Sovrappeso e obesità: allo studio probiotico che accelera la perdita di peso

13 giugno 2018

National Taiwan University, Taipei City (studio originale)

Il supplemento del probiotico Lactobacillus mali APS1, abbinato a una corretta dieta, facilita la perdita di peso e la regolazione del profilo lipidico in condizioni di obesità e steatosi epatica.

È quanto conclude lo studio di Yung-Tsung Chen e colleghi, recentemente pubblicato su Scientific Reports, rivista del gruppo Nature.

Sebbene esercizio fisico e dieta siano le prime linee di intervento nel correggere sovrappeso e obesità e relative malattie metaboliche, essendo misure da adottare e seguire per lungo periodo, registrano spesso fallimenti o scarsi risultati. Vista la loro ampia espansione è tuttavia importante intervenire con strategie alternative ed efficaci nel più breve termine.

Considerando come la disbiosi intestinale sia una caratteristica dell’obesità e, in generale, di disturbi metabolici, è ragionevole pensare il microbiota come un target utile di trattamento.

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In un precedente studio condotto dallo stesso gruppo di ricerca autore di questo lavoro, è stato dimostrato come Lactobacillus mali APS1 sia in grado di ridurre l’acquisto di peso oltre che di influenzare la composizione corporea di modelli murini nei quali è stata indotta obesità attraverso dieta ad alto contenuto di grassi.

Basandosi su questi dati, i ricercatori hanno voluto approfondire l’impatto del probiotico, combinato a dieta bilanciata, nel calo ponderale e nell’alterazione del profilo lipidico di topi obesi e con steatosi. Sono state inoltre registrate variazioni nella composizione e funzionalità batterica.

Per fare ciò, i modelli murini considerati sono stati alimentati con dieta ad alto contenuto di grassi (HFD) per 6 settimane e, per le tre settimane successive, rispettivamente con soluzione salina e dieta normale (NSD) e con probiotico e dieta normale (NDAPS1). Ai fini dell’analisi sono stati dunque collezionati longitudinalmente campioni ematici, fecali e istologici.

I risultati ottenuti sono stati molti, vediamo i principali.

APS1 accelera la perdita di peso in modelli murini

Durante le prime settimane di HFD tutti i modelli hanno registrato aumento ponderale notevole oltre che sviluppo di disordini metabolici, seguito poi da una riduzione di peso in concomitanza con la dieta normale.

Nei modelli NDAPS1 il calo ponderale si è dimostrato più rapido e considerevole rispetto ai NSD, probabilmente da collegare al minor apporto calorico ricercato dai primi. Inoltre, il gruppo con il supplemento ha riportato benefici anche nelle concentrazioni di trigliceridi, risultate minori, come del resto la presenza di tessuto adiposo bianco in zona dell’epididimo, retroperitoneale e inguinale.

Anche i livelli di insulina a digiuno hanno presentato valori più bassi nei topi NDAPS1 sebbene in maniera non statisticamente significativa.

APS1 migliora la steatosi epatica in topi ex-obesi

Il peso del tessuto epatico e i livelli sierici di trigliceridi dei modelli NDAPS1 sono risultati significativamente minori rispetto a quelli di topi NDS, come del resto l’incidenza di vacuolazione epatocitaria e l’accumulo lipidico.

Dall’analisi dei meccanismi che stanno alla base di questi benefici, è emerso come il gruppo NDASP1 mostri maggiore espressione dell’anticorpo anti-SIRT1 e PGC1 (anti- peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1), e minore di quelli anti-ACC (acetyl-CoA carboxylase), FAS (anti-fatty acid synthase) e FABP4 (anti-fatty acid binding protein 4).

APS1 influenza obesità e sovrappeso correlati a disbiosi

Sia il gruppo NSD che quello NDAPS1 mostrano valori di biodiversità espressi in Shannon index minori rispetto a quelli registrati nella condizione obesa precedente, nonostante presentino profili OTUs parzialmente diversi tra loro. Tra gli OTUs condivisi, 74 hanno dimostrato una over-regolazione negli NDAPS1 mentre 127 una sotto espressione

Sono stati dunque analizzati nel dettaglio i cambiamenti di microbiota in correlazione al regime di dieta normale seguita da entrambi i gruppi e in base o meno al supplemento probiotico.

