ITMI20121173A1 - Composizioni dietetiche e/o farmaceutiche comprendenti ceppi di lactobacillus e bifidobacterium capaci di degradare gli ossalati e di indurre una risposta immunitaria di tipo anti-infiammatorio - Google Patents

Composizioni dietetiche e/o farmaceutiche comprendenti ceppi di lactobacillus e bifidobacterium capaci di degradare gli ossalati e di indurre una risposta immunitaria di tipo anti-infiammatorio Download PDF

Info

Publication number
ITMI20121173A1
ITMI20121173A1 IT001173A ITMI20121173A ITMI20121173A1 IT MI20121173 A1 ITMI20121173 A1 IT MI20121173A1 IT 001173 A IT001173 A IT 001173A IT MI20121173 A ITMI20121173 A IT MI20121173A IT MI20121173 A1 ITMI20121173 A1 IT MI20121173A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
bifidobacterium
pbs
inflammatory
strains
compositions according
Prior art date
Application number
IT001173A
Other languages
English (en)
Inventor
Fabio Borella
Original Assignee
Neupharma Srl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Neupharma Srl filed Critical Neupharma Srl
Priority to IT001173A priority Critical patent/ITMI20121173A1/it
Publication of ITMI20121173A1 publication Critical patent/ITMI20121173A1/it

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
    • A23L33/00Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • A23L33/10Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
    • A23L33/135Bacteria or derivatives thereof, e.g. probiotics
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/66Microorganisms or materials therefrom
    • A61K35/74Bacteria
    • A61K35/741Probiotics
    • A61K35/744Lactic acid bacteria, e.g. enterococci, pediococci, lactococci, streptococci or leuconostocs
    • A61K35/745Bifidobacteria
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/66Microorganisms or materials therefrom
    • A61K35/74Bacteria
    • A61K35/741Probiotics
    • A61K35/744Lactic acid bacteria, e.g. enterococci, pediococci, lactococci, streptococci or leuconostocs
    • A61K35/747Lactobacilli, e.g. L. acidophilus or L. brevis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2002/00Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2400/00Lactic or propionic acid bacteria
    • A23V2400/11Lactobacillus
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2400/00Lactic or propionic acid bacteria
    • A23V2400/11Lactobacillus
    • A23V2400/113Acidophilus
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2400/00Lactic or propionic acid bacteria
    • A23V2400/11Lactobacillus
    • A23V2400/169Plantarum
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2400/00Lactic or propionic acid bacteria
    • A23V2400/51Bifidobacterium
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2400/00Lactic or propionic acid bacteria
    • A23V2400/51Bifidobacterium
    • A23V2400/519Breve
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2400/00Lactic or propionic acid bacteria
    • A23V2400/51Bifidobacterium
    • A23V2400/533Longum

