Come la lattoferrina modella il microbiota: l'effetto bifidogenico

Nel tuo intestino miliardi di batteri competono ogni giorno per le stesse risorse. Il ferro è una delle più contese. La lattoferrina entra in questa competizione legando il ferro libero disponibile, e il suo effetto è preciso: ridisegna quali popolazioni batteriche trovano le condizioni per prosperare, a vantaggio dei simbionti come i Bifidobatteri e a svantaggio dei patogeni opportunisti

Cosa dice la scienza: Il microbiota intestinale è un sistema dinamico che risponde continuamente a dieta, età, farmaci e stato infiammatorio, e la sua diversità è oggi considerata uno dei migliori indicatori di salute dell’ecosistema intestinale. Questi aspetti sono associati a una barriera intestinale più coesa, una risposta immunitaria più equilibrata e un metabolismo più efficiente. Non tutti gli interventi sul microbiota agiscono allo stesso modo: alcuni approcci influenzano in modo indiscriminato intere popolazioni batteriche, altri spostano l’equilibrio a favore dei simbionti mantenendo e migliorando la biodiversità. È in questa seconda categoria, quella della modulazione selettiva, che si inserisce l’azione della lattoferrina.

Perché il ferro conta così tanto per un batterio

Il ferro è il cofattore di due processi da cui dipende la capacità di un batterio di replicarsi.

Primo, la sintesi del DNA: l’enzima che produce i mattoni della duplicazione (la ribonucleotide reduttasi) richiede ferro per funzionare.
Secondo, la produzione di energia: il ferro è il cuore catalitico dei citocromi e delle proteine ferro-zolfo della catena di trasporto degli elettroni, il macchinario con cui un batterio produce energia attraverso la respirazione cellulare.

Un batterio privato di ferro libero fatica sia a moltiplicarsi sia a produrre l’energia necessaria per farlo.

In cosa sono avvantaggiati i bifidobatteri

Alcuni ceppi hanno evoluto i propri sistemi di acquisizione del ferro rendendoli estremamente efficienti, si sono muniti di sideròfori, proteine di membrana dedicate, e della capacità di acidificare localmente l’ambiente intestinale attraverso la fermentazione delle fibre, un processo che aumenta la solubilità del ferro residuo. In condizioni di scarsità, i bifidobatteri sono semplicemente più bravi a procurarsi il ferro rispetto a molti batteri patogeni enterici. Uno studio ha documentato questo vantaggio in modo diretto: ceppi di Bifidobacterium ad alta capacità di sequestro del ferro hanno inibito, in coltura, la crescita di Salmonella typhi e di Escherichia coli enteroemorragico proprio in condizioni di scarsa disponibilità di ferro libero.Alcuni ceppi hanno evoluto i propri sistemi di acquisizione del ferro rendendoli estremamente efficienti, si sono muniti di sideròfori, proteine di membrana dedicate, e della capacità di acidificare localmente l’ambiente intestinale attraverso la fermentazione delle fibre, un processo che aumenta la solubilità del ferro residuo. In condizioni di scarsità, i bifidobatteri sono semplicemente più bravi a procurarsi il ferro rispetto a molti batteri patogeni enterici. Uno studio ha documentato questo vantaggio in modo diretto: ceppi di Bifidobacterium ad alta capacità di sequestro del ferro hanno inibito, in coltura, la crescita di Salmonella typhi e di Escherichia coli enteroemorragico proprio in condizioni di scarsa disponibilità di ferro libero.

Dove vivono i bifidobatteri, e perché la posizione conta

I bifidobatteri colonizzano preferibilmente lo strato di muco che riveste l’epitelio del colon, la superficie più a contatto con le cellule dell’ospite, utilizzando pili specializzati per l’adesione.

Alcuni ceppi di Bifidobacterium bifidum non si limitano ad aderire in prossimità delle cellule dell’intestino: comunicano attivamente con loro, attraverso un vero e proprio sistema di riconoscimento cellulare. Sulla superficie delle cellule epiteliali esiste un recettore, chiamato TLR-2, che normalmente serve a riconoscere la presenza di batteri nelle vicinanze. E’ uno dei sensori specializzati con cui la cellula percepisce i batteri che ha vicino. Quando B. bifidum si lega a questo recettore, non innesca una risposta difensiva, come farebbe un batterio patogeno, ma attiva invece una catena di segnali interni alla cellula come se si attivasse una sorta di staffetta molecolare, chiamata via della chinasi p38. La via della chinasi p38 arriva fino al nucleo e istruisce la cellula a rinforzare le giunzioni strette (tight junctions), le proteine specializzate che tengono unite le cellule dell’epitelio. L’integrità delle giunzioni strette è vitale per mantenere la funzione della barriera intestinale.

