Bacillus subtilis

Bacillus subtilis

Bacillus subtilis è un batterio Gram-positivo sporigeno, largamente diffuso in natura (terreno, acqua, piante) e presente occasionalmente anche nel tratto gastrointestinale di animali e uomo. È utilizzato da oltre 50 anni in vari settori industriali, inclusa la fermentazione alimentare e come integratore probiotico. La sua capacità di formare endospore resistenti all’acidità gastrica e al calore lo rende particolarmente adatto come probiotico stabile sugli scaffali e capace di sopravvivere al transito gastrointestinale. In condizioni favorevoli nell’intestino tenue, le spore possono germinare in cellule vegetative attive, per poi eventualmente sporulare di nuovo più avanti nel colon. B. subtilis non sembra colonizzare permanentemente l’intestino: gli studi indicano che, dopo la sospensione dell’assunzione, i batteri ingeriti vengono gradualmente eliminati e la microflora intestinale ritorna allo stato preesistente. B. subtilis è considerato generalmente sicuro per l’uso alimentare (status GRAS dalla FDA e QPS dall’EFSA). Il suo impiego tradizionale in alimenti fermentati – ad esempio nel natto giapponese, un alimento a base di soia fermentata – conferma la tollerabilità nell’uomo; proprio B. subtilis varietà natto è noto per arricchire il natto di vitamina K2 (menaquinone-7) ed enzimi benefici.

Proprietà probiotiche

Numerosi studi hanno investigato i potenziali benefici per la salute derivanti dall’integrazione di B. subtilis come probiotico. Di seguito sono riassunti i principali effetti positivi documentati:

• Salute gastrointestinale: L’assunzione di B. subtilis può favorire la funzione digestiva e l’equilibrio intestinale. Ad esempio, in studi clinici su adulti con disturbi gastrointestinali lievi, alcune formulazioni di B. subtilis hanno ridotto significativamente sintomi come gonfiore addominale, flatulenza e senso di disagio. In soggetti con tendenza a feci molli o diarrea funzionale, l’integrazione ha migliorato la consistenza delle feci (feci più formate secondo la scala di Bristol) e ridotto l’urgenza e l’eccesso di acqua fecale. È stato osservato anche un aumento della diversità del microbiota intestinale e un incremento di batteri considerati benefici (es. Bifidobacterium, Faecalibacterium) a seguito di supplementazione con B. subtilis, indice di un effetto positivo sull’ecosistema microbico.
• Supporto al sistema immunitario: B. subtilis sembra possedere proprietà immunomodulanti. In uno studio su anziani, l’assunzione di B. subtilis CU1 ha portato ad un aumento significativo dei livelli di immunoglobuline A secretorie (sIgA) sia intestinali che salivari, oltre ad un incremento di interferone-gamma, indicando una stimolazione delle difese immunitarie mucosali. Clinicamente, nello stesso studio è stata osservata una minor frequenza di infezioni respiratorie nel gruppo probiotico rispetto al placebo. In adulti sani, l’integrazione con B. subtilis DE111 ha indotto modifiche nel profilo immunitario periferico: ad esempio una riduzione delle cellule T regolatorie a riposo, bilanciata però da una maggiore capacità di risposta a uno stimolo infiammatorio ex-vivo. Questi dati suggeriscono un possibile effetto di modulazione dell’immunità, potenzialmente utile per migliorare la risposta alle infezioni mantenendo basso lo stato infiammatorio basale.
• Altri potenziali benefici: Evidenze preliminari suggeriscono effetti positivi di B. subtilis anche in altri ambiti. In donne in post-menopausa, il consumo prolungato di B. subtilis C-3102 è stato associato a un moderato incremento della densità ossea dell’anca e a una riduzione di markers di riassorbimento osseo, indicando un possibile beneficio per la salute delle ossa. Sul versante metabolico, formulazioni simbiotiche contenenti B. subtilis hanno mostrato di aumentare la produzione di butirrato intestinale e di migliorare alcuni parametri metabolici: in uno studio esplorativo, un integratore con B. subtilis ha portato a riduzioni significative della glicemia a digiuno e dell’emoglobina glicata, specialmente in soggetti prediabetici, oltre a un modesto calo di peso medio di ~1 kg in 4 settimane. Va sottolineato che questi effetti extra-intestinali (su ossa e metabolismo) sono ancora oggetto di ricerca e necessitano di conferme ulteriori, ma aprono prospettive interessanti sull’utilizzo di B. subtilis in campi non tradizionalmente associati ai probiotici.

Bacillus subtilis è noto anche per produrre antimicrobici naturali come batteriocine e acidi organici, che contribuiscono a inibire la crescita di patogeni intestinali e a ripristinare un ambiente microbico equilibrato. Questo effetto è stato osservato nei confronti di batteri come Clostridium difficile e Escherichia coli.

