L’insieme dei microrganismi che abitano il corpo umano è caratterizzato da grande varietà di specie (sono più di 700 solo quelle batteriche orali) e da enorme complessità relazionale; la sua importanza nella regolazione di funzioni strategiche e nella patogenesi di una serie di malattie ha dato il via a progetti di ricerca sempre più ampi, come lo Human Microbiome Project.
Da questo è emerso che il microbioma orale non solo è il più importante dopo quello del colon, ma è pure quello che mostra la maggiore omogeneità di composizione tra individui diversi. Uno dei più importanti effetti di tutto questo è la differente concezione della malattia provocata da microrganismi che si tende a considerare sempre più come l’effetto di una disbiosi, cioè uno squilibrio all’interno della comunità microbica, invece che un’aggressione da parte di una singola specie.
In alcuni ambiti, il trasferimento alla clinica è già realtà, per esempio il trapianto fecale in casi di infezioni resistenti da Clostridium difficile. Non è fantasia intravvedere un futuro simile anche nel trattamento delle parodontopatie o nella prevenzione della carie nei soggetti più a rischio; nel frattempo, è importante che i dentisti diano anche consigli dietetici ai pazienti.
Una recente revisione Cochrane, per esempio, ha riscontrato una riduzione, sia pure modesta, del rischio di carie infantile precoce (Early Childhood Caries) grazie a interventi di educazione sanitaria delle donne gravide, delle neomamme e delle persone che accudiscono i bambini nel primo anno di vita
L’uomo è ciò che mangia
Zmora N, Suez J, Elinav E. You are what you eat: diet, health and the gut microbiota. Nat Rev Gastroenterol Hepatol 2019 Jan;16(1):35-56
Merita una traduzione libera il titolo di questo interessante articolo, ricordando il pensiero di un filosofo materialista vissuto nel XIX secolo. Gli autori offrono una panoramica dell’argomento mettendo in luce non solo le magnifiche opportunità a breve termine ma anche i risultati contraddittori finora raccolti. Il caso carnitina–Bacteroides ne è un buon esempio: secondo alcuni studi, la sua ingestione aumenta la presenza di Bacteroides che, a sua volta, riduce il rischio cardiovascolare ma, secondo altri, può anche aumentare la popolazione di Prevotella, che si associa a un aumento del medesimo rischio.
In odontoiatria sarebbe comunque un autogol, dato che il primo (un genere che comprende diverse specie) è inquilino abituale delle tasche parodontali, mentre la seconda è coinvolta nelle infezioni parodontali tra cui la gengivite ulcerosa necrotizzante acuta. Tali contraddizioni potrebbero derivare anche dalla diversità dei protocolli di ricerca, da fattori confondenti (per esempio, l’imprecisione dei dati relativi a quantità e qualità della dieta) o ancora dalle differenze individuali dei soggetti per cui un alimento potrebbe giovare a uno e nuocere ad altri. Gli autori concludono che questo filone di ricerca potrebbe rivoluzionare le attuali indicazioni dietetiche valide per tutti frammentandole in una serie di tabelle mirate sulle diverse popolazioni di pazienti al fine di prevenire o correggere squilibri metabolici e coadiuvare il trattamento di varie patologie tra cui le neoplasie.
Ruolo dei microrganismi chiave e interazioni con la salute orale
In questo corposo articolo si trovano informazioni che, pur non essendo clinicamente rilevanti, sono tuttavia interessanti come quelle di tipo antropologico. Infatti, la madre delle due grandi patologie orodentali sembra essere stata l’invenzione dell’agricoltura circa 10mila anni fa in epoca preneolitica quando i nostri antenati nomadi che vivevano cacciando e raccogliendo quello che le piante offrivano si trasformarono in coltivatori e cacciatori sedentari. Questa rivoluzione modificò radicalmente la salute orale e il microbioma, come dimostrano le analisi delle arcate dentali e del tartaro. Se, infatti nell’epoca del nomadismo la salute orale era decisamente migliore con scarse tracce di carie e parodontopatie, l’agricoltura e l’introduzione dei carboidrati nella dieta sconvolsero il microbioma aprendo la porta a generi e specie, come Veillonella e Pseudomonas gingivalis, tuttora corresponsabili di carie e parodontopatie. Ancora più interessante leggere che tali differenze sono state riscontrate in Tanzania, in una delle ultime popolazioni di cacciatori-raccoglitori. Il rapporto tra dieta e microbioma probabilmente non è unidirezionale: dati sperimentali indicano che la presenza di alcune specie di Clostridium e Prevotella si associa alle soglie di sensibilità gustativa verso i quattro sapori fondamentali. Si ipotizza, quindi, che attraverso il gusto il microbioma possa influenzare a proprio vantaggio le scelte alimentari dell’ospite.