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Description

“COMPOSIZIONI DIETETICHE E/O FARMACEUTICHE COMPRENDENTI CEPPI DI LACTOBACILLUS E BIFIDOBACTERIUM CAPACI DI DEGRADARE GLI OSSALATI E DI INDURRE UNA RISPOSTA IMMUNITARIA DI TIPO ANTI-INFIAMMATORIOâ€
RIASSUNTO DELL’INVENZIONE
La presente invenzione ha per oggetto composizioni dietetiche o farmaceutiche comprendenti uno o più probiotici in grado di degradare gli ossalati e dotati di attività immunomodulante pro Th2 e/o produttori di citochine anti-infiammatorie.
STATO DELL’ARTE
La fibrosi cistica (FC) à ̈ una malattia genetica autosomica recessiva diffusa nella popolazione caucasica, con un’incidenza di circa 1/ 4.000 nati vivi.
La FC à ̈ causata da una mutazione del gene CFTCR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator), presente sul cromosoma 7, che codifica una proteina di 1480 aminoacidi, situata sulla membrana cellulare delle cellule epiteliali, la cui funzione à ̈ quella di trasportare il cloro attraverso le membrane cellulari a livello della membrana apicale delle cellule epiteliali delle vie aeree, del pancreas, dell’intestino, delle ghiandole sudoripare, delle ghiandole salivari e dei vasi deferenti.
Lo squilibrio ionico determina un maggior riassorbimento di sodio e acqua e di conseguenza un muco denso e vischioso, povero di acqua e con una concentrazione molto alta di sale (4-5 volte la normalità). Nel pancreas le secrezioni possono dar luogo a infiammazioni, con formazioni di cisti circondate da tessuto fibrotico, fenomeno da cui deriva il nome di “fibrosi cistica†.
Negli organi interessati, le secrezioni mucose, essendo anormalmente viscose e poco scorrevoli, determinano un’ostruzione dei dotti principali, provocando l’insorgenza di gran parte delle manifestazioni cliniche tipiche della malattia, come la comparsa di infezioni polmonari ricorrenti, insufficienza pancreatica, steatorrea, stati di malnutrizione, cirrosi epatica, ostruzione intestinale e infertilità maschile.
Sono note oltre 1000 differenti mutazioni suddivise in 6 classi. Di norma alla classe più bassa corrisponde un più alto rischio di sviluppare complicanze più severe.
L’aspetto più grave della FC à ̈ la malattia polmonare. Il muco dei pazienti FC à ̈ molto denso, difficilmente espettorabile e tende pertanto a ristagnare nelle vie aeree dando luogo a quadri di ostruzione bronchiale e infezioni batteriche che diventano croniche con una progressiva compromissione della funzione polmonare.
Il pancreas à ̈ colpito nell’80% dei casi con un ristagno dei succhi pancreatici nei dotti e formazione di cisti. Con il passare del tempo, il pancreas secerne una minor quantità di insulina portando a una forma di diabete insulino-dipendente.
Altre complicanze della fibrosi cistica sono uno stato infiammatorio cronico e infezioni delle alte vie aeree. Le secrezioni che possono ristagnare nel naso e nei seni paranasali possono essere causa di rinite e pansinusite cronica.
La terapia della fibrosi cistica, pur essendo ancora limitata alla riduzione delle varie complicanze, ha consentito un significativo aumento della aspettativa di vita. Oltre la metà della popolazione raggiunge la maggiore età ed un bambino che nasce oggi con la FC ha buone possibilità di superare 50 anni.
L’aumento della sopravvivenza ha però fatto emergere ulteriori complicanze, sino a pochi anni fa estremamente limitate, quali ad esempio diabete, osteoporosi, nefrocalcinosi e insufficienza renale.
I pazienti affetti da FC necessitano spesso di trattamenti antibiotici prolungati per contrastare le infezioni croniche delle vie aeree a cui sono particolarmente esposti. Allo scopo, si impiegano soprattutto antibiotici notoriamente responsabili di effetti tossici sui reni, in particolare gli amino glicosidi, principalmente tobramicina e colimicina.
Tali effetti sono solitamente reversibili con l’interruzione del trattamento antibiotico, ma un uso prolungato può determinare effetti irreversibili, con riduzione del numero dei nefroni funzionanti.
Al grave rischio di insufficienza renale, si aggiungono anche i rischi di nefrocalcinosi e di litiasi urinaria da ossalato di calcio: ben il 92% dei pazienti FC hanno nefrocalcinosi della midollare renale, mentre l’urolitiasi si fa sempre più frequente man mano che aumenta l’aspettativa di vita (3,5% contro lo 0,2% della popolazione in generale).
Di recente l’iperossaluria à ̈ stata ritenuta la causa prima di litiasi renale, problematiche renali e cardiomiopatia.
L’ossalato non viene degradato nell’organismo da enzimi ma dal microbioma intestinale che à ̈ capace di eliminare la maggior parte dell’ossalato ingerito. La parte residua, per la maggior parte salificata in forma insolubile, viene escreta con le feci.
Nei soggetti sani il ruolo fondamentale nella degradazione degli ossalati à ̈ svolto dalla microflora intestinale, in particolare da un microrganismo specifico, l’Oxalobacter formigenes presente nell’intestino dei vertebrati, in grado di utilizzare gli ossalati della dieta. Generalmente l’Oxalobacter formigenes riesce a colonizzare l’intestino nei primi mesi di vita o al massimo nella prima infanzia, realizzando con l’ospite una relazione simbiotica da cui dipende l’assorbimento intestinale dell’acido ossalico e conseguentemente la sua concentrazione nel plasma ed in tutti gli altri tessuti.
Oltre all’Oxalobacter formigenes esistono altri generi microbici (Eubacterium, Enterococcus e Providencia) che, pur con rendimenti solitamente inferiori, sono in grado di degradare l’acido ossalico.
Generalmente, a differenza dell’Oxalobacter, la cui crescita dipende completamente dalla presenza di ossalato e per tale motivo viene definito “specialista†, le altre specie sono da considerarsi “generaliste†perché in grado di fermentare, oltre all’ossalato, molti altri substrati.
