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V Workshop
Probióticos, Prebióticos y Salud:
Evidencia Científica
Resumen de ponencias
Sumario
Simposio Microbiota, Probióticos y Prebióticos en Gastroenterología
Francisco Guarner
Andrés Moya
Eduard Cabré
Guillermo Álvarez Calatayud
Germán Soriano
........................................................................................................
Sesión de Usos Clínicos
Fernando Azpiroz
Miguel Gueimonde
Jonathan Santas
Esther Jiménez
Mª Paz Díaz Ropero
........................................................................................................
Sesión de Inmunonutrición
Gabriela Perdigón
Borja Sánchez
Caroline Hunsche
Malén Massot
Francesca Algieri
Marta Toral
Noemí Redondo
........................................................................................................
Sesión de prebióticos
Alfonso Clemente
........................................................................................................
Sesión de Microbiología y Veterinaria
Petra Louis
Arancha Hevia
Claudio Hidalgo
Gonzalo N. Bidart
Jimmy Becerra
Clara G. de los Reyes
Lucia Guadamuro
Gaspar Pérez
Emma Allen-Vercoe
Mª Carmen Collado
Marina Díez
Victoria Selma
Montserrat Nácher
Gemma González
Emili Barba
V Workshop Probióticos, Prebióticos y Salud: Evidencia Científica – Hotel Sercotel Sorolla Palace (Valencia) – 23 y 24 de enero 2014
V Workshop Probióticos, Prebióticos y Salud: Evidencia Científica – Hotel Sercotel Sorolla Palace (Valencia) – 23 y 24 de enero 2014
Comité Científico:
Francisco Guarner
Ascensión Marcos
Teresa Requena
Evaristo Suárez
Fernando Azpiroz
Abelardo Margolles
Mónica de la Fuente
Gaspar Pérez
Guillermo Álvarez
Juan Miguel Rodríguez
Redacción:
Máximo Puertas Martín
Traducciones:
J. David González-Iglesias González
V Workshop Probióticos, Prebióticos y Salud: Evidencia Científica – Hotel Sercotel Sorolla Palace (Valencia) – 23 y 24 de enero 2014
Sumario
Microbiota, Probióticos y Prebióticos en Gastroenterología
Microbiota Intestinal: un Ecosistema dentro del Aparato Digestivo
Francisco Guarner
Hospital General Universitari Vall d’Hebron
6
Antibióticos y Microbiota
Andrés Moya
Centro Superior de Investigación en Salud Pública de la Consellería de Sanidad de la Generalitat Valenciana
9
Fibra y Microbiota
Eduard Cabré
Hospital Universitari Germans Trias i Pujol
12
Empleo de probióticos y prebióticos en Gastroenterología
Guillermo Álvarez Calatayud
Hospital General Universitario Gregorio Marañón
15
Empleo de probióticos y prebióticos en Hepatología
Germán Soriano
Hospital de la Santa Creu i Sant Pau
18
Sesión de Usos Clínicos
Dieta, Microbiota y Síntomas Digestivos
Fernando Azpiroz,
Hospital General Universitari Vall d’Hebron
21
Efecto del uso de antibióticos antes del parto sobre el establecimiento de la microbiota intestinal en el neonato
Miguel Gueimonde
Instituto de Productos Lácteos de Asturias (CSIC)
23
Estudio de las propiedades probióticas de AB-Colic para la diminución del llanto excesivo infantil
Jonathan Santas
AB-Biotics
24
Administración de probióticos a niños prematuros de muy bajo peso: ensayo piloto
Esther Jiménez
Departamento de Nutrición, Bromatología y Tecnología de los Alimentos de la Universidad Complutense
de Madrid
25
Lactobacillus fermentum CECT5716 reduce la carga de Staphylococcus en la leche de mujeres que sufren
de dolor en el pecho durante la lactancia mejorando la sintomatología
Mª Paz Díaz Ropero
Biosearch S.A.
26
Sesión de Inmunonutrición
Microbiota intestinal : Inmunomodulación por bacterias comensales y probióticas
Gabriela Perdigón
Centro de Referencia para Lactobacilos (CERELA-CONICET), Tucumán, Argentina
27
Respuesta de células dendríticas intestinales a un péptido inmunomodulador encriptado en una proteína extracelular
de Lactobacillus plantarum
Borja Sánchez
Instituto de Productos Lácteos de Asturias, CISC
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V Workshop Probióticos, Prebióticos y Salud: Evidencia Científica – Hotel Sercotel Sorolla Palace (Valencia) – 23 y 24 de enero 2014
Efecto del consumo de una leche fermentada con el probiótico Lactobacillus casei (DN114001) en la respuesta
conductual, inmunológica y de estrés oxidativo de ratones viejos
Caroline Hunsche
Departamento de Fisiología Animal II. Facultad de Ciencias Biológicas. Universidad Complutense de Madrid
31
Cocoa fiber influences the proportion of short chain fatty acids in the intestine and sera
Malén Massot
Departamento de Fisiología, Universitat de Barcelona
33
Evaluation of Lactobacillus fermentum in the dca experimental model of irritable bowel syndrome in rats
Francesca Algieri
Departamento de Farmacología. CIBER-EHD, CIBM. Universidad de Granada
34
The probiotic Lactobacillus coryniformis CECT5711 improves endothelial dysfunction induced by bacterial endotoxin
Marta Toral
Departamento de Farmacología, Facultad de Farmacia, Universidad de Granada
35
Effect of the consumption of Lactobacillus coryniformis CECT5711 strain on the immune response of healthy adults
Noemí Redondo
Grupo de Inmunonutrición, ICTAN-CSIC
36
Sesión de prebióticos
Consenso SEPyP sobre prebióticos: concepto, propiedades y efectos beneficiosos
Alfonso Clemente
Instituto de Química Orgánica General, CSIC
37
Sesión de Microbiología y Veterinaria
Microbial Consortia in the Gastrointestinal Tract
Petra Louis
University of Aberdeen, Rowett Institute, Scotland
40
Intestinal dysbiosis associeted with systemic lupus erythematosus highlights microbial targets for intervention strategies
Arancha Hevia
Instituto de Productos Lácteos de Asturias, CISC
42
Síntesis de exopolisacáridos en Bifidobacterium spp.: funciones biológicas y análisis genómico
Claudio Hidalgo
Instituto de Productos Lácteos de Asturias, CSIC
43
Análisis molecular y funcional de los genes y rutas metabólicas implicados en el metabolismo de lacto-N-biosa
y galacto-N-biosa en Lactobacillus casei
Gonzalo N. Bidart
Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos, CSIC
44
Síntesis y purificación a escala semi-preparativa de fucosil-oligosacáridos: evaluación in vitro de sus propiedades
prebióticas y actividad anti-adhesiva
Jimmy Becerra
Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos, CSIC
45
Habilidad de cepas de Bifidobacterium para modular la microbiota intestinal y la producción de mediadores
de respuesta inmune en distintos grupos poblacionales de neonatos. Estudios in vitro
Clara G. de los Reyes
Instituto de Productos Lácteos de Asturias, CSIC
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V Workshop Probióticos, Prebióticos y Salud: Evidencia Científica – Hotel Sercotel Sorolla Palace (Valencia) – 23 y 24 de enero 2014
Menopausia, isoflavonas, equol y poblaciones microbianas intestinales
Lucia Guadamuro
Instituto de Productos Lácteos deAsturias, CSIC
47
Gut Microbiota Transplantation
Emma Allen-Vercoe
Department of Medicine Queen’s University, Ontario, Canada
48
Identificación de perfiles transcriptómicos y de microbiota en muestras biológicas no invasivas de niños
prematuros de bajo peso con sepsis neonatal frente a sus gemelos control sanos
Mª Carmen Collado
Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos, CSIC
51
Procedimiento de síntesis eficiente de kojibiosa y estudio de su efecto sobre el crecimiento de bacterias
lácticas y bifidobacterias
Marina Díez
Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentación CIAL, CSIC-UAM
52
Descripción de dos especies bacterianas del intestino humano capaces de transformar ácido elágico
en urolitinas con actividad anti-inflamatoria
Victoria Selma
Centro de Edafología y Biología Aplicada del Segura, CSIC
54
Potencial antivírico del dextrano producido por Lactobacillus sakei mn1 frente a virus de salmónidos
Montserrat Nácher
Centro de Investigaciones Biológicas, CSIC
55
Evaluación de la capacidad de Bacillus cereus var. toyoi para modificar la invasividad de Escherichia
coli K88 en células IPEC-J2
Gemma González
Facultad de Veterinaria, Universitat Autònoma de Barcelona
56
Evaluación de la eficacia de Bacillus licheniformis o Butirato Sódico frente a Salmonella Typhimurium en lechones
Emili Barba
Facultad de Veterinaria, Universitat Autònoma de Barcelona
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V Workshop Probióticos, Prebióticos y Salud: Evidencia Científica – Hotel Sercotel Sorolla Palace (Valencia) – 23 y 24 de enero 2014
“Entender la microbiota
nos va a ayudar a entender
muchas patologías de las que
hoy tenemos conocimiento
insuficiente”
¿Por qué este inicio de workshop de carácter eminentemente
clínico o médico?
FRANCISCO GUARNER
Servicio de Aparato Digestivo del Hospital
Universitario Vall d’Hebron, Barcelona
Con el objetivo de hacer una revisión de cómo están los conocimientos sobre la microbiota que pueden ser interesantes para
el gastroenterólogo, teniendo en cuenta que probablemente el
gastroenterólogo va a ser el médico de la microbiota. Cuando entendamos bien todas las funciones de la microbiota, el experto,
quizás junto al nutricionista, que va a ayudar al público en general
a mejorar y a optimizar su microbiota va a ser el gastroenterólogo.
Y también el que más preguntas va a estar recibiendo, y por tanto,
es un área en la que hay que profundizar.
Ha comenzado su exposición con la imagen de una vaca…
El V Workshop Probióticos, Prebióticos y Salud.
Evidencia Científica, el más concurrido de los celebrados hasta ahora, con casi 300 inscritos, comenzó con un Simposio titulado “Microbiota,
probióticos y prebióticos en Gastroenterología”.
En la mesa redonda presidida por Pilar Nos, jefa
del Servicio de Gastroenterología, Digestivo y Hepatología del Hospital La Fe (Valencia), intervinieron Andrés Moya, director científico de la Fundación para el Fomento de la Investigación Sanitaria y Biomédica de la Generalitat Valenciana,
Eduard Cabré, del Servicio de Aparato Digestivo
del Hospital Germans Trias i Pujol (Badalona),
y Francisco Guarner, del Servicio de Aparato Digestivo del Hospital Vall D’Hebron (Barcelona) y
presidente de la Sociedad Española de Probióticos
y Prebióticos (SEPyP). Este último destacó el rol
de las bacterias del intestino como un ecosistema
dentro del Aparato Digestivo. En esta entrevista
cita numerosas evidencias sobre la importancia de
la diversidad bacteriana intestinal.