La geografia del microbioma orale
Questo articolo offre una visione più dettagliata del microbioma orale partendo dagli studi pioneristici e arrivando ai problemi metodologici posti dall’obiettivo di disporre di un “catasto“ microbiologico, anzi di una serie di catasti, date le differenti condizioni di ossigenazione, flusso salivare, stress meccanico e disponibilità di nutrienti che offre il cavo orale. Nel frattempo ci si può accontentare, per esempio, di sapere che nelle arcate dentali di un adulto sano (sulla base di 112 siti di prelievo) il genere Streptococco predomina sulle superfici vestibolari, mentre Veillonella preferisce i canini e che le indispensabili interazioni che tengono insieme i biofilm sono specifiche per sito di adesione e per specie; quindi Streptococco e Veillonella coabitano sia sulla lingua che sullo smalto, ma uno Streptococco linguale non si lega con una Veillonella dentale.
Actinomyces abita nelle fessure dello smalto ma non nelle lesioni cariose dove dominano Lactobacillus e Bifidobacterium; nelle stesse lesioni Streptococcus mutans coabita con Streptococcus oralis in fase iniziale, ma si separa quando si innesca la demineralizzazione. Se alcune specie pioniere, come Streptococcus mitis e S. salivarius, sono in grado di aderire selettivamente alle mucose prima dell’eruzione dentale, per altre , invece, è necessario anche l’intervento dell’ospite, in particolare delle IgA e questo può aprire un altro filone di ricerca che ci riporta indietro nel tempo alle origini della coabitazione tra uomo e batteri. Interessante sapere pure che il biofilm sulle mucose può ridursi a uno strato monocellulare nelle superifici più esposte dove lo strato epiteliale più esterno si distacca ogni 3 ore circa. Come spiegano gli autori, in realtà queste mappature possono risentire molto del protocollo usato (tampone, punta di carta, curette), perché analizzare una minuscola quantità di placca è impresa tecnicamente molto ardua. Inoltre, microrganismi presenti sulle superfici vicine e nella saliva potrebbero accidentalmente entrare nel campione prelevato modificandone composizione e struttura. Per avere un quadro più chiaro della struttura dei biofilm orali è necessario affinare i metodi di analisi aumentandone la risoluzione spaziale. Decifrare l’architettura dei biofilm, dove svolgono un ruolo fondamentale anche le molecole della matrice extracellulare, permetterà in futuro di modificarli a scopo terapeutico e di comprendere meglio le interazioni di reciproca utilità, come quella che coinvolge l’ossido nitrico, prodotto da alcune specie a partire dai nitrati salivari, che svolge importantissime funzioni (è un vasodilatatore e antiaggregante piastrinico).
La prevenzione tra pre- e probiotici
Negli ultimi decenni la prevenzione dentale ha esplorato strade alternative al fluoro che, tuttavia, mantiene ancora il suo solido ruolo patriarcale.
Infatti, oltre al Cpp-Acp (complesso fosfopeptide di caseina-fosfato di calcio amorfo), per ora si dispone solo di prodotti in grado di affiancarlo, ma non di sostituirlo. Tra questi vi sono una serie di probiotici e prebiotici: i primi sono microrganismi, contenuti in integratori o alimenti, in grado di esercitare un effetto positivo sulla salute dell’ospite; i secondi sono sostanze non digeribili (principalmente fibre) presenti in alcuni alimenti e in grado di promuovere la crescita di specie batteriche utili.
I probiotici sono in grado di svolgere una duplice forma di prevenzione: in primo luogo, contribuiscono alla proliferazione di microrganismi utili per l’omeostasi del microbioma; secondariamente rimpiazzano specie cariogene con forme mutanti meno patogene.
Il progresso scientifico in questo ambito potrebbe un domani portare a un modello di microbioma sfavorevole alle specie cariogene, contro le quali un vaccino tradizionalmente inteso appare ormai sempre meno probabile.
