Dal convegno "Novità diagnostico-terapeutiche in Allergologia e Immunologia Clinica" del 5 Novembre 2016, Torino

1. Microbioma. Probiotici.
Simbiotici. Stabilità.
Sicurezza. Ceppo specificità.
Relatore: Dr. Marco Toscano
Responsabile: Prof. Lorenzo Drago
Laboratorio di Microbiologia Clinica, Università degli Studi di Milano

2. • più di 800 specie
• 100.000 miliardi di
batteri
• Oltre 2Kg di massa
biologica
• 70% del peso delle
feci
80% delle cellule
del sistema
immunitario
Il Microbiota Intestinale

3. Il Microbiota Intestinale

4. Origini del microbiota
I primi colonizzatori dell’intestino
sono batteri aerobi, quali
Enterobacteriaceae, Enterococchi e
Streptococchi.
La proliferazione dei batteri aerobi
porta al graduale consumo
dell’ossigeno presente nell’intestino,
favorendo la crescita di batteri
anaerobi (Bifidobacterium,
Bacteroides, Clostridium).

5. Origini del microbiota
La prima colonizzazione dell’intestino è influenzata da:
•Tipologia Di Parto;
•Microbiota Della Madre;
•Nutrizione Del Neonato.
Origini del microbiota

6. Il microbiota del latte umano

7. Journal of Pediatric Gastroenterology & Nutrition. (2013)
LA DISBIOSI INTESTINALE E’ CONNESSA CON NUMEROSE
PATOLOGIE UMANE: CAUSA O CONSEGUENZA?

8. Firmicutes
Bacteroidetes
Walker et al, Science (2013)
Microbiota e obesità

10. I: interventetion group (smoking cessation)
N: non-smoking (control);
S: smoking (control)
t1: one week prior to smoking cessation;
t2: four weeks thereafter;
t3: eight weeks thereafter
• Diminuzione Proteobacteria e
Bacteroidetes quando si
smette di fumare;
• Aumento di Firmicutes e
Actinobacteria quando si
mette di fumare.
• Fumatori: riduzione Bacteroidetes
Biedermann et al, PLOS ONE (2012)
Microbiota e obesità

11. Le modifiche del microbiota osservate nei soggetti
obesi sono simili a quelle osservate
negli ex fumatori.
Microbiota e obesità

12. Cosa sono i probiotici?
Microorganismi vivi che, se ingeriti in
adeguate quantità, portano un beneficio
nell’ospite.
By FAO/WHO (2002) Expert Consultation http://www.fao.org/es/ESN/Probio/probio.htm

13. Caratteristiche dei probiotici
• Resistenza al pH gastrointestinale;
• Adesione alle cellule intestinali;
• Colonizzazione dell’ambiente intestinale;
• NO fattori di virulenza;
• NO trasferimento di antibiotic-resistenza;
• Effetti benefici nell’ospite.

14. A: gastric corpus
B: gastric antrum
C: duodenum
D: ileum
Colonizzazione dei probiotici

15. PROBIOTICI: qualità e stabilità.
Product name
(type)
Declared
total count
(CFU/dose)
Species claimed on the
label
Organism detected count
(CFU/dose)
Unreported
organism
detected
count
(CFU/dose)
Molecular
identification
TO
3
Months
6
Months
1
Year
†A(spore suspension) 2*109
Bacillus clausii 1.7*109
1.4*109
7.4*108
5.1*108
- B. clausii
†B1 (sachet) 8*109
Lactobacillus casei DG 1.2*1010
7.7*109
2.5*108
5.3*107
- L. casei
B2 (vials) 8*109
Lactobacillus casei DG 6.0*1010
5.5*1010
1.8*1010
8.2*109
- L. casei
B3 (capsule) 8*109
Lactobacillus casei DG 1.6*1010
1.1*1010
7.8*109
3.7*109
- L. casei
†B4 (powder) 2.4*1010
Lactobacillus casei DG 4.0*109
1.9*109
7.0*108
9.9*107
- L. casei
B5 (capsule) 2.4*1010
Lactobacillus casei DG 2.5*1010
2.4*1010
2.3*1010
9.5*109
- L. casei
C1 (capsule) 6*109
Lactobacillus rhamnosus GG 7.6*109
6.8*109
6.6*109
4.1*109
- L. rhamnosus
C2 (sachet) 3*109
Lactobacillus rhamnosus GG 1.3*1010
1.1*1010
7.2*109
3.1*109 -
L. rhamnosus
Toscano et al, J Chemother (2013)

