Download - Gonfiore addominale cronico, intolleranza ad alimenti e ... · Gonfiore addominale cronico, intolleranza ad alimenti e squilibrio del microbiota Monza 26 settembre 2015 Dr Alberto

Gonfiore addominale cronico, intolleranza

ad alimenti e squilibrio del microbiota Monza 26 settembre 2015

Dr Alberto Bozzani Simg Monza e Brianza Area Gastroenterologica

Coordinatore Centro Digest Carate Brianza

I TERMINI DEL DISCORSO

GONFIORE

BLOATING

DISTENSIONE

DISTENTION

METEORISMO

1) Phisiological Bloating

2) Pathological Functional Bloating

Diagnostic criteria* Must include both of the following:

Recurrent feeling of bloating or visible distension at least 3 days/month in the last 3

months

Insufficient criteria for a diagnosis of functional dyspepsia, irritable bowel

«BLOATING»

Articoli 2312 / 116 (ultimi

10 anni)

«METHEORISM»

Articoli : 333/ 7 (ultimi 10 anni)

dr ssa Daniela Parolini Monza - tutor di

formazione drAlberto Bozzani

2

QUADRI CLINICI

• “Functional Bloating” (Roma III);

• PATOLOGIE FUNZIONALI: IBS , nella stipsi funzionale, intolleranza al lattosio o altri alimenti

• PATOLOGIE ORGANICHE:

• Di origine GASTRO- INTESTINALE: Celiachia, IPE, malassorbimento da cause flogistiche

digiuno ileali (infettive, IBD, linfomi , SIBO)

• EXTRA-INTESTINALI: ipertensione portale, scompenso cardiaco, neuropatie viscerali

primitive o secondarie

EPIDEMIOLOGIADEL GONFIORE ADDOMINALE PATOLOGICO

prevalenza del 10-40%

dr ssa Daniela Parolini Monza –

tutor di formazione drAlberto Bozzani

3

FISIOPATOLOGIA

1. FATTORI

ENDOLUMINALI:

Gas, liquidi, feci

2. FATTORI

INTESTINALI:

- Ipersensibilità

- Motilità

3.FATTORI

ENDOADDOMINALI

EXTRA INTESTINALI:

Grasso intra-addominale,

ascite

4.PARETE

ADDOMINALE:

Dissinergia

addomino-frenica

dr ssa Daniela Parolini Monza –

tutor di formazione drAlberto Bozzani

2.FATTORI INTESTINALI IPERSENSIBILITA’

IPERALGESIA MICROINFIAMMAZIONE

(Microbiota)

Fattori NEUROLOGICI

CENTRALI

(Psicologici, Modulazione del

dolore)

BLOATING

SE

NS

IBIL

ITA

’

GA

S



5

2 FATTORI INTESTINALI: ALTERAZIONE DELLA MOTILITA’

• ALTERAZIONE DEL TRANSITO E DELLA MOTILITA’ INTESTINALE

: Dimostrato ritardo di svuotamento in seguito a carico di gas (IBS-C ,

IBS-D ,FC) Meccanismi propulsivi

incoordinati e inefficaci

• OSTRUZIONE ANALE: Aumento del tempo di espulsione del

palloncino IBS-C e costipazione funzionale con gonfiore Disfunzione ano-rettale



6

3. IL GRASSO INTRA-ADDOMINALE

l’aumento del grasso intraaddominale, anche di pochi chili renderebbe più sensibili alle normali

fluttuazioni della quantità del contenuto intestinale

• Aspetto non ancora pienamente esplorato.

• Molti studi non hanno trovato correlazione diretta tra il l’entità del gonfiore e il valore di BMI,

• tuttavia un BMI > di 30 sembra correlare con una maggiore incidenza di gonfiore.

• Circa il 40% dei pazienti che lamentano gonfiore sono ingrassati di almeno 10 Kg negli ultimi anni; e

circa un quarto associa l’incremento di peso alla comparsa di dolore.