È stato riscontrato che tutti i soggetti affetti da iperossaluria enterica, steatorrea, sindrome del colon irritabile e morbo di Crohn mostrano basse attività di degradazione dell’ossalato, così come à ̈ stato valutato che la concentrazione di batteri degradanti gli ossalati in pazienti affetti da calcio-ossalato urolitiasi à ̈ di 3 LOG inferiore rispetto a quella di individui sani.
Nei malati di FC il malfunzionamento del pancreas determina steatorrea con un eccesso di acidi grassi nel lume intestinale. Ad essi si lega in modo preferenziale il calcio che viene così ad essere deficitario per la salificazione dell’acido ossalico. La mancata formazione di ossalato di calcio, insolubile e quindi eliminabile attraverso le feci, fa aumentare la concentrazione di ossalato libero ed assorbibile, aggravando lo stato di iperossaluria.
Negli stessi soggetti l’elevato e pressoché continuato utilizzo di antibiotici, così come alterazioni gastrointestinali legate alla malattia di base, impediscono all’Oxalobacter formigenes di colonizzare. Ciò porta ad iperossaluria enterica ed a un incremento nell’assorbimento dell’ossalato, con conseguente aumento del rischio di iperossaluria urinaria e delle sue complicazioni a carico dell’apparato urinario e delle problematiche pro flogistiche correlate.
Un altro fattore di rischio che affligge i pazienti FC Ã ̈ costituito, come detto sopra, dalle infezioni polmonari croniche sostenute da aggregazioni composite di microrganismi in grado di secernere una matrice adesiva che forma un vero e proprio biofilm costituito da polimeri complessi, quasi sempre di natura polisaccaridica, difficili da aggredire e dissolvere, che formano una vera e propria barriera impenetrabile agli antibiotici ed ai farmaci.
Nei malati di FC non à ̈ tanto l’infezione in quanto tale ad arrecare i danni peggiori, quanto l’eccessiva risposta infiammatoria all’attacco dei batteri.
Sembra ormai accertato che lo stato infiammatorio indotto dall’infezione polmonare peggiori enormemente a seguito di un effetto diretto sulle cellule epiteliali bronchiali della CFTR mutata, fenomeno che determina un incremento nella secrezione di citochine, specialmente la chemochina IL-8 inducente il reclutamento di neutrofili.
Il coinvolgimento diretto della CFTR mutata sull’aumento di produzione di citochine da parte di cellule epiteliali bronchiali à ̈ stato dimostrato negli ultimi anni scoprendo che, in risposta a Pseudomonas aeruginosa, linee bronchiali FC esprimono livelli più elevati di IL-8 rispetto a linee esprimenti CFTR normale. Ne deriva uno stato flogistico cronico che porta progressivamente alla distruzione del tessuto polmonare, fino all’insufficienza respiratoria irreversibile.
A questo stato infiammatorio nell’apparato respiratorio si aggiungono infiammazioni in molti altri tessuti ed organi, particolarmente a livello enterico dove, a causa di continui e pesanti trattamenti farmacologici, si verifica una riduzione dello spessore del muco che fa aumentare la permeabilità della mucosa e causa la perdita di tolleranza nei confronti di microrganismi commensali non patogeni che possono raggiungere gli strati epiteliali sottostanti e perpetuare lo stato di infiammazione.
La frequente concomitanza di diarrea o di costipazione complica ulteriormente un quadro generale già fortemente compromesso da insufficienza pancreatica, infezioni nelle vie aeree, osteoporosi, diabete e nefrolitiasi.
Esiste, pertanto, la necessità di diminuire e/o prevenire uno stato di iperossaluria enterica, da cui dipende in gran parte anche quella plasmatica ed urinaria, e di alleviare lo stato flogistico che caratterizza sia l’epitelio intestinale che quello polmonare, ripristinando nel contempo la funzione di barriera della mucosa intestinale.
In riferimento alla riduzione dell’iperossaluria, già oltre dieci anni fa Campieri ha dimostrato che la somministrazione di ceppi appartenenti ai generi Lactobacillus e Bifidobacterium à ̈ in grado di ridurre l’escrezione urinaria di ossalato in soggetti con urolitiasi ed iperossaluria, lasciando pertanto supporre che tali ceppi siano capaci di degradare gli ossalati.
Successivamente Federici nel 2004 ha condotto uno studio su 12 ceppi di bifidobatteri evidenziando grande variabilità della capacità ossalato-degradativa: un ceppo di Bifidobacterium lactis (DSM 10140) à ̈ risultato in grado degradare circa il 60% dell’ossalato aggiunto al terreno colturale dopo 5 giorni di incubazione.
Turroni nel 2007 ha valutato l’attività di degradazione degli ossalati di 60 ceppi appartenenti a 12 specie di lattobacilli, evidenziando anche in questo caso che la capacità degradativa à ̈ altamente variabile, particolarmente significativa nelle specie Lactobacillus acidophilus e gasseri, almeno in riferimento ai ceppi studiati.
I ceppi più attivi oggi noti sono Lactobacillus acidophilus NCFM e il Bifidobacterium lactis DSM 10140 che vanno considerati ossalato-degradanti “generalisti†dal momento che traggono la loro fonte energetica primaria dai carboidrati.
Per quanto riguarda l’utilizzo di ceppi probiotici per il controllo dell’infiammazione, Salminen e successivamente Hemmi avevano evidenziato che la somministrazione di ceppi appartenenti a specie dei generi Lactobacillus e Bifidobacterium à ̈ in grado di contrastare i processi di infiammazione rinforzo della barriera intestinale, degradazione di antigeni enterici e controllo della produzione di citochine pro- e anti-infiammatorie.
Studi in vitro (Pessi, 1999) hanno evidenziato come componenti non definiti di lattobacilli possano avere effetti antiproliferativi su cellule T ed effetti soppressivi sulla secrezione di citochine.
