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Effetti biologici di additivi alimentari microbiota intestinale, sulla barriera intestinale e sull’infiammazione

by luciano

Riassunto

Negli ultimi anni è cresciuto l’interesse scientifico per il possibile ruolo di alcuni additivi alimentari, in particolare emulsionanti, addensanti e stabilizzanti, nel modulare l’ambiente intestinale umano. Diversi studi sperimentali hanno suggerito che composti come carbossimetilcellulosa, polisorbato-80 e carragenina possano influenzare il microbiota intestinale, la struttura del muco, la permeabilità epiteliale e alcuni segnali pro-infiammatori.

In alcuni modelli, tali alterazioni si associano anche a fenotipi metabolici compatibili con aumento di adiposità, insulino-resistenza o peggioramento della colite. Tuttavia, la forza delle prove cambia molto a seconda del tipo di studio: le evidenze più coerenti vengono da topi e altri modelli preclinici; gli studi in vitro/ex vivo sono utili per identificare i meccanismi; i dati nell’uomo sono ancora relativamente pochi, di breve durata e non sempre concordi. (PubMed)

Nel complesso, la letteratura suggerisce che alcuni additivi possano contribuire a meccanismi biologici potenzialmente rilevanti per la salute intestinale, pur senza rappresentare da soli la causa delle malattie croniche associate ai cibi ultra-processati.

Nei soggetti che presentano predisposizioni genetiche, vulnerabilità immunologiche o condizioni cliniche già presenti — anche quando non ancora chiaramente manifeste sul piano clinico — l’adozione di un criterio di prudenza nutrizionale non rappresenta un eccesso di cautela, ma piuttosto un atteggiamento di responsabilità preventiva. Tale approccio non implica necessariamente l’eliminazione indiscriminata dei prodotti con additivi dalla dieta, bensì una valutazione attenta e personalizzata del contesto clinico, metabolico e nutrizionale della persona.

Introduzione

Negli ultimi anni, una parte crescente della letteratura scientifica ha iniziato a esaminare il possibile ruolo di alcuni additivi alimentari nel modulare l’ambiente intestinale. L’attenzione non riguarda genericamente “tutti gli additivi”, ma alcuni composti specifici, molto usati nei prodotti industriali e ultra-processati, tra cui soprattutto carbossimetilcellulosa (CMC), polisorbato-80 (P80), carragenina e, in alcuni contesti, anche ingredienti come maltodestrina, mono- e digliceridi, lecitine e altri agenti con funzione tecnologica. (PubMed)

L’ipotesi biologica alla base di questo filone di ricerca è che alcuni di questi composti possano agire su uno o più livelli dell’ecosistema intestinale. In particolare, potrebbero influenzare:

  • la composizione del microbiota intestinale;

  • la funzione metabolica del microbiota;

  • la struttura del muco intestinale;

  • la permeabilità dell’epitelio;

  • la conseguente attivazione immunitaria o infiammazione di basso grado.

In alcuni modelli sperimentali tali alterazioni si associano anche a cambiamenti metabolici compatibili con aumento di adiposità, insulino-resistenza o peggioramento della colite. Tuttavia, la forza delle prove varia in modo marcato a seconda del tipo di studio. Le evidenze più coerenti provengono da topi e altri modelli preclinici; gli studi in vitro ed ex vivo sono particolarmente utili per identificare i meccanismi; i dati nell’uomo, invece, sono ancora relativamente pochi, di breve durata e non sempre concordi (PubMed).

Per questa ragione, la formulazione più corretta non è che “gli additivi causano direttamente” obesità, diabete, cancro o disturbi mentali, ma che alcuni additivi specifici hanno mostrato la capacità di modificare meccanismi biologici plausibili — microbiota, muco, barriera intestinale, segnali pro-infiammatori — che possono contribuire, in certi contesti, a processi patologici. Il passaggio dalla plausibilità biologica alla prova clinica causale nell’uomo, però, non è ancora completo. (PubMed).

Significato dell’espressione “possibile ruolo” in ambito clinico

“In ambito clinico è relativamente raro poter attribuire con assoluta certezza l’effetto di un singolo prodotto, additivo o fattore alimentare sulla salute umana. Questo dipende dal fatto che le condizioni fisiologiche degli individui e il contesto dietetico e ambientale in cui avviene l’esposizione sono altamente variabili. Tali fattori possono influenzare in modo significativo la risposta biologica e rendere più complessa l’interpretazione degli effetti osservati. Per questa ragione, nella letteratura scientifica si utilizzano spesso espressioni come “possibile ruolo”, “associazione” o “meccanismo plausibile”, che indicano la presenza di evidenze sperimentali o osservazionali, ma non necessariamente una relazione causale dimostrata in modo definitivo”.

