Centro Studi di Farmacologia e Biofisica della nutrizione

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1 1 Centro Studi di Farmacologia e Biofisica della nutrizione

2 INTESTINO AL CENTRO DELLA VITA Noi siamo un intestino che nel corso dell evoluzione si è dotato di una serie di accessori utili e funzionali. L intestino con i suoi accessori costituisce quello che noi chiamiamo CORPO Centro Studi di Farmacologia e Biofisica della nutrizione 2

3 I due cervelli La salute di un individuo si basa sull equilibrio tra il cervello superiore (coscienza) e quello inferiore (peristaltico). I due cervelli dialogano incessantemente tra loro e usano pure gli stessi mediatori chimici. I farmaci ad azione centrale hanno ripercussioni a livello del S.N.E. e viceversa. Centro studi di farmacologia e biofisica della nutrizione 3

4 L ETA DEI NOSTRI ORGANI È l intestino a vantare una storia antica di ben più di 500 milioni d anni. L intestino è presente in una forma primitiva dei metazoi: hydra viridis Il polpo d acqua dolce (5mm) si ciba di crostacei, vive in simbiosi con le alghe verdi, ha una struttura cilindrica con bocca e vibrisse, privo di un cervello riconoscibile ha in sua vece intorno alla bocca una fascia di neuroni. IL CERVELLO NASCE DALL INTESTINO! Centro Studi di Farmacologia e Biofisica della nutrizione 4

5 COME DIALOGANO E SI COORDINANO I BATTERI CHIACCHERE BATTERICHE Centro studi di farmacologia e biofisica della nutrizione 5

6 IL QUORUM SENSING I batteri sono degli esseri viventi come gli altri e come gli altri comunicano Non parlano, ma comunicano inviando e ricevendo messaggi odorosi. Questi segnali chimici (simili agli alticorpi) si chiamano autoinduttori. Per essere captati, però, bisogna che i batteri siano in un certo numero minimo (quorum).

7 IL QUORUM SENSING Gli autoinduttori, emessi da singole cellule, diffondono nell ambiente esterno e innescano una serie di reazioni a cascata tramite modulazione della trascrizione dei geni. Il quorun sensing è un sistema di comunicazione cellula-cellula con il quale i batteri possono coordinare una serie di loro attività metaboliche e non solo.

8 IL QUORUM SENSING Aggregati batterici non come agglomerato caotico di cellule indipendenti, ma come una comunità di esseri viventi coordinati fra loro. Nasce la Socio-microbiologia?

9 IL QUORUM SENSING Sfruttando il quorum sensingi batteri possono regolare: La bioluminescenza e la sintesi di pigmenti La formazione di biofilm La crescita competitiva tra differenti popolazioni e la sporulazione La sintesi di antibiotici e di batteriocine L induzione di fattori di virulenza in piante, animali o esseri umani Processi infettivi degli organismi superiori

10 IL QUORUM SENSING Presupposto essenziale è che nel mezzo si raggiungano concentrazioni sufficienti dell autoinduttore; è più facile in un biofilm che in una fase planctonica. I Quorum Sensig sono diversi tra gram+ (peptide ribosomiale induttore detto anche peptide-feromone AIP) gram-(acil-omoserina-lattone AHLs)

11 IL QUORUM SENSING I batteri possono scambiare messaggi chimici all interno di una stessa specie o anche tra specie e generi differenti. I batteri probiotici gram+ interessati a questa produzione sono: Lactobacillus acidophilus, plantarun, casei, fermentum ramnosus. Il Quorum Sensing nei batteri gram+ tiene sotto controllo la sitesi di batteriocine nel genus Lactobacillus e nell Enterococcus Faecium.

12 IL QUORUM SENSING Il Quorum Sensing tiene sotto controllo: La formazione di biofilm, comunità incapsulate in una sorta di gelatina, molto resistente agli antibiotici e alle difese immunitarie. Le risposte che i batteri mettono in atto contro gli stress subletali.

13 IL QUORUM SENSING Ultimamente è stata scoperta una funzione importante del Quorum Sensing. La molecola prodotta da Pseudomonas aeruginosa (3-oxo-dodecanoil omoserina lattone) quando intercettata da competitori come il batterio Staphylococcus Aureus e il fungo Candida Albicans o dai macrofagi dell ospite ne modifica il comportamento.

14 IL QUORUM SENSING La molecola innesca nel macrofago un meccanismo di morte cellulare che da un lato favorisce il batterio, che prolifera meglio in tessuti danneggiati; dall altro, però, può potenziare la risposta immunitaria.

