Postbiotici: cosa sono e a cosa servono

Cosa si intende per postbiotici, quali sono le differenze con i classici probiotici e quando è utile farvi ricorso.
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Prebiotici e probiotici sono ormai termini e prodotti noti, che la maggior parte di noi ha usato almeno una volta e di cui ci fidiamo. A questi, grazie alla continua ricerca scientifica, negli ultimi anni si sono aggiunti i postbiotici: oggi esistono anche integratori alimentari che li contengono.

Data la somiglianza dei termini (pre- pro- post-biotici) è facile fare confusione. Vediamo dunque insieme cosa si intende per postbiotici, quali sono le differenze con i classici probiotici e quando è utile farvi ricorso.

Postbiotici: cosa sono 

Non c’è ancora una definizione univoca del termine “postbiotico”, sebbene alcuni istituti internazionali abbiano fatto alcune proposte a tutt’oggi oggetto di discussione nella comunità scientifica [1]. 

Per cercare di essere sintetici, possiamo dire che un postbiotico è un prodotto a base di molecole prodotte dal metabolismo batterico che conferiscono benefici di salute.  

Cosa significa? In pratica si tratta di molecole funzionali, derivanti dalla fermentazione di matrici alimentari, latte in particolare, da parte di batteri probiotici. 

A differenze dei probiotici (microorganismi vivi e vitali che, se somministrati nelle giuste quantità, sono in grado di apportare benifici all’ospite) non richiedono quindi la presenza di batteri vivi per svolgere la loro azione

Postbiotici sono per esempio gli acidi grassi a catena corta (SCFAs) come butirrato, propionato, acetato. Ma anche esopolisaccaridi, vitamine, acidi tecoici, determinati enzimi, peptidi o batteriocine [2].

Come vengono prodotti? I microrganismi, ceppi probiotici ben noti e caratterizzati, vengono generalmente fatti fermentare su una matrice che rappresenta il loro nutrimento. A seconda del tipo di probiotico e della matrice possono generare una serie di sostanze (postbiotici) dalle diverse proprietà. 

Ma quali sono queste proprietà? Nonostante la ricerca sui postbiotici sia più “giovane” di quella sui prebiotici e probiotici, un numero crescente di evidenze suggerisce come diversi componenti postbiotiche derivate da un ampio spettro di batteri possa modulare positivamente la salute intestinale. E non solo quella. 

Postbiotici: a cosa servono

Partiamo da un esempio: gli acidi grassi a corta catena (SCFAs), prodotti dalla fermentazione di batteri lattici, hanno dimostrato di ridurre l’infiammazione intestinale andando ad attivare determinati recettori coinvolti nel mantenimento della barriera intestinale e nella regolazione immunitaria [4]. 

Il butirrato, il SCFA più studiato, ha infatti mostrato effetti anti-infiammatori e anti-carcinogenici a livello della mucosa del colon: pazienti con infiammazioni croniche intestinali (malattia di Chron e rettocolite ulcerosa) hanno spesso una carenza di questo metabolita a livello intestinale. Una sua reintroduzione in vivo potrebbe quindi essere in grado di ripristinare un equilibrio intestinale simil-fisiologico.

Anche il propionato e l’acetato, altri esempi di acidi grassi a corta catena, hanno mostrato proprietà analoghe. 

Esiste anche la possibilità, alcuni studi lo dimostrano, di ricorrere a miscele di postbiotici in cui i singoli metaboliti possono sviluppare anche un’azione sinergica tra di loro aumentando gli effetti benefici.

L’idea alla base dei postbiotici è semplice: invece di usare ceppi batterici che producono butirrato, acetato e propionato, si può ricorrere direttamente a preparazioni a base di butirrato acetato e propionato, che sono sicure per l’utilizzo umano [3]. Ad esempio, mentre i probiotici possono avere un effetto pro-infiammatorio sia in soggetti sani sia con pre-infiammazione (IBD), questo effetto non lo si è visto con i postbiotici [4].

Oltre all’infiammazione intestinale, specifici postbiotici hanno mostrato di supportare la funzionalità della barriera epiteliale evitando la traslocazione batterica nel torrente ematico e, di conseguenza, il rischio di sviluppare malattie sistemiche

Esopolisaccaridi prodotti da Bacillus subtilis o Streptococcus thermophilus, per esempio, hanno dimostrato di incrementare l’espressione delle proteine di giunzione stretta (occludina, claudina-1 ecc.), fondamentali per la funzionalità della parete intestinale [5]. 

Oltre a ciò, questi postbiotici hanno mostrato un’attività antimicrobica nei confronti di certi patogeni intestinali quali Listeria monocytogenes, Enterococcus, Bacillus, Listeria, Staphylococcus o Salmonella [6]. 