16. C3 (drops) 5*109
Lactobacillus rhamnosus GG 2.9*109
2.5*109
2.2*109
1.7*109
- L. rhamnosus
D1 (sachet) 109
Lactobacillus reuteri 3.7*1010
2.4*1010
2.1*1010
6.4*109
- L. reuteri
D2 (tablet) 108
Lactobacillus reuteri 5.3*108
2.9*108
2.9*108
1.0*108
- L. reuteri
D3 (drops) 108
Lactobacillus reuteri 2.4*109
5*108
3.8*108
1.7*108
- L. reuteri
E (capsule) 7.5*107
Enterococcus faecium SF68 1.4*109
1.2*109
1.2*109
9.8*108
- E. faecium
F1 (capsule) 5*109
Saccharomyces boulardii 3.6*109
3.5*109
2.6*109
1.6*109
- S. boulardii
F2 (powder) 5*109
Saccharomyces boulardii 3.8*109
2.5*109
2.4*109
2.0*109
- S. boulardii
G (sachet) 5*109
Lactobacillus paracasei 8.5*109
6.4*109
6.1*109
4.3*109
- L. paracasei
†H (sachet) 3.5*109
Lactobacillus acidophilus
Lactobacillus delbrueckii
Streptococcus thermophilus
Bifidobacterium bifidum
< 102
2.1*108
< 102
3.9*105
< 102
1.9*108
< 102
5.4*104
< 102
5.1*106
< 102
5.0*103
< 102
3.3*104
< 102
1.2*102
-
-
L. delbrueckii
-
B. bifidum
†I (sachet) 6*109
Lactobacillus paracasei F19 1.2*104
8*102
< 102
< 102
- L. paracasei
PROBIOTICI: qualità e stabilità.
Toscano et al, J Chemother (2013)

17. PROBIOTICI: qualità e stabilità.
Toscano et al, J Chemother (2013)

18. PROBIOTICI: qualità e stabilità.
Toscano et al, J Chemother (2013)

19. Antibiotico resistenza
“………bacteria (probiotics) carrying an
acquired resistance to antimicrobial(s) should
not be used as feed additives…..”
(i.e.: tet, erm, aac, aad, aph genes)
Probiotics should not bear any acquired or
transferable antibiotic resistance

20. Enterobacteriacee
Vibrio cholerae
Campylobacter
Bacillus
Pseudomonaceae
Stafilococci
Enterococci
Streptococci
Pneumococci
Antibiotico resistenza

21. • 13 prodotti commerciali; 21 ceppi isolati;
• 12/13 (92%) prodotti contenevano almeno 1 ceppo resistente ad
almeno 1 antibiotico;
• 10/13 (77%) prodotti presentavano almeno un ceppo contenente
geni noti di antibiotico-resistenza.
Drago et al, Int J Antimicrob Agents (2013)
Antibiotico resistenza in Italia

22. •21 ceppi isolati;
•5/21 (24%) ceppi resistenti all’eritromicina:
•2/5 ermB;
•2/21 (9,5%) ceppi resistenti alla tetraciclina:
•2/2 tetW; 1/2 tetS;
•0/21 (0%) ceppi resistenti alla penicillina.
Antibiotico resistenza in Italia
Drago et al, Int J Antimicrob Agents (2013)

23. Drago et al, Int J Antimicrob Agents (2013)
Antibiotico resistenza in Italia

24. Antibiotico resistenza in Italia
Drago et al, Int J Antimicrob Agents (2013)

25. Sicurezza dei probiotici

26. Sicurezza dei probiotici

27. Sicurezza dei probiotici
I problemi possono essere legati ai ceppi
batterici utilizzati tanto quanto ai prodotti
probiotici in commercio
(contaminazione!!!)

28. Monoceppo o multiceppo?
questo è il problema!

31. Abreu TA. J Pediatrics (2004)
Attivazione TLR
MulticeppoMonoceppo
TLR Sinergia o
Competizione

32. • Ogni ceppo presenta delle caratteristiche uniche;
• Ogni ceppo probiotico ha quindi un effetto/beneficio diverso
nei confronti dell’ospite;
• L’azione dei probiotici non è quindi esclusivamente specie-
specifica ma soprattutto ceppo-specifica!
Azione ceppo-specifica dei probitici

33. TAKE HOME MESSAGE
• Microbiota = target terapeutico.
• Necessità di controlli più rigidi sulla produzione dei
probiotici.
• Probiotici = approccio terapeutico promettente per
migliorare la salute dell’uomo.