Indice

A – Emulsionanti, altri additivi

B – Coloranti alimentari

C – Conclusioni

A – Emulsionanti, altri additivi

Perché il microbiota e la barriera intestinale sono così importanti

L’intestino non è soltanto un organo deputato all’assorbimento dei nutrienti. È un ecosistema complesso composto da:

  1. epitelio intestinale;

  2. tight junctions, cioè le strutture che tengono unite le cellule;

  3. strato di muco, che funge da barriera fisica e chimica;

  4. microbiota intestinale, cioè l’insieme dei microrganismi residenti;

  5. sistema immunitario mucosale, che monitora e regola le interazioni con microbi e antigeni. (PubMed)

Quando il muco è integro e il microbiota è relativamente equilibrato, i batteri restano a una certa distanza dall’epitelio, producono metaboliti utili come gli acidi grassi a corta catena (SCFA) e contribuiscono a mantenere una risposta immunitaria ben regolata. Se invece il muco si assottiglia, la permeabilità aumenta, o il microbiota acquisisce caratteristiche più pro-infiammatorie, possono aumentare il contatto tra batteri e mucosa, la produzione di molecole immunostimolanti come flagellina e lipopolisaccaride (LPS), e la probabilità di una risposta infiammatoria persistente. (PubMed)

Questo è il quadro nel quale si collocano gli studi sugli emulsionanti: non tanto come tossici acuti, ma come sostanze in grado, in alcuni casi, di rimodellare l’ecosistema intestinale in modo potenzialmente sfavorevole. (PubMed)

1. Evidenze in vitro ed ex vivo

Cibo Non Digerito → Infiammazione Intestinale di Basso Grado → Aumento della Permeabilità Intestinale

by luciano

(articolo correlato n. 3 di Sindrome dell’intestino irritabile (IBS) e permeabilità intestinale)

Introduzione

La letteratura scientifica più recente suggerisce che la presenza di cibo non completamente digerito nel lume intestinale possa contribuire, in specifici contesti, a processi di infiammazione cronica di basso grado e a un aumento della permeabilità intestinale.
Questa relazione emerge in modo particolare dalla review di Riccio e Rossano (2019), che propone come residui alimentari indigeriti e microbiota intestinale possano cooperare nella patogenesi di condizioni infiammatorie sistemiche, incluse quelle a possibile espressione neurologica. In tale modello, la perdita di integrità della barriera intestinale consente il passaggio di molecole luminali – frammenti di cibo, peptidi, endotossine e componenti microbiche – verso il compartimento interno, favorendo l’attivazione immunitaria.
In questa prospettiva, la digestione non rappresenta soltanto un processo nutrizionale, ma anche un meccanismo di difesa biologica.

Il concetto di “non-self” alimentare
Il cibo, prima di essere completamente digerito, mantiene una identità biologica distinta dall’organismo ospite.
Secondo Riccio e Rossano:
Il cibo integro o parzialmente digerito è biologicamente percepito come “non-self”
Solo dopo la completa scomposizione in molecole semplici (aminoacidi, monosaccaridi, acidi grassi) esso diventa “self”
La barriera intestinale ha quindi il compito cruciale di impedire il passaggio sistemico di materiale ancora strutturalmente complesso.
Quando questo sistema di contenimento si indebolisce, frammenti alimentari parzialmente digeriti possono attraversare l’epitelio e contribuire a:
Infiammazione intestinale
Attivazione immunitaria cronica
Alterazioni del microbiota
Potenziali effetti sistemici

Digestione gastrica come primo livello di protezione
La digestione gastrica costituisce il primo grande filtro contro il carico antigenico alimentare.
1. Frammentazione proteica
L’ambiente acido dello stomaco:
Denatura le proteine
Attiva la pepsina
Produce peptidi più piccoli e gestibili
Quanto più la proteina viene idrolizzata precocemente, tanto minore sarà la quantità di frammenti complessi che raggiungono l’intestino tenue.
Questo è rilevante perché:
Le macromolecole proteiche sono più immunogeniche
I peptidi di grandi dimensioni possono interagire con la mucosa
Un eccesso di residui proteici aumenta il carico digestivo intestinale
2. Supporto alla cascata enzimatica
Una corretta acidità gastrica favorisce l’attivazione efficiente delle proteasi pancreatiche (tripsina, chimotripsina, elastasi, carboxipeptidasi).
Se la digestione gastrica è inefficiente:
L’attività enzimatica a valle risulta ridotta
Aumenta la probabilità di residui proteici non completamente degradati
Lo stomaco agisce quindi come filtro meccanico e chimico che riduce l’esposizione della mucosa intestinale a molecole potenzialmente immunogeniche.