6
Sí, porque el principal productor de proteínas en el mundo posiblemente es este mamífero, a pesar de que en su genoma no tiene la
capacidad de sintetizar aminoácidos esenciales. En cambio, para
nosotros es la principal fuente de proteínas. Con los lácteos, con
la carne de vacuno, de ternera, es donde conseguimos proteínas
con aminoácidos esenciales. Además esa vaca lo que come son
gramíneas, en las que tampoco hay aminoácidos esenciales y sin
embargo cada día produce litros de leche, rica en aminoácidos
esenciales necesarios para sintetizar proteínas.
¿Cómo se explican esos fenómenos de la vaca y cuál es su
relación con este campo?
El secreto de la vaca, que hemos aprendido de los veterinarios,
está en un estómago muy complejo, que aloja comunidades bacterianas, microbianas, levaduras, etc., una multitud de microbios,
que son capaces de procesar los carbohidratos complejos de las
fibras vegetales, de reducir el nitrato del suelo, producir amonio y
empezar a sintetizar proteínas. De tal modo que durante el tránsito
gástrico que puede durar de 24 a 48 horas se producen cientos
de gramos de proteínas que no han entrado por la boca. Este es
un ejemplo de simbiosis entre el mundo microbiano y el mundo de
los mamíferos en la naturaleza, que realmente impacta. Nosotros
cada día necesitamos los aminoácidos esenciales, los obtenemos
en gran parte de esta vaca y la vaca los obtiene de unas bacterias
que en su mayoría incluso además desconocemos.
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¿Cómo ha evolucionado el conocimiento sobre este ámbito
bacteriano en relación con el hombre?
Nuestro cuerpo también es un universo para una serie de bacterias
que viven con nosotros y que hasta no hace mucho considerábamos que estaban ahí, estancas, y no servían para nada. En los
años 50 o 60 se empezó a disponer de animalarios en los que se
podía hacer crecer mamíferos y aves y realizar experimentos en
condiciones de completa asepsia sin ningún contacto con bacterias. Y en esas circunstancias se ha visto que esos animales son
anormales, porque no crecen bien, consumen menos oxígeno.
Cuando se les reintroducen bacterias vuelven a crecer y a desarrollarse bien. Eso quiere decir que las bacterias son necesarias para
la nutrición y el desarrollo normal del cuerpo. Lo mismo ocurre con
el sistema inmune. Los animales libres de bacterias tienen un sistema inmune muy atrófico. Cuando se les reintroducen bacterias
se ve que desarrollan el sistema.
¿Qué efectos se han visto en esos animales sin flora convencional?
Hay experimentos clásicos que demuestran problemas de nutrición por la incapacidad de extraer energía de la comida, trastornos
en el vaciado intestinal, trastornos de la motilidad intestinal, estreñimiento, etc. Incluso experimentos más recientes observan diferencias en el comportamiento y la interacción social, apuntando
que el hecho de tener o no colonización bacteriana influye incluso
en aspectos tan curiosos como la conducta social. Otros estudios
muestran que estos ratones tienen un desarrollo cerebral distinto,
su cerebro madura más lentamente.
Este interesante repaso que usted ha hecho sobre los experimentos con animales, ¿qué conocimientos ha aportado?
A raíz de todo esto, se ha podido saber que el hecho de tener una
microbiota nos ayuda metabólicamente. Hay unas funciones que
nos proporciona la flora intestinal, y que sobre todo consisten en
recuperar energía de la comida y en la producción de vitaminas,
producción de aminoácidos; funciones de defensa, de inmunidad
y funciones tróficas, que es lo que menos conocemos. El hecho de
que haya bacterias en el intestino está poniendo en marcha mecanismos a distancia que influyen en cómo madura nuestro cerebro,
en cómo madura la conducta y en el sistema inmune.
Ha dicho que quizás la explicación a esas funciones tróficas
más desconocidas esté en el ciego, ¿por qué?
En el ser humano, el sitio en el que se alojan gramos de bacterias
es el colon. La digestión precisa del estómago y del intestino delgado. Al ciego llegan agua y residuos, que podían ir directamente
fuera. ¿Para qué tenemos un órgano de un metro y medio?, ¿simplemente para recuperar el agua? Probablemente tenemos este
órgano para alojar bacterias, quizás ahora lo necesitamos menos,
pero en otras épocas a lo mejor era más importante, porque lo
normal es que al ciego, aparte de llegar agua, lleguen residuos
vegetales que no hemos digerido y estos residuos vegetales son
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los que se metabolizan aquí. Hay una actividad sacarolítica que
genera muchos de esos productos tróficos, que en buena parte
desconocemos.
¿Hay líneas de estudio en este sentido?
Sí, hay mucho interés sobre esto, porque lo que ocurre en el ciego
probablemente es lo que tenemos que atender, aprender, porque
ahí se están formando productos/procesos que tienen un efecto,
que tienen un impacto y es lo que tenemos que intentar enfocar
desde la ciencia.
Otros experimentos que ha citado destacan la capacidad de la
flora intestinal para sintetizar aminoácidos esenciales. También ha hablado de funciones tróficas sobre el sistema inmune
gracias al universo microbiano del intestino y a su capacidad
para tomar decisiones de defensa o inmunidad en función de
la diversidad bacteriana. ¿Toda esta información se puede relacionar ya de alguna manera con enfermedades concretas?
Todo esto demuestra que entender la microbiota nos va a ayudar a
entender muchas patologías de las que hoy tenemos conocimiento insuficiente, incluyendo los trastornos funcionales digestivos.
Hay ya muchos datos sobre obesidad o diabetes tipo 2, también
en cáncer de colon.
El camino no ha sido fácil hasta descifrar todo esto…
Básicamente el problema ha sido que por cultivo no podemos conocer bien esta microbiota y ha tenido que recurrirse a técnicas
moleculares, de análisis de los genes. Se puede analizar un gen
que es el 16S rRNA, presente en el mundo bacteriano. Analizándolo se han creado bases de datos, que hoy tienen más de dos
millones de secuencias, que permiten identificar el nombre y la
diversidad de las bacterias que hay en un determinado entorno.
Ha hablado de datos muy interesantes a partir de este método, gracias a los índices de similaridad. ¿Qué significa esto?
Dada la gran cantidad de secuencias de bacterias distintas que se
obtienen, se aplica otro sistema de análisis, que son los índices de
similaridad. Consiste en ver la diversidad de bacterias que hay y
cuántas copias hay de cada una de esas bacterias para comparar
cuánto se parece a otra comunidad distinta. Por ejemplo, sirve
para comparar flora intestinal en familias o en el mismo individuo.
Esto ha mostrado, por ejemplo, mayor similitud entre muestras de
madre e hijo que en las de individuos que no tienen nada que ver y
las muestras de hermanos se parecen aún mucho más.
Y si se hace una secuenciación completa, ¿qué se ha visto?
Por el sistema de secuenciar todo, se ve que la mayoría de lo que
tenemos son bacterias. También hay muchos virus (1-2%), la mayoría fagos, virus asociados a bacterias, arqueas o levaduras. Hay
un catálogo de 4 millones de genes de bacterias desconocidas.
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Sabemos que cada uno de nosotros tiene unos 600.000 genes
distintos, 300.000 parecidos en todos los individuos. También se
ve que las bacterias que tiene cada uno, no son mezclas al azar,
sino estructuras perfectamente jerarquizadas por las propias bacterias, éstas trabajan en redes metabólicas y saben con quién le va
bien trabajar y con quién no les va bien. Esto ha llevado a entender
que lo que se ha llamado enterotipos, que son tres modelos de
flora intestinal.
¿Hay datos sobre el tercer mundo?
Sí, lo característico del tercer mundo es que tienen muchísima más
diversidad de bacterias que en el primer mundo. Por ejemplo, en
mi intervención he presentado un estudio que compara muestras
fecales de un grupo de Malabo (África), de un poblado indígena
de la zona amazónica de Venezuela y de una población urbana
de EEUU. Se ve sobre todo en los adultos, no tanto en los niños,
que los norteamericanos tienen mucha menos diversidad que los
adultos en Venezuela o en África. Esto nos habla de que probablemente en el primer mundo estamos perdiendo diversidad.
¿Tener más o menos diversidad bacteriana intestinal qué supone?
El tener baja diversidad cambia las cosas. Por ejemplo, hay estudios que relacionan la menor diversidad con mayor acumulación
de grasa, resistencia a la insulina, resistencia a la leptina, etc. Por
otra parte, se ha visto en los individuos con baja diversidad que
han perdido especies bacterianas que conocemos poco, que son
las difíciles de cultivar. Por ejemplo, la enfermedad inflamatoria intestinal se asocia a baja diversidad y esta baja diversidad es sobre todo
falta de especies poco conocidas que han ido desapareciendo.
¿Cuál es la conclusión de todos estos resultados?
Como conclusión, estamos empezando a entender que probablemente en la sociedad desarrollada hemos vencido a muchas
enfermedades infecciosas tradicionales, pero probablemente la
transmisión vertical de bacterias está alterada y nos estamos colonizando con más bacterias del ambiente que no eran las habituales. Las bacterias que resisten en el ambiente son las que resisten
a las condiciones de vida actuales, y a lo mejor son más agresivas,
aunque no sean patógenos clásicos. A la vez estamos perdiendo
las bacterias que han colonizado ancestralmente a los homínidos
y a los humanos.
¿Por dónde irá el futuro?
Lo que se ve de cara al futuro es que los probióticos y los prebióticos pueden ayudar a seleccionar micro-organismos con propiedades funcionales favorables y utilizarlos. En segundo lugar, cuando
vemos que en un individuo faltan sobre todo algunas funciones
enzimáticas, podemos intentar repoblar, es decir, intentar la restitución específica de defectos identificados en situaciones patológicas. La tercera estrategia es el escrutinio de nuevas especies
beneficiosas en trasplantes de microbiota con resultado favorable.
La identificación de consorcios de bacterias de la flora intestinal
humana ayudará en un futuro para un trasplante o reimplante limpio.
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“El estudio del efecto de los
antibióticos pone de manifiesto
la importancia de la microbiota
para restaurar bacterias”
Ha comenzado señalando que el mundo microbiano, de la flora
microbiana, es mucho más importante de lo que hasta ahora
suponíamos en la configuración del fenotipo del humano, ¿en
qué sentido?
