I vantaggi di due ceppi probiotici: L. fermentum UCO-979C e L. rhamnosus UCO-25A durante l’infezione da SARS-CoV-2

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I ricercatori dell’Universidad de Concepción-Chile hanno scoperto che i probiotici come il Limosilactobacillus Fermentum (UCO-979C) e il Lacticaseibacillus Rhamnosus (UCO-25A) non solo possono prevenire la gravità del COVID-19, ma possono anche essere protettivi contro le infezioni da SARS-CoV-2.

I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista peer reviewed: Biology.
https://www.mdpi.com/2079-7737/12/3/384#B21-biology-12-00384


Disbiosi

Cambiamenti nella diversità del microbioma GI nativo, o disbiosi, sono stati notati in pazienti con infezione acuta da COVID-19.35,47,48 Studi sulla cavità orale e sulle feci hanno trovato meno batteri produttori di acido butirrico e più batteri produttori di lipopolisaccaridi in pazienti con infezione da COVID-19.35, 36

Dopo l’infezione acuta da COVID-19, è stato riscontrato che i pazienti esauriscono i batteri intestinali antinfiammatori commensali, come Faecalibacterium prausnitzii, Eubacterium rectale e bifidobatteri, che sono rimasti bassi nei campioni di microbiota fecale raccolti fino a 30 giorni dopo la diagnosi, suggerendo un a lungo termine ruolo nel causare la disbiosi.

Questa riduzione dei batteri commensali intestinali era correlata all’aumento della concentrazione di marcatori infiammatori (citochine infiammatorie, proteina C reattiva [CRP], lattato deidrogenasi, aspartato aminotransferasi [AST] e gamma-glutamil transferasi).37

Ciò è supportato anche da un altro studio in cui campioni di microbiota fecale di pazienti COVID-19 sono stati seguiti dopo la dimissione a 2 settimane e a 6 mesi; a 6 mesi, i pazienti con infezione da COVID-19 hanno continuato ad avere una ridotta diversità del microbioma e livelli più elevati di PCR, correlati a un aumento dello stato proinfiammatorio con disbiosi.38

Il meccanismo fisiopatologico con cui SARS-CoV-2 avvia la disbiosi è in gran parte sconosciuto. Si ipotizza che la downregulation di ACE2 interrompa l’immunità intestinale e promuova l’infiammazione, aumentando la propensione all’invasione da parte di batteri intestinali opportunistici e tempeste di citochine a valle.49,50

È evidente che sono necessari ulteriori studi solidi per stabilire i meccanismi molecolari della sindrome da COVID lungo.

Manifestazioni gastrointestinali ed epatobiliari della sindrome da long COVID
Dolore addominale, nausea e vomito, diarrea, costipazione

56 Esistono dati più limitati riguardo alla stitichezza come manifestazione gastrointestinale della sindrome COVID lunga. È stato dimostrato che la costipazione è una lunga manifestazione di COVID GI dopo un’infezione acuta da COVID-19; in uno studio su 147 pazienti senza manifestazioni gastrointestinali preesistenti, il 6,8% ha sviluppato una nuova insorgenza di costipazione a un follow-up mediano di 106 giorni (IQR 78-141).57

Dispepsia, sindrome postinfettiva dell’intestino irritabile

I disordini COVID lunghi dell’asse intestino-cervello o disturbi gastrointestinali funzionali (FGID), tra cui la sindrome dell’intestino irritabile (IBS) e la dispepsia, sono ora riconosciuti.58 Lo sviluppo di FGID dopo episodi di gastroenterite virale è stato precedentemente supportato.59 Maggiore durata i sintomi della FGID si manifestano dopo episodi di infiammazione gastrointestinale e disbiosi, che si verificano entrambi dopo l’infezione da COVID-19.49, 59, 60

Inoltre, i disturbi dell’umore sono fortemente e bidirezionalmente legati alla FGID come l’IBS,61,62 e i pazienti comunemente soddisfano i criteri diagnostici per depressione, ansia e disturbo da stress post-traumatico dopo l’infezione da COVID-19.63 Studi limitati hanno esaminato la frequenza dell’IBS post-infettiva o dispepsia; una meta-analisi ha riportato il 17% (95% CI, 0,06-0,37) per IBS postinfettiva e il 20% (95% CI 0,06-0,50) per la dispepsia.54

IBS postinfettiva, dispepsia funzionale postinfettiva, o entrambe, sono state riscontrate a tassi del 5,3%, 2,1% e 1,8%, rispettivamente, a 6 mesi in uno studio caso-controllo su 280 pazienti.64 Si ipotizza che più pazienti svilupperanno successivamente lungo COVID FGID basato sulla caratteristica natura biologica dell’infezione da COVID-19 che causa infiammazione intestinale e disbiosi insieme a fattori di stress ambientali e psicologici.65

link di riferimento: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9940919/


Tenendo conto dell’inefficacia dei farmaci anti-COVID-19 e delle differenze nelle dosi nonché dell’efficacia dei vaccini, derivanti dall’avvento di nuove varianti, sono state ricercate nuove alternative terapeutiche.

Una di queste alternative terapeutiche proposte è la somministrazione di probiotici [4]; ancora più specificamente, immunobiotici. Gli immunobiotici sono ceppi probiotici in grado di regolare in modo benefico il sistema immunitario della mucosa [5].