Digestione incompleta e permeabilità intestinale
Quando quantità maggiori di peptidi complessi raggiungono l’intestino:
Aumenta l’interazione con l’epitelio
In presenza di barriera indebolita, cresce la probabilità di traslocazione
Si favorisce l’attivazione immunitaria locale
Nei modelli di “leaky gut”, ciò è associato a:
Alterazione delle tight junctions
Aumento della permeabilità paracellulare
Passaggio di peptidi, endotossine e antigeni
Ne consegue un possibile circolo vizioso:
Digestione inefficiente → maggiore carico antigenico → stress mucosale → permeabilità ↑ → infiammazione ↑

Il caso particolare del glutine
Il glutine rappresenta un esempio ben studiato di proteina alimentare parzialmente digeribile.
Le review di Cenni et al. (2023) e altri studi mostrano che:
Il glutine è ricco di prolina e glutammina
La digestione umana genera peptidi resistenti
Alcuni di questi peptidi possono alterare le tight junctions tramite zonulina
In soggetti predisposti (celiachia, sensibilità al glutine non celiaca):
I peptidi di glutine aumentano la permeabilità intestinale
Facilitano la traslocazione batterica
Attivano risposte immunitarie mucosali
È importante sottolineare che:
L’apparato digerente umano possiede proteasi capaci di degradare molti peptidi del glutine
Tuttavia, alcuni frammenti altamente immunogenici possono persistere
Pertanto, il glutine non è universalmente patologico, ma può diventare clinicamente rilevante in contesti di vulnerabilità.

Cibo non digerito e infiammazione intestinale I parte (aggiornamento 24-02-2026)

by luciano

Note riassuntive punti salienti delle ricerche sull’argomento trattato

Premessa – Il percorso del cibo (cenni)

Il cibo ingerito inizia il suo percorso nella bocca, dove comincia la digestione degli amidi grazie all’azione dell’amilasi salivare. Prosegue nello stomaco, dove le proteine vengono scomposte in peptidi più piccoli per effetto dell’acido cloridrico e della pepsina. Successivamente passa nell’intestino tenue, dove enzimi digestivi pancreatici e intestinali completano la digestione di amidi, proteine e grassi. L’assorbimento dei nutrienti avviene principalmente nell’intestino tenue attraverso i villi intestinali, estroflessioni della mucosa che aumentano enormemente la superficie assorbente. I nutrienti che attraversano i villi entrano nel circolo sanguigno. Solo le molecole completamente digerite possono attraversare in modo corretto la barriera intestinale.

Il materiale non digerito passa nel colon, la cui funzione principale è:

  • riassorbire acqua ed elettroliti

  • fermentare i residui alimentari tramite il microbiota

  • formare le feci per l’eliminazione

In condizioni fisiologiche, il contenuto non digerito viene eliminato senza attraversare la barriera intestinale.

8.1 La barriera fisica intestinale

Dal lume intestinale all’ambiente interno dell’organismo, la barriera fisica è costituita da:

  • uno strato (intestino tenue) o due strati (intestino crasso) di muco

  • un singolo strato di cellule epiteliali

  • l’endotelio vascolare

Le cellule epiteliali rappresentano la vera barriera selettiva contro molecole prive di sistemi di trasporto specifici e contro cellule microbiche presenti nel lume.

Le cellule epiteliali sono strettamente connesse tramite proteine di membrana:

  • Occludina e claudine → giunzioni strette (tight junctions, TJ)

  • Desmosomi e giunzioni aderenti (AJ) → stabilità strutturale

La barriera intestinale è una struttura dinamica, non statica. Le giunzioni strette possono aprirsi o chiudersi in risposta a stimoli interni o esterni.

Un regolatore fondamentale dell’integrità della barriera è la zonulina. In presenza di un aumento dei microbi nell’intestino tenue, l’attivazione della zonulina determina l’apertura transitoria delle giunzioni strette, consentendo il passaggio di acqua per facilitare la rimozione dei microbi e supportare le reazioni idrolitiche della digestione.

Nota

[1]-L’endotelio vascolare è uno strato di cellule endoteliali che riveste la superficie interna dei vasi sanguigni, dei vasi linfatici e del cuore. Svolge un ruolo cruciale nella regolazione del flusso sanguigno, nella prevenzione della formazione di coaguli e nella comunicazione tra i vasi e i tessuti circostanti.

8.3 Perché la barriera intestinale è necessaria

La barriera intestinale deve essere impermeabile soprattutto alle molecole alimentari non completamente digerite. La disseminazione microbica deve essere evitata, ma la funzione primaria della barriera è impedire il passaggio di molecole alimentari non adeguatamente degradate.

La rottura della barriera consente la fuoriuscita di:

  • microbi e loro componenti

  • molecole alimentari non digerite

  • cellule e mediatori immunitari

Tutti questi elementi possono innescare una risposta infiammatoria sistemica.
La compromissione della barriera deve quindi essere evitata.

