Stato dell’arte
L’encefalopatia epatica (HE) è una complicanza neurologica piuttosto frequente e debilitante che colpisce pazienti con malattie epatiche. La sua patogenesi è però ancora sconosciuta.

Cosa aggiunge questa ricerca
Il lattulosio, disaccaride sintetico non assorbibile, è spesso utilizzato nella cura e nella prevenzione di HE, con o senza aggiunta dell’antibiotico rifaximina. Poiché anche i cani spesso soffrono di questa patologia e il loro microbiota fecale è particolarmente simile a quello dell’uomo, probabilmente a causa dello stretto contatto quotidiano, gli autori dello studio hanno deciso di utilizzare come modello animale i cani da compagnia, esaminando i benefici derivanti dall’aggiunta di lattulosio a una normale dieta.

Conclusioni
Il lattulosio risulta capace di regolare qualitativamente e quantitativamente la composizione del microbiota fecale nei cani, in maniera reversibile.

In un recente studio, Marisa de Fonseca Ferreira e i suoi colleghi hanno dimostrato che il lattulosio, zucchero utilizzato generalmente per trattare la stitichezza, è capace di indurre un cambiamento qualitativo e quantitativo reversibile della composizione del microbiota fecale. I risultati ottenuti sembrerebbero quindi spiegare la sua efficacia clinica nella cura di encefalopatie epatiche (HE).

In questo studio longitudinale, recentemente pubblicato su Scientific Reports, è stato arruolato un gruppo di 21 cani, con un’età media di 5 anni, composto da 12 femmine e 9 maschi. La durata dello studio è stata di 9 settimane:

  • durante la prima settimana è stata somministrata ai cani la loro dieta abituale
  • dalla seconda alla quinta settimana tutti i cani sono stati alimentati con una dieta standardizzata
  • durante la sesta e la settima settimana, è stata somministrata una dieta standardizzata con aggiunta di lattulosio
  • durante l’ottava e la nona settimana, è stata somministrata solo la dieta standardizzata.

L’obiettivo dello studio è stato, quindi, indagare l’entità e la durata dei cambiamenti qualitativi e quantitativi del microbiota fecale determinati dall’aggiunta di lattulosio alla dieta di cani da compagnia sani.

I benefici di questo zucchero sono:

  • aumento della velocità di transito intestinale e riduzione del pH del colon, con minor produzione e assorbimento di ammoniaca
  • aumentata assimilazione batterica di ammoniaca
  • diminuita produzione batterica di ammoniaca
  • produzione di SCFA (acidi grassi a catena corta) non tossici
  • riduzione della traslocazione di DNA batterico.

Dai dati raccolti, durante la settima settimana è emersa una riduzione rispetto alla media sia dell’alfa- sia della beta-diversity. Dal punto di vista tassonomico, invece, la distribuzione sia relativa sia assoluta di abbondanza di generi batterici durante tutto l’arco dello studio ha rivelato che i Firmicutes, seguiti dai Bacteroides, sono quelli più abbondanti, indipendentemente dalla settimana. Se, però, si osserva la settima settimana, aumentano anche gli Actinobacteria, seguiti da Fusobacteria e Proteobacteria.

L’analisi a livello di famiglie, invece, mostra che durante la settima settimana è stato rilevato sia un aumento di Veillonellaceae e Bifidobacteriaceae, sia una diminuzione di Fusobacteriaceae, Bacteroidaceae, Ruminococcaceae, Alcaligenaceae, Lachnospiraceae e Peptococcaceae. I Veillonellaceae, per esempio, sono la famiglia più abbondante dopo l’aggiunta di lattulosio alla dieta; questi batteri sono in grado di convertire il lattato in acetato e butirrato.

Generalmente, la presenza di butirrato nelle feci canine rappresenta un fattore positivo. L’aumento di microrganismi produttori di SCFA è, dunque, un risultato positivo, come nell’uomo: mentre l’acetato è correlato negativamente alla presenza di citochine pro-infiammatorie nella cirrosi, il butirrato svolge un’azione protettiva nello sviluppo della HE.

I ricercatori hanno inoltre rilevato, per la prima volta, una diminuzione di Fusobacteriaceae e Alcaligenaceae causata dal lattulosio. La scoperta è molto rilevante, in quanto la presenza di queste famiglie batteriche nelle feci di pazienti con cirrosi e HE è stata spesso associata al peggioramento di uno stato infiammatorio/infettivo. Così come la diminuzione di Bacteroidaceae, produttori di acido valerico, sostanza pro-infiammatoria, e di β-glucuronidasi, potenziale sostanza cancerogena.

Questo studio dimostra quindi che il lattulosio induce una riduzione reversibile e una regolazione qualitativa della diversità del microbiota fecale all’interno di questo gruppo di cani, influenzando alfa- e beta-diversity e specifiche unità tassonomiche.

L’effetto del lattulosio è stato studiato, utilizzando metodi coltura-dipendenti, anche in altri modelli animali (topi e maiali), nei quali l’alfa-diversity aumenta, contrariamente a quanto dimostrato in questo lavoro. Questo risultato potrebbe essere spiegato dal fatto che modelli animali di laboratorio si comportano in maniera diversa, fermo restando che già in partenza il loro microbiota risulta essere molto diverso da quello umano e canino.

Unici limiti di questo studio sono il ridotto numero di cani e la scorretta conservazione (assenza di crio-protettivo) delle feci raccolte, da cui è stato estratto l’RNA ribosomale 16S utilizzato per il sequenziamento. Dal momento che il tempo di conservazione è stato breve, la mancanza di crio-protettivo non dovrebbe aver inficiato gli esperimenti.

In conclusione, l’aggiunta di lattulosio a una normale dieta canina sembra essere in grado di modulare in maniera qualitativa e quantitativa la composizione del microbiota fecale dei cani. In futuro, l’obiettivo degli autori sarà analizzare la dinamica del microbiota in modelli canini affetti da HE, conducendo studi longitudinali simili a questo, allo scopo di spiegare se l’aggiunta di lattulosio alla normale terapia per curare l’HE possa portare a risultati migliori.