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IT202200022464A1 - Bacteria Strains to Support Mood and Cognitive Function, Their Compositions and Related Uses - Google Patents

Bacteria Strains to Support Mood and Cognitive Function, Their Compositions and Related Uses Download PDF

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Publication number
IT202200022464A1
IT202200022464A1 IT102022000022464A IT202200022464A IT202200022464A1 IT 202200022464 A1 IT202200022464 A1 IT 202200022464A1 IT 102022000022464 A IT102022000022464 A IT 102022000022464A IT 202200022464 A IT202200022464 A IT 202200022464A IT 202200022464 A1 IT202200022464 A1 IT 202200022464A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
cfu
dsm
day
tjb8
novablg2
Prior art date
Application number
IT102022000022464A
Other languages
Italian (it)
Inventor
Marco Boccarusso
Giorgio Stefano Cerana
Peter Franck
Original Assignee
Probionova Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Probionova Sa filed Critical Probionova Sa
Priority to IT102022000022464A priority Critical patent/IT202200022464A1/en
Priority to EP23813857.2A priority patent/EP4611781A1/en
Priority to PCT/IB2023/061058 priority patent/WO2024095199A1/en
Publication of IT202200022464A1 publication Critical patent/IT202200022464A1/en

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Description

Descrizione dell'invenzione avente titolo: Description of the invention entitled:

"Ceppi di batteri per supportare l'umore e la funzionalit? cognitiva, loro composizioni e usi relativi" "Bacterial Strains for Supporting Mood and Cognitive Function, Their Compositions and Related Uses"

La presente invenzione riguarda ceppi batterici appartenenti al genere Bifidobacterium e Lactobacillus, la loro combinazione e il loro uso in terapia, in particolare per la regolazione dell'umore e il supporto della funzione cognitiva. L'invenzione riguarda anche composizioni farmaceutiche, nutraceutiche e integratori alimentari contenenti almeno uno di questi ceppi appartenenti al genere Bifidobacterium e Lactobacillus. Inoltre, la presente invenzione riguarda ceppi batterici selezionati appartenenti alle specie Bifidobacterium e Lactobacillus, nonch? miscele e composizioni degli stessi, per l?uso in un metodo di trattamento, preferibilmente preventivo o curativo, della regolazione dell'umore e di supporto della funzione cognitiva, preferibilmente per l?uso in un metodo di trattamento dei disturbi cerebrali, compreso il trattamento e/o la prevenzione dei disturbi dell'umore, quali ansia e depressione, e per il miglioramento della funzione cognitiva e il trattamento e la prevenzione del declino cognitivo, come nel morbo di Alzheimer e nella demenza. The present invention relates to bacterial strains belonging to the genus Bifidobacterium and Lactobacillus, their combination and their use in therapy, in particular for mood regulation and cognitive function support. The invention also relates to pharmaceutical compositions, nutraceuticals and food supplements containing at least one of these strains belonging to the genus Bifidobacterium and Lactobacillus. Furthermore, the present invention relates to selected bacterial strains belonging to the species Bifidobacterium and Lactobacillus, as well as mixtures and compositions thereof, for use in a method of treatment, preferably preventive or curative, of mood regulation and cognitive function support, preferably for use in a method of treatment of brain disorders, including the treatment and/or prevention of mood disorders, such as anxiety and depression, and for the improvement of cognitive function and the treatment and prevention of cognitive decline, such as in Alzheimer's disease and dementia.

I disturbi dell'umore e il declino cognitivo sono condizioni patologiche gravi che colpiscono una gran parte della popolazione. Mood disorders and cognitive decline are serious medical conditions that affect a large portion of the population.

I disturbi dell'umore, come il disturbo depressivo maggiore (MDD) e il disturbo bipolare (BD), sono un gruppo eterogeneo di malattie psichiatriche che interessano i domini emotivi, cognitivi e comportamentali. Mood disorders, such as major depressive disorder (MDD) and bipolar disorder (BD), are a heterogeneous group of psychiatric illnesses that affect emotional, cognitive, and behavioral domains.

Nonostante i progressi nello sviluppo dei farmaci, la maggior parte delle persone trattate per un disturbo dell'umore non raggiunge la completa remissione sintomatica e il recupero funzionale e, in generale, la prevalenza dei disturbi dell'umore, soprattutto i disturbi dell?umore resistenti al trattamento, ? in aumento a livello globale. Inoltre, i trattamenti farmacologici indicati dalle linee guida non sono stati sviluppati sulla base della fisiopatologia della malattia e il loro impatto sulla neurobiologia di queste condizioni rimane incompleto. Un altro fattore da considerare ? che una percentuale sostanziale di pazienti non ? in grado di tollerare i farmaci esistenti. Per quanto riguarda la fisiopatologia di questi disturbi, recenti evidenze suggeriscono che i meccanismi immuno-infiammatori, di stress ossidativo e metabolici sono direttamente coinvolti: ad esempio, i mediatori periferici della disregolazione infiammatoria sono stati sostanzialmente indicati durante gli episodi di alterazione dell?umore e eutimia sia in MDD che in BD. Inoltre, circa il 60% dei pazienti con ansia e depressione presenta disturbi della funzione intestinale, come nel caso della sindrome dell'intestino irritabile. I geni del cervello e del tratto intestinale sono abbastanza simili, soprattutto in relazione alla formazione della sinapsi neuronale, per cui alcune mutazioni geniche possono portare ad anomalie sia nel cervello che nell'intestino. Il microbioma intestinale ? considerato un componente chiave dell'asse intestino-cervello, e vi ? ampia evidenza che dimostra che pu? influenzare i sintomi della depressione e dell'ansia. Nello specifico, il tratto intestinale ? controllato da fattori intrinseci ed estrinseci: il fattore intrinseco ? il sistema neurale intestinale, che a sua volta ? controllato anche da fattori estrinseci, tra cui le fibre nervose parasimpatiche vagali e sacrali e le fibre nervose simpatiche viscerali. La connessione umorale comprende l'asse ipotalamo-ipofisi-surrene, responsabile della regolazione della risposta allo stress, e le cellule endocrine intestinali, che secernono neuropeptidi e peptidi intestinali che agiscono localmente e attraverso le afferenze del nervo vago e del midollo spinale o la barriera emato-encefalica per agire sul cervello. L'analisi dell'asse microbiotaintestino-cervello e degli effetti che i batteri del microbiota possono avere sul funzionamento del sistema nervoso centrale ha dimostrato che, per quanto riguarda i disturbi psichiatrici, un approccio interessante ? l'integrazione di probiotici; i probiotici sono batteri vivi che colonizzano il tratto gastrointestinale ed esercitano un effetto benefico sulla salute dell'ospite. In particolare, i probiotici possono regolare la costituzione del microbiota intestinale: alcuni autori hanno dimostrato che la somministrazione di alimenti contenenti probiotici a un paziente affetto da ansia ha portato a un aumento del tempo totale di sonno nella terza settimana, utile per alleviare lo stress cronico, e a un cambiamento costituzionale del microbiota dopo 2-3 settimane con un aumento di Lactobacillus. In generale, i probiotici possono ridurre le citochine proinfiammatorie e lo stress ossidativo nell'uomo, che sono correlati ai disturbi dell'umore, e possono alleviare i sintomi della depressione e dell'ansia: altri autori hanno scoperto che i ratti a cui sono stati somministrati i probiotici hanno ottenuto risultati migliori rispetto a quelli a cui ? stato somministrato il placebo e simili a quelli a cui ? stato somministrato il diazepam, la sostanza standard di riferimento, nell'eseguire un test sul grado di ansia. Uno studio indica che i cambiamenti comportamentali e neurologici indotti dallo stress cronico possono essere alleviati attraverso l'intervento con Bifidobacterium longum e altri autori hanno scoperto che il consumo di probiotici contenenti Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei e Bifidobacterium bifidum per un periodo di otto settimane ha portato a una riduzione significativa dei sintomi depressivi. Inoltre, uno studio suggerisce che la somministrazione quotidiana di L. plantarum pu? portare a una diminuzione dei sintomi depressivi, dell'arousal corticale e del livello di fatica, nonch? a un miglioramento della qualit? del sonno profondo. Despite advances in drug development, the majority of people treated for a mood disorder do not achieve complete symptomatic remission and functional recovery, and overall the prevalence of mood disorders, especially treatment-resistant mood disorders, is increasing globally. Furthermore, guideline-recommended pharmacological treatments were not developed based on disease pathophysiology and their impact on the neurobiology of these conditions remains incomplete. Another factor to consider is that a substantial proportion of patients are unable to tolerate existing medications. Regarding the pathophysiology of these disorders, recent evidence suggests that immune-inflammatory, oxidative stress, and metabolic mechanisms are directly involved: for example, peripheral mediators of inflammatory dysregulation have been substantially implicated during mood and euthymic episodes in both MDD and BD. Furthermore, approximately 60% of patients with anxiety and depression present with impaired bowel function, such as in irritable bowel syndrome. The genes in the brain and the gut are quite similar, especially in relation to neuronal synapse formation, so some gene mutations can lead to abnormalities in both the brain and the gut. The gut microbiome is considered a key component of the gut-brain axis, and there is ample evidence that it can influence symptoms of depression and anxiety. Specifically, the gut is controlled by intrinsic and extrinsic factors: the intrinsic factor is the gut neural system, which in turn is also controlled by extrinsic factors, including vagal and sacral parasympathetic nerves and visceral sympathetic nerves. The humoral connection includes the hypothalamic-pituitary-adrenal axis, responsible for regulating the stress response, and gut endocrine cells, which secrete neuropeptides and gut peptides that act locally and through afferents of the vagus nerve and spinal cord or the blood-brain barrier to act on the brain. The analysis of the gut-brain microbiota axis and the effects that microbiota bacteria can have on the functioning of the central nervous system has shown that, with regard to psychiatric disorders, an interesting approach is the integration of probiotics; probiotics are live bacteria that colonize the gastrointestinal tract and exert a beneficial effect on the health of the host. In particular, probiotics can regulate the constitution of the intestinal microbiota: some authors have shown that the administration of foods containing probiotics to a patient suffering from anxiety led to an increase in total sleep time in the third week, useful for alleviating chronic stress, and to a constitutional change of the microbiota after 2-3 weeks with an increase in Lactobacillus. In general, probiotics can reduce proinflammatory cytokines and oxidative stress in humans, which are related to mood disorders, and can alleviate the symptoms of depression and anxiety: other authors have found that rats administered probiotics performed better than those administered a placebo and similar to those administered diazepam, the reference standard substance, in performing a test on the degree of anxiety. One study indicates that behavioral and neurological changes induced by chronic stress can be alleviated through intervention with Bifidobacterium longum and others found that consumption of probiotics containing Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei, and Bifidobacterium bifidum for a period of eight weeks led to a significant reduction in depressive symptoms. Additionally, one study suggests that daily administration of L. plantarum can lead to a decrease in depressive symptoms, cortical arousal, and fatigue levels, as well as improved deep sleep quality.

Le funzioni cognitive sono le propriet? pi? complesse del sistema nervoso, poich? sono responsabili della percezione razionale, della cognizione e dell'interazione con il mondo esterno. Sono importanti per l'esecuzione di alcuni compiti complessi altamente intelligenti e anche nelle pi? ordinarie attivit? quotidiane. Il declino cognitivo ? una preoccupazione crescente per la salute pubblica. Si riferisce al deterioramento delle capacit? cognitive a vari livelli ed ? molto comune in una variet? di condizioni, tra cui l'invecchiamento esercitato da stress ossidativo e neuroinfiammazione, che risulta uno dei principali fattori responsabili delle pi? comuni malattie neurodegenerative. Questi fattori agiscono principalmente causando interruzioni nella trasmissione sinaptica e disfunzioni neuronali. La maggior parte dei Paesi industrializzati sta affrontando un rapido aumento della percentuale di anziani considerati ad alto rischio di malattie neurologiche; pertanto, lo sviluppo di efficaci strategie preventive e terapeutiche mirate ai disturbi neurodegenerativi dovrebbe essere considerato una priorit? di salute pubblica per promuovere un invecchiamento sano nella popolazione. Cognitive functions are the most complex properties of the nervous system, as they are responsible for rational perception, cognition and interaction with the external world. They are important for the performance of some highly intelligent complex tasks and also in the most ordinary daily activities. Cognitive decline is a growing public health concern. It refers to the deterioration of cognitive abilities at various levels and is very common in a variety of conditions, including aging exerted by oxidative stress and neuroinflammation, which is one of the main factors responsible for the most common neurodegenerative diseases. These factors act mainly by causing disruptions in synaptic transmission and neuronal dysfunction. Most industrialized countries are facing a rapid increase in the percentage of older people considered to be at high risk of neurological diseases; therefore, the development of effective preventive and therapeutic strategies targeting neurodegenerative disorders should be considered a public health priority to promote healthy aging in the population.

Considerando questo contesto, ? evidente l'urgente necessit? di trovare trattamenti che supportino le funzioni cognitive. Negli ultimi decenni il microbioma intestinale ? emerso come un fattore critico che influenza le funzioni neurofisiologiche e psicofisiologiche, tra cui la cognizione, la neurotrasmissione emotiva e il neurosviluppo. In particolare, il microbiota intestinale subisce una transizione significativa nella sua composizione e funzione durante l'invecchiamento e queste alterazioni possono influenzare la salute e le malattie legate all'et?. Recentemente, il concetto emergente di asse intestino-cervello, che si riferisce a una relazione bidirezionale tra intestino e cervello, ha collegato il microbiota intestinale alle malattie neurodegenerative legate all'et?, come il morbo di Alzheimer, e alle disfunzioni cognitive correlate. L'interazione tra intestino e cervello coinvolge una complessa rete di mediatori endocrinologici, immunologici e neurali, che ? stata considerata un bersaglio critico per la manipolazione della salute del cervello e delle malattie neurodegenerative. Tra i vari microrganismi che colonizzano il tratto gastrointestinale, i probiotici, che sono entit? transitorie che agiscono su diverse vie, potrebbero essere utilizzati per ripopolare la flora intestinale e ristabilire la fisiologia dell'organismo. Ad esempio, ? stato dimostrato che il consumo di probiotici aumenta l'espressione del fattore neurotrofico di derivazione cerebrale (BDNF), un fattore di crescita cruciale per la plasticit? cerebrale, la memoria e la salute dei neuroni, che ? ridotto in modo anomalo nei pazienti con depressione; oppure il trattamento con Lactobacillus plantarum ha mostrato propriet? anti-Alzheimer contro il morbo di Alzheimer indotto da D-Galattosio, e ancora esistono articoli scientifici sull'efficacia del Lactobacillus paracasei nel migliorare la funzione della memoria attraverso la neurogenesi mediata dal fattore di crescita nervoso. In this context, there is an urgent need to find treatments that support cognitive functions. In recent decades, the gut microbiome has emerged as a critical factor influencing neurophysiological and psychophysiological functions, including cognition, emotional neurotransmission, and neurodevelopment. In particular, the gut microbiota undergoes significant transitions in its composition and function during aging, and these alterations may influence health and age-related diseases. Recently, the emerging concept of the gut-brain axis, which refers to a bidirectional relationship between the gut and the brain, has linked the gut microbiota to age-related neurodegenerative diseases, such as Alzheimer's disease, and related cognitive dysfunction. The gut-brain interaction involves a complex network of endocrinological, immunological, and neural mediators, which has been considered a critical target for the manipulation of brain health and neurodegenerative diseases. Among the various microorganisms that colonize the gastrointestinal tract, probiotics, which are transient entities that act on different pathways, could be used to repopulate the intestinal flora and restore the physiology of the organism. For example, it has been shown that the consumption of probiotics increases the expression of brain-derived neurotrophic factor (BDNF), a growth factor crucial for brain plasticity, memory and neuronal health, which is abnormally reduced in patients with depression; or treatment with Lactobacillus plantarum has shown anti-Alzheimer's properties against D-galactose-induced Alzheimer's disease, and there are still scientific articles on the efficacy of Lactobacillus paracasei in improving memory function through nerve growth factor-mediated neurogenesis.

Alla luce di quanto sopra, ? evidente che sarebbe utile individuare nuovi trattamenti a base di probiotici per i disturbi urologici e ginecologici sopra descritti, in alternativa ai trattamenti fitoterapici e farmacologici convenzionali. In light of the above, it is clear that it would be useful to identify new probiotic-based treatments for the urological and gynecological disorders described above, as an alternative to conventional phytotherapeutic and pharmacological treatments.

A seguito di un'ampia attivit? di ricerca e sviluppo, la Richiedente ha sorprendentemente scoperto che specifici ceppi batterici del genere Bifidobacterium e Lactobacillus sono in grado di esercitare un'importante attivit? benefica nei disturbi cerebrali, in particolare nei disturbi dell'umore, e sono inoltre efficaci nel migliorare le funzioni cerebrali. Following extensive research and development, the Applicant has surprisingly discovered that specific bacterial strains of the genus Bifidobacterium and Lactobacillus are able to exert significant beneficial activity in brain disorders, particularly mood disorders, and are also effective in improving brain function.

In particolare, la Richiedente ha sorprendentemente scoperto che specifici ceppi batterici appartenenti al genere Bifidobacterium e Lactobacillus, selezionati dal gruppo comprendente o, in alternativa, costituito da: In particular, the Applicant surprisingly discovered that specific bacterial strains belonging to the genus Bifidobacterium and Lactobacillus, selected from the group comprising or, alternatively, consisting of:

- Lactobacillus paracasei "TJB8", depositato presso il Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (DSMZ) con numero di deposito DSM 33129 da il 17 maggio 2019; - Lactobacillus paracasei "TJB8", deposited at the Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (DSMZ) under deposit number DSM 33129 on 17 May 2019;

- Bifidobacterium bifidum "novaBBF7", depositato presso il Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (DSMZ) con numero di deposito DSM 34336 da il 26 luglio 2022; e - Bifidobacterium bifidum "novaBBF7", registered with the Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (DSMZ) with registration number DSM 34336 from 26 July 2022; And

- Bifidobacterium longum "novaBLG2", depositato presso il Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (DSMZ) con numero di deposito DSM 34339 da il 26 luglio 2022; e loro miscele, - Bifidobacterium longum "novaBLG2", deposited at the Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (DSMZ) under deposit number DSM 34339 on 26 July 2022; and mixtures thereof,

sono in grado di svolgere un'importante attivit? benefica nei disturbi cerebrali, soprattutto nei disturbi dell'umore, e sono efficaci anche nel migliorare la funzionalit? cognitiva. They are able to perform an important beneficial activity in brain disorders, especially in mood disorders, and are also effective in improving cognitive function.

Tutti i ceppi batterici menzionati nella presente invenzione sono stati depositati secondo le disposizioni del Trattato di Budapest. La parte Depositante dei ceppi batterici descritti e/o rivendicati nella presente domanda di brevetto e il proprietario degli stessi esprimono, sin da subito, il loro consenso a rendere disponibili tutti i suddetti ceppi per l'intera durata del brevetto. All bacterial strains mentioned in the present invention have been deposited in accordance with the provisions of the Budapest Treaty. The Depositing Party of the bacterial strains described and/or claimed in the present patent application and the owner thereof express, from now on, their consent to make all said strains available for the entire duration of the patent.

I ceppi batterici appartenenti alla specie Lactobacillus paracasei sono stati riclassificati con la nomenclatura Lacticaseibacillus paracasei. Bacterial strains belonging to the species Lactobacillus paracasei have been reclassified with the nomenclature Lacticaseibacillus paracasei.

BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

La Figura 1 mostra lo studio dose-risposta su cellule SHSY-5Y per la valutazione della vitalit? cellulare. I dati sono espressi come media?SD (%) di 5 esperimenti indipendenti normalizzati rispetto al controllo. *p<0,05 vs controllo; #p<0,05 vs altre concentrazioni. Figure 1 shows the dose-response study on SHSY-5Y cells for the evaluation of cell viability. Data are expressed as mean?SD (%) of 5 independent experiments normalized to control. *p<0.05 vs control; #p<0.05 vs other concentrations.

La Figura 2 mostra la vitalit? cellulare, il valore TEER e la quantificazione dell'acido butirrico. Nel pannello A ? riportata la vitalit? cellulare valutata mediante MTT. In B, ? riportata l'analisi TEER e in C la quantificazione dell'acido butirrico valutata mediante kit ELISA. I dati sono espressi come media?SD (%) di 5 esperimenti indipendenti normalizzati rispetto al controllo. *p<0,05 vs controllo; #p<0,05 vs altre concentrazioni. Figure 2 shows cell viability, TEER value and butyric acid quantification. Panel A shows cell viability assessed by MTT. Panel B shows TEER analysis and panel C shows butyric acid quantification assessed by ELISA kit. Data are expressed as mean?SD (%) of 5 independent experiments normalized to control. *p<0.05 vs control; #p<0.05 vs other concentrations.

La Figura 3 mostra la vitalit? cellulare, l'analisi di JC-1 e perossidazione lipidica. I dati sono espressi come media?SD (%) di 5 esperimenti indipendenti normalizzati rispetto al controllo. *p<0,05 vs controllo; y p<0,05 vs L-Glu; #p<0,05 vs singoli agenti. Figure 3 shows cell viability, JC-1 and lipid peroxidation assays. Data are expressed as mean?SD (%) of 5 independent experiments normalized to control. *p<0.05 vs control; y p<0.05 vs L-Glu; #p<0.05 vs single agents.

La Figura 4 mostra l'attivit? di BAX e Cyto-C. I dati sono espressi come media?SD (%) di 5 esperimenti indipendenti normalizzati rispetto al controllo. *p<0,05 vs controllo; y p<0,05 vs L-Glu; #p<0,05 vs singoli agenti. Figure 4 shows the activity of BAX and Cyto-C. Data are expressed as mean?SD (%) of 5 independent experiments normalized to control. *p<0.05 vs control; y p<0.05 vs L-Glu; #p<0.05 vs individual agents.