ANDRÉS MOYA
Director científico de la Fundación
para el Fomento de la Investigación Sanitaria y
Biomédica de la Generalitat Valenciana
El Simposio sobre “Microbiota, probióticos y prebióticos en Gastroenterología” continuó con la
intervención de Andrés Moya, director científico
de la Fundación para el Fomento de la Investigación Sanitaria y Biomédica de la Comunidad
Valenciana y Catedrático de Genética de la Universitat de València, quien habló de antibióticos
y microbiota. Este experto presentó un amplio
trabajo sobre el estudio de los efectos del tratamiento antibiótico, que revela que la interacción
entre hospedador y microbiota “es mucho más
importante de lo que estábamos pensando hasta
el momento”. También destacó la existencia de
herramientas cada vez más sofisticadas para determinar la importancia de la microbiota en la
fisiología del hospedador humano.
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Gracias a las nuevas tecnologías -ómicas hemos accedido al mundo microbiano y hemos empezado a comprobar que el complemento de especies microbianas para la fisiología normal del individuo es muy importante. De hecho ya hablamos de la microbiota
como un nuevo campo de investigación, algo así como el último
órgano ubicuo por investigar, distribuido por toda la geografía de
nuestro cuerpo. Podemos hablar de una especie de microbiota inicial, procedente de la madre en buena medida, pero no solamente,
que se va haciendo progresivamente más compleja y diversa con
el desarrollo del organismo, estableciéndose comunidades microbionas en diferentes lugares de nuestro cuerpo.
Además usted le ha atribuido robustez funcional a estas microbiotas
Sí, es otra cuestión que es muy importante y que se refiere a la
circunstancia de que aunque existan diferencias en la composición
de especies de una microbiota localizada en determinado órgano
en diferentes personas, muchas veces observamos que lo que hacen funcionalmente es lo mismo. Es decir, nos podemos encontrar
con poblaciones, con una composición en términos de diversidad
bien distinta, pero que en términos de metabolismo y función sean
relativamente similares.
Y todo este campo ¿cómo se relaciona con los antibióticos?
Además otras funciones benéficas en el intestino relacionadas con
la alimentación, los microorganismos que alojamos como microbiota también nos protegen de patógenos, por inhibición directa
de los mismos, por competición con ellos y también por estimulación del sistema inmune, de tal manera que el balance ecológico
hospedador y microbiota es un fino equilibrio, que, por ejemplo,
se puede romper cuando a una persona se le suministran agentes
antimicrobianos. Se introducen como defensa contra patógenos,
pero también son agentes antimicrobianos contra nuestra propia
microbiota. Por lo tanto no sólo tenemos la cuestión de las resistencias que se pueden adquirir por la microbiota, sino también
de las alteraciones metabólicas que conlleva la administración de
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antibióticos. El uso de antibióticos pone de manifiesto la importancia de la presencia de los microorganismos en la fisiología y en el
metabolismo del hospedador humano.
¿Cuál son los efectos de los antibióticos?
Determinado tipos de antibióticos destruye un grupo determinado
de microorganismo, alterando la red de interacciones que existe
con el resto del metabolismo humano.
En concreto, ¿en qué ha consistido su trabajo?
Hemos llevado a cabo un estudio muy integrativo sobre el efecto
del tratamiento por antibióticos en un paciente. El estudio es una
especie de prueba de concepto y a pesar de ser sobre un solo
individuo, sabemos de la trascendencia de lo que hemos llevado
a cabo. Es un estudio de un paciente que ingresó en un hospital
alemán que, aunque no llegó a desarrollar colitis por Clostridium
difficile, sí estuvo bajo tratamiento con antibióticos betalactámicos. Básicamente lo que hicimos fue estudiar sistemáticamente
qué ocurría a diferentes escalas -ómicas. Así, tenemos el dato de
muestreo antes del tratamiento antibiótico, el tratamiento al día 3,
al día 6, al día 11, al 14 y 40 días después de haber dejado de
tratarse.
¿Qué analizaron y cómo lo llevaron a cabo?
A partir de las muestras fecales, hicimos distintos tipos de estudios. Por un lado, tratamos de identificar la diversidad global, a
partir del gen 16S rDNA. También la secuenciación de los genes,
el metagenoma. Además estudiamos la fracción activa trabajando
directamente con el gen 1SS rRNA y los RNA mensajeros (el metratranscriptoma). En definitiva, todo lo que es el mundo genético:
diversidad, abundancia, fracciones total y activa. Por otro lado, y
con el fin de ver los niveles de expresión de las funciones de las
bacterias, decidimos hacer estudios del metabolómica (metabolitos) y del metaproteoma (proteínas). Esto generó una constelación
de resultados a diferentes escalas en seis puntos temporales en
un solo paciente.
¿A nivel general qué observaron con este amplio estudio?
En líneas generales se observan cambios importantes a lo largo del
tiempo y entre niveles. Es decir, las microbiotas varían por efecto
del tratamiento antibiótico, pero también son diferentes entre sí las
escalas ómicas de análisis, en el sentido de que los agrupamientos
entre los puntos temporales de estudio no son los mismos.
¿Y resultados concretos?
Un primer resultado interesante es observar los cambios en la
diversidad de la microbiota total, donde lógicamente ya por el
tratamiento de los antibióticos se observa una bajada general en
abundancia, y cómo esa diversidad se recupera progresivamente
al cabo de 40 días sin tratamiento. Al menos por este indicador de
diversidad hay una recuperación. Pero los microorganismos que
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quedan tras esos 40 días sin tratamiento no son los mismos que
había antes de iniciarlo, porque aunque la diversidad en términos
cuantitativos se pueda recuperar no se recupera la misma composición o la misma microbiota. De hecho se hacen abundantes
grupos bacterianos minoritarios y portadores de genes de resistencia. Lo curioso, en cambio, es que desde el punto de vista de
la proteómica esta comunidad final se parece a la comunidad de
inicio, la anterior al tratamiento antibiótico.
¿Qué comparativas destacan?
Gracias a tamaños de lecturas muy elevadas, tanto a nivel de
metatranscriptoma como de metagenoma, identificamos sobre la
base de datos, no sólo qué genes son, sino que los asignamos
a determinadas especies bacterianas, y lo mismo ocurre con los
mensajeros. Haciendo comparativas observamos, por ejemplo, la
diversidad total frente a la diversidad activa, esto es, antes, durante
y después del tratamiento. Algo interesante que se observa en la
diversidad total es una importante presencia de bacteroidetes al
día 11 del tratamiento. Sin embargo, cuando miramos la fracción
activa, se presenta un salto importante, no al día 11 sino al 14.
Es decir, unos días después. Este es un resultado interesante. De
nuevo incidir, aunque nos queda investigarlo más cuantitativamente, que los agrupamientos según las escalas de los puntos temporales según las escalas ómicas difieren. Esto pone de manifiesto
que cada nivel de la jerarquía funcional lleva su ritmo.
¿Cuáles más destacan?
Otra cuestión bastante interesante es que la fracción activa y la
fracción total se separan. Desde el punto de vista de la composición hay una cierta proximidad y recuperación de la microbiota
después del tratamiento antibiótico, tanto si estamos hablando de
presencia de bacterias activas como de bacterias totales. Pero lo
activo y lo total forman claramente dos clusters bien separados.
Este es otro resultado bastante interesante: no es todo lo que hay,
lo que está funcionando es distinto de lo que hay.
Por otro lado, cuando lo que examinamos son los mensajeros, los
genes expresados, lo que aparece muy discordante con respecto
al resto son los puntos de 6 días con tratamiento antibiótico y el
40 días después Al sexto día de terapia tenemos una importante
presencia de mensajeros que ponen de manifiesto la presencia de
bacteroidetes firmicutes de la familia de los clostridiales y 40 días
después del tratamiento una importante presencia de proteobacterias.
¿A nivel de metabolitos qué se observa?
Los resultados de los mensajeros se confirman también al observar el metaboloma, el perfil de metabolitos. Identificamos 382 masas y de nuevo por el análisis del cluster vimos que precisamente
los puntos del sexto dia de tratamiento y de 40 después de tratamiento son los que daban mayor nivel de divergencia respecto a
los otros puntos. Por otro lado son los que presentan más metabolitos. De los 382 fuimos capaces de identificar 50 de ellos, que
se pueden agrupar por en diferentes grupos el modelo de cambio
de la abundancia con el tiempo del tratamiento.
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¿Y respecto a las proteínas?
En la parte del proteoma, de proteínas, también hay resultados
interesantes. Llegamos a identificar 3.000 proteínas, 48% de ellas
con función asignable y en general 1.359 estaban compartidas.
Interesante en general es la tendencia cuando hay tratamiento con
antibiótico a disminuir las proteínas más abundantes. A lo largo
del tiempo hay un incremento en frecuencia de proteínas menos
abundantes, en cambio las que son más abundantes tienden a
disminuir y probablemente se necesiten más de 40 días para una
restauración de proteína habitual. Sorprende, y mucho, la restauración funcional del patrón de proteínas, dado que los grupos bacterianos antes del tratamiento y 40 días después difieren, pero funcionalmente se comportan de forma más similar a como lo hacen
los puntos bajo exposición al antibiótico..
¿A nivel práctico qué consecuencias puede tener toda esta
información?
Hemos podido determinar que las importantes alteraciones observadas durante el tratamiento en el metabolismo de las bacterias
tienen importante interacción con el metabolismo del hospedador.
Hablamos de biosíntesis de ácidos biliares, vitaminas, sistemas de
defensa de las bacterias, presencia de genes de resistencia, etc.
Es decir, el estudio del efecto del antibiótico, primero nos ayuda
a poner de manifiesto la importancia que tiene la microbiota, en
la medida en que es capaz de eliminar bacterias y su posterior
restauración. Por otro lado, a pesar de ser un modelo cualitativo,
con esta aproximación podemos cuantificar, e incluso ir más allá e
integrar toda esta información en un modelo predictivo sobre qué
es lo que podría ocurrir como consecuencia de la ingesta de un
determinado tipo de antibiótico.
¿En resumen cuáles son en su opinión las principales conclusiones de este amplio trabajo?
En resumen, ha habido un cambio drástico en la microbiota en
respuesta a la terapia antibiótica en el día 11, que correlaciona
con los cambios en los metabolitos, en los mensajeros y en la expresión de proteínas. Por contra, la microbiota activa resistente al
antibiótico exhibe un decrecimiento tres días después del inicio del
tratamiento, lo que es un indicativo de un retraso de las respuestas
a la administración del mismo en las bacterias totales y activas.
