Influenza del Microbioma sulla salute del bambino. Alfredo Guarino Dipartimento di Scienze Mediche Traslazionali Federico II, Napoli

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1 Influenza del Microbioma sulla salute del bambino Alfredo Guarino Dipartimento di Scienze Mediche Traslazionali Federico II, Napoli

2 Teorema sulle funzioni del microbiota umano (dal DIS al RE) HUMAN MICROBIOME STRUCTURE (EUBIOSIS) FUNCTIONS DISRUPTION (DISBIOSIS) DISFUNCTIONS DISEASES

3 Microbiota intestinale e sviluppo immunitario: un processo simbiotico Wopereis et al, Pediatr Allergy Immunol 2014 Arietta et al, Frontiers in Immunology 2014

4 EUBIOSI E DISBIOSI: UN DELICATO EQUILIBRIO DYSBIOSIS is a state in which the microbiota produces harmful effects via: (1) qualitative and quantitative changes in the intestinal flora itself (2) changes in their metabolic activities (3) changes in their local distribution Hawrelak et al Alternative Medicine Review

5 DIETA E MICROFLORA Composizione del microbioma intestinale in neonati allattati al seno (BF+) vs allattati con formula (BF-).

6 DIETA E MICROFLORA Fibre Carboidrati Proteine animali Grassi animali Bambini 1-6 aa No patologie di base No antibiotici 6 mesi precedenti No ricoveri 6 mesi precedenti De Filippo - PNAS 2010 Carboidrati Proteine animali Grassi

7 DIETA E MICROFLORA

8 Diversita e stabilità del microbioma in diverse fasi della vita Si riducono i Bifidobacteria e aumentano i patobionti Il microbiota è dinamico e la diversità tende ad aumentare con l età I phylum dominanti sono i Firmicutes, Bacteroidetes e Actinobacteria BAMBINO ADOLESCENTE ADULTO ANZIANO CENTENARIO 1% 0% 0% 18% 81,3 % 0% 2,4% 10,2 2,5% % 1,3% 71,2 % 12,4 % 0,5% 19,0 1,0% % 3,0% 0,5% 3,0% 0,5% 0,5% 3,0% 0,0% 4,0% 16,0 1,0% % 0,0% 20,0 % 76,0 % 79,0 % 73,0 % Data from Turroni Plos One 2012 Agans FEMS Microbiol. Ecol Biagi Plos One 2010

9 La struttura della microflora dipende e puo essere modificata dalla dieta. Altri modulatori sono i fattori genetici e ambientali. Il pattern delle modifiche possibili e particolarmente ampio nelle prime età della vita (maggiore plasticità del microbiota nel bambino rispetto all adulto). HUMAN MICROBIOME STRUCTURE (EUBIOSIS) FUNCTIONS

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15 ASSOCIAZIONE DI MALATTIE GASTROINTESTINALI CRONICHE E SPECIFICHE ALTERAZIONI DELLA MICROFLORA: LA FIRMA MICROBIOLOGICA

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17 Celiac disease CONTROLLI sani CELIACHIA attiva CELIACHIA a dieta

18 Percentage similarity CONTROLS PATIENT S LESS SIMILAR LESS RICH Bruzzese et al, Plos One 2014

19 Specifiche e ripetitive alterazioni della struttura del microbiota sono associate a specifiche malattie DISRUPTION (DISBIOSIS) DISFUNCTIONS DISEASES

20 LGG modifies gut microbiota 358 positive correlations Lactobacillus fuchuensis Bifidobacterium bifidum members of Helicobacteraceae Streptomyces coelicolor Verrucomicrobia Gammaproteobacteria 3 negative correlations Bacteroides uniformis B. merdae A member of Lachnospiraceae

21 Il microbiota come target terapeutico: Evidenze dell uso dei probiotici in differenti patologie Prevenzione della diarrea associata ad antibiotici (AAD) Gastroenterite acuta (AGE) Malattie infiammatorie croniche intestinali (IBD) Disordini funzionali gastrointestinali (IBS) Celiachia Atopia Fibrosi cistica Infiammazioni respiratorie ricorrenti