La Figura 5 mostra l'attivit? di IL6 e IL10. I dati sono espressi come media?SD (%) di 5 esperimenti indipendenti normalizzati rispetto al controllo. *p<0,05 vs controllo; y p<0,05 vs L-Glu; # e la barra p<0,05 vs singoli agenti. Figure 5 shows the activity of IL6 and IL10. Data are expressed as mean?SD (%) of 5 independent experiments normalized to control. *p<0.05 vs control; y p<0.05 vs L-Glu; # and bar p<0.05 vs individual agents.

La Figura 6 mostra l'attivit? di M2 e la produzione di Acetilcolina. I dati sono espressi come media?SD (%) di 5 esperimenti indipendenti normalizzati rispetto al controllo. *p<0,05 vs controllo; y p<0,05 vs L-Glu; la barra e # p<0,05 vs singolo agente. Figure 6 shows M2 activity and Acetylcholine production. Data are expressed as mean?SD (%) of 5 independent experiments normalized to control. *p<0.05 vs control; y p<0.05 vs L-Glu; the bar and # p<0.05 vs single agent.

La Figura 7 mostra l'attivit? di BDNF e GDNF e la produzione di serotonina. I dati sono espressi come media?SD (%) di 5 esperimenti indipendenti normalizzati rispetto al controllo. *p<0,05 vs controllo; y p<0,05 vs L-Glu; #p<0,05 vs agenti singoli. Figure 7 shows BDNF and GDNF activity and serotonin production. Data are expressed as mean?SD (%) of 5 independent experiments normalized to control. *p<0.05 vs control; y p<0.05 vs L-Glu; #p<0.05 vs single agents.

La Figura 8 mostra lo studio dose-risposta su cellule SHSY-5Y per la valutazione della vitalit? cellulare. I dati sono espressi come media?SD (%) di 5 esperimenti indipendenti normalizzati rispetto al controllo. *p<0,05 vs controllo; #p<0,05 vs altre concentrazioni. Figure 8 shows the dose-response study on SHSY-5Y cells for the evaluation of cell viability. Data are expressed as mean?SD (%) of 5 independent experiments normalized to control. *p<0.05 vs control; #p<0.05 vs other concentrations.

La Figura 9 mostra la vitalit? cellulare, il valore TEER e la quantificazione dell'acido butirrico. Nel pannello A ? riportata la vitalit? cellulare valutata mediante MTT. In B, ? riportata l'analisi TEER e in C la quantificazione dell'acido butirrico valutata mediante kit ELISA. I dati sono espressi come media?SD (%) di 5 esperimenti indipendenti normalizzati rispetto al controllo. *p<0,05 vs controllo; #p<0,05 vs altre concentrazioni. Figure 9 shows cell viability, TEER value and butyric acid quantification. Panel A shows cell viability assessed by MTT. Panel B shows TEER analysis and panel C shows butyric acid quantification assessed by ELISA kit. Data are expressed as mean?SD (%) of 5 independent experiments normalized to control. *p<0.05 vs control; #p<0.05 vs other concentrations.

La Figura 10 mostra la vitalit? cellulare, l'analisi di ERK/MAPK e PI3K/AKT. I dati sono espressi come media?SD (%) di 5 esperimenti indipendenti normalizzati rispetto al controllo. *p<0,05 vs controllo; y p<0,05 vs H2O2 ; #p<0,05 vs agenti singoli. Figure 10 shows cell viability, ERK/MAPK and PI3K/AKT analysis. Data are expressed as mean?SD (%) of 5 independent experiments normalized to control. *p<0.05 vs control; y p<0.05 vs H2O2 ; #p<0.05 vs single agents.

La Figura 11 mostra la produzione di ROS e l'analisi di SOD e iNOS. I dati sono espressi come media?SD (%) di 5 esperimenti indipendenti normalizzati rispetto al controllo. *p<0,05 vs controllo; y p<0,05 vs H2O2 ; #p<0,05 vs agenti singoli. Figure 11 shows ROS production and SOD and iNOS analysis. Data are expressed as mean?SD (%) of 5 independent experiments normalized to control. *p<0.05 vs control; y p<0.05 vs H2O2 ; #p<0.05 vs single agents.

La Figura 12 mostra l'analisi dell'attivit? di JC-1, p53 e BAX. I dati sono espressi come media?SD (%) di 5 esperimenti indipendenti normalizzati rispetto al controllo. *p<0,05 vs controllo; y p<0,05 vs H2O2 ; #p<0,05 vs agenti singoli. Figure 12 shows the analysis of JC-1, p53 and BAX activity. Data are expressed as mean?SD (%) of 5 independent experiments normalized to control. *p<0.05 vs control; y p<0.05 vs H2O2 ; #p<0.05 vs single agents.

La Figura 13 mostra l'analisi di APP e APOE. I dati sono espressi come media?SD (%) di 5 esperimenti indipendenti normalizzati rispetto al controllo. *p<0,05 vs controllo; y p<0,05 vs H2O2 ; #p<0,05 vs agenti singoli. Figure 13 shows the analysis of APP and APOE. Data are expressed as mean?SD (%) of 5 independent experiments normalized to control. *p<0.05 vs control; y p<0.05 vs H2O2 ; #p<0.05 vs single agents.

La Figura 14 mostra l'analisi del metabolismo mitocondriale e della perossidazione lipidica. I dati sono espressi come media?SD (%) di 5 esperimenti indipendenti normalizzati rispetto al controllo. *p<0,05 vs controllo; y p<0,05 vs Fe<3+ >; la barra p<0,05 vs singolo agente. Figure 14 shows the analysis of mitochondrial metabolism and lipid peroxidation. Data are expressed as mean?SD (%) of 5 independent experiments normalized to control. *p<0.05 vs control; y p<0.05 vs Fe<3+ >; bar p<0.05 vs single agent.

La Figura 15 mostra le vie molecolari coinvolte nella neurodegenerazione. I dati sono espressi come media?SD (%) di 5 esperimenti indipendenti normalizzati rispetto al controllo. *p<0,05 vs controllo; y p<0,05 vs Fe<3+ >; la barra p<0,05 vs singolo agente. Figure 15 shows the molecular pathways involved in neurodegeneration. Data are expressed as mean?SD (%) of 5 independent experiments normalized to control. *p<0.05 vs control; y p<0.05 vs Fe<3+ >; bar p<0.05 vs single agent.

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE DESCRIPTION OF THE INVENTION

Secondo uno dei suoi aspetti, la presente invenzione riguarda un ceppo batterico scelto dal gruppo comprendente o, in alternativa, costituito da: According to one of its aspects, the present invention relates to a bacterial strain selected from the group comprising or, alternatively, consisting of:

- Lactobacillus paracasei "TJB8", depositato presso il Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (DSMZ) con numero di deposito DSM 33129 da il 17 maggio 2019; - Lactobacillus paracasei "TJB8", deposited at the Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (DSMZ) under deposit number DSM 33129 on 17 May 2019;

- Bifidobacterium bifidum "novaBBF7", depositato presso il Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (DSMZ) con numero di deposito DSM 34336 da il 26 luglio 2022; - Bifidobacterium bifidum "novaBBF7", registered with the Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (DSMZ) with registration number DSM 34336 from 26 July 2022;

- Bifidobacterium longum "novaBLG2" depositato presso il Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (DSMZ) con numero di deposito DSM 34339 da il 26 luglio 2022; - Bifidobacterium longum "novaBLG2" deposited at the Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (DSMZ) with deposit number DSM 34339 from 26 July 2022;

e loro miscele. and their mixtures.

I ceppi batterici appartenenti alla specie Lactobacillus paracasei sono stati riclassificati con la nomenclatura Lacticaseibacillus paracasei. Bacterial strains belonging to the species Lactobacillus paracasei have been reclassified with the nomenclature Lacticaseibacillus paracasei.

Preferibilmente, la presente invenzione riguarda una associazione o una combinazione farmaceutica o nutraceutica o di integratore alimentare comprendente o, in alternativa, costituita da almeno uno dei ceppi batterici di cui sopra, come segue: Preferably, the present invention relates to a pharmaceutical or nutraceutical association or combination or food supplement comprising or, alternatively, consisting of at least one of the above bacterial strains, as follows:

- Lactobacillus paracasei "TJB8" DSM 33129, preferibilmente in forma liofilizzata, oppure - Bifidobacterium bifidum "novaBBF7" DSM 34336, preferibilmente in forma liofilizzata, o - Bifidobacterium longum "novaBLG2" DSM 34339, preferibilmente in forma liofilizzata. Preferibilmente, la presente invenzione riguarda una associazione o una combinazione farmaceutica o nutraceutica o di integratore alimentare comprendente o, in alternativa, costituita da almeno due dei ceppi batterici di cui sopra, come segue: - Lactobacillus paracasei "TJB8" DSM 33129, preferably in freeze-dried form, or - Bifidobacterium bifidum "novaBBF7" DSM 34336, preferably in freeze-dried form, or - Bifidobacterium longum "novaBLG2" DSM 34339, preferably in freeze-dried form. Preferably, the present invention relates to a pharmaceutical or nutraceutical or food supplement association or combination comprising or, alternatively, consisting of at least two of the above bacterial strains, as follows:

i) Lactobacillus paracasei "TJB8" DSM 33129 e Bifidobacterium bifidum "novaBBF7" DSM 34336; preferibilmente in un rapporto in peso da 1:10 a 10:1, ancor pi? preferibilmente in un rapporto in peso da 1:5 a 5:1, ad esempio, da 1:3 a 3:1; o da 1:2 a 2:1; o di 1:1; preferibilmente tutti i ceppi di batteri sono in forma liofilizzata. (i) Lactobacillus paracasei "TJB8" DSM 33129 and Bifidobacterium bifidum "novaBBF7" DSM 34336; preferably in a weight ratio of 1:10 to 10:1, even more preferably in a weight ratio of 1:5 to 5:1, for example, 1:3 to 3:1; or 1:2 to 2:1; or 1:1; preferably all strains of bacteria are in freeze-dried form.

ii) Lactobacillus paracasei "TJB8" DSM 33129 e Bifidobacterium longum "novaBLG2" DSM 34339; preferibilmente in un rapporto in peso da 1:10 a 10:1, ancor pi? preferibilmente in un rapporto in peso da 1:5 a 5:1, ad esempio, da 1:3 a 3:1; o da 1:2 a 2:1; o di 1:1; preferibilmente tutti i ceppi di batteri sono in forma liofilizzata. (ii) Lactobacillus paracasei "TJB8" DSM 33129 and Bifidobacterium longum "novaBLG2" DSM 34339; preferably in a weight ratio of 1:10 to 10:1, even more preferably in a weight ratio of 1:5 to 5:1, for example, 1:3 to 3:1; or 1:2 to 2:1; or 1:1; preferably all strains of bacteria are in freeze-dried form.

iii) Bifidobacterium bifidum "novaBBF7" DSM 34336 e Bifidobacterium longum "novaBLG2" DSM 34339; preferibilmente in un rapporto in peso da 1:10 a 10:1, ancor pi? preferibilmente in un rapporto in peso da 1:5 a 5:1, ad esempio, da 1:3 a 3:1; o da 1:2 a 2:1; o di 1:1; preferibilmente tutti i ceppi di batteri sono in forma liofilizzata. iii) Bifidobacterium bifidum "novaBBF7" DSM 34336 and Bifidobacterium longum "novaBLG2" DSM 34339; preferably in a weight ratio of 1:10 to 10:1, even more preferably in a weight ratio of 1:5 to 5:1, for example, 1:3 to 3:1; or 1:2 to 2:1; or 1:1; preferably all strains of bacteria are in freeze-dried form.

Preferibilmente, la presente invenzione riguarda una associazione o una combinazione farmaceutica o nutraceutica o di integratore alimentare comprendente o, in alternativa, costituita da tre dei ceppi batterici sopra indicati, come segue: Preferably, the present invention relates to a pharmaceutical or nutraceutical association or combination or food supplement comprising or, alternatively, consisting of three of the above-mentioned bacterial strains, as follows:

iv) Lactobacillus paracasei "TJB8" DSM 33129, Bifidobacterium bifidum "novaBBF7" DSM 34336 e Bifidobacterium longum "novaBLG2" DSM 34339; preferibilmente in un rapporto in peso di 1:1:2, o 1:2:1, o 2:1:1, o 1:1:1, preferibilmente tutti i ceppi batterici sono in forma liofilizzata. (iv) Lactobacillus paracasei "TJB8" DSM 33129, Bifidobacterium bifidum "novaBBF7" DSM 34336 and Bifidobacterium longum "novaBLG2" DSM 34339; preferably in a weight ratio of 1:1:2, or 1:2:1, or 2:1:1, or 1:1:1, preferably all bacterial strains are in freeze-dried form.

Preferibilmente, la presente invenzione riguarda una composizione farmaceutica o nutraceutica o un integratore alimentare comprendente o, in alternativa, costituita da almeno uno dei ceppi batterici sopra descritti: Lactobacillus paracasei "TJB8" DSM 33129, preferibilmente in forma liofilizzata, o Bifidobacterium bifidum "novaBBF7" DSM 34336, preferibilmente in forma liofilizzata, o Bifidobacterium longum "novaBLG2" DSM 34339, preferibilmente in forma liofilizzata; e, opzionalmente, insieme ad almeno un eccipiente e/o un veicolo fisiologicamente e/o farmaceuticamente accettabile. Preferably, the present invention relates to a pharmaceutical or nutraceutical composition or a food supplement comprising or, alternatively, consisting of at least one of the bacterial strains described above: Lactobacillus paracasei "TJB8" DSM 33129, preferably in lyophilized form, or Bifidobacterium bifidum "novaBBF7" DSM 34336, preferably in lyophilized form, or Bifidobacterium longum "novaBLG2" DSM 34339, preferably in lyophilized form; and, optionally, together with at least one excipient and/or a physiologically and/or pharmaceutically acceptable carrier.

Preferibilmente, la presente invenzione riguarda una composizione farmaceutica, nutraceutica o di integratore alimentare comprendente o, in alternativa, costituita dalla associazione o dalla combinazione di i), o ii), o iii), come sopra indicato; e opzionalmente insieme ad almeno un eccipiente e/o un veicolo fisiologicamente e/o farmaceuticamente accettabile. Preferably, the present invention relates to a pharmaceutical, nutraceutical or food supplement composition comprising or, alternatively, consisting of the association or combination of i), or ii), or iii), as indicated above; and optionally together with at least one excipient and/or a physiologically and/or pharmaceutically acceptable carrier.

Preferibilmente, la presente invenzione riguarda una composizione farmaceutica o nutraceutica o di integratore alimentare comprendente o, in alternativa, costituita dalla associazione o dalla combinazione di iv), come sopra indicato; e, opzionalmente, insieme ad almeno un eccipiente e/o un veicolo fisiologicamente e/o farmaceuticamente accettabile. Secondo un altro dei suoi aspetti, la presente invenzione riguarda l'uso di almeno uno dei suddetti ceppi batterici e/o loro miscele i), o ii), o iii), o iv), come sopra indicato, in terapia e, pi? specificamente, nei disturbi cerebrali, compreso il trattamento e/o la prevenzione dei disturbi dell'umore, come l'ansia e la depressione, e per migliorare la funzionalit? cognitiva e trattare e prevenire il declino cognitivo, come nel morbo di Alzheimer e nella demenza senile. Secondo un altro dei suoi aspetti, la presente invenzione riguarda l'uso di una associazione o di una composizione farmaceutica o nutraceutica o di integratore alimentare in terapia e, pi? specificamente, nei disturbi cerebrali, compreso il trattamento per trattare e/o prevenire i disturbi dell'umore, come l'ansia e la depressione, e per migliorare la funzionalit? cognitiva e trattare e prevenire il declino cognitivo, come nel morbo di Alzheimer e nella demenza senile. Preferibilmente, la presente invenzione riguarda una composizione che comprende (peso/peso): Preferably, the present invention relates to a pharmaceutical or nutraceutical composition or food supplement comprising or, alternatively, consisting of the association or combination of iv), as indicated above; and, optionally, together with at least one excipient and/or a physiologically and/or pharmaceutically acceptable carrier. According to another of its aspects, the present invention relates to the use of at least one of the aforementioned bacterial strains and/or mixtures thereof i), or ii), or iii), or iv), as indicated above, in therapy and, more specifically, in brain disorders, including the treatment and/or prevention of mood disorders, such as anxiety and depression, and to improve cognitive function and treat and prevent cognitive decline, such as in Alzheimer's disease and senile dementia. According to another of its aspects, the present invention relates to the use of a pharmaceutical or nutraceutical composition or food supplement association or composition in therapy and, more specifically, in brain disorders, including the treatment and/or prevention of mood disorders, such as anxiety and depression, and to improve cognitive function and treat and prevent cognitive decline, such as in Alzheimer's disease and senile dementia. specifically, in brain disorders, including treatment to treat and/or prevent mood disorders, such as anxiety and depression, and to improve cognitive function and treat and prevent cognitive decline, such as in Alzheimer's disease and dementia. Preferably, the present invention relates to a composition comprising (w/w):

- da 1 mg a 100 mg di Lactobacillus paracasei TJB8, preferibilmente da 5 mg a 50 mg, pi? preferibilmente da 20 mg a 30 mg, preferibilmente in forma liofilizzata, e/o - from 1 mg to 100 mg of Lactobacillus paracasei TJB8, preferably from 5 mg to 50 mg, more preferably from 20 mg to 30 mg, preferably in lyophilized form, and/or

- da 1 mg a 100 mg di Bifidobacterium bifidum novaBBF7, preferibilmente da 5 mg a 50 mg, pi? preferibilmente da 20 mg a 30 mg, preferibilmente in forma liofilizzata, e/o - 1 mg to 100 mg of Bifidobacterium bifidum novaBBF7, preferably 5 mg to 50 mg, more preferably 20 mg to 30 mg, preferably in lyophilized form, and/or

- da 1 mg a 100 mg di Bifidobacterium longum novaBLG2, preferibilmente da 5 mg a 50 mg, pi? preferibilmente da 10 mg a 20 mg, preferibilmente in forma liofilizzata. - 1 mg to 100 mg of Bifidobacterium longum novaBLG2, preferably 5 mg to 50 mg, more preferably 10 mg to 20 mg, preferably in lyophilized form.

Preferibilmente, la presente invenzione riguarda una composizione che comprende da 5 a 20 mg di Lactobacillus paracasei TJB8, da 5 a 20 mg di Bifidobacterium bifidum novaBBF7 e da 1 a 10 mg di Bifidobacterium longum novaBLG2, preferibilmente in forma liofilizzata, pi? preferibilmente 10 mg di Lactobacillus paracasei TJB8, 10 mg di Bifidobacterium bifidum novaBBF7 e 5 mg di Bifidobacterium longum novaBLG2, preferibilmente in forma liofilizzata. Preferably, the present invention relates to a composition comprising 5 to 20 mg of Lactobacillus paracasei TJB8, 5 to 20 mg of Bifidobacterium bifidum novaBBF7 and 1 to 10 mg of Bifidobacterium longum novaBLG2, preferably in lyophilized form, more preferably 10 mg of Lactobacillus paracasei TJB8, 10 mg of Bifidobacterium bifidum novaBBF7 and 5 mg of Bifidobacterium longum novaBLG2, preferably in lyophilized form.

Le composizioni dell'invenzione possono comprendere uno o pi? eccipienti e/o carrier fisiologicamente e/o farmacologicamente accettabili. The compositions of the invention may comprise one or more physiologically and/or pharmacologically acceptable excipients and/or carriers.

Preferibilmente, il ceppo batterico Lactobacillus paracasei TJB8 viene somministrato in una dose giornaliera nell?intervallo da 1,0x10<6 >CFU/giorno a 1,0x10<12 >CFU/giorno; preferibilmente, da 1,0x10<8 >CFU/giorno a 1,0x10<10 >CFU/giorno, come ad esempio di 3,0x10<9 >CFU/die. Preferably, the bacterial strain Lactobacillus paracasei TJB8 is administered in a daily dose in the range of 1.0x10<6 >CFU/day to 1.0x10<12 >CFU/day; preferably, from 1.0x10<8 >CFU/day to 1.0x10<10 >CFU/day, such as 3.0x10<9 >CFU/day.

Preferibilmente, il ceppo batterico Bifidobacterium bifidum novaBBF7 viene somministrato in una dose giornaliera nell?intervallo da 1,0x10<6 >CFU/giorno a 1,0x10<12 >CFU/giorno; preferibilmente, da 1,0x10<8 >CFU/giorno a 1,0x10<10 >CFU/giorno, come ad esempio di 1,0x10<9 >CFU/die. Preferably, the bacterial strain Bifidobacterium bifidum novaBBF7 is administered in a daily dose in the range of 1.0x10<6 >CFU/day to 1.0x10<12 >CFU/day; preferably, from 1.0x10<8 >CFU/day to 1.0x10<10 >CFU/day, such as 1.0x10<9 >CFU/day.

Preferibilmente, il ceppo batterico Bifidobacterium longum novaBLG2 viene somministrato in una dose giornaliera nell?intervallo da 1,0x10<6 >CFU/giorno a 1,0x10<12 >CFU/giorno; preferibilmente, da 1,0x10<8 >CFU/giorno a 1,0x10<10 >CFU/giorno, come ad esempio di 0,5x10<9 >CFU/die (CFU = Colony Forming Units). Preferably, the bacterial strain Bifidobacterium longum novaBLG2 is administered in a daily dose in the range of 1.0x10<6 >CFU/day to 1.0x10<12 >CFU/day; preferably, from 1.0x10<8 >CFU/day to 1.0x10<10 >CFU/day, such as 0.5x10<9 >CFU/day (CFU = Colony Forming Units).

