Integrated Concept Dentistry

Probiotics Mechanism of Action on Immune Cells and Beneficial Effects on Human Health, Cells, 2023.

L’intestino umano rappresenta un ecosistema complesso e dinamico, dove milioni di microrganismi convivono in un ambiente che promuove l’equilibrio tra la tolleranza immunitaria e la reattività immunitaria. Il sistema immunitario intestinale svolge un ruolo centrale nel mantenimento dell’omeostasi dell’organismo, garantendo una risposta efficace contro patogeni e agenti estranei senza attaccare i microrganismi commensali che vivono nell’intestino. Tuttavia, l’attività del sistema immunitario può essere modulata da fattori esterni, come i batteri probiotici, che interagiscono direttamente con le cellule immunitarie dell’intestino. I probiotici sono stati definiti dalla FAO/WHO come “microrganismi vivi che, se somministrati in quantità adeguate, apportano benefici alla salute dell’ospite”. Questi batteri, attraverso l’assunzione tramite alimenti o integratori, interagiscono con la flora intestinale esistente e con le cellule immunitarie, modulando le risposte immunitarie sia innate che adattative. Studi recenti dimostrano che i probiotici possiedono proprietà immunomodulatrici e promuovono numerosi benefici per la salute.

L’articolo “Probiotics Mechanism of Action on Immune Cells and Beneficial Effects on Human Health” si concentra sui meccanismi di azione dei probiotici nel contesto del sistema immunitario e sui loro effetti benefici sulla salute umana. Questo lavoro è una revisione scientifica che mira a raccogliere e sintetizzare le ricerche più recenti sul tema, fornendo una panoramica dettagliata dei meccanismi con cui i probiotici influenzano le cellule immunitarie e contribuendo a migliorare la risposta immunitaria.

Il Sistema Immunitario Intestinale

L’intestino è rivestito da una barriera fisica composta dall’epitelio e da uno strato sottostante di tessuto connettivo chiamato lamina propria, che contiene diverse cellule immunitarie, come linfociti T e B, macrofagi, e cellule dendritiche (DC). Una componente fondamentale del sistema immunitario intestinale è rappresentata dal tessuto linfoide associato all’intestino (GALT, Gut-Associated Lymphoid Tissue), che è parte del più ampio tessuto linfoide associato alle mucose (MALT). Questo sistema è in grado di monitorare l’ambiente intestinale, contrastando l’ingresso di agenti patogeni e mantenendo la tolleranza immunitaria nei confronti dei microrganismi commensali e degli antigeni alimentari. Uno dei principali ruoli del GALT è l’induzione di risposte immunitarie adattative, grazie alla presenza di cellule dendritiche che catturano antigeni e attivano linfociti T e B. Un altro componente chiave del sistema immunitario intestinale è rappresentato dalle immunoglobuline A (IgA), anticorpi resistenti alla proteolisi che agiscono sulle superfici mucosali per neutralizzare agenti estranei, inibendo l’adesione e la penetrazione dei microrganismi patogeni.

Meccanismi di Azione dei Probiotici

I probiotici interagiscono con il sistema immunitario intestinale attraverso vari meccanismi, sia diretti che indiretti. A livello dell’epitelio intestinale, i batteri probiotici vengono riconosciuti da recettori specifici noti come recettori di riconoscimento del pattern (PRRs, Pattern Recognition Receptors), tra cui i recettori Toll-like (TLRs). Questi recettori attivano una cascata di segnali intracellulari che porta alla produzione di citochine, molecole segnale che modulano la risposta immunitaria. Tra le principali citochine coinvolte ci sono l’interleuchina-10 (IL-10), il fattore di crescita trasformante beta (TGF-β), e varie interleuchine proinfiammatorie come IL-6 e IL-12. I probiotici stimolano specifiche vie immunitarie innate e adattative. Tra le funzioni principali, essi: – Promuovono l’espansione clonale delle cellule B, inducendo la produzione di IgA; – Modulano l’attività delle cellule T regolatorie (Treg), che giocano un ruolo cruciale nel mantenimento dell’omeostasi immunitaria, prevenendo risposte immunitarie eccessive e limitando l’infiammazione; – Attivano i macrofagi e le cellule dendritiche per migliorare la risposta immunitaria innata. Uno degli effetti immunomodulatori più significativi dei probiotici è l’attivazione delle cellule T regolatorie, le quali, producendo citochine antinfiammatorie come IL-10 e TGF-β, contribuiscono a ridurre l’infiammazione e a mantenere l’equilibrio immunitario. Inoltre, i probiotici stimolano la maturazione delle cellule B in cellule plasmatiche secernenti IgA, rafforzando così l’immunità mucosale.

