Lactobacillus jhonsonii e il sistema endocannibinoide

 (Dott.ssa Irene Cucco)

Le strategie di svezzamento precoce, ad età inferiore a 21 gg, nate per ottimizzare le performances riproduttive delle scrofe, spesso impattano negativamente sulla salute dei suinetti. Lo stress dello svezzamento comporta alterazioni nello sviluppo, nella funzionalità e nella motilità dell’apparato digerente, con conseguente incremento dell’incidenza della diarrea post-svezzamento.

In passato, per arginare le perdite derivanti dai problemi enterici del post-svezzamento, spesso si ricorreva alla somministrazione di antibiotici ad uso auxinico, ma dal 2006, per contrastare la diffusione dell’antibiotico-resistenza, l’Unione Europea ne ha vietato l’utilizzo.

A seguito dell’istituzione di questi paletti normativi, affrontare la fase post-svezzamento è diventato particolarmente frustrante. La sete di soluzioni alternative all’antibiotico ha spinto i ricercatori ad approfondire il tema del microbiota intestinale: i mille miliardi di microrganismi presenti nell’intestino dei mammiferi sono infatti fondamentali per il mantenimento della salute dell’organismo, proteggendolo dai disordini enterici causati dalla colonizzazione di agenti patogeni.

Ma come rafforzare allora il microbiota?

Dopo la nascita, il tratto gastroenterico dei suinetti si adatta all’ingestione di colostro e latte. Il contatto con l’ambiente esterno permette la colonizzazione dell’intestino, fino a quel momento sterile, da parte dei microrganismi. Tuttavia, a causa dell’immaturità dei suinetti neonati, il microbiota intestinale è instabile e vulnerabile. In questo contesto, i probiotici (Lactobacillus spp. e Bifidobacterium spp.), se somministrati precocemente, durante i primissimi giorni di vita, potrebbero favorire lo sviluppo e la stabilità del microbiota e la salute dell’intestino.

Un altro attore fondamentale per la regolazione di intestino e microbiota è il sistema dei cannabinoidi endogeni, o endocannabinoidi (ECS), sostanze di derivazione lipidica, di recente considerate di fondamentale importanza per la funzionalità dell’asse cervello-intestino-microbiota. Ampiamente distribuito nel tratto gastrointestinale, questo sistema si basa sull’interazione tra enzimi di sintesi e di degradazione dei cannabinoidi endogeni e sulla distribuzione dei recettori per gli endocannabinoidi stessi. Le sue funzioni sono complesse, ma può agire sul metabolismo di diversi organi, tra cui intestino e fegato, e sulla risposta del sistema immunitario.

Un recente studio del 2024 ha cercato di far luce sulle interazioni che avvengono tra il microbiota e il sistema endocannabinoide nell’intestino del suinetto svezzato. In particolare, i ricercatori hanno ipotizzato che la somministrazione di ampicillina ai suinetti post – svezzamento potesse comportare dei cambiamenti nella regolazione di questi due sistemi. Inoltre, hanno anche indagato il ruolo di specifici probiotici nella regolazione del sistema endocannabinoide e nella salute del tratto intestinale. A questo scopo, sono state utilizzate due bande indipendenti di 16 animali ciascuno, svezzati a 21 giorni di vita.

Per verificare la relazione tra il microbiota e il sistema ECS, la prima banda di animali è stata divisa in due gruppi da 8. Il gruppo dei trattati ha ricevuto 2 mL di ampicillina al giorno, per via orale, per tre settimane; nello stesso arco di tempo, il gruppo dei controlli, invece, ha ricevuto 2 mL di soluzione salina. La seconda banda è stata utilizzata per indagare la relazione tra la somministrazione di un probiotico (Lactobacillus johnsonii) e il sistema ECS. Anche in questo caso, i 16 animali sono stati divisi in modo casuale in due gruppi da 8. Nel gruppo dei trattati, i suinetti hanno ricevuto 2 mL di L. johnsonii (108 CFU/mL) per via orale per una settimana. Ai controlli è stata somministrata della semplice soluzione salina (2 ml).

A tutti i 32 suinetti è stato assegnato quotidianamente un punteggio da 1 (feci normali) a 5 (diarrea acquosa) per la valutazione della diarrea. Il peso iniziale e quello finale sono stati registrati per calcolare l’accrescimento medio giornaliero. Al termine della terza settimana post-svezzamento, gli animali sono stati macellati. Per ogni soggetto sono stati prelevati campioni di digiuno, colon e del contenuto intestinale per le analisi molecolari. Inoltre, i fegati, i reni e le milze di tutti gli animali sono stati raccolti, pesati e rapportati al peso del suinetto, per ottenere l’organ index (g/kg).

Dalle analisi dei risultati ottenuti, sia il trattamento con ampicillina che quello con il probiotico a base di L. johnsonii hanno significativamente ridotto la diarrea nei due gruppi trattati. Tuttavia, in entrambi i gruppi trattamento non sono state osservate altre differenze significative, né per quanto riguarda l’accrescimento medio giornaliero, né per l’organ index.

Purtroppo, il trattamento antibiotico ha causato anche una riduzione della presenza di L. johnsonii nel digiuno e nel colon. Per valutare se la riduzione del microbiota causata dal trattamento antibiotico abbia causato anche un’alterazione nella distribuzione e nell’abbondanza dei geni associati alla regolazione del sistema ECS, i campioni di digiuno e di colon sono stati analizzati mediante esami molecolari. Dai risultati, è emerso che i livelli di espressione genica dell’enzima beta-diacilglicerolo lipasi (DAGLB), coinvolto nella sintesi degli endocannabinoidi, si sono rivelati più bassi nel colon degli animali trattati con ampicillina. Nel digiuno degli stessi animali, i livelli di un enzima di degradazione degli endocannabinoidi, il monogliceride-lipasi (MAGL) è risultato più elevato. Un aspetto interessante è che, grazie all’analisi statistica, è stata rilevata una correlazione significativa tra l’abbondanza di L. johnsonii e i livelli di DAGLB nel colon.

Anche se non ha avuto effetti sulla crescita degli animali, la somministrazione di L. johnsonii ha determinato delle modificazioni nell’espressione dei geni correlati alla salute intestinale. Nel digiuno sono stati riscontrati effetti positivi nella concentrazione dei fattori di crescita coinvolti nello sviluppo intestinale. Inoltre, il L. johnsonii sembrerebbe aver comportato un miglioramento nella motilità e nell’integrità della barriera intestinale, soprattutto nel colon, dove c’è una maggiore concentrazione batterica residente.

A seguito del trattamento con L. johnsonii, nel colon sono stati riscontrati livelli più elevati dell’enzima DAGLB, coinvolto nella sintesi degli endocannabinoidi. Questa sorta di riprogrammazione del sistema ECS a livello del colon è stata correlata anche a livelli più elevati di giunzioni strette, importanti nel mantenimento dell’integrità della barriera intestinale.

Gli effetti antidiarroici positivi della somministrazione di L. johnsonii potrebbero essere dovuti al mantenimento dell’integrità strutturale della barriera intestinale, promosso dall’attivazione del sistema endocannabinoide a livello del colon. Studi come questo suggeriscono quindi una relazione molto stretta tra il sistema ECS, il microbiota e l’intestino e confermano l’importanza dei probiotici come promotori della salute del tratto gastro-enterico del suinetto.

View User Profile for Dott. Irene Cucco