Microbiota, metaboloma e nutrizione: un modo "artificialmente intelligente" per una nutrizione personalizzata (PN-AI-21)

La sindrome dell'intestino irritabile (IBS) è una condizione intestinale cronica la cui elevata incidenza e prevalenza ne fanno un importante problema sanitario(3-7). L’IBS colpisce il 7-15% della popolazione generale(6, 7). È due volte più frequente nelle donne(8) e viene diagnosticata più spesso nei pazienti di età inferiore a 50 anni(9). È caratterizzata da episodi ricorrenti di sintomi funzionali gastrointestinali i cui meccanismi fisiopatologici non sono del tutto chiari(10). I sintomi più comuni includono dolore addominale, gonfiore, stitichezza e/o diarrea(10). L’IBS ha un impatto negativo sulla qualità della vita e comporta un onere sostanziale sulle risorse sanitarie(11, 12). Come i fenotipi clinici, i meccanismi fisiopatologici alla base della sindrome sono eterogenei e non completamente compresi(13). Tuttavia, esistono prove che l’IBS può derivare da una combinazione di cambiamenti della motilità gastrointestinale, ipersensibilità viscerale, infiammazione di basso grado, microbiota alterato e componenti alimentari(14-17). A causa della diversità dei sintomi dell’IBS e della loro notevole variabilità nel tempo, viene impiegata un’ampia gamma di trattamenti farmacologici che spesso mirano solo al sintomo primario; pertanto, quando sono presenti più sintomi, i trattamenti somministrati sono spesso inadeguati. Ciò ha portato a studiare l’uso delle terapie dietetiche come opzione terapeutica.

La restrizione dietetica di oligosaccaridi, disaccaridi, monosaccaridi e polioli fermentabili (FODMAP) è stata recentemente studiata nella gestione dei sintomi funzionali intestinali nell’IBS. Un numero crescente di studi controllati e non controllati ha esaminato l’efficacia clinica di una dieta a basso contenuto di FODMAP in pazienti con IBS utilizzando consigli dietetici o protocolli di alimentazione. Studi controllati non controllati e in cieco suggeriscono che i tassi di risposta ai sintomi nei pazienti con IBS raggiungono l'85%(18). Allo stesso modo, un impatto benefico sui sintomi è stato riportato in studi randomizzati e controllati in cieco(19-22). Un potenziale limite della dieta a basso contenuto di FODMAP e di qualsiasi dieta che implichi l’esclusione multipla di alimenti è il rischio di inadeguatezza nutrizionale, e ciò è particolarmente rilevante se gli alimenti esclusi sono ricchi di nutrienti. La dieta a basso contenuto di FODMAP richiede la sostituzione di prodotti alimentari selezionati in un certo numero di gruppi alimentari e, pertanto, esiste il rischio di un apporto inadeguato di nutrienti, in particolare carboidrati, fibre, ferro, vitamine del gruppo B e calcio. Un altro potenziale problema di sicurezza associato all'implementazione della dieta riguarda l'impatto sul microbiota gastrointestinale, che è stato implicato nella patogenesi dell'IBS(23) ed è stato associato alle caratteristiche cliniche dell'IBS tra cui dolore addominale, ansia e depressione(24 , 25). Pertanto, proponiamo di valutare il microbioma e il metaboloma nei pazienti con IBS per creare set di dati integrati attraverso strumenti di intelligenza artificiale. Inoltre, miriamo a determinare gli effetti di una dieta a basso contenuto di FOODMAP basata su prodotti fermentati sul microbioma e sul metaboloma nei pazienti con IBS. Queste valutazioni consentiranno di valutare la carenza nutrizionale del paziente e la qualità generale della vita prima e dopo l'intervento tra i gruppi e di sviluppare un trattamento personalizzato che aumenterà la qualità della vita nei pazienti con IBS.

La dieta a basso contenuto di FODMAP è associata a limitazioni dovute soprattutto all'eliminazione di numerosi alimenti che possono causare un peggioramento degli effetti collaterali dovuti ad una significativa alterazione della composizione del microbiota intestinale e ad una complessiva riduzione dello stato nutrizionale. Sebbene i probiotici sembrino avere effetti benefici nel migliorare questo effetto collaterale, il loro funzionamento è ancora relativamente sconosciuto. Resta ancora molto da rispondere su quali ceppi siano più efficaci nell’ampio spettro di pazienti con IBS e se i ceppi singoli o una combinazione di ceppi funzionino meglio. Ciò porta alla domanda se le differenze individuali tra i pazienti con IBS in termini di diversità del microbioma possano influenzare l’efficacia della terapia con probiotici. Pertanto, con il nostro approccio proponiamo un rimodellamento delle interazioni ospite-microbiota attraverso una nutrizione personalizzata che potrebbe rappresentare una nuova strada terapeutica sia per il controllo che per la prevenzione delle malattie. Nello specifico, riteniamo che una dieta integrata con alimenti precedentemente fermentati sarà benefica per le condizioni del paziente. Questa fermentazione sarà controllata ed eseguita con Lactobacillus paracasei ceppo CNCM I-5220. Attraverso lo studio longitudinale saremo in grado di valutare il grado del disturbo al basale (una settimana di dieta a basso contenuto di FODMAP) e l'effetto degli alimenti fermentati sul microbiota e sul metaboloma dopo una e due settimane. Inoltre, adottando nuove opzioni terapeutiche efficaci, potrebbe essere possibile ridurre l'elevato tasso di recidiva dei pazienti con IBS nel sistema sanitario pubblico, migliorando la qualità della vita dei pazienti e diminuendo i costi per il Sistema Sanitario Nazionale (SSN).

L'obiettivo primario sarà valutare gli enterotipi dei pazienti con IBS al basale e analizzare come l'integrazione di alimenti fermentati modifica il microbioma e il metaboloma nei pazienti con IBS che seguono una dieta a basso contenuto di FODMAP.

Come obiettivo secondario, confronteremo l'efficacia e la sicurezza di due diversi approcci nutrizionali sui sintomi dell'IBS.