Le composizioni possono essere somministrate una o pi? volte al giorno, preferibilmente una volta al giorno. The compositions can be administered once or more times a day, preferably once a day.

I ceppi dell'invenzione possono essere presenti nella composizione come batteri vivi e vitali, batteri morti o loro componenti cellulari, estratti cellulari, lisati o tindalizzati. The strains of the invention may be present in the composition as live and viable bacteria, dead bacteria or their cellular components, cellular extracts, lysates or tyndallized.

Secondo una forma di realizzazione, L?almeno un eccipiente fisiologicamente e/o farmacologicamente accettabile pu? includere prebiotici. Secondo una forma di realizzazione, l'almeno un eccipiente fisiologicamente e/o farmacologicamente accettabile pu? includere un monosaccaride, un disaccaride, un polisaccaride, fibre solubili e/o insolubili, GOS, FOS, inulina, maltodestrina e loro miscele. According to one embodiment, the at least one physiologically and/or pharmacologically acceptable excipient may include prebiotics. According to one embodiment, the at least one physiologically and/or pharmacologically acceptable excipient may include a monosaccharide, a disaccharide, a polysaccharide, soluble and/or insoluble fiber, GOS, FOS, inulin, maltodextrin, and mixtures thereof.

Secondo una forma di realizzazione, l?almeno un eccipiente fisiologicamente e/o farmacologicamente accettabile pu? includere gomma di guar parzialmente idrolizzata (partially hydrolysed guar gum, PHGG). According to one embodiment, the at least one physiologically and/or pharmacologically acceptable excipient may include partially hydrolysed guar gum (PHGG).

Secondo diverse forme di realizzazione, l'eccipiente fisiologicamente e/o farmacologicamente accettabile pu? essere selezionato dal gruppo costituito da: inulina, un fruttoligosaccaride (FOS), maltodestrina e loro miscele. According to different embodiments, the physiologically and/or pharmacologically acceptable excipient can be selected from the group consisting of: inulin, a fructooligosaccharide (FOS), maltodextrin and mixtures thereof.

Le composizioni secondo l'invenzione sono preferibilmente composizioni per uso orale, vataggiosamente sotto forma di capsule. Tuttavia, possono essere utilizzate altre forme farmaceutiche. The compositions according to the invention are preferably compositions for oral use, advantageously in the form of capsules. However, other pharmaceutical forms may be used.

I ceppi dell'invenzione sono stati oggetto di diversi test sperimentali, riportati di seguito, per studiare l'interazione tra il microbioma e il cervello. The strains of the invention have been subjected to several experimental tests, reported below, to study the interaction between the microbiome and the brain.

Nelle Figure, la combinazione dell'invenzione ? indicata come MIX. In the Figures, the combination of the invention is indicated as MIX.

La combinazione dell'invenzione ha mostrato di esercitare un'attivit? sinergica inaspettata, come sar? evidente dai test sperimentali che seguono. The combination of the invention has been shown to exert an unexpected synergistic activity, as will be evident from the experimental tests that follow.

Disturbi dell'umore Mood disorders

In primo luogo, sono stati eseguiti saggi per indagare il ruolo del microbioma nello sviluppo dei disturbi dell'umore, in particolare i meccanismi che portano all'ansia e alla depressione. ? stato eseguito uno studio dose-risposta su un modello in vitro utilizzando cellule SHSY-5Y per valutare la sicurezza di diversi probiotici e sostanze, come segue: First, assays were performed to investigate the role of the microbiome in the development of mood disorders, especially the mechanisms leading to anxiety and depression. A dose-response study was performed on an in vitro model using SHSY-5Y cells to evaluate the safety of different probiotics and substances, as follows:

? Bifidobacterium Bifidum novaBBF7 (qui di seguito indicato anche come B. ? Bifidobacterium Bifidum novaBBF7 (hereinafter also referred to as B.

Bifidum) nell?intervallo da 5mg/ml a 30mg/ml (corrispondente a 0,5x10<9>-3x10<9 >CFU) Bifidum) in the range from 5mg/ml to 30mg/ml (corresponding to 0.5x10<9>-3x10<9 >CFU)

? Bifidobacterium Longum novaBLG2 (qui di seguito indicato anche come B. ? Bifidobacterium Longum novaBLG2 (hereinafter also referred to as B.

Longum) nell?intervallo da 1mg/ml a 30mg/ml (corrispondente a 1x10<8>-3x10<9 >CFU) Longum) in the range from 1mg/ml to 30mg/ml (corresponding to 1x10<8>-3x10<9 >CFU)

? Lactobacillus Paracasei TJB8 (qui di seguito indicato anche come L. Paracasei) nell?intervallo da 3?g/ml a 20mg/ml (corrispondente a 1x10<6>-6x10<9 >CFU) ? un ceppo di L. Helveticus TJA4 depositato presso il Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (DSMZ) con numero di deposito DSM 33128 da in data 17 maggio 2019 nell?intervallo da 1,1?g/ml a 17mg/ml (corrispondente a 1,1x10<5>-1,7x10<9 >CFU) ? Lactobacillus Paracasei TJB8 (hereinafter also referred to as L. Paracasei) in the range of 3?g/ml to 20mg/ml (corresponding to 1x10<6>-6x10<9 >CFU) ? a strain of L. Helveticus TJA4 deposited at the Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (DSMZ) under deposit number DSM 33128 dated 17 May 2019 in the range of 1.1?g/ml to 17mg/ml (corresponding to 1.1x10<5>-1.7x10<9 >CFU)

? un ceppo di L. Plantarum TJA7 depositato presso il Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (DSMZ) con il numero di deposito DSM 33132 da in data 17 maggio 2019 nell?intervallo da 100?g/ml a 2,5mg/ml (corrispondente a 2,5x10<8>-1x10<9 >CFU) ? a strain of L. Plantarum TJA7 deposited at the Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (DSMZ) under the deposit number DSM 33132 on 17 May 2019 in the range from 100?g/ml to 2.5mg/ml (corresponding to 2.5x10<8>-1x10<9 >CFU)

? un ceppo di B. Psychaerophilum Q5 depositato presso il Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (DSMZ) con numero di deposito DSM 33131 da in data 2 luglio 2019 nell?intervallo da 3?g/ml a 20mg/ml (corrispondente a 3x10<5>-2x10<9 >CFU) ? a strain of B. Psychaerophilum Q5 deposited at the Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (DSMZ) with deposit number DSM 33131 as of 2 July 2019 in the range from 3?g/ml to 20mg/ml (corresponding to 3x10<5>-2x10<9 >CFU)

Tutte le sostanze sono state preparate direttamente nel terreno di stimolazione. All substances were prepared directly in the stimulation medium.

La migliore concentrazione di ciascun probiotico (basata sulla conversione da CFU a mg/ml al giorno) ? stata mantenuta per tutti gli esperimenti successivi. The best concentration of each probiotic (based on conversion from CFU to mg/ml per day) was maintained for all subsequent experiments.

Sulla base dei dati ottenuti, la migliore concentrazione di ciascuna sostanza ? stata testata per la barriera intestinale o per modulare i mediatori rilasciati dai probiotici. In questo contesto, ? stato realizzato un modello di co-cultura intestino/cervello seminando cellule intestinali CaCo-2 nella parte apicale del sistema Transwell? e stimolando le cellule con B. Bifidum 10 mg/ml, L. Longum 5 mg/ml, L. Paracasei 10mg/ml, da soli e in combinazione. I campioni metabolizzati dalle cellule intestinali sono stati utilizzati per stimolare l'epitelio cerebrale (cellule SHSY-5Y) posto nel compartimento basolaterale per 48 ore per analizzare il metabolismo mitocondriale. Quindi sono stati eseguiti ulteriori esperimenti per valutare l'attivit? del recettore muscarinico. Based on the data obtained, the best concentration of each substance was tested for the intestinal barrier or to modulate the mediators released by probiotics. In this context, a gut/brain co-culture model was established by seeding intestinal CaCo-2 cells in the apical part of the Transwell? system and stimulating the cells with B. Bifidum 10 mg/ml, L. Longum 5 mg/ml, L. Paracasei 10mg/ml, alone and in combination. Samples metabolized by intestinal cells were used to stimulate brain epithelium (SHSY-5Y cells) placed in the basolateral compartment for 48 hours to analyze mitochondrial metabolism. Then, further experiments were performed to evaluate the muscarinic receptor activity.

Materiali e metodi Materials and methods

Colture cellulari Cell Cultures

Le cellule SH-SY5Y (ATCC, ) sono state coltivate in una miscela di Dulbecco's Modified Eagle Medium F12 e Dulbecco's Modified Eagle Medium in rapporto 1:1, integrato con il 10% di siero fetale bovino , HEPES 2 mM , L-Glutamina 2 mM e 1% di penicillina/streptomicina SH-SY5Y cells (ATCC, ) were cultured in a mixture of Dulbecco's Modified Eagle Medium F12 and Dulbecco's Modified Eagle Medium in a 1:1 ratio, supplemented with 10% fetal bovine serum, 2 mM HEPES, 2 mM L-Glutamine and 1% penicillin/streptomycin.

. Le cellule sono mantenute in un incubatore a 37?C al 5% di CO2 e al 95% di umidit?. La linea cellulare CaCo-2, fornita dall'American Type Culture Collection . Cells are maintained in an incubator at 37?C with 5% CO2 and 95% humidity. The CaCo-2 cell line, provided by the American Type Culture Collection

, ? stata coltivata in DMEM/F12 contenente il 10% di FBS , l-glutammina 2 mM e l'1% di penicillinastreptomicina a 37?C in un incubatore al 5% di CO2. , was grown in DMEM/F12 containing 10% FBS, 2 mM l-glutamine and 1% penicillinstreptomycin at 37?C in a 5% CO2 incubator.

Le cellule sono state trattate con diverse concentrazioni di sei diversi probiotici per trovare la dose minima efficace da utilizzare nella formulazione finale: The cells were treated with different concentrations of six different probiotics to find the minimum effective dose to use in the final formulation:

? B. Bifidum novaBBF7, da 5 mg/mL a 30 mg/mL ? B. Bifidum novaBBF7, 5 mg/mL to 30 mg/mL

? B. Longum novaBLG2, da 1 mg/mL a 30 mg/mL ? B. Longum novaBLG2, 1 mg/mL to 30 mg/mL

? L. Plantarum TJA7, da 2,5 mg/mL a 30 mg/ mL ? L. Plantarum TJA7, 2.5 mg/mL to 30 mg/mL

? B. Psychaerophilum Q5, da 3 ?g/mL a 20 mg/ mL ? B. Psychaerophilum Q5, 3 ?g/mL to 20 mg/ mL

? L. Paracasei TJB8, da 3 ?g/mL a 20 mg/mL ? L. Paracasei TJB8, from 3 ?g/mL to 20 mg/mL

? L. Helveticus TJA4, da 1 ?g/mL a 17 mg/mL ? L. Helveticus TJA4, from 1 ?g/mL to 17 mg/mL

I probiotici con i dosaggi selezionati per la formulazione finale sono stati testati anche dopo pre-trattamento con H2O2100 ?M, Fe<3+ >75 ?M e Glutammato 8mM per 30 minuti per capire il loro ruolo nella rigenerazione del danno cerebrale. The probiotics with the dosages selected for the final formulation were also tested after pre-treatment with H2O2100 ?M, Fe<3+ >75 ?M and Glutamate 8mM for 30 minutes to understand their role in the regeneration of brain damage.

Asse intestino-cervello Gut-brain axis

Per testare l'interazione tra cellule CaCo-2 e cellule SHSY-5Y ? stato utilizzato il sistema di co-coltura Transwell?. Le cellule SHSY-5Y sono state pretrattate per indurre un danno da ipossia-riossigenazione come precedentemente descritto. Per separare le due camere riempite con terreno DMEM ? stata utilizzata una membrana semipermeabile con pori da 0,4 ?m (BD Biosciences). Le cellule CaCo-2 sono state seminate nella camera superiore, mentre le cellule SHSY-5Y sono state seminate nella camera inferiore. Sulle cellule sono stati eseguiti test di vitalit? cellulare, quantificazione della produzione di ROS e valutazione del metabolismo mitocondriale durante il processo degenerativo del cervello. To test the interaction between CaCo-2 cells and SHSY-5Y cells, the Transwell co-culture system was used. SHSY-5Y cells were pretreated to induce hypoxia-reoxygenation injury as previously described. A semipermeable membrane with 0.4 μm pores (BD Biosciences) was used to separate the two chambers filled with DMEM medium. CaCo-2 cells were seeded in the upper chamber, while SHSY-5Y cells were seeded in the lower chamber. Cell viability assays, quantification of ROS production, and evaluation of mitochondrial metabolism during brain degenerative process were performed on the cells.

Test MTT MTT Test

Al termine dell'esperimento, ? stato eseguito il test MTT come descritto in letteratura per determinare la vitalit? cellulare dopo le stimolazioni. Le cellule sono state incubate in DMEM senza rosso fenolo 0% di FBS con l'1% di colorante MTT per 2 ore in un incubatore a 37?C, quindi la vitalit? cellulare ? stata determinata misurando l'assorbanza mediante uno spettrometro (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) a 570 nm con correzione a 690 nm. I risultati sono stati ottenuti confrontandoli con le cellule di controllo (100% vitali). At the end of the experiment, the MTT assay was performed as described in the literature to determine cell viability after stimulations. Cells were incubated in DMEM without phenol red 0% FBS with 1% MTT dye for 2 hours in a 37?C incubator, then cell viability was determined by measuring absorbance using a spectrometer (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) at 570 nm with correction at 690 nm. The results were obtained by comparing them with control cells (100% viable).

Kit ELISA per Acetilcolina Acetylcholine ELISA Kit

Per determinare il livello di Ach ? stato utilizzato il Choline/Ach Quantification Kit (Merck, Milano, Italia), come riportato in letteratura. In breve, il sangue ? stato centrifugato a 4.000 rpm per 10 minuti a 4?C per ottenere la frazione sierica. Venti microlitri di campione di siero sono stati miscelati con 30 ?L di tampone per il dosaggio della colina e centrifugati a 13.000 rpm per 10 minuti. 50 ?L di ciascun campione sono stati aggiunti a 50 ?L di miscela di reazione in piastre da 96 pozzetti su un agitatore orizzontale per 30 minuti a temperatura ambiente al riparo dalla luce. La concentrazione di Ach ? stata determinata misurando l'assorbanza mediante uno spettrometro (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) a 570 nm e calcolata confrontando i risultati con gli standard di colina (0-5 nmol). To determine the Ach level, the Choline/Ach Quantification Kit (Merck, Milan, Italy) was used, as reported in the literature. Briefly, blood was centrifuged at 4,000 rpm for 10 min at 4°C to obtain the serum fraction. Twenty microliters of serum sample were mixed with 30 μL of choline assay buffer and centrifuged at 13,000 rpm for 10 min. 50 μL of each sample was added to 50 μL of reaction mixture in 96-well plates on a horizontal shaker for 30 min at room temperature protected from light. The Ach concentration was determined by measuring the absorbance using a spectrometer (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) at 570 nm and calculated by comparing the results with choline standards (0–5 nmol).

La quantificazione del fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF) ? stata misurata con il Rat BDNF Elisa Kit , seguendo le istruzioni del produttore. In breve, l'anticorpo di rilevazione biotinilato ? stato aggiunto in ciascun pozzetto e la piastra ? stata incubata per 1 ora a temperatura ambiente. Quindi, dopo 45 minuti di incubazione con streptavidina coniugata con HRP, ? stata aggiunta la soluzione di substrato TMB per 30 minuti e successivamente la reazione ? stata interrotta aggiungendo la soluzione di stop. La concentrazione di BDNF ? stata determinata misurando l'assorbanza mediante uno spettrometro (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) a 450 nm e calcolata confrontando i risultati con la curva standard di BDNF. Quantification of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) was measured with the Rat BDNF Elisa Kit, following the manufacturer's instructions. Briefly, biotinylated detection antibody was added to each well and the plate was incubated for 1 h at room temperature. Then, after 45 min of incubation with HRP-conjugated streptavidin, TMB substrate solution was added for 30 min and then the reaction was stopped by adding stop solution. BDNF concentration was determined by measuring absorbance using a spectrometer (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) at 450 nm and calculated by comparing the results with the BDNF standard curve.

Kit ELISA per HTR1A (recettore 1A della 5-idrossitriptamina) umano ELISA kit for human HTR1A (5-hydroxytryptamine receptor 1A)

La concentrazione di HTR1A ? stata determinata con il kit ELISA Human HTR1A (recettore 1A della 5-idrossitriptamina) secondo le istruzioni. In breve, 100 ?L di ciascun campione sono stati aggiunti in ogni pozzetto e la piastra ? stata incubata a 37?C per 90 minuti. Al termine del tempo di incubazione, il materiale in ciascun pozzetto ? stato rimosso e i pozzetti sono stati lavati due volte con tampone di lavaggio. 100 ?L di soluzione di lavoro di anticorpo marcato con biotina sono stati aggiunti nei pozzetti di cui sopra e la piastra ? stata incubata a 37?C per 60 minuti. Al termine dell'incubazione, la soluzione in ciascun pozzetto ? stata rimossa e i pozzetti sono stati lavati tre volte con tampone di lavaggio. Quindi, sono stati aggiunti 100 ?L di soluzione di lavoro SABC in ciascun pozzetto e la piastra ? stata incubata a 37?C per 30 minuti. Al termine, i pozzetti sono stati lavati cinque volte e sono stati introdotti 90 ?L di substrato TMB in ciascun pozzetto. Dopo 10-20 minuti, sono stati introdotti 50 ?L di soluzione di stop in ciascun pozzetto e la piastra ? stata immediatamente letta a 450 nm utilizzando un lettore di piastre (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan). ? stata tracciata una curva standard che mette in relazione l'intensit? del colore (O.D.) con la concentrazione degli standard (intervallo da 0,156 ng/mL a 10 ng/mL). Kit ELISA per GDNF The concentration of HTR1A was determined using the Human HTR1A (5-hydroxytryptamine receptor 1A) ELISA kit according to the instructions. Briefly, 100 μL of each sample was added to each well and the plate was incubated at 37°C for 90 minutes. At the end of the incubation time, the material in each well was removed and the wells were washed twice with wash buffer. 100 μL of biotin-labeled antibody working solution was added to the above wells and the plate was incubated at 37°C for 60 minutes. At the end of the incubation time, the solution in each well was removed and the wells were washed three times with wash buffer. Then, 100 μL of SABC working solution was added to each well and the plate was incubated at 37°C for 60 minutes. was incubated at 37?C for 30 minutes. At the end, the wells were washed five times and 90 ?L of TMB substrate was added to each well. After 10-20 minutes, 50 ?L of stop solution was added to each well and the plate was immediately read at 450 nm using a plate reader (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan). A standard curve relating the color intensity (O.D.) to the concentration of the standards (range 0.156 ng/mL to 10 ng/mL) was plotted. GDNF ELISA Kit

L'attivit? di GDNF ? stata determinata utilizzando un kit ELISA (MyBioSource, Cambridge, Regno Unito) secondo le istruzioni del produttore. Brevemente, 100 ?L di ciascuno standard o campione sono stati aggiunti a ciascun pozzetto e la piastra ? stata incubata per 90 minuti a 37?C. Quindi ? stato rimosso il liquido e sono stati aggiunti 100 ?L di Ab anti-DGNF umano coniugato con biotina. Dopo 1 ora a 37?C, il liquido ? stato rimosso e la piastra ? stata lavata 3 volte prima di aggiungere 100 ?l di soluzione di lavoro ABC per 30 minuti a 37?C. Dopo 5 lavaggi, sono stati aggiunti 90 ?l di Reagente di Sviluppo del Colore e la piastra ? stata incubata per 15 minuti a 37?C. Infine, sono stati aggiunti 100 ?l di soluzione di stop e i campioni sono stati analizzati mediante uno spettrometro (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) a 450 nm; la concentrazione ? espressa come ng/mL rispetto a una curva standard (intervallo da 31,2 pg/mL a 2000 pg/mL) e i risultati sono espressi come percentuale (%) rispetto al controllo (linea 0). GDNF activity was determined using an ELISA kit (MyBioSource, Cambridge, UK) according to the manufacturer's instructions. Briefly, 100 μL of each standard or sample was added to each well and the plate was incubated for 90 minutes at 37°C. The liquid was then removed and 100 μL of biotin-conjugated anti-human DGNF Ab was added. After 1 hour at 37°C, the liquid was removed and the plate was washed 3 times before adding 100 μL of ABC working solution for 30 minutes at 37°C. After 5 washes, 90 μL of Color Development Reagent was added and the plate was incubated for 15 minutes at 37°C. Finally, 100 ?L of stop solution was added and the samples were analyzed by a spectrometer (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) at 450 nm; the concentration is expressed as ng/mL against a standard curve (range 31.2 pg/mL to 2000 pg/mL) and the results are expressed as percentage (%) compared to the control (line 0).

