Emilia Ghelardi. I batteri sporigeni come probiotici

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Gianpiero Rossi
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1 Emilia Ghelardi I batteri sporigeni come probiotici

2 Primi del 900: Ilya Metchnikoff. The Prolongation of Life Prima descrizione scientifica del potenziale effetto benefico dell ingestione di alimenti contenenti microrganismi che modificano la microflora intestinale. 1953: Werner Kollath termine probiotico. 1965: Lilly and Stillwell definirono probiotico a substance produced by one microorganism stimulating the growth of another microorganism. 1989: Roy Fuller live microbial feed supplement which beneficially affects the host animal by improving its intestinal microbial balance. 2001: FAO/WHO live microorganisms which, when administered in adequate amount, confer a health benefit to the host.

3 CRITERI PER LA SCELTA DI UN PROBIOTICO Identificato a livello di specie e tipizzato Lactobacillus spp. Bifidobacterium spp. Enterococcus spp. Saccharomyces spp. Bacillus spp. Sicuro per essere utilizzato negli alimenti o per uso clinico Microrganismi QPS (EFSA) o GRAS(FDA) Capace di sopravvivere al transito nel tratto gastrointestinale Possedere effetti validati e clinicamente documentati sulla salute

4 EFFETTI BENEFICI (USO in condizioni fisiologhe o patologiche) Anandharaj et al., Chin J Biol, 2014.

5 EFFETTI BENEFICI (USO in condizioni fisiologhe o patologiche) Anandharaj et al., Chin J Biol, 2014.

6 Sebbene i batteri lattici ed i bifidobatterisiano i più comuni microrganismi utilizzati nelle preparazioni probiotiche, molte formulazioni commerciali contengono lieviti o altri tipi di battericome, ad esempio, spore di batteri sporigeni

7 I BATTERI SPORIGENI In grado di produrre spore in condizioni che limitino la loro crescita o la replicazione del DNA; Più di 1000 specie del phylum Firmicutes; I più comuni Clostridium e Bacillus. Setlow, 2003

8 STRUTTURA E PECULIARITA DELLA SPORA Numerosi strati protettivi che delimitano un citoplasma estremamente disidratato; Disidratazione del core responsabile della dormienza e termo-resistenza della spora (Henriques& Moran, Ann. Rev. Microbiol. 2007); Small Acid Soluble Proteins (SASPs) formano complessi con il DNA proteggendolo dalla degradazione termica e dagli UV (Setlow, Ann. Rev. Microbiol. 2005); Ruolo della corteccia e delle tuniche; Eccezionale longevità e resistenza

9 I BATTERI DEL GENERE BACILLUS Solo pochi patogeni per l uomo; Interagiscono con cellule intestinali in vitro. Sono presenti nell intestino dell uomo;

10 PROBIOTICI A BASE DI SPORE DI BACILLUS Cibi fermentati contenenti Bacillus molto comuni in Asia; Effetti benefici dimostrati dal lungo uso. Vantaggio di poter essere somministrati sotto forma di spore Sopravvivenza al transito attraverso lo stomaco Estrema stabilità e durata dei prodotti