15 IL QUORUM SENSING S.Aureus reagisce alla molecola riducendo la sua virulenza e attivando una proteina che lo nasconde dal sistema immunitario: è come se attraverso la presenza di P. Aeruginosa capisse che sta per scatenarsi un attacco immunitario e scegliesse la via del basso profilo. Quanto a C. Albicans, il 3-oxo-dodecanoil omoserina lattone ne impedisce la trasformazione da blastospora innocua a ifa patogena.

16 PROBIOTICI E PROTECNOLOGICI Esistono poi un gran numero di batteri protecnologici, che servono nel mondo alimentare per produrre e fermentare molti prodotti dai formaggi agli insilati animali. I più famosi protecnologici sono i batteri che producono lo Yogurt, L. Bulgaricus in testa.

17 COME SCELGLIERE UN PROBIOTICO La zona da trattare ha dei ceppi preferenziali che aderiscono in modo specifico alle lectine espresse dalla parete. Lattobacilli acidofili dello stomaco sono diversi da lattobacilli acidofili del colon o della mucosa vaginale. Centro studi di farmacologia e biofisica della nutrizione 17

18 Genus Lactobacillus: currently some 80 species From 1980 onwards: update of the taxonomy of 18 La microflora vaginale: i lattobacilli vaginali the L. acidophilus group L. acidophilus ss L. amylovorus L. amylolyticus L. crispatus L. gallinarum L. gasseri L. iners L. johnsonii L. kitasatonis Until 1995 (biochemical identification): L. acidophilus Accurate and rapid identification of cultured lactobacilli: Baele M, Vaneechoutte M, Verhelst R, Vancanneyt M, Devriese LA, Haesebrouck F Identification of Lactobacillus species using tdna-pcr. J Microbiol Methods 50: Centro studi di farmacologia e biofisica della nutrizione

19 Può essere utile anche una classificazione della flora batterica, basata sul substrato metabolico: germi saccarolitici (lattobacilli, bifidobatteri) proteolitici (coliformi, klebsiella, proteus, clostridi) La predominanza di flora proteolitica determina il prevalere dei fenomeni putrefattivi. 19 Centro Studi di Farmacologia e Biofisica della nutrizione

20 I PROBIOTICI SACCAROLITICI I probiotici saccarolitici si dividono in: OMOFERMENTENTI ETEROFERMENTANTI La differennza sta nei diversi acidi grassi prodotti: i primi vengono chiamati anche propiono-lattici per il tipo di acidi prodotti mentre i secondi producono anche acido acetico e iso-butirrico. Centro studi di farmacologia e biofisica della nutrizione 20

21 FUNZIONE DEGLI ACIDI GRASSI A CATENA CORTA I SCFA (small caine facty acid) sono il nutriente, il carburante delle cellule. L acido propionico aumenta la produzione di Adenilato ciclasi che induce l aumento di camp che a sua volta attiva la PKA (protein chinasi A) che è l enzima che è alla base della respirazione cellulare. Centro studi di farmacologia e biofisica della nutrizione 21

22 DOVE SI TROVA LA PKA? E una proteina ubiquitaria, ma molto rappresentata nel tessuto muscolare, nervoso, epatico e endocrino. E composta da quattro subunità, due di regolazione e due enzimatiche. 4 camp, 2 per ogni subunità, attivano l enzima che produce la fosforilazione di altri enzimi. Centro studi di farmacologia e biofisica della nutrizione 22

23 COSA ATTIVA LA PKA Glicogeno fosforilasi Fosforilasi chinasi Piruvato chinasi Citocromossidasi Fosfofruttochinasi Piruvato deidrogenasi Questi sono alcuni deigli ezimi della respirazione cellulare per mobilizzazione del glicogeno epatico Centro studi di farmacologia e biofisica della nutrizione 23

24 COSA ATTIVA LA PKA La PKA attiva anche molti ormoni. Il glucagone usa la via camp-pka per scindere i trigliceridi negli adipociti. L ACTHfosforila e attiva alcuni ormoni surrenalici come la colesterolo-27-desmolasi. La PKA attiva anche il trasportatore del colesterolo (PBR) che facilita l importo di questo composto nei mitocondri per poter essere modificato. Centro studi di farmacologia e biofisica della nutrizione 24

25 ACIDO ISOBUTIRRICO L acido isobitirrico, una volta entrato nella cellula attiva il metabolismo cellulare attivando geni specifici, ma se la cellula non è in grado di attivarsi perche vecchia o lesionata, l acido isobutirrico attiva il gene P53 che è alla base del processo apoptotico. La funzione dell acido isobutirrico è quindi quella di proteggere le cellule enterocitarie, colocitiche e non solo da un invecchiamento non controllato. (prevenzione primaria antidegenerativa) Centro studi di farmacologia e biofisica della nutrizione 25

