LcS: viaggio al centro del microbiota

Caratterizzato da una composizione specifica per ogni individuo come le impronte digitali, il microbiota intestinale comporta conseguenze rilevanti per la salute dell’intestino e dell’intero organismo. 

Di per sé piuttosto instabile, l’assetto del microbiota è costantemente minacciato da fattori che possono comprometterne l’equilibrio, come una dieta incongrua, uno stile di vita scorretto o il ricorso ad alcuni farmaci, per esempio gli antibiotici e gli inibitori della secrezione gastrica. 

In questi casi entrano in gioco i probiotici, microrganismi vivi in grado di ripristinare l’equilibrio fisiologico della flora intestinale. Tra questi, il Lacticaseibacillus paracasei Shirota (LcS) merita un posto di rilievo per l’ampio repertorio di studi che hanno approfondito le peculiarità della sua azione, facendone uno dei ceppi probiotici più affidabili e studiati. Seguiamolo nel suo percorso dall’assunzione per via orale fino alla destinazione intestinale.

Il passaggio oltre la barriera gastrica

Può apparire scontato, ma non è così: un requisito fondamentale per l’efficacia di un probiotico è la sua capacità di superare indenne la barriera gastrica. E, una volta assunto per os, grazie alla resistenza alle secrezioni gastriche LcS è in grado di giungere vivo a livello intestinale, in quantità sufficienti a esercitare i propri effetti. Lo confermano diversi studi (1, 2, 3). A un gruppo di adulti, per esempio, è stata somministrata per 14 giorni una bevanda a base di latte fermentato, contenente 6,5 miliardi di LcS in 65 ml (10⁸ CFU/mL); al giorno 7 le feci dei partecipanti presentavano una concentrazione media di 5.0×10⁷ CFU/g e al giorno 14 le concentrazioni di LcS erano di 5.4×10⁷ CFU/g. Notare che in 8 partecipanti le concentrazioni di LcS persistevano fino al giorno 42, cioè 14 giorni dopo aver interrotto l’assunzione del latte fermentato, attestandosi a 0.0033×10⁷ CFU/g. 

Colonizzazione intestinale: gli studi di recovery 

Una volta superata la barriera gastrica, concentrazioni significative di LcS raggiungono l’ambiente intestinale e provvedono alla sua colonizzazione. Come è stato infatti dimostrato, LcS raggiunge l’ileo terminale circa due ore dopo l’assunzione e le sue concentrazioni aumentano nel tempo, andando a rappresentare temporaneamente la totalità o quasi del microbiota ileale, con un recupero che corrisponde a circa l’80% delle cellule assunte (4). LcS sopravvive vitale anche agli enzimi idrolitici e ai sali biliari presenti soprattutto nella porzione prossimale del tenue, in genere letali per i microrganismi. 

In uno studio (5), dopo l’assunzione per 14 giorni 100 ml bevanda probiotica con contenente 1.0 x 10⁸ CFU/mL di LcS, è stato appurato che le feci dei partecipanti presentavano concentrazioni di LcS comprese tra i 6.86 ± 0.80 e i 7.17 ± 0.57 Log10 CFU/g con la popolazione di LcS che rimaneva stabilmente elevata durante l’intero periodo di assunzione (tra i 6.86 e i 7.17 Log10 CFU/g). Lo stesso studio ha messo in mostra effetti positivi di lunga durata sulla consistenza delle feci, sulla composizione del microbiota intestinale e sulla riduzione di SCFA a livello intestinale (5).

Modulazione del microbiota residente ed eubiosi

Bisogna a questo punto intendersi sulle definizioni. Se per eubiosi si intende la situazione in cui il microbiota intestinale è in grado di svolgere tutte le proprie funzioni sia locali sia a distanza contribuendo al benessere dell’ospite, va tenuto presente che il microbiota evolve costantemente, in base agli stimoli endogeni ed esogeni, fisiologici o patologici, che riceve. 

A parte le malattie, dalla dieta allo stile di vita e ai farmaci assunti, tutti i fattori che possono influenzare l’assetto del microbiota sono anche potenziali fonti di disbiosi quando vanno a interferire con le concentrazioni di batteri “protettivi”, favorendo i microrganismi chiaramente patogeni, o comunque in grado di destabilizzare la composizione fisiologica della microflora batterica. 

Ricorrere all’azione di probiotici affidabili come LcS ha appunto l’intento di mantenere e/o ripristinare l’eubiosi del microbiota.

Gli effetti sul transito intestinale di LcS

La proprietà di LcS di colonizzare l’intestino e di interagire con la microcomunità residente favorisce l’eubiosi e comporta prima di tutto una serie di benefici su base locale, in particolare sulla diarrea, la stipsi e la sindrome del colon irritabile (IBS). Una review che ha per esempio analizzato una serie di studi sul problema della diarrea da antibiotici (6) ha concluso che il ricorso preventivo a bevande di latte fermentato con LcS riduce significativamente il rischio di insidiose infezioni da C. difficile, spesso all’origine del problema, conservando l’assetto fisiologico del microbiota e ottimizzando la risposta immune ai patogeni. E in una survey multicentrica (7), LcS è stato l’unico probiotico a mostrare efficacia preventiva in pazienti difficili come quelli con lesioni spinali.

