Inulina e prebiotici: di che cosa nutrire i batteri buoni?

Obiettivo dello studio: I fruttani di tipo inulinico (ITF), compresi i frutto-oligosaccaridi a catena corta (scFOS), l’oligofruttosio e l’inulina, sono fibre comunemente utilizzate e ampiamente considerate prebiotiche, perché possono essere utilizzate selettivamente dal microbiota intestinale e apportare benefici alla salute.

Risultati: Le prove degli studi inclusi in questa revisione suggeriscono che gli ITF hanno un effetto prebiotico sul microbiota intestinale e favoriscono la crescita di Bifidobacterium, Lactobacillus e Faecalibacterium prausnitzii. Tra i benefici per la salute riportati dopo l’assunzione di ITF figurano il miglioramento della funzione di barriera intestinale e della regolarità intestinale, l’aumento della sensibilità all’insulina, la riduzione dei trigliceridi e il miglioramento del profilo lipidico, l’aumento dell’assorbimento di calcio e magnesio e una maggiore sazietà. Sebbene vi siano alcune prove di effetti diversi degli ITF in base alla lunghezza della catena, la mancanza di confronti diretti e di descrizioni dettagliate delle proprietà fisico-chimiche limita la possibilità di trarre conclusioni dagli studi clinici sull’uomo.

Obiettivo dello studio: Rispetto alle persone sane, il microbiota intestinale delle persone con diabete di tipo 2 presenta diverse caratteristiche sfavorevoli che possono compromettere la regolazione del glucosio. Lo scopo di questo studio era valutare l’effetto prebiotico dei fruttani di tipo inulinico sul microbiota fecale e sugli acidi grassi a catena corta (SCFA) nei pazienti con diabete di tipo 2.

Risultati: Il trattamento con fruttani di tipo inulinico ha prodotto cambiamenti moderati nella composizione del microbiota fecale (1,5%, p = 0,045). L’effetto bifidogenico è stato il più evidente, con l’effetto positivo maggiore sulle unità tassonomiche operative (OTU) di Bifidobacterium adolescentis, seguito dalle OTU di Bacteroides. Dopo il consumo del prebiotico, rispetto al placebo, sono state rilevate concentrazioni fecali significativamente più elevate di SCFA totali, acido acetico e acido propionico. La fibra prebiotica non ha modificato la concentrazione di acido butirrico né la diversità microbica complessiva. Sei settimane di integrazione con fruttani di tipo inulinico hanno avuto un significativo effetto bifidogenico e aumentato le concentrazioni fecali di SCFA, senza modificare la diversità microbica fecale. I nostri risultati suggeriscono che i fruttani di tipo inulinico hanno un potenziale moderato nel migliorare la composizione del microbiota intestinale e aumentare la fermentazione microbica nel diabete di tipo 2.

Obiettivo dello studio: La disbiosi intestinale dovuta a un’alterazione dell’interazione tra ospite e microbi può peggiorare l’infiammazione sistemica causata dall’obesità. La modifica del microbiota intestinale mediante l’integrazione di inulina prebiotica può invertire le anomalie metaboliche e migliorare l’obesità. Questo studio mirava a determinare se l’integrazione di inulina migliorasse il microbiota intestinale e le vie funzionali microbiche nei bambini con obesità.

Risultati: Sono stati valutati 143 bambini per i quali erano disponibili profili di abbondanza tassonomica e delle vie funzionali. Nel gruppo che ha assunto inulina è stato osservato un aumento significativo della diversità alfa. Rispetto agli altri gruppi, l’integrazione di inulina ha aumentato notevolmente Bifidobacterium, Blautia, Megasphaera e diversi batteri produttori di butirrato, tra cui Agathobacter, Eubacterium coprostanoligenes e Subdoligranulum. Nel gruppo che ha assunto inulina è stata rilevata una differenza significativa nelle vie funzionali del proteasoma e del metabolismo della riboflavina. Questi cambiamenti erano correlati agli esiti clinici e metabolici esclusivamente nel gruppo che ha assunto inulina. L’integrazione di inulina ha aumentato significativamente la diversità dei batteri intestinali e migliorato la disbiosi del microbiota nei bambini con obesità. La modulazione delle vie funzionali da parte dell’inulina suggerisce che potrebbe favorire interazioni benefiche tra il microbiota intestinale e la fisiologia dell’ospite.

Obiettivo dello studio: Contrariamente all’idea, a lungo considerata necessaria, di indurre effetti selettivi (cioè bifidogenici), risultati recenti suggeriscono che gli interventi prebiotici provocano cambiamenti nell’intero ecosistema del microbiota. Tuttavia, questo processo non è ancora stato caratterizzato in modo esaustivo.

