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Approccio integrato alla riduzione dell’infiammazione cronica di basso grado

by luciano

(L’infiammazione cronica di basso grado non è una malattia in senso stretto, ma uno stato biologico persistente che favorisce lo sviluppo di numerose patologie croniche. Il presente documento propone un approccio integrato orientato alla sua modulazione attraverso lo stile di vita.)

Inoltre:

In assenza di soluzioni univoche e definitive, la strategia più razionale per ridurre l’infiammazione cronica di basso grado consiste nell’adottare un modello di vita che minimizzi l’esposizione ai fattori potenzialmente pro-infiammatori* e favorisca quelli protettivi.

L’importanza dell’infiammazione cronica di basso grado.

Sebbene l’aumento intermittente dell’infiammazione sia fondamentale per la sopravvivenza durante lesioni fisiche e infezioni, recenti ricerche hanno rivelato che alcuni fattori sociali, ambientali e legati allo stile di vita possono favorire l’infiammazione cronica sistemica, in particolare l’infiammazione cronica di basso grado (ICBG), che, a sua volta, può portare a diverse patologie che, nel loro insieme, rappresentano le principali cause di disabilità e mortalità in tutto il mondo, come malattie cardiovascolari, cancro, diabete mellito, malattia renale cronica, steatosi epatica non alcolica e malattie autoimmuni e neurodegenerative. (vedi articolo: https://glutenlight.eu/2025/08/21/infiammazione-cronica-basso-grado/

Questo tipo di infiammazione ha molteplici fattori scatenanti:

Disbiosi intestinale:

Alterazione della flora batterica intestinale, che può essere causata da dieta squilibrata, uso eccessivo di antibiotici o altre sostanze tossiche.

Dieta scorretta:

Consumo eccessivo di cibi processati, ricchi di zuccheri raffinati e grassi saturi, che possono favorire l’infiammazione.

Stress:
Lo stress cronico può influenzare negativamente il sistema immunitario e aumentare la suscettibilità all’infiammazione.

Inquinamento ambientale e tossine:

Esposizione a sostanze chimiche presenti nell’ambiente o nei cibi può contribuire allo stress ossidativo e all’infiammazione.

Fumo e alcol:

Questi fattori possono aggravare lo stress ossidativo e danneggiare le cellule, favorendo l’infiammazione. (vedi articolo: Stess ossidativo)

Tra i fattori scatenanti non compare l’uso di droghe perché considerate sempre e comunque da evitare.

L’Approccio integrato deve necessariamente interessare l’individuo in tutti gli aspetti della sua vita. Questo è il punto centrale: va “costruito” un modello di vita. E questo modello deve essere personalizzato.

Altra considerazione riguarda lo stato di salute generale dell’individuo che deve prioritariamente mantenersi “sano”, cioè senza malattie, traumi, ferite, ecc., che attivano l’infiammazione acuta.

È importante sottolineare che, in presenza di infiammazione acuta, i marker biologici utilizzati per valutare l’infiammazione cronica di basso grado risultano elevati, rendendo difficile distinguere i due fenomeni e potendo mascherare eventuali miglioramenti dell’ICBG.

Fatte queste precisazioni possiamo iniziare l’ Approccio integrato

1 – Gestione dello lo stress.

È un fattore molto importante considerate le emergenti evidenze scientifiche riguardanti l’asse intestino-cervello, un sistema di comunicazione bidirezionale attraverso il quale stress psicologico, emozioni e stati mentali influenzano la motilità intestinale, la permeabilità della barriera e la composizione del microbiota, e viceversa. Alterazioni di questo asse possono favorire infiammazione, disturbi digestivi e squilibri metabolici.

Lo stress deve essere gestito o in autonomia con le tecniche esistenti o se non possibile con l’aiuto di uno psicologo.

2 – Inquinamento ambientale (aria, acqua, ecc): va da se che più riusciamo ed evitarlo meglio è. Questo fattore è rilevante per lo stess ossidativo.

3 – Alimentazione: qui possiamo fare molto

Punto importante:

L’alimentazione va strettamente correlata con l’età, l’attività svolta, le abitudini alimentari, lo stato di salute generale.

Cibi da evitare

  1. Cibi industriali: contengono additivi che, se assunti singolarmente una volta ogni tanto non creano problemi ma, se assommati tra loro, possono avere un’azione pro-infiammatoria più o meno marcata in relazione allo stato di salute del soggetto [A] .

  2. Bevande industriali: generalmente contengono molti zuccheri/edulcoranti/additivi.

  3. Molti prodotti senza glutine (soprattutto industriali) sono altamente processati e contengono additivi (spesso molti) che, se assunti singolarmente una volta ogni tanto non creano problemi ma, se assommati tra loro, possono avere un’azione pro-infiammatoria in relazione allo stato di salute del soggetto.

