BEHIND THE EFFICACY · 2017-03-03 · 1. REACCIONES ADVERSAS A LOS ALIMENTOS 4 INDICE 2.6.4.1...

THEQUALITYEFFICACY

BEHIND THE

MONOGRAFÍA DEL PRODUCTO

llergy

Transforming Allergy Treatment

Therapeutics Ibérica

Material de formación para uso interno

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INDICEABREVIATURAS 5

INTRODUCCIÓN 8

ALLERGYTHERAPEUTICS:Compromisopermanenteconlamejoradeltratamientodelaalergia 9

1. REACCIONESADVERSAS A LOS ALIMENTOS 12 1.1 Reacciones tóxicas 13

1.2 Alergias alimentarias 13

1.3 Intolerancias alimentarias 14

1.3.1 Cuándo debe sospecharse una intolerancia alimentaria 14

1.4 Intolerancia a la lactosa 15

1.4.1 Diagnóstico de la intolerancia a la lactosa 18

1.4.2 Abordaje de la intolerancia a la lactosa y probióticos 19

1.5 Diarrea 20

1.5.1 Diarrea en la edad pediátrica 20

1.5.2 Diarrea asociada al uso de los antibióticos 21

1.5.3 Diarrea asociada a la nutrición enteral 21

1.5.4 Diarrea por Clostridium difficile 21

2. ELMICROBIOMA INTESTINAL 22 2.1 Funciones del microbioma intestinal 23

2.2 Probióticos, prebióticos y simbióticos 24

2.3 Géneros, especies y cepas 26

2.4 Prebióticos 26

2.5 Simbióticos 28

2.6 Papel y mecanismo de acción de los probióticos 29

2.6.1 Mecanismos de la aparición de la de la alergia alimentaria 35

2.6.2 Estudios in vitro 35

2.6.3 Estudios in vivo 37

2.6.4 Estudios clínicos 39

1. REACCIONES ADVERSAS A LOS ALIMENTOS

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INDICE

2.6.4.1Alergia a las proteínas de la leche e intolerancia a la lactosa 39

2.6.4.2Prevención de la diarrea por C. difficile y antibióticos 40

2.6.4.3Enfermedad celíaca 41

2.7 Directrices 41

2.8 Características de los microorganismos 42

2.9 Estados QPS 42

2.10Identificación de la especie y de la cepa 43

2.11Cantidad de microorganismos 44

2.12Seguridad de los probióticos 44

3. SynGut™ 47 3.1 Composición 47

3.2 Identificación de la especie y de la cepa 49

3.3 Cantidad de microorganismos 50

3.4 Formulación 50

3.5 Seguridad 50

3.6 Características 51

3.6.1 Adhesión a la mucosa intestinal 53

3.6.2 Inhibición de las cepas patógenas 54

3.6.3 Restauración de la función de barrera 58

3.6.4 Inhibición de los mastocitos 61

3.6.5 Actividad ß-galactosidasa 62

3.7 Inmunomodulación 63

3.7.1 Producción de citocinas in vitro 65

3.7.2 Estabilidad en directo 70

3.7.3 Prueba de actividad 72

3.7.4 Tecnologa PROBIO-ACT 74

4. SynGut™:ESTUDIOS 75 4.1 Clinical follow-up of 96 patients affected by irritable bowel syndrome treated with novel multi-strain symbiotic 75

4.2 In vitro evidence for efficacy in food intolerance for the multispecies probiotic formulation Ecologic® Tolerance (SynGut™) 78

BIBLIOGRAFIA 89

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ADN: Ácido desoxirribonucleico

AGCC: Ácidos grasos de cadena corta

APC: Célula presentadora de antígeno (del inglés Antigen-Presenting Cell)

ARNm: Ácido ribonucleico mitocondrial

ARNr: Ácido ribonucleico ribosómico

AT: Allergy Therapeutics

CdV: Calidad de vida

CES: Corticoesteroides

CFU: Unidades formadora de colonias (del inglés Colony Forming Units)

CRH: Corticoliberina (del inglés Corticotropin-Releasing Hormone)

DAA: Diarrea asociada a antibióticos

DACD: Diarrea asociada a Clostridium difficile

DC: Célula dendrítica (del inglés Dendritic Cell)

DCCP: Doble ciego controlado con placebo

DPG: Proteína gliadina desaminada (del inglés Deamidated Gliadin Protein)

EFSA: Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (del inglés European Food Safety Authority)

EII: Enfermedad inflamatoria intestinal

FAO: Food and Agriculture Organization

FCEH: Fórmula de caseína extensamente hidrolizada

FEEDAP: Grupo sobre Aditivos y Productos o Sustancias usadas en la Alimentación Animal (del inglés, Panel on Additives and Products or Substances used in Animal Feed)

FOS: Fructo-oligosacáridos

GALT: Tejido linfático asociado al intestino (del inglés Gut-Associated Lymphoid Tissue)

GI: Gastrointestinal

GOS: Galacto-oligosacáridos

GP: Grado de polimerización

GRAS: Reconocido generalmente como seguro (del inglés Generally Recognized As Safe)

GXP: Buena Práctica «X», donde «X» es cualquier tipo de práctica, un término general para las guías y regulaciones de la calidad de la Buena Práctica

IDA: International Depository Authority

IFN-γ: Interferón γ

ABREVIATURAS

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ABREVIATURAS

IgA: Inmunoglobulina A

IgE: Inmunoglobulina E

IgG: Inmunoglobulina G

IgM: Inmunoglobulina M

IL: Interleucina

LAB: Bacterias del ácido láctico (del inglés Lactic Acid Bacteria)

MHRA: Medicines and Healthcare products Regulatory Agency

MIC: Concentración inhibitoria mínima (del inglés Minimum Inhibitory Concentration)

MPL: Monofosforil lípido A (del inglés Monophosphoryl Lipid A)

NDO: Oligosacáridos no digeribles (del inglés Non Digerible Oligosaccharides)

NE: Nutrición enteral

NF-κB: Factor nuclear kappa beta (del inglés Nuclear Factor Kappa)

NK: Linfocito citolítico espontáneo (del inglés Natural Killer Cell)

OMS: Organización Mundial de la Salud

OVA: Ovoalbúmina

PCR: Reacción en cadena de la polimerasa (del inglés Polymerase Chain Reaction)

PFGE: Electroforesis en gel de campo pulsado (del inglés Pulse Field Gel Electrophoresis)

QLT: Prueba rápida de la lactasa (del inglés Quick Lactase Test)

QPS: Presunción cualificada de seguridad (del inglés Qualified Presumption of Safety)

RTS: Estabilidad en directo (del inglés Real time Stability)

SAO: Síndrome de alergia oral

SEIPA: Síndrome de la enterocolitis inducida por proteínas alimentarias

SII: Síndrome intestinal inflamatorio

TEER: Resistencia eléctrica transepitelial (del inglés, Trans Epithelial Electric Resistance)

TGF-ß: Factor de crecimiento transformador ß (del inglés Transforming Growth Factor β)

Th: Linfocito T cooperador (del inglés T-helper cell)

TLR: Receptor del tipo toll (del inglés Toll-Like Receptor)

Treg: Linfocito T regulador

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THE QUALITY BEHIND THE EFFICACYMONOGRAFÍA DEL PRODUCTO

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INTRODUCCIÓN

Nuestro aparato digestivo contiene centenares de microorganismos vivos y en el tubo digestivo viven más de 400 especies bacterianas, lo que constituye un ecosistema propio y auténtico: el micro-bioma. La salud de la flora digestiva es esencial no solo para el buen funcionamiento del intestino, sino también para reforzar las defensas naturales del organismo contra la invasión de bacterias y gérmenes patógenos. En los últimos años los prebióticos, los probióticos y los simbióticos han adquirido popu-laridad como complementos alimentarios por sus efectos beneficiosos sobre la salud humana. Estos productos mejoran la microbiota del tubo digestivo y producen efectos positivos debido a su acción competitiva sobre los microorganismos patógenos y a la estimulación del sistema inmunitario. Las reacciones adversas a la ingestión de los alimentos se deben con frecuencia a una hipersensibilidad a la comida en sí, y, a veces pueden presentar cuadros clínicos complejos, no solo en relación con la hipersensibilidad a uno o más alimentos específicos, sino también a las alteraciones de los procesos digestivos. La intolerancia alimentaria es una reacción del organismo a ciertos alimentos. No se pue-de hablar propiamente de alergia, ya que en la intolerancia no interviene el sistema inmunitario (las reacciones no son de tipo inmunitario mediadas por IgE ni por linfocitos T), sino que más bien es un proceso metabólico. Una persona que tiene una intolerancia a algún alimento no es capaz de asimilarlo de manera correcta, pero esto no implica que su sistema inmunitario reaccione.

Las alteraciones del proceso de colonización intestinal de la micloflora, resultado de una intensa exposición a los antibióticos, a la nutrición enteral o a estados de deficiencia nutricional, crean un «vacío ecológico» real, que provoca un aumento en la predisposición a la colonización de microorga-nismos patógenos, con el consiguiente aumento de la incidencia y la intensidad de las infecciones, las diarreas de diversas causas, las enteritis y las gastroenteritis, tanto en el entorno hospitalario como en el de la medicina familiar.

En esta monografía se describen la investigación y el desarrollo clínico del simbiótico con múltiples especies y cepas SynGutTM que representa el resultado de una línea de productos innovadores apoyada en pruebas de eficacia y seguridad. El desarrollo y la producción de SynGutTM se basan en principios científicos rigurosos, cuyo desarrollo, validación y comercialización se llevan a cabo dentro de insta-laciones acreditadas de acuerdo con las normas de producción GXP. Allegy Therapeutics mantiene un compromiso continuo para asegurar que la calidad de sus productos cumpla con los requisitos regulatorios actuales y futuros, utilizando la tecnología más actual. SynGutTM es un simbiótico con la propiedad de reforzar la función de barrera del epitelio intestinal y de aumentar la actividad de la β-galactosidasa; se indica como un adyuvante para el tratamiento de la alergia a los alimentos y para la restauración de la función intestinal después de infecciones o del tratamiento con antibióticos. Es importante recordar que los datos relativos a las características y la actividad de cepas probióticas, obtenidos con modelos in vitro, deben completarse y confirmarse con estudios en vivo. Este proceso resulta indispensable dado que la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA - Europeaa Food Safety Authority) ha rechazado casi todas las solicitudes presentadas por empresas farmacéuticas, porque consideró que eran necesarios más estudios en vivo. Actualmente, parece que el uso de cepas probióticas específicas tiende a mejorar los síntomas de las intolerancias a los alimentos y las diarreas infecciosas o asociadas al tratamiento con antibióticos, aunque son necesarios más estudios para con-firmar la eficacia clínica de un tratamiento exclusivo con estos productos.

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ALLERGY THERAPEUTICS: Compromiso permanente con la mejora del tratamiento de la alergia

Allergy Therapeutics (AT) es una compañía farmacéutica global cuyos negocios se concentran

en el área del diagnóstico y el tratamiento de la alergia. Operamos a escala global y nos sentimos

orgullosos de que nuestra actividad cumpla y respete los principios éticos. Nuestra reputación se ha

construido sobre los valores corporativos, que son el valor de nuestros empleados y el compromiso

colectivo de trabajar de forma ética en toda la estructura organizativa.

DescripcióndelacompañíaAllergy Therapeutics tiene una facturación aproximada de 56,5 millones de euros anuales, una ca-

pacidad de producción aprobada por la MHRA, ventas consolidadas e infraestructuras comerciales en

varios mercados europeos importantes. Además, la compañía cuenta con varios preparados nuevos

que se encuentran en la fase de evaluación clínica inicial y que, una vez registrados, podrían revolu-cionar el tratamiento de la alergia.

• Una gama definida de productos para el diagnóstico y la inmunoterapia específica.

• Los derechos exclusivos para el uso del MPL®, un adyuvante inmunitario innovador en el cam-po de la alergia, con licencia de Corixa Corporation.

• Una innovadora línea de productos, avalados por pruebas clínicas documentadas sobre su eficacia y seguridad.

• Derechos de propiedad intelectual de cinco familias de patentes y otros derechos sobre el uso de MPL® en nuevos preparados. La protección de las patentes para los nuevos productos se extiende hasta los años 2018-2020.

• Un equipo científico y comercial muy cualificado.

• Un equipo de vendedores y de profesionales de la mercadotecnia en Alemania, Italia, España y Reino Unido.

• Instalaciones muy cualificadas, incluida una planta de producción GMP, con posibilidades de aumentar la capacidad de producción.

MisióncorporativaLa misión es desarrollar en Europa una actividad farmacéutica sostenible, rentable y de rápido

crecimiento centrada en el campo de las enfermedades alérgicas mediante el desarrollo de productos

innovadores, patentados y registrados para el tratamiento y la prevención de la alergia.


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EstrategiaLa estrategia de la empresa se fundamenta en el crecimiento, la diversificación y la gestión cuida-

dosa de los costes. La intención de la compañía es centrarse en las siguientes directrices:

• Acelerar el crecimiento de la organización a través de la expansión y la financiación de las infra-

estructuras que ya están en funcionamiento con el fin de acelerar la entrada de los productos

en el mercado actual y acceder a otros nuevos.

• Ampliar la cartera de productos existente mediante el desarrollo y la adquisición de nuevas

licencias o acuerdos de licencia adicionales.

• Aprovechar el potencial de crecimiento del mercado estadounidense (EE.UU.) para registrar

y lanzar en exclusiva Pollinex Quattro*(distribuido en Italia con el nombre de Quattro+mpl®

adjuvant 1,0 ml).

La compañía continuará desarrollando productos que sean más eficaces para el tratamiento de las

enfermedades alérgicas con nuevos adyuvantes con el fin de optimizar los regímenes posológicos y

mejorar el cumplimiento del paciente, y para crear nuevas fórmulas con objeto de ampliar la cartera

de productos farmacéuticos registrados y protegidos por las patentes de la compañía.

El edificio Freeman realiza la función de sede de la empresa y de lugar de producción, control

de calidad, garantía de calidad, asuntos reguladores y departamento de investigación y desarrollo.

El edifico Noon (Fig. 1) alberga las instalaciones para la fabricación, el embalaje, el etiquetado, la

inspección, el almacenamiento y el envío. Allergy Therapeutics posee una planta de producción de

7.000 m2 en Reino Unido, además es titular de una autorización para fabricar productos estériles,

una licencia para producir «productos especiales» (medicamentos para uso compasivo y destinados a

ensayos clínicos) y una licencia para vender al por mayor en Reino Unido.

Figura 1 Los edificios «Freeman» y «Noon» de Allergy Therapeutics en Reino Unido.

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CompetenciasypersonalLos empleados de nuestra empresa son técnicos expertos en todos los sectores de producción,

control de calidad, garantía de calidad, asuntos reguladores e investigación y desarrollo. Dentro del

equipo científico, la mayoría del personal posee titulación en las disciplinas pertinentes, incluidas,

entre otras, bioquímica, inmunología, microbiología, toxicología y química.

Allergy Therapeutics dispone de laboratorios modernos y bien equipados dotados de equipos y

métodos avanzados como: cromatografía, tecnología ELISA, purificación de proteínas, análisis de

excipientes, espectrometría de masas en tándem, Western Blot, programas informáticos exclusivos

para el análisis del perfil alergénico y métodos de identificación (fingerprint) para el análisis de los

alérgenos.

SynGut™enelmundoEn los últimos dos años se ha tratado con éxito a más de 4.000 pacientes con la mezcla simbiótica

de múltiples especies y cepas SynGut™ en varios países europeos, entre ellos Italia, España, Portugal,

Alemania y Austria, donde se comercializan normalmente.

En un futuro cercano esperamos lanzar este simbiótico en otros países europeos.

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Notasclave• La alergia está mediada por mecanismos inmunitarios y las intolerancias no.

• La intolerancia a la lactosa es la intolerancia alimentaria más frecuente con cifras del 100% en

la población asiática.

• Las diarreas pediátricas, del tratamiento con antibióticos y como una complicación de la nutri-

ción enteral.

Las reacciones adversas a la ingestión de alimentos se deben con frecuencia a la hipersensibilidad a

la comida en sí y en ocasiones pueden presentar cuadros clínicos complejos, no solo relacionados con

la hipersensibilidad a uno o más alimentos específicos, sino también a las alteraciones de los procesos

digestivos.

Las reacciones adversas a los alimentos se pueden dividir, de acuerdo con la clasificación de la

Academia Europea de Alergia e Inmunología (EAACI), en reacciones tóxicas y no tóxicas (Fig. 1.1)

(Ortolani y cols., 2006;.. Johansson y cols., 2001).

Por lo tanto, en esta clasificación el mecanismo patogénico es el elemento que permite diferenciar

las diversas reacciones adversas a los alimentos.


Fig. 1.1 Clasificación de la EAACI de las reacciones adversas a los alimentos (tomado de Ortolani y cols., 2006).

REACCIÓN ADVERSA A ALIMENTO

TÓXICA

NO TÓXICA

lgEINMUNITARIA

(ALERGIA ALIMENTARIA)

NO INMUNITARIA(INTOLERANCIA ALIMENTARIA)

NO lgE

ENZIMÁTICA

FARMACOLÓGICA

NO IDENTIFICADA

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1.1 Reacciones tóxicas Las reacciones tóxicas se derivan de los efectos tóxicos directos del alimento, por lo que pueden

afectar a cualquier sujeto. No es raro ingerir toxinas de los alimentos, porque estén presentes de for-

ma natural en ellos o debido a su cocción o elaboración o a su incorporación al alimento en forma de

aditivo o contaminante (Ortolani y cols., 2006). Sin embargo, las pequeñas cantidades de estas toxi-

nas presentes normalmente en los alimentos y la variedad de la dieta no permiten una acumulación

que sea capaz de determinar efectos clínicos. Por esta razón, estas reacciones son infrecuentes en los

países industrializados. Un ejemplo de una reacción tóxica es el denominado «síndrome escombroi-

deo», debido a la acumulación de histamina, producida por la descarboxilación de la histidina, en

pescado que no se ha conservado adecuadamente (Tortorella y cols., 2014).

1.2 Alergias alimentarias La alergia alimentaria es una reacción inmunitaria que aparece después de la ingestión de un

alimento en particular. Esta reacción se reproduce a continuación de una nueva toma del alimento,

mientras que no se manifiesta cuando no se consume.

El diagnóstico de la alergia alimentaria requiere que haya pruebas de sensibilización al alimento en

cuestión, junto a un antecedente clínico de la reacción después de ingerirlo.

Según la clasificación de la EAACI (Fig. 1.1), este tipo de reacciones pueden dividirse en las reac-

ciones alérgicas mediadas por IgE y en las reacciones no mediadas por IgE. Sin embargo, también se

describen reacciones mixtas mediadas y no por IgE.

En las reacciones alérgicas a los alimentos mediadas por IgE debe demostrarse la presencia de IgE

específica contra el alimento que desencadena la reacción. Para ello pueden realizarse pruebas cután-

eas (intraepidérmicas) o medir las IgE específicas en el suero.

La persona con alergia alimentaria mediada por IgE, puede experimentar manifestaciones clínic-

as variables, desde reacciones leves, como el síndrome de la alergia oral (SAO) y la urticaria, hasta

reacciones graves con afectación respiratoria o cardiovascular como el choque anafiláctico. En los

pacientes con riesgo de reacciones graves es crucial eliminar el alérgeno desencadenante mediante

una dieta y establecer un protocolo terapéutico urgente apropiado (Simons y cols., 2010).

En la alergia alimentaria mediada por IgE, a ocho alimentos se les considera responsables del 90%

de las reacciones: la leche, el huevo, el trigo, el pescado, el marisco, los cacahuetes, la soja, las nueces

y las semillas (de avellana, piñón, pistacho, anacardo, etc.).