9. Impatto delle abitudini alimentari sull’integrità della barriera intestinale

Oggi è sempre più chiaro che la barriera intestinale deve rimanere integra per evitare malattie autoimmuni [35]. È quindi importante evitare o limitare alimenti e farmaci che possono compromettere l’integrità della barriera intestinale, incluse situazioni di stress persistente, e preferire fattori alimentari che possano rafforzarne l’integrità [28].

Come mostrato nella Figura 7, i seguenti elementi riducono l’integrità delle giunzioni strette (tight junctions) e aumentano la permeabilità della barriera intestinale: diete occidentali, acidi grassi saturi, glutine, sale, alcol e additivi chimici presenti negli alimenti trasformati. I “fattori che alterano la barriera intestinale” agiscono direttamente oppure attraverso la modulazione della composizione del microbiota intestinale. Anche i farmaci antinfiammatori non steroidei e lo stress possono danneggiare il tratto gastrointestinale. Lo stress provoca un deterioramento della barriera tramite l’attivazione dell’asse del fattore di rilascio della corticotropina (CRF) e dei mastociti.

Al contrario, i seguenti fattori esercitano un effetto protettivo sulla barriera: restrizione calorica o digiuno, prebiotici, probiotici, butirrato (SCFA, acidi grassi a catena corta), vitamine D e A, flavonoidi, PUFA omega-3, zinco, mucoprotettori (gelatina tannato e probiotici tindalizzati).

10. Fattori che aumentano la permeabilità della barriera intestinale

10.1 Glutine

Oggigiorno è noto che il glutine può esercitare un’azione diretta sulla barriera mucosale intestinale [36]. In particolare, la frazione gliadina è in grado di attivare la proteina zonulina [30], un modulatore fisiologico delle giunzioni strette (tight junctions). L’attivazione della zonulina può determinare un allentamento delle giunzioni intercellulari e un aumento della permeabilità intestinale.

È ormai accettato che la risposta anticorpale osservata da Reichelt e Jensen [34] fosse correlata al passaggio di frammenti di gliadina attraverso la barriera intestinale, intatti o solo parzialmente digeriti. L’aumentata permeabilità indotta dal glutine risulta particolarmente documentata nel contesto della celiachia e, in misura variabile, in alcuni sottogruppi di soggetti con sensibilità al glutine non celiaca (NCGS) [36].

Il glutine è una rete proteica che si forma in presenza di acqua a partire da gliadina e glutenina, proteine presenti in grano, segale e orzo. È quindi contenuto in alimenti quali pane, pasta, pizza, prodotti da forno e birra, ed è frequentemente aggiunto anche a prodotti trasformati [37]. Il glutine presenta una certa resistenza alla digestione enzimatica; frammenti parzialmente digeriti possono persistere nel lume intestinale. Secondo alcune ipotesi, tali frammenti potrebbero essere riconosciuti dal sistema immunitario come molecole microbiche (mimetismo molecolare), in alcuni casi con somiglianza strutturale a proteine virali, come quelle dell’adenovirus [38]. Questo meccanismo è stato proposto come possibile stimolo per il rilascio di zonulina e la modulazione delle giunzioni strette.

Alcuni autori hanno inoltre ipotizzato che, in presenza di aumentata permeabilità intestinale e attivazione immunitaria sistemica, possano verificarsi alterazioni anche della barriera emato-encefalica (BBB), anch’essa costituita da giunzioni strette. I frammenti di glutine o gli anticorpi anti-gliadina potrebbero teoricamente contribuire a fenomeni di reattività crociata con proteine cerebrali. Sono stati descritti anticorpi anti-gliadina in associazione con alcune condizioni neurologiche, suggerendo un possibile coinvolgimento dell’asse intestino-cervello [39,40].

⚠ Nota critica metodologica

Pur non esistendo prove cliniche definitive che dimostrino che il glutine causi direttamente un aumento della permeabilità intestinale nei soggetti sani o induca danni strutturali alla barriera emato-encefalica con conseguente neurodegenerazione, la letteratura scientifica include numerosi studi sperimentali, osservazionali e revisioni che hanno esplorato ed evidenziato tali meccanismi. Le evidenze risultano più solide nel contesto della celiachia e nei soggetti con sensibilità al glutine non celiaca (sottogruppi non tutti). È tuttavia necessario precisare che per “soggetto sano” non si intende semplicemente un individuo privo di malattie clinicamente manifeste, ma una persona senza patologie in atto e senza uno stato di infiammazione cronica di basso grado.

Inoltre, in letteratura sono stati evidenziati limiti metodologici nella misurazione della zonulina mediante alcuni kit ELISA commerciali; pertanto, il termine “zonulina” deve essere interpretato con cautela come biomarcatore diretto di permeabilità intestinale.

Sintesi concettuale

  • Il glutine (in particolare la gliadina) può attivare la zonulina.

  • L’attivazione della zonulina può modulare le giunzioni strette e aumentare la permeabilità intestinale.

