INTRODUZIONE
Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), i probiotici sono “Microrganismi vivi che, quando somministrati in adeguate quantità, conferiscono un beneficio alla salute dell’ospite”. In diversi studi è stato dimostrato come la somministrazione di probiotici possa migliorare la salute del cavo orale.
All’inizio sono stati e sono utilizzati per migliorare il benessere dell’apparato gastrointestinale ma è sempre più vivo l’interesse per un loro ruolo nel mantenimento della omeostasi generale e buccale in particolare. I probiotici possono migliorare la condizione del paziente in ambito medico nei disturbi come diarrea, gastroenterite, malattie infiammatorie intestinali (morbo di Crohn e colite ulcerosa), cancro, inadeguata lattasi digestione, allergie pediatriche, iperlipidemia, malattie del fegato, infezioni da Helicobacter pylori, infezioni genito-urinarie.
I probiotici possono essere assunti direttamente con il cibo (formaggio, yogurt, latte fermentato, succo di frutta o gomma da masticare) o con preparazioni farmaceutiche (compresse, etc.) e nel loro passaggio nel tubo gastroenterico svolgono a vari livelli importanti funzioni per il mantenimento della salute, in particolare a livello della bocca hanno l’effetto di, ridurre l’incidenza di carie dentale, controllare parodontite, ridurre l’alitosi e combattere le infezioni orali da candida. L’attività localizzata dei probiotici ha spesso effetti sull’intero organismo, ad esempio riducendo le conseguenze a distanza della infiammazione.Il controllo delle parodontopatie, può diventare strategico per la prevenzione di malattie sistemiche ad esse correlate : processi di aterosclerosi( Epstein; Beck ), cerebropatie vascolari ( Beck; Loesche ; Syrjanen ), patologie cardiache ( Andriankaja ; Beck; Benekar; Dietrich; Meurman; Montebugnoli; Oe; Person ; Renvert ), gravidanze pretermine e basso peso del neonato ( Dasanayake).
Storia
Le prime osservazioni sugli effetti positivi dei probiotici sulla salute dell’uomo risalgono all’inizio del XX secolo; il premio Nobel Eli Metchnikoff, che lavorò all’Istituto Pasteur nei primi anni del Novecento, ipotizzò che questi effetti derivassero da un miglioramento dell’equilibrio microbico intestinale tramite inibizione di batteri patogeni.
Metchnikoff era convinto che la longevità della popolazione bulgara fosse legata alla abitudine di alimentarsi con lo yogurt e che i batteri in esso contenuti fossero in grado di ridurre la fermentazione intestinale prodotta da altri ceppi batterici . Si autosomministrò latte acido contenente, come lui lo chiamò, il” Bacillus Bulgaricus” e ne pubblicò gli effetti benefici (1907).
Fu un’ipotesi rivoluzionaria che offriva una soluzione non cruenta alla malattia mentale che il medico tedesco Hermann Senator (1860) attribuiva ad un processo “autoinfettivo”, innescato dai batteri. Concetto ripreso nel 1887 dal medico francese Charles Bouchar che coniò il termine“autointossicazione” per attribuire ai prodotti putrefattivi dei batteri l’insorgenza di problemi psichici. La teoria della autointossicazione, in mancanza di soluzioni mediche, fu affrontata con metodi chirurgici e a finire nel mirino fu l’intestino.
Nei primi anni del secolo scorso Sir William Arbuthnot Lane ( Willie), in Inghilterra, cominciò a curare la depressione con l’ablazione chirurgica del colon con risultati che definiva positivi ma con una mortalità del 30%. Subito dopo ad entrare nel mirino furono i batteri della bocca. Negli USA, il dentista Henry Cotton decise di curare la moglie e la figlia affette da problemi psichiatrici estirpando loro tutti i denti e diffuse il metodo a centinaia di pazienti!