Consumo di ossigeno e potenziale di membrana mitocondriale Oxygen consumption and mitochondrial membrane potential

Il consumo di ossigeno e il potenziale di membrana mitocondriale sono stati misurati immediatamente e simultaneamente seguendo le istruzioni del produttore, utilizzando un Oxygen Consumption/Mitomembrane Potential Dual Assay Kit (Cayman Chemical Company; Ann Arbor, MI, USA). Brevemente, sono stati aggiunti 100 ?l di soluzione colorante JC-1 e la piastra ? stata incubata per 15 minuti a 37?C. Quindi la piastra ? stata centrifugata per 5 minuti a 400xg a temperatura ambiente. Dopo la rimozione del surnatante, sono stati aggiunti 200?l di tampone di dosaggio e la piastra ? stata nuovamente centrifugata come in precedenza. Questi due passaggi sono stati ripetuti nuovamente. Infine, sono stati aggiunti 100?l di tampone di dosaggio. Le cellule sane principalmente con J-aggregati JC-1 possono essere misurate con lunghezze d'onda di eccitazione ed emissione rispettivamente a 540 e 570 nm, mentre le cellule apoptotiche o non sane principalmente con monomeri JC-1 possono essere rilevate con un'eccitazione/emissione di 485/535 nm mediante uno spettrometro a fluorescenza (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan). I risultati sono espressi come media ? SD (%) rispetto alle cellule di controllo. Oxygen consumption and mitochondrial membrane potential were measured immediately and simultaneously according to the manufacturer's instructions, using an Oxygen Consumption/Mitomembrane Potential Dual Assay Kit (Cayman Chemical Company; Ann Arbor, MI, USA). Briefly, 100 μL of JC-1 staining solution was added and the plate was incubated for 15 min at 37°C. Then the plate was centrifuged for 5 min at 400 × g at room temperature. After removal of the supernatant, 200 μL of assay buffer was added and the plate was centrifuged again as before. These two steps were repeated again. Finally, 100 μL of assay buffer was added. Healthy cells with mainly JC-1 J-aggregates can be measured with excitation and emission wavelengths of 540 and 570 nm, respectively, while apoptotic or unhealthy cells with mainly JC-1 monomers can be detected with excitation/emission of 485/535 nm using a fluorescence spectrometer (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan). Results are expressed as mean ± SD (%) compared to control cells.

Kit ELISA per Interleuchina 6 Interleukin 6 ELISA Kit

La concentrazione di interleuchina 6 ? stata determinata con kit ELISA (FineTest) secondo le istruzioni. In breve, 100 ?L di ciascun campione sono stati aggiunti in ciascun pozzetto e la piastra ? stata incubata a 37?C per 90 minuti. Al termine del tempo di incubazione, il materiale in ciascun pozzetto ? stato rimosso e i pozzetti sono stati lavati due volte con tampone di lavaggio.100 ?L di soluzione di lavoro di anticorpi marcati con biotina sono stati aggiunti ai pozzetti di cui sopra e la piastra ? stata incubata a 37?C per 60 minuti. Al termine dell'incubazione, la soluzione in ciascun pozzetto ? stata rimossa e i pozzetti sono stati lavati tre volte con tampone di lavaggio. Quindi, sono stati aggiunti 100 ?L di coniugato HRP-Streptavidina in ciascun pozzetto e la piastra ? stata incubata a 37?C per 30 minuti. Alla fine, i pozzetti sono stati lavati cinque volte e sono stati introdotti 90 ?L di substrato TMB in ciascun pozzetto. Dopo 10-20 minuti, sono stati introdotti 50 ?L di soluzione di stop in ciascun pozzetto e la piastra ? stata immediatamente letta a 450 nm utilizzando un lettore di piastre (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan). ? stata tracciata una curva standard che mette in relazione l'intensit? del colore (O.D.) con la concentrazione degli standard (intervallo 4,688-300 pg/ml). The concentration of interleukin 6 was determined by ELISA kit (FineTest) according to the instructions. Briefly, 100 μL of each sample was added to each well and the plate was incubated at 37 μC for 90 minutes. At the end of the incubation time, the material in each well was removed and the wells were washed twice with wash buffer. 100 μL of biotin-labeled antibody working solution was added to the above wells and the plate was incubated at 37 μC for 60 minutes. At the end of the incubation, the solution in each well was removed and the wells were washed three times with wash buffer. Then, 100 μL of HRP-Streptavidin conjugate was added to each well and the plate was incubated at 37 μC for 30 minutes. Finally, the wells were washed five times and 90 μL of TMB substrate was added to each well. After 10-20 minutes, 50 μL of stop solution was added to each well and the plate was immediately read at 450 nm using a plate reader (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan). A standard curve relating the color intensity (O.D.) to the concentration of the standards (range 4.688-300 pg/ml) was plotted.

Kit ELISAper Interleuchina 10 ELISA Kit for Interleukin 10

La concentrazione di interleuchina 10 ? stata determinata con kit ELISA (FineTest) secondo le istruzioni. In breve, 100 ?L di ciascun campione sono stati aggiunti in ciascun pozzetto e la piastra ? stata incubata a 37?C per 90 minuti. Al termine del tempo di incubazione, il materiale in ciascun pozzetto ? stato rimosso e i pozzetti sono stati lavati due volte con tampone di lavaggio.100 ?L di soluzione di lavoro di anticorpi marcati con biotina sono stati aggiunti ai pozzetti di cui sopra e la piastra ? stata incubata a 37?C per 60 minuti. Al termine dell'incubazione, la soluzione in ciascun pozzetto ? stata rimossa e i pozzetti sono stati lavati tre volte con tampone di lavaggio. Quindi, sono stati aggiunti 100 ?L di coniugato HRP-Streptavidina in ciascun pozzetto e la piastra ? stata incubata a 37?C per 30 minuti. Al termine, i pozzetti sono stati lavati cinque volte e sono stati introdotti 90 ?L di substrato TMB in ciascun pozzetto. Dopo 10-20 minuti, sono stati introdotti 50 ?L di soluzione di stop in ciascun pozzetto e la piastra ? stata immediatamente letta a 450 nm utilizzando un lettore di piastre (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan). ? stata tracciata una curva standard che mette in relazione l'intensit? del colore (O.D.) con la concentrazione degli standard (intervallo 7,813-500pg/ml). The concentration of interleukin 10 was determined by ELISA kit (FineTest) according to the instructions. Briefly, 100 μL of each sample was added to each well and the plate was incubated at 37 μC for 90 minutes. At the end of the incubation time, the material in each well was removed and the wells were washed twice with wash buffer. 100 μL of biotin-labeled antibody working solution was added to the above wells and the plate was incubated at 37 μC for 60 minutes. At the end of the incubation, the solution in each well was removed and the wells were washed three times with wash buffer. Then, 100 μL of HRP-Streptavidin conjugate was added to each well and the plate was incubated at 37 μC for 30 minutes. Finally, the wells were washed five times and 90 μL of TMB substrate was added to each well. After 10-20 minutes, 50 μL of stop solution was added to each well and the plate was immediately read at 450 nm using a plate reader (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan). A standard curve relating the color intensity (O.D.) to the concentration of the standards (range 7.813-500 pg/ml) was plotted.

Saggio ELISA per BAX ELISA assay for BAX

L'attivit? di BAX ? stata determinata utilizzando un kit ELISA (MyBiosource, San Diego, CA, USA) che analizza il BAX nei lisati cellulari, secondo le istruzioni del produttore. In breve, 100 ?L di campione o di standard sono stati aggiunti in ciascun pozzetto e incubati a 37?C per 90 minuti. Quindi, dopo i lavaggi, sono stati aggiunti 100 ?L di anticorpo biotinilato in ciascun pozzetto e si ? incubato per 60 minuti a 37?C. Successivamente, ciascun pozzetto ? stato lavato e sono stati aggiunti 100 ?L di soluzione di lavoro di SABC per 30 minuti a 37?C. Quindi, sono stati aggiunti 90 ?L di substrato TMB e si ? incubato per 15-30 minuti a 37?C. I campioni sono stati analizzati mediante uno spettrometro (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) a 450 nm. La concentrazione ? espressa come pg/mL rispetto a una curva standard (intervallo da 0 a 2000 pg/mL) e i risultati sono espressi come percentuale (%) rispetto al controllo (linea 0). BAX activity was determined using an ELISA kit (MyBiosource, San Diego, CA, USA) that analyzes BAX in cell lysates, according to the manufacturer's instructions. Briefly, 100 μL of sample or standard was added to each well and incubated at 37°C for 90 min. Then, after washing steps, 100 μL of biotinylated antibody was added to each well and incubated for 60 min at 37°C. Next, each well was washed and 100 μL of SABC working solution was added for 30 min at 37°C. Then, 90 μL of TMB substrate was added and incubated for 15–30 min at 37°C. Samples were analyzed using a spectrometer (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) at 450 nm. The concentration is expressed as pg/mL relative to a standard curve (range 0 to 2000 pg/mL) and the results are expressed as a percentage (%) relative to the control (line 0).

Kit ELISA per Recettore muscarinico M1 ELISA Kit for Muscarinic Receptor M1

L'attivit? di M1 ? stata determinata utilizzando un kit ELISA (Novus Biologicals, San Diego, CA, USA) secondo le istruzioni del produttore. In breve, 100 ?l di ciascuno di standard o campione sono stati aggiunti a ciascun pozzetto e la piastra ? stata incubata per 90 minuti a 37?C. Quindi ? stato rimosso il liquido e sono stati aggiunti 100 ?l di Ab di rivelazione biotinilato. Dopo 1 ora a 37?C, il liquido ? stato rimosso e la piastra ? stata lavata 3 volte prima di aggiungere 100?l di coniugato HRP per 30 minuti a 37?C. Dopo 5 lavaggi, sono stati aggiunti 90?l di Reagente Substrato e la piastra ? stata incubata per 15 minuti a 37?C. Infine, sono stati aggiunti 50 ?l di soluzione di stop e i campioni sono stati analizzati mediante uno spettrometro (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) a 450 nm; la concentrazione ? espressa come ng/mL rispetto a una curva standard (intervallo da 0,31 ng/mL a 20 ng/mL) e i risultati sono espressi come percentuale (%) rispetto al controllo (linea 0). M1 activity was determined using an ELISA kit (Novus Biologicals, San Diego, CA, USA) according to the manufacturer's instructions. Briefly, 100 μL of each standard or sample was added to each well and the plate was incubated for 90 minutes at 37°C. Then the liquid was removed and 100 μL of biotinylated detection Ab was added. After 1 hour at 37°C, the liquid was removed and the plate was washed 3 times before adding 100 μL of HRP conjugate for 30 minutes at 37°C. After 5 washes, 90 μL of Substrate Reagent was added and the plate was incubated for 15 minutes at 37°C. Finally, 50 ?L of stop solution was added and the samples were analyzed by a spectrometer (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) at 450 nm; the concentration is expressed as ng/mL relative to a standard curve (range 0.31 ng/mL to 20 ng/mL) and the results are expressed as percentage (%) relative to the control (line 0).

Kit ELISA per Recettore muscarinico M3 ELISA Kit for Muscarinic Receptor M3

L'attivit? di M3 ? stata determinata utilizzando un kit ELISA The activity of M3 was determined using an ELISA kit

secondo le istruzioni del produttore. In breve, 100 ?l di ciascuno di standard o campione sono stati aggiunti a ciascun pozzetto e la piastra ? stata incubata per 90 minuti a 37?C. Quindi il liquido ? stato rimosso e sono stati aggiunti 100 ?l di Ab di rivelazione biotinilato. Dopo 1 ora a 37?C, il liquido ? stato rimosso e la piastra ? stata lavata 3 volte prima di aggiungere 100?l di coniugato HRP per 30 minuti a 37?C. Dopo 5 lavaggi, sono stati aggiunti 90?l di Reagente Substrato e la piastra ? stata incubata per 15 minuti a 37?C. Infine, sono stati aggiunti 50 ?l di soluzione di stop e i campioni sono stati analizzati mediante uno spettrometro (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) a 450 nm; la concentrazione ? espressa come ng/mL rispetto a una curva standard (intervallo da 0,188 ng/mL a 20 ng/mL) e i risultati sono espressi come percentuale (%) rispetto al controllo (linea 0). according to the manufacturer's instructions. Briefly, 100 μL of each standard or sample was added to each well and the plate was incubated for 90 min at 37°C. Then the liquid was removed and 100 μL of biotinylated detection Ab was added. After 1 h at 37°C, the liquid was removed and the plate was washed 3 times before adding 100 μL of HRP conjugate for 30 min at 37°C. After 5 washes, 90 μL of Substrate Reagent was added and the plate was incubated for 15 min at 37°C. Finally, 50 μL of stop solution was added and the samples were analyzed by a spectrometer (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) at 450 nm; the concentration was expressed as ng/mL against a standard curve (range 0.188 ng/mL to 20 ng/mL) and results are expressed as a percentage (%) relative to the control (line 0).

Kit ELISA per Recettore muscarinico M5 ELISA Kit for Muscarinic Receptor M5

L'attivit? di M3 ? stata determinata utilizzando un kit ELISA The activity of M3 was determined using an ELISA kit

secondo le istruzioni del produttore. In breve, 100 ?l di ciascuno di standard o campione sono stati aggiunti a ciascun pozzetto e la piastra ? stata incubata per 90 minuti a 37?C. Quindi ? stato rimosso il liquido e sono stati aggiunti 100 ?l di Ab di rivelazione biotinilato. Dopo 1 ora a 37?C, il liquido ? stato rimosso e la piastra ? stata lavata 3 volte prima di aggiungere 100?l di coniugato HRP per 30 minuti a 37?C. Dopo 5 lavaggi, sono stati aggiunti 90?l di Reagente Substrato e la piastra ? stata incubata per 15 minuti a 37?C. Infine, sono stati aggiunti 50 ?l di soluzione di stop e i campioni sono stati analizzati mediante uno spettrometro (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) a 450 nm; la concentrazione ? espressa come ng/mL rispetto a una curva standard (intervallo da 0,156 ng/mL a 10ng/mL) e i risultati sono espressi come percentuale (%) rispetto al controllo (linea 0). according to the manufacturer's instructions. Briefly, 100 μL of each standard or sample was added to each well and the plate was incubated for 90 min at 37°C. Then the liquid was removed and 100 μL of biotinylated detection Ab was added. After 1 h at 37°C, the liquid was removed and the plate was washed 3 times before adding 100 μL of HRP conjugate for 30 min at 37°C. After 5 washes, 90 μL of Substrate Reagent was added and the plate was incubated for 15 min at 37°C. Finally, 50 μL of stop solution was added and the samples were analyzed by a spectrometer (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) at 450 nm; the concentration was 0.05 μL. expressed as ng/mL against a standard curve (range 0.156 ng/mL to 10ng/mL) and results are expressed as a percentage (%) compared to the control (line 0).

Risultati Results

Negli ultimi anni sono aumentate le evidenze sull'uso dei probiotici a beneficio di disturbi psichiatrici, come dimostra l'aumento del numero di studi clinici; considerando le evidenze sull'interazione tra microbioma e cervello e sul ruolo del microbioma nello sviluppo dei disturbi dell'umore, il presente studio si proponeva di indagare il ruolo di diversi probiotici in grado di migliorare i meccanismi cellulari correlati alle funzioni cognitive. A tal fine, il primo passo ? consistito in uno studio dose-risposta di 24 ore per determinare quali fossero le migliori concentrazioni di probiotici da utilizzare per creare una nuova formulazione. Come mostrato nella Figura 1, B. Bifidum, B. Longum e L. Paracasei hanno dimostrato di avere l'effetto pi? benefico sulla vitalit? cellulare rispetto al controllo e agli altri probiotici testati (p<0,05); in particolare, le concentrazioni con il maggiore effetto si sono rivelate essere B. Bifidum 10mg/ml, B. Longum 5mg/ml e L. Paracasei 10mg/ml con gli effetti pi? forti sulla vitalit? cellulare (p<0,05). Considerando i risultati ottenuti in questa prima fase, queste concentrazioni sono state utilizzate per gli esperimenti successivi (Figura 1). In recent years, evidence on the use of probiotics for the benefit of psychiatric disorders has increased, as demonstrated by the increase in the number of clinical trials; considering the evidence on the interaction between the microbiome and the brain and the role of the microbiome in the development of mood disorders, the present study aimed to investigate the role of different probiotics in improving cellular mechanisms related to cognitive functions. To this end, the first step consisted of a 24-hour dose-response study to determine the best concentrations of probiotics to use to create a new formulation. As shown in Figure 1, B. Bifidum, B. Longum and L. Paracasei were shown to have the most beneficial effect on cell viability compared to the control and the other probiotics tested (p<0.05); in particular, the concentrations with the greatest effect were found to be B. Bifidum 10mg/ml, B. Longum 5mg/ml and L. Paracasei 10mg/ml with the strongest effects on cell viability (p<0.05). Considering the results obtained in this first phase, these concentrations were used for the subsequent experiments (Figure 1).

Prima di condurre ulteriori analisi sugli epiteli cerebrali, sono state eseguite ulteriori indagini per ottenere maggiori informazioni sull'assorbimento fisiologico in un modello di barriera intestinale convalidato da EMA e FDA. Per dimostrare la capacit? della nuova formulazione ipotizzata di mantenere una corretta fisiologia cellulare e di non indurre danni o irritabilit? alle cellule, sono stati valutati la vitalit? cellulare, i valori TEER e la produzione di metaboliti. Come mostrato nella Figura 2, la vitalit? cellulare mostra un aumento del metabolismo mitocondriale per tutti gli agenti testati rispetto al controllo; l'effetto maggiore (p<0,05) ? stato osservato con la combinazione di tutti i probiotici. Sono state quindi eseguite analisi TEER per confermare l'integrit? del monostrato intestinale. I valori di resistenza elettrica transepiteliale (TEER) di 510 ? 10 !*cm<2 >per le cellule intestinali CaCo2 sono in accordo con i risultati della letteratura e suggeriscono che le cellule formano un monostrato intatto dopo i trattamenti, mantenendo una corretta integrit? di barriera. A conferma di ci?, tutti i probiotici testati sono stati in grado di attraversare la barriera intestinale raggiungendo l'ambiente plasmatico (p < 0,05), in particolare ci? ? stato osservato dall'analisi della presenza di acido butirrico a livello basolaterale. Specificamente, ? stato osservato che la combinazione dell'invenzione ? in grado di amplificare l'effetto dei singoli agenti, con conseguente aumento dell'assorbimento attraverso la barriera intestinale; nello specifico, la combinazione dell'invenzione aumenta la produzione di acidi grassi a catena corta del 25% rispetto a B. Bifidum, del 69% rispetto a B. Longum e dell'80% rispetto a L. Paracasei. Sulla base di questi risultati, si pu? ipotizzare che la combinazione dell'invenzione e di tutti gli agenti selezionati siano in grado di influenzare positivamente la permeabilit? intestinale senza effetti collaterali, dimostrando cos? la sicurezza del prodotto e suggerendo che la formulazione probiotica ? in grado di influenzare direttamente l'organo bersaglio (Figura 2). Before conducting further analyses in brain epithelia, further investigations were performed to gain more insight into physiological absorption in an EMA and FDA validated intestinal barrier model. To demonstrate the ability of the new formulation to maintain proper cell physiology and not induce cell damage or irritability, cell viability, TEER values, and metabolite production were assessed. As shown in Figure 2, cell viability showed an increase in mitochondrial metabolism for all tested agents compared to control; the greatest effect (p<0.05) was observed with the combination of all probiotics. TEER analyses were then performed to confirm the integrity of the intestinal monolayer. Transepithelial electrical resistance (TEER) values of 510 ? 10 !*cm<2 >for CaCo2 intestinal cells are in agreement with the results of the literature and suggest that the cells form an intact monolayer after the treatments, maintaining a correct barrier integrity. In confirmation of this, all the tested probiotics were able to cross the intestinal barrier reaching the plasma environment (p < 0.05), in particular this was observed by the analysis of the presence of butyric acid at the basolateral level. Specifically, it was observed that the combination of the invention is able to amplify the effect of the individual agents, with consequent increase in absorption through the intestinal barrier; specifically, the combination of the invention increases the production of short-chain fatty acids by 25% compared to B. Bifidum, by 69% compared to B. Longum and by 80% compared to L. Paracasei. Based on these results, it can be concluded that the combination of the invention increases the production of short-chain fatty acids by 25% compared to B. Bifidum, by 69% compared to B. Longum and by 80% compared to L. Paracasei. hypothesize that the combination of the invention and all the selected agents are able to positively influence intestinal permeability without side effects, thus demonstrating the safety of the product and suggesting that the probiotic formulation is able to directly influence the target organ (Figure 2).