11 Examples of commercial products containing spore formers for human use Product Species (spores/dose)* Manifacturer Bactisubtil B. cereus ATCC14893 (1x10 9 ) Marion-Merrel (France) Bio-Acimin B. cereus, Lactobacillus acidophilus, E. faecalis Viet-Duc Pharm.(VietNam) Bibactyl B. subtilis var. natto ( ) UPHACE (VietNam) Bidisubtil B. cereus (1x10 6 ) Bidiphar (VietNam) Bio-Kult B. subtilis and other bacteria Probiotics International Ltd (UK) Biobaby B. subtilis (3x10 6 ), C. butyricum (1x10 7 ), B. coagulans (5x10 7 ) Ildong Pharma (Korea) Biosporin B. subtilis 2335 and B. licheniformis 2336 Biofarm (Ukraine) Biosubtyl B. cereus ( ) Biophar Company (VietNam) Biosubtyl DL B. subtilis ( ) and L. acidophilus 2 IVAC (VietNam) Biovicerin B. cereus GM (1x10 6 ) Geyer Med. (Brazil) Bispan B. polyfermenticus SCDc (1.7x10 7 ) Binex Co. (Korea) Enterofermenti B. clausii (4x10 9 ) Paladin Pharma (Italy) Enterogermina B. clausii NR, SIN, T, OC (2x10 9 ) Sanofi (Italy) Enterolife B. clausii (4x10 9 ) Paladin Pharma (Italy) Flora-Balance Brevibacillus laterosporus BOD (>10 6 ) Flora-Balance (USA) Ganeden Ildong Biovita B. coagulans B. subtilis (3x10 6 ), C. butyricum (1x10 7 ) and other bacteria Ganeden (USA) Ildong Pharma (Korea) Lactipan Plus B. subtilis (2x10 9 ) Ist. Bioch. Italiano (Italy) Lactospore B. coagulans (1x10 9 ) Sabinsa Corp. (USA) Latero-Flora B. laterosporus BOD (>10 6 ) GHC (USA) Medilac-Vita B. subtilis RO179 (1x10 8 ) and E. faecium Hanmi Pharmac. (China) Neolactoflorene B. coagulans and other bacteria Montefarmaco (Italy) Nucleogermina B. clausii (10 10 ) Pharmaelle (Italy) Pastylbio B. subtilis (1x10 8 ) Pasteur Inst. (VietNam) Primal defense B. subtilis and other bacteria Garden of Life (USA) Progermila B. clausii (10 10 ) Chemist s Research (Italy) Subtyl B. cereus ( ) Mekophar (VietNam) Sustenex B. coagulans GBI-30 Ganeden Biotech (USA)

12 Examples of commercial products containing spore formers for human use Product Species (spores/dose)* Manifacturer Bactisubtil B. cereus ATCC14893 (1x10 9 ) Marion-Merrel (France) Bio-Acimin B. cereus, Lactobacillus acidophilus, E. faecalis Viet-Duc Pharm.(VietNam) Bibactyl B. subtilis var. natto ( ) UPHACE (VietNam) Bidisubtil B. cereus (1x10 6 ) Bidiphar (VietNam) Bio-Kult B. subtilis and other bacteria Probiotics International Ltd (UK) Biobaby B. subtilis (3x10 6 ), C. butyricum (1x10 7 ), B. coagulans (5x10 7 ) Ildong Pharma (Korea) Biosporin B. subtilis 2335 and B. licheniformis 2336 Biofarm (Ukraine) Biosubtyl B. cereus ( ) Biophar Company (VietNam) Biosubtyl DL B. subtilis ( ) and L. acidophilus 2 IVAC (VietNam) Biovicerin B. cereus GM (1x10 6 ) Geyer Med. (Brazil) Bispan B. polyfermenticus SCDc (1.7x10 7 ) Binex Co. (Korea) Enterofermenti B. clausii (4x10 9 ) Paladin Pharma (Italy) Enterogermina B. clausii NR, SIN, T, OC (2x10 9 ) Sanofi (Italy) Enterolife B. clausii (4x10 9 ) Paladin Pharma (Italy) Flora-Balance Brevibacillus laterosporus BOD (>10 6 ) Flora-Balance (USA) Ganeden Ildong Biovita B. coagulans B. subtilis (3x10 6 ), C. butyricum (1x10 7 ) and other bacteria Ganeden (USA) Ildong Pharma (Korea) Lactipan Plus B. subtilis (2x10 9 ) Ist. Bioch. Italiano (Italy) Lactospore B. coagulans (1x10 9 ) Sabinsa Corp. (USA) Latero-Flora B. laterosporus BOD (>10 6 ) GHC (USA) Medilac-Vita B. subtilis RO179 (1x10 8 ) and E. faecium Hanmi Pharmac. (China) Neolactoflorene B. coagulans and other bacteria Montefarmaco (Italy) Nucleogermina B. clausii (10 10 ) Pharmaelle (Italy) Pastylbio B. subtilis (1x10 8 ) Pasteur Inst. (VietNam) Primal defense B. subtilis and other bacteria Garden of Life (USA) Progermila B. clausii (10 10 ) Chemist s Research (Italy) Subtyl B. cereus ( ) Mekophar (VietNam) Sustenex B. coagulans GBI-30 Ganeden Biotech (USA) Status QPS: B. subtilis, B. licheniformis, B. pumilus, B. clausii, B. coagulans