L’opera di Metchnikoff si sviluppò in un periodo molto fertile per la microbiologia . Nel 1905 il pediatra francese Henry Tissler isolava nei bambini allattati al seno il Bifidobacterium ; lo stesso autore l’anno successivo dimostrava che i bambini affetti da diarrea avevano nelle feci un ridotto numero di Bifidobacteria rispetto ai bambini sani e li trattò con il batterio carente inventando di fatto il primo probiotico.
L’opera di Metchnikoff dà vita ad una rivoluzione concettuale nella quale i batteri non danno sempre patologie ma possono essere strumenti di salute.
La vita sarebbe impossibile senza la presenza dei batteri. Il nostro corpo convive e collabora con miliardi di batteri. La quantità di batteri presenti nel nostro organismo supera per numero la quantità totale delle nostre cellule
Le cellule del nostro corpo ( escluso sangue e neuroni ) 1012
I batteri residenti sulla cute 1012
I batteri residenti nella bocca 1010
I batteri residenti nell’intestino 1014
Il peso dei batteri intestinali > 1 kg
Il numero di batteri in 1 gr feci 1012
Microbioma > 100 volte il numero dei geni del genoma umano
I batteri operano in simbiosi con il nostro organismo e ad essi sono delegate funzioni critiche per la sopravvivenza
Maturazione dell’intestino ( Murgas Torrazza 2011)
Salute dei denti ( Colombo 2006; Ling 2010)
Nutrizione dell’ospite
Resistenza ai patogeni ( Candela 2008; Fukuda 2011)
Regolazione della proliferazione dell’epitelio intestinale
Produzione di energia ( Ley 2006; Turnbaugh2006)
Sviluppo del Sistema Immunitario( Round,2011; Ivanov 2008,2009)
La colonizzazione batterica del nostro organismo parte dalla bocca e si diffonde a tutto il tubo gastroenterico. Per lungo tempo si è ritenuto che il primo atto della colonizzazione avvenisse con il passaggio nel canale del parto e quindi con il contatto con i batteri presenti nella vagina. Dopo la nascita la fonte di contatto si allarga contatto al capezzolo materno e via via alle manipolazioni di coloro che si occupano delle cure parentali nonché alla stessa presenza dei batteri nell’ambiente. A poche ore dalla nascita la bocca è riccamente colonizzata. Sin dalla 8a ora dal parto si evidenzia la presenza dello Streptococcus Salivarius ( Rotimi 1981), un Gram-positivo considerato il pioniere della colonizzazione. Nei primi 8 giorni la flora buccale si arricchisce di batteri sia aerobi che anaerobi che per il 98% rappresenteranno il microbioma orale fino alla dentizione ( Cortelli 2008).
Per le prime due settimane la flora batterica della bocca costituirà la maggior fonte di colonizzazione dell’intestino ( Costello,2013)
I nati da parto vaginale presentano profonde differenze nel microbioma rispetto ai nati da parto cesareo, nei primi si assiste all’età di tre mesi a una maggiore variabilità della flora batterica sia della bocca che dell’intesino e a una tardiva colonizzazione da parte dello Streptococcus albicans ( Holgerson 2011, Li 2005).
La differente colonizzazione batterica, proprio per il ruolo dei batteri su sistema immunitario, è stata correlata alla insorgenza successiva di varie patologie. I nati da parto cesareo presentano una maggiore incidenza di patologie quali riniti allergiche (Renz-Polster 2005) Diabete di tipo 1 ( Cardwell 2008), celiac Disease ( Decker 2010), obesità (Blunstein 2013).
L’allattamento al seno con il conseguente scambio batterico con la mamma o l’uso di latte artificiale ( infant formula), non contenente i batteri materni, hanno profonde ripercussioni sulla colonizzazione batterica e sulla omeostasi infiammatoria. Gli allattati al seno, a differenza di quelli allattati con la fed formula, presentano a tre mesi nella bocca una ricca presenza di lattobacilli, veri e propri probiotici materni) e godono di resistenza contro i patogeni ( Holgerson 2013, Romani Vestman 2013) e una importante protezione immuno mediata verso patologie quali l’asma e l’Inflammatory Bowel Disease. ( Olszak 2012).