Jijon e Rachmilewitz nel 2004 hanno verificato che alcuni ceppi di lattobacilli e bifidobatteri sono capaci di determinare inibizione della secrezione di IL-8 da parte delle cellule epiteliali, attenuazione della produzione di IFN-γ, inibizione della produzione di TNF-α, e miglioramento nello score istologico dell’infiammazione in topi knockout per IL-10.
Mediante l’impiego di modelli animali à ̈ stato dimostrato che la somministrazione di vari ceppi di Lactobacillus à ̈ in grado di determinare un incremento nella porzione di cellule T CD25+ (subset delle cellule CD4+ con un ruolo fondamentale nell’omeostasi intestinale) ed una riduzione nella reattività delle cellule T.
Il team di Guarino alcuni anni fa ha sperimentato in bambini con Fibrosi Cistica e infezione cronica da Pseudomonas aeruginosa la capacità di Lactobacillus rhamnosus LGG di modificare la microflora intestinale e controllare le infezioni respiratorie.
Mercenier, in uno studio condotto su animali, ha osservato un significativo miglioramento dello stato flogistico somministrando un ceppo di Lactobacillus plantarum in grado di produrre acido lipoteicoico.
Crescenti evidenze emergono sulle capacità di alcuni ceppi probiotici di stimolare le difese naturali dell’organismo e recentemente sono stati pubblicati risultati interessanti (Gleeson 2011) sul potenziale ruolo dei probiotici negli atleti o in altre popolazioni sottoposte a stress psico-fisico, evidenziando che l’assunzione di alcuni ceppi probiotici aiuta a prevenire l’incidenza e la gravità di infezioni alle alte vie respiratorie.
La capacità delle specie appartenenti ai generi Lactobacillus e Bifidobacterium di produrre acidi grassi a catena corta crea condizioni ottimali di pH fecale, inibendo lo sviluppo dei microrganismi putrefacenti e favorendo quelli saccarolitici, con produzione di butirrato ad azione trofica per gli enterociti, determinante quindi nella prevenzione e diminuzione dell’infiammazione.
La ricerca attualmente ipotizza (Gordon 2011) che alterazioni del microbioma siano alla base di patologie infiammatorie croniche, allergie, diabete, obesità e tante altre forme più o meno patologiche e che i probiotici non agiscano alterando la composizione del microbioma intestinale, quanto piuttosto inducendo modificazioni nell’espressione genica delle specie batteriche già presenti.
DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE
L’invenzione riguarda composizioni dietetiche o farmaceutiche comprendenti uno o più probiotici in grado di degradare gli ossalati e dotati di attività immunomodulante pro Th2 e/o produttori di citochine anti-infiammatorie.
Tali proprietà possono coesistere in un singolo probiotico oppure, più comunemente, le composizioni conterranno almeno un probiotico degradante gli ossalati e almeno un probiotico dotato di attività immunomodulante pro Th2 e/o produttore di citochine anti-infiammatorie.
Probiotici preferiti secondo l’invenzione appartengono ai generi Lactobacillus e Bifidobacterium.
Più in particolare, i probiotici contenuti nelle formulazioni dell’invenzione presentano le seguenti proprietà:
A. Capacità di degradare l’acido ossalico per ridurre l’iperossaluria enterica, diminuire l’assorbimento intestinale di ossalato e migliorare lo stato di iperossaluria plasmatica ed urinaria causa di calcoli ed insufficienza renale;
B. Capacità di migliorare il quadro flogistico correlato all’iperossaluria enterica, incluse le alterazioni della permeabilità della membrana intestinale, grazie al ripristino di una microflora funzionalmente corretta in grado di esercitare una funzione trofica sulla mucosa e ripristinare l’effetto barriera;
C. Capacità di stimolare il sistema il sistema immunitario intestinale (GALT) ed indirettamente quello legato all’apparato respiratorio a produrre citochine con attività anti-infiammatoria, in particolare le citochine IL-4 e IL-10, spostando il rapporto Th1/Th2 verso un quadro Th2.
Oltre a tali proprietà, i probiotici impiegabili secondo l’invenzione sono preferibilmente scelti fra ceppi antibiotico-resistenti (ad esclusione dei ceppi in cui l’antibiotico-resistenza à ̈ codificata in elementi genici mobili, cioà ̈ facilmente trasmissibili, per evitare di trasferire questa caratteristica alle specie patogene) e capaci di resistere al succo gastrico, alla secrezione pancreatica ed ai sali biliari, caratteristiche che consentono di poter sopravvivere al transito gastro-duodenale e giungere in buono stato di vitalità a livello intestinale.
La selezione di ceppi adatti può essere effettuata con metodi convenzionali e sono preferibilmente isolati da microbiota di individui sani così da garantire la sicurezza per l’uso come probiotici per l’uomo.
Per valutare la capacità di degradazione dell’acido ossalico sono state condotte prove di crescita dei ceppi che avevano superato le prove preliminari di selezione (antibiotico- resistenza e resistenza ai fluidi gastrici, biliari e pancreatici) in un mezzo colturale (MRS brodo 1% cys-HCl) contenente, oltre alla normale fonte di carbonio (glucosio 10 g/l), anche ammonio ossalato ad una concentrazione pari a 5 mM, quantità media di assunzione giornaliera di acido ossalico. Dopo inoculo di una coltura fresca del ceppo al 2% si incubava in anaerobiosi a 37°C per 24 ore.
Come riferimento positivo di microrganismo capace di degradare l’acido ossalico à ̈ stato usato l’Oxalobacter formigenes DSM 4420, mentre come riferimento negativo l’Escherichia coli ATCC 11105. Entrambi sono stati incubati nelle stesse condizioni operative usate per gli altri ceppi.