La cosa interessante è che questo percorso è del tutto separato da un altro meccanismo con cui la lattoferrina agisce sull’infiammazione della mucosa: l’inibizione di una via molecolare chiamata NF-κB.
Sono due vie molecolari diverse nella cellula, ma che portano allo stesso risultato: una barriera intestinale più solida. Per la mucosa, avere due sistemi indipendenti che convergono sullo stesso risultato è una forma di sinergia protettiva, se un meccanismo è temporaneamente meno efficiente, l’altro può comunque garantire la tenuta della barriera mucosale.

L’inibizione della via molecolare NF-kB

Dentro le cellule dell’epitelio intestinale esiste una proteina, chiamata NF-κB, che ha il compito di accendere i geni responsabili dell’infiammazione. Si tratta dei geni che producono le citochine pro-infiammatorie TNF-α, IL-6, IL-1β. In condizioni normali, questa proteina resta “bloccata” nel citoplasma della cellula da un’altra proteina che funziona come una sorta di custode, IκB. IkB tiene NF-kB lontana dal nucleo dove si trovano i geni da accendere.

Quando la cellula percepisce un segnale di pericolo, per esempio un’endotossina batterica, si attiva una cascata di enzimi che “smantella” questo custode. Una volta libera, NF-κB può entrare nel nucleo e accendere i geni per la produzione delle citochine pro-infiammatorie.

La lattoferrina interviene proprio su questo passaggio, a monte, in due modi complementari. Il primo è indiretto: legando le endotossine batteriche e il ferro libero, riduce il segnale di pericolo generato, quindi avviene una modulazione controllata fin dalle prime fasi. Il secondo meccanismo è più diretto: interferisce con la cascata enzimatica che smantella il custode IκB, mantenendolo più a lungo al suo posto. Quindi mantiene NF-κB fuori dal nucleo, incapace di raggiungere i geni infiammatori e attivarli.

Il risultato è una cellula che, di fronte allo stesso stimolo, produce sì citochine infiammatorie, ma modulandone la sintesi, cioè la cellula riconosce comunque la potenziale minaccia, ma il suo interruttore interno non viene iper-attivato.

I Bifidobatteri producono molecole di segnale

Dalla fermentazione dei carboidrati, i bifidobatteri producono principalmente un acido grasso a corta catena, l’acetato, e producono lattato, forma ionizzata dell’acido lattico. Entrambi sono intermedi chiave nel metabolismo intestinale. I bifidobatteri non producono direttamente butirrato, ma l’acetato che rilasciano viene utilizzato come substrato da altri batteri fermentanti per produrre altri due acidi grassi a catena corta, il butirrato e il propionato. Si tratta di un meccanismo di “nutrizione incrociata” tra specie diverse. Il butirrato e il propionato, attraverso il legame a specifici recettori (FFAR3 e GPR109A), esplicano numerosi benefici per il nostro organismo, come promuovere la differenziazione dei linfociti T regolatori e inibire le citochine pro-infiammatorie.

Effetti che vanno oltre l’intestino

Gli acidi grassi a catena corta entrano in circolo e raggiungono fegato, tessuto adiposo, muscolo e cervello. Uno studio ha documentato che l’acetato prodotto da Bifidobacterium aumenta il rilascio di serotonina dalle cellule enteroendocrine e l’espressione del recettore della serotonina nell’ippocampo, con una riduzione dei comportamenti simil-ansiosi nei modelli murini.

E nei più piccoli?

Nei primi mesi di vita, soprattutto nei bambini allattati al seno, il Bifidobacterium arriva a dominare il microbiota intestinale, grazie alla capacità di alcuni ceppi, in particolare Bifidobacterium longum sottospecie infantis, di metabolizzare gli oligosaccaridi del latte materno (HMO). Una revisione del 2020 descrive come questa dominanza acceleri la maturazione della risposta immunitaria e rinforzi la barriera intestinale, ed è il motivo per cui i primi 1000 giorni di vita sono considerati una finestra critica per l’educazione del sistema immunitario. Per questa ragione, l’integrazione con lattoferrina di alta qualità può essere particolarmente utile nei bambini nati prematuri per rinforzare il loro sistema immunitario e nei piccoli allattati con formula che non beneficiano della lattoferrina presente nel latte materno. Anche in età prescolare e scolare può essere vantaggioso in alcuni bambini particolarmente fragili, implementare le difese immunitarie con la Lattoferrina per ridurre il numero, la durata e la gravità delle infezioni.