Si comincia ad ipotizzare l’uso di probiotici che contengano i ceppi batterici della mamma per i bambini nati da parto cesareo e/ o non allattati al seno (Funkhouser 2013).
Negli ultimi tempi si stanno accumulando evidenze che il primo contatto con i batteri avviene prima del parto. Batteri sono stati infatti isolati nella placenta, nel cordone ombelicale, nel liquido amniotico, nel mecomio, nelle membrane fetali
( Aagard 2014; Bearfield 2002; Jimenez 2005; Rautava 2012 ;Steel 2005; Stout 2013) Come ulteriore supporto del contatto batterico prenatale c’è l’evidenza che la flora batterica isolata dalla placenta è geneticamente vicina ai phyla della bocca ( lingua e tonsille) e non ai batteri della vagina e dell’intestino ( Aagard 2014).
Sulla modalità di arrivo della flora batterica orale alla placenta non ci sono al momento molti dati e sono state formulate diverse ipotesi tra le quali il passaggio di batteri in circolo in occasione di gengiviti molto frequenti in gravidanza
( Niederman 20013).
L’arrivo dei batteri nella struttura feto placentare, ambiente da sempre ritenuto , permette alla placenta una loro presentazione al sistema immunitario fetale al fine da indurre una immuno tolleranza del neonato verso il microbioma materno che inevitabilmente si trasferisce al neonato con il parto e l’allattamento e che come è stato dimostrato svolge un ruolo essenziale per la salute. Tale immuno tolleranza è destinata a durare fino alla età adulta (Mold, 2008).
Nella bocca sono stati identificati più di 700 ceppi batterici, ma la flora microbica è differente da soggetto a soggetto e ogni individuo può contare su una popolazione batterica composta in media da 30-100 specie che costituiscono un ecosistema personalizzato : la flora del cavo orale è parte essenziale della unicità biologica dei singoli individui. Tale unicità si matura attraverso un vero e proprio iter temporale nel quale svolgono un ruolo importante: la genetica, lo scambio batterico con la madre, l’età,le abitudini alimentari, l’uso di farmaci,le malattie intercorrenti.
La efficacia del probiotico, non può prescindere dalla individualità biologica con la quale deve confrontarsi (Costello eto al., 2009; Li et al., 2013; Zhou et al., 2013).
Dinamiche di colonizzazione da parte dei probiotici
Numerose sono le variabili che possono influenzare la permanenza nella cavità orale di nuovi ceppi batterici.
Innanzi tutto va considerato che la composizione della flora batterica della bocca tende a rimanere stabile nel tempo. Nella saliva, ad esempio, la composizione del microbioma nei singoli individui è risultata costante ai controlli periodici condotti in un arco di 7 anni ( Rasiah 2005). Bisogna tuttavia tener conto che la bocca non rappresenta per i batteri un ambiente uniforme, ciò ha indotto a creare nello NIH Human Microbiome Project ( HMP) un data base che contemplasse almeno nove nicchie biologiche che si sono rivelate con caratteristiche peculiari per la composizione batterica: mucosa della bocca, palato duro, gengiva cheratinizzata, tonsille palatine, placca sopra e sotto gengivale, saliva, gola, dorso della lingua. (Zhou, 2013)
L’arrivo di batteri entra in un sistema di interazione molto complessa con la flora residente. Sono state descritte almeno 5 tipi di interazione: competizione per i nutrienti, sinergia, antagonismo, neutralizzazione dei fattori di virulenza , interferenza con i sistemi di segnalazione ( quorum sensing) batterica. ( Kuramitsu 2007).
