Los probióticos

El tracto digestivo humano es un ecosistema dinámico compuesto por una microbiota rica y diversa que consiste en bacterias, arqueas, virus y hongos. Cada persona tiene una composición única de microbiota, y el equilibrio en esta relación simbiótica debe ser “respetado para poder cumplir de manera óptima las funciones metabólicas e inmunológicas y prevenir el desarrollo de enfermedades”. El propósito de este artículo es repasar definiciones y clasificaciones importantes, resumir las funciones de probióticos específicos centrándonos en los sistemas inmunológico y digestivo, considerar la calidad de los suplementos y plantear futuras áreas de investigación.

Definiciones

Microorganismo: un descomponedor natural con una amplia capacidad para utilizar diversos tipos de sustancias orgánicas como fuente de energía y convertir las sustancias tóxicas en subproductos inofensivos. ⁵

Probióticos: definidos por la Organización Mundial de la Salud como “microorganismos vivos que, cuando se administran en cantidades adecuadas, pueden ser beneficiosos para la salud del huésped”.⁶

Prebióticos: componentes alimentarios inviables que brindan un beneficio para la salud del huésped asociado con la modulación de la microbiota. Básicamente, son alimentos para los probióticos, en su mayoría carbohidratos oligosacáridos como la inulina, los fructo-oligosacáridos (FOS) y los galacto-oligosacáridos (GOS). ⁷

Simbióticos : una combinación sinérgica de probióticos y prebióticos que beneficia al huésped al mejorar la supervivencia y la actividad de los organismos beneficiosos en el intestino. ^8,9

Postbióticos: productos bacterianos inviables o subproductos metabólicos de microorganismos probióticos que tienen actividad biológica en el huésped. ¹⁰

Clasificación

Las bacterias del tracto digestivo humano se dividen en dos filos dominantes: bacteroidetes gramnegativos y firmicutes grampositivos, que constituyen aproximadamente el 90% de la microbiota intestinal. ,  Menos abundantes son las actinobacterias, las proteobacterias, las fusobacterias y la verrucomicrobia. Los firmicutes incluyen a los Lactobacillus, Bacillus, Clostridium, Enterococcus y Ruminococcus. Los bacteroidetes contienen el género Bacteroides, entre otros, y las actinobacterias se componen principalmente del género Bifidobacterium. Las proteobacterias incluyen muchas bacterias patógenas como E. coli, Shigella, H. pylori, Yersinia y Legionellalis, pero algunas no son patógenas.

Los bacteroides y firmicutes producen ácidos grasos de cadena corta que alimentan los colonocitos (células del colon), ayudan a reducir la inflamación y combaten las infecciones bacterianas. Los Lactobaccilli son un grupo de bacterias que producen ácido láctico. Protegen la barrera mucosa y disminuyen la permeabilidad intestinal. Algunos Lactobaccilli pueden producir peróxido de hidrógeno bactericida, que puede prevenir el crecimiento de patógenos. Las Bifidobacteria son grampositivas y producen ácidos láctico y acético como subproductos de la utilización de la glucosa. Los bacteroides y firmicutes producen ácidos grasos de cadena corta que alimentan los colonocitos (células del colon), ayudan a reducir la inflamación y combaten las infecciones bacterianas.Los Lactobaccilli son un grupo de bacterias que producen ácido láctico. Protegen la barrera mucosa y disminuyen la permeabilidad intestinal. Algunos Lactobaccilli pueden producir peróxido de hidrógeno bactericida, que puede prevenir el crecimiento de patógenos. Las Bifidobacteria son grampositivas y producen ácidos láctico y acético como subproductos de la utilización de la glucosa. ¹⁷