Al termine del periodo di incubazione, le brodocolture sono state centrifugate ed i surnatanti, dopo filtrazione e purificazione in colonnine SPE (Solid Phase Extraction), sono stati analizzati per HPLC, calcolando la differenza tra la concentrazione (5 mM) di ossalato presente nel mezzo colturale al tempo zero (prima della fermentazione) e la concentrazione residua dopo crescita del microorganismo.
È stata considerata pari al 100% la capacità del ceppo di degradare tutto l’acido ossalico presente nel mezzo colturale (5 mM), performance ottenuta, come da attese, dall’Oxalobacter formigenes DSM 4420 che, essendo uno “specialista†, utilizza esclusivamente l’acido ossalico come fonte di energia.
I ceppi di lattobacilli e bifidobatteri degradanti gli ossalati sono invece dei “generalisti†, utilizzando come fonte energetica dapprima i carboidrati e solo in un secondo tempo anche l’acido ossalico.
I risultati dei singoli ceppi sono espressi in percentuale da cui à ̈ possibile risalire alla quantità di acido ossalico degradata nelle 24 ore. Ad esempio, il risultato di 70% indica che il ceppo ha metabolizzato una quantità di ossalato pari a circa 3,5 mM, cioà ̈ il 70% di 5 mM.
I ceppi con il più alto grado di degradazione dell’ossalato sono risultati Lactobacillus plantarum PBS67 (70,0%), Bifidobacterium longum PBS 108 (64,0%), Lactobacillus acidophilus LA14 (59,2%), Bifidobacterium breve PBS 077 (48,0%), Bifidobacterium longum PBS 078 (40,8%).
Alcuni ceppi non hanno evidenziato alcuna capacità di metabolizzare gli ossalati, mentre il risultato degli altri à ̈ stato compreso tra il 20 ed il 30%.
Le proprietà immunomodulanti dei ceppi sono state valutate stimolando con le colture batteriche cellule mononucleate del sangue periferico (PBMC) di donatori adulti sani.
Le PBMC ed i ceppi sono stati co-incubati in atmosfera modificata con il 5% di CO2a 37°C per uno e cinque giorni, utilizzando come controllo positivo di 1 giorno: lipopolisaccaride (LPS) da Escherichia coli; come controllo positivo di 5 giorni: fitoemoagglutinina (PHA-P); come controllo negativo: PBMC senza aggiunta di alcuna stimolazione. I rapporti quantitativi tra PBMC e cellule batteriche sono stati determinati con tecnica citofluorimetrica.
Dopo uno e cinque giorni di co-incubazione i campioni sono stati centrifugati ed i surnatanti sottoposti al dosaggio delle citochine mediante saggio ELISA.
In particolare sono state valutate le citochine IL-12p70 and IFN-γ, le principali ad azione Th1 e le citochine IL-4 and IL-10 che rappresentano quelle più importanti di tipo Th2, ad azione essenzialmente anti-infiammatoria.
I ceppi testati hanno mostrato una differente abilità di modulare le PBMC: la produzione di IL-4 à ̈ risultata significativamente elevata per la stimolazione di L. plantarum PBS067, B. breve PBS077 and B. longum PBS108.
Tutti i ceppi testati hanno indotto un significativo aumento dell’interleuchina IL-10, mentre solamente B. breve PBS077 non ha stimolato la secrezione di IFN-γ.
La valutazione del rapporto Th1/Th2 indica che mentre il ceppo B. longum PBS 108 sposta il rapporto a favore di Th1, L. plantarum PBS 067, B. breve PBS 077 e B. longum PBS 078 portano ad un decremento del numeratore, a favore di una risposta Th2.
I risultati ottenuti sono riassunti nella seguente Tabella:
Ceppo<Attività biologiche, elencate in ordine di>importanza
ctobacillus plantarum PBS 067<1 Degradazione os>La<salati>
2 Attività anti-infiammatoriaLactobacillus acidophilus LA14<1 Degradazione ossalati>
2 Attività immunomodulante neutraBifidobacterium breve PBS 077<1 Attività anti-infiammatoria>
2 Degradazione ossalatiBifidobacterium longum PBS 078 1 Attività anti-infiammatoria Bifidobacterium longum PBS 108<1 Degradazione ossalati>
2 Attività pro-infiammatoria
Le formulazioni comprendenti i probiotici sopra menzionati o altri selezionati con le stesse metodiche sono in grado di contrastare sia l’assorbimento degli ossalati che il quadro flogistico correlato, incluse le alterazioni della permeabilità della membrana intestinale e possono pertanto essere di aiuto a soggetti affetti da:
a) iperossaluria enterica, per eccessivo introito di ossalato con la dieta, per dismetabolismo della microflora intestinale incapace di degradare l’acido ossalico ingerito, ovvero da steatorrea e malassorbimento intestinale;
b) iperossaluria plasmatica ed urinaria e quindi a rischio di urolitiasi e nefrocalcinosi;
c) fibrosi cistica.
È critica la valutazione degli effetti sul sistema immunitario di ceppi da somministrare a soggetti con iperossaluria. Infatti, ceppi capaci di metabolizzare gli ossalati, ma in grado di stimolare da parte di elementi del sistema immunitario citochine a prevalentemente azione pro-infiammatoria, quali IL-12p70 ed IFN-γ, potrebbero peggiorare un quadro flogistico già fortemente compromesso.
Poiché l’assorbimento dell’ossalato libero avviene sia nel colon che nel tenue, à ̈ opportuno utilizzare specie batteriche in grado di colonizzare tutti i segmenti intestinali per ottenere una diminuzione di concentrazione e quindi di assorbimento lungo tutto l’intestino.
È noto che le specie batteriche appartenenti al genere Lactobacillus tendono a colonizzare prevalentemente il piccolo intestino, mentre le specie appartenenti al genere Bifidobacterium preferiscono le condizioni del grande intestino. L’utilizzo di una miscela di ceppi appartenenti ad entrambi i generi (Lactobacillus e Bifidobacterium) à ̈ in grado di esercitare effetti positivi nei diversi segmenti intestinali.
Preferibilmente, per garantire una più rapida ed efficace colonizzazione, vengono utilizzati più ceppi di Lactobacillus e Bifidobacterium aventi caratteristiche complementari sia nella catabolizzazione degli ossalati che nella stimolazione di una risposta immunitaria di tipo Th2, con induzione alla secrezione di citochine anti-infiammatorie.
