Quando di parla di postbiotico si intende una “preparazione composta di microrganismi inanimati e/o loro componenti in grado di dare benefici alla salute dell’ospite”.

È quanto riferisce il Consensus Statement prodotto da un gruppo multidisciplinare di esperti per conto dell’Associazione Scientifica Internazionale per i Probiotici e Prebiotici (ISAPP) pubblicato su Nature Reviews.

Gli ultimi decenni hanno visto un costante aumento nella ricerca sul microbiota e, in parallelo, una dimostrazione sempre più chiara del suo fondamentale ruolo per la nostra salute sia nel breve sia nel lungo termine. Molti sono quindi i prodotti entrati in commercio con dichiarate finalità batteriche. Importante è però fare chiarezza soprattutto sulle caratteristiche che questi prodotti devono avere e quando e come utilizzarli.

Mentre probiotici, prebiotici e, più di recente, simbiotici sono categorie di prodotti con, ad oggi, una concordata definizione, i “postbiotici” almeno fino a questo consensus, non erano ancora del tutto regolamentati. Vediamo quindi cosa sono i postbiotici, quali le loro caratteristiche di formulazione e funzionali da rispettare e quali i possibili impieghi.

Che cosa sono i postbiotici

Il termine “postbiotico” è stato scelto in quanto l’unione di “biotico” ossia “correlato o risultante da organismi viventi” e “post” cioè “dopo”. Nel complesso i postbiotici sono quindi “preparazioni di microrganismi inanimati e/o loro componenti, in grado di portare benefici alla salute dell’ospite”.

L’aggettivo “inanimato” è stato appositamente scelto per voler indicare microrganismi che, pur non essendo più vitali, mantengono le loro funzioni. Tra i ceppi inanimati attualmente impiegati in queste formulazioni troviamo quelli appartenenti alla famiglia Lactobacillaceae o al genere Bifidobacterium.

A esser stati testati per confermare l’attività positiva per l’ospite anche in forma inattiva abbiamo Akkermansia muciniphila, Faecalibacterium prausnitzii, Bacteroides xylanisolvens, Bacteroides uniformis, Eubacterium hallii, Clostridium cluster IV e XIVa o Apilactobacillus kunkeei. Maggiori studi sono tuttavia necessari considerando i risultati controversi.

Caratteristiche formulative

Inattivazione

Il processo termico necessario all’inattivazione di microrganismi è da tempo e sotto varie forme applicato nell’industria alimentare. Alle procedure tradizionali (pastorizzazione, autoclave, tindalizzazione) utilizzate per aumentare la stabilità dei prodotti, con il rischio, tuttavia, di alternarne il sapore o i valori nutrizionali, si affiancano quindi strategie più all’avanguardia e non necessariamente basate sul calore.

Applicazione di campi elettrici o magnetici, ultrasonicazione, alta pressione, luce pulsata ad esempio sono tra le tecniche applicate per inattivare microrganismi e generare postbiotici. A queste si aggiunge l’essicazione sotto vuoto o nebulizzazione.

Oltre all’inattivazione, questi interventi esterni potrebbero però comportarne la perdita di funzionalità. L’alta pressione, ad esempio, ha mostrato di alterare la risposta ai lattobacilli in vivo. Importante quindi considerare il tipo di microrganismo da trattare, nonché la matrice nella quale si trova, considerando poi il limite entro il quale accettare una possibile presenza residua di microrganismi vitali.

Stabilità

Fondamentale proprietà per qualsiasi prodotto destinato al commercio è la sua stabilità durante il processo di produzione e stoccaggio. Per i probiotici, ad esempio, trattandosi di microrganismi vivi, ossigeno e temperatura sono due fattori critici. Essendo inanimati, i postbiotici sono per natura più resistenti a insulti esterni. La loro stabilità sembrerebbe infatti essere buona anche dopo anni con conservazione a temperatura ambiente.

Sicurezza

Avendo con l’inattivazione perso la capacità di replicazione con la conseguente probabilità di indurre batteriemia, è ragionevole supporre un profilo di sicurezza migliore per i postbiotici rispetto ai classici probiotici. Quest’assunzione non è tuttavia sufficiente considerando ad esempio come alcuni lipopolisaccaridi da Gram-negativi possano indurre una reazione avversa per rilascio di endotossine. Per ogni postbiotico finalizzato alla commercializzazione, quindi, va comprovata la sicurezza.