Benefici sulla Salute Umana

L’uso di probiotici è stato ampiamente studiato per i suoi potenziali effetti benefici su varie condizioni di salute, in particolare quelle legate al sistema immunitario.

Tra le condizioni in cui l’uso di probiotici ha mostrato benefici vi sono:

1. Malattie infiammatorie intestinali: I probiotici si sono dimostrati efficaci nel ridurre l’infiammazione in condizioni come la colite ulcerosa e il morbo di Crohn, migliorando i sintomi clinici e riducendo i livelli di citochine infiammatorie.

2. Infezioni gastrointestinali: I probiotici possono prevenire o ridurre la durata di infezioni gastrointestinali, come quelle causate da rotavirus, stimolando la risposta immunitaria e aumentando la produzione di IgA, che protegge la mucosa intestinale.

3. Sindrome dell’intestino irritabile (IBS): L’integrazione con probiotici ha dimostrato di migliorare i sintomi associati all’IBS, come dolore addominale, gonfiore e disturbi del transito intestinale, grazie alla loro capacità di modulare la flora intestinale e ridurre l’infiammazione.

4. Allergie: L’uso di probiotici è stato associato a una riduzione dei sintomi di allergie, come la dermatite atopica e l’asma, grazie alla loro capacità di favorire la differenziazione delle cellule Treg e di ridurre la produzione di citochine proinfiammatorie.

5. Coliche infantili: Alcuni probiotici, come *Lactobacillus reuteri*, si sono rivelati efficaci nel ridurre le coliche nei neonati, presumibilmente grazie alla loro capacità di influenzare la composizione del microbiota intestinale e di ridurre l’infiammazione.

6. Supporto alla terapia antibiotica: L’uso di probiotici durante la terapia antibiotica è stato dimostrato utile per prevenire la diarrea associata all’uso di antibiotici, ripristinando una flora intestinale sana e riducendo gli effetti collaterali gastrointestinali.

L’Asse Intestino-Cervello e l’Asse Intestino-Polmone

Oltre ai benefici locali nell’intestino, i probiotici possono influenzare altri sistemi corporei attraverso assi di comunicazione complessi come l’asse intestino-cervello e l’asse intestino-polmone. L’asse intestino-cervello è una rete bidirezionale che collega l’intestino al sistema nervoso centrale tramite segnali neurali, ormonali e immunitari. Studi sugli animali hanno dimostrato che i probiotici possono influenzare lo sviluppo e la funzione del sistema nervoso enterico e dell’asse ipotalamo-ipofisi-surrene, migliorando le risposte allo stress e modulando i livelli di neurotrasmettitori.

L’asse intestino-polmone evidenzia come la salute intestinale possa influenzare il sistema respiratorio. Alterazioni nel microbioma intestinale possono avere effetti sistemici che modulano la funzione immunitaria nel tratto respiratorio. È stato osservato che i metaboliti prodotti dai batteri intestinali possono viaggiare verso i polmoni, dove influenzano la risposta immunitaria locale e proteggono contro infezioni respiratorie.

Studi Preclinici e Clinici

Numerosi studi preclinici hanno mostrato l’efficacia dei probiotici nell’indurre una risposta immunitaria bilanciata e nell’aumentare la produzione di anticorpi. Ad esempio, l’amministrazione orale di Lactobacillus gasseri in modelli animali ha aumentato la produzione di IgA nelle placche di Peyer e nella lamina propria, migliorando la risposta immunitaria mucosale. Inoltre, i probiotici hanno mostrato effetti benefici nella prevenzione di malattie infiammatorie croniche come la colite e il morbo di Crohn in modelli animali.

A livello clinico, studi su soggetti umani hanno confermato l’efficacia dei probiotici nel migliorare la salute immunitaria. L’integrazione con probiotici ha dimostrato di aumentare la conta dei leucociti e la produzione di citochine antinfiammatorie in soggetti anziani, migliorando la risposta immunitaria complessiva. Anche i bambini trattati con probiotici hanno mostrato una riduzione della durata e della gravità delle infezioni gastrointestinali.

Conclusione

I probiotici rappresentano una strategia promettente per modulare il sistema immunitario e migliorare la salute umana, in particolare per quanto riguarda la prevenzione e il trattamento di malattie infiammatorie, infezioni e disturbi legati al sistema immunitario. Tuttavia, nonostante i numerosi studi che dimostrano i benefici dei probiotici, rimangono ancora molti aspetti da esplorare, in particolare per quanto riguarda i meccanismi molecolari attraverso cui i probiotici interagiscono con le cellule immunitarie. Ulteriori ricerche sono necessarie per identificare nuovi ceppi probiotici e per chiarire i dettagli dei meccanismi immunomodulatori che potrebbero portare a nuove applicazioni terapeutiche.