L’obesità è considerata ad oggi una patologia cronica recidivante a carattere multifattoriale, con influenze sia ambientali che genetiche, con correlazione con il rischio di mortalità. Nonostante non siano ancora ben comprese le cause del dilagare inarrestabile dell’obesità nel mondo, uno dei risultati più interessanti dell’ultimo decennio di ricerca scientifica è il ruolo che il microbiota intestinale svolge nell’obesità: l’obesità sarebbe associata ad uno squilibrio generale dell’ecosistema batterico intestinale, noto con il termine di disbiosi, di cui l’obesità sarebbe sia la causa che la conseguenza. L’ecosistema batterico è coinvolto nella raccolta di energia, nella modulazione del glucosio e nell’omeostasi lipidica, nonché nella sintesi di vitamine. Un’interruzione di tale equilibrio, come riportato nell’obesità, si associa a diverse patologie, quali l’insulino-resistenza, l’infiammazione cronica e i disturbi metabolici. Inoltre spesso nell’obesità si instura uno stato di malnutrizione accompagnata da importanti carenze di vitamine e sali minerali.

La chirurgia bariatrica (una branca della chirurgia che si è sviluppata negli anni ’50, in seguito all’osservazione della perdita di peso dopo resezione dell’intestino tenue), attualmente rientra tra le strategie possibili per ottenere la perdita di peso in persone con un elevato indice di massa corporea. A partire dagli anni 2000, il perfezionamento delle tecniche chirurgiche, in particolare di quelle mini-invasive, ha portato a un notevole aumento delle procedure chirurgiche bariatriche: quelle più comunemente eseguite in tutto il mondo sono il bypass gastrico (Roux-en-Y) e la gastrectomia a manica verticale o sleeve. La prima prevede la creazione di una piccola sacca gastrica bypassando lo stomaco e il cibo arriva direttamente al digiuno, dove si riversano i succhi digestivi e si avvia la digestione; pertanto sia ha una limitazione sia nell’assunzione del cibo che nel suo assorbimento in termini di micronutrienti e macronutrienti. La sleeve prevede invece la rimozione chirurgica dell’80% dello stomaco lungo la grande curvatura, con conservazione del piloro, lasciando uno stretto serbatoio gastrico, chiamato manica, che ha una capacità di circa 100 ml. Il ridotto volume gastrico limita la distensione e favorisce la sazietà precoce, portando a dimensioni delle porzioni notevolmente ridotte e senza problemi di malassorbimento. Nonostante un crescente impiego delle tecniche di chirurgia bariatrica per tentare di risolvere l’obesità, i meccanismi che sono alla base del suo effetto non sono ancora compresi in modo completo. Dopo gli interventi di chirurgia bariatrica si è visto un cambiamento importante nella struttura e nella diversità del microbiota intestinale, accanto a carenze di micronutrienti, sempre più riconosciute come complicanze tardive, le quali possono portare a gravi disordini correlati alla carenza: le più comuni solo l’anemia (10-74%) e le disfunzioni neurologiche (5-9%). Lo stato nutrizionale postoperatorio compromesso del paziente bariatrico deriva da vari fattori che coesistono a seguito dell’intervento: dieta alterata (significativamente limitata nell’energia con un elevato apporto proteico), cambiamenti nell’anatomia e nella fisiologia del tratto gastrointestinale indotti dal tipo di procedura eseguiti, importanti cambiamenti della flora batterica e la mancanza di un’adeguata integrazione nutrizionale. Dato il rischio significativo di mostrare un peggioramento del profilo nutrizionale dopo interventi di chirurgia bariatrica, questi pazienti sono in necessità di un rigoroso follow-up ed è importante che l’attenzione sia focalizzata sulla prevenzione di tali anomalie, modulando il microbiota, fornendo un’adeguato piano alimentare e un’integrazione nutrizionale, e soprattutto fornendo al paziente la giusta informazione dei rischi che possono sopraggiungere. Vediamoli più in dettaglio nei prossimi paragrafi.