7

4. LA PARETE ADDOMINALE

E’ stato dimostrato che l’aumento di carico di gas (infuso nel colon) in SOGGETTI

SANI, senza disturbi intestinali determina le seguenti modificazioni toniche

(EMG) addomino-freniche:

- I Muscoli anteriori (retto sup, retto inf, obliquo esterno) aumento dell’attività

contrattile (isometrica-eccentrica)

- Obliquo interno: mantiene il tono basale

- Il diaframma riduce il tono, e si solleva , innalzando il centro frenico e

riducendo l’espandibilità cranio- caudale della gabbia toracica

- Aumenta di conseguenza, in modo compensatorio l’attività dei muscoli

intercostali che aumentano il diametro latero-laterale della gabbia toracica.

Nel complesso si ha quindi un armonico adattamento della parete addominale

all’aumento di volume, con un aumento sì della circonferenza addominale, ma

limitato e parzialmente compensato dalla redistribuzione dei volumi.

In soggetti SANI si ha una sorta di adattamento della cavità addominale al suo

contenuto

E. Burri, D. Cisternas, A. Villoria, A. Accarino, A. Soldevilla, J.R. Malgelada, F. Azpiroz; Accomodation of The Abdomen to its Content: Integrated Abdomino-

Thoracic Response. Neurogastroenterology and Motility2012 dr ssa Daniela Parolini Monza - tutor di


8

Soggetti con disturbi funzionali (IBS FB): condizioni naturali (senza carico di gas) studiando questi soggetti con CT in

condizioni basali e di riferito “gonfiore” :

- un aumento del volume effettivo di gas davvero esiguo, con una quantità di gas non significativamente maggiore

rispetto ai soggetti sani non sintomatici.

- Un aumento significativo della circonferenza addominale rispetto alle condizioni basali (seppur quantitativamente

minore rispetto ai pz organici con episodio di gonfiore).

- Un abbassamento del diaframma.

Anna Accarino, Frederich Perez, Fernando Azpiroz, Sergi Quiroga. Clical - Alimentary Tract “Addominal Distension Results From Caudo-venctral Redistribution

of Contents. Gastroenterology 2009



9

CONCLUSIONI

I PAZIENTI CON DISTURBI FUNZIONALI CHE LAMENTANO GONFIORE

Si caratterizzano per

DISMOTILITA’

DISFUNZIONE

VISCERALE

DISFUNZIONE

SOMATICA

DISSINERGIA ADDOMINO-

FRENICA IPERSENSIBILITA’

IBS-C

IBS-D

FB DISMOTILITA’

IPERSENSIBILITA’

DISSINERGIA ADDOMINO-

FRENICA

?

«Maggiore sensazione

riferita»

«Maggior volume

residuo»

«Maggiore

aumento

circonferenza

addominale» dr ssa Daniela Parolini Monza - tutor di


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1) FATTORI ENDOLUMINALI : I GAS

• QUANTITA’: 100 ml(30/200)

• COMPOSIZIONE:

• Stomaco: ARIA

ATMOSFERICA

• Intestino: N2, O2, CO2, H2,

CH4, altri

GAS CONCENTRAZIONE %

N2 Da 11 a 92 % O2 Da 0 a 11%

CO2 Da 3 a 54% H2 Da 0 a > 86%

CH4 Da 0 a 56%

NH3, indolo, skatolo, amine volatili, acidi grassi a catena corta (SCAFA)

< 1%

• OMEOSTASI



11

N2 O2

H+ + HCO3- H20 + CO2

N2

OLIGOSACCARIDI

PROTEINE

CH4 H2+

CO2+Alcoli/SCAFA Fermentazione 4H2+ CO2 CH4 + H2O

Colon sn : flora metanogena

Colon dx: flora solfato-riducente

SO4-- + H2 SH2

CO2 + H2 acido acetico

Flora acetogenica

Amine aromatiche: INDOLO, SCATOLO,

PUTRESCINA, CADAVERINA, TIRAMINA,

MERCAPTANO, AGMATINA

ACIDI GRASSI A CATENA CORTA (SCAFA)