Probióticos para condiciones de salud específicas

Función inmunológica

Desde hace muchos años, hemos entendido la relación entre los probióticos y la función inmunológica. Una revisión de 21 ensayos en humanos menciona que las cepas L. helveticus R0052 y L. rhamnosus R0011 se adherían a las células epiteliales humanas; ayudaban a mantener la función de barrera; producían una respuesta antiinflamatoria (disminuían los niveles de IL-1β, IL-8 y TNF-α); y bloqueaba la adherencia de los patógenos, lo que permitía eliminarlos del intestino. Se estudió la suplementación con L. casei Shirota en atletas de alto rendimiento. El número de infecciones del tracto respiratorio superior (URTI, por sus siglas en inglés) fue significativamente menor que en el grupo de placebo, pero la gravedad y la duración de los síntomas no fueron significativamente diferentes. Al observar cepas separadas, un estudio realizado en estudiantes universitarios con altos niveles de estrés académico mostró que solo la suplementación con B. bifidum tuvo resultados significativos en la reducción de la incidencia de resfriado / gripe durante la intervención de seis semanas. La suplementación con B. infantis y L. helveticus no arrojó ninguna diferencia en comparación con el placebo. Un estudio en niños sugirió que un simbiótico compuesto de L. helveticus R0052, B. infantis R0033, B. bifidum R0071 y FOS puede disminuir el riesgo de aparición de enfermedades infecciosas comunes. ²¹

Al examinar la investigación en niños con asma, L. gasseri mejoró los síntomas clínicos y los cambios inmunorreguladores en niños con asma y rinitis alérgica. L. paracasei y L. fermentum, administrados por separado, disminuyeron la gravedad del asma, pero cuando se administraron juntos, se observó un aumento de la tasa de flujo espiratorio máximo (PEFR, por sus siglas en inglés) y una disminución de los niveles de IgE. L. acidophilus NCFM administrado solo frente a una combinación con B. animalis ssp. lactis se comparó con placebo. Hubo una mayor reducción de la incidencia y duración de la fiebre, la rinorrea y la tos con los probióticos, así como también una disminución de la necesidad de antibióticos. Sin embargo, hubo un beneficio obvio con la combinación de cepas. Las mezclas de bifidobacterias parecen aportar beneficios adicionales en las alergias y el asma mediadas por IgE. Muchos estudios tuvieron un período de prueba de tres meses; en un estudio que analizó la duración del uso de probióticos, niños con sibilancias rara vez sufrieron infecciones respiratorias cuando se les administró durante tres meses un simbiótico que contenía L. acidophilus, B. infantis y B. bifidum. Para “establecer el control de la frecuencia de las sibilancias”, se requería un período mayor de seis meses. Estudios in vitro y en ratones demostraron que L. plantarum alivia significativamente los síntomas de alergia y reduce los niveles de IgE. En general, las mezclas de probióticos parecen ofrecer una mayor mejoría y tienen un espectro de acción más amplio que la dosificación individual de bacterias.

A menudo concomitante con afecciones respiratorias, los niños con eccema atópico / síndrome de dermatitis tuvieron mejoras clínicas sustanciales y una disminución significativa en los niveles de quimiocinas cuando tomaron un suplemento de L. sakei. De manera similar, se demostró que el consumo de prebióticos disminuye la gravedad y el riesgo de desarrollar enfermedades alérgicas de la piel. En pacientes ancianos que recibieron un suplemento con dos cepas de L. plantarum (CECT 7315 y 7316), se observaron diferentes efectos de mejora inmunológica en dosis altas versus dosis bajas. Además, estos cambios se mantuvieron 12 semanas después de que dejaron de tomar el probiótico.

Otra área fascinante de investigación tiene que ver con la modulación inmunológica posterior a una vacuna, donde se ha sugerido que tanto los probióticos como los prebióticos son efectivos para elevar la respuesta inmunológica. Se demostró que L. casei aumenta los niveles de IgA secretora, tanto durante las infecciones como cuando se administra a niños al vacunarlos contra el rotavirus. ³³

Artritis reumatoide

Debido a los efectos inmunomoduladores de los probióticos, se están estudiando en enfermedades autoinmunes. En pacientes con artritis reumatoide (AR), las citoquinas proinflamatorias (TNF, IL-6, IL-12) disminuyeron significativamente y una citoquina reguladora (IL-10) aumentó con el suplemento de L. casei. Una combinación de L. acidophilus, L. casei y B. bifidum en un estudio, y Bacillus coagulans en otro, dio como resultado mejoras en los niveles de actividad y las escalas de dolor, y mostró cambios beneficiosos en la PCR, la insulina sérica y la función de las células B.