En tercer lugar, 40 días después del tratamiento con la terapia,
la comunidad se restablece, pero sorprende un grupo de baja
abundancia que son las proteobacterias. Otra conclusión es que
como consecuencia del tratamiento antibiótico hay una expresión
irreversible, una subexpresión de producción de proteínas, y una
alteración del estado metabólico de acuerdo con la biodiversidad
decrementada o reducida y la riqueza de la microbiota total. Por último, en contraste, hay interacciones directas potenciales entre las
células bacterianas y el metabolismo del hospedador que se han
restablecido como consecuencia del tratamiento antibiótico y que
es una evidencia de la presencia de la interacción entre ambos.
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V Workshop Probióticos, Prebióticos y Salud: Evidencia Científica – Hotel Sercotel Sorolla Palace (Valencia) – 23 y 24 de enero 2014
“La fibra fermentable
actúa sobre las bacterias
intestinales, y esa fermentación
aumenta la biomasa de
bacterias”
Al comenzar ha advertido que hablaría de “Fibra, microbiota… ¡y más cosas!”… ¿Por?
¿Hay razones para pensar que la fibra pueda ser útil en terapéutica? ¿Son las mismas para todo tipo de fibras?
EDUARD CABRÉ
Servicio de Aparato Digestivo del Hospital
Germans Trias i Pujol (Badalona)
El simposio sobre Gastroenterología se cerró con
la intervención sobre fibra y microbiota del doctor Eduard Cabré, del Servicio de Aparato Digestivo del Hospital Germans Trias i Pujol (Badalona). Entre otras conclusiones, el especialista
destacó que la fibra Plantago ovata (Psyllium,
Isphagula) es eficaz en el tratamiento del estreñimiento crónico funcional y en el control de los
síntomas de intestino irritable, y posiblemente
también en el mantenimiento de la colitis ulcerosa inactiva. A nivel general destacó que la ingestión de fibra (sobre todo de fibra cereal) tiene un
efecto preventivo sobre el cáncer colorrectal y que
el empleo de fibras viscosas contribuye a mejorar
el control metabólico en pacientes diabéticos y
dislipémicos.
12
¿Qué entendemos hoy por fibra?
El concepto de fibra ha variado en los últimos 40 años. A la definición de los años 70, que definía fibra como “polisacáridos de la pared de las células vegetales y lignina, resistentes a la hidrólisis por
los enzimas digestivos humanos” (Trowell et al. Lancet 1976), se
han incorporado otro tipo de sustancias (almidón resistente (AR),
inulina, oligosacáridos, disacáridos) y ésta se conoce ahora como
fibra funcional. La fibra tradicional es la fibra dietética y el conjunto
de todo ello es lo que hoy llamamos fibra.
¿Qué propiedades tiene la fibra?
Tiene básicamente tres en función de las cuales va a tener unas
acciones u otras, una es su solubilidad en agua, la segunda es su
fermentabilidad por parte de las bacterias intestinales, y la tercera
es su viscosidad.
En el caso de la solubilidad, ¿en qué sentido determina acciones potencialmente terapéuticas?
La fibra muy insoluble tiene la virtud de mantener sus propiedades
físicas cuando está en el interior del intestino y producir un efecto
mecánico, de acumulación de residuo y a su vez una capacidad
hidrofílica, de captar agua en su seno. Esto va a producir un efecto
de masa dentro del colon, va a influir sobre el tránsito colónico
acelerándolo, va a permitir menor reabsorción de agua en el colon, por ese tránsito más rápido, y la consecuencia final va a ser
un aumento del bolo fecal, por lo tanto es lógico pensar que con
fibra insoluble vayamos a prevenir y a tratar eficientemente el estreñimiento. Además la fibra insoluble, por esos mecanismos, tiene
otros efectos. Por ejemplo, el efecto de masa colónica permite que
los carcinógenos presentes en la luz del colon se puedan diluir y
el tránsito colónico más rápido que esos carcinógenos tengan un
menor contacto con la mucosa. Por tanto, la fibra insoluble podría
tener un papel anticarcinogénico.
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¿Y desde el punto de vista de la fermentabilidad qué destaca?
Es el mecanismo por el cual la fibra y la microbiota interaccionan.
La fermentabilidad de la fibra corre bastante paralela a su solubilidad en agua. Como se sabe, el resultado de la fermentación
bacteriana de los carbohidratos no absorbidos, de la fibra, produce diversas sustancias entre las cuales las más importantes son
los ácidos grasos de cadena corta. Además se producen otros
elementos entre ellos gases.
¿Entre los efectos biológicos de los ácidos grasos de cadena
corta cuál destacaría?
1) La promoción de la absorción de sodio y agua; 2) son el sustrato
energético o fuel preferido para los colonocitos; 3) tienen efectos
antiinflamatorios y 4) efectos anticarcinogénicos. Respecto al primer punto, los ácidos grasos de cadena corta se consideran los
más importantes promotores de la absorción de sodio y agua en
el colon y este podría ser un mecanismo por el que pudieran servir
para tratar la diarrea, por ejemplo.
¿Y qué significa que son los sustratos preferidos para los
colonocitos?
Se refiere a un efecto ahorrador o productor de energía por parte
de la fibra y su fermentación. La oxidación del butirato en el epitelio
del colon tiene diferentes funciones metabólicas, por ejemplo, un
papel de detoxificación de sustancias extrañas en el colon, puede
contribuir a la acetilación de las histonas, y en este sentido, puede
tener un papel en mecanismos epigenéticos; participa en la síntesis de aminocarbohidratos de manera que esto va a favorecer
probablemente la producción de moco en el colon, va a intervenir
en la síntesis de esteroles y de ácidos grasos y por tanto va a tener
un papel de estabilizador de las membranas celulares, y se va a
incorporar al ciclo de Krebs y va a ser un sustrato energético fundamental para estas células colónicas.
¿Esa oxidación del butirato se puede relacionar con alguna
enfermedad digestiva?
Hay situaciones en las que esa oxidación del butirato se produce
menos que en condiciones normales y una de ellas es la colitis
ulcerosa (CU). Los pacientes con CU oxidan mucho menos, según
se ha visto en estudios clínicos. De manera que la CU es una enfermedad donde hay un déficit de oxidación de butirato, y por tanto,
un déficit energético del colon.
También ha hablado de efectos antiinflamatorios…
Sí, se han descrito muchos para los ácidos grasos de cadena corta. Como resumen: disminución de la activación de NFkB
y su traslocación; inhibición de la producción y señalización de
interferón-gamma; aumento de la expresión y actividad de PPARgamma; modulación del estrés oxidativo (disminución de mieloperoxidasa, aumento de glutation-S-transferasa y catalasa, etc.),
13
y mejora de la barrera colónica (producción de mucinas, péptidos
antimicrobianos, heat-shock proteins, etc.).
¿Y sobre los efectos anticarcinogénicos de la fermentabilidad?
También han sido bien descritos. En general parece que el butirato
tiene un efecto paradójico dependiendo de si hablamos de una célula normal o de una célula neoplásica, tanto in vitro como in vivo.
De manera que en células normales, butirato estimula la proliferación de esas células, incluso puede disminuir su grado de diferenciación, pero en células neoplásicas el efecto es todo lo contrario,
disminuye la proliferación de las células neoplásicas y favorece su
diferenciación. Esto sería un efecto beneficioso en el contexto de
una neoplasia. Distintos experimentos con animales y humanos
ponen de manifiesto este efecto antiproliferativo del butirato.
También se ha referido a efectos del butirato sobre la apoptosis de las células epiteliales.
Así se ha visto, por ejemplo, en experimentos sobre los efectos de
la fermentación de las cáscaras de Plantago ovata, una fibra poco
fermentable, en la apoptosis de líneas celulares de cáncer colorrectal humano. En todas las líneas celulares analizadas la adición
de Plantago ovata aumentó el índice apoptótico, y eso se revertía o
reducía al añadir un inhibidor de la caspasa, dando a entender que
los productos de fermentación de Plantago ovata influían sobre
la apoptosis. De tal manera que los ácidos de grasos de cadena
corta resultado de la fermentación de Plantago ovata, producirían
un aumento de las caspasas, un aumento de las proteínas proapoptóticas y una disminución de las antiapoptóticas. El resultado
es un aumento de la apoptosis de las células epiteliales.
Ha hablado a continuación de un “importante efecto, a menudo
olvidado, de la fermentación de la fibra”, ¿a qué se refería?
Es el hecho de que la fibra fermentable actúa sobre las bacterias
intestinales, y esa fermentación aumenta la biomasa de bacterias.
Ese aumento podría añadirse al efecto de la fibra insoluble, aumentando el efecto masa cólico. De esa manera la fibra fermentable, la más soluble, también podría tener un papel en el tratamiento
del estreñimiento. Por otra parte, algunas de esas fibras fermentables pueden tener un efecto de favorecer selectivamente especies
probióticas, lo que conocemos como efecto prebiótico.
Solubilidad, fermentabilidad y la tercera propiedad de la fibra
es su viscosidad, ¿cómo influye esta?
También determina diferentes efectos fisiológicos. La fibra viscosa retrasa el vaciado gástrico, enlentece la absorción intestinal,
es capaz de atrapar ácidos biliares y carcinógenos en su seno
y disminuye la absorción de ácidos biliares. Todo eso hace que
se pueda atenuar la respuesta glucémica postprandial, que puede
ser un efecto beneficioso de cara al control metabólico de pacientes diabéticos. También incrementa la excreción fecal de esteroles
neutros y eso también puede ayudar al control de las dislipemias.
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Después de este repaso, queda clara la necesidad de determinar en cada caso el tipo de fibra al que nos enfrentamos en
función de sus propiedades. ¿Qué nos indica esto?
La conclusión es que muchas de las acciones de la fibra son debidas a su capacidad de ser fermentadas por parte de la microbiota
intestinal, pero no todas. De ahí que cambiara el título de mi charla.
Otras acciones son atribuibles a sus propiedades físico-químicas,
como la disolubilidad o su viscosidad, y en función de su grado de
fermentabilidad, solubilidad y viscosidad, los efectos fisiológicos
esperables con una determinada fibra son distintos.
¿Y hasta qué punto esos efectos terapéuticos potenciales
ocurren en la práctica clínica?
En base a distintas revisiones y metaanálisis, voy a resumirlo, centrándome en la prevención y tratamiento del estreñimiento crónico,
los síntomas del síndrome de intestino irritable (SII), el tratamiento
de la diarrea, los posibles efectos aintiinflamatorios en colitis ulcerosa y la prevención en cáncer colorrectal. Las evidencias en este
momento indican que:
1. Plantago ovata (Psyllium, Isphagula) es eficaz en el tratamiento
del estreñimiento crónico funcional y en el control de los síntomas
de intestino irritable, mientras que la utilidad del salvado u otras
fibras insolubles en estas indicaciones es más dudosa.