RISCHI DI CARENZE NUTRIZIONALI DOPO LA CHIRURGIA BARIATRICA

Le carenze di micronutrienti sono frequentemente riportate dopo intervento di bypass gastrico e resezione gastrica (sleeve) con un’incidenza del 50% nei follow-up a medio e lungo termine. Le carenze di micronutrienti possono portare a gravi complicanze nutrizionali e metaboliche postoperatorie e, mentre la maggior parte di esse può essere prevista e corretta prima dell’intervento, alcuni deficit persistono nonostante l’integrazione di vitamine e minerali. Le complicanze della chirurgia bariatrica legate ai micronutrienti richiedono pertanto una grande attenzione clinica che ne consenta una scoperta precoce e un trattamento adeguato. Le carenze post-operatorie di vitamine e sali minerali dipendono sia dalla chirurgia che dal paziente: la restrizione chirurgica dell’assunzione di cibo, la riduzione dell’appetito e i cambiamenti nel profilo ormonale gastrointestinale sono meccanismi comuni di perdita di peso, ben documentati dopo l’intervento e che influiscono anche sullo stato dei nutrienti. L’intervento di bypass gastrico ha una maggiore componente malassorbitiva, a causa dell’esclusione dello stomaco residuo e della parte superiore dell’intestino tenue dal transito gastrointestinale. Una riduzione della capacità di assorbimento nella parte comune dell’intestino tenue può verificarsi anche a seguito della mancata sinergia tra bolo alimentare, acidi biliari ed enzimi pancreatici. In seguito al bypass dello stomaco distale si ha anche una minore produzione di succo gastrico la quale compromette inoltre l’assorbimento della vitamina B12. Nell’intervento di sleeve, poiché l’intestino tenue rimane intatto dopo l’intervento chirurgico, ci si aspetterebbe che vengano riportate meno carenze di micronutrienti rispetto al bypass gastrico. Tuttavia, diversi studi recenti hanno dimostrato che le carenze di micronutrienti possono verificarsi in misura analoga a seguito di entrambe le tecniche chirurgiche nonostante la superficie di assorbimento intestinale sia intatta nella sleeve. La resezione gastrica influenza lo stato dei micronutrienti modificando la motilità gastrointestinale, cioè accelerando lo svuotamento gastrico e il tempo di transito gastro-duodenale, nonché riducendo l’acido cloridrico e la secrezione di fattore intrinseco. A causa della resezione del fondo gastrico e dell’ipocloridria potrebbero pertanto essere compromesse la liberazione e la dissoluzione di alcune vitamine e minerali.
Alcune cause di carenze di vitamine e sali minerali correlate alla chirurgia sono inoltre conseguenze di complicanze post-chirurgiche, come nausea e vomito ricorrenti, intolleranze alimentari o SIBO, mentre le variabili correlate al paziente bariatrico che incidono sullo stato post-operatorio dei micronutrienti si riferiscono all’abuso di sostanze, di alcol e alla scarsa adesione alle raccomandazioni nutrizionali e al protocollo di integrazione. Un sondaggio del 2019 basato su questionari su 533 pazienti sottoposti a chirurgia bariatrica ha mostrato che poco più della metà degli intervistati ha riferito di non aderire alla supplementazione di micronutrienti. Tra le principali carenze di micronutrienti riportate dopo le due tipologie di interventi chirurgici troviamo le carenze di vitamina B12, acido folico, ferro, tiamina (vitamina B1), vitamina D e calcio: 

