Postbiotici | Cosa Sono | Funzioni, Esempi, Benefici per la Salute

Cosa Sono

I postbiotici sono microrganismi inanimati o loro componenti in grado di produrre benefici per la salute di chi li assume ¹.

I componenti di un postbiotico possono includere vari costituenti, tra cui cellule intatte (ma non vitali), frammenti strutturali come le pareti cellulari, acidi grassi a catena corta (SCFA), proteine funzionali, polisaccaridi extracellulari, lisati cellulari, acidi teicoici, muropeptidi derivati da peptidoglicani, enzimi e pili.

Tuttavia, secondo la definizione introdotta nel 2019 da un gruppo di specialisti dell’Associazione scientifica internazionale per i probiotici e i prebiotici (ISAPP), i metaboliti batterici in forma isolata e purificata esulano dalla definizione di postbiotici ¹.

Va comunque precisato che il termine postbiotico è relativamente recente e non esiste ancora un consenso unanime per la sua definizione ².

Sinonimi

Postbiotico è un termine che deriva dal greco “post”, che significa dopo, e “bios”, che significa vita.

Il riferimento a "dopo la vita" ci ricorda come i postbiotici producano benefici per la salute nonostante l’assenza di vita.

Nella ricerca scientifica è possibile trovare termini diversi per indicare i postbiotici. Tra questi ricordiamo probiotici non vitali, probiotici uccisi (o inattivati) con il calore, probiotici tindalizzati, lisati cellulari, paraprobiotici, metabiotici e ghostbiotici ¹.

Un po’ di chiarezza

	Definizione	Esempi
Probiotici	Microrganismi vivi che, se somministrati in quantità adeguate, conferiscono un beneficio alla salute dell’ospite 3	Diversi microrganismi appartenenti ai generi Lactobacillus, Bifidobacterium, Saccharomyces, Streptococcus, Enterococcus, Escherichia e Bacillus
Prebiotici	Substrati che vengono metabolizzati selettivamente dai microrganismi ospiti conferendo un beneficio alla salute dell’ospite 4	Beta-glucano, amido resistente, inulina, FOS, GOS, pectina
Simbiotici	Miscele comprendenti microrganismi vivi e substrati utilizzati selettivamente dai microrganismi ospiti che conferiscono un beneficio alla salute dell’ospite 5	Bifidobatteri e fruttooligosaccaridi (FOS), Bifidobatteri o lattobacilli con FOS, inuline o galattooligosaccaridi (GOS), Lactobacillus rhamnosus GG e inuline
Postbiotici	Microrganismi inanimati e/o loro frammenti cellulari, con o senza metaboliti, che conferiscono un beneficio alla salute dell’ospite 1	Probiotici inattivati, lisati batterici, vescicole batteriche o metaboliti batterici che possono ad es. derivare da ceppi di Lactobacillus, Bifidobacterium, Streptococcus, Akkermansia muciniphila, Saccharomyces boulardii, Eubacterium hallii, Faecalibacterium

Differenza tra probiotici e postbiotici

I probiotici sono vitali per definizione e la loro stabilità e vitalità sono considerate un prerequisito essenziale per i loro benefici per la salute ⁶.

Per i postbiotici, tuttavia, la vitalità non è più un criterio importante.

Una chiara distinzione tra probiotici e postbiotici si basa quindi sul fatto che i probiotici sono costituiti da microrganismi viventi, mentre i postbiotici non sono viventi ma comunque efficaci nel migliorare la salute umana.

Vantaggi e Svantaggi dei postbiotici rispetto ai probiotici

Vantaggi	Svantaggi
Maggiore sicurezza per popolazioni sensibili al rischio di infezione sistemica, come ad es. pazienti immunodeficienti, neonati e pazienti vulnerabili	Possono essere meno efficaci rispetto ai probiotici nel modulare il metabolismo intestinale o l’espressione genetica che influenza il metabolismo nutrizionale
Facili da standardizzare (mentre è difficile garantire una quantità esatta di cellule vive in una coltura probiotica al momento dell’assunzione)	Sebbene siano teoricamente più sicuri dei probiotici, la sicurezza e i potenziali rischi delle terapie postbiotiche non sono stati studiati o compresi a fondo
Facilità di conservazione (maggiore shelf-life, nessuna necessità di refrigerazione)	Poiché la ricerca sui postbiotici è relativamente recente, manca ancora un’adeguata ricerca clinica per identificare i preparati più efficaci nelle varie applicazioni cliniche e la relativa posologia.
Minore probabilità di acquisire e trasferire geni per la resistenza agli antibiotici

A Cosa Servono

La vitalità cellulare è stata a lungo considerata importante affinché un probiotico conferisca un beneficio alla salute.