2. El uso de fibra en casos de estreñimiento con dificultad expulsiva y/o inercia colónica puede ser contraproducente.
3. No existe evidencia clínica acerca del uso de fibra para el control
de la diarrea, excepto la asociada a nutrición enteral en pacientes
no críticos.
4. Plantago ovata posiblemente tenga un papel en el tratamiento
de mantenimiento de la colitis ulcerosa inactiva.
5. La ingestión de fibra (particularmente de fibra cereal) tiene un
efecto preventivo sobre el desarrollo de cáncer colorectal
6. El empleo de fibras viscosas contribuye a mejorar el control metabólico en pacientes diabéticos y dislipémicos.
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“Si vemos que hay patologías
donde hay evidencias
científicas contrastadas,
¿por qué los médicos no los
empleamos más?”
Para situarnos y dado su campo de trabajo, ¿cuándo comienza a formarse la microbiota intestinal?
GUILLERMO ÁLVAREZ CALATAYUD
Sección Gastroenterología y Nutrición Pediátrica.
Hospital General Universitario Gregorio Marañón
(Madrid)
Tras el simposio tuvo lugar la mesa redonda
“Probióticos y prebióticos en Gatroenterología
y Hepatología”, moderada por Ascensión Marcos, del Instituto de Ciencia y Tecnología de los
Alimentos y Nutrición (ICTAN-CSIC). En ella
intervinieron los doctores Guillermo Álvarez Calatayud, del Hospital General Universitario Gregorio Marañón (Madrid), y Germán Soriano,
del Hospital de la Santa Creu y Sant Pau. En su
presentación Álvarez Calatayud hizo un amplio
repaso al empleo de prebióticos y probióticos en
Gastroenterología que centra esta entrevista.
15
El individuo cuando nace, lo hace con un intestino estéril. A lo largo
de los primeros meses y dependiendo de varios factores, va empezando a desarrollar la microbiota intestinal. Intervienen factores
como el tipo de parto, vaginal o por cesárea, la lactancia materna
o artificial, la edad gestacional del niño, la alimentación durante
los primeros meses de vida, y otros como la presencia de mascotas en casa, el nacimiento en un medio rural o urbano, el país,
y también, muy importante, el consumo de antibióticos durante
los primeros meses de vida. Todo esto puede alterar la microbiota intestinal y todo va haciendo que aproximadamente a los dos
años de vida el intestino humano tenga una flora que es la que va
a conservar a lo largo de toda la vida, localizándose la mayoría de
las bacterias en el colon.
Se ha referido al incremento de la actividad científica como
uno de los mayores avances en el mundo de los probióticos,
¿en qué sentido?
Hemos pasado en poco más de 10 años, de la publicación de 175
revisiones y artículos (año 2000) a 1.180 a finales de 2013. Y en
ese tiempo, la microbiota intestinal en sí ha pasado de tener 78 publicaciones contrastadas a 2.520. Este avance tan importante va
dando una idea del interés que ha ido adquiriendo el mundo de los
probióticos y la microbiota, tanto a nivel investigador como clínico.
¿Qué obras de referencia recomienda para estar actualizado
en este tema?
La guía de probióticos de la Organización Mundial de Gastroenterología, accesible a través de su web; una revisión muy buena
sobre probióticos, descargable en la página de SEPyP, y el libro
Probioticoterapia en Gastroenterología, primer libro en castellano
actualizado. También en UpToDate se puede acceder a la revisión
que hace cada varios meses el profesor Sartor, donde además de
un repaso al empleo en gastroenterología, actualiza con bastante
frecuencia la bibliografía sobre el tema.
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Según la guía mundial, ¿cuáles son las indicaciones en gastroenterología con mayor grado de evidencia?
En cuando a las indicaciones pediátricas de probióticos con evidencia de Grado 1a y 1b destacan: tratamiento de la diarrea infecciosa aguda, prevención de la diarrea nosocomial, prevención
de la diarrea asociada a antibióticos, trastornos intestinales como
el cólico del lactante, prevención de la enterocolitis necotrizante,
terapia adyuvante de la erradicación de la infección por H. pylori, y
brote leve de colitis ulcerosa.
¿Y en adultos?
Se observa que tienen un buen grado de evidencia en el tratamiento de la diarrea aguda, en la prevención de la diarrea por C. difficile,
en la prevención de la diarrea asociada a antibióticos, en trastornos intestinales funcionales sobre todo en el SII, en la intolerancia
a la lactosa, en el tratamiento del estreñimiento, en el tratamiento
de la encefalopatía hepática, en la terapia adyuvante en H. pylori,
en el tratamiento de mantenimiento de la colitis ulcerosa, y también
en la prevención y mantenimiento de la reservoritis.
cula que un 25% de los pacientes adultos que toman antibióticos
van a presentar este efecto secundario importante, hasta un 40%
en el caso de los niños. Si bien la evidencia científica sugiere un
efecto protector de los probióticos, la revisión Cochrane1 que he
presentado, dice que entre las desventajas figuran que los ensayos
son heterogéneos, que puede haber riesgos en inmunodeprimidos
y que los efectos siempre son específicos de cepa. Esto último es
algo que debemos remarcar siempre. De cara al futuro en esta patología es necesario estandarizar protocolos, documentar riesgos/
beneficios, coste/beneficio, y fijar la dosis adecuada del probiótico
de cada cepa.
Otro tipo es la diarrea asociada a C. difficile, ¿qué datos destacan en este caso?
Al margen de las cepas efectivas recogidas en la Guía de la WGO,
como más novedoso destaca la terapia con trasplante fecal. Según el metaanálisis2 que he presentado, se ve en los últimos años,
da igual que el trasplante sea por el colon o por sonda nasogástrica, un beneficio muy importante, incluidos los pacientes con diarrea recidivante. En pediatría hay poca experiencia sobre ello.
El listado es muy amplio, pero centrándonos en las más contrastadas, ¿por dónde comenzaría?
Sobre la prevención de la diarrea del viajero, ¿qué novedades
hay?
En el mundo pediátrico, por la diarrea aguda infecciosa. La mayoría de guías de gastroenterología pediátrica, recomiendan el empleo de ciertas cepas de probióticos en este tipo de diarrea. Y en
relación con ella, en resumen parece ser que son más eficaces en
gastroenteritis víricas, sobre todo por rotavirus. Son menos eficaces en prevención y parece que su utilización disminuye la duración de la diarrea de 1 a 2 días, también disminuye la severidad de
la misma con un descenso de la frecuencia de las deposiciones,
que a la larga produce un descenso del número de ingresos y del
tiempo de hospitalización. Se recomienda que el empleo sea precoz y que la duración sea mínimo de 5 días, con dosis adecuadas
de las cepas recomendadas. Dentro éstas figuran dos lactobacilus
(GG y reuteri) y una levadura (saccharomyces boulardii). También
hay mezclas de cepas como VSL#3, que necesitan de más ensayos clínicos para que puedan aparecer en las guías de recomendaciones. En adultos la verdad es que hay pocos metaanálisis sobre
esta patología.
He comentado un metaanálisis3 sobre 12 ensayos clínicos según
el cual hay ciertas cepas, S.boulardii, LGG y una mezcla de cepas
(L acidophilus, L bulgaricus, B bifidum, S thermophilus), con las
que se observa un efecto beneficioso.
Ha continuado hablando del papel de los probióticos en la prevención de la diarrea asociada a antibióticos. ¿Por qué esta
indicación?
Se ha visto que son seguros para el paciente, conocemos que hay
ciertas cepas que son potencialmente beneficiosas, no existe ninguna interacción medicamentosa y suelen ser fáciles de administrar y a larga resulta barato prevenir esta diarrea frecuente. Se cal-
16
¿Algún dato más en otros tipos de diarrea?
En otros tipos como la inducida por radioterapia son necesarios
más estudios de alta calidad. También hay muy pocos estudios
en diarrea asociada a nutrición enteral. Para poderlos recomendar
hay que insistir en su estudio.
¿El estreñimiento es otro trastorno en el que está justificada
su indicación?
Más que probióticos en el tratamiento del estreñimiento se utilizan los prebióticos, componente en muchos alimentos de la fibra
dietética. Según estudios clásicos, el empleo probióticos y prebióticos puede prevenir el estreñimiento crónico en niños y adultos4.
Ha continuado hablando de otro tipo de patología como el SII,
¿qué es lo más destacado en este caso?
Sí, me he referido a un metaanálisis bastante consistente, que recoge una revisión sistemática de 19 ensayos clínicos en adultos
con SII, en los que se utilizó probiótico frente a placebo5. De ma-
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nera global se observa una mejora de los síntomas, sobre todo del
dolor abdominal, aunque la mezcla de cepas no hace recomendar
ninguna en específico.
¿En reservoritis que se ha visto?
Que pueden ser efectivos tanto para evitar la crisis inicial como las
recidivas. Un estudio clásico con la mezcla VSL3 frente a placebo,
señala que con la mezcla de probióticos se reducen las recidivas,
incluso hasta el número de deposiciones va siendo menor a lo
largo de los meses6.
¿Y en colitis ulcerosa?
Se ha visto que el probiótico Escherichia coli cepa Nissle 1917 es
tan eficaz como el medicamento utilizado para el mantenimiento de la colitis leve y moderada, la mesalazina. La mezcla VSL#3
también se ha revelado efectiva frente a placebo en la inducción y
el mantenimiento de la remisión, tanto en niños como en adultos7.
¿Y en la enfermedad de Crohn?
Aquí la verdad es que los resultados de probióticos y prebióticos
son un poco desalentadores y no parece que sean efectivos.
En patología por helicobapter pylori, ¿cuál es la evidencia?
Se han estudiado varias cepas y aunque en principio parecía que
podían ser beneficiosos para el tratamiento erradicador, realmente
se ve que sólo son efectivos, que también es importante, para
reducir los efectos secundarios del tratamiento antibiótico que se
aplica en estos pacientes.
Una de las patologías en las que sí parece haber gran evidencia es la intolerancia a la lactosa, ¿es así?
En mi charla me he referido a una revisión sistemática8, según la
cual la mezcla de dos probióticos en yogures (Streptococcus thermophilus y Lactobacillus bulgaricus) era beneficiosa y disminuía los
síntomas provocados por la intolerancia a la lactosa.
De las posibles futuras aplicaciones clínicas, ¿cuál destacaría?
Son varios los estudios con simbióticos. Hay uno importante, el
proyecto SYNCAN9, según el cual parece ser que van disminuyendo los marcadores cancerígenos por el empleo de determinadas
cepas (Oligofructosa e inulina, más LGG, Lactobacillus casei Shirota y Bifidobacterium brevis 12). Aún así, todavía hay que ver cuál
17
es la cepa más adecuada, la dosis necesaria y el tipo de cáncer.
