Negli ultimi anni, c’è stato un aumento dell’interesse dei consumatori verso gli alimenti naturali e funzionali che contengono microrganismi benefici come i probiotici, ovvero, “microrganismi vivi che, se somministrati in quantità adeguate, conferiscono un beneficio alla salute dell’ospite”.

Tra i benefici conferiti dai microrganismi probiotici, c’è la loro capacità di proteggere l’uomo da microrganismi patogeni enterici attraverso la secrezione di sostanze antimicrobiche, la stimolazione immunitaria, il miglioramento della funzione di barriera epiteliale e la competizione per i siti di legame e i nutrienti.

Listeria monocytogenes

Tra i microrganismi patogeni più pericolosi derivanti da contaminazioni di origine alimentare, c’è Listeria monocytogenes microrganismo responsabile della listeriosi, una grave malattia che colpisce gruppi più vulnerabili come i giovani, gli anziani, gli immunocompromessi e le donne incinte, e che ha un tasso di mortalità pari circa al 30%.

Il ciclo vitale del patogeno e i suoi parametri di crescita, gli permettono di sopravvivere alle condizioni del tratto gastrointestinale umano colonizzandolo e causando l’insorgenza della malattia. Essa è in grado di attraversare l’epitelio intestinale e di invadere cellule fagocitiche e non (per esempio, cellule epiteliali) o compromettendo l’integrità della giunzione stretta (TJ) delle cellule epiteliali per facilitare la traslocazione paracellulare.

L. monocytogenes può diffondersi alle cellule adiacenti e poi ad altri organi, provocando complicazioni pericolose per la vita come meningite, batteriemia e infezioni fetomaterne in individui suscettibili. Tuttavia, è possibile contrastare lo sviluppo di microrganismi patogeni come Listeria, somministrando ai pazienti dosi di microrganismi probiotici come i batteri lattici (LAB), che proteggono il tratto gastrointestinale dell’ospite riducendo l’adesione e l’invasione del patogeno all’epitelio.

Ma esistono altri modi oltre all’utilizzo dei probiotici per contrastare l’azione di questi patogeni?

Ebbene, oltre ai microrganismi probiotici, di cui conosciamo a pieno i vantaggi dati dal loro uso, esiste un’altra categoria di microrganismi in grado di apportare benefici e migliorare la sicurezza degli alimenti sull’uomo: le colture batteriche protettive (PC).

Queste PC sono, infatti, utilizzate per controllare i microrganismi indesiderati negli alimenti, compresi gli agenti patogeni di origine alimentare come la Listeria monocytogenes.  Esse sono disponibili in commercio per l’uso negli alimenti e sono stati riconosciuti come sicuri (GRAS).

Sulle PC sono stati condotti vari studi per dimostrare la loro capacità anti-patogena e di controllo, soprattutto, di L. monocytogenes.

In particolare, i PC commerciali di Lactococcus lactis subsp. lactis e Lactiplantibacillus plantarum (ex Lactobacillus plantarum) produttori di batteriocine, hanno dimostrato di inibire la crescita di L. monocytogenes in modelli alimentari. L’esposizione a questi PC negli alimenti ha anche dimostrato di attenuare la virulenza di L. monocytogenes e Staphylococcus aureus.

Ciononostante, il potenziale d’azione come probiotici di queste colture protettive disponibili in commercio sulla protezione contro da L. monocytogenes rimane non noto.

A tal proposito, uno studio ha voluto determinare la capacità di tre PC commerciali di agire come agenti probiotici confrontando le loro capacità di sopravvivere a condizioni gastrointestinali simulate ed esercitare proprietà antinfettive contro L. monocytogenes in vitro, compresa l’inibizione dell’adesione del patogeno, l’invasione, la traslocazione e la citotossicità, così come la protezione contro la disfunzione patogeno-mediata di TJ nelle cellule epiteliali umane Caco-2.

Inoltre, si è determinato il potenziale di protezione contro l’infezione da L. monocytogenes in vivo utilizzando Caenorhabditis elegans come organismo modello. Uno studio ha esaminato la capacità di tre PC commerciali di sopravvivere alle condizioni gastrointestinali umane ed esercitare proprietà anti-infettive contro microrganismi patogeni come L. monocytogenes.

I conteggi di due PC del Lactiplantibacillus plantarum sono rimasti invariati dopo l’esposizione a condizioni gastrointestinali simulate, mentre i conteggi del PC Lactococcus lactis subsp. lactis sono stati ridotti di 5,3 log CFU/mL.

Dallo studio è emerso che le colture di Lactiplantibacillus plantarum e Lactococcus lactis subsp. lactis hanno aderito alle cellule epiteliali umane Caco-2 a ~ 6 log CFU/mL riducendo la successiva adesione e invasione di L. monocytogenes di 1-1,6 log CFU/mL e 3.8-4.9 log CFU/mL, rispettivamente, rispetto al controllo. La citotossicità indotta da L. monocytogenes è stata anche ridotta dal 29,1% nei monostrati non trattati a ~ 8% in quelli trattati con PCs, dimostrando il potenziale dei PC prodotti commercialmente di esercitare effetti probiotici nell’ospite attraverso la protezione contro l’infezione da L. monocytogenes, fornendo così un ulteriore beneficio alla sicurezza alimentare oltre all’inibizione della crescita, sopravvivenza e virulenza del patogeno negli alimenti.

Lo studio menzionato nell’articolo è il seguente: Aljasir, S. F., & D’Amico, D. J. (2021). Probiotic potential of commercial dairy-associated protective cultures: In vitro and in vivo protection against Listeria monocytogenes infection. Food Research International, 149, 110699.