Cibi da assumere con moderazione

  1. Vino/birra: con moderazione

  2. Alcolici: in casi saltuari (superalcolici : NO)

  3. Caffè: con moderazione

  4. Insaccati: con molta moderazione

  5. Dolci: con moderazione. Se problemi con gli zuccheri (per peso o per glicemia) vanno assunti nelle dosi opportune per non avere problemi.

  6. Formaggi: con molta moderazione e nella misura compatibile con il soggetto ( se intolleranti al lattosio/proteina caseina)

  7. Spezie: con moderazione

  8. Glutine: con moderazione. Se possibile pasta integrale/semintegrale; pane: se possibile integrale di grano duro/farro. Il grano tenero contiene una componente del glutine molto difficile da digerire (33mer). Considerato il legame esistente tra la forza del glutine e sua digeribilità vanno possibilmente privilegiati prodotti realizzati con grani che hanno un glutine meno tenace. Tra i “grani antichi” si possono trovare parecchi con questa caratteristica (in realtà anche tra grani moderni ci sono cultivar con glutine meno tenace: vengono usati per realizzare dolci ma non pane): andrebbero privilegiati. Chi è intollerante al glutine ma non celiaco considerato che questa intolleranza è “dose dipendente” può, con l’aiuto di un medico, cercare quale la soglia (quantità) che non da problemi. Grani con glutine meno tenace favoriscono la possibilità di consumare prodotti con essi realizzati. Approfondimento: Differenza tra grani antichi e moderni (Pubblicato a parte)

Cibi da assumere in abbondanza:

  1. Fibre (compatibilmente con eventuali problematiche a livello intestinale): 3/4 volte al giorno.

A parte va ricordato l’essenziale contributo dell’acqua per mantenere una efficiente idratazione

4– Comportamenti nell’alimentazione

L’alimentazione poggia su due pilastri principali: quantità e qualità.

La quantità di cibo da assumere dovrebbe essere quella necessaria per le funzioni fisiologiche più quella necessaria per le attività svolte. Questo semplice principio ci aiuterebbe molto a mantenere un peso corretto e salutare. Proposito non facile per due semplici ragioni:
la prima è la “gola”, la seconda è che il meccanismo del “pieno/sazio” è posposto al pieno effettivo, cioè la sensazione di essere sazi non coincide con il riempimento reale dello stomaco, ma arriva dopo. Già 50 anni fa il medico di famiglia suggeriva di alzarsi da tavola con un leggero desiderio di altro cibo. La qualità: va da sé che più i cibi sono genuini e “puliti” (cioè privi di sostanze tossiche), meglio è.


Quanto segue deve inoltre considerarsi uno schema generale, perché, per quanto già detto, va “disegnato intorno al singolo individuo”.

A – Evitare il più possibile di assumere troppo cibo in un unico pasto

Lo stomaco dovrebbe essere messo in grado di lavorare (digerire) al meglio. È spesso preferibile mangiare più volte piuttosto che fare un unico pasto molto abbondante. Ottimo sarebbe: finire di mangiare e “non sentire lo stomaco” con la conseguenza di non avere “appannamenti” post prandiali. Approfondimento: Perche pasti più piccoli e distribuiti funzionano meglio. (Pubblicato a parte)

Il cibo non completamente digerito, nelle persone sane*, viene successivamente elaborato nell’intestino e poi espulso. Tuttavia, se il sistema gastrointestinale è compromesso o in stato di alterazione, il passaggio di substrati non adeguatamente digeriti all’intestino può favorire fermentazioni batteriche e risultare pro-infiammatorio. (https://glutenlight.eu/2025/06/12/cibo-non-digerito-e-infiammazione-intestinale/)

Non solo lo stomaco, ma anche e soprattutto l’intestino deve poter lavorare al meglio e continuare a digerire il cibo in modo da renderlo assimilabile. [B] [C]

*Qui il punto critico è: esiste ancora l’individuo realmente sano?

B – Evitare di mescolare cibi troppo differenti

Lo stomaco lavora in ambiente acido, dove la pepsina digerisce le proteine (ulteriormente digerite nell’intestino dalla tripsina e da altri enzimi). Gli zuccheri iniziano la digestione in bocca (ptialina) e vengono poi digeriti soprattutto nell’intestino (amilasi pancreatica). Qui è necessario fare alcune precisazioni:

Carboidrati e proteine nello stomaco non creano generalmente problemi.
Un primo di pasta seguito da pesce, carne, formaggio e magari verdure, in quantità adatte alla propria capacità digestiva, non crea problemi.

Se il secondo è un cibo molto grasso, va considerato che la digestione gastrica rallenta e, in dipendenza della quantità, può rallentare lo svuotamento gastrico, con possibile passaggio all’intestino di cibo non completamente digerito.

