1. Prevenzione delle allergie: il ruolo dei probiotici CORSO DI FORMAZIONE RESIDENZIALE PER PEDIATRI Progetto ABC La sindrome asmatica e le sue comorbidità Siracusa, 25 e 26 settembre 2010 S. M. Vitaliti U.O. Pediatria - P.O. P. Borsellino - Marsala

3. DUE persone su DIECI soffrono di allergie Circa 10.000.000 di Italiani soffrono di allergia (5.000.000 soffrono di asma). Orticaria e Angioedema colpiscono circa il 15% della popolazione ogni anno. Le intolleranza alimentari colpiscono circa l'8% dei bambini con meno di 6 anni. La frequenza dell'asma è aumentata del 75% dal 1980 al 1994

5. Fattori ambientali e aumento delle allergie

6. I bambini non allattati al seno hanno una frequenza di insorgenza di malattie allergiche 3 volte superiore rispetto ai bambini allattati esclusivamente al seno Flora intestinale allattato al seno (Bifidobatteri e Lattobacilli) stimola i Th1 a scapito dei Th2 e quindi ridotto rischio di allergie successive (????)

7. La gravidanza è caratterizzata da una predominanza di tipo Th2. Dopo la nascita il sistema immunitario matura e raggiunge un equilibrio di tipo Th1/Th2. INFEZIONI (virali, batteriche,tubercolare) Th0 ↑ Th1 ANTIBIOTICI Th0 ↑ Th2 GRAVIDANZA NASCITA ↑ Th2 ↑ Th1 ENTRO IL 5° ANNO DI VITA PROTETTIVO LESIVO SWITCH Nei bambini con predisposizione atopica permane uno stato di tipo Th2 , favorendo la sensibilizzazione e le manifestazioni allergiche

8. Hygiene Hypothesis il rischio di riniti atopiche e dermatiti allergiche è inversamente correlato alle dimensioni della famiglia, all’ordine di natalità, all’entità e precocità dei contatti con agenti infettivi … Strachan DP. Hay fever, hygiene and household size BMJ 1989 ; 299: 1259-1260

9. Germless Theory Wills-Karp et al. 2001 L’ipotesi Th1/Th2 è stata recentemente modificata e l’immuno tolleranza – soppressione appare coinvolgere le cellule T regolatorie Ling EM et all. Lancet 2004; 363; 608-15

10. Le strategie di prevenzione devono avvenire precocemente, prima che il sistema immunitario maturi e prima dell’esposizione allergenica

11. l'insieme del patrimonio genetico e delle interazioni ambientali della totalità dei microrganismi di un ambiente definito. Microbioma

13. Ammontano a circa 100.000 miliardi – rappresentativi di oltre 1000 specie – i microrganismi che vanno a costituire il “ microbioma ” del nostro intestino, contribuendo in modo essenziale alla capacità del nostro organismo di digerire e assorbire molte sostanze. 10 11 –10 12 batteri /ml di lume intestinale IL MICROBIOMA DELL'INTESTINO COMPLESSIVAMENTE QUESTO ECOSISTEMA CONTA SU 60.000 GENI

14. PRINCIPALI ATTIVITA’ DELLA MICROFLORA INTESTINALE DEL NEONATO Immunità Barriera Metabolismo Nutrizione MICROFLORA

16. TIPO DI PARTO E COLONIZZAZIONE INTESTINALE I nati da parto spontaneo acquisiscono le specie costituenti la propria flora intestinale prevalentemente dalla flora intestinale e vaginale della loro madre ed un ruolo minore svolge l’ambiente che invece è di fondamentale importanza per lo sviluppo della flora intestinale del nato da taglio cesareo . I nati da taglio cesareo hanno un ridotto numero di Bacteroides e Bifidobatteri , mentre sono maggiormente colonizzati da Clostridium difficile , rispetto ai nati da parto spontaneo Penders J et al. Pediatrics 2006 Grolund el at. JPGN 1999

17. Clinical and Experimental Allergy, 38, 629–633;2007 Ann Epidemiol 2006;16:341–346. CONCLUSION: We conclude that birth by C-section or processes associated with it may increase the risk for atopic disease in childhood.