Efficacia clinica

Uno studio clinico su Bacillus subtilis DE111 ha dimostrato che le spore del batterio riescono a germinare nel tratto intestinale umano entro 3 ore dall’ingestione, mantenendo la loro vitalità durante il transito attraverso lo stomaco e germinando nell’intestino tenue.

In uno studio clinico su anziani, il ceppo Bacillus subtilis CU1 ha dimostrato di stimolare significativamente la produzione di immunoglobuline A (IgA) nella saliva e nelle feci, migliorando la risposta immunitaria mucosale e riducendo l’incidenza di infezioni comuni​.

Sicurezza e profilo di tollerabilità

Dal punto di vista della sicurezza, B. subtilis gode di un profilo molto favorevole, supportato sia dall’uso tradizionale sia dalla valutazione delle autorità regolatorie. L’European Food Safety Authority (EFSA) lo include nell’elenco QPS (Qualified Presumption of Safety), che indica che il microrganismo, in quanto specie, è considerato sicuro a priori per uso alimentare e zootecnico in assenza di determinanti patogeni noti[8]. Ciò significa che ceppi di B. subtilis ben caratterizzati possono essere introdotti in integratori e mangimi con una procedura semplificata di valutazione della sicurezza. Anche la FDA negli USA riconosce B. subtilis come GRAS (Generally Recognized As Safe). I ceppi probiotici di B. subtilis utilizzati in commercio vengono in genere selezionati e testati per assicurarsi che non portino geni di tossine o resistenze antibiotiche indesiderate. Ad esempio, la valutazione preclinica del ceppo B. subtilis BS50 ha confermato l’assenza di geni di virulenza o di enterotossine nel suo genoma, nonché la non citotossicità nei confronti di cellule intestinali umane in coltura.

Nei trial clinici, B. subtilis ha mostrato un’eccellente tollerabilità. Gli eventi avversi riportati non differiscono dal placebo e sono generalmente lievi e transitori (ad esempio, raramente lieve distensione addominale o feci leggermente molli nei primi giorni). Non sono emerse differenze nei parametri ematici o urinari tra gruppi probiotico e placebo, neppure con dosi elevate o somministrazioni prolungate. In uno studio dedicato alla sicurezza, un consumo “eccessivo” di B. subtilis C-3102 (diverse volte superiore alla dose normale) per un mese non ha causato alterazioni clinicamente significative nei partecipanti, confermando l’ampio margine di sicurezza. Anche in pazienti pediatrici e anziani fragili, i probiotici con B. subtilis non hanno evidenziato problemi di sicurezza degni di nota.

È importante sottolineare che, come per altri probiotici, esiste un rischio teorico di infezione opportunistica in circostanze estreme (pazienti immunocompromessi gravi, uso venoso improprio, ecc.). La letteratura riporta rarissimi casi isolati di batteriemia da B. subtilis in pazienti fortemente immunodepressi o in condizioni critiche, spesso collegati a dispositivi medici contaminati o ingestione massiccia di probiotici in soggetti vulnerabili. Ad esempio, un caso clinico ha documentato una batteriemia da B. subtilis var. natto in un paziente leucemico dopo ingestione di grandi quantità di natto, ma si tratta di un evento eccezionale. Per questo motivo, l’uso di qualsiasi probiotico vivo, inclusi i Bacilli sporigeni, è generalmente sconsigliato in pazienti con immunosoppressione profonda o con cateteri venosi centrali, a titolo precauzionale. Nel complesso, comunque, B. subtilis possiede un profilo di sicurezza molto solido: non produce tossine enteriche, non colonizza in modo permanente né trasferisce plasmidi pericolosi, ed è ben tollerato in tutte le fasce di età negli studi condotti[61]. La sua sporicidicità comporta un rischio teorico di persistenza ambientale, ma anche in questo caso i ceppi utilizzati sono generalmente sensibili agli antibiotici comuni e non rappresentano minacce per la salute pubblica. In sintesi, i benefici potenziali superano di gran lunga i rischi, purché si rispettino buone pratiche di produzione e utilizzo.

Applicazioni future e considerazioni

Grazie alle sue caratteristiche, Bacillus subtilis trova applicazioni in una varietà di integratori alimentari e prodotti funzionali per migliorare la salute gastrointestinale e immunitaria.

È usato anche in combinazione con altri probiotici per potenziarne gli effetti, ed è considerato sicuro per il consumo umano e animale grazie alla sua lunga storia di utilizzo nei settori alimentare e della fermentazione industriale.

Nonostante i suoi vantaggi, c’è ancora bisogno di ulteriori studi clinici per comprendere meglio i meccanismi d’azione di diversi ceppi e definire con maggiore precisione i protocolli ottimali di utilizzo in varie condizioni di salute.