  • Frammenti parzialmente digeriti possono stimolare il sistema immunitario.

  • È stata ipotizzata una possibile reattività crociata con proteine cerebrali.

  • L’associazione tra glutine, permeabilità intestinale, BBB e neurodegenerazione è oggetto di studio, ma non supportata da prove cliniche definitive nei soggetti sani.

Articoli scientifici e review

  1. Philip A. (2022) – Gluten, Inflammation, and Neurodegeneration
    – Questo lavoro di revisione discute una possibile relazione tra l’assunzione di glutine, infiammazione cronica, disbiosi intestinale e condizioni neurologiche correlate, e valuta evidenze osservazionali e meccanismi proposti.
    • DOI: 10.1177/15598276211049345 (Online Abstract) (SAGE Journals)
    • PMCID: PMC8848113, PMID: 35185424 (versione PubMed Central) (PMC)

  2. Mohan et al. (2020) – Dietary Gluten and Neurodegeneration: A Case for…
    – Suggerisce che infiammazione intestinale indotta dal glutine e disbiosi possono compromettere la biologia intestino-cervello e avere potenziali implicazioni per neuroinfiammazione e neurodegenerazione, pur non affermando causalità clinica definitiva.
    • MDPI International Journal of Molecular Sciences (2020), citato da 27 lavori (MDPI)

  3. Obrenovich M.E.M. et al. (2018) – Leaky Gut, Leaky Brain?
    – Mini-review che esplora il concetto ipotetico di “leaky gut” e “leaky brain”, il ruolo del microbiota e di condizioni infiammatorie croniche (come la celiachia) nella compromissione della barriere intestinali e del BBB.
    – PubMed Central (PMC) review (PMC)

  4. Daulatzai et al. (anno non specificato) – Non-celiac gluten sensitivity triggers gut dysbiosis, neuroinflammation, gut-brain axis dysfunction, and vulnerability for dementia
    – Uno studio focalizzato sui potenziali effetti della sensibilità al glutine (NCGS) su disbiosi intestinale, neuroinfiammazione e vulnerabilità verso disfunzioni neurologiche. Anche qui si tratta di un modello proposto, non di un’evidenza clinica conclamata. (Semantic Scholar)

Concetti biologici chiave supportati dalla letteratura

✔️ Zonulina e permeabilità intestinale – La zonulina è una proteina regolatrice dei “tight junctions” della mucosa intestinale che può essere attivata dalla gliadina (frazione del glutine) nei soggetti predisposti (soprattutto nella celiachia), con aumento della permeabilità.

✔️ Asse gut-brain – Numerosi studi (come quello di Obrenovich) citano il microbiota e l’infiammazione cronica come possibili mediatori tra intestino e funzione del BBB, anche se negli esseri umani la dimostrazione diretta resta preliminare. (PMC)

In sintesi:

Il glutine attiva la zonulina, che allenta le giunzioni strette aumentando la permeabilità intestinale. Frammenti di glutine parzialmente digeriti possono attraversare la barriera e stimolare una risposta immunitaria.

Il glutine:

  • è resistente alla digestione

  • può mimare proteine microbiche (mimetismo molecolare)

  • può indurre reazioni crociate con proteine cerebrali

L’apertura della barriera intestinale può associarsi a un aumento della permeabilità della barriera emato-encefalica.

“In letteratura esistono limiti metodologici nella misura della zonulina con alcuni ELISA commerciali; quindi ‘zonulina’ va interpretata con cautela come biomarcatore di permeabilità.”

10.2 Alcol

L’assunzione cronica di alcol favorisce la proliferazione batterica e la disbiosi intestinale [41]. Altera inoltre l’integrità della barriera intestinale riducendo i livelli della molecola antimicrobica REG3, favorendo così l’accesso microbico alla mucosa intestinale [42]. Inoltre, l’alcol interferisce con il metabolismo degli acidi grassi, delle proteine e dei carboidrati, convertendo il NAD+ in NADH che è una molecola pro-infiammatoria.

In sintesi l’assunzione cronica di alcol:

  • favorisce disbiosi

  • riduce REG3 (molecola antimicrobica)

  • aumenta l’accesso microbico alla mucosa

  • altera il metabolismo cellulare (aumento NADH)

  • promuove infiammazione sistemica

10.3 Additivi degli alimenti trasformati

Gli alimenti trasformati possono contenere diverse sostanze chimiche aggiunte per migliorarne la stabilità nel tempo e l’appeal per il consumatore. Gli additivi possono essere conservanti, aromi artificiali, coloranti, emulsionanti, dolcificanti artificiali e/o antibiotici. Tutti possono alterare il microbiota intestinale umano [35,43–46]. Ad esempio, gli emulsionanti alimentari possono ridurre la diversità del microbiota intestinale, possono favorire l’infiammazione e ridurre lo spessore dello strato di muco. I dolcificanti non nutritivi (stevia, aspartame e saccarina)possono avere un effetto batteriostatico (rallenta o blocca la moltiplicazione batterica “buona”) sul microbiota intestinale. Anche l’assunzione di antibiotici, che può essere presente negli alimenti trasformati, riduce la diversità microbica, ma può anche causare resistenza agli antibiotici. Un problema importante è l’aggiunta agli alimenti trasformati di componenti provenienti da altri alimenti, come lattosio, zucchero, proteine del siero del latte, glutine, lattosio e caseina. Questi ingredienti aggiunti possono rappresentare un sovraccarico di determinati alimenti e causare intolleranze.