La competizione per i nutrienti è elemento fondamentale da considerare per la sopravvivenza del probiotico in quanto la colonizzazione è strettamente dipendente dalla disponibilità di nutrimento utilizzabile dai differenti ceppi. Roberfroid coniò nel 1998 il termine prebiotic per definire “a non-digestible food ingredient that beneficially affects the host by selectively stimulating the growth and/or the activity of one or a limited number of bacteria in the colon.”. Tra i prebiotici vanno annoverati i fruttani, le maltodestrine, i frutto oligosaccaridi,e i galattosaccaridi, praticamente i componenti della nostra dieta che diventa uno degli elementi critici per la distribuzione e la composizione del microbioma orale.
Molti cibi della nostra dieta, dal punto di vista del microbioma, sono da considerare dei prebiotici: soya beans, artichokes, Jerusalem, oats, honey, berries, asparagus, many fruits, goat milk (Pranay 2012)
La possibilità di favorire la colonizzazione di alcuni ceppi batterici utilizzando la competizione per il nutrimento ha portato alla somministrazione congiunta di probiotici con i relativi preferiti prebiotici dando origine ai cosiddetti simbiotici (Roberfroid)
La colonizzazione batterica deve fare i conti con il medium buccale costituito dalla saliva che contiene numerose sostanze ad azione battericida, batteriostatica e proteine che possono danneggiare i batteri nel loro stato planktonico : Lisozima, Lattoferrina , Istatina, Perossidasi salivare, cistatina, IgA secretorie.
La saliva influenza enormemente le dinamiche di colonizzazione batteriche favorendo o mobilizzando i microfilm (Pranay 2012)
La carie dentaria
Nonostante i vari programmi di prevenzione messi in atto negli ultimi decenni, la carie dentale resta una delle malattie mondiali più diffuse sia nei bambini che negli adulti.
La carie dentaria (dal latino careo, “essere privo”) è una malattia degenerativa dei tessuti duri del dente (smalto, dentina) su base infettiva, che origina dalla superficie e procede in profondità, fino alla polpa dentale.
Si tratta di una malattia a eziologia plurifattoriale; i fattori sono essenzialmente 4: batteri, zuccheri, fattori predisponenti, tempo. Sono cioè il risultato di una demineralizzazione della struttura dentale, determinata da una interazione tra diverse specie batteriche cariogene, da una dieta ricca di carboidrati fermentabili e da componenti presenti nell’”ospite”, come le proprietà intrinseche di denti e saliva.
Fra le molte specie batteriche presenti nella saliva, lo streptococco mutans (SM) è considerato universalmente come il più importante patogeno per lo sviluppo iniziale della carie, mentre i Lactobacillus nell’avere un ruolo importante nella progressione della carie stessa.
Le principali caratteristiche di virulenza dello streptococco mutans sono acidogenicità, sopravvivenza in ambiente acido, la capacità di formazione di biofilm e di aderenza al dente.
Diverse ipotesi sono state proposte riguardo il meccanismo di azione dei probiotici, compresa la produzione di sostanze antimicrobiche, in antagonismo con gli agenti patogeni, impedendo l’adesione cellulare e l’invasione e la modulazione sia locale che sistemica di azioni immunitarie.
BACKGROUND
In una recente revisione sistematica, diversi studi clinici hanno dimostrato la capacità dei probiotici di ridurre la concentrazione dello streptococco mutans, ma si è anche notato che l’effetto è di breve durata.
Sono stati eseguiti diversi studi sulla prevenzione e sull’aumento della capacità immunitaria della cavità orale.
Nase et al. (2001) e C.-C. Wu et al. (2014 – follow up a sei mesi) hanno studiato l’effetto del probiotico Lactobacillus rhamnosus GG sul rischio di carie e hanno dimostrato una riduzione della carie e ridotti livelli di Streptococcus mutans nei pazienti che assumevano i probiotici del gruppo lactobacillus.