Sulla base del noto coinvolgimento del glutammato nel modulare i toni dell'umore, ? stato impiegato un pre-trattamento con glutammato 8mM per simulare una condizione di depressione o pi? in generale di disturbi dell'umore, come riportato in letteratura. Come mostrato nella figura 3, il pre-trattamento con glutammato 8mM da solo induce una significativa riduzione della vitalit? cellulare. Al contrario, il trattamento con probiotici ? in grado di invertire questa tendenza e, come gi? riportato in precedenza, i risultati migliori sono mostrati dalla combinazione dell'invenzione con un aumento della vitalit? dell'1,9% rispetto al solo L-Glu, del 12% rispetto a B. Bifidum, del 60% rispetto a B. Longum e del 5% rispetto a L. Paracasei. ? stato valutato anche l'effetto di questo pretrattamento sulla formazione di un gradiente protonico attraverso la membrana mitocondriale interna. Anche in questo caso, i probiotici da soli hanno avuto un effetto positivo, inducendo un aumento significativo della fluorescenza di JC-1 (p<0,05), mentre la combinazione dell'invenzione ? stata in grado di invertire la dissipazione del potenziale mitocondriale rispetto al pre-trattamento con L-Glu, spostando il segnale di fluorescenza dal verde al rosso e indicando quindi un aumento del potenziale di membrana. ? stato inoltre analizzato il danno da stress ossidativo indotto da L-Glu; da questa analisi ? emerso che la combinazione dell'invenzione ? stata in grado di ridurre la perossidazione lipidica meglio dei singoli probiotici, in particolare la combinazione dell'invenzione ha ridotto la perossidazione di 3 volte rispetto al solo L-Glu, del 33% rispetto a B. Bifidum, del 13% rispetto a B. Longum e del 60% rispetto a L. Paracasei. Questi risultati indicano che la combinazione di probiotici attenua il danno cellulare indotto dal L-Glu riducendo lo stress ossidativo e modulando il benessere mitocondriale (Figura 3). Based on the known involvement of glutamate in modulating mood, a pre-treatment with 8 mM glutamate was used to simulate a condition of depression or more generally of mood disorders, as reported in the literature. As shown in figure 3, pre-treatment with 8 mM glutamate alone induced a significant reduction in cell viability. On the contrary, treatment with probiotics was able to reverse this trend and, as previously reported, the best results were shown by the combination of the invention with an increase in viability of 1.9% compared to L-Glu alone, 12% compared to B. Bifidum, 60% compared to B. Longum and 5% compared to L. Paracasei. The effect of this pre-treatment on the formation of a proton gradient across the inner mitochondrial membrane was also evaluated. Again, probiotics alone had a positive effect, inducing a significant increase in JC-1 fluorescence (p<0.05), while the combination of the invention was able to reverse the dissipation of mitochondrial potential compared to pre-treatment with L-Glu, shifting the fluorescence signal from green to red and thus indicating an increase in membrane potential. L-Glu-induced oxidative stress damage was also analyzed; from this analysis it emerged that the combination of the invention was able to reduce lipid peroxidation better than single probiotics, in particular the combination of the invention reduced peroxidation by 3-fold compared to L-Glu alone, by 33% compared to B. Bifidum, by 13% compared to B. Longum and by 60% compared to L. Paracasei. These results indicate that the probiotic combination attenuates L-Glu-induced cellular damage by reducing oxidative stress and modulating mitochondrial fitness (Figure 3).

Sulla base dei risultati ottenuti sulla capacit? dei Probiotici e della combinazione dell'invenzione in particolare di contrastare il danno cellulare, ? stato analizzato anche l'effetto dei Probiotici contro l'apoptosi, poich? ansia e depressione sono condizioni note per l'elevato livello di morte cellulare. ? stata quindi analizzata l'attivit? di BAX, una proteina proapoptotica, e del citocromo C, un marcatore attivatore del processo apoptotico senza possibilit? di spegnimento. L-Glu ha aumentato sia l'attivit? di BAX che di Citocromo C rispetto al controllo (p<0,05); al contrario, il trattamento con probiotici ha inibito l'aumento di questi due marcatori apoptotici inducendo una riduzione del danno da esposizione al glutammato. Come previsto, la combinazione dell'invenzione ? stata in grado di modulare sia BAX che Citocromo C, confermando il ruolo attivo nel mantenere l'omeostasi delle cellule neuronali. In particolare, la miscela ? stata in grado di ridurre l'attivit? di BAX del 28% rispetto a B. Bifidum, del 60% rispetto a B. Longum e del 56% rispetto a L. Paracasei e di ridurre l'attivit? di Citocromo C del 60% rispetto a B. Bifidum, del 72% rispetto a B. Longum e del 55% rispetto a L. Paracasei. Questi dati indicano che la combinazione dell'invenzione fornisce neuroprotezione migliorando drasticamente la sovraespressione di BAX e Citocromo C (Figura 4). Based on the results obtained on the ability of Probiotics and the combination of the invention in particular to counteract cellular damage, the effect of Probiotics against apoptosis was also analyzed, since anxiety and depression are conditions known to cause high levels of cell death. The activity of BAX, a proapoptotic protein, and of cytochrome C, an activating marker of the apoptotic process with no possibility of switching it off, was then analyzed. L-Glu increased both the activity of BAX and Cytochrome C compared to the control (p<0.05); on the contrary, treatment with probiotics inhibited the increase of these two apoptotic markers inducing a reduction in damage from exposure to glutamate. As expected, the combination of the invention was able to modulate both BAX and Cytochrome C, confirming their active role in maintaining the homeostasis of neuronal cells. In particular, the mixture was able to modulate both BAX and Cytochrome C, confirming their active role in maintaining the homeostasis of neuronal cells. was able to reduce BAX activity by 28% compared to B. Bifidum, by 60% compared to B. Longum and by 56% compared to L. Paracasei and to reduce Cytochrome C activity by 60% compared to B. Bifidum, by 72% compared to B. Longum and by 55% compared to L. Paracasei. These data indicate that the combination of the invention provides neuroprotection by dramatically enhancing the overexpression of BAX and Cytochrome C (Figure 4).

Inoltre, ? noto che la condizione di depressione maggiore ? accompagnata da una significativa attivazione dei marcatori immuno-infiammatori, come le citochine proinfiammatorie che possono portare all'interruzione dei meccanismi di regolazione e segnalazione del cervello che coinvolgono aspetti comportamentali ed emotivi. In questo contesto, IL6 e IL10 sono risultate essere significativamente elevate nei pazienti con disturbi dell'umore. Come mostrato nella figura 5, l'esposizione a L-Glu ha migliorato la produzione di citochine, aumentando il processo infiammatorio rispetto al controllo (p<0,05). Al contrario, i probiotici sono in grado di migliorare questa condizione riducendo la produzione di citochine infiammatorie, suggerendo che questa nuova formulazione dovrebbe essere in grado di mantenere la sua capacit? anti-infiammatoria anche durante la depressione. I risultati ottenuti indicano che la combinazione di probiotici inverte l'infiammazione indotta da L-Glu, in particolare la combinazione dell'invenzione ? in grado di ridurre la produzione di IL6 dell'88%, del 78% e dell?80% rispetto a B. Bifidum, L. Longum e L. Paracasei rispettivamente. Inoltre, la combinazione dell'invenzione ? stata in grado di ridurre l'attivit? di IL10 dell'84% rispetto a B. Bifidum, del 40% rispetto a B. Longum e del 73% rispetto a L. Paracasei (Figura 5). Furthermore, it is known that the condition of major depression is accompanied by a significant activation of immuno-inflammatory markers, such as proinflammatory cytokines that can lead to the disruption of brain regulation and signaling mechanisms involving behavioral and emotional aspects. In this context, IL6 and IL10 were found to be significantly elevated in patients with mood disorders. As shown in Figure 5, exposure to L-Glu improved the production of cytokines, increasing the inflammatory process compared to the control (p<0.05). On the contrary, probiotics are able to improve this condition by reducing the production of inflammatory cytokines, suggesting that this new formulation should be able to maintain its anti-inflammatory capacity even during depression. The results obtained indicate that the combination of probiotics reverses the inflammation induced by L-Glu, in particular the combination of the invention is able to reverse the inflammation induced by L-Glu. able to reduce IL6 production by 88%, 78% and 80% compared to B. Bifidum, L. Longum and L. Paracasei respectively. Furthermore, the combination of the invention was able to reduce IL10 activity by 84% compared to B. Bifidum, by 40% compared to B. Longum and by 73% compared to L. Paracasei (Figure 5).

Infine, diversi rapporti hanno identificato una riduzione della densit? di M2-AChR sia nei pazienti affetti da disturbo bipolare che da disturbo depressivo maggiore, dimostrando che il sistema colinergico svolge un ruolo importante nella regolazione dell'umore. Pertanto, una ridotta espressione di questi recettori potrebbe aumentare il rilascio di Ach e, in effetti, nei pazienti depressi ? stato riscontrato un aumento dei livelli centrali di colina. Come riportato nella figura 6, l'attivit? dei recettori M2-AChRs e la produzione di Ach sono aumentate dopo il trattamento con L-Glu, confermando i suoi effetti nell'indurre danni neuronali (p<0,05); al contrario, il trattamento con probiotici ? stato in grado di invertire questa condizione, diminuendo sia l'attivit? dei recettori muscarinici che la produzione di Ach rispetto a L-Glu (p<0,05); tuttavia, l'effetto massimo ? stato osservato quando i probiotici sono stati combinati, confermando il ruolo cooperativo di questi probiotici nel modulare i toni dell'umore agendo sul sistema colinergico. In particolare, la combinazione dell'invenzione ? stata in grado di ridurre l'attivit? di M2 del 64%, del 32% e del 25% rispetto a B. Bifidum, L. Longum e L. Paracasei rispettivamente. Inoltre, la combinazione dell'invenzione ? stata in grado di ridurre la produzione di acetilcolina del 72% rispetto a B. Bifidum, del 48% rispetto a B. Longum e del 40% rispetto a L. Paracasei. Questi risultati indicano che la combinazione di probiotici agisce sul sistema colinergico invertendo i meccanismi alla base dei disturbi dell'umore indotti da L-Glu grazie ai loro effetti cooperativi (Figura 6). Finally, several reports have identified a reduction in M2-AChR density in both bipolar and major depressive disorder patients, demonstrating that the cholinergic system plays an important role in mood regulation. Therefore, a reduced expression of these receptors could increase ACh release and, indeed, an increase in central choline levels was found in depressed patients. As reported in Figure 6, M2-AChRs activity and ACh production were increased after L-Glu treatment, confirming its effects in inducing neuronal damage (p<0.05); on the contrary, probiotic treatment was able to reverse this condition, decreasing both muscarinic receptor activity and ACh production compared to L-Glu (p<0.05); however, the maximum effect was observed after L-Glu treatment. was observed when the probiotics were combined, confirming the cooperative role of these probiotics in modulating mood by acting on the cholinergic system. In particular, the combination of the invention was able to reduce M2 activity by 64%, 32% and 25% compared to B. Bifidum, L. Longum and L. Paracasei respectively. Furthermore, the combination of the invention was able to reduce acetylcholine production by 72% compared to B. Bifidum, by 48% compared to B. Longum and by 40% compared to L. Paracasei. These results indicate that the combination of probiotics acts on the cholinergic system by reversing the mechanisms underlying L-Glu-induced mood disorders thanks to their cooperative effects (Figure 6).

Infine, sono state condotte analisi sull'attivit? di BDNF e GDNF e sulla produzione di serotonina, per l'implicazione che i fattori nervosi nella fisiopatologia della depressione possono essere di origine intestinale o cerebrale e svolgere ruoli essenziali nell'omeostasi sistemica e nella regolazione dello sviluppo e della plasticit? dei circuiti neurali. Precisamente, si co-modulano a vicenda nel mediare i loro ruoli fisiologici nella regolazione dello sviluppo e della plasticit? dei circuiti neurali. La serotonina stimola l'espressione di BDNF/GDNF, mentre BDNF/GDNF promuove la neurogenesi e la sopravvivenza neuronale della serotonina. L'alterazione del meccanismo di segnalazione serotonina-BDNF ? stata implicata nella fisiopatologia della depressione. Questo meccanismo influenza lo sviluppo, la sopravvivenza e la differenziazione dei neuroni, agendo sinergicamente sulla sopravvivenza dei neuroni motori danneggiati negli episodi depressivi. Come mostrato nella figura 7, ? stata osservata un'attivit? significativamente pi? elevata di GDNF/BDNF nei campioni trattati con L-Glu rispetto al controllo (p <0,05). Tuttavia, la combinazione dell'invenzione ? stata in grado di ripristinare il danno attivando la via della sopravvivenza e mantenendo l'equilibrio tra l'attivit? di BDNF/GDNF meglio dei singoli agenti durante l'esposizione a L-Glu (p <0,05). In particolare, la combinazione dell'invenzione ? stata in grado di aumentare l'attivit? di BDNF del 37% rispetto a B. Bifidum, del 20% rispetto a B. Longum e del 48% rispetto a L. Paracasei. Inoltre, la combinazione dell'invenzione ? stata in grado di ridurre l'attivit? di GDNF del 52%, del 41% e del 43% rispetto a B. Bifidum, L. Longum e L. Paracasei rispettivamente. Infine, la combinazione dell'invenzione ? stata in grado di aumentare la produzione di serotonina del 60%, del 79% e del 65% rispetto a B. Bifidum, L. Longum e L. Paracasei rispettivamente (Figura 7). Finally, analyses were conducted on BDNF and GDNF activity and serotonin production, for the implication that neural factors in the pathophysiology of depression may be of gut or brain origin and play essential roles in systemic homeostasis and in the regulation of neural circuit development and plasticity. Specifically, they co-modulate each other in mediating their physiological roles in the regulation of neural circuit development and plasticity. Serotonin stimulates BDNF/GDNF expression, while BDNF/GDNF promotes neurogenesis and neuronal survival than serotonin. The alteration of the serotonin-BDNF signaling mechanism has been implicated in the pathophysiology of depression. This mechanism influences neuronal development, survival and differentiation, acting synergistically on the survival of damaged motor neurons in depressive episodes. As shown in Figure 7, a significantly higher activity was observed elevated GDNF/BDNF activity in L-Glu-treated samples compared to control (p < 0.05). However, the combination of the invention was able to restore the damage by activating the survival pathway and maintaining the balance between BDNF/GDNF activity better than the single agents during L-Glu exposure (p < 0.05). In particular, the combination of the invention was able to increase BDNF activity by 37% compared to B. Bifidum, by 20% compared to B. Longum and by 48% compared to L. Paracasei. Furthermore, the combination of the invention was able to reduce GDNF activity by 52%, 41% and 43% compared to B. Bifidum, L. Longum and L. Paracasei respectively. Finally, the combination of the invention was able to restore the damage by activating the survival pathway and maintaining the balance between BDNF/GDNF activity better than the single agents during L-Glu exposure (p < 0.05). was able to increase serotonin production by 60%, 79% and 65% compared to B. Bifidum, L. Longum and L. Paracasei respectively (Figure 7).

Questi risultati sono confermati dall'induzione di serotonina da parte della combinazione dell'invenzione (p <0,05), la cui produzione svolge un ruolo chiave nella fisiopatologia dello stress, innescando un deterioramento della plasticit? sinaptica, disfunzioni neuronali e neuroinfiammazione. These results are confirmed by the induction of serotonin by the combination of the invention (p < 0.05), the production of which plays a key role in the pathophysiology of stress, triggering a deterioration of synaptic plasticity, neuronal dysfunction and neuroinflammation.

I saggi descritti sopra hanno dimostrato che la supplementazione degli specifici ceppi dell'invenzione pu? ripristinare il corretto metabolismo intestinale, che ? correlato al mantenimento dell'umore. The tests described above have demonstrated that supplementation of the specific strains of the invention can restore proper intestinal metabolism, which is related to maintaining mood.

La presenza della secrezione di SCFA, ad esempio di acido butirrico, ? in grado di funzionare come secondi messaggeri e di attivare diversi meccanismi che risultano alterati in condizioni di disfunzione cognitiva. The presence of SCFA secretion, for example butyric acid, is able to function as second messengers and activate various mechanisms that are altered in conditions of cognitive dysfunction.

Si pu? ipotizzare che il mantenimento dell'omeostasi intestinale possa migliorare l'attivit? cerebrale diminuendo la perdita di cellule. It can be hypothesized that maintaining intestinal homeostasis may improve brain activity by decreasing cell loss.

La combinazione dell'invenzione fornisce una neuroprotezione nelle lesioni cellulari indotte da glutammato. The combination of the invention provides neuroprotection in glutamate-induced cell injury.

Gli effetti protettivi della combinazione erano correlati alla modulazione dell'espressione delle proteine legate all'apoptosi, attraverso la sottoregolazione della sintesi di BAX proapoptotica e l'aumento dell'espressione di bcl-2 antiapoptotica. The protective effects of the combination were related to the modulation of the expression of apoptosis-related proteins, through the downregulation of the synthesis of proapoptotic BAX and the increase of the expression of antiapoptotic bcl-2.

L?analisi degli effetti di neuroprotezione della combinazione dell'invenzione in un modello di lesioni cellulari neuronali, mediate attraverso interazioni serotoninergiche-colinergiche, sottolinea l'importanza di detti ceppi nel meccanismo neuroprotettivo che porta ai disturbi dell'umore. The analysis of the neuroprotective effects of the combination of the invention in a model of neuronal cell injury, mediated through serotonergic-cholinergic interactions, underlines the importance of said strains in the neuroprotective mechanism leading to mood disorders.

L'inibizione delle citochine proinfiammatorie ? alla base della diminuzione della neuroinfiammazione nella depressione, in grado di alterare i meccanismi di regolazione e segnalazione del cervello che coinvolgono gli aspetti comportamentali ed emotivi. Inhibition of proinflammatory cytokines is the basis of the decrease in neuroinflammation in depression, capable of altering the brain's regulatory and signaling mechanisms that involve behavioral and emotional aspects.

Funzionalit? cognitiva Cognitive Functionality

Sono stati eseguiti anche saggi per indagare il ruolo del microbioma in relazione ai disturbi cognitivi. Assays were also performed to investigate the role of the microbiome in relation to cognitive disorders.

In primo luogo, ? stato condotto uno studio dose-risposta su un modello in vitro utilizzando cellule SHSY-5Y per valutare la sicurezza di diversi probiotici e sostanze, come segue: First, a dose-response study was conducted in an in vitro model using SHSY-5Y cells to evaluate the safety of different probiotics and substances, as follows:

<? >Bifidobacterium Bifidum novaBBF7 (di seguito indicato anche come B. Bifidum) nell?intervallo da 5 mg/ml a 30 mg/ml (corrispondente a 0,5x10<9>-3x10<9 >CFU) ? Bifidobacterium Longum novaBLG2 (di seguito indicato anche come B. Longum) nell?intervallo da 1 mg/ml a 30 mg/ml (corrispondente a 1x10<8>-3x10<9 >CFU) <? >Bifidobacterium Bifidum novaBBF7 (hereinafter also referred to as B. Bifidum) in the range of 5 mg/ml to 30 mg/ml (corresponding to 0.5x10<9>-3x10<9 >CFU) ? Bifidobacterium Longum novaBLG2 (hereinafter also referred to as B. Longum) in the range of 1 mg/ml to 30 mg/ml (corresponding to 1x10<8>-3x10<9 >CFU)

? Lactobacillus Paracasei TJB8 (di seguito indicato anche come L. Paracasei) nell?intervallo da 3 ?g/ml a 20 mg/ml (corrispondente a 1x10<6>-6x10<9 >CFU) ? Lactobacillus Paracasei TJB8 (hereinafter also referred to as L. Paracasei) in the range from 3 ?g/ml to 20 mg/ml (corresponding to 1x10<6>-6x10<9 >CFU)

? un ceppo di L. Helveticus TJA4 nell?intervallo da 1,1?g/ml a 17mg/ml (corrispondente a 1,1x10<5>-1,7x10<9 >CFU) ? a strain of L. Helveticus TJA4 in the range of 1.1?g/ml to 17mg/ml (corresponding to 1.1x10<5>-1.7x10<9 >CFU)

? un ceppo di L. Plantarum TJA7 nell?intervallo da 100?g/ml a 2,5mg/ml (corrispondente a 2,5x10<8>-1x10<9 >CFU) ? a strain of L. Plantarum TJA7 in the range of 100?g/ml to 2.5mg/ml (corresponding to 2.5x10<8>-1x10<9 >CFU)

<? >un ceppo di B. Psychaerophilum Q5 nell?intervallo da 3?g/ml a 20mg/ml (corrispondente a 3x10<5>-2x10<9 >CFU) <? >a strain of B. Psychaerophilum Q5 in the range of 3?g/ml to 20mg/ml (corresponding to 3x10<5>-2x10<9 >CFU)

Tutte le sostanze sono state preparate direttamente nel terreno di stimolazione. All substances were prepared directly in the stimulation medium.

La migliore concentrazione di ciascun probiotico (basata sulla conversione da CFU a mg/ml al giorno) ? stata mantenuta per tutti gli esperimenti successivi. The best concentration of each probiotic (based on conversion from CFU to mg/ml per day) was maintained for all subsequent experiments.

