Emilia Ghelardi

I batteri sporigeni come probiotici

Primi del ‘900: Ilya Metchnikoff. “The Prolongation of Life”

Prima descrizione scientifica del potenziale effetto benefico

dell’ingestione di alimenti contenenti microrganismi che

modificano la microflora intestinale.

1953: Werner Kollath termine probiotico.

1965: Lilly and Stillwell definirono probiotico “a substance

produced by one microorganism stimulating the growth of

another microorganism”.

1989: Roy Fuller “live microbial feed supplement which

beneficially affects the host animal by improving its intestinal

microbial balance”.

2001: FAO/WHO “live microorganisms which, when

administered in adequate amount, confer a health benefit

to the host”.

CRITERI PER LA SCELTA DI UN PROBIOTICO

Identificato a livello di specie e tipizzato

Sicuro per essere utilizzato negli alimenti o per uso clinico

Capace di sopravvivere al transito nel tratto gastrointestinale

Possedere effetti validati e clinicamente documentati sulla salute

• Lactobacillus spp.

• Bifidobacterium spp.

• Enterococcus spp.

• Saccharomyces spp.

• Bacillus spp.

• Microrganismi QPS

(EFSA) o GRAS (FDA)

EFFETTI BENEFICI

(USO in condizioni fisiologhe o patologiche)

Anandharaj et al., Chin J Biol, 2014.

EFFETTI BENEFICI

(USO in condizioni fisiologhe o patologiche)

Anandharaj et al., Chin J Biol, 2014.

Sebbene i batteri lattici ed i bifidobatteri siano i più

comuni microrganismi utilizzati nelle preparazioni

probiotiche, molte formulazioni commerciali contengono

lieviti o altri tipi di batteri come, ad esempio, spore di

batteri sporigeni

Setlow, 2003

• In grado di produrre spore in condizioni che

limitino la loro crescita o la replicazione del

DNA;

• Più di 1000 specie del phylum Firmicutes;

• I più comuni Clostridium e Bacillus.

I BATTERI SPORIGENI

STRUTTURA E PECULIARITA’ DELLA SPORA

• Numerosi strati protettivi che delimitano un

citoplasma estremamente disidratato;

• Disidratazione del core responsabile della

dormienza e termo-resistenza della spora(Henriques & Moran, Ann. Rev. Microbiol. 2007);

• Small Acid Soluble Proteins (SASPs) formano

complessi con il DNA proteggendolo dalla

degradazione termica e dagli UV (Setlow, Ann.

Rev. Microbiol. 2005);

• Ruolo della corteccia e delle tuniche;

Eccezionale longevità e resistenza

I BATTERI DEL GENERE BACILLUS

• Solo pochi patogeni per l’uomo;

• Sono presenti nell’intestino dell’uomo;

• Interagiscono con cellule intestinali in vitro.

PROBIOTICI A BASE DI SPORE DI BACILLUS

• Vantaggio di poter essere somministrati sotto forma di spore

• Sopravvivenza al transito attraverso lo stomaco

• Estrema stabilità e durata dei prodotti

• Cibi fermentati contenenti Bacillus molto

comuni in Asia;

• Effetti benefici dimostrati dal lungo uso.

Product Species (spores/dose)* Manifacturer

Bactisubtil B. cereus ATCC14893 (1x109) Marion-Merrel (France)Bio-Acimin B. cereus, Lactobacillus acidophilus, E. faecalis Viet-Duc Pharm.(VietNam)Bibactyl B. subtilis var. natto (107-108) UPHACE (VietNam)Bidisubtil B. cereus (1x106) Bidiphar (VietNam)Bio-Kult B. subtilis and other bacteria Probiotics International Ltd (UK)Biobaby B. subtilis (3x106), C. butyricum (1x107), B. coagulans (5x107) Ildong Pharma (Korea)Biosporin B. subtilis 2335 and B. licheniformis 2336 Biofarm (Ukraine)Biosubtyl B. cereus (106-107) Biophar Company (VietNam)Biosubtyl DL B. subtilis (107-108) and L. acidophilus2 IVAC (VietNam)Biovicerin B. cereus GM (1x106) Geyer Med. (Brazil)Bispan B. polyfermenticus SCDc (1.7x107) Binex Co. (Korea)Enterofermenti B. clausii (4x109) Paladin Pharma (Italy)Enterogermina B. clausii NR, SIN, T, OC (2x109) Sanofi (Italy)Enterolife B. clausii (4x109) Paladin Pharma (Italy)Flora-Balance Brevibacillus laterosporus BOD (>106) Flora-Balance (USA)GanedenIldong Biovita

B. coagulansB. subtilis (3x106), C. butyricum (1x107) and other bacteria

Ganeden (USA)Ildong Pharma (Korea)

Lactipan Plus B. subtilis (2x109) Ist. Bioch. Italiano (Italy)Lactospore B. coagulans (1x109) Sabinsa Corp. (USA)Latero-Flora B. laterosporus BOD (>106) GHC (USA)Medilac-Vita B. subtilis RO179 (1x108) and E. faecium Hanmi Pharmac. (China)Neolactoflorene B. coagulans and other bacteria Montefarmaco (Italy)Nucleogermina B. clausii (1010) Pharmaelle (Italy)Pastylbio B. subtilis (1x108) Pasteur Inst. (VietNam)Primal defense B. subtilis and other bacteria Garden of Life (USA)Progermila B. clausii (1010) Chemist’s Research (Italy)Subtyl B. cereus (106-107) Mekophar (VietNam)Sustenex B. coagulans GBI-30 Ganeden Biotech (USA)