20. Bifidobatterio Bacteroides Clostridi Stafilococchi E. Coli La colonizzazione precoce da parte di E. Coli si associa ad un elevato rischio di sviluppare Dermatite Atopica. Mentre quella da Clostridium difficile si associa a rischio di sviluppare oltre la D.A. anche wheezing ricorrente e precoce sensibilizzazione allergica. Penders, 2007 Neonati con ridotto rapporto Bifido/Clostridium sviluppano più frequentemente allergia. Kalliomaki, 2001

21. Progetto Genoma Umano

22. Il progetto è stato completato il 22 giugno 2000 dal Genome Bioinformatics Group della UCSC Progetto Genoma Umano HUMAN MICOBIOME PROJECT

24. Mentre il genoma di un individuo umano è statico, il “ metagenoma ” microbico è dinamico e fluttuante. Dunque, per ottenere una analisi accurata del microbioma di una persona serviranno sequenziamenti multipli. Cosa è la metagenomica Con il termine “ metagenomica ” si intende una tecnologia che prevede di analizzare contemporaneamente il genoma di tutti i micro-organismi presenti in un particolare ambiente, alla ricerca di nuove specie o per creare un profilo di specie conosciute.

27. Nel suo libro scriveva : “ .. Poiché la fermentazione lattica è così utile nell’arrestare i fenomeni putrefattivi in generale, perché non utilizzarla allo stesso scopo nel tubo digerente?…. … ..La dipendenza dei batteri intestinali dagli alimenti rende possibile adottare misure per modificare la microflora dei nostri corpi e rimpiazzare microrganismi dannosi con microrganismi utili” (1907)

28. Inizio della “ mitologia ” dei probiotici con l’associazione fra longevità di popolazioni caucasiche con il consumo di bevande fermentate lattiche contenenti lattobacilli. Più o meno contemporaneamente un pediatra francese , Tissier , riconobbe nel 1906 la presenza di batteri di forma a Y nelle feci di bambini sani, che mancavano nelle feci di bambini con diarrea e suggerì che la somministrazione di questi microrganismi poteva servire ad alleviare i sintomi della diarrea

29. 1965 ( Lilly ): sostanze prodotte da microrganismi che promuovono la crescita di altri microrganismi. 1956 ( Kollath ): cellule che promuovono la sopravvivenza di altri organismi viventi (in contrapposizione agli antibiotici) 1989 ( Fuller ): supplementi alimentari costituiti da microrg. vivi, che agiscono favorevolmente sull’ospite migliorando il suo equilibrio microbico intestinale. 2001 (FAO/WHO): microrganismi vivi, che consumati in adeguata quantità come parte del cibo, conferiscono beneficio alla salute dell’ospite. PROBIOTICO PRO-BIOS a favore della vita

30. DEFINIZIONI: PROBIOTICO Microrganismi vivi e vitali che conferiscono benefici alla salute dell’ospite quando consumati, in adeguate quantità, come parte di un alimento o di un integratore. L’identificazione dei microrganismi probiotici deve avvenire secondo le raccomandazioni elencate nella Sezione “ Identificazione di specie e ceppi probiotici “ di questo documento. LINEE GUIDA PROBIOTICI E PREBIOTICI

33. CONCLUSION : Supplementation of CRL431 and Bb-12 to extensively hydrolyzed formula does not accelerate CM tolerance in infants with CMA. The acquisition of tolerance toward cow's milk through probiotic supplementation: a randomized, controlled trial. Cow's Milk Allergy Modified by Elimination and Lactobacilli study group. J Allergy Clin Immunol. 2008 Jun;121(6):1448-54

34. Impact of maternal atopy and probiotic supplementation during pregnancy on infant sensitization: a double-blind placebo-controlled study. CONCLUSION : Infants of atopic mothers, specifically when breastfed exclusively over 2.5 months or totally over 6 months, had a higher risk of sensitization at the age of 12 months. This risk could be reduced by the use of probiotics during pregnancy and lactation, partly by resulting in a beneficial composition of the breast milk. Isolauri E, et al Clin Exp Allergy. 2008 Aug;38(8):1342-8.