26 PROBIOTICI VERI 1. SPECIE-SPECIFICI (UMANO COMPATIBILI) 2. VIVI(LIOFILIZZATI) E RIVIFICABILI 3. CONSERVATI IN UN AMBITO MOLTO RISTRETTO DI UMIDITA ASSOLUTA 2%-5% 4. DOTATI DIACIDOFILIA CIOE RESISTENTI ALL ACIDITA DELLA STOMACO 5. CAPACI DIADERIRE ALLE PARETI INTESTINALI (tollerati e riconosciuti dal nostro sistema immune) 6. FORMANO COLONIE PERMANENTI E RINNOVANTESI PER PIU GENERAZIONI 7. ESPLICANO UN AZIONE PROBIOTICA A NOI UTILE (diversi dai commensali e saprofiti)

27 ELENCO DEI PROBIOTICI I probiotici veri sono pochissimi: Lactobacillusacidophilus, reuteri, rhamnosus, casei, salivarius, fermentum, plantarum. Bifidobacteriumbifido, brevis, longum, infantis, lactis. Un enterococco (faecium,.) Il SaccaromiciesBoulardiè un ottimo lievito ma non fa colonie permanenti per cui non è un probiotico

28 WORKSHOP DELLA YALE UNIVERSITY Journal of Clinical Gastroenterology 2006 Trial clinici ed evidenze per un utilizzo corretto dei probiotici. Edit 2006 Centro Studi di Farmacologia e Biofisica della nutrizione 28

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32 LA LISTA E COMPLETA? NO! La lista è esemplicativa, ma non esaustiva. Moltissimi altri ceppi hanno identiche o superiori qualità e non sono inseriti in tabella per ragioni di protezione industriale.

33 Oltre a questi dati si sono accomulate evidenze che i probiotici hanno attività benefiche nel trattamento: infezione da Helicobacter Pylori diarrea da radiazioni e/o antibiotici infezioni vaginali e urinarie colite ulcerosa nella pouchite malattia di Crohn Sindrome dell intestino irritabile. Centro Studi di Farmacologia e Biofisica della nutrizione 33

34 COME SCOPRIRE GLI ERRORI Le miscele di batteri non sono brevettabili dato che è necessario: 1) Novità di processo (i probiotici si fanno con metodi noti ) 2) Novità d uso (l uso dei batteri probiotici è più che noto) 3) Novità di materia (i probiotici non lo sono)

35 BREVETTABILITA E QUANTITA Inoltre gli organismi naturali non possono essere brevettati, quelli geneticamente manipolati dall uomo (o.g.m.)lo sono in certe circostanze. Sulle quantità poi ci si sbizzarisce; bastano 1-2 miliardi di quelli veri non miliardi di fermenti per lo yogurt

36 COME LEGGERE UN ETICHETTA La reinpiantologia batterica a centinaia di milioni (da1 a 6-8 x10 7 ) non serve perché manca la massa critica minima per la colonizzazione La reinpiantologia batterica corretta è fatta da 2 a 8 miliardi (da 2 a 8x10 8 ) di mono ceppi I minestroni batterici non hanno senso in quanto in natura c è competizione e non fratellanza

37 PREMESSE GENERALI I probiotici veri si assumono SEMPRE a stomaco pieno. I probiotici seguono la catena del freddo, e una volta aperti, si devono conservare in frigorifero ad una temperatura di 6/8 C (uova) per evitare che la condensa attivi i probiotici. I probiotici non devono essere assunti insieme ad antibiotici.

38 PREMESSE GENERALI Le capsule possono essere aperte e somministrate con liquidi a temperatura ambiente o direttamente in bocca. La legge impone che i dietetici non vengano somministrati sotto ai tre anni d età. La competenza per una prescrizione o un consiglio sotto i tre anni sono del MEDICOo e del FARMACISTA!

39 PREMESSE GENERALI La rienpiantologia batterica si fa solo con monoceppi e mai con i minestroni di ceppi diversi. Tra batteri c è competizione. Un corretto intervento non può prescindere da una corretta diagnosi del tratto intestinale compromesso.

40 PREMESSE GENERALI Molti probiotici sono microincapsulati con proteine di soia, grano o latte ed essendo dei potenziali allergeni devono essere segnalati. La lista è positiva quindi va segnalata la presenza e non l assenza di un allergene. Chi evidenzia NON CONTIENE GLUTINE fa solo marketing e non un servizio ai celiaci.

41 GRAZIE A TUTTI