Riguardo alla stipsi, uno studio in doppio cieco controllato a placebo (8) ha mostrato che una bevanda a base di LcS è risultata efficace nell’86% dei casi in un gruppo di pazienti affetti da costipazione cronica. La modulazione del microbiota e degli SCFA è alla base dei risultati di un altro studio (9) che ha attestato il netto miglioramento dei sintomi di stipsi anche in termini di consistenza delle feci. In proposito, attraverso l’analisi metabolomica, alcuni autori (10) hanno individuato nell’acido pipecolico un metabolita potenzialmente responsabile della riduzione dei sintomi di stipsi dopo l’assunzione di LcS.

Merita un cenno, infine, anche l’efficacia di LcS nell’IBS, attestata tra gli altri da un lavoro che dimostra la sua capacità di preservare la diversità del microbiota, alleviando i disturbi gastrointestinali da stress (11).

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Reference

1. Tiengrim S, Leelaporn A, Manatsathit S, Thamlikitkul V. Viability of Lactobacillus casei strain Shirota (LcS) from feces of Thai healthy subjects regularly taking milk product containing LcS. J Med Assoc Thai. 2012;95:42-7. 
2. Tuohy KM, Pinart-Gilberga M, Jones M, Hoyles L, McCartne AL, Gibson GR. Survivability of a probiotic Lac- tobacillus casei in the gastrointestinal tract of healthy human volunteers and its impact on the faecal microflora. J Appl Microbiol.2006;1364-5072. doi: 10.1111/j.1365-2672.2006.03154.x.
3. Wang C, Nagata S, Asahara T, et al. Intestinal microbio- ta profiles of healthy pre-school and school-age children and effects of probiotic supplementation. Ann Nutr Metab 2015;67:257-66. 
4. Takada T, Chinda D, Mikami T, et al. Dynamic analysis of human small intestinal microbiota after an ingestion of fermented milk by small-intestinal fluid perfu- sion using an endoscopic retrograde bowel insertion technique. Gut Microbes 2020;11:1662-76. https://doi.org/10.1080/19490976.2020.1766942. 
5. Wang R, Chen S, Jin J, Ren F, Li Y, Qiao Z, Wang Y, Zhao L. Survival of Lactobacillus casei strain Shirota in the intestines of healthy Chinese adults. Microbiol Immunol. 2015 May;59(5):268-76. doi: 10.1111/1348-0421.12249. PMID: 25707300.
6. Lewis J D N., et al. The potential of probiotic fermented milk products in reducing risk of antibiotic-associated diarrhoea andClostridium difficiledisease. International Journal of Dairy Technology, vol. 62, no. 4, Nov. 2009, pp. 461-471. https://doi.org/10.1111/j.1471-0307.2009.00518.x.
7. Wong, S., Saif, M., O’Driscoll, J. (2015). Use of probiotics in preventing antibiotic associated diarrhoea and Clostridium difficile associated diarrhoea in spinal injury centres: An international survey of four western European countries. International Journal of Probiotics & Prebiotics, 10(2/3), pp. 85-90. https://openaccess.city.ac.uk/id/eprint/12892
8. Koebnick C, Wagner I, Leitzmann P, Stern U, Zunft HJ. Probiotic beverage containing Lactobacillus casei Shirota improves gastrointestinal symptoms in patients with chronic constipation. Can J Gastroenterol. 2003 Nov;17(11):655-9. doi: 10.1155/2003/654907. PMID: 14631461.
9. Chen S, Ou Y, Zhao L, Li Y, Qiao Z, Hao Y, Ren F. Differential Effects of Lactobacillus casei Strain Shirota on Patients With Constipation Regarding Stool Consistency in China. J Neurogastroenterol Motil. 2019 Jan 31;25(1):148-158. doi: 10.5056/jnm17085. PMID: 30646486; PMCID: PMC6326197.
10. Ou Y, Chen S, Ren F, et al. Lactobacillus casei Strain Shirota Alleviates Con- stipation in Adults by Increasing the Pipecolinic Acid Level in the Gut. Front Microbiol 2019;10:324. https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.00324.
11. Kato-Kataoka A, Nishida K, Takada M et al. Fermented Milk Containing Lactobacillus casei Strain Shirota Preserves the Diversity of the Gut Microbiota and Relieves Abdominal Dysfunction in Healthy Medical Students Exposed to Academic Stress. Appl Environ Microbiol. 2016 May 31;82(12):3649-58. doi: 10.1128/AEM.04134-15. PMID: 27208120; PMCID: PMC4959178.