Il microbiota che invecchia in salute

Uno studio del 2025 ha mostrato che la lattoferrina potenzia in particolare Coprococcus, Alistipes e Bifidobacterium nei soggetti anziani sani. Coprococcus e Alistipes sono tra i principali produttori di butirrato: questo acido grasso a corta catena è in grado di contrastare, attraverso la modulazione di diverse vie metaboliche, “l’inflammaging”, l’infiammazione cronica di basso grado che accompagna l’invecchiamento. Bifidobacterium agisce invece più direttamente sul sistema immunitario, la cui presenza è associata all’aumento dei linfociti circolanti e al potenziamento della funzione delle cellule Natural Killer (NK): funzioni che tendono a indebolirsi con l’età (immunosenescenza). La lattoferrina interviene proprio su questo passaggio, a monte, in due modi complementari. Il primo è indiretto: legando le endotossine batteriche e il ferro libero, riduce il segnale di pericolo generato, quindi avviene una modulazione controllata fin dalle prime fasi. Il secondo meccanismo è più diretto: interferisce con la cascata enzimatica che smantella il custode IκB, mantenendolo più a lungo al suo posto. Quindi mantiene NF-κB fuori dal nucleo, incapace di raggiungere i geni infiammatori e attivarli. Il risultato è una cellula che, di fronte allo stesso stimolo, produce sì citochine infiammatorie, ma modulandone la sintesi, cioè la cellula riconosce comunque la potenziale minaccia, ma il suo interruttore interno non viene iper-attivato.

L’asse Intestino-Immunità: Una revisione del 2021 descrive come la lattoferrina intervenga sul sistema immunitario mucosale dell’intestino, con un ruolo specifico nel sostenere la produzione di immunoglobuline A secretorie (IgA). Le IgA sono i primi anticorpi che pattugliano la superficie mucosale e regolano la composizione stessa del microbiota. Uno studio sperimentale ha documentato che la lattoferrina modula i parametri della risposta IgA nell’intestino tenue, chiudendo il cerchio tra equilibrio del microbiota e funzione immunitaria mucosale.

Per chi è indicata la Lattoferrina

Il supporto della lattoferrina sull’equilibrio del microbiota intestinale può essere utile se…

- Hai notato una riduzione della regolarità intestinale
- C’è un’alterazione della diversità della tua flora batterica
- Sei in una fascia d’età in cui il microbiota tende fisiologicamente a perdere biodiversità
- Hai avuto episodi ricorrenti di disbiosi
- Stai assumendo antibiotici o hai recentemente concluso una terapia antibiotica
- Hai frequenti infezioni e/o infiammazioni vaginali
- Soffri spesso di cistiti batteriche o ti è stata diagnosticata una cistite interstiziale
- Sei in gravidanza e hai avuto minacce di parto-pretermine
- Il tuo bambino è nato pretermine e vuoi supportare il suo sistema immunitario
- I tuoi figli si assentano spesso da scuola a causa di infezioni e vuoi migliorare le loro difese immunitarie
- Cerchi un supporto che agisca sull’ecosistema intestinale nel suo complesso
La lattoferrina non è un farmaco e non sostituisce la terapia medica, ma rappresenta un supporto documentato dalla letteratura scientifica per l’equilibrio del microbiota intestinale.

Domande frequenti

Cosa significa “effetto bifidogenico”?
Significa che la lattoferrina favorisce selettivamente la crescita di Bifidobacterium e di altri batteri benefici, riducendo il ferro libero disponibile nell’intestino per i batteri patogeni. Alcuni ceppi di Bifidobacterium hanno sviluppato sistemi molto efficienti per procurarsi il ferro anche quando scarseggia, evitando così che possa essere utilizzato da batteri patogeni opportunisti.