En las reacciones alérgicas que no están mediadas por IgE, el papel fundamental lo desempeñan

los linfocitos T. En algunos casos pueden registrarse pruebas histológicas de tal participación. Forman

parte de este grupo la enterocolitis, la enteroproctitis y la enteritis por proteínas alimentarias (SEIPA

- síndrome de enterocolitis inducida por proteínas de alimentos) y también la esofagitis y la gastroen-

teritis eosinofílicas (Turnbull y cols., 2014).


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1.3 Intolerancias alimentariasOtros tipos de reacciones adversas a los alimentos reciben el nombre de «intolerancia alimentaria».

La intolerancia alimentaria es una reacción anómala del organismo a determinados alimentos. No

se puede, por lo tanto, hablar propiamente de alergia, ya que la intolerancia no implica al sistema

inmunitario (no hay una reacción mediada por IgE ni una reacción inmunitaria mediada por los linfo-

citos T) sino más bien al sistema metabólico. En otras palabras, la persona que tiene una intolerancia

específica frente a un alimento no es capaz de asimilarlo de una manera correcta, pero esto no com-

porta ninguna reacción del sistema inmunitario.

Esto no significa, sin embargo, que haya que subestimar a la intolerancia alimentaria; por el con-

trario, la imposibilidad de que el organismo absorba un alimento puede causar síntomas significativos

entre los que recordamos la distensión abdominal, la flatulencia (dismicrobiosis intestinal) y los ruidos

intestinales, el dolor abdominal, la diarrea, el prurito, la migraña, la gastritis, etc. A menudo a estas

situaciones se las etiqueta como el síndrome del colon irritable, que no es, sin embargo, un diagnós-

tico sino un síndrome clínico.

Se ha definido de forma precisa el mecanismo fisiopatológico de algunos de ellos (p. ej., intoleran-

cia a la lactosa), mientras que aún no se ha aclarado en otros.

En los sujetos predispuestos, ciertos alimentos causan reacciones solo después de varias horas de

haberlos tomado y solo si se toman en grandes cantidades. Puede ser el caso de los alimentos que

contienen cafeína, tiramina u otras aminas biógenas. En ellos puede ser difícil identificar el alimento

responsable de la reacción, porque diferentes alimentos pueden contribuir a desencadenar reacciones

en el mismo sujeto (Hubbard, 2008). Incluso algunos aditivos alimentarios, como el glutamato mo-

nosódico y los sulfitos, pueden causar reacciones de intolerancia a los alimentos, con síntomas que

van desde el prurito y la urticaria hasta los síntomas respiratorios. En otros casos, entre las manife-

staciones clínicas pueden estar los trastornos digestivos (meteorismo, flatulencia, náuseas y vómitos,

diarrea) o los síntomas generales (debilidad y astenia, cefalea y cambios del comportamiento, dolor

osteomuscular) (Turnbull y cols., 2014). En general podemos decir que, si las personas alérgicas deben

eliminar por completo los alimentos que desencadenan la reacción, los intolerantes pueden asumir

pequeñas cantidades sin sufrir síntomas (excepto las personas sensibles al gluten).

1.3.1 Cuándo debe sospecharse una intolerancia alimentaria

Los síntomas causados por las intolerancias a diferentes alimentos son variados, y los más fre-

cuentes son la cefalea, los trastornos intestinales (estreñimiento o diarrea, colitis, meteorismo), el

dolor premenstrual, los trastornos del estado de ánimo (depresión, irritabilidad) y el dolor articular.

La sospecha comienza cuando surge una molestia que, en lugar de aparecer de forma pasajera u

ocasional, comienza a presentarse cada vez con mayor frecuencia hasta que llega a interferir con la

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vida «normal» de la persona. Como siempre en medicina, las variables pueden ser múltiples, y buscar

alguna intolerancia alimentaria puede ser una de las formas de abordar esta cuestión. Por tanto, las

posibles intolerancias a los alimentos deben tenerse en cuenta cuando los problemas persisten de-

spués de modificar la dieta y antes de embarcarse en el tratamiento farmacológico, que podría tener

efectos secundarios a corto o a largo plazo.

1.4 Intolerancia a la lactosa La intolerancia más generalizada es quizás la intolerancia a la lactosa, que no debe confundirse

con la alergia a las proteínas de la leche de vaca. De hecho, la lactosa es un azúcar que se encuentra

en la leche y la intolerancia (dificultad para digerir la leche) surge de una deficiencia de la enzima

lactasa. En este caso hay problemas en la digestión de la lactosa que pueden causar molestias dige-

stivas, como la hinchazón, el dolor abdominal y la diarrea. La enfermedad se asocia a menudo a la

enfermedad celíaca y a la EII. La lactosa es el componente glucídico presente en gran medida en los

productos lácteos y es un disacárido (glucosa + galactosa). La capacidad de metabolizar la lactosa y

escindirla en sus dos componentes está vinculada a la actividad de la enzima lactasa (también conoci-

da por el nombre de galactosidasa, enzima hidrolítica que producen las células de la pared intestinal),

presente en el tubo digestivo. La deficiencia de lactasa es la deficiencia enzimática más frecuente en

la población mundial. Aunque este déficit presenta una prevalencia con una variabilidad significati-

va, dependiendo de la población estudiada, algunos datos indican que solo el 30% de la población

adulta mantiene la plena capacidad de digerir la lactosa después del destete (Di Rienzo y cols., 2013).

El hipolactasia (deficiencia de lactasa), es un trastorno que causa una malabsorción de lactosa y

que se produce normalmente no antes de los 6-7 años de edad, aunque a veces mucho más tarde,

con un incremento progresivo de la prevalencia, incluso a edades superiores a los 65 años. La cinética

de la reducción y la cantidad de lactasa residual tiene una considerable variabilidad entre los distintos

grupos étnicos e incluso entre los sujetos. Sin embargo, una reducción de hasta el 50% de la lactasa

asegura la digestión eficaz de la lactosa. La hipolactasia existe en tres formas distintas: congénita,

primaria y secundaria. La forma congénita es una enfermedad autosómica recesiva caracterizada por

diarrea acentuada con la emisión de heces acuosas desde la primera vez que el niño ingiere leche;

persiste durante toda la vida y requiere la exclusión completa de las fuentes de lactosa. Este trastorno

sumamente infrecuente se ha descrito en unos 40 casos, en los que la actividad nula de la lactasa se

debió a un ARNm «de parada». La deficiencia de este nutriente determina un retraso del crecimiento,

con la aparición rápida de deshidratación y alcalosis.

La deficiencia primaria de lactasa (lactasa que no persiste) se encuentra después de la disminución

fisiológica de la lactasa en las células intestinales, y afecta a una gran proporción de sujetos. Es causa

de molestias abdominales como la diarrea, la hinchazón y la flatulencia. La hipolactasia primaria es un

trastorno sumamente frecuente en la población mundial, pero con una variación considerable entre

los diferentes grupos étnicos.

La condición «normal» está representada por la pérdida de expresión de la lactasa, que se define

como «que no persiste». De hecho, en la vida humana, la fuente de alimentación se basa exclusi-


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vamente en la leche materna durante los primeros meses de vida. Por tanto, es comprensible que la

expresión y la regulación del gen de la lactasa puedan determinar su disminución progresiva en etapas

posteriores de la vida. Más del 70% de la población mundial muestra, de hecho, una lactasa «que no

persiste», pero no todos los sujetos muestran manifestaciones clínicas.

Las características étnicas son importantes: en el norte de Europa, América del Norte y Australia,

en las poblaciones adultas se detectan valores de incidencia más bajos (el 5% de la población de

Reino Unido y el 17% de la población francesa). En América del Sur, África y Asia, más del 50% de

la población adulta manifiesta una deficiencia de lactasa, mientras que en algunos países de Extremo

Oriente la intolerancia afecta hasta el 100% de la población. Según estudios recientes, realizados en

Italia, hay una deficiencia de lactasa en alrededor del 60% de la población (frente a aproximadamente

el 40% de otras poblaciones mediterráneas como la española), con cifras particularmente altas en la

zona napolitana, y tiene una tendencia al alza que va de norte a Sur (Fig. 1.2) (Franzè y cols., 2010).

Esto significa que en Italia 3 de cada 4 personas no sospechan en absoluto que sean intolerantes a la

lactosa y siguen subestimando su intolerancia.

Fig. 1.2 Distribución del déficit de lactasa en el mundo.

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glucosa galactosa

lactosalactosa lactosa

glucosa galactosa

glucosa galactosa

glucosa galactosalactosa

gas

luz Absorción en las células bacterianas

heces

Absorción en la célula epitelial

luz hacia el colon

TENUE

COLON

lactato, acetato y

otros AGCC

*Ácidos grasos de cadena corta

Existen varios factores que pueden influir en la actividad de la enzima β-galactosidasa, entre ellos

se encuentran:

• La edad

• Las variantes génicas

• La integridad de la membrana del intestino delgado (motivo por el cual los pacientes celiacos o con otros trastornos del tubo digestivo suelen presentar también intolerancia a la lactosa)

• El tiempo que tarda en pasar el alimento por el intestino delgado.

La enzima β-galactosidasa metaboliza la lactosa en sus dos monosacáridos D(+) glucosa y D(+) ga-lactosa, y estos dos componentes son absorbidos por los enterocitos intestinales a nivel del intestino delgado y transportados por la corriente sanguínea a todo el organismo donde se utilizan como una fuente de energía (Fig. 1.3A). Cuando esto no ocurre, las moléculas de lactosa no digeridas perma-necen en la luz intestinal, donde por ósmosis determinan un aumento del contenido de líquidos con el consiguiente aumento del volumen y de la fluidez del contenido intestinal (Fig. 1.4). Además, una vez en el colon, la lactosa es fermentada por la flora bacteriana, con la consiguiente liberación de gas (Di Rienzo y cols., 2013), lo que da lugar a síntomas clínicos como la diarrea. Sin embargo, de acuerdo con la composición de la microbiota intestinal, la lactosa que alcanza el colon también puede seguir un camino metabólico diferente y ser hidrolizada por la enzima β-galactosidasa producida por la flora bacteriana presente, con la consiguiente formación de glucosa y galactosa, que se convierten posteriormente en lactato, acetato, propionato, butirato y otros ácidos grasos de cadena corta (AGCC

- Ácidos grasos de cadena corta) (Fig. 1.3B) (Vonk y cols., 2012).

Fig. 1.3A e 1.3B. Proceso de fermentación de la lactosa en el colon.

AGCC*


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1.4.1 Diagnóstico de la intolerancia a la lactosa El diagnóstico más directo es el análisis de la actividad de la lactasa. Sin embargo, la actividad

enzimática observada en una pequeña biopsia intestinal no refleja la actividad global de la lactasa en

el intestino delgado debido a su distribución desigual. El análisis del genotipo de las personas con sínt-

omas de intolerancia a la lactosa puede ayudar a realizar el diagnóstico correcto, pero la deficiencia

congénita de lactasa es un síndrome poco frecuente. El análisis de la capacidad de digerir la lactosa

en vivo, utilizando dos isótopos estables, podría ser en teoría el mejor método diagnóstico, pero se-

guramente es poco práctico hoy en día.

La Prueba Rápida de la Lactasa (QLT) es un nuevo método para el diagnóstico endoscópico de la

hipolactasia que se ha desarrollado en los últimos años. Esta prueba se basa en una reacción colo-

rimétrica que se produce cuando la biopsia endoscópica duodenal posbulbar se incuba con lactosa en

una placa de ensayo. La reacción de color se produce en 20 minutos tras la hidrólisis de la lactosa en

pacientes con normolactasia (prueba positiva), mientras que no se produce ninguna reacción en los

pacientes con una hipolactasia acentuada (resultado negativo).

Fig. 1.4. Mala digestión de la lactosa en el sujeto intolerante.

DIGESTIÓN NORMAL DE LA LACTOSA

INTOLERANTEA LA LACTOSA

LACTOSA LACTOSA

LACTASA

GLUCOSA

GALACTOSA

SIN LACTASA AGUA

FERMENTOBACTERIANO

ÁCIDOS Y GASES

CAUSA IRRITACIÓN

19


Desde el punto de vista del diagnóstico, actualmente la prueba más fiable, incruenta y barata es la prueba de aliento de H2 (o prueba de aliento), que evalúa la presencia de hidrógeno en el aliento antes y después de la administración de 50 g de lactosa , tomando varias muestras de aire espirado a intervalos regulares (cada 30 minutos) durante un tiempo máximo de 3 o 4 horas. En el intestino, en condiciones normales se produce una cantidad mínima de H2, mientras que en caso de una defi-ciencia de la enzima que metaboliza la lactosa, después de su ingestión se producen en el intestino procesos de fermentación con un aumento relativo de la producción de H2, que se absorbe en la circulación y se elimina a través de los pulmones con la respiración. Un aumento de la concentración de H2 en el aire espirado, después del consumo de lactosa, demuestra una mala absorción de diversos

grados, desde leve a moderada o intensa.

1.4.2 Abordaje de la intolerancia a la lactosa y probióticos

El abordaje de la intolerancia a la lactosa presenta dos opciones clínicas que no se excluyen mutua-mente: la restricción de alimentos y el tratamiento farmacológico. La actitud habitual en esta enfer-medad es evitar la leche y los productos lácteos en la dieta. Sin embargo, esta limitación implica una reducción de la ingestión de sustancias tales como calcio, fósforo y vitaminas y puede estar asociada a una reducción de la densidad mineral ósea. Esta dieta solo debe proporcionarse a los pacientes con síntomas digestivos de intolerancia (diarrea, hinchazón, dolor, flatulencia), definidos de manera definitiva como «intolerantes a la lactosa». En la hipolactasia primaria están prohibidos los productos lácteos y el queso durante 2-4 semanas, que es el período necesario para que remitan los síntomas. Entonces es útil recomendar una reintroducción gradual de productos lácteos con contenido bajo en lactosa hasta hallar una dosis umbral de tolerancia individual.

Otras estrategias que deben recomendarse a los pacientes son: consumir la leche con otros ali-mentos; utilizar productos lácteos y quesos fermentados con el fin de distribuir la cantidad de leche durante el día y de aumentar la dosis de lactosa haciendo que el colon puede adaptarse.

El tratamiento mediante la administración de complementos de lactasa a partir de fuentes no humanas para hidrolizar la lactosa es otro abordaje importante. La lactasa exógena se obtiene de Aspergillus oryzae y puede descomponer la lactosa en glucosa y galactosa para permitir una mejor absorción. El uso de β-galactosidasa exógena en la intolerancia a la lactosa, incluso cuando se añade durante las comidas, es eficaz y carece de efectos secundarios. La administración de probióticos con actividad β-galactosidasa ha resultado útil recientemente en el tratamiento de pacientes con intole-rancia a la lactosa, al aprovechar la ventaja de la producción bacteriana de la enzima como una fuente de la complementación. Las especies y cepas de bacterias principales productoras de β-galactosidasa son Bifidobacterium lactis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus plantarum y Lactococcus lactis que se definen como «bacterias del ácido láctico» (LAB - bacterias del ácido láctico), que son capaces de fermentar la lactosa para producir lactato, hidrógeno, metano y AGCC. En el proceso de fermenta-ción, la lactasa microbiana, presente en las bacterias del ácido láctico, hidroliza inicialmente la lactosa no absorbida en sus monosacáridos glucosa y galactosa que entonces pueden absorberse. Sin em-

bargo, existe una gran variabilidad en el grado de actividad de la lactasa en diferentes probióticos.


20

1.5 DiarreaLa diarrea se define como un aumento de la pérdida de líquido en las heces, de más de 10 ml/kg

de peso/día en el niño. En la práctica clínica, la diarrea se identifica a menudo como la presencia de 3

o más deposiciones al día de heces blandas o semilíquidas (Guarino y cols., 1998).

La diarrea aguda, que se define así cuando no dura más de 14 días, es un trastorno frecuente en

la población.

En EE.UU., los datos epidemiológicos indican unos 179 millones de casos de diarrea anuales, con

una incidencia del 5-7% en la población adulta y del 8% en los niños menores de 5 años. Se han

publicado hallazgos análogos en las poblaciones europeas (DuPont, 2014).

En el sujeto inmunocompetente, la mayoría de los episodios de diarrea aguda se deben a formas

infecciosas, especialmente por virus (rotavirus, norovirus), pero también a formas bacterianas (Sal-

monella, Escherichia coli enterotoxigénica, Campylobacter, Clostridium difficile y otros) y parasitarias

(giardiasis, amebiasis y otras) (DuPont, 2014). Las poblaciones de más riesgo son los lactantes y las

personas mayores, las personas con trastornos del tubo digestivo o inmunodepresión y los pacientes

tratados con antibióticos o fármacos que reducen la acidez gástrica (p. eje., inhibidores de la bomba

de protones) u otros fármacos (DuPont, 2014).

1.5.1 Diarrea en la edad pediátrica La diarrea aguda en los niños es más a menudo la expresión de una infección intestinal (Guarino y

cols., 1998). Este tipo de enfermedad es una causa importante de morbilidad e incluso de mortalidad

en los niños. Además, en algunos casos los mismos microorganismos infecciosos responsables de las

formas agudas de diarrea pueden persistir en el intestino y dar lugar a formas prolongadas.

Los datos epidemiológicos recogidos en EE.UU. muestran que los niños menores de 5 años sufren

una media de 1-2 episodios/niño/año, con 220.000 hospitalizaciones y 500 muertes (Guarino y cols.,

1998).

La frecuencia mayor de diarrea en los niños que en los adultos está vinculada a una mayor propen-

sión a las infecciones intestinales, tanto por la inmadurez del sistema inmunitario de la pared intestinal

como por una exposición más frecuente a los microorganismos patógenos entéricos.

A una mayor frecuencia de episodios de diarrea se asocia también una mayor gravedad de los

síntomas en comparación con los adultos, debido a una alta sensibilidad intestinal a las toxinas bacte-

rianas, la inmadurez de los mecanismos de la homeostasis hidrosalina y la falta de una respuesta in-

munitaria sistémica eficaz contra los microorganismos infecciosos (especialmente durante la primera

exposición) (Guarino y cols., 1998).

21


1.5.2 Diarrea asociada al uso de antibióticos El uso de antibióticos para el tratamiento de las infecciones bacterianas está creciendo en todo el

mundo. A su vez, se ha producido un rápido aumento de las complicaciones digestivas relacionado con el uso de estos tratamientos, representadas principalmente por la diarrea (DAA - diarrea asociada a antibióticos) y la colitis por Clostridium difficile.

La DAA se define como una diarrea de causa desconocida que ocurre durante el tratamiento con antibióticos. Desde el punto de vista clínico se puede manifestar de forma pauci-sintomática y au-

tolimitada hasta formas graves de diarrea con deshidratación acentuada y alteraciones electrolíticas

graves (Issa y cols., 2014).

1.5.3 Diarrea asociada a la nutrición enteral La diarrea es la complicación más frecuente notificada en el curso de la nutrición enteral (NE –

Nutrición enteral). Se presenta en aproximadamente el 30% de los pacientes en los departamentos de medicina y cirugía general y hasta en un 68% de los pacientes ingresados en cuidados intensivos (Duncan y cols., 2006).

La diarrea como complicación de la NE puede retrasar a menudo el alta del paciente, lo que au-

menta los riesgos y los costes de la hospitalización. Si la diarrea es grave, puede ser necesario detener la NE y establecer la nutrición parenteral, lo que tiene efectos negativos sobre la función intestinal y sobre la salud general del paciente.

Se han propuesto varios mecanismos patogénicos como causa de la diarrea asociada a la nutrición enteral, tales como: la temperatura de los productos para la nutrición enteral, su osmolaridad, la ma-

labsorción de grasas y la hipoalbuminemia (Duncan y cols., 2006).

1.5.4 Diarrea por Clostridium difficile Clostridium difficile es una bacteria anaeróbica grampositiva descrita en los años 30, y a la que

solo posteriormente, a mediados de los años 70, se la reconoció como un microorganismo etiopa-

togénico de la seudocolitis membranosa. C. difficile entra en el cuerpo humano con la ingestión de esporas gastrorresistentes, que superan la barrera gástrica, empiezan a germinar y permiten así a C. difficile colonizar el tubo digestivo. Sin embargo, para que pueda colonizar extensivamente el colon, es necesario que la flora bacteriana normal esté afectada (Tsutsumi y cols., 2014).

