Ruolo del microbiota intestinale nelle IBD e nell`obesità
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Ruolo del microbiota intestinale nelle IBD e nell’obesità Paolo Pallini UOC di Gastroenterologia ed Endoscopia Digestiva UOS Dietetica e Nutrizione Clinica Venezia - Mestre Paolo - 2011 Paolo Pallini Pallini -2014 ‘‘…Il lubrico sacco oe si tramuta in merda quel che si trangugia …’’ Dante Alighieri - 2011 Paolo Pallini -2014 Presenza di Batteri nell’intestino … STOMACO: Pochi batteri: Helicobacter Pylori COLON: Numeri elevati di batteri: Soprattutto Anaerobi (bifidobatteri) TENUE: Ambiente ancora Aerobio: Possibile elevata quantità di Lattobacill i - 2011 Paolo Pallini -2014 Ascesso non drenato ! Marshall JC et al. Alexander JW et al. 1993 1991 Erlich e VonMogheroth 1906 Organo dimenticato 1014 cellule procariotiche = 10 volte le c. eucariotiche La flora intestinale costituisce un vero organo Il grado di efficienza di quest’organo influenza L’efficienza dell’intero organismo - 2011 Paolo Pallini -2014 n. Pubblicazioni : Microbiota n. Studi clinici : Probiotici Pubmed : MICROBIOTA intestinal microbiota, gut microbiota, intestinal flora, gut flora, intestinal microflora, gut microflora Sekirov I, et al. PROBIOTICI 2010 Physiol Rev 90: 859–904 Pubmed : Probiotic Human and probiotic, Probiotic therapy, Probiotic CRT, Corleto et al. Giorn Ital End Dig 2011;34:191-195 - 2011 Paolo Pallini -2014 June 2007 Your Body Is a Planet 90% of the cells within us are not ours but microbes'. By Josie Glausiusz| Tuesday, June 19, 2007 - 2011 Paolo Pallini -2014 MICROBIOTA Batteri nell’intestino umano 1014 Cellule del corpo umano 1013 Migliaia di specie batteriche MICROBIOTA batteri con effetti favorevoli sull’ospite e batteri potenzialmente dannosi COMPOSIZIONE MICROBIOTA genetica, microbiota materno, tipo di parto (naturale vs cesareo), tipo di allattamento ( seno vs artificiale), Alimentazione, farmaci (antibiotici) MICROBIOMA (genoma batterico) 100 volte più geni rispetto al genoma umano FAVOREVOLI • lattobacilli • bifidobatteri… POTENZIALMENTE DANNOSI • stafilococci • clostridi patogeni • proteus • pseudomonas aeruginosa…. enterococchi, streptococci, escherichia coli.. - 2011 Paolo Pallini -2014 -2012 Numerosità, Complessità, variabilità, differenze … Zoetendal E G et al. Gut 2008;57:1605-1615 Kostic A D et al. Genes Dev. 2013;27:701-718 Cluster analysis M. Fallani et al., JPGN 2010 Kurokawa K et al. DNA Res 2007;14:169-181 - 2011 Paolo Pallini -2014 Colonizzazione del tratto gastroenterico Morelli L. 2000 (modificato) Ambiente Sistema Immunitario Tipo di parto Allattamento Geni Digiuno Bile ed enzimi Dieta enterici Farmaci Resistenza alla colonizzazione Difesa gastrica Potenziali colonizzatori e/o Patogeni - 2011 Paolo Pallini -2014 -2012 The structure of the human intestinal microbiota across the life cycle. Kostic A D et al. Genes Dev. 2013;27:701-718 - 2011 Paolo Pallini -2014 -2012 16S rRNA gene surveys reveal a clear separation of two children populations investigated. De Filippo C et al. PNAS 2010;107:14691-14696 - 2011 Paolo Pallini -2014 -2012 SCFA-producing bacteria could help to prevent establishment of some potentially pathogenic intestinal bacteria. Dieta / Ambiente/ Microbiota Patogeni/ Ospite/ Microbiota De Filippo C et al. PNAS 2010;107:14691-14696 - 2011 Paolo Pallini -2014 -2012 Interazione Genetica Ospite