Sulla base dei dati ottenuti, la migliore concentrazione di ciascuna sostanza ? stata testata per la barriera intestinale o per modulare i mediatori rilasciati dai probiotici. In questo contesto, ? stato realizzato un modello di co-cultura intestino/cervello seminando cellule intestinali CaCo-2 nella parte apicale del sistema Transwell? e stimolando le cellule con B. Bifidum 10 mg/ml, B. Longum 5 mg/ml, L. Paracasei 10 mg/ml, da soli e in combinazione. Sono stati quindi eseguiti test di sicurezza e l'analisi dell'integrit? della barriera per evitare l'irritabilit?, valutando anche il ruolo attivo dei loro metaboliti di attravesare l'intestino. Di conseguenza, i campioni metabolizzati dalle cellule intestinali sono stati utilizzati per stimolare l'epitelio cerebrale (cellule SHSY-5Y) posto nel compartimento basolaterale, analizzando la principale attivit? biologica esercitata dai probiotici durante le disfunzioni cognitive. Pi? in dettaglio, sono stati eseguiti ulteriori esperimenti per valutare due diversi aspetti biologici coinvolti nell'invecchiamento cerebrale e nella neurodegenerazione: lo stress ossidativo e il danno ferro-dipendente. Infatti, il ruolo dello stress ossidativo ? stato indagato mediante pretrattamento per 30 minuti con H2O2 200 ?M su cellule neuronali. La vitalit? cellulare, il potenziale di membrana mitocondriale e la produzione di ROS sono stati analizzati per valutare la capacit? di tutti i probiotici, da soli o in combinazione, di prevenire o ripristinare il danno causato dallo stress ossidativo con H2O2 . Infine, per indurre neurodegenerazione, le cellule sono state pre-trattate con ferro catalitico (Fe<3+>) 75 ?M per 24 ore e quindi trattate con tutti i probiotici, da soli e in combinazione, per 24 ore per studiare la protezione esercitata dalla combinazione, analizzando la vitalit?, la perossidazione lipidica e le vie intracellulari attivate durante l'accumulo di ferro che ha portato a disfunzioni cognitive. Based on the data obtained, the best concentration of each substance was tested for the intestinal barrier or to modulate the mediators released by probiotics. In this context, a gut/brain co-culture model was established by seeding intestinal CaCo-2 cells in the apical part of the Transwell? system and stimulating the cells with B. Bifidum 10 mg/ml, B. Longum 5 mg/ml, L. Paracasei 10 mg/ml, alone and in combination. Safety tests and barrier integrity analysis were then performed to avoid irritability, also evaluating the active role of their metabolites in crossing the intestine. Consequently, samples metabolized by intestinal cells were used to stimulate the brain epithelium (SHSY-5Y cells) located in the basolateral compartment, analyzing the main biological activity exerted by probiotics during cognitive dysfunction. More In detail, further experiments were performed to evaluate two different biological aspects involved in brain aging and neurodegeneration: oxidative stress and iron-dependent damage. In fact, the role of oxidative stress was investigated by pretreatment for 30 minutes with 200 ?M H2O2 on neuronal cells. Cell viability, mitochondrial membrane potential and ROS production were analyzed to evaluate the ability of all probiotics, alone or in combination, to prevent or restore the damage caused by oxidative stress with H2O2. Finally, to induce neurodegeneration, cells were pre-treated with 75 μM catalytic iron (Fe<3+>) for 24 h and then treated with all probiotics, alone and in combination, for 24 h to study the protection exerted by the combination, analyzing viability, lipid peroxidation and intracellular pathways activated during iron accumulation that led to cognitive dysfunction.

Materiali e metodi Materials and methods

Colture cellulari Cell Cultures

Cellule SH-SY5Y sono state coltivate in una miscela di Dulbecco's Modified Eagle Medium F12 e Dulbecco's Modified Eagle Medium in rapporto 1: 1, integrato con il 10% di siero fetale bovino , HEPES 2 mM , L-Glutamina 2mM e 1% di penicillina/streptomicina (Merck, Milano, Italia). Le cellule sono mantenute in un incubatore a 37?C al 5% di CO2 e al 95% di umidit?. La linea cellulare CaCo-2, fornita dall'American Type Culture Collection SH-SY5Y cells were cultured in a mixture of Dulbecco's Modified Eagle Medium F12 and Dulbecco's Modified Eagle Medium in a 1:1 ratio, supplemented with 10% fetal bovine serum, 2 mM HEPES, 2 mM L-Glutamine and 1% penicillin/streptomycin (Merck, Milan, Italy). Cells were maintained in a 37?C incubator at 5% CO2 and 95% humidity. The CaCo-2 cell line, provided by the American Type Culture Collection

, ? stata coltivata in DMEM/F12 contenente il 10% di FBS , l-glutammina 2 mM e l'1% di penicillinastreptomicina a 37 ?C in un incubatore al 5% di CO2. , was grown in DMEM/F12 containing 10% FBS, 2 mM l-glutamine and 1% penicillinstreptomycin at 37 ?C in a 5% CO2 incubator.

Asse intestino-cervello Gut-brain axis

Per testare l'interazione tra cellule CaCo-2 e cellule SHSY-5Y ? stato utilizzato il sistema di co-coltura Transwell?. Le cellule SHSY-5Y sono state pretrattate per indurre un danno da stress ossidativo come precedentemente descritto. ? stata utilizzata una membrana semipermeabile con una dimensione dei pori di 0,4?m (BD Biosciences) per separare le due camere riempite con terreno DMEM. Le cellule CaCo-2 sono state seminate nella camera superiore alla densit? di 50000 cellule/pozzetto e raggiunta la confluenza per 28 giorni (tempo di maturazione delle cellule in cui le cellule intestinali producono microvilli); quando le cellule intestinali si sono trasformate in monostrato, le cellule SHSY-5Y sono state seminate nella camera inferiore alla densit? di 50000 cellule/pozzetto e mantenute in coltura fino al raggiungimento della confluenza. To test the interaction between CaCo-2 cells and SHSY-5Y cells, the Transwell co-culture system was used. SHSY-5Y cells were pretreated to induce oxidative stress damage as previously described. A semipermeable membrane with a pore size of 0.4 μm (BD Biosciences) was used to separate the two chambers filled with DMEM medium. CaCo-2 cells were seeded in the upper chamber at a density of 50,000 cells/well and reached confluence for 28 days (cell maturation time when intestinal cells produce microvilli); when intestinal cells transformed into a monolayer, SHSY-5Y cells were seeded in the lower chamber at a density of 50,000 cells/well and maintained in culture until confluence was reached.

Test MTT MTT Test

Al termine dell'esperimento, ? stato eseguito il test MTT come descritto in letteratura per determinare la vitalit? cellulare dopo le stimolazioni. Le cellule sono state incubate in DMEM senza rosso fenolo 0% di FBS con l'1% di colorante MTT per 2 ore a 37?C in un incubatore, quindi la vitalit? cellulare ? stata determinata misurando l'assorbanza mediante uno spettrometro (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) a 570 nm con correzione a 690 nm. I risultati sono stati ottenuti confrontandoli con le cellule di controllo (100% vitali). At the end of the experiment, the MTT assay was performed as described in the literature to determine cell viability after stimulations. Cells were incubated in DMEM without phenol red 0% FBS with 1% MTT dye for 2 hours at 37?C in an incubator, then cell viability was determined by measuring absorbance using a spectrometer (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) at 570 nm with correction at 690 nm. The results were obtained by comparing them with control cells (100% viable).

Analisi dell'integrit? intestinale Intestinal integrity analysis

I valori di TEER degli inserti sono stati misurati a giorni alterni in modo continuo per 21 giorni utilizzando EVOM3 e gli esperimenti sono stati avviati quando il TERR ha raggiunto ?500 ? ?cm2. In letteratura ? riportato che i valori di TEER ?500 ? 52,9? ?cm2 sono raccomandati per lo studio di trasporto. The TEER values of the inserts were measured every other day continuously for 21 days using EVOM3 and the experiments were started when the TERR reached ?500 ? ?cm2. It is reported in the literature that TEER values ?500 ? 52.9? ?cm2 are recommended for transport study.

Quantificazione dell'acido butirrico Quantification of butyric acid

Per quantificare i metaboliti dei probiotici, ? stata analizzata la produzione di acido butirrico utilizzando un kit ELISA (Cloud-Clone, Wuhan) secondo le istruzioni del produttore. L'assorbanza di ciascun campione ? stata misurata dopo l'aggiunta della soluzione di stop a 450 nm utilizzando un lettore di piastre (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) e la OD ? stata interpolarizzata con una curva standard (da 10.000 pg/mL a pg/ml), esprimendo i dati come media (pg/ml) rispetto al controllo. To quantify probiotic metabolites, butyric acid production was analyzed using an ELISA kit (Cloud-Clone, Wuhan) according to the manufacturer's instructions. The absorbance of each sample was measured after addition of the stop solution at 450 nm using a plate reader (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan), and the OD was interpolated with a standard curve (10,000 pg/mL to pg/mL), expressing the data as mean (pg/mL) versus control.

Produzione di ROS ROS production

Il tasso di rilascio dell'anione superossido ? stato utilizzato per esaminare i ROS prodotti dagli astrociti dopo le stimolazioni. Dopo il trattamento, in tutti i campioni (trattati e non) sono stati aggiunti 100 ?l di citocromo C e, in un altro campione, sono stati aggiunti anche 100 ?l di superossido dismutasi per 30 minuti in un incubatore (tutte le sostanze erano di Sigma-Aldrich). L'assorbanza ? stata misurata mediante uno spettrometro (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan), a 550 nm, e O2 ? stato espresso come nanomoli di citocromo C ridotto per microgrammo di proteina rispetto al controllo in percentuale (%). The rate of superoxide anion release was used to examine ROS produced by astrocytes after stimulation. After treatment, 100 μl of cytochrome C was added to all samples (treated and untreated), and 100 μl of superoxide dismutase was also added to another sample for 30 minutes in an incubator (all substances were from Sigma-Aldrich). Absorbance was measured by a spectrometer (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan), at 550 nm, and O2 was expressed as nanomoles of cytochrome C reduced per microgram of protein compared to the control in percent (%).

Potenziale di membrana mitocondriale Mitochondrial membrane potential

Il potenziale di membrana mitocondriale ? stato analizzato con Oxygen Consumption/Mito membrane Potential Dual Assay Kit seguendo le istruzioni del produttore. Il potenziale di membrana mitocondriale ? stato misurato utilizzando gli aggregati di JC-1 a un'eccitazione/emissione di 560/590 nm e i monomeri a un'eccitazione/emissione di 485/535 nm in uno spettrometro a fluorescenza (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan). I risultati sono espressi come (%) rispetto alle cellule di controllo. Mitochondrial membrane potential was analyzed with the Oxygen Consumption/Mito membrane Potential Dual Assay Kit according to the manufacturer's instructions. Mitochondrial membrane potential was measured using JC-1 aggregates at 560/590 nm excitation/emission and monomers at 485/535 nm excitation/emission in a fluorescence spectrometer (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan). Results are expressed as (%) relative to control cells.

Kit ELISA per AKT/ERK ELISA Kit for AKT/ERK

L'attivazione di AKT/ERK ? stata misurata con InstantOneTM ELISA AKT/ERK activation was measured with InstantOneTM ELISA

su lisati di condrociti come riportato in letteratura. Le strisce sono state misurate mediante uno spettrometro a 450 nm (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan). I risultati sono stati espressi come assorbanza media (%) rispetto al controllo. on chondrocyte lysates as reported in the literature. The strips were measured using a spectrometer at 450 nm (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan). The results were expressed as mean absorbance (%) compared to the control.

Kit ELISA per P53 ELISA Kit for P53

L'attivit? di P53 ? stata misurata con lo specifico kit ELISA (p53 transcription factor assay kit, Cayman Chemical), esaminando gli estratti nucleari ottenuti al termine di ciascuna stimolazione seguendo le istruzioni del produttore. L'estrazione nucleare ? stata ottenuta con la tecnica classica utilizzando un tampone completo presente nel kit. In breve, le cellule sono state lisate con Tampone Ipotonico Completo 1X raffreddato con ghiaccio, integrato con NP-40, e poi centrifugate a 12.000 g a 4?C per 10 minuti. Il pellet ? stato solubilizzato con Tampone di Estrazione Nucleare Completo 1x raffreddato con ghiaccio, integrato con inibitori di proteasi e fosfatasi, e quindi centrifugato a 12.000 g per 15 minuti a 4?C; il surnatante ? stato esaminato per analizzare l'attivit? di p53 in relazione alla quantificazione della proteina mediante il saggio BCA (Thermo Fisher). P53 activity was measured with the specific ELISA kit (p53 transcription factor assay kit, Cayman Chemical), examining the nuclear extracts obtained at the end of each stimulation following the manufacturer's instructions. Nuclear extraction was obtained with the classical technique using a complete buffer present in the kit. Briefly, cells were lysed with ice-cold 1X Complete Hypotonic Buffer, supplemented with NP-40, and then centrifuged at 12,000 g at 4?C for 10 minutes. The pellet was solubilized with ice-cold 1x Complete Nuclear Extraction Buffer, supplemented with protease and phosphatase inhibitors, and then centrifuged at 12,000 g for 15 minutes at 4?C; the supernatant was examined to analyze p53 activity in relation to protein quantification by the BCA assay (Thermo Fisher).

Saggio ELISA per BAX ELISA assay for BAX

L'attivit? di BAX ? stata determinata utilizzando un kit ELISA BAX activity was determined using an ELISA kit

che analizza la presenza di BAX nei lisati cellulari, secondo le istruzioni del produttore. In breve, 100 ?L di campione o di standard sono stati aggiunti in ciascun pozzetto e incubati a 37?C per 90 minuti. Quindi, dopo i lavaggi, sono stati aggiunti 100 ?L di anticorpo biotinilato in ciascun pozzetto e si ? incubato per 60 minuti a 37?C. Successivamente, ciascun pozzetto ? stato lavato e sono stati aggiunti 100 ?L di soluzione di lavoro di SABC per 30 minuti a 37?C. Quindi, sono stati aggiunti 90 ?L di substrato TMB e si ? incubato per 15-30 minuti a 37?C. I campioni sono stati analizzati mediante uno spettrometro (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) a 450 nm. La concentrazione ? espressa come pg/mL rispetto a una curva standard (intervallo da 0 a 2000 pg/mL) e i risultati sono espressi come percentuale (%) rispetto al controllo (linea 0). which analyzes the presence of BAX in cell lysates, according to the manufacturer's instructions. Briefly, 100 μL of sample or standard was added to each well and incubated at 37 μC for 90 minutes. Then, after washing, 100 μL of biotinylated antibody was added to each well and incubated for 60 minutes at 37 μC. Next, each well was washed and 100 μL of SABC working solution was added for 30 minutes at 37 μC. Then, 90 μL of TMB substrate was added and incubated for 15-30 minutes at 37 μC. Samples were analyzed using a spectrometer (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) at 450 nm. The concentration was expressed as pg/mL against a standard curve (range 0 to 2000 pg/mL) and results are expressed as a percentage (%) compared to the control (line 0).

Saggio SOD SOD test

Il livello di SOD ? stato misurato seguendo le istruzioni del produttore (Superoxide Dismutase Assay Kit di Cayman) come precedentemente descritto. In breve, in una piastra da 96 pozzetti, il livello di SOD presente nei lisati cellulari ? stato misurato confrontando i dati con una curva standard (0,05-0,005 U/mL). L'assorbanza di tutti i campioni ? stata misurata mediante uno spettrometro (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) a 480 nm e i risultati sono espressi come media (%) rispetto al controllo. SOD level was measured according to the manufacturer's instructions (Cayman Superoxide Dismutase Assay Kit) as previously described. Briefly, in a 96-well plate, the SOD level present in cell lysates was measured by comparing the data with a standard curve (0.05-0.005 U/mL). The absorbance of all samples was measured using a spectrometer (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) at 480 nm and the results are expressed as mean (%) compared to the control.

Kit ELISper iNOS ELIS Kit for iNOS

L'attivit? di iNOS ? stata determinata utilizzando un kit ELISA iNOS activity was determined using an ELISA kit

che determina la presenza di iNOS nei lisati cellulari, secondo le istruzioni del produttore. I campioni sono stati analizzati mediante uno spettrometro (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) a 450 nm. La concentrazione ? espressa come ng/mL rispetto a una curva standard (intervallo da 0,4 a 100 ng/mL) e i risultati sono espressi come percentuale (%) rispetto al controllo (linea 0). which determines the presence of iNOS in cell lysates, according to the manufacturer's instructions. Samples were analyzed using a spectrometer (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) at 450 nm. Concentration is expressed as ng/mL relative to a standard curve (range 0.4 to 100 ng/mL) and results are expressed as a percentage (%) relative to the control (line 0).

Kit ELISA per Proteina precursore dell'Amiloide (APP) Amyloid Precursor Protein (APP) ELISA Kit

La quantificazione della proteina precursore dell'amiloide (APP) ? stata misurata con il kit ELISA per la proteina Amiloide Beta A4 (Merck, Milano, Italia) su surnatanti cellulari, come riportato in letteratura. In breve, al termine dei trattamenti, i surnatanti cellulari sono stati raccolti e ciascun campione ? stato analizzato con il kit ELISA. L'anticorpo biotinilato di rilevazione specifico per la proteina target ? stato aggiunto in ciascun pozzetto e la piastra ? stata incubata per 1 ora a temperatura ambiente. Quindi, dopo 45 minuti di incubazione con streptavidina coniugata con HRP, ? stata aggiunta la soluzione di substrato TMB per 30 minuti e, successivamente, la reazione ? stata arrestata aggiungendo la soluzione di stop. La concentrazione di APP ? stata determinata misurando l'assorbanza mediante uno spettrometro (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) a 450 nm e la concentrazione ? stata calcolata confrontando i risultati con la curva standard di APP. Quantification of amyloid precursor protein (APP) was measured with the Amyloid Beta A4 Protein ELISA kit (Merck, Milan, Italy) on cell supernatants, as reported in the literature. Briefly, at the end of the treatments, cell supernatants were collected and each sample was analyzed with the ELISA kit. Biotinylated detection antibody specific for the target protein was added to each well and the plate was incubated for 1 h at room temperature. Then, after 45 min of incubation with HRP-conjugated streptavidin, TMB substrate solution was added for 30 min and, subsequently, the reaction was stopped by adding the stop solution. APP concentration was determined by measuring the absorbance using a spectrometer (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) at 450 nm and the concentration was calculated using the ELISA kit. was calculated by comparing the results with the APP standard curve.

Kit ELISA per APOE 9 APOE 9 ELISA Kit

L'attivit? di APOE ? stata determinata utilizzando un kit ELISA APOE activity was determined using an ELISA kit

che determina la presenza di APOE nei lisati cellulari, secondo le istruzioni del produttore. I campioni sono stati analizzati mediante uno spettrometro (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) a 450 nm. La concentrazione ? espressa come ng/mL rispetto a una curva standard (intervallo da 1,6 a 400 ng/mL) e i risultati sono espressi come percentuale (%) rispetto al controllo (linea 0). which determines the presence of APOE in cell lysates, according to the manufacturer's instructions. Samples were analyzed using a spectrometer (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) at 450 nm. Concentration is expressed as ng/mL relative to a standard curve (range 1.6 to 400 ng/mL) and results are expressed as a percentage (%) relative to the control (line 0).

Saggio delle sostanze reattive all'acido tiobarbiturico (Thiobarbituric acid reactive substances, TBARS) Thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) test

La perossidazione lipidica nelle cellule ? stata stimata utilizzando il saggio delle sostanze reattive all'acido tiobarbiturico (TBARS). In breve, 100?L di campione o di standard sono stati aggiunti a una fiala da 5mL e poi sono stati aggiunti 100?L di soluzione SDS. In ciascuna fiala sono stati aggiunti 4 ml di Reagente Colorante e le fiale sono state fatte bollire per 1 ora; al termine dell'incubazione, le fiale sono state incubate per 10 minuti in ghiaccio. Dopo 10 minuti, le fiale sono state centrifugate per 10 minuti a 1600 x g a 4?C e poi 150?L sono stati aggiunti nei pozzetti della piastra da 96 ed ? stata letta l'assorbanza a 530-540 nm. Quantificazione di pTAU umana Lipid peroxidation in cells was estimated using the thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) assay. Briefly, 100?L of sample or standard was added to a 5mL vial and then 100?L of SDS solution was added. 4mL of Staining Reagent was added to each vial and the vials were boiled for 1 hour; after incubation, the vials were incubated for 10 minutes on ice. After 10 minutes, the vials were centrifuged for 10 minutes at 1600 x g at 4?C and then 150?L was added to the wells of the 96-well plate and the absorbance was read at 530-540 nm. Quantification of human pTAU

La quantificazione della proteina TAU ? stata misurata con il kit ELISA Human Tau [pS199] sul lisato cellulare. In breve, 100 ?L di standard o di campione sono stati aggiunti in ciascun pozzetto e la piastra ? stata incubata a temperatura ambiente per 2 ore. Al termine dell'incubazione, i pozzetti sono stati lavati con tampone di lavaggio 1X e quindi sono stati aggiunti 100 ?L di soluzione di anticorpo anti-IgG HRP di coniglio in ciascun pozzetto e si ? incubato per 30 minuti a temperatura ambiente. I pozzetti sono stati nuovamente lavati con tampone di lavaggio 1X e sono stati aggiunti 100 ?L di Cromogeno Stabilizzato in ciascun pozzetto. La piastra ? stata incubata a temperatura ambiente per 30 minuti e, alla fine, sono stati aggiunti 100 ?L di soluzione di stop in ciascun pozzetto. L'assorbanza ? stata rilevata mediante uno spettrometro (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) a 450 nm e la concentrazione ? espressa in pg/mL rispetto a una curva standard (intervallo da 15,6 a 1000 pg/mL) e i risultati sono espressi in percentuale (%) rispetto al controllo (linea 0). Quantification of TAU protein was measured with the Human Tau [pS199] ELISA kit on cell lysate. Briefly, 100 μL of standard or sample was added to each well and the plate was incubated at room temperature for 2 hours. At the end of the incubation, the wells were washed with 1X wash buffer and then 100 μL of rabbit anti-IgG HRP antibody solution was added to each well and incubated for 30 minutes at room temperature. The wells were washed again with 1X wash buffer and 100 μL of Stabilized Chromogen was added to each well. The plate was incubated at room temperature for 30 minutes and, finally, 100 μL of stop solution was added to each well. The absorbance was was detected using a spectrometer (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) at 450 nm and the concentration is expressed in pg/mL relative to a standard curve (range 15.6 to 1000 pg/mL) and the results are expressed as a percentage (%) relative to the control (line 0).