Si C. difficile coloniza el intestino, a continuación comienza a reproducirse en las criptas intestina-

les y a producir sus toxinas (enterotoxina o toxina A y citotoxina o toxina B) que pueden determinar la inflamación, la quimiotaxis de los neutrófilos y los monocitos y la destrucción de los enterocitos de la pared intestinal. Todo esto lleva a las manifestaciones clínicas de la diarrea por C. difficile, que además de la diarrea también pueden abarcar otros síntomas digestivos como las náuseas y los vómitos, la fiebre, la deshidratación, la taquicardia y las alteraciones neurológicas (letargo). Si no se diagnostica y trata a tiempo, la infección por C. difficile puede convertirse fácilmente en un íleo paralítico y un choque séptico con resultado de muerte (Stanley y cols., 2013).

22

Notasclave• Los microorganismos intestinales desempeñan papeles importantes en la regulación del sistema

inmunitario y de las funciones intestinales.

• Las diferencias en la composición de la microbiota intestinal entre las personas alérgicas y las que

no lo son han dado lugar a la hipótesis de que ciertas cepas bacterianas pueden ayudar a

protegernos frente a la aparición de la alergia..

La microflora intestinal se compone aproximadamente de 100 mil millones de bacterias con más de

400 especies presentes, muchas de las cuales se adquieren al nacer (Borchers y cols., 2009). El núm-

ero total de bacterias intestinales es aproximadamente 10 veces mayor que el número de las células

que constituyen el organismo. Alrededor del 99% de los microorganismos intestinales se compone

de especies bacterianas pertenecientes a 4 tipos principales: Firmicutes, Bacterioides, Proteobacteria

y Actinobacteria. Las especies predominantes en el intestino delgado proximal son bacterias aerób-

icas y grampositivas. En el extremo distal del intestino delgado, sin embargo, el número de bacterias

gramnegativas supera al de grampositivas. Finalmente, a partir de la válvula ileocecal, aumenta no-

tablemente la concentración de bacterias y la región del tubo digestivo que tiene el mayor número

de bacterias es el colon, con más de 1012 bacterias por gramo de contenido intestinal (Tabla 2.1) y

una población compuesta principalmente por Bacterioides, Bifidobacteria, Fusobacteria, Clostridia,

Peptostreptococci. La mayoría de las bacterias intestinales pertenecen al tipo Bacterioides (64% de las

especies presentes en el colon) o Firmicutes (23% de las especies no patógenas). Las enterobacterias

(Enterobacteriaceae) como Escherichia coli son componentes menores de la división Proteobacteria

(8% de todas las bacterias) (Orel y cols., 2014).

2. EL MICROBIOMA INTESTINAL

Estómago y duodeno • Constituyen el hogar de un número muy bajo de microorganismos: <103 células bacterianas por gramo de contenido

• Fundamentalmente lactobacilos y estreptococos

• El ácido, la bilis y la secreción pancreática suprimen la mayoría de los microbios ingeridos

• La actividad motriz fásica propulsora impide la colonización estable de la luz

Yeyuno e íleon • El número de bacterias aumenta progresivamente desde alrededor de 104 células en el yeyuno a 107 células por gramo de contenido en la porción distal del íleon

Intestino crasso • Densamente poblado de anaerobios: 1012 células por gramo de contenido de la luz

Tab. 2.1 Concentración de bacterias intestinales.

23


2.1 Funciones del microbioma intestinalEl microbioma desempeña un papel fundamental en el mantenimiento del bienestar de la mucosa

intestinal; los microorganismos intestinales, al establecer una relación simbiótica con el organismo

(Fig. 2.1), contribuyen a la digestión de los alimentos, inhiben el crecimiento de cepas potencialmente

patógenas, convierten compuestos dañinos en sustancias menos tóxicas y producen moléculas bio-

activas que intervienen en la fisiología del organismo (Patterson y cols., 2013).

Fig. 2.1 Intestino y microbioma.

La colonización microbiana del intestino desempeña una función esencial en el mantenimiento y la regulación de la función de la barrera intestinal (Huang y cols., 2013). En ese sentido, muchos estu-dios indican que el proceso de colonización bacteriana podría ser crucial para el desarrollo posnatal de la barrera intestinal (Kansagra y cols., 2003). Se sabe además que algunas bacterias comensales son capaces de aumentar la supervivencia de las células epiteliales intestinales por medio de la inhibición de la apoptosis (Ohland y cols., 2010) o bien de aumentar ya sea la proliferación de tales células o su propia integridad, facilitando la expresión y translocación de proteínas necesarias para la formación de la unión celular hermética (uniones herméticas) entre las células epiteliales (Ashida y cols., 2012). La interacción normal entre las bacterias intestinales y su anfitrión es una relación simbiótica. La pre-sencia en el intestino delgado de un gran número de placas de Peyer (estructura linfática organizada) ha indicado una influencia importante de las bacterias del intestino superior sobre la función inmu-nitaria. El epitelio está especializado en la absorción y en el transporte de los antígenos y contiene centros germinales linfáticos para la inducción de una respuesta inmunitaria adaptativa. En el colon,

los microorganismos pueden proliferar con la fermentación de los sustratos disponibles derivados de

la alimentación o de las secreciones endógenas.


24

El intestino es un órgano muy importante en el ámbito de la función inmunitaria: aproximadamen-

te el 60% de las células inmunitarias del cuerpo está en la mucosa intestinal.

Il sistema immunitario controlla la risposta immunitaria contro:

• Proteínas alimentarias

- Prevención de la alergia a los alimentos

• Microorganismos patógenos

- Virus (rotavirus, poliovirus)

- Bacterias (Salmonella, Listeria, Clostridium, etc.)

- Parásitos (Toxoplasma)

La colonización microbiana del intestino también es importante para la activación de la respuesta

inmunitaria innata (Huang y cols., 2013). La mayor parte de la información conocida sobre la influen-

cia de los microorganismos intestinales sobre el sistema inmunitario del organismo anfitrión procede

de estudios efectuados en animales sin gérmenes (animales nacidos y mantenidos sin exponerse a

microorganismos, de modo que la respuesta inmunitaria no esté influenciada por la interacción con

moléculas de los microorganismos comensales ni patógenos). Los animales sin gérmenes presentan

defectos, ya sea en el desarrollo del sistema inmunitario o en la respuesta inmunitaria. Uno de los

primeros defectos inmunitarios que se observan en estos animales es la acentuada reducción de los

anticuerpos producidos en el intestino. Además, estos animales presentan defectos en el desarrollo

del tejido linfático asociado al intestino (GALT) y una reducción del número y tamaño de las placas de

Peyer y de los ganglios linfáticos mesentéricos, en comparación con los animales mantenidos sin la

presencia de sus especies patógenas (animales sin microorganismos patógenos).

Las células epiteliales intestinales realizan muchas funciones inmunitarias: secretan y son sensibles

a varias citocinas, moléculas que permiten la interacción con los linfocitos, y forman una barrera física

entre el contenido de la luz intestinal y las células del sistema inmunitario. Se ha demostrado que los

ratones libres de gérmenes tienen un número reducido de células epiteliales intestinales, con una al-

teración de sus funciones y una disminución de su recambio. Finalmente, los animales que no tienen

microflora intestinal son más proclives a las infecciones y esto se debe a que el sistema inmunitario no

está bien desarrollado (Patterson y cols., 2013).

Se ha demostrado ampliamente que las alteraciones en la simbiosis entre el microbioma y el

organismo (un proceso conocido como disbiosis) pueden asociarse o contribuir al desarrollo de alte-

raciones patológicas, como la obesidad, la diabetes, las enfermedades inflamatorias intestinales y los

trastornos inflamatorios, incluida la rinitis (Kramer y cols., 2014).

2.2 Probióticos, prebióticos y simbióticosEl término «probiótico» fue acuñado en 1965 por Lilly y Stillwell que describieron por primera vez

algunas sustancias producidas por un microorganismo capaces de estimular el crecimiento de otras

bacterias y lo llamaron «probiótico» en oposición al término antibiótico, y para el que en 2010 la

25


Organización Mundial de la Salud (OMS) y la Food and Agriculture Organization (FAO) establecieron

directrices precisas. La OMS define los probióticos como «microorganismos vivos que cuando se to-

man en cantidades adecuadas confieren un beneficio al organismo». Para que un microorganismo

pueda llamarse probiótico debe satisfacer criterios específicos (Borchers y cols., 2009; Directrices del

Ministerio de la Salud).

En primer lugar debe estar claramente identificado a nivel de género, especie y cepa, y la cepa

específica debe estar registrada y disponible en un banco de datos internacional (International Culture

Collection). Además, dado que los efectos del probiótico dependen principalmente de la vitalidad, el

probiótico debe permanecer estable durante el proceso productivo y el tránsito gastroentérico, y debe

estarlo de modo que se adhiera a la mucosa intestinal y la colonice. Por último, la característica funda-

mental que hace que un microorganismo sea probiótico es la demostración de su participación en la

prevención o el tratamiento de un determinado trastorno (Orel y cols., 2014, Borchers y cols., 2009).

También debe demostrarse su uso seguro. Además, los microorganismos probióticos deben ser reco-

nocidos por el organismo anfitrión, que normalmente deberían estar constituidos por los constituyen-

tes de la flora del intestino sano y carecer de efectos colaterales en los pacientes inmunodeprimidos.

La mayor parte de los probióticos son cepas de las especies Bifidobacterium o Lactobacillus (Boyle

y cols., 2006) (Tabla 2.2).

Tab. 2.2 Lactobacilos y bifidobacterias.

Especies de Lactobacillus Bifidobacterium spp. Altri

Lactobacillus acidophilus complex (johnsonii) LC1 Bifidobacterium longum Enterococcus faecium

Lactobacillus gasseri Bifidobacterium bifidum Especies de Propionibacterium

Lactobacillus crispatus Bifidobacterium breve Saccharomyces boulardi

Lactobacillus amylovorus Bifidobacterium infantis

Lactobacillus gallinarum Bifidobacterium animalis

Lactobacillus johnsonii Bifidobacterium lactis

Lactobacillus casei complex

Lactobacillus paracasei

Lactobacillus rhamnosus Lactobacillus reuteri Lactobacillus salivarius Lactobacillus plantarum Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus Streptococcus thermophilus


26

2.3 Géneros, especies y cepas Las investigaciones acerca de los probióticos indican una serie de posibles efectos beneficiosos so-

bre la salud. Sin embargo, los efectos descritos pueden atribuirse solo a la cepa o las cepas probadas,

y no a la especie ni a todo el grupo de bacterias del ácido láctico (LAB) ni a otros probióticos.

La especificidad de los efectos de cada cepa tiene las siguientes implicaciones: hay que demostrar

los efectos sobre la salud de cada cepa presente en el producto en venta.

Los resultados y la revisión de los estudios realizados en cepas específicas no pueden utilizarse

como prueba para apoyar los efectos biológicos de cepas no probadas. Los que han demostrado la

eficacia de cepas específicas en una dosis determinada, no son suficientes para demostrar los efectos

de una dosis menor.

Un cepa de probióticos se clasifica en función del género, la especie y un código alfanumérico. En

la comunidad científica existe una nomenclatura reconocida para los microorganismos –por ejemplo,

Lactobacillus casei DN-114 001 o Lactobacillus rhamnosus GG (Tabla 2.3).

Tab. 2.3 Nomenclatura.

No existe ningún reglamento para el nombre comercial ni para la marca, por lo que los producto-

res pueden llamar a sus productos como deseen.

2.4 PrebióticosLa primera aparición del término prebiótico data de 1995, cuando Gibson y Roberfroid (Gibson

y cols., 1995) acuñaron esta palabra para identificar «un ingrediente alimentario no digerible que

afecta al anfitrión al dirigirse de forma selectiva al crecimiento o actividad de una bacteria o un núm-

ero limitado de ellas en el colon».

En esencia, los prebióticos son oligosacáridos capaces de resistir la digestión de las enzimas dige-

stivas (de hecho también se les denomina NDO, del inglés Non Digerible Oligosaccharides, u oligo-

sacáridos no digeribles) y llegan sin cambios al colon, donde algunos grupos de bacterias los utilizan

como sustratos nutrientes.

La configuración particular de los prebióticos comporta su escisión en monómeros solo a nivel in-

testinal por glucosidasas bacterianas específicas, intracelulares o extracelulares, producidas por algu-

nos grupos de bacterias y que puede inducir la exposición continua al sustrato. Por ejemplo, las espe-

cies Bifidobacterium y Ruminococcus producen glucosidasas muy activas, mientras que las especies

de Bacterioides, E. coli y E. faecalis no las producen. Esta característica puede explicar el crecimiento

Género Especie Identificación de la cepa

Lactobacillus rhamnosus GG

Lactobacillus casei DN-114 001

27


selectivo de una determinada especie que opera sobre un sustrato respecto a otra: de hecho, las

bacterias dotadas de glucosidasas aprovechan la ventaja de la presencia de los prebióticos en el colon.

Las sustancias con acción estimuladora demostrada de grupos seleccionados son decenas (Hartemik,

1999), pero solo algunas de ellas disponen de estudios científicos de apoyo y de pruebas sólidas de

su eficacia. El grupo más estudiado es el formado por la inulina, los fructo-oligosacáridos (FOS) y los

galacto-oligosacáridos (GOS), todos polisacáridos complejos que constituyen la fibra alimentaria. Se

trata de sustancias presentes de forma natural en muchos alimentos, especialmente en los de origen

vegetal, clasificados de acuerdo con el número de unidades de sacáridos que determinan la longitud,

identificada por el grado de polimerización (GP) (Thomas y cols., 2010; Orel y cols., 2014).

• Fructo-oligosacáridos de cadena media-larga, con GP entre 10 y 60 y GP medio de 12. Produc-to de referencia: inulina.

• Fruto-oligosacáridos de cadena corta, con GP entre 2 y 10 y GP medio de 5. Producto de refe-rencia: FOS de cadena corta.

La inulina (Fig. 2.2) es un polisacárido presente en numerosos vegetales formada principalmente

por moléculas de fructosa, en número de 2 a 60, dependiendo de las condiciones de recolección del

producto de partida. Se extrae de la raíz de la achicoria con agua hirviendo y puede degradarse por la

acción enzimática, en productos con un GP menor, con una fórmula general Glu-(Fru)n. Los produc-

tos de degradación enzimática se identifican en el ámbito comercial como «oligofructosa».

Fig. 2.2 Inulina.

Los FOS de cadena corta, que constan de 1 a 3 moléculas de fructosa unidas por una molécula

de sacarosa (glucosa + fructosa), se caracterizan por las siglas GF2, GF3 y GF4, es decir 1-cestosio

(GF2), nistosio (GF3) y 1-fructosil-nistosio (GF4). Se producen de dos formas diferentes: por hidrólisis

enzimática de la inulina (extraída de la achicoria o de la remolacha) o por síntesis enzimática a partir

de la sacarosa, utilizando la actividad enzimática (β-fructosil-transferasas) del hongo Aspergillus niger.

En este caso se crea, a través de una reacción de trans-fructosilación, un enlace entre la fructosa de

la sacarosa y la molécula de fructosa siguiente.

ILa inulina y los FOS de cadena corta, una vez ingeridos, no son absorbidos en el intestino delgado


28

debido a los enlaces glucosídicos β que hay entre las unidades de fructosa y llegan al colon sin digerir

ni absorber. De hecho, la inulina es un polímero caracterizado por enlaces β (2-1) entre la fructosa, y

este tipo de enlace no pueden hidrolizarlo las enzimas digestivas.

Algunos grupos de bacterias residentes en el colon tienen fructosidasas, enzimas capaces de hi-

drolizar el enlace β (2-1) entre los residuos de fructosa. Solo a este nivel se produce la hidrólisis de las

cadenas de polímeros en la unidad monomérica y por ello las puede utilizar la flora bacteriana.

2.5 SimbióticosOtra estrategia, dirigida a modificar la microbiota intestinal, está representada por la «creación»

de los simbióticos (Gibson y Roberfroid y cols., 1995), en los cuales se utilizan probióticos y pre-

bióticos combinados para explotar los efectos beneficiosos derivados de las dos clases (Fig. 2.3). Los

simbióticos tienen como objetivo mejorar la supervivencia del microorganismo probiótico debida a

la combinación, dado que el microorganismo dispone de inmediato del sustrato necesario para cre-

cer. Las posibles combinaciones que pueden obtenerse entre las diferentes especies bacterianas de

probióticos disponibles y los diversos tipos de prebióticos son numerosas, pero todavía hay pocos

estudios científicos que demuestren la posible actividad o sinergia de la combinación. Para apoyar

esta teoría se realizó un estudio en ratas dirigido a evaluar las propiedades anticancerosas de algunos

simbióticos. Se observó que la combinación de bifidobacterias y oligofructosa poseía un efecto adi-

tivo en la reducción de tumores en el colon, mientras que otros oligosacáridos no producían ningún

resultado (Gallaher y Khil, 1999). Esto denota la necesidad de realizar más investigaciones destinadas

a evaluar de forma experimental y clínica combinaciones específicas de simbióticos.

Fig. 2.3 Simbiótico.

PROBIÓTICO

PREBIÓTICO

SIMBIÓTICO

+

=

29


2.6 Papel y mecanismo de acción de los probióticosLos prebióticos actúan sobre las bacterias intestinales incrementando el número de bacterias ana-

erobias beneficiosas y reduciendo la población de microorganismos potencialmente patógenos. Los probióticos actúan sobre el ecosistema intestinal estimulando los mecanismos inmunitarios de la mu-cosa y los no inmunitarios al entrar en competición con los posibles microorganismos patógenos

(Tabla 2.4).

Tab. 2.4 Mecanismos de interacción entre el probiótico y el anfitrión. La simbiosis entre la microbiota y el anfitrión puede optimizarse con intervenciones farmacológicas o nutricionales sobre el sistema de microorganismos intestinales por medio del uso de probióticos y prebióticos

El aumento de la alergia en las últimas décadas se ha atribuido principalmente a cambios en los factores ambientales. Los estudios epidemiológicos han demostrado que el estilo de vida occidental, la reducción del consumo de alimentos fermentados, la utilización de antibióticos y otros fármacos y el aumento de la higiene están asociados al aumento de los problemas alérgicos. La llamada «hipótes-is de la higiene», propuesta por primera vez por Strachan en 1989 (Strachan y cols., 1989), define la alergia como una consecuencia de una «falta de regulación» de la compleja interacción existente entre el ambiente microbiológico y el sistema inmunitario innato, sobre todo en la primera infancia. El grupo de estudio PARSIFAL (Schram-Bijkerk y cols., 2005) ha observado que las concentraciones de endotoxina son más altas en las casas de los campesinos, y que hay una correlación inversamente proporcional entre las concentraciones de endotoxina y el desarrollo de enfermedades alérgicas en los niños que no viven en un ambiente rural. Esto indica que la falta de exposición a los estímulos microbianos durante la infancia, con el consiguiente desequilibrio entre las respuestas inmunitarias de los tipos Th1/Th2 y el desarrollo de la alergia mediada por la IgE, es uno de los principales factores que intervienen en esta tendencia (Pan y cols., 2010; Kalliomaki y cols., 2010). Posteriormente, Ege (Ege y cols., 2001) demostró que la exposición microbiana es inversamente proporcional a la probabilidad

de sufrir asma (Fig. 2.4).