Tuttavia, è noto da tempo che anche i microbi non vitali, i loro componenti cellulari e i loro metaboliti possono avere un impatto positivo sulla salute umana ⁷.

A metà del 2021, l’Associazione Scientifica Internazionale dei Probiotici e Prebiotici (ISAPP) ha proposto una definizione di postbiotico, affermando che un postbiotico è un “preparato di microrganismi inanimati e/o dei loro componenti che conferisce un beneficio per la salute all’ospite” ¹.

I postbiotici stanno guadagnando terreno negli ultimi anni a causa delle preoccupazioni sulla possibilità di una bassa tolleranza ai probiotici, soprattutto nelle popolazioni pediatriche e nei pazienti gravemente malati o immunocompromessi ⁸.

Come si Producono

I postbiotici possono essere generati utilizzando diversi metodi ^{8, 9}:

• Inattivazione termica (comprende anche la tindalizzazione);
• Inattivazione con raggi ultravioletti;
• Trattamento chimico (ad esempio formalina);
• Trattamento con alta pressione;
• Co-Coltura;
• Trattamento enzimatico;
• Estrazione con solvente
• Irradiazione gamma;
• Sonicazione.

I microrganismi coinvolti nel processo di fermentazione potrebbero rispondere in modo diverso a questi metodi. Ad esempio, alcune proteine originate da batteri che vengono inattivate dal calore potrebbero denaturarsi, mentre l’irradiazione potrebbe causare mutazioni negli acidi nucleici ¹⁰.

Pertanto, la composizione del prodotto postbiotico e la conseguente risposta dell’ospite alla sua assunzione dipende dall’intero processo di produzione alimentare ¹¹.

Nella maggior parte dei casi, il trattamento termico è considerato il metodo di scelta per disattivare i ceppi probiotici.

Postbiotici negli Alimenti

I postbiotici possono essere trovati naturalmente in diversi alimenti fermentati, come yogurt, crauti, verdure in salamoia e kombucha.

All’interno di questi cibi possiamo trovare vari tipi di postbiotici generati da diverse specie batteriche e fungine, principalmente ceppi dei generi Lactobacillus, Bifidobacterium, Streptococcus, Eubacterium, Faecalibacterium e Saccharomyces ^{12, 13, 14}.

Ad ogni modo, la quantità di postbiotici prodotti durante la fermentazione naturale non può essere controllata e può essere minima o comunque insufficiente per generare una risposta fisiologica in vivo ¹⁵.

Come Funzionano

L’esatto meccanismo d’azione attraverso il quale i postbiotici esercitano effetti specifici sulla salute non è stato completamente chiarito.

Tuttavia, i dati disponibili suggeriscono che i postbiotici hanno proprietà funzionali diverse, incluse ma non limitate ad azioni antibatteriche, antiossidanti e immunomodulanti, che forniscono una difesa immediata all’ospite ¹⁶.

Queste proprietà possono influenzare positivamente l’omeostasi della microflora intestinale, il metabolismo dell’ospite e le vie di segnalazione, influenzando così la specifica regolazione fisiologica, immunitaria, neuroormonale e le risposte metaboliche ^{1, 17}.

È stato suggerito che i probiotici inattivati o i loro componenti possano:

• modificare la risposta immunologica dell’ospite (ad es. i costituenti della pellicola batterica, della capsula o della parete cellulare ¹⁸ come i peptidoglicani, i liposaccaridi ¹⁹ e le proteine dello strato S ²⁰ possono stimolare il sistema immunitario);
• interferire con l’adesione dei patogeni alle cellule dell’ospite;
• produrre un’azione antibatterica diretta (es. difensine), con proprietà antagonizzanti contro i patogeni ⁸;
• migliorare la funzione della barriera intestinale ^{21, 22, 23, 24, 25, 26};
• espletare proprietà funzionali come il controllo dell’obesità e il mantenimento dell’omeostasi del glucosio ²⁷.

Altri postbiotici, come frammenti di parete cellulare e surnatante di batteri sani, possono aumentare la produzione di messaggeri chimici antinfiammatori che aiutano a ridurre l’infiammazione e a promuovere le risposte immunitarie ²⁸.