Enfermedad inflamatoria del intestino y síndrome del intestino irritable

Se encontró que los pacientes con síndrome del intestino irritable (SII), en comparación con los controles, tenían una disminución significativa en las especies de Lactobacillus, con aumentos en proteobacterias y otros firmicutes y bajas cantidades de actinobacteria (Bifidobacteria) y bacteroides. En la enfermedad inflamatoria intestinal (EII), como la colitis ulcerosa (CU) y la enfermedad de Crohn, parece haber un deterioro general de los ácidos grasos de cadena corta (AGCC), que desempeñan un papel importante en la homeostasis del colon, incluidos los efectos antiinflamatorios y mejora de la función propulsora. Las diferencias en las dos enfermedades muestran que en la CU hay una disminución de las bacterias productoras de butirato, mientras que la enfermedad de Crohn puede presentar lo contrario. Se ha demostrado que los probióticos llevan a la remisión en la CU, aunque no tienen ningún efecto sobre la enfermedad de Crohn. En la enfermedad celíaca (EC), hay una disminución de las especies de Lactobacillus y Bifidobacteria, y aunque una dieta sin gluten puede mejorar los síntomas, la disbiosis aún puede seguir existiendo. La investigación con el uso de suplementos prebióticos solos es contradictoria. Los pacientes con SII que recibieron una dosis alta de FOS (20 g/d) informaron que sus síntomas empeoraron. También se observaron resultados negativos con 7 g/d de GOS, aunque se observaron mejorías con una dosis de 3,5 g/d. Estos resultados probablemente estén relacionados con la variedad de tipos de SII y EII, que son bastante diferentes. En general, hay una pérdida de riqueza microbiana tanto en el SII como en la EII, y se debe considerar la administración de un suplemento con una variedad de cepas probióticas con una dosis cuidadosa de prebióticos.

Infecciones gastrointestinales

Se han observado muchos efectos bactericidas in vitro y en ratones por cepas específicas de Lactobacillus encontradas en el microbioma humano. L. rhamnosus GG, L. johnsonii, L. casei, L. reuteri, L. acidophilus LB, y L. casei Shirota mostraron efectos bactericidas contra H. pylori, Shigella, Salmonella y Campylobacter. “L. rhamnosus, L. casei, L. reuteri y L. acidophilus LB tratado térmicamente, fueron útiles para tratar el rotavirus y las bacterias enterovirulentas en niños y bebés.” El tratamiento de la diarrea acuosa aguda se ha reducido en frecuencia con Saccharomyces boulardii, y una variedad de probióticos producen una mejoría en la diarrea asociada con el uso de antibióticos. En un metanálisis, S. boulardii, L. rhamnosus GG y mezclas de probióticos redujeron significativamente el desarrollo de diarrea asociada con el uso de antibióticos, mientras que solo S. boulardii fue eficaz para tratar Clostridium difficile en algunos estudios. ⁴⁷

El sobrecrecimiento bacteriano del intestino delgado (SIBO, por sus siglas en inglés) puede implicar una alteración en el pH y las evacuaciones intestinales, lo que da como resultado un círculo vicioso. En un estudio sobre SII con y sin SIBO, la suplementación con S. boulardii, B. lactis, L. acidophilus y L. plantarum mostró una disminución del 71,3% en la puntuación total del SII en pacientes con SIBO frente a una disminución del 10,6% en aquellos sin SIBO. Los probióticos no han demostrado ser eficaces para la prevención del SIBO. Los resultados son algo controvertidos con el SIBO, porque los probióticos pueden colonizar inadvertidamente el intestino delgado, aunque un metanálisis informó que los probióticos aumentaron significativamente la eliminación de SIBO, especialmente junto con antibióticos. Como era de esperar, probablemente sea necesaria una combinación de antibióticos y probióticos, así como un tratamiento individualizado para el SIBO.