ProbióticosBeneficios inmunitarios • Activación de los macrófagos para aumentar la presentación del antígeno a los linfocitos B o para incrementar la producción local y sistémica de inmunoglobulina A (IgA) secretoria

• Modular los perfiles de las citocinas

• Inducir una respuesta a los antígenos alimentarios

Beneficios no inmunitarios • Digerir los alimentos y competir por los nutrientes con los microorganismos patógenos

• Alterar el pH local para crear un ambiente desfavorable para los microorganismos patógenos

• Producir bacteriocinas para inhibir a los microorganismos patógenos

• Eliminar los radicales superóxido

• Estimular la producción de mucina epitelial

• Intensificar la función de la barrera intestinal

• Competir por la adhesión con los microorganismos patógenos

• Modificar las toxinas derivadas de los microorganismos patógenos

Prebióticos

• Efectos metabólicos: producción de ácidos grasos de cadena corta, metabolismo de grasas, absorción de iones (Ca, Fe, Mg)

• Reforzar la inmunidad del anfitrión (producción de IgA, modulación de citocinas, etc.)


30

Fig. 2.4 Desarrollo del asma en un ambiente rural (tomado de Ege y cols., 2001)

Por consiguiente, el microbioma intestinal desempeña un papel importante en el desarrollo del

sistema inmunitario y de la alergia. Se ha observado que los niños con concentraciones altas de bacte-

rias potencialmente patógenas en el tubo digestivo (S. aureus y C. difficile) tienen un mayor riesgo

de sufrir alergia. Por el contrario, la población microbiana intestinal de los niños no alérgicos está

constituida principalmente por bacterias del género Lactobacillus y otras bacterias que pertenecen al

género Bifidobacterium, lo que indica que la presencia de estas bacterias podría estar correlacionada

con la protección frente a la alergia (Forno y cols, 2008;. Ozdemir, 2010).

Estos datos epidemiológicos apoyan la hipótesis que está detrás del uso de los probióticos en el

tratamiento y la prevención de la alergia. Los datos que tratan de aclarar el papel de los probióticos

en los procesos alérgicos proceden de estudios preclínicos y clínicos, pero el mecanismo de acción aún

no se ha aclarado del todo (Fig. 2.5).

A. Bacterias (PARSIFAL) B. Hongos (GABRIELA)

Prob

abili

dad

Prob

abili

dad

Vive en una granja

Asma

Vive en una granja

Asma

N.º de bandas detectables N.º de taxones

31


Fig. 2.5 Mecanismo de acción de los probióticos (dibujo de Iacono y cols., 2011).

En general se ha observado que los probióticos actúan:

1) Sobre la inmunidad humoral mediante la estimulación de la respuesta inmunitaria del tipo Th1 y la inhibición de la respuesta Th2, estimulando a los linfocitos T reguladores (Treg) y aumentando la producción local de IgA que influye en las defensas de la mucosa.

2) Sobre la inmunidad innata (efecto adyuvante), mediante la estimulación del receptor de tipo toll 2 (TLR2) y la modulación de la maduración de las células dendríticas y su patrón de citocinas (Kra-mer y cols., 2014). Los probióticos afectan al ecosistema intestinal mediante la estimulación de los mecanismos inmunitarios de la mucosa y los mecanismos no inmunitarios al competir con posibles microorganismos patógenos. Se cree que estos fenómenos tienen efectos beneficiosos, como la re-ducción de la incidencia y la gravedad de la diarrea, que constituye uno de los trastornos para los que se recomienda la administración de probióticos. Los probióticos reducen el riesgo de cáncer de colon en modelos animales, probablemente debido a que inhiben la actividad de ciertas enzimas bacteria-nas que pueden aumentar la concentración de sustancias pro-cancerígenas, pero esto todavía no se ha demostrado en los seres humanos. Son necesarios más estudios con asignación aleatoria y bien diseñados para definir el papel de los probióticos como sustancias terapéuticas en las enfermedades inflamatorias intestinales.

Varias observaciones recientes han permitido aclarar mejor los mecanismos de la respuesta inmu-

nitaria que tienen lugar en el intestino.

Mecanismos específicos Mecanismos inespecíficos

Modulación de la respuesta humoral:

IgA IgE

Equilibrio de la respuesta celular: modulación de DC y Treg

Th1, Th2

Mejora de la integri-dad de la barrera uniones herméticas mucinas

Microorganismo patógeno Probiótico

Exclusión competitiva de bacterias a lo largo del epitelio

Modificación del microambiente local: péptidos antimicrobianos, AGCC, pH

mucus

Polisacáridos

Monosacáridos

IgA

Cambio a Iga

Célula plasmática

TGFβ

IL-10 TGFβ

IL-4IL-5

TNF α IFN γ

IL-10

Linfocito T virgen

fagocitosis

Probiótico

Reducción de inflamación intestinal: activación NF-κB producción de citocinas

ROS

DC

T reg

DC inmadura

Th2Th1


32

En la lámina propia del intestino los linfocitos B se diferencian en células plasmáticas y segregan

anticuerpos IgA diméricos que, en la superficie basolateral de las células epiteliales intestinales, se

unen a un receptor específico que los transporta a la superficie apical, donde son liberados en la luz

intestinal. Las IgA secretorias son elementos importantes de la inmunidad de la mucosa, y participan

en la protección del anfitrión frente a una amplia variedad de antígenos de la dieta, bacterianos, víric-

os y micóticos. La posibilidad de que los probióticos pueden influir en estos procesos, modificando

parámetros inmunitarios específicos y, en resumidas cuentas, desempeñando así un efecto beneficio-

so sobre las enfermedades humanas, constituye un campo de gran vigencia. De hecho:

1. Los probióticos modulan y estabilizan la composición de la microbiota, por lo que pueden indu-

cir efectos inmunomoduladores.

2. Algunos probióticos son capaces de inhibir la respuesta inflamatoria del sistema inmunitario in-

testinal gracias a la inhibición de la activación de factores de transcripción del gen de la cadena ligera

k de inmunoglobulinas (NFkB) o en asociación a una acción antiapoptósica sobre las células epiteliales

intestinales (Tien y cols., 2006;.. Yan y cols., 2002).

3. Algunos probióticos son capaces de aumentar la actividad de los linfocitos citolíticos espontán-

eos (NK, del inglés natural killer) (Takeda y cols., 2006, 2007), cruciales como primera línea de defensa

del organismo, ya que pueden llevar a cabo una actividad citotóxica independientemente de una

sensibilización previa al antígeno.

4. Algunos probióticos aumentan la secreción de moco (Caballero-Franco y cols., 2007).

5. Algunos probióticos tienen una acción inmunomoduladora directa: después de ser capturados

en las placas de Peyer, pueden inducir la secreción de citocinas y la expresión de moléculas coestimu-

ladoras por las APC (Niers y cols., 2007).

6. Algunas cepas de lactobacilos inducen la maduración de las células dendríticas (DC) (Smits y

cols., 2005). Las DC son capaces, por medio de su citoestructura particular, de atravesar la capa de

células epiteliales y capturar directamente antígenos de la luz. Esta característica de las DC, combi-

nada con su capacidad para orquestar la respuesta de los linfocitos T y por lo tanto de estimular la

secreción de IL-10 e IL-12, se centra en primer término en el papel de puente entre la microbiota, la

inmunidad innata y la inmunidad adaptativa.

Con un uso de cepas de probióticos específicos puede inducirse un tipo de respuesta inmunitaria

tanto en el componente de los linfocitos B (aumento de la inmunidad humoral) y de los linfocitos T

(aumento la inmunidad celular), como en el componente fagocítico, en particular, sobre las células

polimorfonucleares (Iliev y cols., 2005; 2008) (Tabla 2.5.).

33


Tab. 2.5 Efectos de diversas cepas de probióticos en los mecanismos de las enfermedades alérgicas (modificado de Delcenserie y cols., 2008).

Efecto sobre el sistema inmunitario

Probiótico Bibliografia

Aumento de la capacidad

de fagocitosis

L. acidophilus (johnsonii) La1

L. casei

B. lactis Bb12

B. lactis HN019

L. rhamnosus GG

L. rhamnosus HN001

(Arunachalam y cols., 2000; Don-

net-Hughes y cols., 1999; Pelto y

cols., 1998; Perdigon y cols., 1988;

Schiffrin, 1994; Schiffrin y cols.,

1997))

Aumento de la actividad de

los linfocitos NK

L. rhamnosus HN001

B. lactis HN109

L. casei subsp. casei + dextrano

(Gill y cols., 2001a; Ogawa y cols.,

2006; Sheih y cols., 2001)

Estimulación de la

producción de IgA

B. bifidum

L. acidophilus (johnsonii) La1

L. casei GG

B. lactis Bb12

L. rhamnosus GG

(Fukushima y cols., 1998; Ib-

nou-Zekri y cols., 2003; Isolauri

y cols., 1995; Kaila y cols., 1995;

Link-Amster y cols., 1994; Maja-

maa y cols., 1995; Park y cols.,

2002)

Supresión de la

proliferación de los

linfocitos

L. rhamnosus GG

L. casei GG

B. lactis

L. acidophilus

L. delbrueckii subesp. bulgari-

cus

S. thermophilus

L. paracasei

E. coli Nissle 1917

(Carol y cols., 2006; Pessi y cols.,

1999; Sturm y cols., 2005; von der

Weid y cols., 2001)

Aumento de la inmunidad

celular

L. casei Shirota (de Waard y cols., 2003)


34

Los factores responsables del aumento de las enfermedades alérgicas y autoinmunitarias en los últimos años son probablemente los problemas de maduración de la función inmunitaria en los prime-ros meses de vida, lo que comporta un menor cambio Th2/Th1 por un contacto reducido o nulo con los microorganismos infecciosos (hipótesis de la higiene), y la alteración de la flora microbiana, lo que favorece la persistencia de citocinas Th2 (IL-4, IL-5, IL-13), que prevalecen al nacer y no permiten el

reequilibrio en favor de una respuesta Th1 predominante, con la producción de IL-12 e IFN-γ (Fig. 2.6).

Fig. 2.6 Manejo de las citocinas en las enfermedades alérgicas.

Esta última hipótesis se apoya en la observación en varios estudios sobre alteraciones de la flora

intestinal en niños atópicos, donde hay una prevalencia de clostridios (Bjorksten y cols., 1999; Wa-

tanabe y cols., 2003). En el desarrollo de vacunas para el tratamiento de la alergia, la función de los

adyuvantes no es solo contribuir conjuntamente a una inmunización más rápida y duradera reducien-

do los efectos indeseables. El papel de los adyuvantes es muy importante para modular la respuesta

inmunitaria por el hecho de que los pacientes desarrollan una respuesta Th2. Entre los diferentes tipos

de adyuvantes existentes, los probióticos se clasifican como inmunoestimuladores en el sentido de

que pueden fortalecer la respuesta de los linfocitos Th1 y Treg (Moingeon, 2012).

La alergia alimentaria se define como una reactividad inmunitaria anómala a las proteínas que

forman parte de los alimentos, caracterizada por una activación de la población de linfocitos del tipo

Th2 que determina la producción de anticuerpos IgE específicos frente a esos alérgenos en particular.

El linfocito Th1 produce IFN-γ, IL-2, TNF-α e IL-12, y promueve la inmunidad celular y controla a los microorganismos patógenos

En cambio, el linfocito Th2 garantiza, con la producción de IL-4, IL-5, IL-6 e IL-13, la inmunidad humoral (inmunoglobulina) y la lucha contra los parásitos

Los sujetos atópicos tienen un sistema in-munitario polarizado en sentido Th2 que favorece la alergia por medio de la produc-ción de IgE, la eosinofilia y los mastocitos

LinfocitoT regulador

LinfocitoT regulador

35


2.6.1 Mecanismosdelaaparición delaalergiaalimentaria

La absorción de los alérgenos ingeridos, la respuesta inmunitaria y la hiperreactividad de los órg-anos diana son los principales elementos que contribuyen a la manifestación de la alergia a los ali-mentos.

También está bien demostrado que los pacientes con alergia a los alimentos presentan cambios en la composición de la microbiota intestinal (Thompson y cols., 2011) que pueden preceder el de-sarrollo de la propia alergia (Kalliomäki y cols., 2001; Björksten y cols., 2001). Puede producirse una respuesta inflamatoria contra las bacterias residentes que lleve a la aparición de la inflamación en sí y que puede dar lugar a un mal funcionamiento de la barrera intestinal. La permeabilidad intestinal puede aumentar como resultado de la inflamación inducida por virus, bacterias o antígenos alimen-tarios (Rautava y cols., 2004), lo que provoca un aumento de los antígenos que consiguen atravesar la barrera intestinal y afectan a otros mecanismos de transporte. Estos datos indican que la respuesta alérgica a los antígenos de los alimentos se debe a un fallo del GALT, que ya no es capaz de restaurar o mantener la tolerancia a estos antígenos.

Por tanto, un fallo de la barrera intestinal se asocia al desarrollo de enfermedades autoinmunitarias e inflamatorias.

Los probióticos son capaces de conferir beneficios para la salud y se utilizan en la prevención de ciertas enfermedades como la diarrea asociada a la toma de antibióticos, el síndrome del colon irri-table y la colitis.

Especies y cepas específicas de probióticos pueden restaurar la función de la barrera intestinal, y los estudios in vitro son importantes para evaluar y caracterizar tal funcionalidad tras el contacto con

diferentes cepas.

2.6.2 Estudiosin vitroLa capacidad de diferentes cepas bacterianas para restaurar la barrera intestinal y aumentar su resisten-

cia puede estudiarse con diferentes estudios de cribado.

En el caso del probiótico con múltiples especies Ecologic® BARRIER constituido por 8 cepas diferentes de probióticos (B. bifidum W23, B. lactis W52, L. acidophilus W37, L. brevis W63, L. casei W56, L. salivari-us W24, Lc. lactis W19, Lc. lactis W58), se analizó la capacidad de estas cepas para actuar sobre la barrera intestinal e inhibir la activación de los mastocitos y de las citocinas proinflamatorias.

Se ha demostrado que estas cepas (en particular B. bifidum W23, L. acidophilus W37, L. brevis W63) son capaces de proteger la barrera intestinal de la disfunción inducida por las citocinas y de evitar cambios en la permeabilidad de la barrera intestinal. Estas capacidades se evaluaron mediante la medida de la resi-stencia eléctrica transepitelial (TEER) en células Caco-2 puestas en contacto con las diferentes cepas. Tras

un daño inducido, las cepas de probióticos probados restauran tal resistencia.


36

Incluso la activación de los mastocitos debida a la hormona corticoliberina (CRH) liberada en situaciones

de estrés puede causar cambios en la permeabilidad intestinal. Después de esta activación, los mastocitos

se desgranulan liberando citocinas y otros factores que aumentan la permeabilidad intestinal. Las cepas B.

bifidum W23, B. lactis W52, L. casei W56, L. salivarius W24, Lc. lactis W19 y Lc. lactis W58 son capaces de

evitar la liberación de estos factores y citocinas, inhibiendo así el aumento de la permeabilidad intestinal.

Por último, las cepas B. bifidum W23, B. lactis W52, L. acidophilus W37, L. brevis W63, L. casei W56

y Lc. lactis W58 inhiben las citocinas proinflamatorias y estimulan las antinflamatorias, tales como la IL-

10. La producción de IL-10 se evaluó en células mononucleares de la sangre periférica. En la Tabla 2.6 se

resumen las principales características de las cepas analizadas (Van Hemert y cols., 2014).

Muchos de los estudios que se han llevado a cabo son del tipo ex vivo, realizados estimulando pobla-

ciones celulares obtenidas de modelos en vivo de alergia alimentaria.

Por ejemplo, el preparado probiótico VSL #3 que contiene 8 especies de bacterias que normalmen-

te forman parte del microbioma intestinal (L. acidophilus, L. delbrueckii subesp. Bulgaricus, L. casei, L.

plantarum, B. longum, B. infantis, B. breve, S. salivarius subesp. thermophilus) se analizó para evaluar la

capacidad de estas cepas de inducir la producción de ciertas citocinas en esplenocitos aislados de ratones

sensibilizados con tropomiosina de crustáceo (modelo en vivo de alergia a los alimentos).

Los resultados demostraron que las cepas que constituyen VSL #3 pueden redirigir la respuesta Th2, in-

ducida por el contacto con el alérgeno, lo que reduce las citocinas proinflamatorias (IL-5, IL-13) y aumenta

la producción de citocinas antinflamatorias (IL-4, IL-10) (Schiavi y cols., 2011).

El efecto inhibidor de L. casei sobre la producción de IgE específica se analizó en células del bazo obte-

nidas de ratones BALB/c sensibilizados con ovoalbúmina (OVA), que se volvieron a estimular in vitro con el

mismo antígeno en presencia de la cepa probiótica en cuestión.

Los resultados muestran que el probiótico induce la producción de IFN-γ (citocina del tipo Th1), inhibe

Tab. 2.6 Influencia de las cepas bacterianas de Ecologic® BARRIER sobre los parámetros de funcionalidad de la barrera intestinal.

B. bifidumW23

B. lactisW52

L. acidophilusW37

L. brevisW63

L. casei W56 W24

Lc . lactisW19

Lactis W58

-

+

+

+

+

+

-

+

+

-

-

+

-

+

+

-

+

-

+

-

+

+

+

+

-

-

-

+

-

-

-

+

-

-

+

+

-

-

+

-

+: Efecto positivo; - :sin datos o sin efecto .

Fortalecimiento in vitro de la barrera epitelial tras un factor bacteriano patógeno

Fortalecimiento in vitro de la barrera epitelial tras un factor estresante inflamatorio

Inhibición de la activación del mastocito

Estimulación de la citocina antinflamatoria IL-10

Reducción de la carga de lipopolisacáridos

Lc.L. salivarius

37


las citocinas IL-4 e IL-5 (citocinas del tipo Th2) e inhibe la secreción de IgE específica, lo que indica su po-

sible aplicación en la prevención de la alergia mediada por IgE (Shida y cols., 1998).

Finalmente estudios mecanísticos realizados in vitro han identificado el mecanismo por el que actúan

los probióticos.

El aumento de la expresión de los genes implicados en la vía transmisora de señales de las uniones

herméticas (TJ - unión hermética) podría ser un mecanismo por el que L. plantarum MB452 mejorara las

funciones de la barrera intestinal (Anderson y cols., 2010).

Se obtuvieron resultados similares con el mismo probiótico mediante el tratamiento de la línea celular

de cáncer de colon humano NCM460. L. plantarum restaura la permeabilidad intestinal e induce la expre-

sión de las proteínas de la TJ que hay entre las células intestinales. Además, L. plantarum puede proteger

la barrera intestinal de las disfunciones causadas por E. coli enteropatógeno y por lo tanto podría ser un

candidato para el tratamiento de las enfermedades intestinales (Liu y cols.., 2010).

2.6.3 Estudiosenvivo Son pocos los estudios realizados en modelos animales que se hayan centrado en evaluar la efi-

cacia de algunas cepas de probióticos en la prevención y el tratamiento de la alergia a los alimentos,

lo que ha dado lugar a resultados contradictorios.

En los ratones sensibilizados y tratados durante 7 semanas por vía oral con L. lactis NCC 2287 se

observó la reducción de los síntomas alérgicos y la producción de citocinas proinflamatorias (IL-12,

CCL11, CCL17) en el íleon de los ratones tratados con respecto a los controles (Zuerche y cols., 2012).

El preparado probiótico VSL #3, antes citado en los estudios in vitro, ha sido objeto de estudio en

el modelo de ratón de alergia alimentaria inducida por la sensibilización tras la administración oral de

tropomiosina de crustáceos (Schiavi y cols., 2011).

Los principales resultados obtenidos mostraron que la administración oral de VSL #3 es capaz de

reducir la inflamación intestinal y otros síntomas asociados a la anafilaxia sistémica (participación de

otros órganos como el intestino, el sistema respiratorio y la piel) causada por alérgenos alimentarios.

VSL #3 puede redirigir una respuesta Th2. A nivel intestinal se observa, de hecho, una disminución

de las citocinas típicas de una respuesta del tipo Th2 (IL-4, IL-5 e IL-13) y un aumento paralelo de las

citocinas típicas de la respuesta inflamatoria del tipo Th1 (IFN-γ , IL-10, TGF-β e IL-27).