CH4, H2, NH3,

Putrefazione

CH4, N2, CO2, O2, Gas in

tracce (metanetiolo,

dimetil solfuro,

idrogenosolfuro)

CIRCOLO EMATICO

SISTEMA

GASTROENTERICO

OMEOSTASI DEI GAS

INTESTINALI

20

%

Bifidobatteri

Lattobacilli

Klebsiella, Proteus sp, Clostridi, Batterioidi anaerobi)



12



AUMENTO DELLA PRODUZIONE DI GAS INTESTINALE

1. Aumento disponibilità dei substrati

• Condizioni patologiche di

• MALDIGESTIONE : IPE ( pancreatite cronica o resezione pancreatica), postumi di

interventi gastroduodenali, colestasi

• MALASSORBIMENTO: celiachia e gluten sensivity, SIBO, le IBD, Giardiasi, linfomi

intestinali

• Malassorbimenti parafisiologici di carboidrati in soggetti sani:

• OLIGOSACCARIDI

• POLISACCARIDI

2. Quantità e qualità dei microorganismi. dr ssa Daniela Parolini Monza - tutor di


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CARBOIDRATI A CATENA LUNGA (FIBRE) dr ssa Daniela Parolini Monza - tutor di

formazione drAlberto Bozzani 14

CARBOIDRATI A CATENA CORTA (massimo di 10 zuccheri) FODMAPs ( Fermentable Oligosaccharides, disaccarides, monosaccarides e polyols)

Monosaccaridi (Fruttosio)

Lattosio

Fructani (fructo-

oligosaccharidi), Galacto-

oligosaccharidi

(Stachiosio, verbascosio e

raffinosio )

Polioli

Sorbitolo Mannitolo

Frutta:

Mele, ciliege, mango, pere, frutta in

scatola succhi di frutta naturali,

anguria, frutta disidratata

Verdure :

Asparagi, carciofi

Dolci:

miele, sciroppo di mais

Latte e yogurt:

Interi o scremati

Prodotti freschi:

Formaggi freschi

(ricotta, crema di

formaggio…),

gelato, creme.

Cereali:

Prodotti a base di segale (pane,

crackers); grano e derivati (pane,

pasta, couscous, crusca)

Frutta:Pesche, angurie, cachi

VerdureCarciofi, legumi (fagioli

stufati, lenticchie, fagioli rossi);

cipolle, aglio.

Altro Inulina (spesso presente

negli integratori di fibre)

Frutta:

Mele, albicocche,

pere, more, pesche-

noci, prugne

Bevande:

Succo di pera e mela

verdure:

Cavolfiori, funghi,

taccole

Frutta:

Anguria

Dolciumi:Chewing-gum senza zucchero,

caramelle e cioccolato contenenti

sorbitolo, mannitolo, xylitolo isomaltolo,

maltitolo



15

MECCANISMI ATTRAVERSO I QUALI I CARBOIDRATI FERMENTANTI

CAUSANO GONFIORE

FIBRE OLIGOSACCARIDI

GAS (CH4, H2, CO2) SCAFA (Acidi grassi a

catena corta: butirrato) MASSA

FECALE

ACCELERAZIONE

DEL TEMPO DI

TRANSITO

CARICO

OSMOTICO

PH DEL LUME

INTESTINALE

MODIFICAZIONI

DEL MICROBIOTA

FERMENTAZIONE

GONFIORE/DISTENSIONE

Insolubili – non fermentabili

EFFETTO

IMMUNOMODULANTE

AZIONE

IRRITANTE

sulla parete

Solubili

E non



16

IL MICROBIOTA INTESTINALE COSTITUZIONE:

• Nel colon: 10 9 10 12 , microorganismi anaerobi : aerobi 1000:1

• 500 differenti specie microbiche solo 10-20 generi predominano: batterioidi (10 9 1010) sono i più rappresentati, a seguire i bifidobatteri (10 8 109 ), gli eubatteri, i lattobacilli, i fusobatteri, i peptococchi, gli streptococchi, l’Escrichia coli, la veillonella, i colimorfi i clostridi