Diversa è la situazione se inseriamo nel pasto una porzione di dolce.
Qui ci troviamo di fronte a una quantità significativa di zuccheri semplici, non di carboidrati complessi (la pasta, ad esempio, è composta principalmente da amido, e solo una parte viene trasformata in zuccheri già nella bocca; quindi nello stomaco arriva soprattutto amido).

Gli zuccheri non vengono digeriti nello stomaco se non in misura trascurabile:

“The stomach has a highly acidic environment that prevents fermentation there; the undigested sugars travel to the small intestine and large intestine, where they are fermented by the gut bacteria.”

Il dolce a fine pasto (inteso come porzione moderata) non dà problemi a una persona sana (che oggi è relativamente rara), ma rende la digestione meno facile per molte persone, non solo per i possibili effetti intestinali successivi, ma anche per la sensazione di pesantezza che può comparire.

Va precisato che non è un dogma: esistono persone che digeriscono praticamente tutto senza difficoltà — siamo tutti diversi.

L’età, inoltre, gioca un ruolo fondamentale. La persona anziana tende a stare meglio quanto più semplice è il pasto. Approfondimento: Zuccheri e proteine nella digestione dello stomaco (Pubblicato a parte)

Punto importante

In caso di patologie legate all’alimentazione è strettamente necessario l’intervento di uno specialista (dietologo o nutrizionista).

5 – Comportamenti specifici :

  1. Fare attività fisica anche solo moderatamente.

  2. Se in attività lavorativa evitare che questa porti a stress. Lo stress va comunque gestito altrimenti è causa di infiammazione cronica di basso grado

  3. Se sovrappeso è necessario eliminarlo.

  4. Se in periodo post attività lavorativa impegnarsi in attività che richiedano concentrazione e, se possibile, creatività. Realizzare progetti è altamente utile per mantenere in attività le funzioni cerebrali

6 – Accertamenti:

Con il proprio medico definire gli accertamenti generali di routine necessari per un buon monitoraggio della propria salute oltre ad accertamenti specifici per eventuali patologie.

Sintesi Finale:

Dobbiamo costruire un modello di stile di vita personalizzato per la riduzione dell’infiammazione cronica di basso grado.

In una persona sana, un pasto contenente proteine e zuccheri in quantità moderate non crea problemi. L’associazione diventa potenzialmente problematica quando gli zuccheri sono molto concentrati, soprattutto in forma liquida e in quantità elevate. In persone con apparato gastrointestinale sensibile o alterato, anche porzioni moderate (come un dolce a fine pasto) possono causare discomfort digestivo.

L’approccio integrato alla riduzione dell’infiammazione cronica di basso grado si fonda sulle evidenze scientifiche disponibili, riportate nella sezione bibliografia.
Poiché molte ricerche mostrano associazioni significative senza dimostrare un rapporto causale assoluto, viene adottato un principio di precauzione: ridurre o eliminare, ove possibile, i fattori potenzialmente dannosi, privilegiando scelte a basso rischio biologico.

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.

Sindrome dell’intestino irritabile (IBS) e permeabilità intestinale

by luciano

Riassunto
La sindrome dell’intestino irritabile (IBS) è una condizione complessa e multifattoriale che non può essere spiegata da un unico meccanismo patogenetico. Negli ultimi anni, l’ipotesi di un aumento della permeabilità intestinale (leaky gut) ha attirato grande attenzione, ma le evidenze scientifiche indicano che tale alterazione riguarda solo una parte dei pazienti. In particolare, l’aumento della permeabilità intestinale è più frequentemente osservato nei sottotipi IBS con diarrea (IBS-D) e nella forma post-infettiva (PI-IBS), mentre molti pazienti presentano una barriera intestinale strutturalmente integra. In questi casi, i sintomi sono riconducibili ad alterazioni dell’asse intestino–cervello, ipersensibilità viscerale, disfunzioni della motilità intestinale e disbiosi del microbiota. Una comprensione integrata di questi meccanismi è essenziale per superare modelli riduzionistici e orientare strategie terapeutiche personalizzate.

Keywords: sindrome dell’intestino irritabile, IBS, permeabilità intestinale, leaky gut, IBS-D, IBS post-infettiva, barriera intestinale, tight junction, asse intestino-cervello, ipersensibilità viscerale, microbiota intestinale, disturbi funzionali intestinali, dolore addominale funzionale
1. Introduzione
La sindrome dell’intestino irritabile (IBS) è uno dei più comuni disturbi gastrointestinali funzionali, caratterizzata da dolore addominale ricorrente associato ad alterazioni dell’alvo, in assenza di lesioni strutturali evidenti. Negli ultimi due decenni, il modello puramente “funzionale” dell’IBS è stato progressivamente superato, lasciando spazio a una visione più complessa che integra fattori neurobiologici, immunitari, microbici e di barriera mucosale.
In questo contesto, l’ipotesi di un aumento della permeabilità intestinale (leaky gut) ha ricevuto grande attenzione, talvolta venendo proposta come meccanismo centrale della patologia. Tuttavia, le evidenze scientifiche mostrano un quadro più articolato: la permeabilità intestinale aumentata è presente solo in una parte dei pazienti IBS e non rappresenta un tratto universale della sindrome.