In modelli murini di colite, alcuni ricercatori hanno poi osservato una modulazione maggiore del microbiota intestinale dopo somministrazione diretta di postbiotici rispetto al probiotico B. Adolescentis B8598 [7], suggerendo possibili applicazioni nel risolvere quadri di disbiosi intestinale. Non solo. Il postbiotico di L. paracasei, ad esempio, ha dimostrato un’efficacia indipendente e, per certi aspetti, migliore del ceppo stesso in seguito a infezione con Salmonella typhimurium. Si è infatti mantenuta una buona integrità di membrana limitando l’invasione del patogeno con, inoltre, un miglioramento dello stato infiammatorio in presenza di IBD [4].  

Non c’è solo l’intestino. La somministrazione di specifici postbiotici si è rivelata utile in alcuni studi per aumentare le difese immunitarie, per altro in misura maggiore rispetto ai ceppi batterici che producono i medesimi postbiotici. È stata osservata una stimolazione della risposta immunitaria innata e adattativa attraverso la regolazione dell’espressione di mediatori linfocitari (incremento di Th1, diminuzione di Th2) e, di contro, la riduzione di citochine infiammatorie [8].

Tra i postbiotici attivi nel contesto immunitario troviamo quelli prodotti da Lactobacillus paracasei CBA L74. I relativi prodotti di fermentazione hanno infatti mostrato di apportare significativi miglioramenti sulla qualità del latte in formula risultando non solo ben tollerato, ma anche in grado di stimolare nel neonato la produzione di immunoglobuline (IgA) e di ridurre la diversità del microbiota intestinale a tre mesi in linea, anche se in misura minore, con il latte materno. A questo si aggiunge l’inibizione di citochine infiammatorie in vitro e il contrasto di infezioni enteriche o coliti in vivo [9].

Conclusioni

Il ruolo del microbiota intestinale in innumerevoli processi fisiologici e patologici è ormai noto, così come è ben studiato il ricorso a prebiotici e probiotici per modularlo. 

Oggi la nuova frontiera è rappresentata dai postbiotici, prodotti di derivazione batterica che stanno aprendo le strade a nuovi approcci terapeutici eliminando gli eventuali rischi nell’utilizzo di microrganismi vivi

In collaborazione con Postbiotica

Riferimenti

  1. Salminen, S.; Collado, M.C.; Endo, A.; Hill, C.; Lebeer, S.; Quigley, E.M.M.; Sanders, M.E.; Shamir, R.; Swann, J.R.;Szajewska, H.; et al. The International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of postbiotics. Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. 2021, 18, 649–667. DOI: 10.1038/s41575-021-00440-6
  2. Scott E, De Paepe K, Van de Wiele T. Postbiotics and Their Health Modulatory Biomolecules. Biomolecules. 2022 Nov 4;12(11):1640. doi: 10.3390/biom12111640. PMID: 36358990; PMCID: PMC9688025.
  3. Sun, M.; Wu, W.; Liu, Z.; Cong, Y. Microbiota metabolite short chain fatty acids, GPCR, and inflammatory bowel diseases. J. Gastroenterol. 2016, 52, 1–8. DOI: 10.1007/s00535-016-1242-9
  4. Tsilingiri K, Barbosa T, Penna G, Caprioli F, Sonzogni A, Viale G, Rescigno M. Probiotic and postbiotic activity in health and disease: comparison on a novel polarised ex-vivo organ culture model. Gut. 2012 Jul;61(7):1007-15. doi: 10.1136/gutjnl-2011-300971
  5. Chung, K.-S.; Shin, J.-S.; Lee, J.-H.; Park, S.-E.; Han, H.-S.; Rhee, Y.K.; Cho, C.W.; Hong, H.D.; Lee, K.T. Protective effect of exopolysaccharide fraction from Bacillus subtilis against dextran sulfate sodium-induced colitis through maintenance of intestinal barrier and suppression of inflammatory responses. Int. J. Biol. Macromol. 2021, 178, 363–372. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2021.02.186
  6. Patel, R.; Dupont, H.L. New Approaches for Bacteriotherapy: Prebiotics, New-Generation Probiotics, and Synbiotics. Clin. Infect. Dis. 2015, 60, S108–S121. DOI: 10.1093/cid/civ177
  7. Zhang, T., Zhang, W., Feng, C. et al. Stronger gut microbiome modulatory effects by postbiotics than probiotics in a mouse colitis model. npj Sci Food 6, 53 (2022). https://doi.org/10.1038/s41538-022-00169-9
  8. Yeşilyurt, N.; Yılmaz, B.; Ağagündüz, D.; Capasso, R. Involvement of Probiotics and Postbiotics in the Immune System Modulation. Biologics 2021, 1, 89-110. https://doi.org/10.3390/biologics1020006
  9. Roggero, P., Liotto, N., Pozzi, C. et al. Analysis of immune, microbiota and metabolome maturation in infants in a clinical trial of Lactobacillus paracasei CBA L74-fermented formula. Nat Commun 11, 2703 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-16582-1

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