Note

Microbiota: rappresenta l’insieme di tutti i singoli microrganismi -dai batteri, ai funghi, ai protozoi fino ai virus- che convivono con il nostro organismo senza danneggiarlo. Microbioma: ci si riferisce al patrimonio genetico del microbiota, cioè a tutto il DNA e RNA dei microrganismi.

10.4 Disbiosi e permeabilità

Ciò che può danneggiare l’integrità della barriera intestinale è innanzitutto la disbiosi intestinale spesso associata a una riduzione della biodiversità microbica e a modificazioni funzionali del microbiota (alterazioni nella produzione di SCFA, LPS, acidi biliari). Può avere un ruolo anche l’aumento del rapporto Firmicutes/Bacteroidetes e alla diminuzione della diversità microbica complessiva [19,20]. Firmicutes e Bacteroidetes sono i “tipi” batterici più rappresentati nell’intestino. Una disbiosi persistente porta a un aumento del rapporto Th17/Treg (vedi approfondimento B) e del lipopolisaccaride LPS, innescando l’infiammazione intestinale. Di conseguenza, le giunzioni strette si allentano e la barriera si apre. Ciò che si trova nel lume (intestino) fuoriesce ed entra nel flusso sanguigno: in particolare frammenti di cibo non digerito; microbi, citochine pro-infiammatorie come l’interleuchina 6; e endotossine come LPS, un’endotossina che è un marcatore della traslocazione di batteri gram-negativi [47,48]. Di conseguenza, si sviluppano endotossiemia sistemica, infiammazione sistemica cronica e malattie infiammatorie croniche. Poiché la disbiosi intestinale dipende principalmente dalle nostre abitudini alimentari e dal nostro stile di vita, può contribuire (molto) a causare l’infiammazione intestinale, l’apertura della barriera intestinale e le malattie metaboliche e croniche del nostro tempo*. Tra queste è possibile associare alla disbiosi intestinale lo sviluppo di malattie neurodegenerative, che hanno una base infiammatoria.

È importante sottolineare che la relazione tra disbiosi, permeabilità e malattia è bidirezionale e multifattoriale: dieta, genetica, farmaci (es. antibiotici, FANS), infezioni, età e condizioni metaboliche possono sia influenzare il microbiota sia esserne influenzate. Pertanto, la direzione causa-effetto (malattia ↔ dieta ↔ microbiota ↔ infiammazione) rimane complessa e non univocamente dimostrata in molte condizioni cliniche.

Numerosi studi hanno inoltre esplorato il possibile coinvolgimento dell’asse intestino-cervello nello sviluppo di patologie neurodegenerative a base infiammatoria; tuttavia, anche in questo ambito le evidenze nell’uomo restano prevalentemente associative o derivate da modelli sperimentali.

In sintesi la disbiosi è spesso associata a:

  • aumento rapporto Firmicutes/Bacteroidetes

  • riduzione biodiversità

  • aumento Th17/Treg

  • aumento LPS

Conseguenze:

  • infiammazione intestinale

  • allentamento giunzioni strette

  • traslocazione di microbi, LPS, citochine e frammenti alimentari

  • endotossiemia sistemica

  • infiammazione cronica

Microbiota intestinale e infiammazione

by luciano

In evidenza:

“Ruolo del microbiota intestinale nell’immunità e nell’infiammazione
I microbi possiedono una varietà di funzioni che influenzano la loro capacità di crescere e colonizzare, determinando al tempo stesso effetti a valle per l’ospite che possono essere benefici o meno [61]. Gli esseri umani non sono in grado di digerire alcuni componenti delle fibre alimentari a causa della mancanza degli enzimi necessari per scomporre e sfruttare l’energia di questi carboidrati [62]. Alcune specie di microbi producono enzimi specifici che consentono la fermentazione dei nutrienti in forme assorbibili, compresa quella dei carboidrati indigeribili in acidi grassi a catena corta (SCFA) [62,63]. Questi SCFA possono avere effetti antinfiammatori e immunomodulatori [63]. Gli SCFA rappresentano solo una piccola parte del quadro più ampio poiché, oltre agli enzimi e ad altri metaboliti prodotti, anche i componenti dei batteri stessi, inclusi lipopolisaccaridi, carboidrati delle capsule cellulari e altre endotossine, possono essere rilasciati e provocare effetti secondari sull’ospite. Questi effetti includono il mantenimento dell’epitelio intestinale (e quindi l’integrità della parete intestinale), la produzione di vitamine e le interazioni con diverse molecole e cellule chiave di segnalazione del sistema immunitario, attivando e inibendo risposte specifiche [1]. Oltre al metabolismo dei nutrienti, i microrganismi intestinali influenzano aspetti della farmacocinetica poiché svolgono il metabolismo dei farmaci [64]. Forniscono una difesa naturale contro le specie patogene attraverso la competizione e il mantenimento della mucosa. È attraverso il loro contatto con il sistema immunitario che i microrganismi che occupano l’intestino possono provocare o prevenire l’infiammazione. Possono essere associati a meccanismi antinfiammatori, stimolando le cellule regolatrici del sistema immunitario a inibire l’infiammazione [65]. D’altra parte, poiché i batteri regolano la permeabilità dell’intestino, alcune specie possono favorire un “intestino permeabile”, in cui i metaboliti associati ai microbi lasciano l’intestino ed entrano nel flusso sanguigno. In risposta, il corpo produce citochine e altri mediatori, lanciando di fatto una risposta infiammatoria [66]. Allo stesso modo, le cellule all’interno del tessuto epiteliale dell’intestino forniscono metaboliti batterici alle cellule immunitarie, promuovendo l’infiammazione sia su scala locale che sistemica. La persistenza di questa condizione può portare a un’infiammazione subacuta o cronica, che può successivamente portare allo sviluppo di malattie come malattie infiammatorie intestinali, diabete o malattie cardiovascolari [65].”

Glutine e infiammazione intestinale

by luciano

Il glutine induce infiammazione intestinale non solo in soggetti celiaci ma anche in quelli sani.

L’infiammazione intestinale è una condizione dell’apparato gastro-intestinale che colpisce un numero molto ampio e in costante aumento di persone (1). Tale condizione rappresenta per l’individuo non solo uno stato di disagio che incide sulla qualità della vita ma può – se sottovalutata o trascurata – favorire l’insorgere o l’aggravarsi di malattie gravi.
Un ruolo importante ma ancora da esplorare a fondo è svolto dal glutine in quanto pro-infiammatorio.

Lo studio “Il ruolo del glutine nei disturbi gastrointestinali: una revisione. Sabrina Cenni. Disturbi gastrointestinali: una rassegna. Nutrients 2023” fornisce un’utile panoramica della sua efficacia nella prevenzione e nella gestione di questi disturbi.”

“Abstract: Gluten is only partially digested by intestinal enzymes and can generate peptides that can alter intestinal permeability, facilitating bacterial translocation, thus affecting the immune system. Few studies addressed the role of diet with gluten in the development of intestinal inflammation and in other gastrointestinal disorders. The aim of this narrative review was to analyse the role of gluten in several gastrointestinal diseases so as to give a useful overview of its effectiveness in the prevention and management of these disorders.”

“Introduction. Gluten is a protein mass made of a complex network of gliadins and glutenins, which are proteins rich in glutamines and prolines found in most grains, such as barley, wheat, and rye [1 ,2]. Due to its high-water binding capacity and its consequent malleability and elasticity, gluten induces the formation of viscoelastic membranes, thus determining the proper consistency of dough, which allows it to be processed in bread and other foods [ 3– 5]. The high content of glutamines and prolines in gliadins make them difficult to cleave, making them able to escape degradation from gastric, pancreatic, and intestinal proteolytic enzymes [3, 4]. Therefore, gluten is what remains after the removal of starch, water-soluble proteins, and albumins [1]. In Western countries, the gluten dietary intake is approximately 5 to 20 g per day [3 , 4]. In the last decades, the literature reports an increased number of reactions following a widespread exposure to gluten [ 6]. Gluten-related diseases affect up to 10% of the general population and can be classified as three different disorders: IgE-mediated wheat allergy, Celiac disease (CD), and non-celiac gluten sensitivity (NCGS) [2, 6]. However, there is increasing evidence that gluten can trigger an innate and adaptative immune response responsible for intestinal inflammation [7]. Notably, along with other dietary elements, gluten may contribute to the development of inflammatory intestinal disorders, such as inflammatory bowel disease (IBD), as well as functional gastrointestinal disorders (FGIDs) and concur in symptom exacerbation, although its exact role is still under investigation.”