• benefici : bifidobatteri e lattobacilli

• dannosi : clostridi, shigelle, veillonelle

• I più numerosi hanno un ruolo “neutrale” : Bacterioidi, E,coli, Enterococchi, streptococchi

FUNZIONI:

Immunologica : stimolo immunologico infiammazione “fisiologica” o “controllata” responsabile della “tolleranza” immunologica.

stimolazione delle IgA secretorie, Influenza sulla differenziazione linfocitaria, produzione di citochine.

Difensiva: Compete con altri micoorganismi patogeni

Metabolica: intervengono nel metabolismo di carboidrati, proteine e libidi, sostanze di natura steroidea (influiscono sull’assorbimento del

colesterolo), la sintesi degli acidi biliari, di acidi grassi a catena corta, il metabolismo di farmaci e sostanze tossiche o cancerogene (nitroso-

composti)(15, libro)

Biologiche: vitamina K, barriera intestinale, regolazione l’espressione genica delle cellule enteriche condizionando l’assorbimento dei

nutrienti e l’angiogenesi sostanze attive sul sistema nervoso

Controllo quantitativo e qualitativo dei gas intestinali. dr ssa Daniela Parolini Monza - tutor di


17

Virus

Bacteriophages Bacteria

Yeast

Not only Bacteria..

Acquired and

Innate immunity

Mucosal Barrier

Epithelial barrier

Vascular and lymphatic systems

Neuroenteric system

Digestive enzymes

Endocrine system

Helminth

Parasite Archea

Protozoa

Per gentile concessione

prof Antonio Gasbarrini

GUT MYCOME

• Yeasts are commensal to the gut at

low concentrations

• In the healthy gut dominant

species are:

Wallemia, Trichocomaceae, Rhodotorula, Saccharomycetaceae,

Pleosporaceae, Agaricaceae, Metschnikowiaceae,

Cystofilobasidiaceae, Ascomycota, Amphisphaeriaceae...

• Yeast’s functions in the gut it is not clear

• Yeasts overgrowth/dysbiosis (related to host genetic and physiology, lifestyle, antibiotic usage, immune system disfunction) could be pathogenic fo the gut

Dollive S, et al. Genome Biol 2012 Cui et al. Genome Medicine 2013 Thewes S, Mol Microbiol 2007

Per gentile concessione prof Antonio Gasbarrini

GUT VIROME

Berg Miller et al, Environ Microbiol 2011

• Collection of all viruses of the gut

• Harmful viruses are a minority compared to benign viruses

• Bacterial virus are called bacteriophages

Random pyrosequencing of virus-enriched metagenomes have

been isolated from bovine rumen. In the bovine rumen have

been isolated up to 28.000 different viral genotypes; the

majority (∼78%) of sequences did not match any previously

described virus

Pro phages outnumbered lytic phages approximately 2:1

Metabolic profiling revealed an enrichment of sequences with

putative functional roles in DNA and protein metabolism, but a

low proportion of sequences assigned to carbohydrate and

amino acid metabolism Per gentile concessione prof Antonio Gasbarrini

MOLECULAR BACTERIOLOGY: most abundant PHYLA in the GUT (>70%)

Eckburg et al, Science 2005

BACTEROIDETES

FIRMICUTES

Inserire testo Dieta a base

di carne e

grassi:

Bacteroides

Enterotype

Dieta base di

carboidrati e

vegetali :

Prevotella

Enterotype


of people as lean or obese can be made solely on the basis of their gut microbiota with 90% accuracy46,47, but they do not separate into distinct microbiota-based clusters on commonly used principal coordinates plots, which are used to identify statistical differences between groups. Thus, multiple statistical techniques are needed to show fully the differ-ences in the microbiota between different physiological states (Fig. 2).