Además, se demostró que las cepas presentes en VSL #3 pueden mejorar o prevenir trastornos

gastroentéricos como la EII (Di Giacinto y cols., 2005, Chapman y cols., 2006), el síndrome del colon

irritable (Camilleri y cols., 2006), la diarrea inducida por quimioterapia (Bowen y cols., 2007) y la dia-

betes autoinmunitaria.

Como modelo de intolerancia a la lactosa se han utilizado ratones BALB/c de 9 semanas; de hecho,

después del destete tienen una baja actividad de la lactasa intestinal (o β-galactosidasa), similar a la

hipolactasia observada en los seres humanos intolerantes a la lactosa.


38

Los ratones tratados con L. lactis MG1363/FGZW mostraron un aumento en la actividad de la

enzima β-galactosidasa, el aumento de las bacterias del ácido láctico en la microflora intestinal, la

resistencia del intestino y la reducción de síntomas tales como diarrea.

Estas condiciones determinan, por tanto, una reducción de los síntomas asociados a la intolerancia

a la lactosa (Li y cols., 2011).

Se ha creado un modelo de alergia a los alimentos utilizando ratones transgénicos que expresan

un receptor del linfocito T específico frente a un péptido de la ovoalbúmina (OVA) y que después de

la administración oral de OVA secretan IL-4, lo que induce un aumento de las concentraciones séricas

de IgE e IgG específicas. La sucesiva administración por vía intravenosa del alérgeno OVA provoca una

anafilaxia sistémica. El modelo se ha utilizado para probar la capacidad de L. casei Shirota de inducir

la secreción de citocinas por los linfocitos T esplénicos, y luego para producir IgE en el suero y deter-

minar la reacción alérgica sistémica.

Los resultados muestran que después del tratamiento con el probiótico en cuestión, se observa un

aumento en la secreción de la citocina IL-12, reflejo de un cambio hacia la respuesta inmunitaria del

tipo Th1. Además, la administración del probiótico inhibe la anafilaxia, con la inhibición simultánea

de la IgE y la IgG1, lo que señala su potencial aplicación en la prevención de las reacciones alérgicas

(Shida y cols., 2002).

El efecto de las cepas de probióticos B. bifidum BGN4, L. casei 911 y E. coli MC4100 se evaluó

en el modelo de alergia inducida por OVA. También en este caso, las concentraciones séricas de IgE

específica, IgE total e IgG1 se redujeron tras el tratamiento con las cepas probióticas. Se observó una

reducción de la desgranulación de los mastocitos y de la reacción alérgica cutánea, que se encontró

principalmente en la cola (Kim y cols., 2005).

Se obtuvieron resultados similares utilizando el mismo modelo, pero mediante la administración de

los probióticos L. acidophilus AD031 y B. lactis AD011 (Kim y cols., 2008).

Un enfoque adicional consistió en usar, para la prevención de la alergia a los alimentos, probióticos

modificados a nivel transgénico. Este es el caso de L. lactis modificado con el gen que permite una

expresión elevada de IL-10, responsable de la tolerancia oral a los antígenos de los alimentos. El mo-

delo en el que se ha probado el probiótico ha sido siempre el modelo de la alergia alimentaria induci-

da por OVA. Incluso en este caso, el probiótico transgénico es capaz de reducir la anafilaxia inducida

por alérgenos alimentarios, de inhibir la IgE específica frente al alérgeno y de inducir la secreción de

IL-10 y de IgA en las placas de Peyer (Frossard y cols., 2007).

39


2.6.4 EstudiosclínicosMuchos estudios publicados evaluaron el efecto preventivo de los probióticos en la aparición

del eccema atópico; este tipo de estudios se ha realizado principalmente en niños de familias cuyos miembros han presentado reacciones alérgicas. Aunque el eccema atópico no se considera una aler-gia alimentaria, se asocia a menudo a este tipo de alergia y los resultados derivados de los estudios del eccema puede tener implicaciones en el tratamiento de la alergia alimentaria (Nermes y cols., 2013).

El momento de la administración, la duración y las cepas o mezcla de cepas utilizadas parecen ser los principales factores que determinan los efectos beneficiosos de los probióticos. En la mayoría de los estudios (Kalliomäki y cols., 2001;.. Kim y cols., 2010), pero no en todos (Kopp y cols., 2008), donde los probióticos se administraron a menudo durante el embarazo y después del nacimiento, se demostró una reducción significativa en la incidencia del eccema hasta los 7 años de edad.

En un estudio reciente sobre la administración de probióticos a las madres durante el embarazo y la lactancia materna, se ha reducido el riesgo de eccema en los primeros 2 años de vida (Rautava y cols., 2012). Un metanálisis concluyó que el uso de probióticos durante el embarazo y la lactancia reduce el riesgo de eccema en los niños de 2 a 7 años. Estos resultados son específicos de la cepa, ya que el riesgo se reduce solo después de la utilización de lactobacilos, pero no de otras especies y cepas (Bühling y cols., 2012).

El metanálisis realizado por Pelucchi (Pelucchi y cols., 2012) concluyó que el tratamiento con pro-bióticos reduce el riesgo de eccema en función del momento en que se aplique (administración de probióticos antes o después del nacimiento) en los sujetos tratados (madres o niños). Por ejemplo, se demostró que el tratamiento con Bifidobacterium lactis Bb12, o B. breve M-16 V hasta las 8 semanas provocó una reducción de los síntomas asociados al eccema en los niños en comparación con el grupo

control (Majamaa y cols., 1997; Isolauri y cols., 2000)

2.6.4.1 Alergia a las proteínas de la leche e intolerancia a la lactosa

Los estudios que evalúan el efecto de los probióticos sobre la alergia a los alimentos son escasos. En un estudio a doble ciego con placebo y asignación aleatoria en niños con alergia a las proteínas de la leche, la administración de L. casei Bb12 y B. lactis CRL431 durante 12 meses no dio lugar a la adquisición de la tolerancia a la leche de vaca (Hol y cols., 2008).

Berni Hanani (Berni Hanani y cols., 2013) evaluó el efecto de cinco estrategias de alimentación diferentes sobre la velocidad de adquisición de la tolerancia en los niños con alergia a la leche de vaca en un estudio a doble ciego con placebo. Los tratamientos en cuestión consistieron en: fórmula de ca-seína extensamente hidrolizada (FCEH), FCEH + Lactobacillus rhamnosus GG (LGG), fórmula de arroz hidrolizada, fórmula de soja o fórmula a base de aminoácidos. Después de un período de tratamiento de 12 meses, el grupo que recibió el tratamiento con FCEH (43,6%) o FCEH + LGG (78,9%) adquirió una tolerancia a las proteínas de la leche significativamente superior a los otros grupos, y se puso de

manifiesto la capacidad de LGG de aumentar la tolerancia a la leche de vaca en los niños alérgicos.


40

Se han obtenido resultados contradictorios con otros probióticos en el tratamiento de la intole-

rancia a la lactosa.

Almeida (Almeida y cols.., 2012) evaluó el efecto del probiótico que contiene Lactobacillus casei

Shirota y Bifidobacterium breve Yakult en pacientes con intolerancia a la lactosa tomado durante 4

semanas. Los datos confirman que la adición adecuada de lactasa puede mejorar los síntomas de la

intolerancia a la lactosa.

La administración de L. acidophilus durante 7 días no obtuvo ninguna mejoría de los síntomas de

intolerancia según Saltzman (Saltzman y cols., 1999). Kim (Kim y cols., 1983) observó, en lugar de

eso, una reducción de la concentración de hidrógeno en el aliento después de usar durante 7 días

leche que contenía L. acidophilus, aunque muchos pacientes no mostraron signos de mejora.

Un estudio mostró que la administración de B. breve durante 5 días reducía la concentración de

hidrógeno en el aliento, pero no mejoraba los síntomas de intolerancia (Park y cols., 1999). He (He

y cols., 2008) demostró que el tratamiento durante dos semanas con yogur enriquecido con Bifido-

bacterium animalis y cápsulas con Bifidobacterium longum mejoraba los síntomas de la intolerancia

en 11 pacientes.

Del mismo modo, He (2007) llevó a cabo un estudio con el objetivo de evaluar el efecto del uso

de un yogur enriquecido con Bifidobacterium animalis y Bifidobacterium longum sobre el microbioma

intestinal de pacientes intolerantes a la lactosa. Este complemento indujo un aumento de la β-galact-

osidasa en las heces y del número de bacterias totales.

2.6.4.2 Prevención de la diarrea por C. difficile y antibióticos El objetivo principal del metanálisis realizado por Goldenberg (Goldenberg y cols., 2013) fue inve-

stigar el uso de probióticos en la prevención de la diarrea causada por Clostridium difficile (DACD) en

pacientes sometidos a un tratamiento con antibióticos.

El tratamiento con antibióticos puede alterar el equilibrio intestinal y esto puede dar lugar a dife-

rentes síntomas, como la diarrea, y esta puede asociarse a Clostridium difficile, que es una bacteria

que coloniza el intestino.

Los 23 ensayos clínicos con asignación aleatoria (4.213 participantes) analizados hacen pensar que

el uso de probióticos reduce el riesgo de sufrir una DACD en un 64%. Estos resultados son similares

incluso en ensayos clínicos realizados en niños y con diferentes especies probióticas analizadas.

Veinticinco ensayos considerados se refieren a la diarrea inducida por el uso de antibióticos (diar-

rea asociada a antibióticos: DAA). El análisis revela una disminución del riesgo de DAA tras el uso de

los probióticos.

Zoppi (Zoppi y cols.., 2001) evaluó la eficacia clínica de seis probióticos diferentes presentes en el

mercado sobre la prevención o el tratamiento de la disbiosis intestinal causada por la administración

del antibiótico ceftriaxona. Este antibiótico aumenta la resistencia a los antibióticos de microorgani-

41


smos patógenos oportunistas. Las cepas de probióticos administradas fueron: Saccharomyces boular-

dii, E. faecium SF68 y Lactobacillus rhamnosus GG. También se probaron preparados de probióticos

con múltiples cepas con Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus acidophilus y Lactobacillus bifidus;

Bifidobacterium bifidum y Lactobacillus acidophilus; y finalmente el preparado VSL #3 compuesto de

9 cepas diferentes (Streptococcus thermophilus, E. faecium, Bifidobacterium breve, Bifidobacterium

infantis, B. longum, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus casei y Lactoba-

cillus delbrueckii).

El estudio se realizó en 51 niños y se encontró que el probiótico VSL#3 es el que más influyó en

la restauración de la microflora intestinal.

2.6.4.3 Enfermedad celíaca

En los pacientes celíacos se ha observado una concentración reducida de las especies de bifido-

bacterias en el microbioma intestinal en comparación con los adultos sanos (Collado y cols., 2008).

Algunos probióticos pueden además digerir el gluten y el probiótico VSL #3 reduce su toxicidad cuan-

do se usa en procesos de fermentación (De Angelis y cols., 2006). Por este motivo se ha aconsejado

el tratamiento con probióticos en la enfermedad celíaca (Tavakkoli y cols., 2013).

Un ensayo clínico con asignación aleatoria evaluó el efecto de Bifidobacterium infantis 35624

en pacientes con síndrome de colon irritable y demostró una reducción del dolor y de los síntomas

intestinales respecto al grupo placebo (O’Mahony y cols., 2005). Además, este estudio mostró la

normalización de las concentraciones de las citocinas producidas por las células mononucleares en los

pacientes tratados con B. infantis 35624, lo que hace pensar en un posible efecto antinflamatorio.

Smeucol (Smeucol y cols.., 2012) evaluó el efecto de B. infantis en 22 pacientes con enfermedad

celíaca que todavía consumían productos con gluten en un estudio a doble ciego con placebo. El

tratamiento se prolongó durante 3 semanas y los resultados muestran una reducción del 10% de

los anticuerpos séricos IgA anti-tTG y anti-DPG. Aunque seguía habiendo citocinas proinflamatorias

tanto en el grupo tratado como en el placebo, se observó una mejora de síntomas tales como la indi-

gestión y el reflujo gastroesofágico.

2.7 Directrices

Las directrices relativas a la utilización de microorganismos probióticos en los alimentos y los com-

plementos se basan en la normativa europea (Informe del Comité Científico de la Alimentación sobre

la revisión de los Requisitos Esenciales de las fórmulas infantiles y Seguimiento de las fórmulas, abril

de 2003) y las directrices emitidas por el Ministerio de Salud. Estas directrices nacionales y europeas

definen y regulan las características específicas de los probióticos, la identificación de la cepa, la can-

tidad de microorganismos y su seguridad.


42

2.8 Características de los microorganismosLos microorganismos que pueden utilizarse en los alimentos y los complementos alimenticios de-

ben cumplir los siguientes requisitos:

a) Usarse tradicionalmente como complemento de la microflora (microbioma) intestinal humana.

b) Considerarse seguros para su uso en los seres humanos. Con este fin, una referencia útil está

representada por los criterios establecidos por la EFSA sobre el estado de Presunción Cualificada de

Seguridad (QPS, del inglés Qualified Presumption of Safety). Los microorganismos utilizados para pro-

ducir alimentos no deben ser portadores de resistencias adquiridas ni transmisibles a los antibióticos.

c) Ser activos a nivel intestinal en una cantidad que les permita multiplicarse en el intestino.

2.9 Estado QPSEl «QPS» es un sistema instituido por la EFSA, similar en el concepto y en la finalidad al de Gene-

rally Recognized As Safe (GRAS) utilizado en Estados Unidos, pero modificado teniendo en cuenta las

prácticas diversas de la reglamentación en Europa.

El QPS es un proceso de armonización de los criterios para evaluar la inocuidad de los microorga-

nismos utilizados en la producción de piensos y alimentos y garantiza un mejor uso de los medios de

evaluación, centrándose en los microorganismos que presentan los mayores riesgos o incertidumbres.

En la Tabla 2.7 se enumera el QPS de las especies bacterianas.

43


Tab. 2.7 Lista de especies bacterianas identificadas como seguras por la EFSA (EFSA Journal, 2013).

2.10 Identificación de la especie y de la cepa La evaluación de la posición taxonómica tiene por objeto garantizar la seguridad del microorga-

nismo utilizado porque permite reconocer la especie bacteriana con una larga historia de consumo

seguro.

La identificación de la especie se puede hacer por:

• Secuenciación del ADN codificador por ARNr de 16S;

• Hibridación de los ácidos nucleicos.

Bacterias grampositivas no esporuladoras

Especies Qualificaciones*

Especies Qualificaciones*

Bacilos

* Cualificación genérica de todas las unidades bacterianas QPS: las cepas no deben albergar ningún gen de resistencia antimicrobiana adquirida frente a antibióticos con relevancia clínica** Brevibacterium lactofermentum es sinónimo de Corynebacterium glutamicum*** La especie descrita antes Lactobacillus zeae se ha incluido en la especie Lactobacillus casei.


44

La tipificación de la cepa bacteriana se puede hacer por:

• PFGE (electroforesis en gel de campo pulsado).

Para nombrar la especie debe utilizarse la nomenclatura taxonómica reconocida por la Interna-

tional Union of Microbiological Societies. También se recomienda la presentación de las cepas en la

International Depository Authority (IDA), como lo exige el Tratado de Budapest, junto al reglamento

de actuación relativo.

2.11 Cantidad de microorganismosSobre la base de las pruebas científicas disponibles, la cantidad mínima suficiente para obtener

una colonización temporal del intestino por una cepa de fermento láctico es de al menos 109 células vivas por cepa y por día. La porción del producto recomendada para el consumo diario debe conte-ner, por tanto, una cantidad igual a 109 células vivas por al menos una de las cepas presentes en el producto.

El uso de cantidades diferentes solo puede admitirse si se razona la justificación de esta elección y se apoya en estudios científicos adecuados. En la etiqueta debe indicarse la cantidad de células vivas de cada cepa presentes en el producto y debe garantizarse y aconsejarse el modo de conservación

hasta la fecha de caducidad con una incertidumbre de log 0,5.

2.12 Seguridad de los probióticosEl uso de una cepa microbiana nueva, aunque perteneciente a una especie que ya se utilice, re-

quiere evaluar de nuevo su seguridad y eficacia. En lo que respecta a la seguridad está la necesidad de realizar una identificación taxonómica a nivel de especie y cepa, con las técnicas anteriormente in-dicadas, así como de evaluar el perfil de resistencia a los antibióticos (antibacterianos o antimicóticos según el caso). El perfil de resistencia a los antibióticos debe determinarse en cada cepa microbiana, con el fin de excluir la presencia de aquellas adquiridas y potencialmente transmisibles. Para distinguir las cepas resistentes de las cepas sensibles, el grupo Panel of Additives and Products or Substan-ces used in Animal Feed (FEEDAP) ha definido los valores microbiológicos de corte. Para evaluar las bacterias que se añaden a los alimentos (y a los piensos), las cepas pueden clasificarse en sensibles o resistentes a los antibióticos:

• Sensibles (S): un cepa bacteriana se define como sensible cuando su crecimiento se inhibe a la concentración de un antibiótico específico igual o inferior a los valores de corte establecidos (S ≤ x mg/l).

• Resistente (R): Resistente (R): un cepa bacteriana se define como resistente cuando su creci-miento no se inhibe a la concentración de un antibiótico específico superior a los valores de

corte establecidos (R > x mg/l).

Estos valores de corte (valores críticos) se han definido para grupos específicos de probióticos de

la EFSA y se muestran en la Tabla 2.8.

45


Tab. 2.8 Valores críticos microbiológicos que caracterizan a las bacterias que se hacen resistentes (mg/l). Las cepas con MIC mayores a los valores críticos se consideran resistentes (EFSA Journal, 2012).

Lactobacillus obligado homofermentativoa

Lactobacillus acidophilus, grupo

Lactobacillus obligado heterofermentativob

Lactobacillus reuteri

Lactobacillus facultativo heterofermentativoc

Lactobacillus plantarum/pentosus

Lactobacillus rhamnosus

Lactobacillus casei/paracasei

Bifidobacterium

Pediococcus

Leuconostoc

Lactococcus lactis

Streptoccocus thermophilus

Especies de Bacillus

Propionibacterium

Otros Gram +n.r., no requeridoa incluidos L. delbrueckii,, L. helveticusb incluido L. fermentumc incluidas las especies homofermentativas de L. salivarius

Ampi

cilin

a

Vanc

omici

na

Gent

amici

na

Kana

mici

na

Estre

ptom

icina

Eritr

omici

na

Clin

dam

icina

Tetra

ciclin

a

Clor

anfe

nico

l

Ampi

cilin

a

Vanc

omici

na

Gent

amici

na

Kana

mici

na

Estre

ptom

icina

Eritr

omici

na

Clin

dam

icina

Tetra

ciclin

a

Clor

anfe

nico

l

Tilo

sina

Ampi

cilin

a

Gent

amici

na

Kana

mici

na

Estre

ptom

icina

Tetra

ciclin

a

Clor

anfe

nico

l

Ácid

o na

lidíx

ico

Trim

etop

rima

Apra

mici

na

Sulfa

mid

a

Enterococcus faecium

Escherichia coli


46

Los resultados se presentan en forma de concentración inhibitoria mínima (MIC) o concentración

mínima de un antibiótico específico necesaria para inhibir el crecimiento de una cepa bacteriana. Los

valores de la MIC se comparan con los puntos de corte establecidos por la EFSA. Cuando los valores

de la MIC son inferiores a los valores críticos, la cepa se considera sensible (S) al antibiótico específico.

Los valores de MIC superiores a los valores críticos indican la resistencia (R) de la cepa al antibiótico

probado. Una dilución doble, mayor o menor, puede considerarse aceptable dentro del error de me-

dida. Además, también es posible que una cepa contenga una resistencia intrínseca a un antibiótico

dado. Cuando esta resistencia no es transferible a ningún otro microorganismo, la cepa aún se con-

sidera de uso seguro.

