FISIOLOGIA E PATOLOGIA DELLA BARRIERA GASTROINTESTINALE. Adima Lamborghini

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1 FISIOLOGIA E PATOLOGIA DELLA BARRIERA GASTROINTESTINALE Adima Lamborghini

2 Barriera intestinale

3 La barriera intestinale ha la funzione di impedire la perdita di acqua ed elettroliti e l entrata di antigeni e microrganismi nel corpo, permettendo lo scambio di molecole tra ospite ed ambiente e l assorbimento di nutrienti con la dieta. E un sistema complesso multistratificato, costituito da una strato esterno fisico ed una barriera funzionale interna immunologica. L interazione di queste due barriere permette lo svolgersi di una equilibrata permeabilità.

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5 STRATO MUCOSO MICROBIOTA EPITELIO INTESTINALE

6 Lo strato mucoso Separa il contenuto del lume dagli strati più profondi e contiene prodotti ad attività antimicrobica e IgA secretorie.

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8 Se la barriera mucosa è danneggiata, l aumento della permeabilità intestinale determina uno stato infiammatorio. L alto contenuto di glucani è inoltre substrato energetico per i batteri e sito di attacco per i batteri stessi.

9 Microbiota

10 Funzioni Metabolismo di nutrienti e farmaci Regolazione di vie metaboliche Integrità dell epitelio Modulazione della motilità intestinale Stimolo e maturazione dell immunità sistemica e mucosale Produzione di vitamine e micronutrienti

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12 Cosa influisce sul microbiota? Età gestazionale (Barrett et al., 2013) Tipo di parto (Dominguez-Bello et al., 2010) Alimentazione (Penders et al., 2006) Uso di antibiotici (Persaud et al., 2014) Coabitazione con familiari o animali (Fujimura et al., 2010; Marques et al., 2010)

13 Alla nascita il corpo umano è sterile Microbiota vaginale (madre) Microbiota fecale (madre) Microbiota della cute (madre) Dieta Ambiente Nucleo nativo del Microbiota (primo anno di vita)

14 Microbiota e dieta Trenta giorni di dieta senza glutine in soggetti adulti sani Bifidobatteri e Lattobacilli Enterobacteriacee ed E. Coli Attività dei campioni fecali quali stimolatori della immunità dell ospite De Palma et al. Effects of a gluten-free diet on gut microbiota and immune function in healthy adult human subjects. Br.J. Nut. 2009

15 Figure 2. Phyla distribution in fecal samples. Jakobsson HE, Jernberg C, Andersson AF, Sjölund-Karlsson M, Jansson JK, et al. (2010) Short-Term Antibiotic Treatment Has Differing Long-Term Impacts on the Human Throat and Gut Microbiome. PLoS ONE 5(3): e9836. doi: /journal.pone

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17 Epitelio intestinale E un monostrato di cellule epiteliali intestinali in grado di formare una barriera fisica e contiene le cellule ad attività immunitaria. Queste presentano l antigene alle cellule della barriera funzionale per favorire lo sviluppo della risposta immune.

18 L epitelio intestinale è costituito solo da cinque tipi di cellule enterociti cellule endocrine cellule G cellule M cellule di Paneth

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20 Gli enterociti sono i più rappresentati e sono connessi tra loro da due tipi di giunzione :le Tight Junctions (TJ) e le Adherens Junctions (AJ). Diverse patologie originano dalla alterazione selettiva di uno dei due tipi di giunzione.

21 GALT GALT è rappresentato da cellule isolate e da follicoli aggregati linfoidi e contiene oltre il 70% delle cellule immunitarie dell intero corpo umano. Controlla la risposta immunologica ai microrganismi patogeni determinando la tolleranza immunitaria verso i batteri commensali.

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23 Prospettive terapeutiche Molti farmaci usati nel trattamento delle malattie gastrointestinali sono in grado di modificare la permeabilità della barriera intestinale. Steroidi Aminosalicilati Farmaci biologici (i.e., anti-tnf-α), Bioterapia (Pre-Probiotici) Protettori della mucosa

24 BIOTERAPIA (I) Prebiotici Alimenti non digeribili che stimolano selettivamente la crescita e l attività di una o più specie microbiche Probiotici Microrganismi non patogeni che, quando ingeriti, esercitano un influenza positiva sull organismo alterando l equilibrio microbico Simbiotici Mix di probiotici e prebiotici che aumenta la sopravvivenza dei probiotici, rendendo immediatamente disponibile il suo substrato per la fermentazione

25 BIOTERAPIA (II) Postbiotici Un sottoprodotto metabolico generato influenza la biologia dell ospite da microrganismi probiotici che Alimenti funzionali Qualsiasi alimento modificato o ingrediente che fornisce un beneficio oltre a quello attribuito a ogni specifico nutriente/nutrienti in esso contenuto. Deve rimanere un alimento e dimostrare il suo effetto in quantità normalmente consumate in una dieta. Qualsiasi alimento contenente probiotici e prebiotici è un alimento funzionale (yogurt che contengono colture viventi di batteri probiotici, prebiotici e nutrienti della dieta...) Dan W. Thomas et al, Pediatrics 2010;126;

26 Probiotici Sono usati nei disordini funzionali gastrointestinali e sono stati proposti per il trattamento delle MICI, delle diarree infettive e della SIBO. Una miscela di Lactobacillus rhamnosus e Lactobacillus reuteri hanno dimostrato di ridurre in 6 settimane la permeabilità intestinale in bambini affetti da dermatite atopica ( test lattulosio/mannitolo) Lactobacillus rhamnosus GG è in grado di accelerare la maturazione della barriera intestinale e di indurre la produzione di claudina3 in modelli animali. Lactobacillus casei aumenta l espressione dei geni che codificano per la zonulina in modelli sperimentali ( Caco2) Saccharomyces boulardii, in combination associato alla terapia standard migliora la permeabilità intestinale in pazienti con Morbo di Crohn.

27 Probiotici tindalizzati I batteri tindalizzati sono inattivi dal punto di vista della replicazione e della produzione enzimatica,ma mantengono struttura e parete immodificate. Pertanto la loro attività immunologica è conservata e mantengono la loro specifica attività immunostimolante nei confronti del GALT.

28 La tecnica della tindalizzazione prevede una sterilizzazione frazionale, con un riscaldamento a per 30, seguito dalla incubazione per 24 ore. La procedura viene ripetuta per 2/3 volte. La tindalizzazione è utilizzata per batteri che non tollerano le alte temperature, come le spore o i batteri lattici.

29 Classe I :lantibiotici, peptidi contenenti aminoacidi non tradizionali come lantionina e betametil-lantionina. Nisina e Salivaricine Classe II :peptidi piccoli, stabili a modesti trattamenti termici, come la sakacina. Sottoclassi IIa, IIb, IIc Classe III :proteine termosensibili. Lattacina A eb Classe IV :proteine complesse associate a porzioni lipidiche o carboidratiche.

30 Protettori della mucosa Sucralfato Bismuto colloidale Tannato di gelatina

31 TANNATO DI GELATINA

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33 Michałek D, et al. BMJ Open 2016;6:e doi: /bmjopen

34 Grazie

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