También dentro de las futuras aplicaciones, hay que destacar que
los probióticos se han ensayado en fibrosis quística, en la enfermedad celíaca, en alergias, obesidad, malnutrición, enfermos
terminales, e incluso en encefalopatía asociada al Sida. También
podrían ser beneficiosos en enfermedades metabólicas, alergias
alimentarias y prevención del cáncer. Y por último, la microbiota
parece tener relación también con el comportamiento, por lo que
podría tener algún beneficio más allá del aparato digestivo, por
ejemplo, en autismo.
De este amplio resumen ¿qué conclusiones se pueden sacar?
- Los probióticos/prebióticos pueden jugar un papel importante en
las enfermedades en las que se altere el equilibrio de la microbiota
produciendo un beneficio para la salud.
- Es importantísimo saber que la eficacia y seguridad de los probióticos se determinan según el tipo de cada cepa empleada, la
dosis dependiente y la duración del tratamiento.
- Es verdad que en muchas patologías se hacen necesarios más
estudios con ensayos clínicos contrastados (ECC), por la gran variabilidad que hay
- No debemos generalizar los resultados de los estudios a otro
tipo de cepas
- Por último, más que una conclusión es una reflexión. Si vemos
que hay patologías donde hay evidencias científicas contrastadas,
¿por qué los médicos no los empleamos tanto?
Referencias:
1. Johnston BC et al. Probiotics for the prevention of pediatric antibioticassociated diarrhea. Cochrane Database Syst Rev. 2011 Nov 9;(11):CD004827
2. Landy J et al. Review article: faecal transplantation therapy for
gastrointestinal disease. Alimentary Pharmacology & Therapeutics. Volume 34,
Issue 4, pages 409–415, August 2011
3. McFarland L.V. Meta-analysis of probiotics for the prevention of traveler’s
diarrhea. Travel Med Infect Dis. 2007 Mar;5(2):97-105. Epub 2005 Dec 5.
4. Morais M.B. et al. Measurement of low dietary fiber intake as a risk
factor for chronic constipation in children. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 1999
Aug;29(2):132-5.
5. Moayyedi P et al. The efficacy of probiotics in the treatment of irritable bowel
syndrome: a systematic review. Gut. 2010 Mar;59(3):325-32
6. Gionchetti P et al. Prophylaxis of pouchitis onset with probiotic therapy: a
double-blind, placebo-controlled trial. Gastroenterology. 2003 May;124(5):1202-9.
7. Mielle E. et al, Effect of a probiotic preparation (VSL #3) on induction and
manteinance of remission in children with ulcerative colitis. Gastroenterology.
Volume 134, Issue 4, Supplement 1 , Pages A-153, April 2008
8. Levri K.M. et al. Do probiotics reduce adult lactose intolerance? A
systematic review. J Fam Pract. 2005 July;54(07):613-620.
9. Van Loo J. et al. The SYNCAN project: goals, set-up, first results and
settings of the human intervention study. Br J Nutr. 2005 Apr;93 Suppl 1:S91-8.
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“Los probiótidos y
prebióticos, especialmente en
combinaciones, pueden ser
útiles en el tratamiento de las
enfermedades hepáticas”
¿Cómo se justifica la relación entre microbiota, prebióticos,
probióticos y enfermedades hepáticas?
GERMÁN SORIANO
Hospital de la Santa Creu y Sant Pau (Barcelona)
El hígado es muy importante cuando hablamos de microbiota porque es un órgano situado entre el sistema venoso portal y el resto
del organismo. Por el sistema venoso portal llega toda la sangre
procedente del intestino delgado y del colon al hígado. Cuando
hay alteraciones en la microbiota, trastornos en la permeabilidad
intestinal, un exceso de nutrientes o tóxicos como el alcohol, las
bacterias o sus productos van a ir por la sangre portal y con lo
primero que se encuentran es con el hígado, donde van a producir
inflamación, esteatosis y fibrosis.
Ha explicado que la interacción entre hígado y bacterias o
productos de procedencia intestinal, acaba activando la respuesta inflamatoria. ¿Qué consecuencias tiene este proceso?
Bajo el título de “Probióticos y prebióticos en
Hepatología”, Germán Soriano, del Hospital
de la Santa Creu y Sant Pau, hizo un análisis
de la posible utilidad de estos microorganismos
en hepatología, destacando que los probióticos y
prebióticos se encuentran entre las alternativas
al tratamiento antibiótico en las enfermedades
hepáticas, por su triple capacidad para: modular
la flora intestinal; disminuir la permeabilidad
intestinal y modular la respuesta inflamatoria
(inmunomodulación).
18
Cuando hay inflamación se lesionan estructuras, en este caso los
hepatocitos, que pierden las microvellosidades. Se activan las células estrelladas hepáticas, sintetizan colágeno y se produce fibrosis, y la pérdida de las fenestraciones entre las células endoteliales
de los sinusoides, es decir, de los capilares hepáticos.
¿Cuáles son las enfermedades hepáticas más frecuentes y su
importancia?
En primer lugar, la esteatohepatitis no alcohólica, de prevalencia
creciente por el aumento de la obesidad y el sobrepeso, y la esteatohepatitis alcohólica, también muy frecuente. El otro gran grupo
son las hepatitis crónicas, por el virus B o C. Algunos de los pacientes con estas enfermedades evolucionan hacia una cirrosis,
que cuando progresa a cirrosis descompensada, da origen a las
grandes complicaciones de esta enfermedad: ascitis, infecciones,
encefalopatía hepática y hemorragia digestiva. Finalmente, debido
a fenómenos inflamatorios repetidos, en algunos pacientes se acaba produciendo un tumor hepático, un hepatocarcinoma.
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¿Cuál es el más grave de estos procesos y qué papel pueden
tener probióticos y prebióticos?
La cirroris es la enfermedad hepática más grave y con mayores
consecuencias para el paciente. Los eventos fisiopatológicos que
ocurren en la cirrosis (también aplicables a la esteatohepatitis alcohólica/no alcohólica) ayudan a entender por qué probióticos y
prebióticos pueden ser útiles en la cirrosis. Los paciente presentan
insuficiencia hepática e hipertesión portal y como consecuencia
de ello, alteraciones en la microbiota en forma de sobrecrecimiento bacterial intestinal y de trastornos en la permeabilidad intestinal, que aumenta. Debido al incremento de las bacterias a nivel
intestinal y a la mayor permeabilidad intestinal, esas bacterias y
sus productos pasan de la luz intestinal a localizaciones extraintestinales, fenómeno conocido como traslocación bacteriana. La
translocación bacteriana va a producir alteraciones inmunológicas
en forma de déficits y de una respuesta inflamatoria inadecuada.
Este estado proinflamatorio va a contribuir a su vez a alteraciones
hemodinámicas y al daño celular hepático.
¿Cuáles son las consecuencias más frecuentes?
Si consideramos que las bacterias intestinales están escapando
a localizaciones extraintestinales, la consecuencia más lógica es
que ocurran infecciones bacterianas. También otros proceso como
ascitis-síndrome hepatorrenal, hemorragia digestiva y encefalopatía hepática. Esta secuencia fisiopatológica se puede evitar con
antibióticos. Su utilidad está demostrada desde hace mucho tiempo en la prevención de infecciones.
Sin embargo, si los antibióticos son útiles, ¿por qué hay que
buscar alternativas?
Los tratamientos antibióticos se asocian cada vez más a la aparición de resistencias bacterianas. En cirróticos se está observando
que estas infecciones son de difícil manejo y se acompañan de
una elevada morbilidad y mortalidad.
¿Es aquí donde surge el interés terapéutico de probióticos y
prebióticos en hepatología?
Sí, porque hay que buscar alternativas a los antibióticos.
¿A nivel experimental qué se ha observado?
He presentado tres trabajos con probióticos, que no reflejan ningún beneficio sobre la microbiota ni en la translocación bacteriana.
Aunque su resumen es bastante desalentador, se sabe que no
todos los probióticos ejercen los mismos efectos en una misma
situación clínica o experimental y además hay evidencias crecientes de que combinaciones de diversos probióticos e incluso de
probióticos y prebióticos tendrían un efecto más potente que un
solo probiótico.
¿Es el caso de VSL#3 que ustedes han estudiado?
Sí, VSL#3 es una mezcla de 8 probióticos sobre todo Lactobacillus
y bifidobacterias. Realizamos un estudio en ratas con cirrosis por
CCl4, que concluye que las ratas cirróticas que recibieron VSL#3
presentaron menor translocación bacteriana a ganglios y localizaciones extraintestinales que las ratas cirróticas tratadas con agua.
Curiosamente no hubo cambios en la flora intestinal y, por tanto,
esa menor translocación bacteriana seguramente fue consecuencia de un efecto positivo en la barrera intestinal y no de cambios
en la microbiota. También observamos un aumento de la concentración de ocludina a nivel intestinal y una disminución del daño
oxidativo en las que recibieron VSL#3.
¿Qué cambios se observaron sobre el estado proinflamatorio
característico de la cirrosis y en la lesión hepática?
El estado proinflamatorio mejoró, pero la lesión hepática no. Es
decir, disminuyó la translocación bacteriana y algunas de sus consecuencias inmunológicas, pero no mejoró la lesión hepática. Sin
embargo, otros estudios utilizando estos tratamientos sí han demostrado beneficio en la lesión hepática.
En este sentido, ha presentado un modelo de un simbiótico
aplicado sobre fibrosis por CCl4.
Sí, en ratas que no llegan a desarrollar cirrosis pero sí fibrosis,
que reciben el tratamiento durante 7 semanas (D’Argenio, Liver
Int 2013). El preparado simbiótico con L. paracasei B21060, Lglutamina, y los prebióticos Arabinogalactan y Xilo-oligosacáridos,
sí consiguió disminuir la lesión hepática evaluada por los niveles de
transaminasas y la concentración de fibras de colágeno.
¿Y por qué pueden ser útiles probióticos y prebióticos?
¿A nivel clínico qué datos hay?
Debido a sus propiedades, a su capacidad para modular la flora
intestinal, para disminuir la permeabilidad intestinal y para modular
la respuesta inflamatoria (inmunomodulación). Pueden actuar en
la microbiota, en la barrera intestinal y en los trastornos inmunológicos.
Primero hay que destacar algunos problemas con los estudios clínicos en este campo: 1) No son fármacos, por tanto las normas
reguladoras son diferentes y menos estrictas; 2) Hay escasez de
ensayos clínicos de alta calidad; 3) La mayor parte de estudios con
un elevado número de pacientes se han realizado en India y China, pero hay pocos estudios en pacientes occidentales e incluyen
un número escaso de pacientes; 4) Hay múltiples probióticos y
prebióticos con efectos distintos en diferentes situaciones clínicas.