Kit ELISA per SIRT1 umana ELISA kit for human SIRT1

La quantificazione della proteina SIRT1 ? stata misurata con il kit ELISA Human SIRT1 sul lisato cellulare. In breve, 100 ?L di standard o di campione sono stati aggiunti in ciascun pozzetto e la piastra ? stata incubata a temperatura ambiente per 2,5 ore. Al termine dell'incubazione, i pozzetti sono stati lavati con tampone di lavaggio 1X e 100uL di coniugato di biotina preparato sono stati aggiunti in ciascun pozzetto e si ? incubato per 1 ora a temperatura ambiente. I pozzetti sono stati nuovamente lavati con tampone di lavaggio 1X e sono stati aggiunti 100?L di Streptavidina-HRP in ciascun pozzetto. La piastra ? stata incubata a temperatura ambiente per 45 minuti e, alla fine, sono stati aggiunti 100 ?L di substrato TMB in ciascun pozzetto e la piastra ? stata incubata per 30 minuti a temperatura ambiente al buio. In seguito, sono stati aggiunti 50 ?L di soluzione di stop in ciascun pozzetto e l'assorbanza ? stata letta con uno spettrometro (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) a 450 nm. La concentrazione ? espressa come ng/mL rispetto a una curva standard (intervallo da 1,23 a 300 ng/mL) e i risultati sono espressi come percentuale (%) rispetto al controllo (linea 0). Quantification of SIRT1 protein was measured with the Human SIRT1 ELISA kit on cell lysate. Briefly, 100 μL of standard or sample was added to each well and the plate was incubated at room temperature for 2.5 hours. At the end of the incubation, the wells were washed with 1X wash buffer and 100 μL of prepared biotin conjugate was added to each well and incubated for 1 hour at room temperature. The wells were washed again with 1X wash buffer and 100 μL of Streptavidin-HRP was added to each well. The plate was incubated at room temperature for 45 minutes and finally, 100 μL of TMB substrate was added to each well and the plate was incubated for 30 minutes at room temperature in the dark. Subsequently, 50 ?L of stop solution was added to each well and the absorbance was read with a spectrometer (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) at 450 nm. The concentration is expressed as ng/mL against a standard curve (range 1.23 to 300 ng/mL) and the results are expressed as a percentage (%) compared to the control (line 0).

Kit ELISA per BDNF ELISA kit for BDNF

La quantificazione del fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF) ? stata misurata con il Rat BDNF Elisa Kit , seguendo le istruzioni del produttore. In breve, l'anticorpo di rilevazione biotinilato ? stato aggiunto in ciascun pozzetto e la piastra ? stata incubata per 1 ora a temperatura ambiente. Quindi, dopo 45 minuti di incubazione con streptavidina coniugata con HRP, ? stata aggiunta la soluzione di substrato TMB per 30 minuti e successivamente la reazione ? stata arrestata aggiungendo la soluzione di stop. La concentrazione di BDNF ? stata determinata misurando l'assorbanza mediante uno spettrometro (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) a 450 nm e calcolata confrontando i risultati con la curva standard di BDNF. Quantification of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) was measured with the Rat BDNF Elisa Kit, following the manufacturer's instructions. Briefly, biotinylated detection antibody was added to each well and the plate was incubated for 1 h at room temperature. Then, after 45 min of incubation with HRP-conjugated streptavidin, TMB substrate solution was added for 30 min and then the reaction was stopped by adding stop solution. BDNF concentration was determined by measuring absorbance using a spectrometer (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) at 450 nm and calculated by comparing the results with the BDNF standard curve.

Kit ELISA per NRF1 ELISA kit for NRF1

L'attivit? di NRF1 ? stata determinata utilizzando un kit ELISA NRF1 activity was determined using an ELISA kit

che determina la presenza di Caspasi 9 nei lisati cellulari, secondo le istruzioni del produttore. I campioni sono stati analizzati mediante uno spettrometro (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) a 450 nm. La concentrazione ? espressa in pg/mL rispetto a una curva standard (intervallo 82,3-20000 pg/mL) e i risultati sono espressi in percentuale (%) rispetto al controllo (linea 0). which determines the presence of Caspase 9 in cell lysates, according to the manufacturer's instructions. Samples were analyzed using a spectrometer (Infinite 200 Pro MPlex, Tecan) at 450 nm. The concentration is expressed in pg/mL relative to a standard curve (range 82.3-20000 pg/mL) and the results are expressed as a percentage (%) compared to the control (line 0).

Analisi statistica Statistical analysis

I risultati sono espressi come media ? SD di almeno 5 replicati biologici per ogni protocollo sperimentale e ciascun replicato ? stato ripetuto 3 volte per ogni protocollo sperimentale. I confronti statistici tra i gruppi sono stati eseguiti utilizzando l'ANOVA a una via con test post hoc di Bonferroni o test U di Mann-Whitney, a seconda dei casi, utilizzando GraphPad Prism 5 . p<0,05 ? stato considerato statisticamente significativo. Tutti i dati dell'analisi densitometrica sono stati normalizzati ai valori di controllo (definiti come 1). Tutti gli altri dati di ciascun protocollo sperimentale sono stati normalizzati ai valori di controllo in percentuale (definiti come 0%). Results are expressed as mean ? SD of at least 5 biological replicates for each experimental protocol and each replicate was repeated 3 times for each experimental protocol. Statistical comparisons between groups were performed using one-way ANOVA with Bonferroni post hoc test or Mann-Whitney U test, as appropriate, using GraphPad Prism 5. p<0.05 was considered statistically significant. All densitometric analysis data were normalized to control values (defined as 1). All other data from each experimental protocol were normalized to control values in percent (defined as 0%).

Risultati Results

Negli ultimi anni, i probiotici hanno ricevuto un'attenzione crescente per le loro ampie applicazioni cliniche e per i loro effetti benefici sulla salute in vari disturbi clinici. Diversi studi hanno indicato che la flora intestinale svolge un ruolo pi? importante nella regolazione delle attivit? cognitive; inoltre, il presente studio indaga il ruolo di diversi probiotici in grado di migliorare le funzioni cognitive. A tale scopo, in primo luogo, ? stato eseguito uno studio dose-risposta di 24 ore per selezionare i migliori probiotici da introdurre nella nuova formulazione, concentrandosi sul possibile effetto tossico che potrebbero avere sulle cellule neuronali. Come mostrato nella Figura 8, B. Bifidum, B. Longum e L. Paracasei sono risultati essere i migliori probiotici in grado di indurre il maggiore effetto sulla vitalit? cellulare rispetto al controllo e agli altri probiotici testati (p<0,05); in particolare B. Bifidum 10 mg/ml, B. Longum 5 mg/ml e L. Paracasei 10 mg/ml hanno esercitato i maggiori effetti sulla vitalit? cellulare (p<0,05), suggerendo che questa concentrazione potrebbe essere utilizzata per tutti gli esperimenti successivi (Figura 8). In recent years, probiotics have received increasing attention for their wide clinical applications and beneficial health effects in various clinical disorders. Several studies have indicated that gut flora plays a more important role in regulating cognitive activities; furthermore, the present study investigates the role of different probiotics in improving cognitive functions. For this purpose, firstly, a 24-hour dose-response study was performed to select the best probiotics to be introduced in the new formulation, focusing on the possible toxic effect they could have on neuronal cells. As shown in Figure 8, B. Bifidum, B. Longum and L. Paracasei were found to be the best probiotics inducing the greatest effect on cell viability compared to the control and other tested probiotics (p<0.05); in particular B. Bifidum 10 mg/ml, B. Longum 5 mg/ml and L. Paracasei 10 mg/ml exerted the greatest effects on cell viability. cellular (p<0.05), suggesting that this concentration could be used for all subsequent experiments (Figure 8).

Analisi della potenziale attivit? di diversi probiotici attraverso la barriera intestinale Analysis of the potential activity of different probiotics across the intestinal barrier

Prima di entrare nel dettaglio dell'asse intestino-cervello, sono state eseguite ulteriori indagini per ottenere maggiori informazioni sull'assorbimento fisiologico eseguendo un modello di barriera intestinale, convalidato da EMA e FDA. Before going into the details of the gut-brain axis, further investigations were performed to gain more insight into physiological absorption by running an intestinal barrier model, validated by EMA and FDA.

Pertanto, sono stati valutati la vitalit? cellulare, il valore TEER e la produzione di metaboliti per dimostrare la capacit? della nuova formulazione ipotizzata di mantenere la corretta fisiologia intestinale senza indurre danni cellulari. Come mostrato nella Figura 9, l'analisi del passaggio intestinale ha dimostrato che tutti gli agenti selezionati sono in grado di attraversare l'epitelio intestinale. In particolare, la vitalit? cellulare mostra un aumento per tutte e 3 le concentrazioni testate rispetto al controllo, anche se l'effetto maggiore (p<0,05) ? stato osservato con la combinazione dell'invenzione (circa del 33% rispetto a Bifidum; di 1 volta in pi? rispetto a Longum e di 2 volte in pi? rispetto a Paracasei), suggerendo che la combinazione dell'invenzione ? sicura per l'epitelio intestinale, suggerendo anche il suo assorbimento. Questo effetto ? stato confermato dall'analisi dei valori di TEER che hanno raggiunto un valore di circa 510 ? 10 !*cm<2 >per le cellule intestinali, come riportato in letteratura, confermando che le cellule formano un monostrato intatto dopo i trattamenti, mantenendo una corretta omeostasi intestinale. Infatti, tutti i probiotici testati sono stati in grado di attraversare la barriera intestinale raggiungendo l'ambiente plasmatico (p < 0,05), come osservato dall'analisi dell'acido butirrico a livello basolaterale. In particolare, la produzione dei metaboliti della combinazione dell?invenzione sembra seguire un andamento simile della vitalit? cellulare, mostrando un aumento della produzione di SCFA (circa del 33% rispetto a Bifidum; di 3 volte di pi? rispetto a Longum e di 7 volte di pi? rispetto a Paracasei, p<0,05), amplificando gli effetti esercitati dai singoli agenti, a sostegno dell'ipotesi di un'attivit? sinergica tra B. Longum, B. Bifidum e L. Paracasei. Therefore, cell viability, TEER value and metabolite production were evaluated to demonstrate the ability of the new formulation to maintain proper intestinal physiology without inducing cell damage. As shown in Figure 9, the intestinal passage analysis demonstrated that all the selected agents are able to cross the intestinal epithelium. In particular, cell viability shows an increase for all 3 concentrations tested compared to the control, although the greatest effect (p<0.05) was observed with the combination of the invention (about 33% compared to Bifidum; 1-fold more than Longum and 2-fold more than Paracasei), suggesting that the combination of the invention is safe for the intestinal epithelium, also suggesting its absorption. This effect was confirmed by the analysis of TEER values which reached a value of about 510 ? 10 !*cm<2 >for intestinal cells, as reported in the literature, confirming that the cells form an intact monolayer after the treatments, maintaining a correct intestinal homeostasis. In fact, all the tested probiotics were able to cross the intestinal barrier reaching the plasma environment (p < 0.05), as observed by the analysis of butyric acid at the basolateral level. In particular, the production of metabolites of the combination of the invention seems to follow a similar trend of cell viability, showing an increase in the production of SCFA (about 33% compared to Bifidum; 3 times more than Longum and 7 times more than Paracasei, p<0.05), amplifying the effects exerted by the individual agents, supporting the hypothesis of a synergistic activity between B. Longum, B. Bifidum and L. Paracasei.

Sulla base di questi risultati ? possibile ipotizzare che la combinazione dell'invenzione e tutti gli agenti selezionati siano in grado di influenzare positivamente la permeabilit? intestinale senza effetti collaterali (sicurezza dei prodotti), suggerendo che la formulazione probiotica ? in grado di influenzare direttamente l'organo bersaglio (Figura 9). Based on these results, it is possible to hypothesize that the combination of the invention and all selected agents are able to positively influence intestinal permeability without side effects (product safety), suggesting that the probiotic formulation is able to directly influence the target organ (Figure 9).

Capacit? dei probiotici di modulare i meccanismi connessi alle funzioni cognitive in condizioni ossidative. Ability of probiotics to modulate mechanisms related to cognitive functions under oxidative conditions.

Per studiare la potenziale azione dei probiotici nel prevenire i danni cellulari in condizioni ossidative, la vitalit? cellulare, la produzione di ROS e il potenziale mitocondriale sono stati valutati pre-trattando le cellule neuronali con H2O2 200 ?M come riportato in letteratura. Come mostrato nella figura 10, l'esposizione a H2O2 ha ridotto significativamente la vitalit? cellulare di circa il 36% rispetto al controllo; al contrario, in seguito al trattamento con i metaboliti dei probiotici prodotti a livello intestinale, la vitalit? cellulare ? risultata significativamente aumentata, ma l'effetto maggiore ? stato ottenuto con la combinazione dell'invenzione, che ha invertito la perdita di cellule rispetto ai soli probiotici e rispetto all'H2O2 (circa del 65%, p<0,05). Inoltre, considerando che le vie ERK/MAPK e PI3K-Akt svolgono un ruolo cruciale nella regolazione della sopravvivenza neuronale e cerebrale, sono stati eseguiti ulteriori esperimenti sulla loro attivit?. Tutti i probiotici da soli hanno confermato la loro capacit? di migliorare la vitalit? delle cellule, attivando i mediatori ERK e Akt, come riportato nelle Figure 4. La combinazione di B. Bifidum 10 mg/ml B. Longum 5 mg/ml L. Paracasei 10 mg/ml (la combinazione dell'invenzione) ha amplificato l'attivazione delle chinasi rispetto al controllo e alla singola somministrazione durante l'esposizione a H2O2200 ?M (circa 3 volte di pi?, p<0,05), mostrando un effetto maggiore in PI3/Akt e ERK/MAPK, a sostegno dell'ipotesi che tutte le segnalazioni di sopravvivenza neuronale fossero attivate. Questi risultati indicano che la combinazione di probiotici inverte la perdita cellulare indotta da H2O2 attivando le vie di sopravvivenza (Figura 10). To investigate the potential action of probiotics in preventing cell damage under oxidative conditions, cell viability, ROS production and mitochondrial potential were assessed by pre-treating neuronal cells with 200 μM H2O2 as reported in the literature. As shown in Figure 10, exposure to H2O2 significantly reduced cell viability by about 36% compared to the control; on the contrary, following treatment with intestinally produced probiotic metabolites, cell viability was significantly increased, but the greatest effect was obtained with the combination of the invention, which reversed cell loss compared to probiotics alone and compared to H2O2 (about 65%, p<0.05). Furthermore, considering that ERK/MAPK and PI3K-Akt pathways play a crucial role in regulating neuronal and brain survival, further experiments on their activity were performed. All probiotics alone confirmed their ability to improve cell viability by activating ERK and Akt mediators, as reported in Figures 4. The combination of B. Bifidum 10 mg/ml B. Longum 5 mg/ml L. Paracasei 10 mg/ml (the combination of the invention) amplified the activation of kinases compared to control and single administration during exposure to 200 μM H2O2 (approximately 3-fold more, p<0.05), showing a greater effect in PI3/Akt and ERK/MAPK, supporting the hypothesis that all neuronal survival signaling was activated. These results indicate that the probiotic combination reverses H2O2-induced cell loss by activating survival pathways (Figure 10).

Allo stesso tempo, poich? la principale teoria alla base della degenerazione cerebrale riguarda la condizione ossidativa, sono state analizzate la produzione di ROS e le espressioni di SOD3 e iNOS. Anche in questo caso, tutti i probiotici, da soli e combinati, sono stati in grado di mantenere la produzione di ROS al di sotto del livello fisiologico (p<0,05 rispetto al controllo), supportando l'ipotesi della loro sicurezza durante l'esposizione a H2O2200 ?M; in particolare, tutti i probiotici combinati hanno ridotto significativamente la produzione intracellulare di ROS di circa il 70% rispetto a H2O2 (p<0,05) confermando il ruolo attivo della combinazione dell'invenzione nel contrastare i danni ossidativi. Come riportato nelle Figure 11, le espressioni di SOD3 e iNOS sono aumentate significativamente in presenza di H2O2 200 ?M rispetto al controllo (p<0,05), supportando l'ipotesi del coinvolgimento dello stress ossidativo nella morte neuronale. Al contrario, il trattamento con B. Bifidum 10mg/ml, B. Longum 5mg/ml e L. Paracasei 10 mg/ml da soli ha ridotto significativamente l'espressione sia di SOD3 che di iNOS rispetto alla sola H2O2 200 ?M (p<0. 05), ma una riduzione maggiore ? stata ottenuta con la stimolazione combinata (rispettivamente circa 1,5 volte e 2,5 volte in pi? rispetto a H2O2200 ?M p<0,05), indicando un effetto benefico nel contrastare le disfunzioni cognitive. Questi risultati indicano che la combinazione di probiotici inverte la perdita cellulare indotta da H2O2 attivando le vie di sopravvivenza (Figura 11). At the same time, since the main theory underlying brain degeneration is the oxidative condition, ROS production and SOD3 and iNOS expressions were analyzed. Again, all probiotics, alone and in combination, were able to maintain ROS production below the physiological level (p<0.05 compared to control), supporting the hypothesis of their safety during exposure to 200 μM H2O2; in particular, all combined probiotics significantly reduced intracellular ROS production by about 70% compared to H2O2 (p<0.05) confirming the active role of the invention combination in counteracting oxidative damage. As reported in Figures 11, SOD3 and iNOS expressions significantly increased in the presence of 200 μM H2O2 compared to control (p<0.05), supporting the hypothesis of the involvement of oxidative stress in neuronal death. In contrast, treatment with B. Bifidum 10mg/ml, B. Longum 5mg/ml and L. Paracasei 10mg/ml alone significantly reduced the expression of both SOD3 and iNOS compared to H2O2 200 μM alone (p<0. 05), but a greater reduction was obtained with the combined stimulation (approximately 1.5-fold and 2.5-fold more than H2O2 200 μM, respectively, p<0.05), indicating a beneficial effect in counteracting cognitive dysfunction. These results indicate that the probiotic combination reverses H2O2-induced cell loss by activating survival pathways (Figure 11).

Poich? l'alterazione della formazione di un gradiente protonico attraverso la membrana mitocondriale interna ? considerata uno degli indicatori chiave di vitalit? cellulare, ? stato analizzato il potenziale mitocondriale e, come previsto, i trattamenti con tutti i probiotici, da soli e combinati, hanno indotto un aumento significativo della fluorescenza di JC-1, sostenendo il ruolo attivo dei probiotici e della loro combinazione sull'attivit? mitocondriale (p<0,05) anche durante lo stress ossidativo indotto da H2O2200 ?M. Inoltre, le cellule trattate con H2O2 hanno mostrato cambiamenti nel segnale di fluorescenza che hanno portato a una diminuzione del segnale di fluorescenza rossa e a un aumento del segnale di fluorescenza verde, indicando una significativa dissipazione del potenziale mitocondriale e la perdita di cellule rispetto al controllo (p<0. 05); al contrario, la combinazione dell'invenzione ha invertito la dissipazione del potenziale mitocondriale rispetto a H2O2200 ?M da sola (circa 3,5 volte di pi?, p<0,05), spostando il segnale di fluorescenza dal verde al rosso. Questi risultati indicano che la combinazione dell'invenzione attenua l'apoptosi indotta da H2O2 attraverso la via mediata dai mitocondri. Considerando che la dissipazione del potenziale mitocondriale in condizioni ossidative ? nota per avviare una cascata di eventi che portano all'attivazione delle caspasi, che a loro volta innescano l'apoptosi, e sapendo che p53 ? un fattore chiave coinvolto nell'invecchiamento, nello stress ossidativo e nella neurodegenerazione, e che BAX ? un regolatore chiave sia del metabolismo energetico cellulare che dell'apoptosi, entrambi sono stati studiati in cellule neuronali in condizioni ossidative. I dati riportati nella figura 12 mostrano un'induzione dell'attivit? di p53 e BAX nelle cellule trattate con H2O2 (p<0,05) rispetto al controllo, con conseguente processo di apoptosi; al contrario, la sola stimolazione dei probiotici ha ridotto l'attivazione dell'apoptosi, invertendo il processo di danneggiamento. Inoltre, la combinazione dell'invenzione ha amplificato la riduzione rispetto a H2O2 (rispettivamente circa 8 e 10 volte di pi?, p<0,05), determinando condizioni favorevoli alla sopravvivenza e confermando la riduzione della perdita di cellule. Questi risultati indicano che la combinazione di probiotici esercita un effetto benefico contrastando i meccanismi che portano alla disfunzione cognitiva causata dalla condizione ossidativa (Figura 12). Since the alteration of the formation of a proton gradient across the inner mitochondrial membrane is considered one of the key indicators of cell viability, mitochondrial potential was analyzed and, as expected, treatments with all probiotics, alone and in combination, induced a significant increase in JC-1 fluorescence, supporting the active role of probiotics and their combination on mitochondrial activity (p<0.05) even during oxidative stress induced by 200 μM H2O2. Furthermore, cells treated with H2O2 showed changes in the fluorescence signal leading to a decrease in the red fluorescence signal and an increase in the green fluorescence signal, indicating a significant dissipation of mitochondrial potential and cell loss compared to the control (p<0. 05); Conversely, the inventive combination reversed the dissipation of mitochondrial potential compared to H2O2200 μM alone (approximately 3.5-fold more, p<0.05), shifting the fluorescence signal from green to red. These results indicate that the inventive combination attenuates H2O2-induced apoptosis through the mitochondria-mediated pathway. Considering that the dissipation of mitochondrial potential under oxidative conditions is known to initiate a cascade of events leading to the activation of caspases, which in turn trigger apoptosis, and knowing that p53 is a key factor involved in aging, oxidative stress and neurodegeneration, and that BAX is a key regulator of both cellular energy metabolism and apoptosis, both were studied in neuronal cells under oxidative conditions. The data reported in Figure 12 show an induction of mitochondrial activity. of p53 and BAX in cells treated with H2O2 (p<0.05) compared to the control, resulting in apoptosis; on the contrary, probiotic stimulation alone reduced the activation of apoptosis, reversing the damage process. Furthermore, the combination of the invention amplified the reduction compared to H2O2 (approximately 8 and 10 times more, respectively, p<0.05), determining conditions favorable to survival and confirming the reduction of cell loss. These results indicate that the combination of probiotics exerts a beneficial effect by counteracting the mechanisms that lead to cognitive dysfunction caused by the oxidative condition (Figure 12).

