Efectos de los Probióticos sobre la Salud Intestinal

Introducción

La Organización Mundial de la Salud define los probióticos como “microorganismos vivos que cuando se administran en cantidad adecuada confieren un beneficio para la salud del huésped”[1].

La mayor parte de los probióticos conocidos pertenecen a los géneros Bifidobacterium y Lactobacillus, ambos anaerobios grampositivos[2]. No obstante, incluso dentro de la misma especie, el potencial probiótico de cada cepa difiere, por lo que los efectos benéficos de cada cepa son únicos y no pueden extrapolarse a otros probióticos[ 2].

Bifidobacterium animalis subespecie lactis BB-12 es uno de los probióticos más estudiados, con más de 300 publicaciones científicas, de las cuales más de 130 son estudios clínicos en humanos, habiendo demostrado beneficios para la salud gastrointestinal e inmunológica[3]. Este fascículo describe brevemente los principales mecanismos de acción de B. animalis spp lactis BB-12.

Supervivencia en el tracto Gastrointestinal

Una cualidad importante para que los probióticos puedan ejercer efectos benéficos para la salud del huésped es que sobrevivan el paso por el estómago y el duodeno, en especial los efectos del ácido gástrico y la bilis.

En varios estudios, B. animalis spp lactis BB-12 ha demostrado capacidad para sobrevivir a la exposición al ácido gástrico (hasta niveles de pH de 2) y a la bilis[3].

Se cree que la capacidad de B. animalis spp lactis BB-12 para sobrevivir a la exposición al ácido se debe a una mayor actividad de la bomba de protones cuando el pH se reduce[5], mientras que la capacidad para sobrevivir a la exposición a la bilis se debe a la producción de una hidrolasa de sales biliares[3].

Se calcula que cerca de 60%-80% de las bacterias individuales contenidas en una dosis de B. animalis spp lactis BB-12 sobreviven el paso por el tracto gastrointestinal superior, aumentando el potencial de producir efectos benéficos[3].

Genoma y proteoma

El genoma de B. animalis spp lactis BB-12, secuenciado en 2010, consiste en un cromosoma circular de cerca de dos millones de pares de bases que contiene 1.642 genes codificadores de proteínas[3].

El proteoma extracelular de B. animalis spp lactis BB-12 incluye 74 proteínas diferentes producidas y secretadas por la bacteria, 31 de las cuales ejercen una actividad fisiológica por fuera de la célula o en su superficie[4].

Estas proteínas pueden clasificarse en tres grupos principales:

1) proteínas transportadoras de solutos como oligosacáridos y aminoácidos,

2) proteínas modificadoras de la pared celular y

3) proteínas de interacción con el huésped.

Estas últimas son 18 proteínas que están involucradas en la unión al plasminógeno, la formación de fimbrias, la adhesión al colágeno, la unión a la mucina, la unión a las células epiteliales intestinales y la inducción de respuestas inmunomoduladoras[4].

En conjunto, esto indica que las proteínas secretadas por B. animalis spp lactis BB-12 tienen un papel importante en la colonización del tracto gastrointestinal, la adhesión a los tejidos del huésped y la modulación de la respuesta inmune del huésped[3,4].

Adhesión al moco intestinal

Varios estudios in vitro han demostrado que B. animalis spp lactis BB-12 tiene la capacidad para adherirse al moco intestinal y colonizar transitoriamente las superficies mucosas, lo que aumenta la posibilidad de producir efectos benéficos para el huésped[3].

Inhibición de patógenos

En estudios in vitro, B. animalis spp lactis BB-12 ha mostrado capacidad para inhibir la proliferación de patógenos como Clostridium difficile, Clostridium perfringens tipo A, Enterococcus faecalis, Pseudomonas aeruginosa y otros[3]. Esta propiedad puede deberse a producción de sustancias antimicrobianas (ej. acetato, lactato) y/o competencia por los sitios de adhesión[3].

Mejoría de la función de la barrera Intestinal

Los productos de la fermentación en B. animalis spp lactis BB-12 han mostrado capacidad para aumentar la fortaleza de las uniones intercelulares estrechas y la resistencia eléctrica transepitelial, protegiendo contra las alteraciones de la barrera epitelial intestinal[3].

Inmunomodulación

Varios estudios han mostrado que B. animalis spp lactis BB-12 tiene efectos inmunomoduladores positivos, entre ellos inducción de la maduración de las células dendríticas, inducción de la producción de citosinas como la interleucina 12 (IL-12), el factor de necrosis tumoral alfa (TNF-a) y el interferón gamma (IFN-g)[3].