35. Probiotics prevent IgE-associated allergy until age 5 years in cesarean-delivered children but not in the total cohort. J Allergy Clin Immunol. 2009 Feb;123(2):335-41 Kuitunen M. et al , Finland . CONCLUSIONS: No allergy-preventive effect that extended to age 5 years was achieved with perinatal supplementation of probiotic bacteria to high-risk mothers and children. It conferred protection only to cesarean-delivered children.

36. Supplementation with Lactobacillus rhamnosus or Bifidobacterium lactis probiotics in pregnancy increases cord blood interferon-gamma and breast milk transforming growth factor-beta and immunoglobin A detection. CONCLUSION: The findings suggest that supplementation with probiotics in pregnancy has the potential to influence fetal immune parameters as well as immunomodulatory factors in breast milk. Prescott SL, et al; Probiotic Study Group. Clin Exp Allergy. 2008 Oct;38(10):1606-14.

37. Effect of probiotic mix (Bifidobacterium bifidum,Bifidobacterium lactis,Lactobacillus acidophilus) in the primary prevention of eczema: a double- blind,randomized, placebo-controlled trial. Kim JY et al, Korea. Pediatr Allergy Immunol. 2010 Mar;21(2 Pt 2):e386-93 . The prevalence of eczema at 1 yr in the probiotic group was significantly lower than in the placebo group (18.2% vs. 40.0%, p=0.048). The cumulative incidence of eczema during the first 12 months was reduced significantly in probiotic group (36.4% vs. 62.9%, p=0.029); however, there was no difference in serum total IgE level or the sensitization against food allergens between the two groups. Conclusion : Prenatal and postnatal supplementation with a mixture of B. bifidum BGN4, B.lactis AD011, and L. acidophilus AD031 is an effective approach in preventing the development of eczema in infants at high risk of allergy during the first year of life.

38. A differential effect of 2 probiotics in the prevention of eczema and atopy: a double-blind, randomized, placebo-controlled trial. Wickens K,et al; Probiotic Study Group. New Zealand . J Allergy Clin Immunol. 2008 Oct;122(4):788-94. CONCLUSION: We found that supplementation with L rhamnosus, but not B animalis subsp lactis, substantially reduced the cumulative prevalence of eczema, but not atopy, by 2 years. Understanding how Lactobacilli act to prevent eczema requires further investigation.

39. Probiotic supplementation in the first 6 months of life in at risk Asian infants--effects on eczema and atopic sensitization at the age of 1 year. Clin Exp Allergy. 2009 Apr;39(4):571-8. Soh SE, et al,Singapore. CONCLUSION : Early life administration of a cow's milk formula supplemented with probiotics showed no effect on prevention of eczema or allergen sensitization in the first year of life in Asian infants at risk of allergic disease. Further work is needed to determine whether timing of supplementation, dose and probiotic strain are important considerations.

40. OBJECTIVE. primary prevention of allergic disease in high-risk children by pre- and postnatal supplementation of selected probiotic bacteria METHODS. double-blind, randomized, placebo-controlled trial, a mixture of probiotic bacteria selected by in-vitro experiments (Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium lactis, and Lactococcus lactis, was prenatally administered to mothers of high-risk children and to their offspring for the first 12 months of life. After 3 months, the incidence of eczema was similar in both groups. Cumulative incidence of parental-reported eczema at 1 and 2 years was 23/50 (intervention) vs 31/48 (placebo) and 27 (intervention) vs 34 (placebo), respectively. The effects of selected probiotic strains on the development of eczema (the PandA study). Niers L et al ., Netherlands. Allergy. 2009 Sep;64(9):1349-58 CONCLUSIONS : This particular combination of probiotic bacteria shows a preventive effect on the incidence of eczema in high-risk children, which seems to be sustained during the first 2 years of life.