Todo ello hace que sea difícil obtener conclusiones fiables.
¿Hay estudios al respecto?
Sí, en mi presentación he repasado los más representativos sobre
la posible utilidad de probióticos y prebióticos en hepatología, tanto experimentales como clínicos.
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Ha presentado varios trabajos sobre VSL#3.
Sí, en primer lugar un estudio (Loguercio, J Clin Gastroenterol
2005) que evaluó VSL#3 en pacientes con distintas hepatopatías
(esteatohepatitis no alcohólica, hepatitis crónica por virus C, cirrosis alcohólica, cirrosis por virus C). Se les administró durante 3
meses. Disminuyeron las transaminasas en todos los grupos; mejoró la albúmina y la bilirrubina en cirrosis alcohólica; disminuyó el
estado proinflamatorio en la cirrosis alcohólica; disminuyó el daño
oxidativo en esteatohepatitis no alcohólica y en la cirrosis alcohólica, y el óxido nítrico en todos los grupos.
¿Parecen resultados muy interesantes?
Sí lo son, pero el estudio en mi opinión tiene un gran problema y
es que no dispone de grupos control, lo que hace que las conclusiones deban tomarse con cierta precaución. No obstante abre
toda una serie de líneas de investigación que deben seguirse en
estudios doble ciego con placebo.
Ha hablado de otros estudios que emplean VSL#3 como adyuvante del tratamiento estándar.
Sí, hay estudios con VSL#3 que demuestran que por sí solo no
disminuye la presión portal. Sin embargo, he presentado un estudio realizado en India (Gupta, Liver Int 2013) que estudia VSL#3
como adyuvante de los β-bloqueantes, que es el tratamiento estándar para prevenir la hemorragia por varices en los pacientes
con cirrosis. Según los resultados obtenidos, parece que añadir
VSL#3 al propanolol aumentaría la eficacia del tratamiento.
También he presentado esa estrategia en otro trabajo con probióticos como adyuvantes de norfloxacino en la profilaxis de la peritonitis bacteriana espontánea, una complicación de la cirrosis (Pande, Eur J Gastroenterol Hepatol 2012). La mezcla de probióticos
que se utilizó fue E. faecalis JPC, C. butyricum, B. mesentericus
JPC y bacillus coagulans. En este caso, la adyuvancia probióticosfármaco no fue útil.
¿Y en encefalopatía hepática hay datos?
Sí, es el campo en el que más se ha publicado, sobre todo en los
dos últimos años, con estudios muy interesantes. Hay estudios
sobre prevención secundaria en pacientes que ya han tenido una
encefalopatía hepática, que revelan una eficacia similar de VSL#3
y lactulosa en la prevención de la recurrencia de la encefalopatía
hepática (Agrawal, Am J Gastroenterol 2012). También son interesantes los resultados de un trabajo con VSL#3 en la profilaxis
primaria de la encefalopatía hepática (Lunia, Clin Gastroenterol Hepatol 2013), que a los tres meses de administración revela algunos
resultados como estos: disminución del tiempo de tránsito intestinal, disminución del sobrecrecimiento bacteriano intestinal, disminución de la amoniemia y reducción del porcentaje de pacientes
que presentaba encefalopatía hepática mínima.
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También se ha referido al uso de simbióticos y prebióticos en
pacientes cirróticos.
Sí, sobre todo un estudio realizado en China (Liu, Hepatology
2004), que creo que es de los mejor diseñados en el campo de
los probióticos y prebióticos en hepatología. Se incluyeron 55 pacientes cirróticos con encefalopatía hepática mínima. Tanto en el
grupo de tratamiento con simbióticos como en el de prebióticos se
observó que disminuyeron las bacterias fundamentalmente patógenas y aumentaron las bacterias potencialmente beneficiosas en
heces. Además disminuyó el porcentaje de pacientes que presentaba encefalopatía hepática mínima. La función hepática mejoró
de forma estadísticamente significativa en el 50% de los pacientes
tratados con simbióticos, y no hubo cambios significativos en los
tratados con prebióticos. También se demostró una disminución
de la endotoxemia y de la amoniemia.
¿Qué conclusiones saca de este amplio repaso?
- Los probiótidos y prebióticos, especialmente en combinaciones
de varios de ellos, pueden ser útiles en el tratamiento de las enfermedades hepáticas
- En la cirrosis, los probióticos y prebióticos pueden retrasar la evolución de la enfermedad, hay datos que así lo sugieren, así como
prevenir algunas de sus complicaciones, especialmente la encefalopatía hepática, donde hay más evidencias sobre todo en estos
últimos años.
- Son precisos más estudios, tanto a nivel experimental como clínico, para conocer mejor las posibles aplicaciones y la seguridad
de estos tratamientos, así como los mecanismos implicados en
sus efectos.
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“Además de la interacción
entre microbiota y dieta, hay
que destacar que la microbiota
actúa sobre la sensibilidad y el
control de la función digestiva”
A modo de introducción, ¿cómo se justifica esa relación
dieta, microbiota y síntomas digestivos?
FERNANDO AZPIROZ
Jefe Servicio de Aparato Digestivo del Hospital
Universitario Vall D’Hebron, Barcelona
Normalmente, el contenido intestinal, fundamentalmente los nutrientes, desencadenan una serie de reflejos, de forma que el aparato digestivo adapta su función para llevar a cabo el proceso de
digestión. Normalmente todo este proceso pasa desapercibido.
Sin embargo, en algunas circunstancias se activan vías sensitivas
y se produce percepción consciente de síntomas digestivos. Estos síntomas generalmente son leves y afectan a gran parte de
la población, pero en algunos casos estos síntomas llegan a ser
tan frecuentes o tan intensos que llevan a los pacientes a acudir
al médico.
¿Por qué se producen esos síntomas?
La sesión sobre Usos Clínicos, moderada por el
doctor Miguel Mínguez del Hospital Clínico de
Valencia, se abrió con la conferencia del doctor Fernando Azpiroz, jefe del Servicio de Aparato Digestivo del Hospital Universitario Vall
D’Hebron (Barcelona), quien centró su exposición en el triángulo formado por dieta, microbiota y síntomas digestivos. A través de distintos
ensayos, Azpiroz demostró la interacción bidireccional entre microbiota y dieta, destacando
además que la microbiota actúa sobre la sensibilidad, los reflejos y el control de la función digestiva.
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Básicamente hay tres mecanismos. Se pueden producir síntomas
digestivos porque hay un contenido anormal dentro del tracto digestivo, porque la función del tubo digestivo (la motilidad o la secreción/absorción) no se controla adecuadamente o bien porque
existe una hipersensibilidad del tubo digestivo, de forma que estímulos fisiológicos activan vías sensitivas y producen los síntomas.
¿Qué alimentos producen síntomas?
Entre los alimentos que los pacientes refieren como inductores de
síntomas en primer lugar están las grasas y fritos.
¿Por qué las grasas?
En el laboratorio se puede evaluar la sensibilidad digestiva de una
forma relativamente sencilla, hinchando un balón montado sobre
una sonda dentro del intestino y pidiendo a los participantes que
gradúen la sensación que perciben en una escala. De esta forma
se puede observar que los estímulos pequeños que no producen
ninguna estimulación de la pared, pasan desapercibidos. Aumentando el volumen de distensión llega un momento en el que se
activan receptores de tensión en la pared digestiva y empiezan a
notarse síntomas. Con volúmenes mayores, los síntomas llegan a
nivel de molestia.
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Si con el mismo grupo de sujetos se realiza el mismo experimento,
pero añadiendo una segunda sonda a través de la que se infunde
una cantidad muy pequeña de lípidos en el duodeno, se observa
que se produce una hipersensibilidad: volúmenes que no se perciben en condiciones basales, con lípidos producen percepción y
volúmenes que se toleran en condiciones basales producen molestia cuando administramos lípidos concomitantemente. Es decir,
uno de los mecanismos por los que los lípidos producen síntomas
es porque sensibilizan el tubo digestivo y se ha demostrado que
este tipo de sensibilización está exagerada en pacientes con síntomas funcionales.
¿Y cuál es el papel de la microbiota en todo esto?
Hoy día tenemos datos suficientes como para considerar que el
aparato digestivo tiene dos partes. Desde el estómago hasta íleon
terminal, el aparato digestivo se dedica a extraer los nutrientes de
la dieta. Tras este proceso de digestión y absorción queda un pequeño residuo que pasa al intestino grueso, donde se utiliza como
sustrato que permite la proliferación de la microbiota.
¿Cuál es entonces la función de esa parte del aparato digestivo?
Hoy día se puede asumir que la función primordial del intestino
grueso es proporcionar un nicho adecuado para albergar la microbiota; de hecho la mayor parte de la microbiota humana se aloja
en el colon.
¿Y qué relación tiene la microbiota con la dieta y con los
síntomas?
En primer lugar, hay evidencia de que el contenido intestinal, que
proviene de la dieta, tiene una interacción bidireccional con la microbiota. El contenido activa metabólicamente y determina la proliferación de la microbiota, y ésta a su vez transforma el contenido.
Mediante resonancia magnética nuclear se ha determinado que
en sujetos sanos el volumen del contenido del colon es aproximadamente de 500-700 ml. Aproximadamente la mitad de este
contenido son bacterias. También sabemos que la producción fecal diaria es de unos 100 ml. Esto quiere decir que el turn-over del
contenido, y, por tanto, de la microbiota, es tremendo y cualquier
efecto de la dieta se puede manifestar en 3-4 días.
Ha presentado un ejemplo de cómo la comida modifica el
contenido de la microbiota y activa las bacterias…
Sí, se trata de un grupo de sujetos sanos al que en primer lugar
estudiamos en su dieta habitual, y después con una dieta alta en
residuos durante tres días. Al final de cada periodo se recogió el
gas producido durante 6 horas después de administrarles un desayuno de prueba mediante una sonda rectal. Los sujetos con su
dieta habitual, producen una cantidad de unos 200 ml de gas durante 6 horas pospandriales. En los mismos sujetos con una dieta
alta en residuos se triplica la producción de gas. Es decir, hay una
relación entre dieta, activación metabólica bacteriana y contenido
intestinal. Además, en condiciones basales con su dieta habitual
los participantes referían una sensación de bienestar digestivo,
que desapareció tras tres días de dieta alta en residuos junto con
la aparición de síntomas.
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¿Qué papel juega la microbiota en todo esto?
La microbiota no sólo interacciona con el contenido, sino que también puede modular la sensibilidad del tubo digestivo y los reflejos
que controlan la función digestiva.
Por ejemplo, se ha referido la relación entre el empleo de
probióticos y cambios en la motilidad intestinal.