Le composizioni dell’invenzione sono particolarmente utili per il trattamento di pazienti affetti da FC allo scopo di prevenire e/o curare i rischi connessi all’iperassorbimento di acido ossalico (urolitiasi e nefrocalcinosi) e controllare lo stato flogistico intestinale e polmonare.
Oltre ai benefici sopra descritti, i preparati dell’invenzione migliorano la funzionalità intestinale e ripristinano l’effetto barriera della mucosa intestinale, contribuendo anche attraverso questo meccanismo a ridurre la possibilità di nuove infezioni che aggraverebbero uno stato infiammatorio già fortemente compromesso. Secondo l’invenzione possono essere vantaggiosamente utilizzati ceppi capaci di degradare gli ossalati e con attività immunomodulante pro Th2 e ceppi in grado di indurre la produzione di interleuchina IL-4 e IL-10 appartenenti ai generi Lactobacillus e Bifidobacterium, da soli o in miscela tra loro.
Nei formulati vanno esclusi categoricamente i ceppi ad attività pro-infiammatoria (es. Bifidobacterium longum PBS 108), così come quelli ad impatto immunomodulante sconosciuto.
Sono viceversa ammessi ceppi che non inducono sostanziali cambiamenti nel rapporto Th1/Th2.
I ceppi, in forma liofilizzata concentrata, possono essere presenti in quantità variabili da 10<6>a 10<11>UFC/dose, preferibilmente tra 10<8>e 10<10>UFC/dose ed ancora più preferibilmente tra 1·10<9>e 1·10<10>UFC/dose, come titolo complessivo dei vari ceppi.
A tutte le formulazioni possono essere aggiunte fibre prebiotiche, in ragione da 0,5 a 6 g, preferibilmente da 1 a 4 g ed ancor più preferibilmente 2 g in funzione della fibra utilizzata e del numero di dosi giornaliere consigliate. Le fibre prebiotiche, costituite da sostanze alimentari non digeribili, sono aggiunte per promuovere la crescita non solo dei ceppi somministrati, ma anche lo sviluppo e l’attività dei gruppi microbici funzionalmente positivi già presenti nell’intestino.
Le fibre possono essere costituite da Frutto-oligosaccaridi, Galatto-oligosaccaridi, Inulina, Xilo-oligosaccaridi, Gomma di Guar parzialmente idrolizzata, altre gomme, ecc.
Preferibilmente, i formulati destinati ai malati di FC contengono inoltre Piridossina (Vitamina B6) in ragione del 50-100% della RDA, magnesio e potassio citrato, in ragione a 10-20 mEq. pari a circa 1-2 g di citrati ed eventuali altri componenti attivi.
I probiotici potranno esser formulati in capsule di gelatina dura, bustine di granulato o polvere da sciogliere in acqua, flaconcini di polvere da ricostituire o in altre forme convenzionali di somministrazione, utilizzando tecniche ed eccipienti convenzionali. Oltre alle forme farmaceutiche convenzionali, potranno essere utilizzate composizioni dietetiche/alimentari, quali yogurth o simili.
Si riportano di seguito esempi di combinazioni dei ceppi selezionabili secondo i metodi sopra descritti.
Esempio 1
Combinazione di un ceppo a forte attività OX-degradante con un ceppo a forte attività anti-infiammatoria
- Lactobacillus plantarum PBS 067
- Bifidobacterium longum PBS 078.
Esempio 2
Miscele di ceppi ad attività OX-degradante ed anti-infiammatoria - Lactobacillus plantarum PBS 067
- Bifidobacterium longum PBS 078
- Lactobacillus acidophilus LA 14
- Bifidobacterium breve PBS 077.
Esempio 3
Miscele di ceppi ad attività OX-degradante ed anti-infiammatoria contenente una carica minima di 2MLD per ceppo
Lactobacillus plantarum PBS 067 2MLD
Lactobacillus acidophilus LA14 2MLD
Bifidobacterium breve PBS 077 2MLD
Bifidobacterium longum PBS 078 2 MLD
Lactobacillus acidophilus NCFM 2MLD
Bibliografia
Campieri C, Campieri M, Bertuzzi V, Swennen E, Matteuzzi D, Stefoni S, Pirovano F, Centi C, Ulisse S, Famularo G, De Simone C.
Reduction of oxaluria after an oral course of lactic acid bacteria at high concentration Kidney Int. 2001 Sep;60 (3):1097-105.
Federici F, Vitali B, Gotti R, Pasca MR, Gobbi S, Peck AB, Brigidi P Characterization and heterologous expression of the oxalyl coenzyme A decarboxylase gene from Bifidobacterium lactis Appl Environ Microbiol 2004 Sep; 70 (9):5066-73.
Turroni S, Vitali B, Bendazzoli C, Candela M, Gotti R, Federici F, Pirovano F, Brigidi P. Oxalate consumption by lactobacilli: evaluation of oxalyl-CoA decarboxylase and formyl-CoA transferase activity in Lactobacillus acidophilus J Appl Microbiol. 2007 Nov;103(5):1600-9.
Salminen S, Bouley C, Bouton-Ruault MC, Cummings J, Franck A et al. Functional food science in gastrointestinal physiology and function. Br J Nutr 80, S147-S171. (1998b).
Pessi T, Sutas Y, Saxelin M, Kallioinen H, Isolauri E Antiproliferative effects of homogenates derived from five strains of candidate probiotic bacteria. Appl Environ Microbiol 65, 4725-4728 (1999).
Jijon H, Backer J, Diaz H, Yeung H, Thiel D, McKaigney C, De Simone C, Madsen K. DNA from probiotic bacteria modulates murine and human epithelial and immune function. Gastroenterology 2004;126:1358-1373. 50. Bruzzese E, Raia V, Spagnuolo MI, Volpicelli M, De Marco G, Maiuri L, Guarino A Effect of Lactobacillus GG supplementation on pulmonary exacerbations in patients with cystic fibrosis: a pilot study. Clin Nutr. 2007 Jun;26(3):322-8. Epub 2007 Mar 13.
Gleeson M, Bishop NC, Oliveira M, Tauler P Daily probiotics (Lactobacillus casei Shirota) reduction of infection incidences in athletes Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2011 Feb;21(1):55-64 Jumpertz R, Le DS, Turnbaugh PJ, Trinidad C, Bogardus C, Gordon JI, Krakoff J Energy-balance studies reveal associations between gut microbes, caloric load, and nutrient absorption in humans Am J Clin Nutr. 2011 Jul;94(1):58-65.