Some differences in the microbiota can contribute directly to disease states. Gnotobiotic mice that were raised germ-free then colonized with the microbiota from an obese mouse gained fat more rapidly than those colonized with the microbiota of a lean mouse7,45. A phenotype can emerge from different compositional backgrounds, which may indicate that specific components of the microbiota can exert large effects or that many different changes can lead to the same functional result.

Differences in faecal microbial community diversity, composition and function have also been correlated with Crohn’s disease9, ulcerative coli-tis10, irritable bowel syndrome (IBS)48, Clostridium difficile- associated disease (CDAD)49 and acute diarrhoea50. Sometimes, the nature of the microbiota deviation from health is consistent across individuals with the same disease. For instance, a twin study of IBD found marked and reproducible deviations in patients with ileal Crohn’s disease relative to the controls, and more subtle, but characteristic, changes in patients with colonic Crohn’s disease51, and specific functional differences were also observed from metabolic profiling of the same samples24. Other diseases are associated with marked deviations from health that are inconsistent across individuals. For instance, individuals with recurrent CDAD had a phylum-level diversity that was very different from controls but not similar to each other49. Many disease studies are confounded by extensive use of treatments, such as antibiotics, that may obscure true disease-asso-ciated changes, highlighting the urgent need for prospective longitudinal studies that establish cause and effect.

Parallels between host physiological statesStudies of the microbiota often target one specific disease or state, but comparisons of the microbiota across many diseases can show common changes in the gut environment. Disturbed mucous lay-ers that line the intestinal cell wall and concomitant inflammation are seen in individuals with IBD, coeliac disease, HIV enteropathy, acute diarrhoea, diverticulosis, carcinoma and IBS52. Given these parallels, an increase or decrease in abundance of similar microbes across different disturbances might be expected53, but elucidation of these differences may require detailed biogeographical studies along the length of the gut — once safe and reliable means for such comprehensive sampling are developed.

Perturbed adult gut microbial communities are intriguingly simi-lar to infant gut microbial communities. Both systems may represent successional communities in which the same opportunistic or fast-growing species can predominate53. For instance, C. difficile is a normal gut resident that can cause disease when antibiotics com-promise the stable adult gut communities; it also colonizes 2–65% of infants, although most infants are asymptomatic54,55. Clostridium bolteae and Clostridium symbiosum are also associated with a dis-turbed gut and systemic infection, and are found in the infant gut53. The microbiota of individuals with ileal Crohn’s disease can also resemble that of infants: both have increased levels of Ruminococcus gnavus and Enterobacteriaceae in their stools, and an under-repre-sentation of the genera that are prevalent in healthy adults, including Faecalibacterium and Roseburia51. These examples show the impor-tance of understanding whether generally opportunistic members of the gut microbiota have a selective advantage during early succession or disruption caused by disease, and therefore whether they are the side effects of disease rather than causal agents.

Resilience of stable states Resilience is the amount of stress or perturbation that a system can tolerate before its trajectory changes towards a different equilib-rium state56. Macroecosystem studies of human interference such as

resource exploitation, pollution, land-use change and global warm-ing have shown how ecological systems can be transformed into less productive or less desirable states56. For example, in a tropical lake community, a regime in which submerged plants dominate is pre-ferred to one with extensive free-floating plant cover because dense mats of floating plants create anoxic conditions that reduce animal biomass and diversity. However, pollution can cause floating plants to predominate because they are better at competing for light and can exclude submerged plants when the nutrient load is high. By under-standing the environmental drivers of conversion between states, interventions can be used to induce a regime change. For example, harvesting the floating plants once can induce a permanent shift to the submerged-plant-dominant state, but only if the nutrient loading is not too high57.