2. Evidenze di alterata permeabilità intestinale nell’IBS
Numerosi studi clinici e sperimentali hanno indagato la funzione di barriera intestinale nei pazienti IBS, utilizzando test di permeabilità (come il rapporto lattulosio/mannitolo), marcatori urinari o plasmatici, biopsie mucosali e analisi molecolari delle tight junction.
Nel complesso, questi studi indicano che:
una quota significativa, ma non maggioritaria, di pazienti IBS presenta un aumento della permeabilità intestinale;
tale alterazione è più frequentemente osservata a livello colico, ma può coinvolgere anche l’intestino tenue in sottogruppi specifici;
l’aumento della permeabilità non è costante nel tempo e può fluttuare in relazione a infezioni pregresse, dieta, stress e composizione del microbiota.
Questi dati suggeriscono che la disfunzione della barriera intestinale rappresenti un meccanismo patogenetico rilevante, ma non esclusivo.
3. Differenze tra i sottotipi di IBS
L’eterogeneità dell’IBS emerge chiaramente analizzando i diversi sottotipi clinici:
IBS-D (diarrea-predominante): è il sottotipo più frequentemente associato ad aumento della permeabilità intestinale. In questi pazienti sono state descritte alterazioni delle tight junction e una maggiore esposizione del sistema immunitario a antigeni luminali.
IBS post-infettiva (PI-IBS): rappresenta uno dei modelli più solidi di IBS con permeabilità intestinale. Dopo un episodio di gastroenterite acuta, alcuni pazienti sviluppano sintomi cronici associati a permeabilità aumentata, infiammazione mucosale di basso grado e attivazione mastocitaria.
IBS-C (stitichezza-predominante): nella maggioranza degli studi, la permeabilità intestinale risulta sovrapponibile a quella dei controlli sani.
IBS-M (misto): è il sottotipo in cui più costantemente la funzione di barriera appare conservata.
Queste differenze confermano che non esiste un unico fenotipo biologico di IBS.

4. Meccanismi molecolari della disfunzione di barriera
Nei pazienti IBS con permeabilità aumentata, sono state documentate alterazioni strutturali e funzionali della barriera epiteliale intestinale, tra cui:
ridotta espressione o disorganizzazione di proteine delle tight junction (ZO-1, occludina, claudine);
aumento del passaggio paracellulare di molecole e antigeni;
correlazione tra grado di alterazione della barriera e intensità del dolore addominale.
La perdita di integrità della barriera favorisce il contatto tra antigeni luminali (batterici o alimentari) e il sistema immunitario mucosale, contribuendo a una risposta infiammatoria di basso grado.

5. Interazione tra permeabilità intestinale, sistema immunitario e microbiota
Nei sottogruppi di IBS con barriera alterata, l’aumento della permeabilità intestinale può innescare una cascata patogenetica che coinvolge:
attivazione di mastociti e altre cellule immunitarie della lamina propria;
rilascio di mediatori infiammatori e neuroattivi;
sensibilizzazione delle terminazioni nervose enteriche.
Il microbiota intestinale gioca un ruolo chiave in questo contesto. Alterazioni qualitative e funzionali della flora batterica possono sia contribuire alla disfunzione di barriera sia amplificare la risposta immunitaria e nervosa. Tuttavia, anche in questo caso, tali meccanismi non sono presenti in tutti i pazienti IBS.

6. IBS senza aumento della permeabilità intestinale
Un aspetto cruciale spesso sottovalutato è che numerosi pazienti IBS presentano una barriera intestinale strutturalmente integra. Questo è ben documentato soprattutto nei sottotipi IBS-C e IBS-M, ma riguarda anche una parte dei pazienti IBS-D.
In questi casi, il modello patogenetico del leaky gut non è sufficiente a spiegare la sintomatologia.