Considerando il fatto che il microbiota intestinale può modulare in modo benefico l’immunità intestinale, così come l’immunità polmonare per mezzo dell’asse intestino-polmone [6], emerge la possibilità di sfruttare le proprietà immunomodulanti dei batteri immunobiotici.

I batteri immunobiotici, quando colonizzano il tratto gastrointestinale di un individuo, potrebbero indurre un effetto benefico sul sistema immunitario di un ospite sia a livello gastrointestinale che respiratorio. Questo risultato è dovuto al fatto che la regolazione immunologica locale da parte del microbiota specifico dell’intestino ha un impatto immunologico a lungo raggio che raggiunge il polmone [7]. T

pertanto, i probiotici possono fornire un’ampia gamma di benefici ai consumatori, compresa la prevenzione e il trattamento delle infezioni del tratto respiratorio superiore [8].

Discussione

Dopo aver raccolto i precedenti e le informazioni sull’infezione causata da SARS-CoV-2, nonché la ricerca condotta presso il nostro Laboratorio di patogenicità batterica presso l’Università di Concepcion sui ceppi immunomodulanti L. fermentum UCO-979C e L. rhamnosus UCO-25A , possiamo dire che entrambi i ceppi possono avere un potenziale utilizzo contro l’infezione da SARS-CoV-2.

Questa affermazione si basa sulla valutazione degli effetti e della sintomatologia dell’infezione causata da SARS-CoV-2 e delle caratteristiche probiotiche e immunomodulanti di entrambi i ceppi. La deregolazione di diverse citochine durante il corso dell’infezione da SARS-CoV-2 innesca una “tempesta di citochine”, provocando una deregolazione di diverse componenti del sistema immunitario, generando iperinfiammazione polmonare, che può portare alla morte di un paziente.

I ceppi probiotici immunomodulanti potrebbero avere un effetto su questa deregolazione attraverso l’asse intestino-polmone, regolando le diverse citochine e altri componenti del sistema immunitario, come affermato nella Sezione 3.8., portando probabilmente alla mitigazione dell’iperinfiammazione polmonare.

Inoltre, l’infezione da virus SARS-CoV-2 può anche causare sintomi gastrointestinali in quasi il 10% dei pazienti infetti. Questi casi soffrono di disbiosi intestinale, che è accompagnata dalla deregolazione delle citochine e di altri componenti del sistema immunitario. Di fronte alla sintomatologia dell’infezione intestinale da SARS-CoV-2, i ceppi probiotici immunoregolatori potrebbero portare la disbiosi a una condizione di eubiosi, riducendo i sintomi gastrointestinali e regolando i fattori proinfiammatori e antinfiammatori del sistema immunitario gastrointestinale, come indicato nella Sezione 3.8 .

L’analisi bioinformatica dei ceppi di L. fermentum UCO-979C e L. rhamnosus UCO-25A ci ha permesso, in primo luogo, di osservare la potenzialità di entrambi i ceppi da utilizzare come possibile trattamento complementare contro il COVID-19. Oltre agli effetti immunomodulanti già analizzati in questa recensione, i metaboliti secondari sono diventati molto rilevanti nella ricerca di possibili trattamenti contro COVID-19 [89].

In questo contesto è stata condotta una ricerca bioinformatica di geni associati alla regolazione della risposta immunitaria e della risposta infiammatoria. Diversi geni correlati alla sintesi e al metabolismo del butirrato, uno degli acidi grassi a catena corta che hanno dimostrato diversi benefici in termini di regolazione dell’infiammazione e immunomodulazione [100], sono stati trovati in L. fermentum UCO-979C.

Inoltre, in L. fermentum UCO-979C sono stati trovati anche geni legati alla sintesi degli acidi biliari secondari, che partecipano alla regolazione delle risposte immunitarie e infiammatorie [124]. D’altra parte, L. rhamnosus UCO-25A può avere geni che partecipano alla sintesi del butirrato e geni correlati alla sintesi e al trasporto di altri tipi di acidi grassi a catena corta oltre al butirrato [127].

Nel primo approccio, non sono stati osservati geni correlati alla sintesi di sali biliari secondari in L. rhamnosus UCO-25A, ma sono stati trovati geni correlati al trasporto di questi metaboliti. Pertanto, non si può ancora escludere un effetto di questo probiotico attraverso questo percorso.
Infine, come accennato in precedenza, le batteriocine hanno mostrato un effetto positivo sulla riduzione dell’infezione da SARS-CoV-2, come nel caso della plantaricina [77].

L’analisi in silico ha dimostrato la presenza di geni correlati alle batteriocine in entrambi i ceppi. Lincocin M18, uno stimolatore della risposta delle citochine nei polmoni [122], è stato rilevato in L. fermentum UCO-979C. Questo stesso tipo di analisi ha rilevato un tipo non identificato di batteriocina in L. rhamnosus UCO-25A. Poiché studi precedenti del nostro laboratorio hanno dimostrato la presenza di una batteriocina di tipo acidocina in questo ceppo, entrambi i risultati possono essere correlati.

Questa analisi fornisce un buon approccio ai metaboliti dei ceppi di L. fermentum UCO-979C e L. rhamnosus UCO-25A, che potrebbero avere un effetto sull’infezione da SARS-CoV-2, permettendoci di focalizzare meglio gli studi futuri per sviluppare un immunobiotico da utilizzare come complemento per il trattamento di COVID-19.

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