• Vitamina B12: Il fattore intrinseco (IF), sintetizzato dalle cellule parietali dello stomaco, svolge un ruolo importante nell’assorbimento della vitamina B12 (o cobalamina). La resezione del fondo gastrico comporta una riduzione della secrezione di acido cloridrico e pepsina da parte del segmento funzionale residuo. Ciò impedisce l’assorbimento della vitamina B12 da fonti alimentari e determina la perdita del contatto degli alimenti con cellule produttrici di fattore intrinseco (IF), portando a malassorbimento e carenza di vitamina B12. La carenza di vitamina B12 è riportata nel 37-50% dei pazienti con bypass gastrico e nel 10-20% dei pazienti sottoposti a sleeve. Lo stato di B12 viene compromesso entro pochi mesi dopo dell’intervento nonostante l’integrazione di dosi fisiologiche, a causa della ridotta capacità di assorbimento. Pertanto, si raccomanda di iniziare la somministrazione di alte dosi di B12 subito dopo l’intervento.
• Acido Folico: la carenza di folati varia tra il 9% e il 39% in seguito a procedure sia di tipo sia malassorbitivo che restrittivo, in relazione a cattive abitudini alimentari. La carenza di folati può essere provocata a seguito di intervento a causa dell’esaurimento delle riserve di tessuto (testimoniata nella riserva dei globuli rossi dopo 3-4 mesi), per un’assunzione dietetica inadeguata, nonché di un assorbimento alterato a causa di ipocloridria e pH intestinale alterato. Ricerche recenti hanno dimostrato che il folato può essere sintetizzato dai batteri del colon e sembra essere assorbito nell’intero intestino tenue e nel colon. La supplementazione postoperatoria a seguito di bypass gastrico con dosi fisiologiche (400 mcg) è sufficiente per prevenire o correggere la carenza di folati dovuta alla capacità di assorbimento intestinale compensativo.
• Vitamina B1 o tiamina: è un importante cofattore di processi enzimatici del metabolismo energetico, della biosintesi degli acidi nucleici o dei meccanismi di difesa antiossidante. Bassi livelli di tiamina intracellulare sono associati a mancanza di energia e aumento della produzione di specie reattive dell’ossigeno; i sintomi di carenza si sviluppano rapidamente quando l’assunzione di cibo non riesce a soddisfare le esigenze nutrizionali e le riserve corporee si esauriscono dopo 20 giorni di assunzione orale inadeguata e la carenza di tiamina si verifica più rapidamente rispetto a qualsiasi altra vitamina. La carenza di tiamina si sviluppa generalmente nei pazienti bariatrici entro 6 mesi dall’intervento, principalmente a causa del vomito che non ne consente l’assorbimento neanche dall’integrazione. La nutrizione parenterale a lungo termine, l’eccessiva assunzione di alcol, il cattivo appetito, l’esclusione dell’intestino tenue superiore o la crescita eccessiva batterica possono influenzare lo stato di tiamina nei pazienti bariatrici. Alterazioni a lungo termine della concentrazione sierica di tiamina sono state osservate nel 30,8% dei pazienti dopo 5 anni dalla sleeve, nonostante l’integrazione di routine.
• Vitamina D e Calcio: dopo sleeve il malassorbimento di vitamina D potrebbe derivare da una minore esposizione dei nutrienti alla mucosa digestiva e l’ipovitaminosi D può anche essere causata da SIBO. La riduzione dell’assorbimento del calcio potrebbero essere conseguenza di una carenza di vitamina D, della riduzione dell’apporto calorico, dell’ipocloridria o della somministrazione di inibitori della pompa protonica. La perdita ossea è stata osservata 6 mesi dopo la sleeve. Il bypass gastrico è associato al malassorbimento diretto del calcio, indipendentemente dai livelli di vitamina D, a causa dell’esclusione dell’intestino tenue superiore, sede del trasporto attivo del calcio. L’ipocloridria causata da procedure chirurgiche e terapia medica con inibitori della pompa protonica influenzano l’assorbimento del calcio. Tuttavia, se lo stato di vitamina D e l’assunzione di calcio sono adeguati, non è previsto un grave declino della capacità di assorbimento del calcio a seguito di bypass, poiché il trasporto paracellulare funziona per tutta la lunghezza dell’intestino tenue e in misura significativamente inferiore nel colon.
• Ferro: diversi meccanismi sono alla base della patogenesi della carenza di ferro post-chirurgica. La biodisponibilità e l’assorbimento del ferro sono influenzati da fattori sia dietetici che fisiologici: la ridotta secrezione di acido cloridrico nella sacca gastrica e la ridotta superficie assorbente intestinale (duodeno e digiuno prossimale) con la somministrazione di bloccanti H2 o inibitori della pompa protonica, compromettono significativamente l’assorbimento del ferro. La carenza di ferro a seguito di sleeve è determinata dal malassorbimento secondario alla resezione gastrica che impedisce la riduzione di Fe3 + a Fe2 +, unica forma che può essere assorbita, per riduzione dell’acidità. La carenza di ferro è molto comune ed è stata riportata nel 18–53% dei pazienti dopo bypass e nell’1–53% dei pazienti dopo sleeve. La gestione terapeutica dell’anemia sideropenica consiste nella somministrazione di composti di ferro per via orale o parenterale. Dato l’elevato tasso di effetti collaterali gastrointestinali, l’assorbimento alterato e la scarsa aderenza allo schema di integrazione orale, sarebbe preferibile prescrivere i preparati di ferro per via endovenosa.
• Altre carenze nutrizionali dopo un intervento chirurgico per la perdita di peso si possono avere per vitamine liposolubili come vitamina A, vitamina E e vitamina K, nonché rame, zinco e selenio. 