7. Meccanismi alternativi indipendenti dalla permeabilità
Nei pazienti IBS con permeabilità normale, la letteratura identifica diversi meccanismi fisiopatologici alternativi:
7.1 Disfunzione dell’asse intestino–cervello
L’IBS è oggi definita come un disturbo dell’interazione intestino-cervello. Alterazioni nella comunicazione bidirezionale tra sistema nervoso enterico e sistema nervoso centrale possono generare dolore, urgenza e alterazioni dell’alvo in assenza di danno mucosale.
7.2 Ipersensibilità viscerale
Molti pazienti IBS presentano una soglia del dolore ridotta per stimoli intestinali fisiologici. Questo fenomeno è attribuibile a:
alterazioni della trasmissione nervosa periferica;
amplificazione centrale del segnale nocicettivo.
7.3 Alterazioni della motilità intestinale
Disfunzioni dei pattern motori intestinali possono spiegare diarrea, stipsi o alternanza dell’alvo senza coinvolgimento della barriera epiteliale.
7.4 Disbiosi indipendente dalla permeabilità
La disbiosi del microbiota può influenzare fermentazione, produzione di gas, metabolismo degli acidi biliari e segnalazione neuroendocrina anche in presenza di una barriera intestinale integra.

8. Implicazioni cliniche e terapeutiche
Il riconoscimento dell’eterogeneità dell’IBS ha importanti implicazioni cliniche:
nei pazienti con IBS-D o PI-IBS e permeabilità aumentata, interventi mirati alla barriera (dieta low-FODMAP, modulazione del microbiota, strategie mucoprotettive) possono risultare più efficaci;
nei pazienti con permeabilità normale, approcci focalizzati sull’asse intestino-cervello, sulla modulazione della sensibilità viscerale e sulla gestione dello stress risultano più appropriati.
Un approccio personalizzato è quindi essenziale.

9. Conclusioni
L’IBS è una condizione multifattoriale e biologicamente eterogenea. L’aumento della permeabilità intestinale rappresenta un meccanismo patogenetico documentato e clinicamente rilevante, ma non universale. In molti pazienti, i sintomi derivano da alterazioni neuro-funzionali, motorie o microbiche in presenza di una barriera intestinale intatta.
Una visione integrata consente di superare modelli riduzionistici e di orientare strategie diagnostiche e terapeutiche più efficaci.

Riferimenti bibliografici commentati (per approfondimento)
1. Camilleri M. et al. – Review su IBS e funzione di barriera
Analizza in modo critico le evidenze sulla permeabilità intestinale nei diversi sottotipi di IBS, sottolineandone la non universalità.
2. Bischoff S.C. et al. – Intestinal permeability: mechanisms and clinical relevance
Riferimento fondamentale per comprendere i meccanismi molecolari della barriera intestinale e il loro significato clinico.
3. Spiller R., Garsed K. – Post-infectious IBS
Descrive PI-IBS come modello chiave di IBS con infiammazione di basso grado e permeabilità aumentata.
4. Barbara G. et al. – Mast cells and IBS
Studio centrale sul ruolo dei mastociti nella sensibilizzazione viscerale e nel dolore IBS.
5. Ford A.C. et al. – Systematic reviews on IBS pathophysiology
Offre una visione integrata dei principali meccanismi patogenetici dell’IBS, inclusi microbiota, motilità e asse intestino-cervello.
6. Drossman D.A. – Disorders of gut–brain interaction
Testo di riferimento per l’inquadramento moderno dell’IBS come disturbo dell’interazione intestino-cervello.

I diversi meccanismi discussi — infiammatori, neuro-funzionali, microbici e di barriera — sono approfonditi separatamente negli articoli correlati.

Permeabilità intestinale, microbiota, dieta ed esercizio fisico II parte

by luciano

Una ricerca recente e approfondita sull’influenza del microbiota intestinale, della dieta e dell’esercizio fisico sulla permeabilità intestinale. Tetiana R. Dmytriv et al. 2024. DOI 10.3389/fphys.2024.1380713.