Tra i vari problemi e rischi insiti in questo filone di ricerca il principale è quello che nessuno può seriamente prevedere tutte le conseguenze di una modificazione intenzionale del microbioma: introdurre una o più specie non presenti in corpore vivo o aumentarne/favorirne la presenza potrebbe portare anche a conseguenze indesiderate, così come avviene per qualsiasi farmaco.
Tra i problemi più indagati c’è quello della capacità colonizzante dei probiotici che, in generale, si è finora rivelata molto limitata, verosimilmente a causa degli ostacoli immunologici e chimico-fisici dell’ambiente orale, tanto più se si considera che la maggior parte dei probiotici finora usati in odontoiatria non sono nativi orali, ma originari del latte o dell’intestino umano o animale.
Alle sorgenti del microbioma orale
Tuominen H, Collado MC, Rautava J, et al. Composition and maternal origin of the neonatal oral cavity microbiota. Journal of Oral Microbiology 2019;11(1)
Sulle sorgenti del microbioma orale c’è ancora molto da scoprire e questo articolo fa il punto della situazione. In passato si riteneva che il feto si sviluppasse in un ambiente sterile, ma la presenza dei microrganismi è oramai ben documentata in placenta, liquido amniotico e sangue del cordone ombelicale. Gli autori hanno selezionato 12 coppie madre-neonato di cui erano già disponibili prelievi biologici eseguiti in un precedente studio; metà dei parti era avvenuta con parto cesareo.
La classifica dei microrganismi nel cavo orale neonatale vede al primo posto Firmicutes (tra cui Lactobacillaceae e Streptococcaceae, 42,2%) seguito da Proteobacteria (20,5%), Actinobacteria (18,0%) e Bacteroidetes (14,6%); alcuni generi di batteri (Enhydrobacter, Sediminibacterium, Chyseobacterium, Acinetobacter) si trovano solo nel neonato mentre altri (Streptococcus, Staphylococcus, Pseudomonas, Lactobacillus, Delftia, Propionibacterium) sono stati isolati in tutte le altre sedi esaminate (cavo orale materno, placenta, cervice uterina). Inoltre, come gia noto, 17 dei 19 generi presenti nella cervice erano reperibili anche nel microbioma neonatale così come 12 su 16 di quelli placentari. Poiché col microbioma di quest’organo si è osservata la massima corrispondenza di specie e generi con quello orale (in alcuni casi superiore al 50%), gli autori ipotizzano che dalla placenta potrebbe derivare un importante contributo alla colonizzazione orale ancora prima del parto, anche se l’esiguo numero di soggetti inclusi nel campione impone conferme da ulteriori studi. A differenza di altre ricerche, non è stata invece confermata la prevalenza con significato statistico di alcune specie (come Streptococcus salivarius, Lactobacillus salivarius e Lactobacillus casei) nei nati per via naturale rispetto al parto cesareo.
Nella fase edentula dei primi mesi di vita i generi dominanti sono Streptococcus (dominanti anche nel latte materno), Staphylococcus, Fusobacterium e, nel complesso, la composizione è simile a quella del microbioma materno nell’85% dei casi. L’eruzione dentale con l’introduzione dei cibi solidi nella dieta rappresenta un punto di svolta dal quale inizia la differenziazione microbiologica tra madre e figlio, a causa della comparsa di un insieme di habitat diversi. Interessante il dato sulla biodiversità che è massima in epoca di dentizione decidua rispetto a quella precedente e alle successive; la presenza di tessuti duri nel cavo orale stimola l’espressione dei geni che permettono l’insediamento e l’organizzazione del biofilm (adesione, mobilità, chemiotassi, ecc).
L’arginina nella prevenzione della carie
L’arginina è un aminoacido essenziale che ha dimostrato di un essere un prebiotico utile per la prevenzione della carie, essendo metabolizzata da specie, come Streptococcus sanguinis, che producono ammoniaca. Questa molecola alcalina compensa l’acidità causata dagli acidi organici prodotti dai batteri della placca; inoltre, ha dimostrato in vitro di ridurre la crescita di un noto cariogeno come Streptococcus mutans.