Immunologica Metabolica Azione trofica Segnali di regolazione Infettiva Energetica Microbiota Infiammazione - 2011 Paolo Pallini -2014 I.Sekirov et al. Physiol Rev 90: 859–904, 2010 - 2011 Paolo Pallini -2014 Microbiota e regolazione intestinale Inibizione dei patogeni Riduzione pH del lume intestinale Secrezone batteriocine Competizione alimentare Competizione per loci di adesione epiteliale Miglioramento Barriera intestinale IgA s secrezione di mucine SCFA Stabilizzazione tight junctions Omeostasi cellulare Down-regulation geni citochine proinfiammatorie Down-regulation dell’apoptosi cellulare Paolo Pallini -2014 - 2011 Dialogo Microbiota-Patogeni-Ospite Sekirov I et al. Physiol Rev 2010;90:859-904 - 2011 Paolo Pallini -2014 Microbiota e “gut-brain axis”. Doré J et al. United European Gastroenterology Journal 2013;1:311-318 - 2011 Paolo Pallini -2014 -2012 Infiammazione intestinale e microbiota. Winter S E et al. EMBO Rep. 2013;14:319-327 - 2011 Paolo Pallini -2014 -2012 Disbiosi nelle IBD C Manichanh, et al. - Gut 2006;55:205–211 JJ Qin et al. Nature 464, 59-65 (2010) Sokol H et al. - Inflamm Bowel Dis vol. 12, n. 2, 2006 - 2011 Paolo Pallini -2014 Disbiosi H. Sokol et al. - Inflamm Bowel Dis 2009;15:1183–1189 - 2011 Paolo Pallini -2014 -2012 Fecalibacter Prausnitzii Sokol H et al. PNAS 2008;105:16731-16736 - 2011 Paolo Pallini -2014 -2012 Anti-inflammatory properties of F. prausnitzii A2-165 1. In vitro experiments: • High IL10/IL12 cytokine release by Peripheral blood mononucleated cells • Reduction of IL-1β induced IL-8 secretion by Caco-2 cells • Supernatant abolished TNFalpha induced NF-kB activity in HT-29 cells 2. In vivo experiments: • Both F. prausnitzii and its supernatant reduced scores and blood parameters of inflammation in TNBS-induced colitis in Balb/c mice • Administered IP, its supernatant protected mice from death induced by TNBS. Sokol et al. PNAS 2008 - 2011 Paolo Pallini -2014 Obesità The international MetaHIT (Metagenomics of the Human Intestinal Tract) project has published a gene catalogue of the human gut microbiome derived from 124 healthy, overweight and obese human adults, as well as inflammatory disease patients, from Denmark and Spain. The data provide the first insights into this gene set -over 150 times larger than the human gene complement -and permit the definition of both a minimal gut metagenome and a minimal gut bacterial genome. (4 March 2010) - 2011 Paolo Pallini -2014 R E. Ley et al. – PNAS August 2, 2005 no. 31 - 2011 Paolo Pallini -2014 Microbiota fecale in obesi sottoposti a Gastric by-pass Furet J et al. Diabetes 2010;59:3049-3057 - 2011 Paolo Pallini -2014 -2012 - 2011 Paolo Pallini -2014 - 2011 Paolo Pallini -2014 Ipotesi patogenetica S. Devaraj et al. Clinical Chemistry 59:4 617–628 (2013) - 2011 Paolo Pallini -2014 - 2011 Paolo Pallini -2014 -2012 Tono endocannabinoide GG. Muccioli et al. Molecular Systems Biology 6:392; 2010 - 2011 Paolo Pallini -2014 Come modificare il microbiota - 2011 Paolo Pallini -2014 Come modificare il microbiota Transplant Ilya Ilich Metchnikoff Magnus Simre, Giovanni Barbara et al. - Gut 2013;62:159–176 (modificato) - 2011 Paolo Pallini -2014 Figure 4. Distribution of bacterial species before and after gut microbiota transplantation. Doré J et al. United European Gastroenterology Journal 2013;1:311-318 - 2011 Paolo Pallini -2014 -2012