6 Exercise as a regulator of intestinal barrier integrity

Regular moderate physical exercises are one of the most common recommendations for the prevention of various pathologies, including disruption of the integrity of the intestinal barrier. This may be due to the influence of the gut microbiota. In particular, exercises have been found to increase gut bacterial diversity (Hintikka et al., 2023). However, effects of physical exercises depend on their intensity. For example, endurance athletes have a high incidence of gastrointestinal disorders and the “leaky” gut is one of the most common disorders (Ribeiro et al., 2021). It is characterized by dysfunction of the intestinal epithelial barrier and its excessive permeability. This results in penetration of harmful microorganisms, toxins or undigested food particles into the bloodstream and has a negative effect on health of the whole organism (Aleman et al., 2023).
The effect of exercise on intestinal permeability depends on its duration and intensity. For example, people who exercise frequently and intensely have the same mortality rates as people who lead a sedentary lifestyle (Van Houten et al., 2015). A 60 min bout of intensive treadmill running increased the permeability of the small intestine in runners, whereas low-intensity running had no such effect (Pals et al., 1997). Using the overtraining model with male C57BL/6 mice, it was established that exhaustive exercise exacerbated intestinal inflammation, disrupted integrity and enhanced intestine wall permeability (Hou et al., 2020). Sustained strenuous exercise in racing sled dogs increased the intestinal permeability and the frequency of gastric erosions or ulcerations (Davis et al., 2005). High-intensity interval running increased intestine wall permeability and intestinal-fatty acid binding protein (I-FABP) release in male runners (Pugh et al., 2017). I-FABP is a cytoplasmic protein expressed exclusively in the enterocytes of the small intestine and its increased concentration in the blood is used as a marker of damage to intestinal epithelial cells (Sikora et al., 2019).
Physical exercise of low/moderate intensity can often have positive effects and can be considered as a method of non-pharmacological intervention in inflammatory bowel disease (Ordille and Phadtare, 2023). For example, mice that swam for 30 min before inducing intestinal barrier dysfunction had less intestinal dysfunction compared to mice that had not swum before. This might happen due to a strengthening of antimicrobial function of the intestine as a result of the increase in expression of antimicrobial peptides (Luo et al., 2014). Obese mice that were trained on a motorized treadmill for 45 min per day 5 days a week for 12 weeks had higher expression levels of colonic ZO-1 and occludin. Moderate exercise effectively prevented the development of dysbacteriosis caused by the HFD, as well as intestinal pathology (Wang et al., 2022). Dysbacteriosis and impaired intestinal barrier integrity induced by HFD in wild type mice was prevented by exercise. Exercise on a motor-driven rodent treadmill for 5 days a week for a total of 15 weeks significantly reversed the pathological changes. Ablation of Sestrin 2 protein attenuated the protective effects of exercise, suggesting its involvement in regulation of intestinal permeability (Yu et al., 2022). Thus, it can be concluded that high-intensity exercises often have a negative effect on the integrity of the intestine, whereas low- and moderate-intensity regular exercise can have a positive effects. It may be speculated that moderate damage to the intestinal wall is a hormetic factor that may be used to train organisms to cope with severe damaging challenges. This may be used to increase the adaptive potential of organisms to prevent damaging effects of any stresses of physical and chemical nature on the integrity of the intestinal wall.

 

6.1 Exercise-induced heat stress

It is known that physical exertion causes heat stress and associated dysfunction of gut integrity. A systematic review examining the relationship between an exercise-induced increase in core body temperature and intestinal permeability demonstrated that the magnitude of exercise-induced hyperthermia correlated with increased intestinal permeability (Pires et al., 2017). An increase in body temperature is a signal to activate the expression of heat shock proteins (HSP) which constitutively function as molecular chaperones maintaining the native structure of the proteins. Their expression is mainly triggered by heat shock signals. During exercise, the level of HSP70 and HSP90 increase (Krüger et al., 2019). Expression of HSP is regulated at the level of heat shock factors (HSF) such as HSF1 that is expressed in all mammalian tissues. Normally it resides in the cytoplasm as a monomer. In response to stressful conditions, it trimerizes, translocates into the nucleus, binds to the heat shock element of target genes and activates the transcription of HSPs, including HSP70/90 (Noble and Shen, 2012).
In this way, exercises cause a homeostatic imbalance, while regular training is adaptive and decreases the degree of this imbalance. Potentially, a higher adaptive steady-state level of HSPs due to regular training could explain their positive effect on gut integrity. At that time, during acute physical exertion, HSPs probably cannot cope with that level of homeostatic imbalance caused exercise-induced heat stress.

6.2 Exercise-induced hypoxia
It is well known, that exercise causes a redistribution of blood flow between tissues. This leads to the development of hypoxia (decreased oxygen levels) in intestinal epithelial cells and activation of hypoxia-inducible factor alpha (HIF-1α) (Wu et al., 2020). Figure 3 schematically shows the influence of exercise-induced hypoxia on intestinal permeability. In normoxia (normal oxygen levels), prolyl hydroxylase hydroxylates HIF-1α at two proline residues (Pro 402 and Pro 564). This results in ubiquitination followed by subsequent proteasomal degradation of HIF-1α (Lee et al., 2004).