Modulación de la microbiota Intestinal

La administración de B. animalis spp lactis BB-12 induce un incremento del número total de bifidobacterias y puede inhibir la proliferación de bacterias potencialmente patógenas, contribuyendo al establecimiento de una microbiota intestinal saludable[3].

Ácidos grasos de cadena corta

Los ácidos grasos de cadena corta (ej. acetato, butirato, propionato) son producidos en el intestino por la fermentación bacteriana de carbohidratos no digeribles como ciertos oligosacáridos (ej. inulina, oligofructosa), disacáridos (ej. lactosa) y alcoholes de azúcar (ej. sorbitol, manitol)[6].

Los ácidos grasos de cadena corta, en particular el butirato, tienen importantes funciones intestinales, entre las que se destacan la aceleración del tránsito intestinal, el estímulo de la proliferación y diferenciación de las células del colon, la producción de energía, la reducción del pH intestinal y la estimulación de la proliferación de bifidobacterias y lactobacilos[7,8].

Diversos estudios han mostrado que los pacientes con estreñimiento funcional tienen menores cantidadesde bifidobacterias y lactobacilos y, consecuentemente, menores niveles de ácidos grasos de cadena corta en las heces[9].

Esto sugiere que las alteraciones de la composición de la microbiota intestinal y la reducción de la producción de ácidos grasos de cadena corta están involucradas en la patogénesis del estreñimiento[9].

Los niveles de ácidos grasos de cadena corta en el intestino están determinados por la disponibilidad de sustratos (carbohidratos no digeribles), el tránsito intestinal y, de manera importante, por la composición de la microbiota[9].

En resumen, el Bifidobacterium animalis spp. lactis BB-12 ha evidenciado un aumento en la producción de AGCC[10]. Existe una relación entre los bajos niveles de AGCC y el estreñimiento[6,9]. El uso del Bifidobacterium animalis spp. lactis BB-12 ha demostrado un aumento en la frecuencia de deposición[3].

Conclusiones

B. animalis spp lactis BB-12 puede mejorar la salud del huésped mediante varios mecanismos como:

• Inhibición de patógenos[3]
• Mejoría de la función de la barrera intestinal[3]
• Inmunomodulación[3]
• Producción de ácidos grasos de cadena corta[7]

Referencias

1. World Health Organization. Health and Nutritional Properties of Probiotics in Food including Powder Milk with Live Lactic Acid Bacteria. Disponible en: https://web.archive.org/web/20121022161702/http://www.who.int/foodsafety/publications/fs_management/en/probiotics.pdf. Consultado el 23 de junio de 2016.
2. Soccol CR, Porto L, Rigon M, et al. The Potential of Probiotics: A Review. Food Technol Biotechnol. 2010;48(4):413–434
3. Jungersen M, Wind A, Johansen E. The Science behind the Probiotic Strain Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12. Microorganisms 2014, 2, 92-110
4. Gilad O, Svensson B, Viborg AH, et al. The extracellular proteome of Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12 reveals proteins with putative roles in probiotic effects. Proteomics. 2011;11(12):2503-14.
5. Matsumoto M1, Ohishi H, Benno Y. H+-ATPase activity in Bifidobacterium with special reference to acid tolerance. Int J Food Microbiol. 2004;93(1):109-13.
6. Pituch A, Walkowiak J, Banaszkiewicz A. Butyric acid in functional constipation. Prz Gastroenterol. 2013;8(5):295-8.
7. Paineau D, Respondek F, Bouhnik Y. Inulin and oligosaccharides. En: Handbook of prebiotics and probiotics. Editado por Sungsoo S y Terry E. CRC Press. 2010. Capítulo 3.
8. Hütt P, Shchepetova J, Lõivukene K, et al. Antagonistic activity of probiotic lactobacilli and bifidobacteria against enteroand uropathogens. J Appl Microbiol. 2006;100(6):1324-32.
9. Shi Y, Chen Q, Huang Y, Ni L, Liu J, Jiang J, Li N. Function and clinical implications of short-chain fatty acids in patients with mixed refractory constipation. Colorectal Dis. 2016 Aug;18(8):803-10.
10. Nishida S. Gotou M. Akutsu S. et al. Effect of yogurt containing Bifidobacterium lactis BB-12 on improvement of defecation and fecal microflora of healthy female adults.

Los conceptos y las opiniones expresadas en el presente material corresponden a los autores
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Material elaborado a partir de publicaciones científicas enumeradas en el listado de referencias.
Material diseñado con fines educativos y dirigido al cuerpo médico.
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“Algo acerca de…” ISSN 1657-3587.