47

SynGut™ es un complemento simbiótico alimentario hecho de inulina y una mezcla equilibrada

de cuatro cepas de probióticos, Bifidobacterium lactis W51, Lactobacillus acidophilus CW22, Lactoba-

cillus plantarum W21 y Lactococcus lactis W19 seccionadas apropiadamente debido a sus caracterís-

ticas demostradas. Las cepas de probióticos utilizados se seleccionan de acuerdo a sus características

de resistencia gástrica, adhesión a la mucosa intestinal así como seguridad y falta de resistencia a los

antibióticos.

SynGut™ puede reequilibrar la flora intestinal debido a las propiedades específicas de sus cepas,

tales como la restauración de la función de la barrera intestinal, la inhibición de los mastocitos, la

actividad β-galactosidasa y las propiedades inmunomoduladoras y antinflamatorias; la adición de la

fibra inulina al prebiótico favorece la rápida colonización del intestino y el reequilibrio de la microflora

intestinal. Por último, la presencia de minerales específicos asegura la protección frente al choque

osmótico durante la resuspensión en agua.

3.1 ComposiciónSynGut™ contiene las siguientes cepas de probióticos:

Bifidobacterium lactis W51

Lactobacillus acidophilus W22

Lactobacillus plantarum W21

Lactococcus lactis W19


Bifidobacterium lactis es una bacteria grampositiva homofermentativa capaz de fermentar azúcar-

es en ácido láctico. Es un bacilo dominante del microbioma intestinal. La cepa W51 es de origen

humano.

3. SYNGUT™

3. SynGut™

48


Lactobacillus acidophilus es una bacteria grampositiva homofermentativa. Está presente en el tubo

digestivo humano. La cepa W22 es de origen humano.


Lactobacillus plantarum es una bacteria grampositiva homofermentativa. Se encuentra normal-

mente en los productos lácteos y en la materia vegetal.

Fig. 3.2 L. acidophilus.

Fig. 3.1 B. lactis.

49


Lactococcus lactis W19

Es una bacteria grampositiva homofermentativa. Se encuentra normalmente en productos lácteos.

dotti caseari.

3.2 Identificación de la especie y de la cepa La compañía holandesa NIZO Food Research identificó las cepas de probióticos contenidas en

SynGutTM a través de dos técnicas (dependiendo de la cepa bacteriana):

• Basándose en la correspondencia máxima de una secuencia parcial de ADN de la subunidad me-nor del ARN ribosómico (16S) de la cepa analizada con las secuencias de las especies registradas

en la base de datos Database Ribosomal Project II (concesión RDP 9,56).

O:

Fig. 3.4 L. lactis.

Fig. 3.3 L. plantarum.

3. SynGut™

50

• Basándose en la similitud del perfil de la huella dactilar de la rep-PCR de un cultivo de referencia identificado como tal sobre la base de la coincidencia máxima de una secuencia parcial de ADN de la subunidad menor del ARN ribosómico (16S) de la cepa analizada con secuencias de las especies registradas en la base de datos Database Ribosomal Project II (concesión RDP 9,56).

3.3 CantidaddemicrorganismosEl contenido total de SynGutTM es ≥ 2 x 109 /sobre de probióticos.

Cada sobre de SynGutTM (2,5 gramos) contiene también los siguientes ingredientes:

- Almidón de maíz

- Maltodextrina

- Sales minerales

- Inulina

3.4 Formulación

3.5 SeguridadLa Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) ha compilado listas QPS para garantizar la

seguridad de los elementos biológicos utilizados para la alimentación. Los microorganismos se definen en función de su clasificación taxonómica, patogenicidad y uso. Se concede el estatus QPS si se conside-ra seguro el grupo taxonómico al que pertenecen las cepas o, si hay un problema de seguridad, en ese caso las cepas pueden definirse y excluirse. Un aspecto importante de la seguridad de los microorgani-smos es su sensibilidad o resistencia a los antibióticos. La resistencia a los antibióticos es una propiedad natural de los microorganismos para sobrevivir y crecer en presencia de sustancias que los matan. La EFSA redactó los valores críticos de concentración inhibitoria mínima (MIC) de un antibiótico dado en cada especie bacteriana.

Se han medido la sensibilidad y la resistencia a múltiples antibióticos de todas las cepas presentes en SynGutTM y los resultados se muestran en la Tabla 3.1. Los resultados se presentan como MIC, es decir: concentración mínima de un antibiótico específico requerida para inhibir el crecimiento de una cepa bacteriana. Los valores de MIC se comparan con los valores críticos establecidos por la EFSA. Cuando

INFORMACIÓN NUTRICIONAL Valores por dosis (1 sobre da 2,5 g)

Bifidobacterium lactis W51 > 333 millones de CFU

Lactobacillus acidophilus W22 > mil de millones de CFU

Lactobacillus plantarum W21 > 333 millones de CFU

Lactococcus lactis W19 > 333 millones de CFU

Inulina 0.375 g

Fig. 3.5 Composición de SynGutTM.

51


los valores del MIC están por debajo del valor crítico, la cepa se considera sensible (S) al antibiótico específico. Los valores de MIC por encima del valor crítico indican la resistencia (R) de la cepa al anti-biótico probado. Una dilución doble, más o menos, puede considerarse aceptable dentro del error de medida. Además, también es posible que una cepa contenga una resistencia intrínseca a un antibiótico determinado. Cuando esta resistencia no es transferible a ningún otro microorganismo, la cepa todavía

se considera de uso seguro.

Los valores del MIC de todas las cepas presentes en SynGutTM están por debajo del valor crítico establecido por la EFSA, con la única excepción de B. lactis W51. Sin embargo, su valor se encuentra dentro de los límites de error de medida (doble dilución mayor o menor) y, por tanto, esta cepa es de

uso seguro.

3.6 CaracterísticasLas cepas de probióticos específicas se seleccionan sobre la base de propiedades específicas deter-

minadas por los estudios in vitro, tales como la resistencia al ácido gástrico, la adherencia a las células epiteliales intestinales y la exclusión competitiva de microorganismos patógenos (Tuomola y cols.,

2001; Collado y cols., 2007).

Rendimiento gastroentérico

Cuando se administra un probiótico, es importante que llegue vivo al intestino, donde estará activo. La viabilidad depende de la capacidad de la bacteria de resistir los jugos gástricos y la bilis, y también es deseable su resistencia a la pepsina y la pancreatina. En esta prueba, las cepas se cultivan en un medio que contiene ácido clorhídrico, sales biliares, pepsina, pancreatina o mezclas de ellos, y después se realizan recuentos celulares. Este recuento se compara con el crecimiento en un medio

que carece de estos factores.

A continuación se presentan los resultados obtenidos con las diferentes cepas presentes en

SynGut™.

Tab. 3.1 MIC de las cepas presentes en SynGut™.

Cepa

Amp: ampicilina; Van: vancomicina; Gen: gentamicina; Kan: kanamicina; Estrep: estreptococo; Eri: eritromicina; Clin: clindamicina; Tetra: tetraciclina; Clor: cloranfenicol; y Vir: virginamicinaSe utilizó virginamicina en lugar de dalfopristina/quinupristina. Nd = no determinado

3. SynGut™

52

B. lactis W51 es resistente a un pH básico y sobrevive en presencia de bilis.

L. acidophilus W22 es resistente a un pH bajo y es capaz de permanecer viable en presencia de

bilis, pepsina y pancreatina.

L. plantarum W21 es resistente al pH bajo y es capaz de permanecer viable en presencia de bilis,

pepsina y pancreatina.

Tab. 3.2 Resistencia in vitro a los ácidos y la bilis de Bifidobacterium lactis W51 (+ <59%; ++ 60-69%; +++ 70-79%; ++++ 80-89%: +++++ >90%).

Tab. 3.3 Resistencia in vitro a los ácidos y la bilis de Lactobacillus acidophilus W22 (+ <59%; ++ 60-69%; +++ 70-79%; ++++ 80-89%: +++++ >90%).

Tab. 3.4 in vitro a los ácidos y la bilis de Lactobacillus plantarum W21 (+ <59%; ++ 60-69%; +++ 70-79%; ++++ 80-89%: +++++ >90%).

ÁCIDOS GÁSTRICOS BILIS

+++++ +++++

ÁCIDOS GÁSTRICOS BILIS PEPSINA PANCREATINA

+++++ +++++ ++++ ++++

ÁCIDOS GÁSTRICOS BILIS PEPSINA PANCREATINA

+++++ + + ++++

53


3.6.1 Adhesión a la mucosa intestinal Los efectos beneficiosos de los probióticos se producen si las cepas colonizan el tubo digestivo. La

adhesión a la mucosa intestinal puede aumentar la capacidad de colonización.

La capacidad de adhesión se ha evaluado en dos líneas celulares diferentes del intestino humano,

las células Caco-2 y las HT-29, y las siguientes son las características de adhesión de las cepas pre-

sentes en SynGut™.

Todas las cepas analizaran demostraron una capacidad excelente de adhesión a estas células.

Tab. 3.5 Capacidad de adhesión de Bifidobacterium lactis W51 (+ suficiente, ++ buena; +++ muy buena; ++++ excelente).

Tab. 3.6 Capacidad de adhesión de Lactobacillus acidophilus W22 (+ suficiente, ++ buena; +++ muy buena; ++++ excelente).

Tab. 3.7 Capacidad de adhesión de Lactobacillus plantarum W21 (+ suficiente, ++ buena; +++ muy buena; ++++ excelente).

ADHESIÓN A LA MUCOSA INTESTINAL

Caco-2 +++

HT-29 +++


Caco-2 +++

HT-29 ++++


Caco-2 ++++

HT-29 +++

3. SynGut™

54

Tab. 3.8 Inhibición de las cepas patógenas por parte de Bifidobacterium lactis W51 (0= ninguna inhibición; 1= 8-11 mm de inhibición; 2= 11-14 mm de inhibición; 3>14 mm de inhibición).

Fig. 3.6 Inhibición de C. difficile por parte de B. lactis W51.

3.6.2 Inhibición de las cepas patógenas Las cepas de probióticos son capaces de inhibir a las bacterias patógenas. Para evaluar esta capaci-

dad se ha utilizado el análisis descrito por Hechard (Hechard y cols., 1990). Los resultados se expresan

en términos de factor de inhibición, y cuanto mayor es el factor, mayor es la capacidad inhibidora de

la cepa que se está estudiando sobre los microorganismos patógenos probados. El factor inhibidor

mínimo es de 0 (sin inhibición) y el máximo de 3 (inhibición alta).

Se obtuvieron los siguientes resultados en cada cepa.

A partir del gráfico se puede deducir que B. lactis W51 tiene una excelente propiedad inhibidora

de E. coli, Shigella, Salmonella y P. agglomerans.

Inhibición de C. difficile

El efecto inhibidor sobre la producción de las toxinas A y B de C. difficile se mide con una prueba

ELISA.


E. coli 3

Shigella 3

Salmonella 3

P. agglomerans 3

B. lactis W51CONTROL

Conc

entra

ción

de C

. diffi

cile

[log

cfu/

ml]

Prod

ucció

n de

toxi

na

55


Se observa que B. lactis W51 puede inhibir el crecimiento de C. difficile pasadas 24 y 48 horas,

momento en que la producción de la toxina se inhibe completamente.

Inhibición de Candida

También se estudió la capacidad de L. acidophilus W22 de inhibir las cepas de Candida. La cepa

se añade al medio de cultivo junto al microorganismo patógeno y posteriormente se analiza el creci-

miento de ambos.

La capacidad de inhibir el crecimiento de Candida se define como una reducción en el crecimiento

del microorganismo patógeno comparado con el control (identificado como 0% de inhibición).

Lactobacillus acidophilus W22 muestra una inhibición completa de varias cepas de Candida.

Tab. 3.9 Inhibición de las cepas patógenas por parte de Lactobacillus acidophilus W22 (0= ninguna inhibición; 1= 8-11 mm de inhibición; 2= 11-14 mm de inhibición; 3>14 mm de inhibición).

Tab. 3.10 Inhibición de cepas de cándidas por parte de Lactobacillus acidophilus W22.


E. coli 2

B. subtilis 2

Cl. perfringes 1

E. faecalis 2

Shigella 3

Salmonella 3

P. agglomerans 3


C. albicans 14053 94.9

C. albicans 59567 100


3. SynGut™

56

Inhibición de C. difficile

El efecto de L. acidophilus W22 sobre la producción de las toxinas A y B de C. difficile es la si-

guiente:

L. acidophilus W22 inhibe el crecimiento de C. difficile después de 24 horas y tras 48 horas el

crecimiento se inhibió completamente junto a la producción de la toxina.

Fig. 3.7 Inhibición de C. difficile por parte de L. acidophilus W22.

Tab. 3.11 Inhibición de cepas patógenas por parte de Lactobacillus plantarum W21 (0= ninguna inhibición; 1= 8-11 mm de inhibición; 2= 11-14 mm de inhibición; 3>14 mm de inhibición).


E. coli 3

B. subtilis -

Cl. perfringes 2

E. faecalis 3

Shigella 3

Salmonella 3

P. agglomerans 3

L. acidophilus W22 CONTROL

Conc

entra

ción

de C

. diffi

cile

[log

cfu/

ml]

Prod

ucció

n de

toxi

na

57


L. plantarum W21 tiene una buena capacidad de inhibición de los microorganismos patógenos

analizados.

Inhibición de Candida

Lc. lactis W19 muestra una buena capacidad de inhibición de la cepa 14053 de C. albicans

Tab. 3.12 Inhibición de las cepas patógenas por parte de Lactococcus lactis W19 (0= ninguna inhibición; 1= 8-11 mm de inhibición; 2= 11-14 mm de inhibición; 3>14 mm de inhibición).

Tab. 3.13 Inhibición de C. albicans por parte de Lactococcus lactis W19.

Lactobacillus lactis W19


Lactobacillus lactis W19

E. coli 2

B. subtilis 1

Cl. perfringes 2

E. faecalis 2

Shigella 2

Salmonella 2

P. agglomerans 1

3. SynGut™

58

3.6.3 Restauración de la función de barreraLa literatura médica indica que uno de los objetivos del uso de los probióticos en las intolerancias

a los alimentos es reforzar la función de barrera.

La mucosa intestinal es la mayor interrelación entre el mundo exterior y el ambiente humano in-

terno.

Este es el lugar en el que podemos evitar que las bacterias invadan nuestro ambiente interno, y a

la vez consentir la absorción de nutrientes y agua a través de una sola capa de células epiteliales. La

capacidad de controlar la invasión por elementos nocivos de la luz se define como función de barrera

de la mucosa intestinal. Una sola capa de células epiteliales cubre toda la superficie interior del inte-

stino y es responsable de esta función de barrera.

La integridad de la función de barrera de la mucosa intestinal puede medirse mediante la resisten-

cia eléctrica transepitelial (TEER). La TEER es una medida in vitro del movimiento de iones a través de

la vía paracelular. Es fundamental mantener la integridad del intestino para los procesos fisiológicos

esenciales. Por lo tanto, una reducción del TEER podría representar la expresión temprana de un daño

celular e indicar una disminución en la función de barrera del intestino.

Se cultiva una monocapa de células Caco-2 en un filtro, como se muestra en la Figura 3.8. El expe-

rimento se lleva a cabo en presencia de un factor de estrés inflamatorio (una combinación de TNF-α

e IL1-β), capaz de reducir la TEER relativa de las células Caco-2.

Fig. 3.8 Modelo del método de la TEER in vitro.

Captación a través de la membrana apical (lado mucoso)

Captación a través de la membrana basolateral (lado seroso)

Inserción de cultivo celularÁrea de crecimiento 1 cm2tamaño del poro 0,4 μm

6 x 104 células600 μl de medio1.500 μl de medio

59


La monocapa de células Caco-2 se expuso primero 1 h a bacterias probióticas y, posteriormente,

al factor de estrés inflamatorio en presencia de las mismas bacterias probióticas, siempre durante 1 h.

La TEER de la monocapa se midió después de un tiempo de recuperación de 24 h. Los resultados se

compararon con la TEER de una monocapa que se había expuesto solo al factor estresante (estrés) y

con la de una monocapa no expuesta al estrés (control).

Fig. 3.9 Resultados de la TEER para Lactobacillus acidophilus W22.

Fig. 3.10 Resultados de la TEER para Lactobacillus plantarum W21.

Resultados de la TEER


Control Estrés Estrés + L. acidophilus W22

TERR

(% d

el c

ontro

l)

Control Estrés Estrés + Lactobacillus plantarum W21.

TERR

(% d

el c

ontro

l)

3. SynGut™

60

Lactobacillus acidophilus W22, Lactobacillus plantarum W21 y Lactococcus lactis W19 pueden

restaurar la propiedad de barrera en un tiempo que varía entre 4 y 24 horas.

SynGut™

Los resultados de la TEER con SynGutTM se muestran en la Figura 3.12.

Fig. 3.11 Resultados de la TEER para Lactococcus lactis W19.

Fig. 3.12 Modelo del método TEER in vitro.


Control Estrés Estrés + Lactococcus lactis W19

TERR

(% d

el c

ontro

l)

Control Estrés Lc. lactis W19 L. plantarum W21 L. acidophilus W22 L. lactis W51

TERR

(%)

61


Como puede verse en el gráfico, todas las cepas presentes en SynGutTM pueden reforzar la fun-

ción de barrera intestinal.

Lc. lactis W19 es la cepa que ha resultado mejor en esta prueba.

3.6.4 Inhibición de los mastocitos Las uniones herméticas de las células epiteliales son proteínas importantes para el mantenimiento

de la función de la barrera. Durante los fenómenos de estrés se libera corticoliberina (CRH), que activa

a los mastocitos, lo que a su vez tiene efectos sobre la barrera. De hecho, CRH induce la liberación

de factores de crecimiento, citocinas y β-hexosaminidasa a partir de los mastocitos que promueven la

apertura de la unión hermética y luego el aumento de la permeabilidad.

Investigaciones recientes han demostrado que Lc. lactis W19 puede reducir la activación de los

mastocitos inducida por la CRH y también el daño de la barrera. En los experimentos descritos a

continuación, a los mastocitos se les trata previamente con las cepas probióticas y posteriormente

se les estimula con la hormona CRH. Se determina la cantidad de β-hexosaminidasa producida, cuya

posible reducción por parte de la cepa en cuestión indica un efecto protector del probiótico sobre la

mucosa intestinal.

Fig. 3.13 β- Hexosaminidasa producida por Lactobacillus acidophilus W22.

Secreción de β-hexosaminidasa

Secr

eció

n de

β-h

exos

amin

idas

a (%

del

tota

l)

Ninguna

3. SynGut™

62

Estos gráficos muestran que tanto L. acidophilus W22 como Lc. lactis W19 pueden reducir la

secreción de β-hexosaminidasa en comparación con el control no tratado previamente con las cepas

probióticas.

3.6.5 Actividad ß-galactosidasaComo se describió anteriormente, uno de los mecanismos de acción de los probióticos en la in-

tolerancia a la lactosa es la producción de β-galactosidasa. La actividad enzimática β-galactosidasa

se ha analizado en algunas cepas probióticas utilizando una placa de microtitulación con sustratos

especiales que indican la actividad enzimática.

El producto ocasiona un cambio de color (más amarillo cuanta más actividad β-galactosidasa), que

puede medirse con un espectrofotómetro a 405 nm.

Los resultados de este análisis se muestran en la siguiente tabla.

Fig. 3.14 β-Hexosaminidasa producida por Lactococcus lactis W19.

Tab. 3.14 Actividad β-galactosidasa: de las cepas presentes en SynGut™ (+=actividad baja; +++++= actividad alta)

ACTIVIDAD β-GALACTOSIDASA

Bifidobacterium lactis W51 +++

Lactobacillus acidophilus W51 +++++

Lactobacillus plantarum W51 +

Lactococcus lactis W51 +

Secreción de β-hexosaminidasa

Secr

eció

n de

β-h

exos

amin

idas

a (%

del

tota

l)

Ninguna

63


Los resultados mostrados en la tabla indican que la producción de β-galactosidasa bacteriana es

muy específica de la cepa.