Gluten and intestinal inflammation. “Inflammation is the natural response of the innate immune system to external stimuli, such as microbial pathogens and injuries [8 ]. When the trigger persists and the immune cells are constantly activated, the inflammatory response may become chronic and self-sustainable [8]. The aetiology of inflammation is clear and easily detectable in some health conditions, while in others it can be difficult to identify [ 8]. The pathogenesis of inflammation is multifactorial. Nevertheless, genetic vulnerability, psychological stress, environmental factors, and some dietary patterns have been described as potentially implicated in the development of inflammatory phenotypes [ 8]. There are at least 50 different types of gliadin epitopes that can have an immunomodulatory and cytotoxic role or that can impact the gut permeating activities [ 8 ]; in fact, some of these can stimulate a pro-inflammatory innate immune response and others can activate specific T cells [8].
Gliadins immune cells’ activation is not only observed in celiac patients, as described by Lammers et al. [9, 10]. Indeed, their study concluded that gliadin induced an inflammatory response and, in particular, an important production of pro-inflammatory cytokines (IL-6, IL- 13, and interferon-gamma) both in Celiac patients and in healthy controls, even if proinflammatory cytokine levels were higher in Celiac patients [9, 10]. Similarly, Harris et al. showed that incubated peripheral blood mononuclear cells (PMBC) obtained from healthy HLA-DQ2 positive individuals produced proinflammatory cytokines, such as IL-23, IL-1beta, and TNF-α, when exposed to gliadin peptides [ 8, 11]. These cytokines’ production was significantly higher in Celiac patients compared to healthy controls [8,11]. Accordingly, Cinova et al., in their case-control study, demonstrated that gliadin could stimulate a substantial TNF-α and IL-8 production by monocytes, principally in celiac patients, but also, to a lesser extent, in healthy control individuals [12]. Gliadin also has an important role in modifying intestinal permeability through the reorganization of actin filaments and the modified expression of junctional complex proteins [ 8,13 ]. As demonstrated by Drago et al. and Lammers et al., gliadin’s binding to the chemokine receptor CXCR3 determines a release of zonulin, an active protein, which compromises the integrity of the intestinal barrier through the rearrangements of actin filaments, ultimately leading to an altered intestinal permeability both in Celiac and non-Celiac patients [ 9, 10, 14 ]. In conclusion, Ziegler et al. and Junker et al. reported that amylase trypsin inhibitors, found in gluten-containing cereals, have the capacity to activate toll-like receptors, thus stimulating the release of inflammatory cytokines and inducing a T-cell immune response in both celiac and non-celiac patients [15,16]”.

Einkorn wheat is the exception in relation to gluten-induced intestinal inflammation

A – Einkorn bread evidenced an anti-inflammatory effect. Integrated Evaluation of the Potential Health Benefits of Einkorn-Based Breads A. Gobetti et al. 2017.

B – Protective effects of ID331 Triticum monococcum. Protective effects of ID331 Triticum monococcum gliadin on in vitro models of the intestinal epithelium. Giuseppe Iacomino et al. (PMID: 27374565 DOI: 10.1016/j.foodchem.2016.06.014 )

Note

1 – Worldwide Prevalence and Burden of Functional Gastrointestinal Disorders, Results of Rome Foundation Global Study

BACKGROUND & AIMS: Although functional gastrointestinal disorders (FGIDs), now called disorders of gut-brain interaction, have major economic effects on health care systems and adversely affect quality of life, little is known about their global prevalence and distribution. We investigated the prevalence of and factors associated with 22 FGIDs, in 33 countries on 6 continents. METHODS: Data were collected via the Internet in 24 countries, personal interviews in 7 countries, and both in 2 countries, using the Rome IV diagnostic questionnaire, Rome III irritable bowel syndrome questions, and 80 items to identify variables associated with FGIDs. Data collection methods differed for Internet and household groups, so data analyses were conducted and reported separately. RESULTS: Among the 73,076 adult respondents (49.5% women), diagnostic criteria were met for at least 1 FGID by 40.3% persons who completed the Internet surveys (95% confidence interval [CI], 39.9–40.7) and 20.7% of persons who completed the household surveys (95% CI, 20.2–21.3). FGIDs were more prevalent among women than men, based on responses to the Internet survey (odds ratio, 1.7; 95% CI, 1.6–1.7) and household survey (odds ratio, 1.3; 95% CI, 1.3–1.4). FGIDs were associated with lower quality of life and more frequent doctor visits. Proportions of subjects with irritable bowel syndrome were lower when the Rome IV criteria were used, compared with the Rome III criteria, in the Internet survey (4.1% vs 10.1%) and household survey (1.5% vs 3.5%). CONCLUSIONS: In a large-scale multinational study, we found that more than 40% of persons worldwide have FGIDs, which affect quality of life and health care use. Although the absolute prevalence was higher among Internet respondents, similar trends and relative distributions were found in people who completed Internet vs personal interviews. Worldwide Prevalence and Burden of Functional Gastrointestinal Disorders, Results of Rome Foundation Global Study. Ami D. Sperber et al. Gastroenterology 2021;160:99–114