Caglar et al. (2007) hanno stimato l’efficacia delle gomme a base di xilitolo e probiotici sul conteggio di Streptococcus mutans e lattobacilli affermando che microrganismi probiotici potrebbero ridurre la concentrazione salivari di Streptococcus mutans in modo significativo.
Steckson-Blicks et al. (2009) hanno riferito che l’uso quotidiano di probiotici e fluoro determina una riduzione della carie nei bambini in età prescolare.
Inoltre, Caglar et al. (2006) hanno studiato l’effetto del batterio probiotico Lactobacillus reuteri ATCC 5573 sullo streptococco mutans e lattobacilli salivari, dimostrando a breve termine che il loro consumo riduce la concentrazione dello streptococco mutans nei bambini in modo significativo.
Non tutti i probiotici hanno queste proprietà, infatti in uno studio di Nozari A., et al.(2015) è stato dimostrato come l’introduzione nella dieta del probiotico Bifidobacterium lactis non ha modificato la concentrazione dello streptococco mutans e dei lactobacilli.
Diversi studi hanno dimostrato l’effetto positivo dei probiotici sulla concentrazione dello streptococco mutans e del lactobacillus salivarius nel cavo orale, microrganismi maggiormente coinvolti nella formazione della carie nei bambini.
Un recente studio ha rivelato che solo una certa specie di batteri, oltre allo streptococco mutans, cioè il Lactobacillus salivarius, è legata allo sviluppo della carie per la sua capacità di produrre alti livelli di acidità e per la sua capacità di creare un biofilm adesivo.
In contrasto a questi batteri cariogeni il Lactobacillus paracasei, isolato da pazienti privi di carie, possiede la capacità di sopprimere la crescita dello streptococco mutans. In uno studio, il probiotico Lactobacillus paracasei SD1 è stato introdotto e utilizzato nella cavità orale per la sua proprietà dimostrata di inibire la crescita dello streptococco mutans, di ridurre la sua produzione di acido e di avere una buona adesione alle cellule epiteliali orali.
In uno studio randomizzato e a doppio cieco, è stato dimostrato come la somministrazione del probiotico L. paracasei SD1 nel latte, ha aumentato i livelli del peptide HNP1-3, che sembra essere interessato nella riduzione della presenza di carie nei bambini.
Questi peptidi Neutrofili Umani quali HNP1-3 sono peptidi antimicrobici cationici che forniscono la prima linea di difesa dell’ospite contro un ampio spettro di microrganismi. Questi sono presenti nelle ghiandole salivari sottomandibolari e secreti nella saliva. Essi sono presenti e rilasciati anche nel liquido gengivale crevicolare.
Il ruolo preventivo di HNP1-3 contro la carie dentale è stata suggerita dalla constatazione di un significativo aumento dei livelli di HNP1-3 salivari in bambini con assenza di carie. Poiché uno dei meccanismi dei probiotici è quello di essere coinvolti nella regolamentazione del sistema immunitario dell’ospite, è stato, quindi, ipotizzato che la somministrazione dei probiotici potrebbe aiutare a prevenire la carie dentale attraverso la capacità di aumentare e modulare la produzione di HNP1-3 salivare.
Il significativo incremento nella saliva dei livelli del peptide HNP1-3 dopo l’assunzione del probiotico L. Paracasei SD1 è di grande interesse.
È probabile che il Lactobacillus Paracasei SD1 può esercitare un effetto di riduzione della produzione di carie nei bambini attraverso vari meccanismi, la riduzione dell’acidità salivare, la riduzione nella formazione del biofilm adesivo di vari batteri e l’incremento del peptide HNP1-3.
Uno studio a lungo termine ha dimostrato come l’assunzione di probiotici attraverso la masticazione di gomme a base di lactobacillus reuteri ha determinato una drastica diminuzione della concentrazione di straptococco mutans nella saliva e l’aumento della concentrazione del lactobacillus paracasei.