Esempi e Benefici

Salute della pelle

Lattobacilli

In una meta-analisi di 8 studi RCT su un totale di 614 bambini e adolescenti, il Lactobacillus rhamnosus IDCC 3201 ucciso con il calore e somministrato per via orale ha ridotto la gravità della dermatite atopica pediatrica. Tuttavia, la certezza delle prove è stata valutata come bassa o molto bassa ³¹.

In un’altra revisione sistematica di 9 studi RCT su un totale di 512 partecipanti (di età compresa tra 3,5 mesi e 65 anni), i postbiotici Lactobacillus sono stati utili per alleviare i sintomi dell’eczema, in particolare tra i partecipanti di età pari o superiore a 16 anni ³². Inoltre, ci sono stati pochi effetti avversi associati all’uso del postbiotico, con solo uno studio che ha riportato 2 casi di diarrea.

In un altro studio su adulti con dermatite atopica, il post-biotico Lactobacillus paracasei K71 ha migliorato significativamente i punteggi di gravità della pelle dopo 8 e 12 settimane (contro nessun miglioramento nel gruppo placebo).

Bifidobatteri

Uno studio randomizzato in doppio cieco su viso, braccia e gambe di 66 volontarie, ha valutato gli effetti di una crema contenente il 10% di lisato batterico di Bifidobacterium longum, applicata due volte al giorno per due mesi su viso, braccia e gambe ^32a.

I risultati hanno dimostrato una significativa riduzione della secchezza, della sensibilità e della resistenza della pelle alle aggressioni fisiche e chimiche rispetto al gruppo di volontari che ha applicato la crema di controllo. 

Streptococcus thermophilus

I batteri Streptococcus thermophilus, morti per sonicazione e inglobati in un cosmetico applicato sulla pelle dell’avambraccio per 7-14 giorni, hanno aumentato i livelli di ceramidi e idratazione nello strato corneo ^{32a, 32b}.

Inoltre, l’uso di terapie topiche, sebbene non significativo, è stato 1,9 volte maggiore nel gruppo placebo rispetto al gruppo di intervento. Tuttavia, le differenze tra i gruppi sui punteggi del prurito e sulla qualità della vita non hanno mostrato effetti così evidenti ³³.

Una crema contenente una miscela postbiotica ricca di metaboliti (tra cui acidi organici, sfingomielinasi, altri enzimi e peptidi), ottenuti dalla co-fermentazione di 3 ceppi probiotici brevettati, ha mostrato notevoli benefici sull’aumento dell’idratazione e dell’elasticità della pelle, sulla profondità delle rughe e sulla riduzione delle dimensioni dei pori.

Questi effetti sono stati osservati in uno studio RCT "split-face" su 50 volontari sani di età compresa tra 18 e 69 anni, che prevedeva l’applicazione del cosmetico 2 volte al giorno per 4 settimane su un lato del viso e della crema placebo sull’altro lato ^33a.

Salute dell’intestino

Uno studio ha indagato l’effetto della somministrazione di Lactobacillus paracasei CBA L74 ucciso dal calore per 90 giorni in 537 bambini italiani sani di età compresa tra 12 e 48 mesi ^{34, 35}. Gli Autori hanno riportato una riduzione significativa degli episodi diarroici (-49%) nel gruppo trattato rispetto al gruppo placebo.

Una revisione di 7 studi su 1.740 bambini ha rilevato che l’integrazione con postbiotici riduceva in modo significativo la durata della diarrea ed era più efficace dei trattamenti placebo nel prevenire diarrea, faringite e laringite ³⁶.

Allo stesso modo, una revisione di 23 studi su 3.938 bambini ha rilevato che l’integrazione con postbiotici era significativamente più efficace del placebo nel prevenire la diarrea associata agli antibiotici ³⁷.

In un altro studio, 137 adulti con diarrea cronica sono stati trattati con un integratore postbiotico o un integratore probiotico per 4 settimane. Alla fine dello studio, l’integratore postbiotico si è dimostrato più efficace nel trattamento della diarrea rispetto al probiotico ³⁸.

Un altro studio in aperto ha indagato gli effetti del L. acidophilus LB inattivato termicamente in 297 adulti con sindrome dell’intestino irritabile con diarrea predominante. Dopo 1 mese di trattamento, i punteggi del dolore, del gonfiore e della qualità della vita sono migliorati rispetto alla situazione basale ³⁹.

