La combinazione di Lactobacillus fermentum NS9 e l'estratto di antocianidine di aronia allevia lo iodato di sodio

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 8380 (2023) Citare questo articolo

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È importante esplorare gli approcci efficaci per prevenire la degenerazione maculare secca legata all’età (AMD). In questo studio, sono state rilevate ampiezze d'onda dell'elettroretinogramma a campo intero significativamente ridotte e strutture retiniche disordinate nelle retine di ratto del modello AMD secca indotta da iodato di sodio. Sei ampiezze delle onde a e b e le attività antiossidanti erano significativamente aumentate, e lo spessore dello strato nucleare esterno era significativamente migliorato nelle retine di ratto trattate con la combinazione di Lactobacillus fermentum NS9 (LF) ed estratto di antocianidine di aronia (AAE) rispetto al gruppo trattato con modello. Gli effetti sono stati molto migliori rispetto al trattamento con il solo AAE. L’analisi proteomica ha mostrato che le espressioni delle cristalline α, β e γ erano aumentate di 3–8 volte negli AAE trattati da soli e di 6–11 volte nel trattamento AAE + LF rispetto al modello, il che è stato ulteriormente confermato dall’analisi immunologica analisi del blotting. L'analisi della composizione microbica intestinale ha indicato che nel trattamento AAE + LF è stata riscontrata una maggiore abbondanza del genere Parasutterella e della specie P. excrementihominis rispetto agli altri gruppi. I risultati hanno indicato che il trattamento combinato di AAE + LF è un potenziale modo per prevenire la degenerazione della retina che è significativamente migliore rispetto al trattamento AAE da solo.

La degenerazione maculare legata all'età (AMD) è nota come una grave malattia dell'occhio dovuta a danni strutturali degenerativi e perdita di funzionalità della retina che provoca una progressiva perdita della visione centrale e cecità1,2. L'AMD secca rappresenta circa il 90% del totale dei pazienti affetti da AMD1. Attualmente, la mancanza di trattamenti efficaci per gestire l’AMD secca rappresenta un grave problema. È necessario esplorare le possibili opzioni terapeutiche per l’AMD secca.

Essendo un disturbo legato all'età, l'AMD è spesso associato alla malattia di Alzheimer (AD), in cui le anomalie visive sono importanti e si ritiene si sviluppino prima del declino cognitivo. Le due malattie condividono diverse caratteristiche, tra cui depositi di β-amiloide (Aβ), infiammazione cronica e stress ossidativo3. Abbiamo dimostrato che l'ingestione del ceppo Lactobacillus NS ha ridotto l'ansia e migliorato la funzione cognitiva nei ratti con iperammoniemia4. L. helveticus NS8 e L. fermentum NS9 hanno mostrato effetti ceppo-specifici per la regolazione del peptidoma cerebrale5. L. fermentum NS9 ha anche normalizzato la composizione del microbiota intestinale e ha alleviato il deterioramento della ritenzione della memoria indotto dall'ampicillina6.

Sebbene l'esatto meccanismo dell'AMD secca rimanga sconosciuto, si ritiene che il danno indotto dallo stress ossidativo delle cellule epiteliali pigmentate della retina (RPE) e dei fotorecettori sia fortemente implicato nella patogenesi dell'AMD7. Uno studio recente ha dimostrato che L. fermentum ha alleviato lo stress ossidativo e l’infiammazione nel modello di invecchiamento indotto dal D-galattosio8. Un numero crescente di studi indica anche che il microbiota intestinale svolge un ruolo importante nella salute degli occhi e che l’asse intestino-retina è coinvolto nei disturbi maculari legati all’età9. La disbiosi microbica potrebbe modificare la permeabilità della barriera emato-retinica e collegarsi alla degenerazione retinica10. Il microbiota intestinale potrebbe anche agire come fattori regolatori dell’infiammazione e delle risposte immunitarie11. È stato riportato che L. paracasei KW3110 ha soppresso l’infiammazione cronica legata all’età e la perdita di cellule gangliari della retina (RGC) attraverso la modulazione della composizione del microbiota intestinale e della funzione del sistema immunitario12.

In uno studio precedente, abbiamo scoperto che le antocianidine dell'aronia avevano effetti protettivi sulla retina di ratto, con un aumento significativo dell'espressione delle proteine ​​cristalline, mentre gli effetti sull'elettroretinogramma (ERG) e sulla struttura della retina di ratto erano modesti13. Esistono interazioni reciproche tra i polifenoli e il microbiota intestinale ed è stata osservata una maggiore efficacia quando i probiotici sono combinati con i prebiotici14,15.

Lo iodato di sodio (NaIO3) è un agente ossidante e può indurre danni selettivi all'RPE. Il modello murino NaIO3 è stato ampiamente utilizzato per studiare l'AMD secca poiché provoca una degenerazione retinica riproducibile e irregolare16,17,18. In questo studio, abbiamo studiato gli effetti e i possibili meccanismi dell'estratto di antocianidine di aronia (AAE) insieme a L. fermentum NS9 (LF) sulla retina di ratto nel modello AMD secca indotta da NaIO3, rispetto al solo trattamento AAE.