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OSTEOPOROSI: EFFETTI PREBIOTICI SULL'OSSO

Nascimben Andrea



Anche oggi la nostra attenzione ricade su un problema diffusissimo tra la popolazione, in particolare quella femminile, parliamo dell'Osteoporosi.

In altri post abbiamo descritto le grandi potenzialità offerte dagli acidi grassi a corta catena (SCFA) un prodotto del metabolismo batterico all'interno del nostro intestino, oggi vi illustreremo qualche dettaglio in merito all'importanza rappresentata dall'assunzione di fibre alimentari; i cosiddetti PREBIOTICI.



La disbiosi intestinale, definita come uno spostamento dell'equilibrio microbico dell'intestino verso uno stato malsano, è collegata a molte malattie e alla perdita ossea.


I batteri esprimono una varietà di geni che possono essere modulati in risposta ai cambiamenti nell'ambiente. Molti di questi geni forniscono informazioni per "generare" enzimi coinvolti nella produzione di metaboliti come acidi grassi a catena corta (SCFA, ovvero: butirrato), acidi grassi a catena ramificata, derivati ​​dell'acido biliare e vitamine.


La generazione di questi prodotti metabolici dipende dalla disponibilità del substrato. Questi substrati sono in parte forniti da prebiotici (come le fibre) sotto forma di ingredienti alimentari fermentabili non digeribili (dall'uomo) ( 1).


Ciò che costituisce un prebiotico potrebbe essere definito come "ingrediente alimentare metabolizzabile" dal nostro microbioma, perchè oltre ai carboidrati, bisognerebbe inserire anche i composti fenolici ( 12 ).

I prebiotici comprendono composti che si trovano in una varietà di alimenti come cicoria, aglio, porro, topinambur, tarassaco, banana, cipolla e crusca.

In molti casi, è necessaria una quantità significativa di cibo per ottenere evidenti risultati terapeutici, ma è possibile trovare in commercio prodotti con una maggiore concentrazione rispetto a quella che si potrebbe trovare in natura.





I prebiotici comprendono un ampio gruppo di oligosaccaridi non digeribili (NDO): polidestrosio, frutto-oligosaccaridi (FOS) ,inulina (che contiene FOS ed è spesso estratto dalla radice di cicoria), galatto-oligosaccaridi (GOS , prodotto da lattosio) e oligosaccaridi di soia (estratti dal siero di soia).


Negli ultimi 20 anni, molti studi hanno identificato un ruolo benefico dei prebiotici nel metabolismo dei minerali, in particolare il miglioramento dell'assorbimento del calcio sia nei roditori che nell'uomo ( 3 , 4).


I benefici possono anche essere osservati in condizioni patologiche, come per esempio, in caso di carenza di estrogeni, condizione in cui si riduce l'assorbimento del calcio. In topi da laboratorio l'asportazione delle ovaia aveva causato il calo degli estrogeni, ma la somministrazione di inulina e FOS, ha dimostrato di aver comunque aumentato l'assorbimento del calcio, nonostante gli scarsi livelli di estregeni.


In uno studio incrociato in doppio cieco, controllato con placebo, sei settimane di trattamento con FOS hanno aumentato l'assorbimento di calcio e magnesio nelle donne in postmenopausa (età media 72 anni +/- 6,4 anni) ( 6 ). Sebbene non tutti i soggetti abbiano risposto al trattamento, quelli con una densità ossea inferiore (punteggio T DEXA di -1,7) hanno assorbito più calcio e magnesio rispetto ai soggetti con un punteggio T medio di 0,2. È stato anche dimostrato che anche GOS aumenta moderatamente l'assorbimento del calcio nelle donne in postmenopausa (7 ).


Come previsto, brevi studi non mostrano cambiamenti nella densità ossea, ma se effettuati su lungo termine (almeno 1 anno) il trattamento FOS , dimostra di poter aumentare la densità minerale ossea in maniera significativa ( 5 -8). Questo effetto sulla forza ossea è stato osservato in assenza di un cambiamento significativo nel volume osseo, suggerendo che i prebiotici potrebbero cambiare le proprietà del materiale della matrice extracellulare.


Per quanto riguarda gli effetti dei prebiotici sul turnover osseo, diversi studi indicano che i prebiotici possono influenzare l'attività degli osteoblasti e / o degli osteoclasti, con una risposta che probabilmente dipende dalla condizione del paziente e dal prebiotico utilizzato.


I fruttani di agave e l'inulina aumentano i livelli sierici di osteocalcina. Una combinazione GOS / FOS somministrata con calcio ha aumentato la mineralizzazione e la densità ossea potenziando l'attività metabolica dell'osteoblasto (8).


Ad esempio, il trattamento FOS (per 70 giorni) massimizza l'effetto del trattamento con isoflavone di soia. Questo effetto sembra derivare da una diminuzione del riassorbimento osseo piuttosto che da una maggiore formazione ossea ( 9 ).


Un altro studio ha esaminato l'effetto dell'esercizio fisico con il trattamento di Prebiotici sulla salute delle ossa. La combinazione ha comportato aumenti ancora maggiori del contenuto di calcio femorale, della forza. Nel loro insieme, alcuni prebiotici sono più efficaci di altri e alcune combinazioni di prebiotici e / o alimenti funzionali mostrano effetti ancora maggiori rispetto a quando somministrati da soli. Le variazioni tra gli studi possono derivare da differenze di dose, età, durata del trattamento e / o sforzo


I modelli su come i prebiotici potrebbero aumentare l'assorbimento del calcio includono il coinvolgimento della fermentazione dei prebiotici da parte dei batteri simbiotici, grazie alla quale si produrrebbero SCFA. È stato dimostrato che molte fibre prebiotiche (ad es., Fibra di mais solubile o destrina di fibra, inulina, FOS, fruttani di agave) aumentano il contenuto nel colon cecale di SCFA come acetato, propionato, butirrato, isobutirrato, valerato e isovalerato (10).