En particular, L. acidophilus W22 es un excelente productor de β-galactosidasa.

3.7 InmunomodulaciónEl sistema inmunitario está regulado por dos categorías principales de citocinas con diferentes

funciones y que producen 2 subgrupos de linfocitos T cooperadores (Th). Los linfocitos Th1 producen

principalmente la interleucina 2 (IL-2) y el IFN-γ y regulan la respuesta inmunitaria contra las infeccio-

nes intracelulares. Los linfocitos Th2 producen principalmente IL-4, IL-5 e IL-13 y son mediadores en

las infecciones extracelulares y en las enfermedades atópicas. Los linfocitos T reguladores (Treg) son

los principales responsables del mantenimiento del equilibrio Th1/Th2. En este sentido, una citocina

importante es la IL-10.

A partir de publicaciones relativas a la intolerancia alimentaria, el sistema inmunitario parece de-

sempeñar un papel importante. Desde este punto de vista, la estimulación de la producción de IL-10

es ventajosa para equilibrar el sistema inmunitario y contrarrestar la respuesta INF-γ, TNF-α e IL-8

proinflamatoria.

A continuación indicamos los resultados de la evaluación llevada a cabo en colaboración con el

Wilhelmina Children´s Hospital en Utrecht, diseñada para determinar la capacidad de las cepas pro-

bióticas presentes en SynGutTM para inducir la respuesta del tipo Th1 o Th2.

3. SynGut™

64

Fig. 3.15 Capacidad de diversas cepas presentes en SynGutTM de inducir a los linfocitos T reguladores.

Expresión de FOXP3 (veces la inducción)

Expresión de Tbet (veces la inducción)

Expresión de GATA3 (veces la inducción)

65


Fig. 3.16 Inducción de IL-1β por parte de Bifidobacterium lactis W51

Fig. 3.17 Inducción de IL-1α por parte de Bifidobacterium lactis W51

In Fig. 3.15A se muestra la capacidad de diversas cepas de inducir linfocitos T reguladores, en la

Fig. 03.15 B de inducir linfocitos T del tipo Th1 y en la Fig. 3.15 C de inducir linfocitos T del tipo Th2.

3.7.1 Producción de citocinas in vitroLa estimulación de los linfocitos Th1 o Th2 puede determinarse en función de las citocinas produ-

cidas. Linfocitos T específicos secretan citocinas específicas. Se sabe por ejemplo que los linfocitos T

reguladores producen principalmente IL-10, los linfocitos Th1 producen principalmente IFN-γ y TNF-α y los linfocitos Th2 producen en cambio IL-4, IL-5 e IL-13.

Se ha evaluado el efecto sobre la producción de diversas citocinas de las cepas probióticas pre-

sentes en SynGutTM. Como puede verse a partir de los siguientes gráficos, las diferentes cepas de

SynGut pueden modular específicamente algunas citocinas.

Inducción de IL-1β

Inducción de IL-1α

3. SynGut™

66

B. lactis W51 induce la producción de IL-1α e IL-1β.

Fig. 3.18 Inducción de diversas interleucinas por parte de Lactobacillus acidophilus W22

Inducción de IL-10

Inducción de TNF-α

Inducción de IFN-γ

67


L. acidophilus W22 induce la producción de IL-10, IL-12 y TNF-α.

Fig. 3.19 Inducción de IFN-γ por parte de Lactobacillus plantarum W21.

L. plantarum W21 induce la producción e IFN-γ.


3. SynGut™

68

Lc. lactis W19 induce la producción de IL-10, IFN-γ e IL-2.

Fig. 3.20 Inducción de diversas interleucinas por parte de Lactococcus lactis W19


Inducción de IL-2

Inducción de IL-10

69


SynGut™

Debido a que las bacterias probióticas pueden modular el sistema inmunitario, se ha llevado a

cabo un análisis in vitro de la capacidad de las cepas de probióticos presentes en SynGutTM de mo-

dular la producción de citocinas inmunosupresoras por parte de células mononucleares, que se centra

en la inducción de IL-10 y en la supresión de IL-4, IL-5 e IL-13.

Los resultados de estos análisis se muestran en la Figura 3.21 y en la Figura 3.22.

En la gráfica puede observarse que los efectos son específicos de la cepa. Hasta cierto punto,

todas las cepas estimulan la producción de IL-10 (en comparación con el control, que en la figura se

establece en el 100%).

L. acidophilus W22 fue el mejor inductor de IL-10.

Los linfocitos Th2 producen las citocinas IL-4, IL-5 e IL-13 y se asocian a la enfermedad atópica.

También se midió in vitro la producción de estas citocinas.

Fig. 3.21 Estimulación de IL-10 por parte de las cepas presentes en SynGut™

Inducción de IL-10

Prod

ucci

ón d

e IL

-10

(%)

Control Lc. lactis W19 L. plantarum W21 L. acidophilus W22 B. lactis W51

3. SynGut™

70

Como puede verse en la figura 3.22, todas las cepas presentes en SynGutTM inhiben la producción

de IL-4, IL-5 e IL-13.

L. plantarum W21 en esta prueba fue la mejor supresora de todas las citocinas Th2.

3.7.2 Estabilidad en directoLa eficacia de un producto probiótico depende del recuento total de células bacterianas viables en

el producto.

La conservación del producto no debería influir negativamente en esto ya que disminuiría su efi-

cacia. Por esta razón, la vida útil de los productos probióticos se basa en el recuento total de células

bacterianas viables, medido durante su almacenamiento. El mejor método para medir el número total

de células viables en el tiempo es la prueba de estabilidad en directo (RTS, del inglés Real Time Stabi-

lity). El recuento total de células viables se expresa en CFU/g.

En los análisis RTS se almacenan muestras del producto a 25 °C (± 2 °C) y a una humedad relativa

Fig. 3.22 Inhibición de la producción de IL-4, IL-5 e IL-8 por parte de las cepas presentes en SynGutTM. El control se establece sin el probiótico, y por lo tanto ese valor es el 100%. Para cada cepa, la primera columna se refiere a la IL-4, la segunda a la IL-5 y la tercera a la IL-13.

Inhibición de la producción de IL-4, IL-5 e IL-13

Prod

ucci

ón (%

)

Control Lc. lactis W19 L. plantarum W21 L. acidophilus W22 B. actis W51

71


del 60% durante un período de 1 a 3 años. Se mide el número total de células del producto en el

tiempo especificado.

Las muestras se analizan cada 3 meses durante el primer año y cada 6 meses durante el segundo.

Para cada recuento se utiliza un solo sobre, cerrado, con el producto. Las medidas se realizan por

duplicado.

La Figura 3.23 y la Figura 3.24 muestran los resultados de la RTS de SynGutTM y en particular de

la cepa de L. acidophilus W22 contenida en él.

Fig. 3.23 Datos de estabilidad en directo de SynGut™

13E0541 (sobres)

Datos de estabilidad en directo de SynGut [CFU/g]

13E0543 (sobres) 13H0436 (a granel)

13H0539 (a granel) Especificación (CFU/g)

Rec

uent

o to

tal d

e cé

lula

s en

CFU

/g

Tiempo (días)

3. SynGut™

72

Como SynGutTM es un preparado nuevo, los datos de la RTS actualmente disponibles se refieren

únicamente a 12 meses. Tanto el preparado completo de SynGutTM como la cepa L. acidophilus W22

cumplen las especificaciones.

Basándose en estos resultados, Winclove atribuye una vida útil de 2 años a SynGutTM. La prueba

RTS continuará realizándose para obtener datos completos del periodo restante de vida útil.

3.7.3 PruebadeactividadLa actividad metabólica o biológica es uno de los parámetros más importantes de la calidad de un

producto probiótico. Debido a situaciones particulares (p. ej., la supervivencia a través del tubo dige-

stivo) o a la adición de un nuevo ingrediente en el producto, las células bacterianas pueden dañarse

de tal manera que sigan siendo viables pero ya no alcancen su nivel de actividad completa. Esto se

traduciría en un recuento de células viables, pero no tendría mucho valor para el producto. La produc-

Fig. 3.24 Datos de estabilidad en directo de L. acidophilus W22.

Especificación (CFU/g) 13E0541 (sobres)

13H0436 (a granel) 13H0539 (a granel)

Rec

uent

o to

tal d

e cé

lula

s en

CFU

/g

Tiempo (días)

13E0543 (sobres)

RTS de L. acidophilus W22 en Syngut [CFU/g]

73


ción de ácido láctico es un efecto probiótico (índice de la salud de los probióticos) que puede utilizarse

como marcador de la actividad metabólica de las bacterias probióticas. Puede decirse que la mayoría

de las bacterias probióticas que producen ácido láctico, tienen una mayor actividad metabólica. Por

lo tanto, la medida de la producción de ácido se considera un buen método para medir la actividad

de las cepas de probióticos.

La producción de ácido láctico por las bacterias probióticas se mide en el tiempo, después de una

simulación del paso a través del estómago con una gota de ácido, y se utiliza como un parámetro de

la actividad metabólica.

Los resultados de la prueba de actividad con SynGutTM se muestran en la Figura 3.25.

Podemos concluir que SynGutTM muestra una buena actividad metabólica. La producción de ácido

láctico es uno de los criterios de selección de las cepas bacterianas presentes en SynGutTM.

Con esta prueba se ha demostrado que SynGutTM posee una buena producción de ácido láctico.

Fig. 3.25 Resultados de la prueba de actividad de SynGutTM.

Actividad de Syngut

Ácid

o lá

ctic

o 10

mM

(g/m

l)

Tiempo (minutos)

3. SynGut™

74

3.7.4 TecnologíaPROBIO-ACTLos demás componentes del preparado también se seleccionan cuidadosamente. Estos ingredien-

tes forman parte de la tecnología PROBIO-ACT, que garantiza la estabilidad del producto, una mejor

supervivencia a través del tubo digestivo y el aumento de la actividad metabólica de las bacterias pro-

bióticas. La tecnología PROBIO-ACT asegura un producto más eficaz que obtiene un mejor resultado

final para el consumidor.

PROBIO-ACT es sinónimo de actividad probiótica (ACTividad PROBIÓtica) y se centra en los ingre-

dientes que giran en torno a las bacterias probióticas. PROBIO-ACT ofrece protección a las bacterias y

nutrición específica. Todos los ingredientes del preparado de probióticos SynGutTM tienen una función

especial en cuanto a la estabilidad, la supervivencia a través del tubo digestivo y la actividad metabólica.

Los datos anteriores demuestran que SynGutTM es estable a temperatura ambiente durante al

menos 24 meses. Por otra parte, SynGutTM muestra buena supervivencia a través del tubo digestivo

y tiene una actividad metabólica elevada. Esto demuestra el efecto de PROBIO-ACT; los ingredientes

añadidos a SynGutTM (almidón de maíz, maltodextrina, inulina y sales minerales) protegen a las cepas

de probióticos de las influencias ambientales y proporcionan los nutrientes para una mejor rehidrata-

ción, supervivencia y actividad.

Fig. 3.26 Características de la tecnología PROBIO-ACT.

Características importantes de los preparados probióticos de Winclove

Múltiples especies

Basada en pruebas

Aplicación específica

Estabilidad

Supervivencia en tubo digestivo

Actividad metabólica

Bacterias

Combinación de diferentes cepas con diferentes pro-piedades que dan lugar a una elevada eficacia

Se estudian extensamente en vivo y ex vivo las ca-racterísticas de las cepas

Cepas con características eficaces para su aplicación específica

Estable a temperatura ambiente con una fecha de ca-ducidad de 1-2 años

Supervivencia excelente de las bacterias a lo largo del tubo digestivo

Las bacterias llegan al intestino en buen estado lo que da lugar a productos eficaces

75

4.1 Clinicalfollow-upof96patientsaffectedbyirritablebowelsyndrometreatedwithnovelmulti-strainsymbioticRossi R, Rossi L, Fassio F. Journal of Contemporary Immunology (2015); 2(1):49-61

El síndrome del colon irritable (SCI) afecta aproximadamente al 10-20% de la población. Los

pacientes tienen manifestaciones clínicas caracterizadas por el estreñimiento, la diarrea o una preva-

lencia o alternancia de cada uno de ellos. Se han demostrado cuadros clínicos de intestino irritable

como resultado de la infección por Campylobacter, Salmonella y Shigella. Las biopsias realizadas en

el curso de la gastroenteritis por Campylobacter jejuni mostraron un infiltrado inflamatorio, con un

aumento de las células enterocromafines que en muchos casos permanecieron seis meses. También

se ha registrado un aumento de los linfocitos y concentraciones altas de ARNm de la interleucina 1ß

y un aumento de la permeabilidad de la mucosa intestinal (Spiller y cols., 2007).

Estudios anteriores han demostrado la infiltración del colon por los mastocitos, con la consiguiente

liberación de mediadores en las proximidades de las inervaciones de la mucosa. Esto contribuye en

parte al dolor abdominal referido por los pacientes que sufren el síndrome del intestino irritable.

Varios autores han descrito el uso de los probióticos en el SII.

En el presente estudio se evaluó el efecto del tratamiento con un complemento dietético de sim-

biótico a base de probióticos, SynGutTM, en pacientes con un SCI.

Materiales y métodos

Siguieron a 96 sujetos (M/F = 42/54, edad media 34,8 años) que dieron un resultado negativo en

las pruebas de alergia alimentaria y que estaban afectados de SCI en función de los criterios diagnós-

ticos de la Tabla 4.1

4. SynGut™: ESTUDIOS

4. SynGut™: Estudios

76

SynGut™ se administró en la dosis estándar de un sobre diario disuelto en agua por la mañana

con el estómago vacío durante 2 meses. La dosis diaria y la composición del complemento son las si-

guientes: inulina, 0,375 g; Bifidobacterium lactis W51 ≥ 333 millones de CFU; Lactobacillus acidophi-

lus W22 ≥ mil millones de CFU; Lactobacillus plantarum W21 ≥ 333 millones de CFU; Lactococcus

lactis W19 ≥ 333 millones de CFU.

A los pacientes se les instruyó para que registraran la persistencia o empeoramiento de síntomas

como la diarrea, el estreñimiento, la hinchazón y el dolor abdominal. En el momento de la visita de

control, al final del tratamiento, se realizó una evaluación de síntomas en forma de: 1) mejora neta;

2) mejora parcial; 3) ninguna mejora. En un subconjunto formado por 18 pacientes se evaluó la cal-

protectina fecal como un índice de la inflamación intestinal.

Resultados

Ningún paciente tratado presentó manifestaciones clínicas adversas relacionadas con la toma de

SynGutTM, dos sujetos comunicaron, después de unos días de tratamiento, un empeoramiento tem-

prano del estreñimiento que se resolvió con su continuación. Dos pacientes abandonaron el trata-

miento por un empeoramiento de los síntomas en el curso de la administración de SynGutTM.

La evaluación subjetiva de los síntomas de los pacientes después del tratamiento con SynGutTM se

muestra en la figura Fig. 4.1.

Tab. 4.1 Criterios para el diagnóstico del SCI (Roma III).

* Criterios cumplidos durante al menos 3 meses con comienzo de los síntomas al menos 6 meses antes del diagnóstico** Molestias significa una sensación incómoda que no se describe como dolor. En la investigación fisiopatológica y los ensayos clínicos se exige un dolor o molestia con una frecuencia de al menos 2 días durante el cribado que se realiza para elegir a los sujetos.

CRITERIOS DIAGNÓSTICOS* DEL SÍNDROME DEL COLON IRRITABLE DOLOR O MOLESTIAS ABDOMINALES RECURRENTES** AL MENOS 3 DÍAS AL MES EN LOS ÚLTIMOS 3 MESES ASOCIADO A 2 O MÁS DE LAS SIGUIENTES:

1 - Mejora con la defecación

2 - Comienzo asociado a un cambio en la frecuencia de las deposiciones

3 - Comienzo asociado a un cambio en la forma (aspecto) de las heces

77


En una fracción de pacientes (N=18) se midió la calprotectina fecal a nivel basal y después del

tratamiento, y los datos se muestran en la Fig. 4.2.

Fig. 4.1 Evaluación de los síntomas de SCI después de 2 meses de tratamiento con SynGutTM.

Fig. 4.2 Valores de la calprotectina fecal después del tratamiento durante 2 meses con SynGutTM.

Empeoramiento

Evaluación subjetiva de los síntomas de SCI tras 2 meses de tratamiento con SynGutTM

Sin mejora significativa

Mejoría parcial Mejoría sustancial

Basal Después del tratamiento

Calprotectina fecal


78

Conclusiones

Se ha demostrado la eficacia del tratamiento con probióticos en el síndrome del colon irritable

en varios estudios (Moayyedi y cols., 2010;. Whorwell y cols., 2006). En este análisis, el tratamiento

con SynGutTM en los pacientes con síndrome del colon irritable se ha mostrado seguro y eficaz en la

mayoría de los sujetos tratados (más del 73%). Sobre la base de los resultados clínicos obtenidos, es

concebible, dado el excelente perfil de seguridad del producto, usar dosis más altas del complemento

en los sujetos que no responden de forma óptima a la dosis estándar.

4.2 In vitroevidenceforefficacyinfoodintoleranceforthemultispeciesprobioticformulationEcologic®Tolerance(SynGut™)I. Besseling van der Vaart, M.D. Heath, M.F. Kramer and F. Guagnini Benefic Microbes

(2015) en prensa.

Los probióticos se definen como «microorganismos vivos que cuando se administran en cantida-des adecuadas confieren un beneficio al hospedador» (OMS/FAO). Los microorganismos probióticos se consumen a menudo con productos alimenticios fermentados (tales como el yogur, el queso y la leche) o como complementos dietéticos y generalmente están constituidos por cepas de los géneros Lactobacillus y Bifidobacterium. Aunque los efectos beneficiosos del microbioma intestinal comen-sal y los potenciales efectos de los probióticos ya los consideró Metchnikoff hace más de 100 años, durante las últimas décadas la investigación se ha centrado en aclarar la interacción entre nuestro microbioma innato, la permeabilidad intestinal y las vías inmunitarias.

No existe en sí misma ninguna definición de un «microbioma intestinal sano en general», pero los primeros años de vida son fundamentales para el desarrollo del microbioma, momento en que se forma un equilibrio del ecosistema que todavía estará sujeto a cambios durante la vida del sujeto. El desarrollo de nuestro microbioma afecta directa e indirectamente al desarrollo de nuestro sistema inmunitario.

Una serie de factores que dependen del hospedador (génicos, estilo de vida/dieta y exposición) contribuye significativamente a la composición del microbioma individual durante toda la vida.

El término disbiosis fue acuñado para describir el desorden de un equilibrio sano del microbioma y está fuertemente asociado a problemas de salud relacionados con trastornos inmunitarios y no inmu-nitarios como la alergia, la intolerancia (p. ej., la intolerancia alimentaria), los trastornos intestinales, la obesidad y la diabetes, por nombrar algunos. Por otro lado, es evidente que otros componentes de la dieta como los probióticos, los prebióticos y los simbióticos pueden afectar al microbioma intestinal de manera beneficiosa. Sanders y Floch (Sanders y cols., 2013, Floch y cols., 2011; Floch 2014) han dado recientemente descripciones sobre la eficacia de los probióticos en diferentes grupos diana. Han mostrado que la mayor eficacia de los probióticos se consigue en la diarrea aguda o en la asociada a los antibióticos, la reservoritis, la colitis ulcerosa, la alergia y la intolerancia a la lactosa.

79


Alergia alimentaria

En cuanto a la alergia, cada vez hay mas pruebas que muestran diferencias significativas en la com-posición de la microbiota entre los sujetos alérgicos y los que no lo son (Kramer y cols., 2014), y tales diferencias pueden identificarse antes de la aparición de la «atopia», lo que implicaría en algunos casos una posible función responsable que llevara a lo que se conoce comúnmente como la «hipótesis de la higiene» (Noverr y cols., 2005;. Brown y cols., 2013).