…..omissis

7 Conclusion and perspectives
The intestinal wall is a kind of checkpoint between the external and internal environments of organisms. The wall consists of three layers: mucous, epithelial, and lamina propria. The mucous layer is inhabited by microorganisms, many of which mutually beneficially coexistence within the human body. These microorganisms modulate many if not most living processes: from the development of the immune and nervous systems at early stages of life to the induction of chronic inflammation causing neurodegeneration at aging. Despite the fact that these microorganisms have coexisted with humans for many years, under certain conditions the enteral immune system of the lamina propria can perceive them as foreign and trigger a pro- inflammatory response.
Normally, the intestinal mucosa is semipermeable. It allows selective absorption of nutrients into the bloodstream but prevents the entrance of potentially harmful microorganisms and their waste products from contact with the enteral immune system. An imbalance of the intestinal microbiota, called dysbiosis, can cause a disturbance of intestinal integrity and increase intestinal permeability. Conversely, a healthy composition of the gut microbiota can contribute to the integrity of the intestinal barrier due to increased expression and induction of the assembly of TJ proteins, activation of mucus synthesis, and antioxidant action.
Disruption of intestinal barrier function may trigger development of local and even systemic inflammation.
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In general, a vicious cycle of intestinal barrier disruption can be traced here, as excessive intestinal wall permeability provokes the development of chronic low-grade inflammation. The latter is characterized by increased production of pro-inflammatory cytokines and enhanced ROS generation, increasing intestinal barrier dysfunction.
Nutrition looks to be the simplest non-pharmacological effector of integrity and permeability of the intestinal wall. It can have both a negative effect, such as HFD inducing metabolic endotoxemia, or a positive effect, such as a diet rich in plant polyphenols or fermented dairy products, increasing the expression of TJ proteins and promoting the development of beneficial bacteria.
Exercise also can affect gut intestinal permeability. Its effects depend on duration and intensity of exercise. Acute extensive physical exertion often increases intestinal permeability which may be related to the induction of heat stress, that organisms cannot cope with at that time due to insufficient resources. On the other hand, regular low and moderate intensity exercises, that are adaptive in nature, mostly have a positive effect on the integrity of the intestine and decrease its permeability. Potentially, this may be associated with an increase in the steady-state level of HSPs and chronic activation of HIF-1α which activates the transcription of genes responsible for strengthening the intestinal barrier function.
In general, it can be concluded that proper nutrition which promotes a healthy biodiversity of the gut microbiota, combined with moderate exercise, contribute to the integrity of the intestine. Disbalanced nutrition and excessive physical activity can provoke the development of dysbacteriosis and increase intestinal permeability which can potentially lead to a pro-inflammatory response. Figure 4 schematically shows potential consequences of acute intense exercises, unhealthy diet (e.g., high-fat diet), and dysbiosis on the intestinal barrier.
Taking into account all of the above, we can outline the following future prospects:
1. Development of healthy diets to support intestinal homeostasis;
2. Use of fermented dairy products as natural pre-, pro- and postbiotics to promote a healthy gut;
3. Selection of exercises to promote intestinal integrity by frequency, intensity and duration;
4. Study of the role of intestinal HIF-2α during exercise;
5. Systemic investigation of hypoxia-induced oxidative stress as a regulator of intestinal wall permeability.
Most of these perspective avenues are directed to enhance the capability of organisms to cope with disturbing factors. That increases an adaptive capability via preadaptation/hormetic mechanisms. However, some of them may be used “to patch holes” in “leaky” intestinal wall, which is characterized by increased specific permeability of the intestinal epithelium. Intestinal barrier permeability: the infuence of gut microbiota, nutrition, and exercise. Tetiana R. Dmytriv et al. DOI 10.3389/fphys.2024.1380713. PUBLISHED 08 July 2024

Note
[1] The term “intestinal barrier” emphasizes the barrier function of the intestinal wall which protects organism against invading by bacteria or other microorganisms and potentially toxic components of microorganisms. In fact, it is a complex selective physical barrier that separates the internal environment of the body from the contents of the intestinal lumen (Bischoff et al., 2014). Figure 1 shows a schematic structure of the intestinal barrier. It consists of several layers: i) a mucous layer including inner and outer mucous sublayers inhabited by commensal microorganisms in a different extent, ii) a single layer of epithelial cells, and iii) the lamina propria, which consists of immune cells that instantly react to the invasion of foreign substances (Schoultz and Keita, 2020).
The first layer, the mucous layer, that consists mainly of a mesh polymer called mucin, is located on the side of the intestinal lumen. It is associated with community of commensal microorganisms, including bacteria, fungi, viruses, and parasites, that form the individual microbial community (Chelakkot et al., 2018). A change in the microbial composition that causes a sharp imbalance between beneficial and potentially pathogenic bacteria, including changes in its functional composition, metabolic activity or changes in their local distribution, is called dysbiosis or dysbacteriosis. The latter usually results from loss of beneficial bacteria, overgrowth of potentially pathogenic bacteria, or loss of overall bacterial diversity. This disrupts the homeostatic balance of the intestinal microbiota and has a negative impact on the host’s health. In particular, dysbacteriosis is implicated in a wide range of diseases (DeGruttola et al., 2016).
The second layer, the intestinal epithelium, consists of a single layer of several specialized epithelial cells, such as enterocytes, Goblet cells, Paneth cells, enteroendocrine cells, and microfold cells (Figure 1). Enterocytes form the basis of the intestinal epithelium and play a main role in the absorption of all consumed nutrients. Goblet cells constitute about 10% of specialized epithelial cells. They secrete mucus to protect the intestinal wall from digestive enzymes (Kim and Ho, 2010). Paneth cells contain secretory granules filled with antimicrobial peptides, that are secreted in low amounts constitutively and provide the antimicrobial properties of the intestinal mucosa. Under certain conditions, their secretion can increase dramatically (Yokoi et al., 2019). Enteroendocrine cells produce hormones regulating secretion of digestive enzymes and insulin, peristalsis of the intestine, satiety, and immune response (Bonis et al., 2021). Microfold cells transport bacteria and antigens from the epithelium to enteric immune cells that either activate or suppress the immune response (Jung et al., 2010). All these cell types collectively contribute significantly to gut homeostasis.
The third layer, lamina propria, is located under the epithelium and forms the enteric immune system that consists of a large number of leukocytes with macrophages and dendritic cells being the dominant cell types (Shemtov et al., 2023). Resident intestinal macrophages are located in close proximity to the gut microbiota, with which they often interact. They play a key role in immune sampling of luminal bacteria, contributing to the maintenance of intestinal homeostasis and regulated immune response.