Environmental studies can provide examples of the microbial response to perturbations, and perhaps an insight into how the gut microbiota might react. During the Deepwater Horizon oil spill in the Gulf of Mexico, the microbial community structure and func-tional gene repertoire in the deep-sea oil plume shifted, transiently, to an enrichment of microbes that were capable of hydrocarbon-degradation58,59. This is similar to the effect of an extreme dietary change on the gut microbiota of mice that were moved from a low-fat, plant-rich diet to a high-fat, high-sugar diet7. In both cases, the

Firm icutes

Phylum Function

Actinobacteria

Bacteroidetes

Proteobacteria

Fusobacteria

Tenericutes

Spirochaetes

Cyanobacteria

Verrucomicrobia

TM7

Central carbohydrate metabolism

Cofactor and vitamin biosynthesis

Oligosaccharide and polyol transport system

Purine metabolism

ATP synthesis

Phosphate and amino acid-transport system

Aminoacyl transfer RNA

Pyrim idine metabolism

Ribosome

Aromatic amino-acid metabolism

Figure 4 | Functional redundancy. The functional redundancy in microbial ecosystems may mirror that in macroecosystems. As shown in the HMP data set14, oral communities (top panels) and faecal communities (bottom panels) analysed using 16S rRNA (coloured by microbial phyla, left panels) show tremendous abundance diversity. The same samples analysed by shotgun metagenomics (panels on right) have remarkably similar functional profiles. Reprinted with permission from ref. 14.

1 3 S E P T E M B E R 2 0 1 2 | V O L 4 8 9 | N A T U R E | 2 2 5

REVIEW INSIGHT

© 2012 Macmillan Publishers Limited. All rights reserved

Lozupone et al. Nature 2012

Phylum level diversity can have

a marked variation even across

healthy adults in the same

population. Each individual has

many unique phylotypes not

found in the other.

INDIVIDUAL ENTEROTYPE Per gentile concessione


Microbiota composition is affected by life events

Ottmann N et al. Front Cell Infect Microb 2012

Per gentile concessione


DISMICROBISMO E GONFIORE

1. IN MODO INDIRETTO: Attraverso l’infiammazione cronica di basso grado

2. IN MODO DIRETTO: Attraverso la produzione di gas. Questo aspetto dipende soprattutto dal tipo e dalla quantità

microorganismi.

• batteri maggiormente responsabili della produzione di gas sono Metanogeni (nell’uomo principalmente il

Metanobrevibacter smithii) e i Clostridi.

• bifidobatteri fermentano acido acetico e lattico senza produrre gas

• Il Lactobacillo Plantanum a concentrazioni sostenute si è dimostrato efficace nel contrastare la proliferazione di

microorganismi particolarmente gasogeni



24

Variazione del microbiota nell’IBS

25



26



27

GUT MICROBIOTA HAS TO BE

UNDER CONTROL

Mucosal barrier integrity

Secretion of :

Gastric acid

Biliary salts

Antimicrobial substances

Mucosal pH

Local mucosal and systemic immunity

Intestinal motility

Interactions among different bacteria species


Failure of MICROBIOTA control’s mechanisms

Quali-quantitative alterations of oral,

esophageal, gastric, small bowel and/or

colonic microbiota

DYSBIOSIS

Digestive and extradigestive diseases

EUBIOSIS Per gentile concessione prof Antonio Gasbarrini

DIETA MICROBIOTA E GONFIORE ADDOMINALE

Diet and Nutritional Support

Caloric amount, minerals, vitamins, sweeteners..

Diet composition (fibers/high glicemic index/saturated fatty acids…)

Removal of predisposing conditions

Treat diabetes, endocrine, other motility disorders..

Surgery or prokinetics when indicated

Stop PPI or other antiacid, NSAIDs, antibiotic,

immunodepressant….

Intervention

Antibiotics

Biotherapy (prebiotics, probiotics, symbiotics, postbiotics)

Microbiota Transplantation

How (re)modulate gut microbiota?

Conclusioni - key messages

• L’approccio al gonfiore addominale cronico non può che essere multifattoriale, personalizzato sia nella diagnostica fisiopatologica che nel tentativo terapeutico e di management

• Appartiene più alla gestione degli stii di vita che al classico approccio diagnosi terapia

• Le strade della diagnostica e della terapia sono in rapida evoluzione coinvolgendo competenze assolutamente multidisciplinari anche non strettamente mediche.

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