Claims (12)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Composizioni dietetiche o farmaceutiche comprendenti uno o più probiotici in grado di degradare gli ossalati e dotati di attività immunomodulante pro Th2 e/o produttori di citochine anti-infiammatorie.
  2. 2. Composizioni secondo la rivendicazione 1 comprendenti almeno un probiotico degradante gli ossalati e almeno un probiotico dotato di attività immunomodulante pro Th2 e/o produttore di citochine anti-infiammatorie.
  3. 3. Composizioni secondo la rivendicazione 1 o 2 in cui i probiotici appartengono ai generi Lactobacillus e Bifidobacterium.
  4. 4. Composizioni secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 3 in cui le citochine anti-infiammatorie comprendono IL-4 e IL-10.
  5. 5. Composizioni secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 4 comprendenti inoltre fibre ad azione prebiotica.
  6. 6. Composizioni secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 5 in cui i probiotici sono scelti fra Lactobacillus plantarum PBS 067, Bifidobacterium longum PBS 07, Lactobacillus acidophilus LA 14, Bifidobacterium breve PBS 077.
  7. 7. Composizioni secondo la rivendicazione 6 in cui il probiotico degradante gli ossalati à ̈ Lactobacillus plantarum PBS 067 e il probiotico immunomodulante/anti-infiammatorio à ̈ Bifidobacterium longum PBS 078.
  8. 8. Composizioni delle rivendicazioni 1-7 per il trattamento e/o la prevenzione dell’iperossaluria e della infiammazione.
  9. 9. Composizioni secondo la rivendicazione 8 per il trattamento e/o la prevenzione dell’iperossaluria e della infiammazione in pazienti affetti da fibrosi cistica.
  10. 10. Composizioni della rivendicazione 7 in bustine da sciogliere in acqua.
  11. 11. Composizioni della rivendicazione 7 in flaconcini di polvere da ricostituire.
  12. 12. Composizioni secondo la rivendicazione 7 in capsule di gelatina dura.
IT001173A 2012-07-04 2012-07-04 Composizioni dietetiche e/o farmaceutiche comprendenti ceppi di lactobacillus e bifidobacterium capaci di degradare gli ossalati e di indurre una risposta immunitaria di tipo anti-infiammatorio ITMI20121173A1 (it)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT001173A ITMI20121173A1 (it) 2012-07-04 2012-07-04 Composizioni dietetiche e/o farmaceutiche comprendenti ceppi di lactobacillus e bifidobacterium capaci di degradare gli ossalati e di indurre una risposta immunitaria di tipo anti-infiammatorio