La lattoferrina ha attività sui batteri patogeni?
Si, la lattoferrina combatte i patogeni in due modi, con un’azione di tipo indiretto e un’azione diretta.
Il meccanismo di tipo indiretto è legato all’azione chelante il ferro. La lattoferrina infatti crea una condizione ambientale a bassa disponibilità di ferro libero che sfavorisce selettivamente i patogeni ferro-dipendenti, lasciando intatta la popolazione dei batteri commensali simbionti. In pratica “affama” i patogeni sottraendo il ferro necessario alla loro sopravvivenza (azione batteriostatica). È una modulazione selettiva, non un’eliminazione indiscriminata.
Poi esiste un meccanismo di tipo diretto: grazie alla sua specifica struttura carica positivamente, la lattoferrina danneggia direttamente la membrana cellulare dei batteri patogeni provocadone la distruzione (azione battericida).

Il microbiota cambia con l’età, la lattoferrina può fare qualcosa al riguardo?
Sì, il microbiota perde fisiologicamente diversità con l’invecchiamento. Uno studio del 2025 ha documentato che la lattoferrina può contrastare questa perdita, con un aumento di Coprococcus, Alistipes e Bifidobacterium proprio nella popolazione anziana.

A cura del Servizio Scientifico Pharmaguida
Le informazioni contenute in questo articolo hanno scopo divulgativo e non sostituiscono il parere del medico o dello specialista.

Riferimenti bibliografici

Chichlowski M, Shah N, Wampler JL, Wu SS, Vanderhoof JA. Bifidobacterium longum Subspecies infantis (B. infantis) in Pediatric Nutrition: Current State of Knowledge. Nutrients. 2020

D’amico F, et al. Oral Lactoferrin Supplementation during Induction Chemotherapy Promotes Gut Microbiome Eubiosis in Pediatric Patients with Hematologic Malignancies. Pharmaceutics 2022.

Decembrino N, Zama D et al. Lactoferrin reduces febrile neutropenia in children receiving chemotherapy for hematologic malignancies: a randomized,placebo-controlled trial. Haematologica 2026.

Gavzy SJ, Kensiski A, Lee ZL, Mongodin EF, Ma B, Bromberg JS. Bifidobacterium mechanisms of immune modulation and tolerance. Gut Microbes. 2023.

Godinez-Victoria M, et al. Modulation by bovine lactoferrin of parameters associated with the IgA response in the proximal and distal small intestine of BALB/c mice. Immunopharmacol Immunotoxicol. 2017.

Gutierrez A. et al. Bifidobacterium and the intestinal mucus layer. Microbiome Res Rep. 2023 Sep 27;2(4):36.

Gyriki DG, Nikolaidis CG, Bezirtzoglou E, Voidarou C, Stavropoulou E, Tsigalou C. The gut microbiota and aging: interactions, implications, and interventions. Front Aging. 2025

Henrick BM, Chew S, Casaburi G, Brown HK, Frese SA, Zhou Y, Underwood MA, Smilowitz JT. Colonization by B. infantis EVC001 modulates enteric inflammation in exclusively breastfed infants. Pediatr Res. 2019.

Kim JW et al. The Multifaceted Functions of Lactoferrin in Antimicrobial Defense and Inflammation. Biomolecules. 2025.

Li B, et al. Interaction between Dietary Lactoferrin and Gut Microbiota in Host Health. J Agric Food Chem. 2024.

Lim MY, Nam YD. Gut microbiome in healthy aging versus those associated with frailty. Gut Microbes. 2023.

Liu N, Feng G, Zhang X, et al. The Functional Role of Lactoferrin in Intestine Mucosal Immune System and Inflammatory Bowel Disease. Front Nutr. 2021

Pasinato A. et al. Lactoferrin in the Prevention of Recurrent Respiratory Infections in Preschool Children: A Prospective Randomized Study. Children 2024.

Ruiz-Rico M, et al. Iron-saturated bovine lactoferrin preserves microbiota diversity in elderly gut microbiota. PLoS One. 2025.

Vazquez-Gutierrez P, de Wouters T, Werder J, Chassard C, Lacroix C. High Iron-Sequestrating Bifidobacteria Inhibit Enteropathogen Growth and Adhesion to Intestinal Epithelial Cells In vitro. Front Microbiol. 2016.

Yami HA et al. The immunomodulatory effects of lactoferrin and its derived peptides on NF-κB signaling pathway: A systematic review and meta-analysis. Immun Inflamm Dis. 2023;11(8): e972