Examples of commercial products containing spore formers for human use

Product Species (spores/dose)* Manifacturer

Bactisubtil B. cereus ATCC14893 (1x109) Marion-Merrel (France)Bio-Acimin B. cereus, Lactobacillus acidophilus, E. faecalis Viet-Duc Pharm.(VietNam)Bibactyl B. subtilis var. natto (107-108) UPHACE (VietNam)Bidisubtil B. cereus (1x106) Bidiphar (VietNam)Bio-Kult B. subtilis and other bacteria Probiotics International Ltd (UK)Biobaby B. subtilis (3x106), C. butyricum (1x107), B. coagulans (5x107) Ildong Pharma (Korea)Biosporin B. subtilis 2335 and B. licheniformis 2336 Biofarm (Ukraine)Biosubtyl B. cereus (106-107) Biophar Company (VietNam)Biosubtyl DL B. subtilis (107-108) and L. acidophilus2 IVAC (VietNam)Biovicerin B. cereus GM (1x106) Geyer Med. (Brazil)Bispan B. polyfermenticus SCDc (1.7x107) Binex Co. (Korea)Enterofermenti B. clausii (4x109) Paladin Pharma (Italy)Enterogermina B. clausii NR, SIN, T, OC (2x109) Sanofi (Italy)Enterolife B. clausii (4x109) Paladin Pharma (Italy)Flora-Balance Brevibacillus laterosporus BOD (>106) Flora-Balance (USA)GanedenIldong Biovita

B. coagulansB. subtilis (3x106), C. butyricum (1x107) and other bacteria

Ganeden (USA)Ildong Pharma (Korea)

Lactipan Plus B. subtilis (2x109) Ist. Bioch. Italiano (Italy)Lactospore B. coagulans (1x109) Sabinsa Corp. (USA)Latero-Flora B. laterosporus BOD (>106) GHC (USA)Medilac-Vita B. subtilis RO179 (1x108) and E. faecium Hanmi Pharmac. (China)Neolactoflorene B. coagulans and other bacteria Montefarmaco (Italy)Nucleogermina B. clausii (1010) Pharmaelle (Italy)Pastylbio B. subtilis (1x108) Pasteur Inst. (VietNam)Primal defense B. subtilis and other bacteria Garden of Life (USA)Progermila B. clausii (1010) Chemist’s Research (Italy)Subtyl B. cereus (106-107) Mekophar (VietNam)Sustenex B. coagulans GBI-30 Ganeden Biotech (USA)

Examples of commercial products containing spore formers for human use

Status QPS: B. subtilis, B. licheniformis, B. pumilus, B. clausii, B. coagulans

• Enterogermina registrata come preparazione farmaceutica nel

1958 e venduta oggi in 55 Paesi del mondo;

• Lungo periodo di uso sicuro nell’uomo;

• Ampia letteratura dimostrante le caratteristiche biologiche in

vitro e gli effetti in vivo.

Formulazione «modello» per l’approccio scientifico

atto a dimostrare le caratteristiche probiotiche di

un microrganismo

BACILLUS CLAUSII COME PROBIOTICO: STUDI IN VITRO

Contiene spore di 4 ceppi di B.

clausii che sono gli stessi dal 1974 ad

oggi;

• Ceppi (OC, NR, SIN, T) che mostrano una diversa resistenza, non trasferibile,

a diverse classi di antibiotici (Courvalin, Dig Liver Dis, 38, 2006);

• Sotto forma di spora mostrano elevata resistenza agli acidi ed alla bile (Cenci

et al., J Appl Microbiol, 101, 2006);

• Sono dotati di attività immunomodulatoria e rilasciano sostanze

antimicrobiche (Urdaci et al., J Clin Gastroenterol, 38, 2004);

• Secernono quantità elevate di vitamina B2 (Salvetti et al., J Appl Microbiol, 95,

2003) e vitamina B6 (Tramonti et al., FEBS J, 282, 2015)

BACILLUS CLAUSII COME PROBIOTICO: STUDI CLINICI

• Microrganismo QPS (EFSA, 2012);

• Determina una riduzione degli effetti collaterali del trattamento

farmacologico contro H. pylori (Nista et al., Aliment Pharmacol Ther, 20, 2004);

• E’ capace sopravvivere e

moltiplicarsi nel tratto

gastrointestinale dell’uomo e i 4

ceppi mostrano una diversa

capacità di persistere;

• Favorisce l’eradicazione virale

nelle diarree virali infettive

del bambino (Arzese et al.,

Mom Med, 2002) e riduce la

durata delle diarree

pediatriche acute.

BACILLUS CLAUSII COME PROBIOTICO: STUDI CLINICI

• Mostra attività immunomodulatoria in adulti allergici (Ciprandi et al., Europ Ann

All Clin Immunol, 37, 2005) e riduce i sintomi e l’infiltrazione eosinofila in

bambini con rinite allergica (Ciprandi et al., Allergy, 60, 2005).

• Utile nel trattamento della SIBO

(Small Intestinal Bacterial

Overgrowth);

«Take home message»

Alcune specie del genere Bacillus sono buoni probiotici:

• Vengono somministrate sotto forma di spore;

• Consentono di preparare formulazioni stabili e facilmente

conservabili;

• Resistono all’acidità gastrica ed alla bile;

• Si moltiplicano nell’intestino per un tempo limitato;

• Interagiscono con la mucosa intestinale;

• Hanno attività immunomodulatoria;

• Producono sostanze utili per la salute (vitamine, antimicrobici,

enzimi);

• Sono efficaci nel curare o ridurre i sintomi di diverse patologie

(intestinali o extra-intestinali).