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT001173A ITMI20121173A1 (it) 2012-07-04 2012-07-04 Composizioni dietetiche e/o farmaceutiche comprendenti ceppi di lactobacillus e bifidobacterium capaci di degradare gli ossalati e di indurre una risposta immunitaria di tipo anti-infiammatorio

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ITMI20121173A1 true ITMI20121173A1 (it) 2014-01-05

Family

ID=46832918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
IT001173A ITMI20121173A1 (it) 2012-07-04 2012-07-04 Composizioni dietetiche e/o farmaceutiche comprendenti ceppi di lactobacillus e bifidobacterium capaci di degradare gli ossalati e di indurre una risposta immunitaria di tipo anti-infiammatorio

Country Status (1)

Country Link
IT (1) ITMI20121173A1 (it)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT202200001859A1 (it) * 2022-02-03 2023-08-03 Synbalance Srl Composizioni probiotiche e loro uso per modulare l'attività infiammatoria di tipo allergico
IT202200001853A1 (it) * 2022-02-03 2023-08-03 Synbalance Srl Composizioni probiotiche e loro uso per modulare l'attività infiammatoria di tipo allergico

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1181027A2 (en) * 1999-05-28 2002-02-27 VSL Pharma Limited Dietary or pharmaceutical composition for use for the prevention or treatment of hyperoxaluria
US20040241149A1 (en) * 2001-09-05 2004-12-02 Claudio De Simone Use of unmethylatd cpg
EP2311473A1 (en) * 2009-10-09 2011-04-20 AB-Biotics Producciones Industriales De Microbiotas, S.L. Lactobacillus plantarum strains as probiotics

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1181027A2 (en) * 1999-05-28 2002-02-27 VSL Pharma Limited Dietary or pharmaceutical composition for use for the prevention or treatment of hyperoxaluria
US20040241149A1 (en) * 2001-09-05 2004-12-02 Claudio De Simone Use of unmethylatd cpg
EP2311473A1 (en) * 2009-10-09 2011-04-20 AB-Biotics Producciones Industriales De Microbiotas, S.L. Lactobacillus plantarum strains as probiotics

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Proceedings of the 2009 Conference on Gastrointestinal Function, Chicago, USA, April 20â 22", MICROBIAL ECOLOGY, SPRINGER-VERLAG, NE, vol. 57, no. 3, 5 March 2009 (2009-03-05), pages 562 - 588, XP019705273, ISSN: 1432-184X *
HOESL C E ET AL: "The Probiotic Approach: An Alternative Treatment Option in Urology", EUROPEAN UROLOGY, ELSEVIER BV, NL, vol. 47, no. 3, 1 March 2005 (2005-03-01), pages 288 - 296, XP027606331, ISSN: 0302-2838, [retrieved on 20050301] *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT202200001859A1 (it) * 2022-02-03 2023-08-03 Synbalance Srl Composizioni probiotiche e loro uso per modulare l'attività infiammatoria di tipo allergico
IT202200001853A1 (it) * 2022-02-03 2023-08-03 Synbalance Srl Composizioni probiotiche e loro uso per modulare l'attività infiammatoria di tipo allergico
WO2023148681A1 (en) * 2022-02-03 2023-08-10 Synbalance Srl Probiotic compositions and their use in modulating allergy-type inflammatory activity

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Xu et al. Bifidobacterium animalis subsp. lactis XLTG11 improves antibiotic-related diarrhea by alleviating inflammation, enhancing intestinal barrier function and regulating intestinal flora
ES2437940T3 (es) Composición probiótica para uso en el tratamiento de la inflamación del intestino
KR101353692B1 (ko) 프로바이오틱 및 프리바이오틱 성분 및 무기 염을 락토페린과 함께 포함하는 조성물
KR20160008236A (ko) 재발성 방광염의 예방적 및/또는 치료적 치료에서 사용하기 위한 락트산 박테리아를 포함하는 조성물
IL295525A (en) A preparation containing lactoferrin and probiotic bacterial strains for oral use with antiviral action
Xu et al. Milk-derived Lactobacillus with high production of short-chain fatty acids relieves antibiotic-induced diarrhea in mice
Pang et al. Xylo‐oligosaccharide alleviates Salmonella induced inflammation by stimulating Bifidobacterium animalis and inhibiting Salmonella colonization
CN105555283B (zh) 用于婴儿过度啼哭的益生菌
CN117337992B (zh) 一种益生菌益生元组合物及其应用
US20240226191A1 (en) Compositions and methods for treating disease
EP4370141A1 (en) Probiotic composition for the treatment of increased intestinal permeability
Meng et al. Bifidobacterium bifidum alleviates adenine-induced acute kidney injury in mice by improving intestinal barrier function
US20250127824A1 (en) Bacterial strain used in the prevention and/or treatment of inflammatory pathologies
ITMI20121173A1 (it) Composizioni dietetiche e/o farmaceutiche comprendenti ceppi di lactobacillus e bifidobacterium capaci di degradare gli ossalati e di indurre una risposta immunitaria di tipo anti-infiammatorio
WO2026040497A1 (zh) 一种复合双歧杆菌菌剂及其在酸奶发酵中的应用
US20260027161A1 (en) Bacterial strains for treating disease
Shen et al. Bacteroides ovatus has the potential to be a next-generation probiotic strain
Takemura et al. Inulin-type fructans stimulated the growth of exogenously administered Lactobacillus plantarum No. 14 in the mouse gastrointestinal tract
AU2022312473A1 (en) Compositions and methods for treating disease ii
Kang et al. A new Synbiotic supplementation ameliorates ulcerative colitis via modulating microbial homeostasis, protecting intestinal barrier integrity, and maintaining immunity homeostasis in mice
Tuohy et al. Improving gut health in the elderly
EP4631511A1 (en) Probiotic and use thereof
ES2392906B1 (es) Galacto-oligosacáridos derivados de lactulosa multifuncionales con actividad inmunomoduladora y prebiótica
Qu et al. Effects of Bifidobacteria Bifidum on 2, 4, 6-Trinitrobenzene Sulfonic Acid (Tnbs)-Induced Acute Colitis and its Potential Mechanism
HK40114017A (zh) 一种短双歧杆菌hh079及其产品和应用