Prebióticos

Los prebióticos son una opción conveniente de alimento o suplemento resistente al ácido estomacal, que no son degradados por las enzimas humanas ni absorbidos a través del tracto gastrointestinal. Son fermentados por cierta microbiota, que modifica el entorno del intestino, disminuyendo el pH y contribuyendo a cambios en la composición y población de la microbiota. Hay una variedad de carbohidratos prebióticos, pero su efecto se da principalmente sobre el género Bifodibacterium. ,  Los GOS pueden estimular en gran medida las Bifidobacteria y Lactobacilli. Los FOS pueden estimular selectivamente las bacterias del ácido láctico, y la longitud de los fructanos es importante para determinar qué bacterias pueden fermentarlos. Los alimentos que contienen prebióticos incluyen cebollas, puerros, espárragos, achicoria, alcachofa de Jerusalén, ajo, avena, plátanos, plátano, ñame silvestre, miso, miel, lentejas, garbanzos, habas, frijoles, bambú, etc. ⁵⁶

Postbióticos

Estos productos bacterianos inviables o subproductos metabólicos de microorganismos tienen una función similar a los probióticos e incluyen bacteriocinas, etanol, diacetilo, acetaldehídos y peróxido de hidrógeno, así como estructuras importantes de bacterias muertas por calor. ⁵⁷

Calidad

Se están utilizando una variedad de métodos de encapsulación para mantener los probióticos viables y efectivos debido al entorno hostil del estómago. Se demostró que una técnica de microencapsulación utilizada en un estudio mejora significativamente la resistencia de las cepas al ácido gástrico, mejorando la actividad probiótica y permitiendo el uso de una cantidad cinco veces menor. L. reuteri parece tolerar bien los jugos gástricos sin una reducción significativa de la viabilidad, mientras que L. sakei perdió viabilidad en otro estudio. Se encontró una mayor capacidad de adhesión en L. plantarum (MF129828 y 299v8), tres cepas de L. reuteri, y L. rhamnosus GG, en comparación con otras cepas. Otra consideración importante es la temperatura en la producción y el almacenamiento para la viabilidad de los probióticos. El almacenamiento a 4 °C mostró la mayor viabilidad en comparación con los almacenados a temperatura ambiente, en particular con las Bifidobacterias, que son sensibles al calor. ⁶³

Resumen

Los probióticos muestran una amplia gama de usos y tienen múltiples funciones en nuestros cuerpos. Cada especie y cepa tiene su acción específica. Aunque las cepas probióticas se inhiben entre sí cuando se incuban, en general, las mezclas de probióticos y simbióticos mostraron una mayor inhibición de los patógenos y efectos beneficiosos sobre el SII, la EII, la función intestinal, las enfermedades atópicas, la función inmunológica, las infecciones del tracto respiratorio y la modulación de la microbiota. Muy pocas especies son resistentes al calor y al ácido, y las mejores preparaciones deben refrigerarse para garantizar la viabilidad y el recubrimiento entérico para que los probióticos lleguen al intestino delgado y al colon. Durante nuestra vida, hay muchos cambios en nuestra microbiota y factores como la dieta, el estrés, el uso de antibióticos y las enfermedades afectan el equilibrio simbiótico. La microbiota intestinal de cada individuo se puede agrupar en tres enterotipos principales o grupos de bacterias específicamente caracterizados. Los enterotipos caracterizan a los individuos, se mantienen estables en la edad adulta y, lo que es más importante, se pueden modificar o restaurar con suplementos de probióticos. El concepto de enterotipo sería un tema interesante para futuras investigaciones y uso específico de probióticos. Por lo general, “cuanto más rica y diversa sea la microbiota, mejor resistirá las amenazas externas”. ⁶⁶