In due studi su un totale di 138 adulti sani, il consumo per 3 settimane di Lactobacillus gasseri CP2305 fermentato ha permesso di ridurre i problemi di stitichezza rispetto al placebo ^{40, 41}.

Sistema immunitario

Uno studio di 12 settimane su 80 anziani sani ha scoperto che l’integrazione postbiotica quotidiana riduceva il rischio di infezioni respiratorie e migliorava la loro capacità di produrre anticorpi ⁴².

Un altro studio RCT condotto su 280 adulti sani (> 65 anni) ha rilevato che il consumo per 20 settimane di Lactiplantibacillus pentosus b240 ucciso con il calore (a dosi di 2×10⁹ o 2×10¹⁰ CFU) ha ridotto l’incidenza del raffreddore (rispettivamente del 26% e del 39%) rispetto al placebo ⁴⁰.

Uno studio su 537 bambini italiani sani ha indagato l’impatto del postbiotico Lactobacillus paracasei CBA L74 ucciso dal calore sulle infezioni del tratto respiratorio ^{34, 35}. 90 giorni di trattamento hanno permesso di ridurre il numero di casi di faringite, laringite e tracheite rispettivamente del 69%, 66% e 35%.

Gli Autori hanno anche osservato un aumento significativo nella produzione di peptidi dell’immunità innata e acquisita (effetto immunostimolante) ³⁵.

Un ampio studio randomizzato che ha coinvolto quasi 2.200 adulti sani ha rilevato che il consumo per 12 settimane di Levilactobacillus brevis KB290 ucciso con il calore, in combinazione con β-carotene, non ha ridotto significativamente l’incidenza dell’influenza e della febbre o i relativi sintomi clinici. Tuttavia, il prodotto studiato ha ridotto significativamente l’incidenza dell’influenza nei soggetti di età inferiore a 40 anni ⁴³.

Glicemia e pressione arteriosa

In uno studio pilota RCT di 12 settimane su 17 adulti obesi, il postbiotico pA1c®HI (10 mld/die di equivalenti di cellule inattivate termicamente) ha ridotto l’HbA1c e la pressione sanguigna diastolica. Tuttavia, sempre rispetto al placebo, non ha avuto alcun effetto sugli esiti primari (peso, BMI, grasso corporeo, massa muscolare e grasso viscerale) ^43a.

Altri Benefici

I postbiotici (per lo più uccisi dal calore) sono stati valutati in molti altri studi di piccole dimensioni e sulla base di tali studi potrebbero essere utili per ulteriori applicazioni cliniche, come:

• Malattie infiammatorie intestinali (es. colite ulcerosa) ^{44, 45};
• Altre malattie gastrointestinali (gonfiore, disturbi pediatrici, coliche infantili) ^{46, 8, 39};
• Cancro del colon-retto associato alla colite ⁴⁷;
• Disturbi oculari, compreso l’affaticamento degli occhi ⁴⁸;
• Asma ^{49, 50, 51};
• Diabete di tipo 2 (miglioramento dei parametri glicemici) ⁵²;
• Danno al fegato ^{53, 54};
• Rischio cardiovascolare e danno cardiaco ^{55, 56}.

È comunque importante comprendere che questi e altri potenziali benefici non possono essere generalizzati, ma vanno attribuiti esclusivamente alle specifiche tipologie di postbiotici che gli hanno dimostrati nel corso degli studi.

Effetti Collaterali

In linea teorica, i postbiotici dovrebbero essere più sicuri dei probiotici (poiché i batteri in essi contenuti hanno perso la capacità di moltiplicarsi, quindi non possono generare batteriemia o fungemia, nemmeno negli individui immunocompromessi) ⁵⁷.

Tuttavia, non si può presumere che i postbiotici siano sicuri basandosi esclusivamente sul profilo di sicurezza del microrganismo progenitore.

I lipopolisaccaridi dei batteri Gram-negativi, ad esempio, possono causare sepsi e shock tossico ⁵⁸.

Tra gli effetti collaterali segnalati in letteratura sono stati riportati una grave disidratazione, un tasso più elevato di vomito e distensione addominale e acidosi D-lattica pediatrica ^{59, 60, 61}.

Va comunque precisato che attualmente sono pochissimi gli studi che hanno documentato gli effetti collaterali dei postbiotici. Inoltre, tali effetti, proprio come i benefici, non andrebbero generalizzati ma attribuiti specificamente a quelle tipologie di postbiotici che hanno dimostrato di produrli.