In un altro studio recente di Gagandeep Kaur Sidhu et al. (2015) con follow up ad un anno, è stato dimostrata la variazione della concentrazione dello streptococco mutans e del lactobacillus salivarius in bambini dai 10 ai 15 anni dopo assunzione regolare di probiotici.
Ancora in un altro studio di Tomohiko Terai et al. (2015) sono stati presi in considerazione alcuni batteri patogeni, valutando il loro rischio di cariogenicità primaria e la capacità di produrre endocardite infettiva.
Da questo studio, sono stati isolati e selezionati dei probiotici quali il Lactobacillus crispatus YIT 12319, il Lactobacillus fermentum YIT 12320, il Lactobacillus gasseri YIT 12321, e lo Streptococcus mitis YIT 12322 perché hanno mostrato una alto potenziale non-cariogeno in un sistema di bocca artificiale e un minor rischio di endocardite infettiva. Questi sono nuovi probiotici con potenziali benefici per la salute orale e senza effetti nocivi per la salute generale.
Oltre a poter prevenire la carie dentale, sembra, secondo alcuni studi, che i probiotici possano ridurre, attraverso la loro applicazione locale in una concentrazione di 108 CFU, la concentrazione di vari batteri interessati nelle parodontiti come Bacteroides sp, Actinomyces sp. e Staphylococcus intermedius, e anche Candida albicans.
CONCLUSIONI
Da questa analisi della letteratura, si può affermare che gli effetti dei probiotici suggeriti nella cavità orale possono essere suddivisi in tre gruppi:
- modulazione della risposta infiammatoria del cavo orale
- effetti diretti contro i batteri patogeni
- effetti indiretti contro i batteri patogeni
Gli studi disponibili su probiotici e salute orale sono eterogenea in termini di set-up, di utilizzo dei vari ceppi di probiotici, sui metodi di assunzione e sulle concentrazioni utilizzate.
La maggior parte dei ceppi utilizzati negli studi appartengono ai generi Lactobacillus e Bifidobacterium.
Le possibili modalità di somministrazione dei probiotici sono anche molto diverse, come ad esempio gomma da masticare, latte, formaggio, yogurt, gelati, gocce, in polvere e collutori. Inoltre, la valutazione di questi studi è compromessa dal loro spesso breve periodo di follow-up.
I Probiotici per la salute orale sono comunque un promettente nuovo campo di ricerca. Sono ovviamente necessarie ulteriori ricerche per poter dimostrare gli effetti dei probiotici nella prevenzione e trattamento delle carie, delle malattie parodontali e dell’alitosi.
I risultati sono incoraggianti, ma ulteriori ricerche sono necessaria per dimostrare gli effetti apparenti di alcuni ceppi probiotici sulla salute orale e la loro necessaria concentrazione e il metodo di assunzione. Tuttavia, i probiotici sono sempre più disponibili in commercio.
È quindi importante che un odontoiatra sia informato sui loro effetti benefici, per poter consigliare, nel modo più corretto, quali probiotici assumere in che concentrazione e per quanto tempo. Ricordando sempre che gli effetti sono limitati nel tempo e dose-dipendente.
La selezione dei probiotici dovrebbe basarsi su prodotti testati clinicamente per gli eventuali disturbi che possono causare. L’uso di prodotti probiotici in pazienti sani è sicuro tuttavia, non è consigliabile raccomandare questi prodotti in pazienti a rischio specifico, come pazienti immunocompromessi o pazienti affetti da malattie delle valvole cardiache.
Prima dell’inizio di utilizzo dei probiotico per la salute orale, è necessario eseguire un corretto protocollo di profilassi in quanto è ampiamente dimostrato che è difficile distruggere un biofilm già acquisito. È anche importante chiarire che i probiotici sono uno strumento supplementare e non un sostituto della classica igiene orale meccanica domiciliare.
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