L’immagine sottostante mostra per ogni micronutriente la fonte alimentare e la supplementazione raccomandata dopo interventi di chirurgia bariatrica.

EFFETTI DELLA CHIRURGIA BARIATRICA SULLA COMPOSIZIONE DEL MICROBIOTA

La composizione del microbiota di un individuo rimane relativamente stabile nel tempo se non si verificano cambiamenti nella dieta, ma nel caso di pazienti estremamente obesi sottoposti a interventi di bypass gastrico o sleeve, l’apporto alimentare post-operatorio subisce importanti alterazioni quantitative e qualitative: sei mesi dopo l’intervento l’assunzione di energia dei pazienti bariatrici è inferiore del 40-50%  con una riduzione media di 1800 chilocalorie / giorno rispetto a prima dell’intervento. Ciò che cambia non è solo l’apporto calorico ma anche la composizione della dieta: nel primo anno successivo all’intervento l’assunzione effettiva di proteine ​​è di 0,5 g / kg / giorno a causa dell’intolleranza transitoria alle proteine e non soddisfa il quantitativo giornaliero raccomandato per i pazienti bariatrici di 1,5 g / kg / giorno. Anche l’assunzione di grassi e carboidrati diminuisce durante il primo anno postoperatorio e i carboidrati a basso indice glicemico sono spesso preferiti ai carboidrati ad alto indice glicemico. La restrizione calorica, le modifiche dei cibi introdotti, la perdita di peso concorrono a modificare l’ecologia microbica intestinale ma ancora è dibattuto se il rimodellamento microbico sia una conseguenza delle suddette variazioni post-intervento o se siano direttamente collegate alla chirurgia bariatrica in se. C’è da considerare che i cambiamenti anatomici del tratto gastrointestinale e dei livelli di acidità gastrica influenzano per certo la composizione del microbiota del paziente e si suppone che le alterazioni tassonomiche e funzionali dell’ecosistema microbico intestinale svolgano un ruolo significativo nei miglioramenti metabolici riscontrati dopo gli interventi di chirurgia bariatrica. Le alterazioni microbiche si verificano in genere entro tre mesi dopo l’intervento e anche già sette giorni dopo il bypass, sia nei modelli murini che nell’uomo. Gli studi che utilizzano vari metodi di sequenziamento genetico hanno riportato un’elevata ricchezza di geni microbici e la diversità delle popolazioni microbiche intestinali sia dopo bypass gastrico che dopo la sleeve e un passaggio da una struttura microbica “obesa” a una “meno obesa”. Il cambiamento più comune riportato dalla maggior parte degli studi sugli animali e sull’uomo è una diminuzione relativa dell’abbondanza di Firmicutes e un aumento di Bacteroidetes, Proteobacteria e Gammaproteobacteria. I proteobatteri proliferano a seguito degli interventi per l’aumento del pH luminale e degli alti livelli di ossigeno disciolto che consente la crescita di microrganismi aerobi facoltativi e inibisce le popolazioni anaerobiche. Il ridotto volume gastrico a seguito di un intervento chirurgico aumenta i livelli di pH dello stomaco e dell’intestino distale, portando a cambiamenti nelle popolazioni batteriche residenti e alla crescita eccessiva microbica. Una ridotta acidità gastrointestinale favorisce la presenza di Akkermansia muciniphila, E.coli e Bacteroides spp. o specie batteriche tipicamente associate al microbiota orale. Altro fattore da non tralasciare è che i pazienti obesi sottoposti ad interventi di chirurgia bariatrica possono sviluppare proliferazione batterica dell’intestino tenue (SIBO), una condizione di crescita eccessiva batterica che si sviluppa nel contesto di una stasi intestinale, che consente la proliferazione di microrganismi coliformi nell’intestino tenue e che può interferire con il processo di perdita di peso, aumentare il rischio di carenze di micronutrienti (specie di tiamina e vitamina B12) e causare danni alla mucosa. Un recente studio prospettico ha mostrato che su 378 pazienti con obesità patologica la SIBO era presente nel 15% dei pazienti prima del bybass gastrico, mentre è aumentato dopo l’intervento fino al 40%. Stabilire relazioni causali tra fattori correlati alla chirurgia e alterazioni della composizione e della funzione del microbiota a seguito della chirurgia è difficile, poiché vi sono importanti cambiamenti metabolici e ormonali che si verificano contemporaneamente allo stato post-operatorio: oltre al riarrangiamento anatomico dell’intestino, alla perdita di peso e alla dieta, altri fattori sono coinvolti nei cambiamenti come acidi biliari e ormoni. Ad oggi gli effetti della somministrazione di probiotici dopo un intervento chirurgico per la perdita di peso sono stati analizzati solo da 4 studi, di cui 3 condotti su pazienti con obesità sottoposti a baypass e 1 condotto su pazienti sottoposti a sleeve. L’integrazione con probiotici sembra tuttavia migliorare la perdita di peso, l’assorbimento dei nutrienti e la SIBO. L’immagine sottostante riporta in modo dettagliato le variazioni di alcune popolazioni batteriche in seguito alle due tipologie di interventi di chirurgia bariatrica.

