Studi recenti hanno esplorato le modalità d’azione dei proteobiotici e i loro potenziali benefici nel mantenere il rapporto di batteri benefici, abbassare lo squilibrio batterico e migliorare la funzione intestinale, tuttavia, tutte le dichiarazioni basate sulla ricerca non sono state valutate dalla Food and Drug Administration, USA.

A differenza di altre molecole prodotte dai batteri probiotici, come gli acidi organici e le batteriocine, i proteobiotici sono metaboliti naturali che interferiscono con il quorum sensing, le comunicazioni da cellula a cellula che avvengono tra le cellule batteriche, principalmente interferendo con il sistema quorum sensing LuxS. Questi sistemi di quorum sensing permettono ai batteri di rispondere ai cambiamenti nel loro ambiente e giocano un ruolo nella capacità degli agenti patogeni di eludere i meccanismi di difesa dell’ospite. Interferendo con il quorum sensing, i proteobiotici inibiscono la cascata di eventi che portano all’adesione e all’invasione delle cellule ospiti. Ciò si ottiene attraverso una ridotta espressione di specifici geni di virulenza (tipicamente presenti nelle isole di patogenicità) che facilitano il processo di infezione. In particolare, i proteobiotici inibiscono i geni di virulenza coinvolti nella produzione di tossine, nella formazione di biofilm, nell’adesione cellulare e nell’invasione. Nell’E. coli enteroemorragico e nella Salmonella spp. i geni associati ai sistemi di secrezione di tipo 3 sembrano essere i bersagli principali.

Il grado in cui i proteobiotici possono ridurre l’espressione dei geni della virulenza dipende dal patogeno e dalla fonte dei proteobiotici. I proteobiotici derivati dal Lactobacillus acidophilus abbassano la regolazione dei geni di virulenza nell’Escherichia coli enteroemorragico, Clostridium difficile, Salmonella Typhimurium, Listeria monocytogenes e Campylobacter jejuni. Mentre quelli prodotti da Bifidobacterium spp. hanno dimostrato di avere un impatto sull’espressione del gene della virulenza in Campylobacter jejuni, Escherichia coli enteroemorragico, Clostridium difficile, Clostridium perfringens e Salmonella Typhimurium.