SCFA può influenzare l'assorbimento del calcio attraverso tre meccanismi.


In primo luogo, SCFA può influenzare direttamente l'epitelio per migliorare l'assorbimento del calcio agendo direttamente sui recettori cellulari( 12 ). In secondo luogo, la produzione di SCFA aumenta l'acidità nel lume del cieco e del colon. Il pH ridotto aiuta a migliorare la solubilità minerale rendendo il calcio più assorbibile ( 12).


Vi è anche un terzo meccanismo innescato dagli SCFA di potenziamento delle cellule Treg , le quali notoriamente si legano algli osteoclasti inibendone le attività metaboliche.



Un circolo virtuoso

Composti come FOS e i GOS sono noti per aumentare la percentuale di bifidobatteri (maggiore attività proliferativa batterica) nel tratto gastrointestinale ( 11 ), inoltre i prebiotici possono anche alterare la composizione del microbioma, favorendo la produzione di SCFA.


Inulina e FOS hanno dimostrato di modificare il numero di specie batteriche nell'intestino sia prossimale che distale, aumentando significativamente i bifidobatteri, i lattobacilli (solo nell'intestino prossimale) e gli eubatteri riducendo i clostridi nel colon ( 13).


A sua volta l'aumento dei Bifidobatteri porta ad una maggiore elaborazione dei polifenoli (come isoflavone) che diventano maggiormente assorbibili dall'epitelio intestinale.


Insomma, per concludere assumere regolarmente fibre ( FOS; GOS, Inulina) consente di potenziare il microbioma simbiotico, aumentare la produzione di SCFA e incrementare l'attività metabolica delle ossa.




Bibliografia

1. Macfarlane S, Macfarlane GT, Cummings JH. Articolo di revisione: prebiotici nel tratto gastrointestinale. Aliment Pharmacol Ther. 2006; 24 : 701–714. [ PubMed ] [ Google Scholar ]

2 Scholz-Ahrens KE, Ade P, Marten B, Weber P, Timm W, Acil Y, Gluer CC, Schrezenmeir J.

Prebiotici, probiotici e sinbiotici influenzano l'assorbimento minerale, il contenuto minerale osseo e la struttura ossea. J Nutr. 2007; 137 : 838S – 846S. [ PubMed ] [ Google Scholar ]

3. Garcia-Vieyra MI, Del Real A, Lopez MG. Agave fructans: il loro effetto sull'assorbimento minerale e sul contenuto minerale osseo. J Med Food. 2014; 17 : 1247–1255. [ PubMed ] [ Google Scholar ]

4. Abrams SA, Griffin IJ, Hawthorne KM, Liang L, Gunn SK, Darlington G, Ellis KJ. Una combinazione di fruttani prebiotici di tipo insulina a catena corta e lunga migliora l'assorbimento del calcio e la mineralizzazione ossea nei giovani adolescenti. Am J Clin Nutr. 2005; 82 : 471–476. [ PubMed ] [ Google Scholar ]

5. Holloway L, Moynihan S, Abrams SA, Kent K, Hsu AR, Friedlander AL. Effetti dell'inulina arricchita con oligofruttosio sull'assorbimento intestinale di calcio e magnesio e marker di turnover osseo nelle donne in postmenopausa. Br J Nutr. 2007; 97 : 365–372. [ PubMed ] [ Google Scholar ]

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7. Slevin MM, Allsopp PJ, Magee PJ, Bonham MP, Naughton VR, Strain JJ, Duffy ME, Wallace JM, Mc Sorley EM. L'integrazione con calcio e frutto-oligosaccaridi a catena corta influenza i marcatori del turnover osseo ma non la densità minerale ossea nelle donne in postmenopausa. J Nutr. 2014; 144 : 297–304. [ PubMed ] [ Google Scholar ]

8. Mathey J, Puel C, Kati-Coulibaly S, Bennetau-Pelissero C, Davicco MJ, Lebecque P, Horcajada MN, Coxam V. Fructooligosaccharides massimizzano gli effetti di risparmio osseo della dieta arricchita con isoflavone di soia nel ratto ovariectomizzato. Calcif Tissue Int. 2004; 75 : 169–179. [ PubMed ] [ Google Scholar ]

9. Weaver CM, Martin BR, Nakatsu CH, Armstrong AP, Clavijo A, McCabe LD, McCabe GP, Duignan S, Schoterman MH, van den Heuvel EG. I galattooligosaccaridi migliorano l'assorbimento minerale e le proprietà ossee nei ratti in crescita attraverso la fermentazione intestinale. Giornale di chimica agraria e alimentare. 2011; 59 : 6501–6510. [ PubMed ] [ Google Scholar ]

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11. Yang LC, Wu JB, Lu TJ, Lin WC. L'effetto prebiotico di Anoectochilus formosanus e le sue conseguenze sulla salute delle ossa. Il diario britannico della nutrizione. 2012: 1-10. [ PubMed ] [ Google Scholar ]

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13. Langlands SJ, Hopkins MJ, Coleman N, Cummings JH. I carboidrati prebiotici modificano la microflora associata alla mucosa dell'intestino crasso umano. Intestino. 2004;

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