Effetti degli antibiotici sul microbiota intestinale infantile
I primi tre anni di vita sono fondamentali per lo sviluppo del microbiota intestinale, il quale, a sua volta, svolge un ruolo cruciale nel plasmare il sistema immunitario. Inoltre, la colonizzazione precoce dell’intestino ha un impatto significativo sulle comunità microbiche successive e quindi i cambiamenti in questo periodo iniziale avranno conseguenze a lungo termine sulla salute futura.
La review del 2024 “The effect of antibiotics on the intestinal microbiota in children – a systematic review” riassume sistematicamente gli studi che hanno investigato l’effetto della somministrazione antibiotica sulla composizione del microbiota intestinale nei bambini di tutte le fasce d’età.
Effetti dell’antibiotico sulla biodiversità microbica
Gli 89 studi selezionati hanno esaminato un totale di 9.712 bambini (inclusi 4.574 controlli) e 14.845 campioni.
Tutti gli antibiotici studiati hanno determinato una riduzione della diversità alfa, sia confrontando i campioni fecali prima e dopo i trattamenti, sia confrontando i bambini trattati con i controlli.
Dopo il trattamento con penicilline, la diminuzione della diversità alfa è persistita fino a 6-12 mesi, mentre con i macrolidi è persistita fino all’ultimo follow-up a 12-24 mesi.
Effetti dell’antibiotico su specifici batteri
Il trattamento con penicilline, penicilline più gentamicina, cefalosporine, carbapenemi, macrolidi e aminoglicosidi, ma non con trimetoprim/sulfametossazolo, è stato associato a una riduzione dell’abbondanza di batteri eubiotici, tra cui Actinobacteria, Bifidobacteriales, Bifidobacteriaceae e/o Bifidobacterium e Lactobacillus.
La direzione del cambiamento nell’abbondanza di Enterobacteriaceae variava a seconda delle classi antibiotiche, ma è stato frequentemente osservato un aumento di Enterobacteriaceae diverse da Escherichia coli.
Lo studio ha rilevato che i macrolidi inibiscono fortemente la crescita della maggior parte dei microbi intestinali testati, mentre i beta-lattamici hanno effetti specifici per ceppo. Questo effetto specifico dell’antibiotico potrebbe portare a notevoli alterazioni della composizione della comunità, con i ceppi “sensibili all’uccisione” che vengono eliminati più facilmente dalle comunità.
Effetti negativi degli antibiotici sulla salute infantile
Come accennato in precedenza, quasi tutti gli ABX sono associati a una riduzione dei batteri identificati come benefici. Bifidobacterium e Lactobacillus contribuiscono al mantenimento della barriera intestinale producendo elevate concentrazioni di acidi grassi a catena corta (SCFA) come acetato, propionato e butirrato.
Nei bambini, una ridotta abbondanza di Actinobacteria è stata associata al diabete di tipo, mentre una minore abbondanza di Lactobacillaceae e Bifidobacteriaceae è stata associata allo sviluppo di sensibilizzazione allergica, eczema o asma. Una ridotta abbondanza di Bifidobacterium è stata anche collegata all’obesità infantile.
Inoltre, è stato dimostrato che i peptidoglicani di Bifidobacterium possono attraversare la barriera emato-encefalica e migliorare la maturazione neuronale influenzando la produzione di citochine da parte della microglia.
Il meccanismo esatto con cui diversi batteri intestinali influenzano lo sviluppo del sistema immunitario non è ancora chiaro, ma la disbiosi è stata associata a uno stato pro-infiammatorio, come ad esempio, l’aumento delle cellule T-helper 17.
Il problema dell’antibiotico-resistenza
La resistenza antimicrobica è un problema crescente; si stima che entro il 2050, 10 milioni di persone moriranno ogni anno a causa di infezioni da batteri resistenti agli antibiotici.
Pertanto, un altro risultato importante di questa review è stato quello di aver dimostrato l’aumento dell’espressione dei geni per l’antibiotico-resistenza dopo il trattamento con tutte le classi di antibiotici, che è persistita per appena tre settimane per alcuni, ma fino a quattro mesi dopo il trattamento per altri.
Questo è particolarmente importante per antibiotici come amoxicillina e trimetoprim /sulfametossazolo, che vengono spesso somministrati per la profilassi a lungo termine di alcune patologie.
Gli antibiotici con un ampio spettro di attività e un’azione poco selettiva sono i più pericolosi per il microbiota intestinale ed è importante trovare farmaci con uno spettro di attività ristretto che inibiscano i patogeni ma non i commensali intestinali.
Come ridurre l’impatto degli antibiotici sul microbiota infantile?
Nei neonati, la riduzione di tale impatto negativo include l’allattamento al seno e la somministrazione di pre-, pro- e postbiotici.
L’allattamento al seno è stato associato a un’aumentata abbondanza di Bifidobacterium, Staphylococcus e Streptococcus e a una minore abbondanza di Enterococcus ed Enterobacteriaceae. Il latte materno stesso è un’importante fonte di pre-, pro- e postbiotici.
Uno studio recente ha dimostrato che l’allattamento al seno ha ridotto la diminuzione di Bifidobacterium infantis osservata dopo una terapia antibiotica e ha protetto dall’aumento del rischio di asma associato ad essa.
Uno studio osservazionale su neonati pretermine ha mostrato un aumento della diversità alfa, una maggiore abbondanza di Bifidobacterium e Lactobacillus e una minore abbondanza di Streptococcus dopo la somministrazione di un probiotico contenente Lactobacillus acidophilus e Bifidobacterium bifidum.
Questi risultati suggeriscono che i probiotici potrebbero contribuire a ripristinare l’equilibrio del microbiota intestinale dopo le terapie antibiotiche.
La Società Europea di Gastroenterologia, Epatologia e Nutrizione Pediatrica da tempo raccomanda la somministrazione di probiotici per la prevenzione della diarrea associata agli antibiotici (AAD). Infatti, una revisione Cochrane che includeva 33 RCT ha concluso che la somministrazione di probiotici porti ad una riduzione dell’AAD dal 19 all’8%.
Tuttavia, rimangono aperte molte questioni importanti, come il momento ideale, il dosaggio, la durata e la selezione del ceppo per i probiotici, nonché il beneficio della co-somministrazione con pre- e postbiotici.
Conclusioni e prospettive future
In sintesi, gli antibiotici hanno effetti profondi sul microbiota intestinale, con notevoli differenze tra le varie classi. La durata della terapia di certo influenza l’entità di questi cambiamenti. Tra quelli studiati, i macrolidi hanno l’impatto più significativo, mentre il trimetoprim/sulfametossazolo ha l’effetto meno pronunciato.
Importanti domande ancora aperte includono la durata della persistenza dei cambiamenti indotti dagli antibiotici nella composizione del microbiota intestinale e l’effetto a lungo termine dei cambiamenti transitori sugli esiti di salute, in particolare se somministrati oltre il periodo critico di sviluppo del microbiota nei primi due o tre anni di vita. Inoltre, è fondamentale indagare se i ceppi resistenti agli antibiotici persistono in assenza di pressione selettiva da parte degli antibiotici.
Un altro ambito di ulteriore ricerca sarà lo sviluppo di rimedi in grado di proteggere selettivamente i microbiomi intestinali, come la messa a punto di opportuni ceppi probiotici naturalmente resistenti agli antibiotici o un potenziamento della capacità di resilienza del microbiota neonatale attraverso l’uso di ceppi bifidobatterici specifici per la colonizzazione infantile precoce, sostenuta dal latte materno.