Sul mercato sono già presenti dentifrici e paste desensibilizzanti contenenti arginina ma, a causa del costo più elevato, non trovano molta diffusione. Ai buoni risultati in vitro, purtroppo, non si uniscono robusti risultati clinici, complici anche i difetti strutturali della ricerca odontoiatrica abitualmente evidenziati in questa rubrica.
La rassegna degli autori ha analizzato 39 ricerche cliniche svolte su questi dentifrici prevalentemente in Asia e Nordamerica, ma la solidità delle conclusioni, nel complesso favorevoli, è fortemente limitata dall’alto rischio di errori metodologici insiti nei protocolli seguiti. Come spesso si legge alla fine di un articolo, sono necessari ulteriori studi…
Colonizzazione orale ed effetto tampone del probiotico S. Dentisani con differenti posologie
Dopo i primi entusiasmi accesi da Lactobacillus e Bifidobacterium (commercializzati da molto tempo),
i dubbi sul loro potenziale acidogeno hanno indotto i ricercatori a esplorare altre specie, come quella di cui si parla in questo articolo. Partendo dal fatto che nello stesso cavo orale si trovano i più forti antagonisti di Streptococcus mutans, il cariogeno per eccellenza, questo gruppo spagnolo ha studiato il comportamento di Streptococcus dentisani anche dal punto di vista della velocità con cui colonizza il cavo orale. Infatti, uno dei punti critici nell’impiego clinico dei probiotici è proprio il tempo di attecchimento sulle superfici orali e la loro persistenza nel tempo. Un gruppo di soggetti sani è stato sottoposto a igiene professionale sui quadranti 1 e 4; in seguito, a cinque di loro è stato applicato in ogni quadrante un gel adesivo contenente il probiotico, mentre agli altri sei è stato applicato per una settimana. La presenza di S. dentisani e S. mutans nella placca e nella saliva è stata misurata sia prima sia dopo 2 e 4 settimane dall’applicazione del gel. Il probiotico è risultato significativamente più numeroso dopo 2 settimane, ma non dopo 4, in entrambi i gruppi; anche nei quadranti pretrattati con igiene professionale risultava più numeroso, ma non in modo significativo. Viceversa S. mutans risultava meno numeroso dopo 28 giorni e, concordemente, il pH salivare era più alcalino sia dopo 2 sia dopo 4 settimane. Ora sarà necessario verificare su campioni più ampi i risultati di questo batterio, che ha il vantaggio di essere normalmente presente nel cavo orale.
Le glucosamine modificano le interazioni antagoniste tra streptococchi orali commensali e S. mutans
Recentemente anche le glucosamine sono entrate tra i candidati al ruolo di prebiotico cariostatico grazie alla loro capacità di favorire la crescita di Streptococchi non cariogeni, come S. gordonii, a scapito dei cariogeni come S. mutans. Tra i meccanismi che spiegano quest’effetto vi è l’aumentata sintesi da parte delle specie commensali di perossido di idrogeno, molecola sgradita a S. mutans.
Effetto dei probiotici sulla flogosi gengivale e sul microbioma orale
La ricerca di alternative alla rimozione meccanica della placca batterica non ha trascurato i probiotici, in particolare i Lactobacilli, ai quali si sono aggiunti altri microrganismi meno noti come Bacillus coagulans.
In alcuni studi si è ottenuto un effetto inibitore sulla placca batterica con riduzione degli indicatori di flogosi, mentre in altri non se ne è avuta conferma.
Gli autori di questo articolo hanno esaminato 11 ricerche cliniche randomizzate (cioè con selezione casuale dei campioni) per un totale di 554 pazienti (inclusi quelli di controllo); purtroppo, il protocollo di ben sette ricerche presentava molti punti critici che minavano l’affidabilità delle conclusioni (per esempio, in sei non era descritto il metodo di randomizzazione).
Dalla metanalisi non sono emerse differenze significative negli indici di flogosi, come il sanguinamento al sondaggio. Ma questo non esclude che il loro ruolo possa comunque risultare positivo in futuri studi eseguiti con più rigore metodologico. Uno dei limiti evidenziati dagli autori è che in alcuni studi i probiotici si sono dimostrati più efficaci nelle flogosi più marcate mentre nelle 11 ricerche esaminate il livello di gravità dei pazienti era molto variabile; inoltre, pure la durata delle ricerche era molto diversa, andando da 14 a 56 giorni con controllo a distanza di 1-2 settimane dal termine del periodo sperimentale.