[2] TJ proteins are a complex of transmembrane and cytoplasmic proteins that form tight junctions, which seal cells together to create a selective barrier, maintain cell polarity, and regulate cell processes.

Key words
tight junction, tight junction proteins, inflammation,

Cibo non digerito e infiammazione intestinale

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 inizia la digestione degli amidi, prosegue nello stomaco dove le proteine vengono scomposte in elementi più piccoli. Passa poi, nell’intestino dove altri enzimi digestivi continuano la digestione degli amidi, delle proteine e dei grassi. Nell’intestino la digestione continua per la presenza di altri enzimi e viene assimilato (l’assimilazione avviene principalmente nell’intestino tenue) attraverso i “villi” che ricoprono le pareti dell’intestino stesso; i nutrienti che attraversano i villi entrano nel circolo sanguigno. Solo il cibo digerito può passare attraverso questa barriera intestinale. In un individuo sano, il cibo (di un pasto equlibrato, sano contenuto non digerito attraversa il colon per poi essere espulso. La funzione del colon è quella di assorbire acqua, nutrienti e di fermentare il cibo non digerito, convertendolo infine nelle feci per l’eliminazione.

8.1. La barriera fisica intestinale
La barriera fisica intestinale è costituita da uno strato (intestino tenue) o da due strati (intestino crasso) di muco, un singolo strato di cellule epiteliali e l’endotelio vascolare[1].
Le cellule epiteliali rappresentano la vera barriera insormontabile a tutte quelle molecole dannose per l’organismo. Ciò è reso possibile dal fatto le cellule epiteliali sono strettamente associate tra loro formando delle giunzioni strette (tight junction). La barriera epiteliale intestinale non è una struttura statica ma dinamica, poiché le sue giunzioni strette possono essere aperte e chiuse in risposta a stimoli esterni ed interni. Importanti regolatori dell’integrità della risposta epiteliale sono la zonulina e le proteine correlate alla zonulina. In presenza di un aumento di microbi nell’intestino tenue, l’attivazione della zonula apre le giunzioni strette lasciando passare molecole dannose (virus, batteri patogeni, parassiti, tossine, antigeni alimentari e cibo indigerito). La superficie esterna delle cellule epiteliali e anche protetta da uno strato di muco che limita il diretto contatto con i microbi. Si ritiene generalmente che l’integrità della barriera mucosa intestinale sia necessaria per evitare la diffusione sistemica dei batteri che popolano il nostro intestino, ma in realtà la ragione principale della presenza della barriera intestinale è impedire che le macromolecole alimentari entrino nel flusso sanguigno senza essere digerite.
Note:
[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.
In conclusione, la barriera intestinale deve essere impermeabile principalmente alle molecole alimentari non completamente digerite. Ecco perché esiste. Anche la disseminazione microbica deve essere evitata, ma probabilmente non è questa la ragione per cui si è formata la barriera intestinale. La rottura della barriera consente sia alle molecole alimentari non digerite sia alle cellule microbiche di fuoriuscire dall’intestino ed entrare nel flusso sanguigno). Tutte queste condizioni possono innescare una risposta infiammatoria sistemica. Pertanto, la rottura della barriera intestinale deve essere assolutamente evitata.

9. Impatto delle abitudini alimentari sull’integrità della barriera intestinale
E’ sempre più evidente -dalle ricerche scientifiche- che la barriera intestinale deve rimanere integra per evitare le malattie gastrointestinali, autoimmuni ed altro (vedi approfondimento A). È quindi chiaro che è importante evitare o limitare alimenti e farmaci che possono allentare l’integrità della barriera intestinale comprese situazioni di stress persistenti e preferire i fattori dietetici che possono rafforzare l’integrità della barriera intestinale.
Poiché la disbiosi intestinale dipende principalmente dalle nostre abitudini alimentari e dal nostro stile di vita, siamo noi 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.