41. High intestinal IgA associates with reduced risk of IgE-associated allergic diseases. Kukkonen K et al , Finland. Pediatr Allergy Immunol. 2010 Feb;21:67-73 In infants with high faecal IgA concentration at the age of 6 months, the risk of having any allergic disease before the age of 2 yr tended to reduce [odds ratio (OR: 0.52)] and the risk for any IgE-associated (atopic) disease reduced significantly (OR: 0.49) Probiotics tended to augment faecal IgA (p = 0.085)….. High intestinal IgA in early life associates with minimal intestinal inflammation and indicates reduced risk for IgE-associated allergic diseases.

43. OBJECTIVE. The purpose of this trial was to study the preventive effect of the probiotic Lactobacillus GG on the development of atopic dermatitis. Pediatrics 2008;121;e850-e856 METHODS. 105 pregnant women from families with 1 member with an atopic disease were randomly assigned to receive Lactobacillus GG twice daily or placebo. The supplementation period started 4 to 6 weeks before expected delivery, followed by a postnatal period of 6 months. The primary end point was the occurrence of atopic dermatitis at the age of 2 years. Secondary outcomes were severity of atopic dermatitis, recurrent episodes of wheezing bronchitis, and allergic sensitization at the age of 2 years. CONCLUSIONS. Supplementation with Lactobacillus GG during pregnancy and early infancy neither reduced the incidence of atopic dermatitis nor altered the severity of atopic dermatitis in affected children but was associated with an increased rate of recurrent episodes of wheezing bronchitis. Therefore, Lactobacillus GG cannot be generally recommended for primary prevention.

44. «I probiotici possono costituire un’importante prevenzione per l’asma e sicuramente un utile supporto coadiuvante alla terapia» Bjorksten B., Effects of intestinal microflora and the environment on the development of asthma and allergy . Springer Semin. Immunopathol. 2004 Feb; 25(3-4):257-70 I probiotici permettono di controllare i sintomi delle malattie allergiche, stimolando la maturazione della flora batterica e favorendo la formazione di molecole in grado di proteggere l’organismo. Fukuda S., Allergie symptoms and microflora in schoolchildren. J Adolesc Health. 2004 Aug; 25(2):156-8

45. In another meta-analysis treatment with probiotics for one-to-two months was found to reduce the severity of atopic eczema in half the RCTs evaluated with children with high total or allergen specific IgE especially those with food allergy, being most likely to benefit. Use of probiotics, however, did not significantly change most of the inflammatory markers measured. Betsi GI, Papadavid E, Falagas ME. Probiotics for the treatment or prevention of atopic dermatitis: A review of the evidence from randomized controlled trials. American Journal of Clinical Dermatology 2008;9(2):93-103 . A meta-analysis concluded that if pregnant women and/or newborns are supplemented with probiotics the child may be protected against atopic eczema at the age of two years but the evidence for the treatment of eczema with probiotics is not shown. It recommended that further studies are required to confirm the recommendations of this meta-analysis. Lee J, Seto D, Bielory L. Meta-analysis of clinical trials of probiotics for prevention and treatment of pediatric atopic dermatitis. Journal of Allergy & Clinical Immunology 2008;121(1):116-21.

46. Meta-analysis of clinical trials of probiotics for prevention and treatment of pediatric atopic dermatitis. Lee Jet al. J Allergy Clin Immunol. 2008 Jan;121(1):116-121 CONCLUSION: Current evidence is more convincing for probiotics‘ efficacy in prevention than treatment of PAD. Efficacy of probiotics in the treatment of pediatric atopic dermatitis: a meta-analysis of randomized controlled trials. Michail SK et al. Ann Allergy Asthma Immunol. 2008 Nov;101(5):508-16. CONCLUSION: Data from this meta-analysis suggest a modest role for probiotics in pediatric AD. The effect is seen in moderately severe rather than mild disease.

47. Osborn DA, Sinn JK. AUTHORS' CONCLUSIONS: There is insufficient evidence to recommend the addition of probiotics to infant feeds for prevention of allergic disease or food hypersensitivity. Although there was a reduction in clinical eczema in infants, this effect was not consistent between studies and caution is advised in view of methodological concerns regarding included studies. Further studies are required to determine whether the findings are reproducible. Cochrane Database Syst Rev. 2007 Oct17;(4) Probiotics in infants for prevention of allergic disease and food hypersensitivity.