Infine, poich? ? noto che una conseguenza naturale dell'apoptosi ? la perdita di cellule, l'analisi dell'apolipoproteina E (APOE) e della ?-amiloide (APP) ha dimostrato l'alterazione nel tessuto cerebrale. In effetti, l'H2O2 ha causato un aumento significativo dei livelli di APOE e APP, supportando i dati precedenti sulla morte cellulare e suggerendo il deterioramento delle funzioni cognitive. Tuttavia, il trattamento con probiotici ? stato in grado di ridurre il danno diminuendo il livello di APOE e APP rispetto al controllo e rispetto a H2O2 (p<0,05). Quindi, l'effetto maggiore ? stato ottenuto quando le cellule neuronali sono state trattate con la combinazione dell'invenzione (circa 2,5 volte in pi? e 3,5 volte in pi? rispettivamente rispetto a H2O2 200 ?M, p<0,05), indicando l'efficacia della combinazione durante il deterioramento cognitivo. Questi risultati hanno dimostrato che la combinazione dell'invenzione ? in grado di invertire i danni indotti in condizioni ossidative, confermando il ruolo attivo dei probiotici nel migliorare la disregolazione intestinale che pu? modulare la perdita di cellule e la disfunzione cognitiva (Figura 13). Finally, since it is known that a natural consequence of apoptosis is cell loss, analysis of apolipoprotein E (APOE) and β-amyloid (APP) demonstrated the alteration in brain tissue. Indeed, H2O2 caused a significant increase in APOE and APP levels, supporting previous data on cell death and suggesting deterioration of cognitive functions. However, treatment with probiotics was able to reduce the damage by decreasing the level of APOE and APP compared to control and compared to H2O2 (p<0.05). Thus, the greatest effect was obtained when neuronal cells were treated with the combination of the invention (about 2.5 times more and 3.5 times more, respectively, compared to H2O2 200 μM, p<0.05), indicating the efficacy of the combination during cognitive deterioration. These results demonstrated that the combination of the invention is effective in preventing cognitive decline. able to reverse the damage induced in oxidative conditions, confirming the active role of probiotics in improving intestinal dysregulation that can modulate cell loss and cognitive dysfunction (Figure 13).

Valutazione delle attivit? dei probiotici di modulare i meccanismi correlati alle funzioni cognitive in condizioni di accumulo di ferro. Evaluation of the activities of probiotics in modulating mechanisms related to cognitive functions in conditions of iron accumulation.

Il ferro pu? essere progressivamente accumulato nel cervello durante il normale invecchiamento e nei disturbi neurodegenerativi pu? essere immagazzinato in accumuli anomali. Per questo motivo, la vitalit? cellulare e la perossidazione lipidica sono state valutate nelle cellule neuronali, come riportato nella Figura 14. L'esposizione a Fe3+ 75 ?M ha ridotto significativamente la vitalit? cellulare di circa il 23% rispetto al controllo (p<0,05); al contrario, in seguito al trattamento con B. Bifidum 10mg/ml, B. Longum 5mg/ml e L. Paracasei 10mg/ml da soli, la vitalit? cellulare ? migliorata rispetto ai valori di controllo, confermando la loro capacit? di riparare il danno (p<0,05). Inoltre, la combinazione dell'invenzione ? stata in grado di amplificare l'effetto benefico esercitato dalla singola somministrazione durante il processo neurodegenerativo esercitato da Fe3+ 75 ?M (circa del 46% rispetto a B. Bifidum 10 mg/ml; del 35% rispetto a B. Longum e del 40% rispetto a L. Paracasei, p<0,05), supportando l'idea di un suo possibile utilizzo utile durante il danno cerebrale. L'andamento opposto ? stato osservato anche durante l'analisi della perossidazione lipidica, confermando la capacit? della combinazione di contrastare la condizione ossidativa causata dall'accumulo di ferro. Questi risultati indicano la capacit? della combinazione di contrastare il danno dipendente dal ferro, prevenendone l'accumulo (Figura 14). Iron can be progressively accumulated in the brain during normal aging and in neurodegenerative disorders it can be stored in abnormal accumulations. For this reason, cell viability and lipid peroxidation were assessed in neuronal cells, as reported in Figure 14. Exposure to 75 ?M Fe3+ significantly reduced cell viability by approximately 23% compared to control (p<0.05); on the contrary, following treatment with B. Bifidum 10mg/ml, B. Longum 5mg/ml and L. Paracasei 10mg/ml alone, cell viability was improved compared to control values, confirming their ability to repair damage (p<0.05). Furthermore, the combination of the invention was shown to be effective in reducing cell viability. was able to amplify the beneficial effect exerted by the single administration during the neurodegenerative process exerted by Fe3+ 75 ?M (about 46% compared to B. Bifidum 10 mg/ml; 35% compared to B. Longum and 40% compared to L. Paracasei, p<0.05), supporting the idea of its possible useful use during brain damage. The opposite trend was also observed during the analysis of lipid peroxidation, confirming the ability of the combination to counteract the oxidative condition caused by iron accumulation. These results indicate the ability of the combination to counteract iron-dependent damage, preventing its accumulation (Figure 14).

Poich? l'accumulo di ferro ? considerato un fattore chiave per le disfunzioni cognitive, ? stato valutato il ruolo di BDNF, una proteina neurotrofica che contribuisce all'attivit? di progressione neuronale, di NRF-1/PGC-1?, che ? implicata nella neurogenesi, di SIRT1, a cui ? ampiamente riconosciuto un ruolo nella neuroprotezione contro la progressione della neurodegenerazione, e di pTAU, importante marcatore dell'invecchiamento e della neurodegenerazione durante lo stress ossidativo e i disturbi legati all'et?. Since iron accumulation is considered a key factor in cognitive dysfunction, the role of BDNF, a neurotrophic protein that contributes to neuronal progression activity, NRF-1/PGC-1?, which is implicated in neurogenesis, SIRT1, which is widely recognized as playing a role in neuroprotection against the progression of neurodegeneration, and pTAU, an important marker of aging and neurodegeneration during oxidative stress and age-related disorders, was evaluated.

Come previsto, la stimolazione con Fe<3+ >ha aumentato lo stress ossidativo e l'infiammazione, ma questa condizione ? stata invertita quando sono stati utilizzati i probiotici (p<0,05). Infatti, tutti i probiotici testati da soli sono stati in grado di ripristinare il danno rispetto al Fe<3+ >(p<0,05) e questa riduzione ? stata amplificata quando tutti i probiotici sono stati combinati, confermando il ruolo positivo della combinazione dell'invenzione nel contrastare il danno cerebrale (p<0,05). Tutti questi effetti benefici sono stati indotti dalla combinazione dell'invenzione in quanto ? in grado di migliorare la produzione di BDNF (circa 3 volte in pi? rispetto a H2O2 , p<0,05) e, di conseguenza, attiva diverse vie biologiche con l'obiettivo di ripristinare i danni da accumulo di ferro. As expected, stimulation with Fe<3+ > increased oxidative stress and inflammation, but this condition was reversed when probiotics were used (p<0.05). In fact, all probiotics tested alone were able to restore the damage compared to Fe<3+ > (p<0.05) and this reduction was amplified when all probiotics were combined, confirming the positive role of the invention combination in counteracting brain damage (p<0.05). All these beneficial effects were induced by the invention combination as it is able to enhance BDNF production (about 3 times more than H2O2, p<0.05) and, consequently, activates several biological pathways aiming to restore the damage caused by iron accumulation.

Questi dati suggeriscono che la combinazione dell'invenzione ? in grado di migliorare la produzione di BDNF anche durante l'induzione di lesioni, sostenendo l'efficacia della combinazione dell'invenzione nel mantenere l'attivit? neuronale e indicano anche la capacit? della combinazione di prevenire la perdita e il danno cellulare ferro-dipendente, attivando un meccanismo di salvataggio in grado di ripristinare e mantenere l'omeostasi neuronale (Figura 15). These data suggest that the invention combination is able to enhance BDNF production even during injury induction, supporting the efficacy of the invention combination in maintaining neuronal activity and also indicate the ability of the combination to prevent iron-dependent cell loss and damage, activating a rescue mechanism able to restore and maintain neuronal homeostasis (Figure 15).

Dai saggi descritti sopra, si pu? dedurre che concentrazioni specifiche dei ceppi dell'invenzione sono in grado di stimolare l'asse intestino/cervello e di ripristinare il corretto metabolismo intestinale, che ? correlato al mantenimento delle funzioni cognitive. From the tests described above, it can be deduced that specific concentrations of the strains of the invention are able to stimulate the gut/brain axis and restore proper intestinal metabolism, which is related to the maintenance of cognitive functions.

La presenza della secrezione di SCFA, ad esempio di acido butirrico, ? in grado di funzionare come secondi messaggeri e di attivare vari meccanismi che sono compromessi in condizioni di disfunzione cognitiva. The presence of SCFA secretion, for example butyric acid, is able to function as second messengers and activate various mechanisms that are compromised in conditions of cognitive dysfunction.

Il mantenimento dell'omeostasi intestinale pu? migliorare l'attivit? cerebrale diminuendo la perdita di cellule. Maintaining gut homeostasis may improve brain function by decreasing cell loss.

Le sostanze testate non hanno indotto alcun danno negli epiteli intestinali, confermando le loro propriet? di sicurezza potenziando i meccanismi antiossidanti e l'attivit? antineuroinfiammazione durante i danni cerebrali, agendo anche su diverse vie molecolari coinvolte nel benessere neuronale, come ERK/MAPK e PI3K/AKT. The tested substances did not induce any damage in the intestinal epithelia, confirming their safety properties by enhancing antioxidant mechanisms and antineuroinflammation activity during brain damage, also acting on several molecular pathways involved in neuronal well-being, such as ERK/MAPK and PI3K/AKT.

La combinazione tra B. Bifidum 10 mg/ml B. Longum 5 mg/ml L. Paracasei 10 mg/ml ? stata in grado di ripristinare l'effetto negativo migliorando la produzione di BDNF che modula diverse proteine cerebrali coinvolte nelle funzioni cognitive, come SIRT1, pTAU e APP collegate alla disfunzione cognitiva agendo direttamente su biomarcatori specifici. The combination of B. Bifidum 10 mg/ml B. Longum 5 mg/ml L. Paracasei 10 mg/ml was able to restore the negative effect by improving the production of BDNF which modulates several brain proteins involved in cognitive functions, such as SIRT1, pTAU and APP linked to cognitive dysfunction by acting directly on specific biomarkers.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI 1. Una composizione farmaceutica, nutraceutica o di integratore alimentare comprendente o, in alternativa, consistente di almeno un ceppo di batteri selezionato dal gruppo comprendente o, in alternativa, consistente di:1. A pharmaceutical, nutraceutical or food supplement composition comprising or, alternatively, consisting of at least one strain of bacteria selected from the group comprising or, alternatively, consisting of: - Lactobacillus paracasei "TJB8" con numero di deposito DSM 33129;- Lactobacillus paracasei "TJB8" with DSM deposit number 33129; - Bifidobacterium bifidum "novaBBF7" con numero di deposito DSM 34336;- Bifidobacterium bifidum "novaBBF7" with DSM deposit number 34336; - Bifidobacterium longum "novaBLG2" con numero di deposito DSM 34339;- Bifidobacterium longum "novaBLG2" with DSM filing number 34339; o una loro miscela e, opzionalmente, insieme ad almeno un eccipiente e/o veicolo fisiologicamente e/o farmaceuticamente accettabile, o di grado alimentare.or a mixture thereof and, optionally, together with at least one physiologically and/or pharmaceutically acceptable, or food grade, excipient and/or vehicle. 2. La composizione secondo la rivendicazione 1, in cui detta composizione comprende o, in alternativa, consiste di almeno due ceppi di batteri:2. The composition according to claim 1, wherein said composition comprises or, alternatively, consists of at least two strains of bacteria: i) Lactobacillus paracasei "TJB8" DSM 33129 e Bifidobacterium bifidum "novaBBF7" DSM 34336; preferibilmente in un rapporto in peso da 1:10 a 10:1, ancor pi? preferibilmente in un rapporto in peso da 1:5 a 5:1, ad esempio, da 1:3 a 3:1; o da 1:2 a 2:1; o di 1:1; oppure ii) Lactobacillus paracasei "TJB8" DSM 33129 e Bifidobacterium longum "novaBLG2" DSM 34339; preferibilmente in un rapporto in peso da 1:10 a 10:1, ancor pi? preferibilmente in un rapporto in peso da 1:5 a 5:1, ad esempio, da 1:3 a 3:1; o da 1:2 a 2:1; o di 1:1; oppure iii) Bifidobacterium bifidum "novaBBF7" DSM 34336 e Bifidobacterium longum "novaBLG2" DSM 34339; preferibilmente in un rapporto in peso da 1:10 a 10:1, ancor pi? preferibilmente in un rapporto in peso da 1:5 a 5:1, ad esempio, da 1:3 a 3:1; o da 1:2 a 2:1; o di 1:1.(i) Lactobacillus paracasei "TJB8" DSM 33129 and Bifidobacterium bifidum "novaBBF7" DSM 34336; preferably in a weight ratio of 1:10 to 10:1, even more preferably in a weight ratio of 1:5 to 5:1, for example, 1:3 to 3:1; or 1:2 to 2:1; or 1:1; or (ii) Lactobacillus paracasei "TJB8" DSM 33129 and Bifidobacterium longum "novaBLG2" DSM 34339; preferably in a weight ratio of 1:10 to 10:1, even more preferably in a weight ratio of 1:5 to 5:1, for example, 1:3 to 3:1; or 1:2 to 2:1; or 1:1; or (iii) Bifidobacterium bifidum "novaBBF7" DSM 34336 and Bifidobacterium longum "novaBLG2" DSM 34339; preferably in a weight ratio of 1:10 to 10:1, even more preferably in a weight ratio of 1:5 to 5:1, for example, 1:3 to 3:1; or 1:2 to 2:1; or 1:1. 3. La composizione secondo la rivendicazione 1, in cui detta composizione comprende o, in alternativa, consiste di almeno tre ceppi di batteri:3. The composition according to claim 1, wherein said composition comprises or, alternatively, consists of at least three strains of bacteria: iv) Lactobacillus paracasei "TJB8" DSM 33129, Bifidobacterium bifidum "novaBBF7" DSM 34336 e Bifidobacterium longum "novaBLG2" DSM 34339; preferibilmente in un rapporto in peso di 1:1:2, o 1:2:1, o 2:1:1, o 1:1:1.(iv) Lactobacillus paracasei "TJB8" DSM 33129, Bifidobacterium bifidum "novaBBF7" DSM 34336 and Bifidobacterium longum "novaBLG2" DSM 34339; preferably in a weight ratio of 1:1:2, or 1:2:1, or 2:1:1, or 1:1:1. 4. La composizione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui detta composizione comprende (peso/peso):4. The composition according to any of claims 1 to 3, wherein said composition comprises (wt/wt): - da 1 mg a 100 mg di Lactobacillus paracasei TJB8, preferibilmente da 5 mg a 50 mg, pi? preferibilmente da 20 mg a 30 mg, preferibilmente in forma liofilizzata, e/o - from 1 mg to 100 mg of Lactobacillus paracasei TJB8, preferably from 5 mg to 50 mg, more preferably from 20 mg to 30 mg, preferably in lyophilized form, and/or - da 1 mg a 100 mg di Bifidobacterium bifidum novaBBF7, preferibilmente da 5 mg a 50 mg, pi? preferibilmente da 20 mg a 30 mg, preferibilmente in forma liofilizzata, e/o- 1 mg to 100 mg of Bifidobacterium bifidum novaBBF7, preferably 5 mg to 50 mg, more preferably 20 mg to 30 mg, preferably in lyophilized form, and/or - da 1 mg a 100 mg di Bifidobacterium longum novaBLG2, preferibilmente da 5 mg a 50 mg, pi? preferibilmente da 10 mg a 20 mg, preferibilmente in forma liofilizzata.- 1 mg to 100 mg of Bifidobacterium longum novaBLG2, preferably 5 mg to 50 mg, more preferably 10 mg to 20 mg, preferably in lyophilized form. 5. La composizione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui detta composizione comprende (peso/peso):5. The composition according to any of claims 1 to 4, wherein said composition comprises (wt/wt): - da 5 a 20 mg di Lactobacillus paracasei TJB8, e- from 5 to 20 mg of Lactobacillus paracasei TJB8, and - da 5 a 20 mg di Bifidobacterium bifidum novaBBF7, e- from 5 to 20 mg of Bifidobacterium bifidum novaBBF7, e - da 1 a 10 mg di Bifidobacterium longum novaBLG2, preferibilmente in forma liofilizzata, pi? preferibilmente 10 mg di Lactobacillus paracasei TJB8, 10 mg di Bifidobacterium bifidum novaBBF7 e 5 mg di Bifidobacterium longum novaBLG2.- 1 to 10 mg of Bifidobacterium longum novaBLG2, preferably in freeze-dried form, more preferably 10 mg of Lactobacillus paracasei TJB8, 10 mg of Bifidobacterium bifidum novaBBF7 and 5 mg of Bifidobacterium longum novaBLG2. 6. La composizione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui detto ceppo batterico Lactobacillus paracasei TJB8 ? somministrato a una dose giornaliera nell?intervallo da 1,0x10<6 >CFU/giorno a 1,0x10<12 >CFU/giorno; preferibilmente, da 1,0x10<8 >CFU/giorno a 1,0x10<10 >CFU/giorno, ad esempio 3,0x10<9 >CFU/die; detto ceppo batterico Bifidobacterium bifidum novaBBF7 ? somministrato a una dose giornaliera nell?intervallo da 1,0x10<6 >CFU/giorno a 1,0x10<12 >CFU/giorno; preferibilmente, da 1,0x10<8 >CFU/giorno a 1,0x10<10 >CFU/giorno, ad esempio 1,0x10<9 >CFU/die; detto ceppo batterico Bifidobacterium longum novaBLG2 ? somministrato a una dose giornaliera nell?intervallo da 1,0x10<6 >CFU/giorno a 1,0x10<12 >CFU/giorno; preferibilmente, da 1,0x10<8 >CFU/giorno a 1,0x10<10 >CFU/giorno, ad esempio 0,5x10<9 >CFU/die.6. The composition according to any of claims 1 to 5, wherein said bacterial strain Lactobacillus paracasei TJB8 is administered at a daily dose in the range of 1.0x10<6 >CFU/day to 1.0x10<12 >CFU/day; preferably, from 1.0x10<8 >CFU/day to 1.0x10<10 >CFU/day, for example 3.0x10<9 >CFU/day; said bacterial strain Bifidobacterium bifidum novaBBF7 is administered at a daily dose in the range of 1.0x10<6 >CFU/day to 1.0x10<12 >CFU/day; preferably, from 1.0x10<8 >CFU/day to 1.0x10<10 >CFU/day, for example 1.0x10<9 >CFU/day; said bacterial strain Bifidobacterium longum novaBLG2 is administered at a daily dose in the range of 1.0x10<6 >CFU/day to 1.0x10<12 >CFU/day; preferably, from 1.0x10<8 >CFU/day to 1.0x10<10 >CFU/day, e.g. 0.5x10<9 >CFU/day. 7. La composizione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui detto almeno un ceppo batterico ? per uso come medicamento per i disturbi cerebrali.7. The composition according to any of claims 1 to 6, wherein said at least one bacterial strain is for use as a medicament for brain disorders. 8. La composizione per l'uso secondo la rivendicazione 7, in cui detto batterio ? per uso per i disturbi cerebrali, incluso il trattamento per trattare e/o prevenire i disturbi dell'umore, come l'ansia e la depressione, e per migliorare la funzionalit? cognitiva e trattare e prevenire il declino cognitivo, come nel morbo di Alzheimer e nella demenza senile.8. The composition for use according to claim 7, wherein said bacterium is for use in brain disorders, including treatment to treat and/or prevent mood disorders, such as anxiety and depression, and to improve cognitive function and treat and prevent cognitive decline, such as in Alzheimer's disease and dementia. 9. Un ceppo di batteri selezionato dal gruppo comprendente o, in alternativa, consistente di: - Lactobacillus paracasei "TJB8" con numero di deposito DSM 33129; 9. A strain of bacteria selected from the group comprising or, alternatively, consisting of: - Lactobacillus paracasei "TJB8" with DSM deposit number 33129; - Bifidobacterium bifidum "novaBBF7" con numero di deposito DSM 34336;- Bifidobacterium bifidum "novaBBF7" with DSM deposit number 34336; - Bifidobacterium longum "novaBLG2" con numero di deposito DSM 34339;- Bifidobacterium longum "novaBLG2" with DSM filing number 34339; o una loro miscela.or a mixture of them. 10. Il ceppo di batteri secondo la rivendicazione 9 in cui detto batterio ? per uso come medicamento per i disturbi cerebrali; preferibilmente ? per uso per i disturbi cerebrali, incluso il trattamento per trattare e/o prevenire i disturbi dell'umore, come l'ansia e la depressione, e per migliorare la funzionalit? cognitiva e trattare e prevenire il declino cognitivo, come nel morbo di Alzheimer e nella demenza senile. 10. The bacterial strain of claim 9 wherein said bacterium is for use as a medicament for brain disorders; preferably is for use for brain disorders, including treatment to treat and/or prevent mood disorders, such as anxiety and depression, and to improve cognitive function and treat and prevent cognitive decline, such as in Alzheimer's disease and dementia.
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