En concreto, la hipersensibilidad alimentaria puede dividirse en alergia alimentaria e intolerancia alimentaria, donde la alergia alimentaria se caracteriza generalmente por una respuesta inmunitaria predominante Th2 a antígenos alimentarios inofensivos frecuentes (alérgenos) en sujetos predispuestos. Las reacciones adversas resultantes pueden ser inmediatas y en algunos casos mortales, debido a reac-ciones en cascada predominantemente proinflamatorias. La prevalencia de la alergia alimentaria en los países industrializados es baja (~ 1.3%), pero continúa creciendo.

Un informe de los Centros para el Control y la Prevención de las Enfermedades ha demostrado, durante la última década, un incremento del 18% de la alergia alimentaria en los niños (Patel 2011), responsable de hasta el 50% de los casos de anafilaxia presentados en urgencias en países desarrolla-dos como Estados Unidos. Se estima que cada año mueren entre 150 y 200 personas por la anafilaxia causada por los alimentos. La alergia alimentaria puede ser una carga significativa en los pacientes y fa-miliares al influir de forma negativa en la economía, las relaciones sociales y las percepciones personales de la salud. La carga económica de las reacciones alérgicas causadas por alimentos y de la anafilaxia en 2007 fue de 500 millones de dólares.

Se ha revisado recientemente la relación entre la alergia alimentaria y el microbioma en el hombre, y se ha señalado la participación de la disbiosis. La posibilidad de que cepas probióticas específicas alivien la alergia alimentaria reside en su capacidad de cambiar los antígenos, de reparar las funciones de la barrera intestinal, de equilibrar el microbioma alterado y de restaurar la regulación inmunitaria local y sistémica. Sin embargo, hasta la fecha, los estudios clínicos realizados en seres humanos han dado re-sultados inconsistentes sobre la eficacia de los probióticos en la prevención y el tratamiento de la alergia alimentaria. Estas discrepancias pueden atribuirse a variaciones de múltiples factores relacionados con los probióticos (tipo, dosis, mezcla y duración del tratamiento) o los pacientes (forma de nacimiento, dieta, edad).

Intolerancia alimentaria

La intolerancia a los alimentos se produce en la mayoría de la población (hasta el 15-20% pue-den sufrir diversas intolerancias alimentarias). Las reacciones adversas a los alimentos pueden ser el resultado de una reacción a una sustancia (farmacológica, tóxica) o estar mediada por el hospedador (metabólica, psicológica). Un caso específico frecuente de intolerancia alimentaria implica una defi-ciencia metabólica que hace que el sujeto no digiera bien la lactosa, debido a defectos enzimáticos como la deficiencia de lactasa. La lactasa metaboliza normalmente la lactosa en el intestino delgado y la transforma en glucosa y galactosa. Si no se metaboliza de manera eficiente, puede entrar en el colon, donde la fermentan enzimas de bacterias del colon. Si la lactosa no se absorbe bien puede provocar trastornos como la diarrea, los vómitos, el dolor cólico y la flatulencia relacionados con la

intolerancia a la lactosa.


80

Intestino delgado

La lactosa entra en el intestino delgado y es hidrolizada por la lactasa, o los probióticos, en glucosa

y galactosa. Estos monosacáridos son transportados en la circulación a través del epitelio intestinal.

La lactosa no hidrolizada entra en el colon y es fermentada por la microflora en glucosa y galactosa,

formando gases como metano, dióxido de carbono e hidrógeno y ácidos grasos de cadena corta

(AGCC), como el acetato y el lactato. Estos AGCC son absorbidos por el epitelio, metabolizados por

el microbioma o excretados por vía fecal.

En 1974 se señaló, por primera vez, que los productos de la leche fermentada ejercían un efecto

beneficioso sobre la intolerancia a la lactosa. Algunos años más tarde se descubrió que los microor-

ganismos que contienen lactasa presentes en el yogur y en la leche fermentada eran responsables de

la hidrólisis de la lactosa, como ha examinado claramente Savaiano (Savaiano, 2014). De hecho, la

aplicación de los probióticos para intervenir y aliviar los síntomas clínicos de la intolerancia a la lactosa

está ganando reconocimiento en todo el mundo debido a un número elevado y creciente de estudios

plausibles (He 2008; Almeida 2012). Las cepas de lactobacilos y bifidobacterias han proporcionado

signos prometedores de actividad β–galactosidasa bacteriana en contextos clínicos y preclínicos. Por

lo tanto existe la posibilidad de desarrollar probióticos que ayuden a tratar a los sujetos con intole-

rancia alimentaria, como la intolerancia a la lactosa, que está clasificada como un área con un fuerte

potencial de acción para los probióticos (Sanders y cols., 2013 ).

Dado que los resultados en la literatura médica sobre los efectos de los probióticos son todavía

heterogéneos, se subraya cada vez más la necesidad de seleccionar con cuidado las cepas para obte-

ner efectos beneficiosos. Este artículo describe y presenta los principales parámetros que se tienen

en cuenta a la hora de diseñar un complemento con múltiples especies simbióticas adecuado para

Fig. 4.3 Degradación de la lactosa en el intestino delgado y en el grueso (modificado da Vonk y cols., 2012).

Glucosa Galactosa

Glucosa GalactosaLactosa

Lactosa

Microbiota

Heces

Intestino delgado Colon

81


las personas que sufren alergia e intolerancia alimentarias. En particular, el desarrollo del producto se

caracterizó y centró en la importancia de la selección de las cepas y su formulación que daría lugar a

importantes propiedades y actividades específicas de la cepa.

Desarrollo de SynGut™

El producto SynGutTM fue diseñado específicamente como un complemento para las personas

que sufren intolerancia alimentaria. La selección de las cepas se ha centrado en la capacidad de influir

en los mecanismos de acción que son importantes en el desarrollo de la intolerancia alimentaria, a

saber:

• La capacidad para producir β galactosidasa in vitro

• El refuerzo in vitro de la barrera epitelial

• La activación in vitro de citocinas producidas por los linfocitos T reguladores

• Los criterios fundamentales de calidad (estabilidad, supervivencia digestiva, concepto de múlt-iples especies, la ausencia de alérgenos).

SynGutTM se ha desarrollado utilizando el concepto de múltiples especies que consta de cuatro

cepas diferentes de probióticos (Bifidobacterium lactis W51, Lactobacillus acidophilus W22, Lactoba-

cillus plantarum W21 y Lactococcus lactis W19) combinadas con una mezcla de minerales para vencer

el choque osmótico e inulina (0,375 g/sobre), mezclado en una matriz de soporte y maltodextrina de

maíz con una concentración final de 2,0 × 109 CFU/sobre.

Criterios de selección de base

Las diferentes cepas tienen características diversas, por lo que es poco probable que un microor-ganismo probiótico tenga la capacidad de realizar más de una función. Allergy Therapeutics utiliza los productos de acuerdo con el principio de múltiples especies dado que la investigación continúa demostrando que estos productos tienen claras ventajas sobre los probióticos de una sola cepa y en menor medida sobre los probióticos de múltiples cepas, tales como la mejora de la colonización, el fortalecimiento de la resistencia a la colonización y la mejora de la actividad biológica (Timmerman y cols. 2004).

Con el fin de demostrar que los productos pueden utilizarse de forma segura, cada cepa posee el estado QPS (EFSA 2012 y 2013) y se ha medido su sensibilidad a los antibióticos. Como SynGutTM está indicado en personas con sensibilidad a ciertos componentes alimentarios tales como la lactosa y

el gluten, solo se seleccionaron cepas que pueden denominarse «libres de alérgenos».

Actividad β-galactosidasa

Un importante mecanismo de acción de los probióticos que ayuda en la intolerancia a la lactosa

es la producción de β-galactosidasa. La actividad enzimática β- galactosidasa se midió utilizando el

método descrito por Miller (Miller, 1972). En resumen, la actividad enzimática de las células bacte-


82

rianas implica la medida espectrofotométrica (405 nm) de la formación del cromóforo o-nitrofenol

(ONP) amarillo como un producto de la acción hidrolítica de la β-galactosidasa sobre el sustrato o-ni-

trofenil-β-galactósido (ONPG) incoloro. Cuanto más ONP se produce, más β-galactosidasa se libera de

las células bacterianas. Los resultados de este análisis se presentan en la Tabla 4.2.

Los datos de la Tabla 4.2 indican que la producción de β-galactosidasa es muy específica de la

cepa. En particular, L. acidophilus W22, seleccionada en el producto final, ha mostrado uno de los

más altos grados de actividad β-galactosidasa.

Reforzamiento in vitro de la barrera epitelial

Uno de los objetivos de los probióticos en la intolerancia alimentaria, especialmente en la aler-

gia alimentaria, es fortalecer la barrera intestinal. La resistencia eléctrica transepitelial (TEER) es una

medida electrofisiológica in vitro del movimiento de iones a través de la vía paracelular. Mantener la

integridad del intestino es fundamental para procesos fisiológicos esenciales. Por lo tanto, una reduc-

ción de la TEER puede ser un signo temprano de daño celular e indicar que la actividad de la barrera

intestinal ha disminuido.

Se ha demostrado que los factores estresantes inflamatorios (TNF-α e IL1-β) reducen la TEER relati-

va en las células Caco-2. Para evaluarlo se cultivó una monocapa de células Caco-2 «estresadas» con

una combinación de TNF-α e IL1-β. Las células se preincubaron durante 1 hora con una selección de

Tab. 4.2 Actividad β-galactosidasa de diversas cepas de probióticos+: 0-250 Unidades Miller (MU); ++: 250-500 MU; +++: 500-750 MU; ++++: 750-1000 MU y +++++: >1000 MU

ACTIVIDAD β-GALACTOSIDASA

CEPAS

NIVEL DE ACTIVIDAD

Bifidobacterium lactis W52 ++++

Bifidobacterium lactis W51 +++



Lactobacillus brevis W78 +

Lactobacillus casei W20 +

Lactobacillus casei W79 ++

Lactobacillus plantarum W21 +

Lactobacillus rhamnosus W71 +

Lactobacillus salivarius W24 +++++

Lactococcus lactis W19 +

Streptococcus thermophilus W69 +++++

83


cepas probióticas y a continuación se añadió el factor inflamatorio de estrés. Después de un tiempo

de recuperación de 4 y 24 horas, se midió la TEER de la monocapa. Los resultados se compararon con

la TEER de una monocapa que solo se había expuesto al factor de estrés o que no se había expuesto.

Los resultados se muestran en la Fig. 4.4.

Los datos mostrados en la Fig. 4.4 indican los efectos muy específicos de la cepa. Las cuatro cepas seleccionadas para SynGutTM (en verde) indican el fortalecimiento de la barrera intestinal después del estrés inmunitario inducido. Lactococcus lactis W19 ha resultado ser una de las cepas más eficaces

utilizadas en este contexto.

Producción de citocinas in vitro El sistema inmunitario está regulado por dos clases principales de citocinas con funciones dife-

rentes producidas por subconjuntos de linfocitos T cooperadores (Th). Los linfocitos Th1 producen principalmente TNF-α e IFN-γ y regulan la respuesta inmunitaria contra las infecciones intracelulares. Los linfocitos Th2 producen sobre todo la interleucina (IL)-4, la IL-5 y la IL-13 y son mediadores en

Fig. 4.4 Efecto de cepas probióticas individuales sobre el mal funcionamiento de la barrera inducido por citocinas después de 24 horas de incubación con TNF-α e IL1-β. El valor del control, sin la adición de factores de estrés, se fijó en el 100%, (en verde las cepas de SynGutTM).

Control

Facto

r estr

esante


84

las infecciones extracelulares y en las enfermedades atópicas, tales como la alergia alimentaria. Los linfocitos T reguladores (Treg) son los protagonistas en el equilibrio del sistema Th1/Th2 para la home-ostasis. La interleucina 10 (IL-10) es una citocina importante en este sentido y puede regular la respue-sta inmunitaria y por lo tanto evitar respuestas proinflamatorias excesivas. Las bacterias probióticas pueden modular el sistema inmunitario, y estudios anteriores han demostrado que estos efectos son muy específicos de la especie y de la cepa.

El sistema inmunitario desempeña un papel importante en el desarrollo de la alergia alimentaria y de la intolerancia alimentaria. De Roock ha descrito una prueba in vitro sobre la capacidad de las diferentes cepas de probióticos de modular la producción de citocinas por las células mononuclea-res de la sangre periférica (CMSP). Brevemente, las células bacterianas se cultivaron en placas de 96 pocillos y se combinaron con las CMSP en una relación de 1:1 (0,5 × 106 cada uno). Los cultivos de control negativos contenían CMSP sin estimular. Los cultivos se incubaron a 37 °C en 5% de CO2 y una humedad relativa del 100%. Se recogieron los sobrenadantes de los cultivos sin células después de 24 y 72 horas. Los perfiles de citocinas se midieron por inmunometría con múltiples determina-

ciones (Luminex).

La Fig. 4.5 muestra la producción de citocinas Th2, IL-4, IL-5 e IL-13, asociadas a las reacciones

alérgicas.

Los datos mostrados en la Fig. 4.5 indican los efectos muy específicos de la cepa. Las cepas selec-cionadas en el producto final son las que inhibían a las citocinas Th2 medidas (≥50%), y L. plantarum

Fig. 4.5 Efecto relativo de cepas individuales de probióticos sobre la producción de citocinas Th2. El valor del control se ha fijado en el 100%.

Prod

ucci

ón re

lativ

a (e

n %

) de

cito

cina

s Th2

85


W21 mostró los mejores resultados en este grupo con una inhibición medida ≥65%. Esto indica que estas cepas pueden ayudar a disminuir o prevenir el desarrollo de nuevas respuestas alérgicas. Además, también se midió la inducción de la citocina Treg IL-10 por diferentes cepas probióticas usando la mis-ma técnica in vitro (Fig. 4.6).

La Figura 4.6 indica los efectos específicos de cada cepa, aunque la mayoría de las cepas estimulan (hasta cierto punto) la producción de IL-10 en comparación con el medio de control. Las cepas anali-zadas presentes en SynGutTM estimulan la producción de IL-10 (Fig. 4.6), y L. acidophilus W22 superó a las demás cepas de este grupo.

Adición de inulina Una categoría de alimentos funcionales que ha recibido mucha atención en la última década es

el de los productos que contienen fibras prebióticas. Los prebióticos se definen como ingredientes alimentarios no digeribles que producen un efecto beneficioso sobre el hospedador al estimular se-lectivamente el crecimiento o actividad de una bacteria o de un número limitado de ellas en el colon. El propósito principal de los prebióticos es estimular selectivamente el crecimiento o la actividad de bacterias beneficiosas, tales como especies de Lactobacillus y Bifidobacterium. La inulina es un compo-nente prebiótico que se ha utilizado durante décadas en la investigación y se ha comercializado como prebiótico o combinado con prebióticos, lo que constituye un preparado simbiótico.

Vogt (Vogt y cols., 2015) ha proporcionado una visión clara de los estudios existentes sobre pre-bióticos como la inulina en enfermedades inmunomoduladoras tales como la enfermedad inflamatoria intestinal, las infecciones y la alergia. Los autores concluyeron que la inmunomodulación se manifiesta

Fig. 4.6 Efecto relativo de cepas individuales de probióticos sobre la producción de IL-10 (Treg). El valor de control se ha fijado en el 100%.

Prod

ucci

ón re

lativ

a (e

n %

) de

cito

cina

s Tre

g


86

mediante la estimulación del crecimiento y la actividad de bacterias del ácido láctico o de sus productos de fermentación (efectos indirectos), pero también puede deberse a la interacción directa de los pre-bióticos con las células dendríticas, aunque es necesario aclarar mejor tales mecanismos. En particular sobre la eficacia de los fructanos del tipo inulina, los autores refieren que varios estudios han mostrado una reducción de los síntomas alérgicos en los niños y efectos protectores sobre el desarrollo de la alergia. Un informe Cochrane (Osborn y cols., 2013) sobre el uso de prebióticos en la prevención de la alergia menciona que existen algunas pruebas de que un complemento prebiótico agregado a las comidas infantiles puede prevenir el eccema, aunque se necesitan más estudios para demostrar este efecto.

La inulina se incluyó en SynGutTM para apoyar el crecimiento de las cepas, su función y su super-vivencia a través del tubo digestivo, y posiblemente para influir sobre el sistema inmunitario, directa o indirectamente.

La supervivencia y la estabilidad digestiva

Cuando se administran probióticos, es importante que las cepas lleguen al intestino de forma

activa. La capacidad principal para sobrevivir en el tubo digestivo es expresar un nivel de resistencia a

los ácidos y la bilis.

El producto completo se ha probado en un modelo in vitro de supervivencia en el tubo digesti-

vo como lo describe Timmerman (Timmerman y cols., 2004). En este ejemplo se regulan el pH y la

adición de enzimas digestivas para simular el paso a través del estómago y del intestino delgado.

La resistencia a los ácidos gástricos, la pepsina, la pancreatina y las sales biliares es esencial para las

bacterias probióticas. En el ejemplo, el pH y la adición de pepsina, pancreatina y bilis se regulan para

simular el tubo digestivo, como se muestra en la Fig. 4.7.

Fig. 4.7 Modelo de supervivencia digestiva.

Muestras en

Pancreatina

Bilis

Pepsina

Estómago Intestino delgado

Esófago

HígadoEstómagoVesícula

biliar

Duodeno

Colonascendente

PáncreasColon

descendenteColon transverso

Colon sigmoide

RectoAno

Ciego

Duodeno Duodeno Duodeno

Apéndice

Íleon

Yeyuno

87


El recuento total de células se mide en cuatro momentos diferentes: después de la rehidratación

(T = ¼ h), después de la simulación gástrica (T = 1 ¼ h), alrededor de 1,5 horas después de la adición

de bilis y pancreatina (T = 3 h) y al final de la prueba (T = 6 h). El experimento se realizó a 37 °C. La

selección final del producto tenía suficiente resistencia al ácido gástrico, la pepsina, la pancreatina y

las sales biliares como para sobrevivir al modelo digestivo en cantidades adecuadas y ser un producto

eficaz en vivo (Fig. 4.8).

La eficacia de un producto probiótico también depende del recuento total de células bacterianas

viables en el producto con el tiempo. Las cepas individuales tienen diferente estabilidad y son más o

menos sensibles a influencias externas.

La validez de los productos probióticos se basa en el recuento total de células viables medido du-

rante su conservación en la prueba de estabilidad en directo (RTS) por medio de la cual las muestras

se almacenan a 25 °C ± 2 °C y un 60% de humedad relativa durante un período que varía de uno a

tres años. Los datos de estabilidad del producto mostraron que el preparado completo dura hasta dos

años.

Conclusiones

El nuevo producto SynGutTM se ha desarrollado sobre el concepto de múltiples especies, contiene

2,0 x 109 CFU/sobre y las cepas se han seleccionado especialmente en función de sus efectos sobre

la producción de β-galactosidasa, la posibilidad de fortalecer la función de la barrera intestinal y la de

influir en el sistema in munitario de forma beneficiosa. Además, se ha añadido inulina para dar apoyo

Fig. 4.8 Supervivencia digestiva de SynGutTM en el sistema de simulación in vitro del tubo digestivo.

Recu

ento

celu

lar t

otal

(CFU

/g)

Supervivencia digestiva

Tiempo (minutos)


88

a las cepas bacterianas en tránsito en el tubo digestivo e influir directa o indirectamente en el sistema

inmunitario. Todos los ingredientes del producto carecen de alérgenos y, por lo tanto, son adecuados

para las personas que sufren intolerancia o alergia alimentarias, y muestran la capacidad de sobrevivir

en el tubo digestivo, son seguros y pueden almacenarse durante 2 años a temperatura ambiente.

Como resultado de ello, este preparado simbiótico de múltiples cepas puede proponerse como un

nuevo enfoque adyuvante de la intolerancia alimentaria mediante la explotación de las ventajas de las

cepas específicas Bifidobacterium lactis W51, Lactobacillus acidophilus W22, Lactobacillus plantarum

W21 y Lactococcus lactis W19.

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