48. Probiotics for treating eczema . Boyle RJ, Bath-Hextall FJ, Leonardi-Bee J, Murrell DF, Tang ML. Allergy and Clinical Immunology, Royal Children's Hospital, Flemington Road, AUTHORS' CONCLUSIONS : The evidence suggests that probiotics are not an effective treatment for eczema, and probiotic treatment carries a small risk of adverse events. Cochrane Database Syst Rev. 2008 Oct 8;(4)

50. Growth and tolerance of healthy term infants receiving hydrolyzed infant formulas supplemented with Lactobacillus rhamnosus GG: randomized, double-blind, controlled trial. Clin Pediatr (Phila). 2009 Sep;48(7):734-44 Scalabrin DM et al; Department of Medical Affairs, Mead Johnson Nutrition, Evansville, Indiana 47721, USA.

51. SOLO il 2 % degli studi clinici per testare i farmaci a scopo pediatrico, si basa su Comitati di Controllo Indipendenti (non legati ad industrie farmaceutiche), per valutare l’eventuale presenza di reazioni avverse. Questo e’ quanto emerge da un’analisi, effettuata dall’Universita’ di Nottingham (UK) ed apparsa sulla rivista Acta Pediatrica di 739 trial internazionali effettuati fra il 1996 ed il 2002, ed alcuni test comprendevano anche adulti assieme ai bambini… Mentre il 74 % degli studi pubblicati descriveva il modo in cui era stato condotto il monitoraggio sulla sicurezza, solo 13 su 739 avevano comitati composti da membri NON arruolati dalle aziende farmaceutiche !

52. Un editoriale, pubblicato su Nature, intitolato "I cattivi comportamenti degli scienziati", rivela allarmanti notizie sul mondo scientifico. L'inchiesta e' stata condotta dai National Institutes of Health su 3.600 ricercatori e 4.160 borsisti. Circa il 50% ha risposto ad una serie di domande che ha messo in luce comportamenti preoccupanti: per esempio, lo 0,3% ha affermato di avere falsificato i dati o di averli inventati e il 15,5% ha modificato la linea e la metodologia di ricerca per accontentare chi finanziava lo studio . In totale, circa il 33% di coloro che hanno risposto alle domande ha avuto una condotta sleale .

53. Presidenza del Consiglio dei Ministri COMITATO NAZIONALE PER LA BIOETICA CONFLITTI D’INTERESSI NELLA RICERCA BIOMEDICA E NELLA PRATICA CLINICA Approvato nella Seduta Plenaria dell’8 Giugno 2006 “ si ha un conflitto d’interesse quando ci si trova in una condizione nella quale il giudizio professionale riguardante un interesse primario (la salute di un paziente o la veridicità dei risultati di una ricerca o l’oggettività della prestazione di un’informazione) tende a essere indebitamente influenzato da un interesse secondario (guadagno economico, vantaggio personale )” (Bobbio 2001).

54. 6) l’industria, in quanto “proprietaria dei risultati”, non pubblica i risultati negativi; 7) le riviste scientifiche non pubblicano articoli con dati negativi perché di scarso interesse scientifico o commerciale; 8) l’industria condiziona, attraverso la pubblicità, le maggiori riviste mediche, i cui referees spesso hanno rapporti di dipendenza economica dalle aziende; 9) i medici che redigono le rassegne o le linee-guida sovente non sono davvero indipendenti dalle industrie. 10) anche le pubbliche amministrazioni spesso non sono indipendenti dalle industrie. CONFLITTI D’INTERESSI NELLA RICERCA BIOMEDICA E NELLA PRATICA CLINICA Approvato nella Seduta Plenaria dell’8 Giugno 2006