Criteri da rispettare per una preparazione “postbiotica”

• Il microrganismo progenitore deve essere caratterizzato a livello molecolare per poter essere identificato il corrispettivo prodotto e, in caso, tracciati eventuali geni potenzialmente “non sicuri”
• Fornire una dettagliata descrizione del processo di inattivazione e della matrice
• Confermare che l’inattivazione sia andata a buon fine
• Dimostrare la capacità di portare benefici con studi clinici di qualità
• Fornire dettagliata descrizione della composizione della preparazione
• Valutazione di sicurezza nell’ospite finale e nel contesto di utilizzo

Aspetti regolatori

In termini di aspetti regolatori, le indicazioni sono Paese-dipendenti nonostante, vista la loro recente entrata nelle scene commerciali, molto siano i punti ancora da definire.

Focalizzandosi sull’Unione Europea, non c’è al momento una specifica regolamentazione che copra i postbiotici. Sulla base della loro definizione sono però, con ogni probabilità, applicabili gli stessi parametri per, ad esempio, i probiotici aggiornando quindi le liste di microrganismi e stati di attività.

Per quanto riguarda la proprietà intellettuale invece, non sembrerebbe possibile disgiungerli dal microrganismo originatore facendolo diventare un prodotto a sé.

Meccanismi d’azione dei postbiotici

La capacità dei postbiotici di mediare effetti positivi per l’ospite, come per probiotici, prebiotici o simbiotici, è dipendente da diversi meccanismi. Vediamo i 5 principali.

Modulazione del microbiota

Nonostante l’effetto potrebbe essere temporaneo, molecole come acido lattico e batteriocine (ancora presenti nonostante l’inattivazione) possono avere attività antimicrobica diretta sul microbiota. Possibile una loro azione indiretta modulando i dialoghi intra-cellulari (quorum sensing) o fornendo substrati preziosi per alcuni ceppi sostenendone la proliferazione. I postbiotici possono poi competere con microrganismi residenti per i siti d’adesione in caso di presenza di fimbrie o lectine.

Aumento della funzionalità della barriera epiteliale

Acidi grassi a catena corta (SCFAs) presenti in preparazioni postbiotiche hanno mostrato di poter influenzare la funzionalità della barriera intestinale agendo sulle tight junctions e proteggendola inoltre dall’azione negativa di lipopolisaccaridi se presenti a livelli sufficienti.

Modulazione della risposta immunitaria

Numerose sono le strutture di interazione batterica in grado di stimolare una risposta immunitaria. Tra queste, i peptidoglicani e derivati hanno mostrato di interagire con NOD2, acido lipoteicoico con TLR2 e TLR6, lipopolisaccaridi di determinati Gram- (E. coli Nissle per esempio) con TLR4, beta-glucani e lipoproteine con TLR2. A questi si aggiungono altri metaboliti immunomodulanti quali istamina, SCFAs o acidi grassi ramificati.

Modulazione del metabolismo sistemico

Come per il microbiota, gli effetti sul metabolismo di metaboliti o enzimi espressi da postbiotici possono essere diretti o indiretti. Il succinato, ad esempio, substrato di gluconeogenesi intestinale, migliora il controllo glicemico in vivo; l’acetato ha mostrato invece di regolare l’appetito a livello centrale. Fondamentale per un impatto sul metabolismo (come per il sistema immunitario) è però il mantenimento della struttura.

Effetti clinici dei postbiotici

I dati a prova dell’efficacia dei postbiotici sull’uomo sono ancora limitati. Tuttavia, da quelli disponibili si può osservare come:

• pazienti con sindrome infiammatoria intestinale (IBS) trattati con Bifidobacterium bifidum MIMBb75 inattivato hanno riferito un sostanziale miglioramento della sintomatologia (dolore addominale, flatulenza, alterata motilità intestinale)
• batteri lattici inattivati hanno mostrato di eradicare l’infezione da H. pylori e ridurre la sintomatologia da IBS
• Bacteriocine isolate da Enterococcus faecalis SL-5 e applicate per via topica hanno dimostrato benefici in presenza di mastite e acne

Risultati incoraggianti anche in ambito pediatrico in occasione ad esempio di gastroenteriti acute, prevenzione di comuni infezioni o allergia al latte vaccino.

Conclusioni

• Un postbiotico è “una preparazione contenente microrganismi inanimati e/o loro componenti in grado di apportare benefici alla salute dell’ospite”
• I postbiotici sono microrganismi inattivati con o senza metaboliti o componenti che contribuiscono alla salute
• Metaboliti microbici purificati e vaccini non sono postbiotici
• I benefici del postbiotico devono essere confermati nell’ospite target (uomo e animali) e nel contesto d’uso
• Il sito d’azione non è limitato all’intestino
• La sicurezza deve essere opportunamente testata e confermata