Microbiota intestinale e PPI: come interagiscono?
La recente review “Proton pump inhibitors may enhance the risk of digestive diseases by regulating intestinal microbiota” riassume le attuali ricerche sulla correlazione tra disturbi digestivi legati agli inibitori della pompa protonica (PPI) ed al microbiota intestinale, osservando quali ceppi batterici risultano alterati e i possibili meccanismi patogeni delle diverse malattie, al fine di cercare di fornire una base teorica e un riferimento per il futuro trattamento e la prevenzione delle complicanze digestive legate ai PPI sulla base della regolazione del microbiota intestinale.
Utilizzo dei PPI e principali conseguenze derivate
Gli inibitori della pompa protonica (PPI) sono attualmente gli agenti soppressori dell’acidità più utilizzati e rappresentano la terapia di prima linea per i disturbi correlati all’acidità gastrica, come l’ulcera peptica, la malattia da reflusso gastroesofageo (GERD) e l’esofago di Barrett.
L’ambiente acido che circonda le cellule parietali induce la conversione dei profarmaci PPI in metaboliti attivi, che quindi vanno ad inibire l’attività H+/K+ –ATPasi gastrica nelle cellule epiteliali per prevenire la secrezione acida gastrica. Sebbene i PPI mostrino eccezionali effetti di inibizione dell’acidità, vari studi hanno collegato il loro uso ad eventi avversi digestivi, come l’eccessiva crescita batterica nell’intestino tenue (SIBO) e l’infezione da Clostridioides difficile.
Taxa batterici dominanti e loro modifiche dovute all’uso di PPI
I batteri dominanti variano a seconda dei siti: i batteri aerobi gram-positivi sono le specie dominanti nel duodeno; gli anaerobi Gram-positivi/Gram-negativi e gli anaerobi facoltativi sono dominanti nell’ileo, mentre gli anaerobi obbligati, in particolare i Bacteroides, sono le specie predominanti del colon.
Dopo l’applicazione dei PPI, è stato osservato un aumento dell’abbondanza di diversi taxa, appartenenti alle famiglie Staphylococcaceae, Enterococcaceae, Lactobacillaceae e Streptococcaceae, così come alle Actinomycetaceae e Micrococcaceae nell’intestino tenue distale e nel colon cieco.
All’opposto, l’abbondanza delle famiglie Bifidobacteriaceae, Ruminococcaceae e Lachnospiraceae risulta diminuita.
Azioni dei PPI sul microbiota GI legate o meno al pH
Innanzitutto, la modifica diretta del pH altera l’ambiente del tratto digestivo, colpendo pertanto quei batteri con requisiti di pH specifici, come Helicobacter pylori: non a caso, i PPI fanno parte del protocollo terapeutico contro le infezioni da questo patogeno.
I cambiamenti del pH, però, intaccano pesantemente la barriera acida gastrica, rendendo più facile per i microrganismi esogeni o di provenienza orale l’invasione del tratto gastrointestinale.
Altri meccanismi dei PPI non dipendenti dal pH sono i cambiamenti ormonali, come l’ipergastrinemia e l’iperparatiroidismo, che influenzano l’osmolalità intestinale così come il metabolismo del calcio e del fosforo, che a loro volta influenzano la flora intestinale.
In secondo luogo, i PPI influenzano le funzioni digestive e causano cambiamenti nella composizione e nella distribuzione del contenuto del cibo del tratto digestivo; ciò può interferire con le funzioni di assorbimento dei nutrienti, alterando così la quantità o la posizione della matrice alimentare batterica e alterando profondamente il microbiota intestinale.
Complicazioni del sistema digestivo indotte da PPI
Diverse linee guida raccomandano i PPI per il trattamento della dispepsia funzionale per alleviare i sintomi del reflusso acido e del bruciore di stomaco o per favorire l’eradicazione dell’H. pylori, ma anche per prevenire il sanguinamento gastrointestinale indotto dai FANS.
Tuttavia, uno studio recente ha indicato che i PPI possono aumentare la permeabilità intestinale in condizioni di elevato stress psicologico, un risultato stabilito sulla base dei cambiamenti sull’asse ormone adrenocorticotropo-mastociti-peptide intestinale vasoattivo- permeabilità intestinale.
Ulteriori analisi del microbiota hanno anche rivelato che una diminuzione dell’abbondanza di Bifidobacterium era molto probabilmente correlata alla dispepsia funzionale indotta da PPI, ma la stessa diminuzione di Bifidobacterium è stata osservata nel digiuno di individui con sanguinamento gastrointestinale.
Bifidobatteri e PPI: come intervenire?
I bifidobatteri sono componenti vitali della normale flora intestinale e sono cruciali per la fermentazione dei carboidrati in SCFA, tra cui l’acido butirrico, che influenza la crescita e il metabolismo delle cellule epiteliali intestinali, oltre che la produzione e la distribuzione delle connessioni intra-epiteliali intestinali.
Inoltre, l’acido butirrico aumenta l’eccitabilità della muscolatura liscia nel colon e promuove il rilascio di 5-HT dalle cellule enteroendocrine, migliorando la peristalsi e il transito intestinale.
I bifidobatteri antagonizzano la colonizzazione di E. coli, inibiscono l’attivazione di NF-κB e aumentano la produzione di mucina; in definitiva, queste funzioni potrebbero essere associate alla corrispondente capacità di ridurre il sanguinamento gastrointestinale
Nel complesso, vari studi dimostrano che i PPI possono influenzare la produzione di acido butirrico e ridurre l’abbondanza di Bifidobacterium, causando così cambiamenti in negativo sia nella permeabilità intestinale, che rende la mucosa più vulnerabile, sia nella capacità peristaltica, alla base della dispepsia funzionale; tuttavia, i danni intestinali possono essere alleviati dall’integrazione con opportuni ceppi probiotici di Bifidobacterium e di altre specie butirrato-produttrici.