55. Secondo alcune valutazioni circa i 3/4 delle ricerche biomediche che vengono condotte attualmente nelle strutture assistenziali (e in parte minore anche in quelle non-cliniche), sarebbero sostenute dall’industria. Una indagine effettuata negli Stati Uniti per iniziativa della Health Partners Research Foundation di Minneapolis, e condotta su 3247 ricercatori ha messo in luce come un numero rilevante degli intervistati abbia ammesso di aver proposto interpretazioni non corrette dei dati ottenuti e come circa il 15% abbia confessato di aver modificato il proprio studio su pressione degli sponsor commerciali (Corriere della Sera 14-6-2005). CONFLITTI D’INTERESSI NELLA RICERCA BIOMEDICA E NELLA PRATICA CLINICA

56. SICUREZZA DEI BATTERI PROBIOTICI Sempre ai fini della determinazione della sicurezza si ribadisce la necessità di una identificazione tassonomica su base genetica , almeno a livello di specie, e la necessità di mantenere inalterata la presenza dei ceppi nei prodotti. L’introduzione in un prodotto di nuovi ceppi microbici, sia pure appartenenti alla stessa specie, richiederà una nuova valutazione della sicurezza e dell’efficacia.

57. Probiotic use in clinical practice: what are the risks? Robert J Boyle, Roy M Robins-Browne, and Mimi LK Tang American journal of clinical nutrition, Vol. 83, No. 6, 1256-1264, June 2006

59. Lactobacillus Sepsis Associated With Probiotic Therapy Michael H. Land, MD*; Kelly Rouster-Stevens, MD*; Charles R. Woods, MD*; Michael L. Cannon, MD‡; James Cnota, MD*; and Avinash K. Shetty, MD* Pediatrics 2005;115;178-181 This report should not discourage the appropriate use of Lactobacillus or other probiotic agents but should serve as a reminder that these agents can cause invasive disease in certain populations

61. Dietary supplementation with lactobacilli and bifidobacteria is well tolerated and not associated with adverse events during late pregnancy and early infancy. Allen SJ et al, J Nutr. 2010 Mar;140(3):483-8. In a randomized, double-blinded, placebo-controlled trial, we evaluated the safety of a bacterial dietary supplement for the prevention of atopy in infants. Two strains of lactobacilli (Lactobacillus salivarius CUL61 and Lactobacillus paracasei CUL08) and bifidobacteria (Bifidobacterium animalis subsp. lactis CUL34 and Bifidobacterium bifidum CUL20) with a total of 1 x 10(10) colony-forming units were administered daily to women during the last month of pregnancy and to infants aged 0-6 mo. Our findings support the safe use of this consortium of organisms during pregnancy and early infancy.

66. L’evoluzione delle conoscenze relative alle attività probiotiche è rapidissima, testimoniata dal numero di nuove recensioni che appaiono nelle banche dati tipo Medline. ………., in particolare tutte le 7 meta analisi sopra citate hanno evidenziato una positiva azione dei probiotici nel ridurre i tempi di recupero da diarrea indotta da terapie con antibiotici. Diversi di questi documenti suggeriscono l’importanza della dose somministrata ai fini di ottenere un effetto positivo; tale importanza è anche implicita nella definizione stessa di probiotico. ATTIVITA’ PROBIOTICHE E QUANTITA’ DI BATTERI LATTICI NECESSARIE PER OTTENERE UN’AZIONE PROBIOTICA

68. ALLEGATO 1 PROCESSO PER LA VALUTAZIONE DEI PROBIOTICI, ALIMENTI CON PROBIOTICI,PREBIOTICI, ALIMENTI CON PREBIOTICI, ALIMENTI CON SIMBIOTICI 1. Probiotici: identificazione tassonomica corretta e condotta con tecniche adeguate della specie e del ceppo Deposito in una Collezione Internazionale con lo status di IDA 2. Caratterizzazione “funzionale” sia in vitro che nel modello animale 3. Valutazione di sicurezza; determinazione antibiotico-resistenza 4. Dimostrazione di una attività funzionale in umana ottenuta mediante almeno uno studio di efficacia (preferibilmente due, di cui uno condotto da un gruppo indipendente randomizzato, in doppio cieco e controllato) su di un campione adeguato di soggetti 5. Adeguate informazioni in etichetta relative all’ingrediente probiotico/prebiotico /simbiotico