IN CONCLUSIONE

La perdita di peso mediata dagli interventi di chirurgia bariatrica e il miglioramento o la remissione delle comorbidità correlate all’obesità dopo il trattamento chirurgico, sembrerebbero essere associati a cambiamenti significativi nella composizione e nella funzione del microbiota intestinale. Questi cambiamenti potrebbero influenzare la produzione e la disponibilità di micronutrienti, oltre alcune conseguenze deleterie che risiedono dall’insorgenza di SIBO, che influenzano sia il processo di perdita di peso che lo stato di micronutrienti dei pazienti sottoposti agli interventi.
È difficile indicare l’esatto fattore che induce tali cambiamenti della flora batterica intestinale, vale a dire la dieta, la perdita di peso e la chirurgia stessa. Nonostante l’impatto della chirurgia non sia ancora chiaro e i cambiamenti osservati a seguito del trattamento chirurgico per l’obesità non siano coerenti tra gli studi, si dovrebbe prendere in giusta considerazione le conseguenti modifiche a livello intestinale nel contesto di un ridotto apporto di energia e di un’alterata qualità della dieta. Inoltre, sembra che non vi sia alcuna differenza per quanto riguarda la modulazione del microbiota tra le due tecniche di chirurgia dimagrante più attualmente eseguite, ovvero il bypass e la sleeve.
La presenza di carenze di micronutrienti pre-operatorie, nonché il fallimento di una corretta integrazione dopo l’intervento chirurgico, spesso causano carenze di micronutrienti a distanza di mesi dall’intervento. Fondamentale è prendere le opportune precauzioni in termini sia dietetici che di integrazione, nonché fornire la corretta informazione ai pazienti bariatrici, per evitare che subentrino nel tempo tali carenze, inserendoli in follow-up mirati. Un’ulteriore comprensione di come i microbi intestinali influenzano la capacità dell’ospite di digerire e assorbire i nutrienti, come i batteri acquisiscono vitamine e come adattano il loro metabolismo e regolano l’espressione genica in un ambiente povero di micronutrienti potrebbe essere di grande interesse per la ricerca futura. L’identificazione e lo sviluppo di nuovi probiotici potrebbero fornire un approccio clinico più efficace per la gestione delle carenze post-operatorie di micronutrienti e per ottimizzare l’evoluzione del microbiota in seguito ad un intervento chirurgico per la perdita di peso.

FONTE

Bariatric Surgery in Obesity: Effects on Gut Microbiota and Micronutrient Status. Nutrients 2020, 12(1), 235