Durante il periodo di dieta, per tutti i modelli, si è osservato una significativa riduzione di:

  • Lachnospiraceae,
  • Ruminococcus,
  • Clostridium perfringens,
  • Ruminococcus gnavus,
  • Clostridium methylpentosum (accompagnata da un incremento relativo di S24_7),
  • Lactococcus garvieae,
  • Bifidobacterium pseudolongum.

Solo nei modelli APS1 si è riscontrato invece un notevole aumento di Lactobacillus mali e una diminuzione della famiglia Streptococcaceae e del genere Anaerotruncus.

L’analisi LEfS (Linear discriminant analysis effect size) ha poi evidenziato i taxa prevalenti rispettivamente al baseline (HFW0), a 4 settimane (HFW4) e nel gruppo NSD e NDAPS1 dopo il cambio di dieta. La famiglia Mogibacteriaceae e i generi Parabacteroides e Oscillospira sono risultati abbondanti nei campioni HFW0, per lasciare il posto dopo 4 settimane di HFD a Rominocuccus gnavus. In seguito a dieta normale, S24_7 e Bifidobacterium pseudolongum hanno registrato un aumento in NSD e, solo per APS1, il genere Lactobacillus.

APS1 influenza la secrezione fecale di SCFAs e l’espressione degli ormoni che regolano la sazietà

Data la correlazione tra probiotico e perdita accelerata di peso dimostrata, i ricercatori hanno voluto indagare un’eventuale alterazione nell’espressione di SCFAs e di ormoni che regolano il senso di sazietà quali PP (polipeptide pancreatico), PYY (peptide sierico YY) e resistina. I modelli NDAPS1 hanno mostrato maggiori livelli di escrezione fecale di SCFAs, acido propionico e butirrico in particolare, se paragonati a quelli NDS a testimonianza di un loro più alto metabolismo.

Anche la produzione di PP e PYY è risultata significativamente indotta in seguito al probiotico, contrariamente a quella di resistina che ha invece registrato una diminuzione.

APS1 regola le vie metaboliche associate alla perdita di peso

Per determinarlo sono stati confrontati tra loro profili metabolomici del gruppo NSD e NDAPS1.

Attraverso PCA sono stati identificati 11 metaboliti differenti:

  • carnitina,
  • esadecanoil-L-carnitina,
  • L-gulono-1,4-lactone,
  • L-acetilcarnitina,
  • D-glucurono-6,3-lactone,
  • idrossichinurenina,
  • acido piruvico,
  • taurocolato,
  • D-glutamina,
  • acido β-aminoisobutirrico
  • glicerolo 3-fosfato.

Inoltre, è stato notato come APS1 aumenti in particolare le vie metaboliche legate alla degradazione degli acidi grassi, alla biosintesi all’ascorbato e degli acidi biliari riducendo invece l’attività di quelle legate alla biosintesi di triacilglicerolo.

L’indice di correlazione di Pearson ha poi permesso di determinare le associazioni funzionali tra i 20 taxa predominanti nei campioni NDAPS1 e i relativi metaboliti. Ad esempio, Ruminococcus, Bifidobacterium, Enterococcus e Candidatus Arthromitus hanno mostrato correlazione positiva con i prodotti derivanti dall’ossidazione degli acidi grassi, inclusi carnitina, esadecanoil-L-carnitina e L-acetilcarnitina, al contrario di Mucispirillum e Butyricicoccus che sono invece risultati negativamente correlati.

In conclusione, il supplemento del probiotico Lactobacillus mali APS1, abbinato a una corretta dieta, ha effetti positivi nell’accelerare la perdita di peso in topi obesi oltre che nel migliorare la condizione di steatosi epatica, co-morbilità molto frequente.

Questo studio offre quindi uno spunto di approfondimento riguardo alle ulteriori potenzialità di utilizzo dei probiotici come co-adiuvanti in svariate terapie, tra le quali quelle per sovrappeso e obesità.

Silvia Radrezza

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