Risultati: Sebbene il consumo di inulina non abbia modificato in modo significativo i profili dei metaboliti fecali, le nostre analisi hanno rilevato un effetto moderato sulla composizione complessiva del microbiota e individuato cambiamenti specifici, indotti dall’inulina, nelle abbondanze relative di Anaerostipes, Bilophila e Bifidobacterium. La diminuzione osservata di Bilophila dopo il consumo di inulina era associata sia a feci più morbide sia a un cambiamento favorevole nelle misure della qualità di vita specifiche per la stitichezza. L’analisi dell’effetto complessivo di un intervento alimentare con fruttani prebiotici di tipo inulinico sul microbiota del colon ha rivelato che tale effetto è associato specificamente a tre generi, uno dei quali (Bilophila) rappresenta un promettente nuovo bersaglio per la ricerca sui meccanismi.

Obiettivo dello studio: Modificare il microbiota intestinale con i prebiotici è una strategia promettente per gestire le malattie metaboliche. Tuttavia, gli effetti clinici sul metabolismo glicemico nelle diverse popolazioni restano incerti. In questo studio abbiamo condotto un’indagine randomizzata e in doppio cieco per esaminare l’impatto dell’inulina e dei frutto-oligosaccaridi (FOS) sul metabolismo glicemico in adulti in sovrappeso o con obesità e in adulti sani.

Risultati: Il placebo non ha avuto effetti sul metabolismo glicemico né sul microbiota intestinale. Nelle persone in sovrappeso o con obesità, l’inulina ha ridotto significativamente la glicemia a 1 ora (d di Cohen = 0,71, p = 0,041) e a 2 ore (d di Cohen = 0,73, p = 0,028) durante il test orale di tolleranza al glucosio (OGTT), ha aumentato l’insulina a digiuno (d di Cohen = 0,70, p = 0,008) e ridotto i livelli di omocisteina (HCY) (d di Cohen = 0,76, p = 0,014). Questi effetti non sono stati osservati nelle persone sane. Al contrario, sebbene i FOS abbiano ridotto significativamente l’HCY (d di Cohen = 0,72, p = 0,023), non hanno migliorato gli indici glicemici in nessuno dei due gruppi. L’inulina ha inoltre ridotto del 72,0% la quantità di Ruminococcus (dall’1,661% ± 1,501% allo 0,465% ± 0,594%), con una correlazione positiva con il miglioramento degli esiti glicemici. Dopo l’assunzione di inulina, i livelli di propionato sono diminuiti significativamente sia nei partecipanti in sovrappeso o con obesità (d di Cohen = 0,89, p = 0,014) sia nei partecipanti sani (d di Cohen = 1,19, p = 0,020).

Obiettivo dello studio: L’inulina prebiotica migliora i disturbi metabolici legati all’obesità, ma la sua efficacia clinica varia notevolmente da una persona all’altra. I principali microrganismi coinvolti, le interazioni tra le specie e le vie effettorie a valle che determinano le diverse risposte non sono ancora ben definiti.

Risultati: Il butirrato ha svolto un’azione protettiva rafforzando la funzione di barriera intestinale, attivando la secrezione di GLP-1/PYY e sopprimendo l’infiammazione del tessuto adiposo. Abbiamo individuato un nuovo asse antagonista D. desulfuricans-H2S-R. intestinalis-butirrato, che spiega sul piano meccanicistico la variabilità della risposta all’inulina, fornisce una motivazione meccanicistica per un’alimentazione personalizzata e sostiene lo sviluppo di un indice predittivo applicabile in ambito clinico e di una strategia di intervento mirata.

Obiettivo dello studio: I substrati prebiotici a fermentazione rapida occupano una posizione contraddittoria nell’alimentazione umana. Nella ricerca sul microbioma e sugli alimenti funzionali, carboidrati non digeribili a basso peso molecolare come l’inulina, i frutto-oligosaccaridi e i galatto-oligosaccaridi vengono aggiunti ad alimenti e integratori per favorire benefici bifidogenici, metabolici e gastrointestinali.

Risultati: I substrati a fermentazione rapida possono favorire risposte microbiche e metaboliche benefiche nelle persone che li tollerano, ma in soggetti predisposti possono contribuire alla produzione di gas, a effetti osmotici, alla distensione del lume intestinale, alla comparsa di sintomi o persino all’attivazione immunitaria. Le ricerche future dovrebbero andare oltre la definizione dell’efficacia prebiotica basata principalmente sull’aumento di alcuni gruppi batterici. Ogni substrato dovrebbe invece essere studiato con prove dose-risposta che individuino sia i livelli benefici sia le soglie di tollerabilità in persone sane e in gruppi clinicamente rilevanti. Gli studi futuri dovrebbero inoltre esaminare i prebiotici considerando l’ecologia dell’ospite e verificare se il beneficio dipenda meno dalla massima stimolazione microbica e più dal mantenimento di un microbioma controllato, circoscritto e clinicamente tollerabile.