Prebiotici: di cosa si nutrono davvero i batteri che governano la tua salute?

Obiettivo dello studio: I fruttani di tipo inulina (ITF), compresi i frutto-oligosaccaridi a catena corta (scFOS), l’oligofruttosio e l’inulina, sono fibre comunemente utilizzate e ampiamente considerate prebiotiche perché la microbiota intestinale può utilizzarle in modo selettivo, apportando benefici alla salute.

Risultati: Le prove emerse dagli studi inclusi in questa revisione suggeriscono che gli ITF hanno un effetto prebiotico sulla microbiota intestinale e favoriscono la crescita di Bifidobacterium, Lactobacillus e Faecalibacterium prausnitzii. Tra i benefici per la salute osservati dopo l’assunzione di ITF figurano il miglioramento della funzione della barriera intestinale e della regolarità intestinale, l’aumento della sensibilità all’insulina e della sazietà, la diminuzione dei trigliceridi e il miglioramento del profilo lipidico, nonché un maggiore assorbimento di calcio e magnesio. Sebbene vi siano alcune prove di effetti diversi degli ITF a seconda della 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 sugli esseri umani.

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

Risultati: Il trattamento con fruttani di tipo inulina ha prodotto cambiamenti moderati nella composizione della microbiota fecale (1,5%, p = 0,045). L’effetto di aumento dei bifidobatteri è stato il più evidente, con l’effetto positivo maggiore sulle unità tassonomiche operative (OTU) di Bifidobacterium adolescentis, seguito dalle OTU di Bacteroides. Dopo l’assunzione 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 avuto effetti sulla concentrazione di acido butirrico né sulla diversità microbica complessiva. Sei settimane di integrazione con fruttani di tipo inulina hanno avuto un effetto significativo di aumento dei bifidobatteri e hanno incrementato le concentrazioni fecali di SCFA, senza modificare la diversità microbica fecale. I nostri risultati suggeriscono che i fruttani di tipo inulina hanno un potenziale moderato per migliorare la composizione della 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 organismo e microbi, potrebbe peggiorare l’infiammazione sistemica causata dall’obesità. Modificare la microbiota intestinale con un’integrazione di inulina prebiotica potrebbe correggere le anomalie metaboliche e migliorare l’obesità. Questo studio mirava a determinare se l’integrazione di inulina migliorasse la microbiota intestinale e le vie funzionali microbiche nei bambini con obesità.

Risultati: Sono stati valutati 143 bambini per i quali erano disponibili profili della quantità di taxa e di 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 dell’inulina sono state rilevate differenze significative nelle vie funzionali del proteasoma e del metabolismo della riboflavina. Questi cambiamenti erano correlati agli esiti clinici e metabolici soltanto nel gruppo dell’inulina. L’integrazione di inulina ha promosso in modo significativo la diversità dei batteri intestinali e migliorato la disbiosi intestinale nei bambini con obesità. La modulazione delle vie funzionali da parte dell’inulina suggerisce che potrebbe favorire interazioni benefiche tra la microbiota intestinale e la fisiologia dell’organismo.

Obiettivo dello studio: Contrariamente all’idea, a lungo considerata un requisito, che i prebiotici debbano produrre effetti selettivi (cioè aumentare i bifidobatteri), risultati recenti suggeriscono che gli interventi prebiotici modificano la microbiota nel suo insieme. Tuttavia, manca ancora una caratterizzazione completa di questo processo.

Risultati: Sebbene il consumo di inulina non abbia modificato in modo significativo i profili dei metaboliti fecali, le nostre analisi hanno rilevato un effetto modesto sulla composizione complessiva della microbiota e specifici cambiamenti indotti dall’inulina nella quantità relativa 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 miglioramento delle misure della qualità della vita specifiche per la stitichezza. L’analisi complessiva dell’effetto di un intervento alimentare con fruttani di tipo inulina prebiotici sulla microbiota del colon ha rivelato che l’effetto è associato in modo specifico a tre generi. Uno di questi, Bilophila, rappresenta un nuovo e promettente obiettivo per la ricerca sui meccanismi.

Obiettivo dello studio: Modificare la 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 negli adulti in sovrappeso o con obesità e negli adulti sani.

Risultati: Il placebo non ha avuto effetti sul metabolismo glicemico né sulla microbiota intestinale. Nelle persone in sovrappeso o con obesità, l’inulina ha ridotto significativamente i livelli di glucosio 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 ha 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 i parametri 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 in modo significativo 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 persona a persona. I principali microrganismi coinvolti, le interazioni tra le specie e le vie effettive a valle che determinano le diverse risposte non sono ancora stati definiti con chiarezza.

Risultati: Il butirrato ha protetto l’organismo rafforzando la funzione della barriera intestinale, attivando la secrezione di GLP-1/PYY e riducendo l’infiammazione del tessuto adiposo. Abbiamo individuato un nuovo asse antagonista D. desulfuricans-H2S-R. intestinalis-butirrato, che spiega sul piano dei meccanismi la variabilità della risposta all’inulina. Questo offre una base meccanicistica per la nutrizione 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, i carboidrati non digeribili a basso peso molecolare, come l’inulina, i frutto-oligosaccaridi e i galatto-oligosaccaridi, vengono aggiunti agli alimenti e agli integratori per favorire la crescita dei bifidobatteri e apportare benefici metabolici e gastrointestinali.

Risultati: I substrati a fermentazione rapida possono favorire risposte microbiche e metaboliche benefiche nelle persone che li tollerano, ma in situazioni di maggiore sensibilità possono contribuire alla produzione di gas, a effetti osmotici, alla distensione del lume intestinale, alla comparsa di sintomi o persino all’attivazione immunitaria. La ricerca futura dovrebbe andare oltre la definizione dell’efficacia dei prebiotici basata principalmente sull’aumento di alcuni gruppi di batteri. Ogni substrato dovrebbe invece essere valutato con studi dose-risposta che definiscano sia le soglie di beneficio sia quelle di tollerabilità in persone sane e in gruppi clinicamente rilevanti. Gli studi futuri dovrebbero inoltre esaminare i prebiotici considerando l’ecologia dell’organismo e verificare se il beneficio dipenda meno dal massimizzare la stimolazione microbica e più dal mantenere una microbiota controllata, circoscritta e clinicamente tollerabile.