22 IBD PROBIOTICS AND IBD: CROHN Inflamm Bowel Dis 2005

23 IBD Effetto di VSL#3 in bambini con RCU Miele et al. Am J Gastroenterol 2009 Outcomes clinici colonscopia istologia

24 IBD 2012 MAYO SCORE CITOCHINE RETTALI SCORE ISTOLOGICO

25 IBS Aliment Pharmacol Ther Jun;33(12):

26 IBS 2014 DOLORE ADDOMINALE ASSENZA/RIDUZIONE (intensità/frequenza) STIPSI

27 IBS

28 Celiac disease

29 Allergy

30 Infiammazione e disbiosi in fibrosi cistica CF Bacteroides Total Bacteria E. Rectale Total Bacteria F. Prausnizii Total Bacteria during after antibiotic LGG treatment Healthy

31 Cystic fibrosis Numero ridotto di esacerbazioni polmonari Numero ridotto di ospedalizzazioni Aumento del FEV1 LGG ORS LGG ORS LGG ORS

32 La ristrutturazione del microbiota con specifici ceppi probiotici in aggiunta alle terapie standard- può avere effetti clinici benefici DISRUPTION (DISBIOSIS) DISFUNCTIONS DISEASES

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34 EFFETTO DI PROBIOTICI SULLA DURATA DELLA DIARREA 35 trials included Allen et al. Cochrane 2010

35 Ceppi raccomandati LGG Ceppo batterico S. boulardii L. reuteri (DSM 17938) Heat-killed L. acidophilus LB* *non è un probiotico Studi Qualità dell evidenza Grado della raccomandazione 15 RCTs Basso Forte 13 RCTs Basso Forte 1 RCT Molto basso Debole 4 RCTs Molto basso Debole Raccomandazione Considerare in aggiunta a SRO Considerare in aggiunta a SRO Considerare in aggiunta a SRO Considerare in aggiunta a SRO Ceppi NON raccomandati E. faecium (SF68) **vancomycin resistance genes 7 RCTs Basso Forte Non deve essere sommistrato**

36 Altri ceppi CEPPO BATTERICO L. rhamnosus (573/L1-2-3) STUDI QUALITA DELL EVIDENZA GRADO DI RACCOMANDAZIONE RACCOMANDAZIONE 1 RCT Moderato Debole Dati non sufficienti L. acidophilus 1 RCT Molto basso Debole Dati non sufficienti L. paracasei ST11 1 RCT Moderato Debole Dati non sufficienti L. helveticus 0052 L. rhamnosus 0011 L. rhamnosus L. acidophilus B. longum S. boulardii B. mesentericus C. butrycum E. faecalis L. delbrueckii L. acidophilus Str. termophilus B. bifidum 1 RCT Molto basso Debole Dati non sufficienti 1 RCT Moderato Debole Dati non sufficienti 1 RCT Molto basso Debole Dati non sufficienti 1 RCT Molto basso Debole Dati non sufficienti B. lactis Bb12 None - - Dati non sufficienti B. lactis B12 Str. termophilus 1 RCT Molto basso Debole Dati non sufficienti B. clausii 1 RCT Basso Debole Dati non sufficienti

37 PROBIOTICS TERAPHY as main treatment The new ESPGHAN/ESPID guidelines for European children with gastroenteritis Alfredo Guarino, Hania Szajewska, Raanan Shamir, Shai Askenazi, Andrea Lo Vecchio, Dominique Gendrel New evidence has confirmed that probiotics can be used in children with AGE. Only strains with proven efficacy should be used. Currently, the strains with the best documented efficacy are Lactobacillus GG and S. boulardii. I,A Strong recommendation Low Moderate quality

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39 IN CONCLUSIONE.. Il microbiota intestinale va considerato come organo attivo e contribuisce allo stato di salute Specifiche alterazioni quali/quantitative della nicchia microbiologica sono associate a specifiche malattie croniche intestinali Interventi di ristrutturazione del microbiota attraverso la dieta o la somministrazione di batteri probiotici sono associati a modificazioni cliniche più o meno evidenti La somministrazione di probiotici nella gastroenterite acuta offre un esempio peculiare e DIRETTO di efficacia di specifici probiotici

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