13 Enterogermina registrata come preparazione farmaceutica nel 1958evendutaoggiin55Paesidelmondo; Lungo periodo di uso sicuro nell uomo; Ampia letteratura dimostrante le caratteristiche biologiche in vitroeglieffetti invivo. Formulazione «modello» per l approccio scientifico atto a dimostrare le caratteristiche probiotiche di un microrganismo

14 BACILLUS CLAUSII COME PROBIOTICO: STUDI IN VITRO Contiene spore di 4 ceppi di B. clausii che sono glistessidal1974ad oggi; Ceppi(OC, NR, SIN, T) che mostrano una diversa resistenza, non trasferibile, a diverse classi di antibiotici(courvalin, Dig Liver Dis, 38, 2006); Sotto forma di spora mostrano elevata resistenza agli acidi ed alla bile (Cenci et al., J Appl Microbiol, 101, 2006); Sono dotati di attività immunomodulatoria e rilasciano sostanze antimicrobiche(urdaci et al., J Clin Gastroenterol, 38, 2004); Secernono quantità elevate di vitamina B 2 (Salvetti et al., J Appl Microbiol, 95, 2003)evitamina B 6 (Tramontietal.,FEBSJ,282,2015)

BACILLUS CLAUSII COME PROBIOTICO: STUDI CLINICI Microrganismo QPS (EFSA, 2012); E capace sopravvivere e moltiplicarsi nel tratto gastrointestinale dell uomo e i 4 ceppi mostrano una diversa capacità

15 BACILLUS CLAUSII COME PROBIOTICO: STUDI CLINICI Microrganismo QPS (EFSA, 2012); E capace sopravvivere e moltiplicarsi nel tratto gastrointestinale dell uomo e i 4 ceppi mostrano una diversa capacità di persistere; Determina una riduzione degli effetti collaterali del trattamento farmacologico contro H. pylori (Nista et al., Aliment Pharmacol Ther, 20, 2004); Favorisce l eradicazione virale nelle diarree virali infettive del bambino (Arzese et al., Mom Med, 2002) e riduce la durata delle diarree pediatriche acute.

BACILLUS CLAUSII COME PROBIOTICO: STUDI CLINICI Utile nel trattamento della SIBO (Small Intestinal Bacterial Overgrowth); Mostra attività immunomodulatoria in adulti

16 BACILLUS CLAUSII COME PROBIOTICO: STUDI CLINICI Utile nel trattamento della SIBO (Small Intestinal Bacterial Overgrowth); Mostra attività immunomodulatoria in adulti allergici (Ciprandi et al., Europ Ann All Clin Immunol, 37, 2005) e riduce i sintomi e l infiltrazione eosinofila in bambini con rinite allergica(ciprandi et al., Allergy, 60, 2005).

17 «Take home message» Alcune specie del genere Bacillus sono buoni probiotici: Vengono somministrate sotto forma di spore; Consentono di preparare formulazioni stabili e facilmente conservabili; Resistono all acidità gastrica ed alla bile; Si moltiplicano nell intestino per un tempo limitato; Interagiscono con la mucosa intestinale; Hanno attività immunomodulatoria; Producono sostanze utili per la salute (vitamine, antimicrobici, enzimi); Sono efficaci nel curare o ridurre i sintomi di diverse patologie (intestinali o extra-intestinali).

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