Sí, he citado un estudio de Agrawal (Agrawal et al. Aliment Pharmacol Ther, 2009), en el que se comparan los datos del tránsito
del intestino delgado de en pacientes a los que se les administró,
o un probiótico. En condiciones basales los dos grupos son iguales, pero tras cuatro semanas de tratamiento el grupo al que se le
administra probióticos registra cambios de la motilidad intestinal y
del tránsito intestinal, asociados a una disminución de la sensación
de distensión.
¿Y desde el punto de vista de la sensibilidad intestinal qué
destaca?
Me he referido a un experimento (Adapted from Verdú, Gut 2006)
en el que se midió la sensibilidad intestinal en ratones. Un grupo
de animales estaba tratado con antibióticos presentaban una hipersensibilidad intestinal, que a su vez revertía recolonizando la
flora. Éstos experimentos indican que la microbiota puede influir la
sensibilidad intestinal.
¿Estos datos qué utilidad pueden tener?
Estos datos sugieren que cabe la posibilidad de utilizar la dieta y
sus efectos sobre la microbiota intestinal como arma terapéutica.
Por ejemplo, en un grupo de pacientes con síntomas digestivos se
midió la cantidad de gas que producían y el número de evacuaciones a lo largo del día. Tras someterles a una dieta baja en residuos,
se observó una modificación del metabolismo de la microbiota con
una disminución del gas producido y evacuado. Antes del tratamiento los pacientes referían síntomas de nivel moderado-alto y
con el tratamiento dietético, la severidad de los síntomas se redujo
de una forma efectiva. Además inicialmente sus síntomas se asociaban a un malestar digestivo y con el tratamiento los pacientes
refirieron un cierto grado de bienestar digestivo.
¿Cuál es la conclusión final de esta relación triangular?
Si ponemos todo junto, dieta, microbiota y síntomas digestivos,
vemos que hay una interacción bidireccional entre microbiota y
dieta, pero además la microbiota modula la sensibilidad y los reflejos que controlan la función digestiva. Los tres factores, contenido
(aportado por la dieta), sensibilidad y función intestinal pueden determinar la aparición de síntomas. La microbiota no sólo influencia
la aparición de síntomas en pacientes, sino que también en condiciones normales puede determinar la percepción de bienestar
digestivo. Éste es un efecto potencialmente interesante, pero todavía poco estudiado.
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“Es necesario desarrollar
estrategias para favorecer
el establecimiento de la
microbiota en prematuros
y minimizar el efecto de
antibióticos”
¿Por qué surge esta investigación centrada en el neonato?
Porque está demostrado que el establecimiento de la microbiota
intestinal comienza con el nacimiento y juega un papel esencial en
el desarrollo del intestino, del sistema inmune y la futura salud del
individuo.
MIGUEL GUEIMONDE
Instituto de Productos Lácteos de Asturias (IPLA),
Consejo Superior de Investigaciones Científicas
(CSIC)
¿Hay alguna diferencia en el caso de partos prematuros?
Diversos estudios han caracterizado el proceso de establecimiento
y desarrollo de la microbiota intestinal en neonatos y sí han demostrado alteraciones relacionadas con el parto prematuro. Sin
embargo, el efecto de factores concretos, como el uso de antibióticos antes del parto, sobre este proceso de establecimiento de la
microbiota intestinal es aún desconocido.
En este sentido, ¿qué estudiaron durante la investigación?
El investigador del Instituto de Productos Lácteos
de Asturias (IPLA-CSIC) Miguel Gueimonde fue
el encargado de iniciar las comunicaciones orales
de la sesión sobre Usos Clínicos con un trabajo
titulado “Efecto del uso de antibióticos antes del
parto sobre el establecimiento de la microbiota
intestinal en el neonato”. Entre los firmantes figuran, junto al investigador principal, S. Arboleya, B. Sánchez, C. G. de los Reyes-Gavilán y A.
Margolles, del IPLA-CSIC, además de C. Milani, S. Durante y M. Ventura, del Laboratorio de
Probiogenómica, del Departamento de Ciencias
de la Vida, de la Universidad de Parma (Italia).
En la investigación también han participado los
especialistas G. Solís, del Servicio de Pediatría
del Hospital Universitario Central de Asturias
(SESPA) y N. Fernández, del Servicio de Pediatría del Hospital de Cabueñes (SESPA).
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Llevamos a cabo un análisis de la microbiota fecal de 40 reciénnacidos (27 prematuros extremos y 13 niños nacidos a término)
durante los tres primeros meses de vida.
¿Qué método utilizaron para el estudio?
Se monitorizó el uso perinatal de antibióticos y se determinó la
composición de la microbiota intestinal utilizando el análisis del
ADNr 16S mediante la tecnología Ion Torrent.
¿Qué resultados obtuvieron?
Los resultados obtenidos permitieron identificar alteraciones en
el proceso de establecimiento de la microbiota intestinal en niños
prematuros extremos. Del mismo modo, este estudio ha puesto
de manifiesto la enorme influencia del uso de antibióticos antes
del parto sobre el establecimiento de la microbiota intestinal en el
neonato.
¿Qué conclusiones revelan estos datos?
Estos resultados señalan la necesidad de desarrollar estrategias
de intervención dirigidas a favorecer el proceso de establecimiento
de la microbiota intestinal en el neonato y/o a reducir el impacto de
la administración de antibióticos antes del parto.
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“La administración de un
compuesto probiótico en niños
con cólico reduce los minutos
de llanto por día y la duración
de los episodios”
¿En qué contexto se sitúa esta investigación?
El síndrome del llanto excesivo infantil, generalmente conocido
como cólico infantil, es una de las principales causas de consulta
pediátrica durante el primer año de vida.
JONATHAN SANTAS
AB-Biotics, S.A. Parc de Recerca UAB
¿En qué ha consistido el trabajo?
En el estudio se evaluaron in vitro las propiedades probióticas de
dos cepas acidolácticas seleccionadas para el tratamiento de cólicos infantiles y posteriormente confirmamos su seguridad y eficacia en un estudio clínico piloto.
¿Y qué resultados observaron?
Jonathan Santas, de la empresa AB-Biotics S. A.,
con sede en el Parc de Recerca de la Universitat
Autónoma de Barcelona (UAB), presentó un trabajo centrado en el “Estudio de las propiedades
probióticas de AB-Colic para la diminución del
llanto excesivo infantil”. De sus principales conclusiones nos habla en esta entrevista.
Se vio que las cepas presentan buena capacidad de sobrevivir
a condiciones gastrointestinales y adherirse al epitelio intestinal,
muestran propiedades anti-inflamatorias y capacidad antagonista
contra patógenos comúnmente presentes en la microbiota intestinal de niños con cólicos. Una característica muy interesante de las
cepas estudiadas es que no son productoras de CO2, siendo buenas candidatas para evitar molestias al ser administradas a bebés.
¿Qué método siguieron para la validación?
La eficacia de la fórmula probiótica AB-Colic, compuesta por las
dos cepas, se evaluó en un ensayo aleatorizado, doble ciego,
controlado con placebo en bebés de entre 21 y 120 días. El estudio presentaba las siguientes características diferenciales frente
a otros presentes en la bibliografía: una duración del tratamiento
inferior (14 días); inclusión de bebés alimentados con leche materna o fórmula; y que presentaban llanto excesivo definido como
“un llanto intenso, persistente, incontrolable e inexplicable en niños
aparentemente sanos, de una duración mínima de 60 minutos al
día, durante 3 o más episodios al día, que tienen lugar en 3 o más
días durante al menos 1 semana, y que supone un problema para
el normal funcionamiento de la unidad familiar”.
¿Cuál es la principal conclusión del estudio en su opinión?
Los resultados muestran que la administración de la fórmula probiótica reduce los minutos de llanto por día una media del 67,5%
así como la duración de los episodios.
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“Hemos comprobado
probióticos seguros con gran
potencial para colonizar el
intestino infantil en niños
prematuros”
¿Por qué decidieron llevar a cabo esta investigación?
En un estudio previo, se observó una baja diversidad bacteriana,
una alta concentración de bacterias de origen hospitalario y una
baja concentración de bifidobacterias y lactobacilos en las heces
de niños prematuros.
ESTHER JIMÉNEZ
Departamento de Nutrición, Bromatología
y Tecnología de los Alimentos.
Universidad Complutense de Madrid
¿Qué indicaban esos resultados?
Ese estudio sirvió de base para un ensayo piloto de administración
de probióticos a niños prematuros de muy bajo peso (<1.200 g),
una población especialmente sensible a las infecciones nosocomiales.
¿Qué se proponían con el ensayo?
Un ensayo piloto sobre la administración de probióticos a niños prematuros de muy bajo peso
ha centrado la intervención de Esther Jiménez,
investigadora del Departamento de Nutrición,
Bromatología y Tecnología de los Alimentos de
la Universidad Complutense de Madrid. En el
trabajo también han intervenido L. Moles, J. de
Andrés, M. Gómez, L. Fernández y J.M. Rodríguez, del mismo centro, junto a E. Escribano, M.
Romero, M.T. Montes, P. Amo, M. Gil, J. Quero y
M. Sáenz de Pipaón, del Servicio de Neonatología del Hospital Universitario La Paz. J. de Andrés, L. Fernández y J.M. Rodríguez pertenecen
también a la empresa Probisearch (Tres Cantos,
Madrid).
Los objetivos de este ensayo fueron: (a) evaluar su seguridad y (b)
determinar si eran capaces de colonizar el intestino de niños en los
que la antibioterapia es una práctica habitual.
Para ello, ¿qué método utilizaron?
Se administró un probiótico que contenía dos cepas aisladas de
leche humana (una perteneciente a la especie Lactobacillus salivarius y la otra a Bifidobacterium breve) a 6 prematuros; paralelamente, otro grupo de niños recibió el probiótico comercial Infloran®.
¿Tras el periodo de administración qué se comprobó?
Una semana después del nacimiento, se detectó la presencia de
lactobacilos y bifidobacterias (5,7-9 log ufc/g) en las heces de los
niños que habían recibido alguno de los dos probióticos. El análisis
de los aislados determinó que se trataban de las mismas especies y cepas que se habían administrado. Su concentración se
mantuvo constante e, incluso, aumentó a lo largo de las semanas
siguientes.
¿Qué significan estos datos?
Los resultados obtenidos indican que ambos probióticos son seguros para la población diana, tienen un gran potencial para colonizar el intestino infantil y favorecen una mayor diversidad bacteriana. En consecuencia, abren la puerta para ensayos dirigidos a
evaluar su eficacia clínica en niños prematuros.
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“Lactobacillus fermentum
CECT5716 reduce la carga de
Staphylococcus en la leche de
mujeres que sufren dolor en el
pecho durante la lactancia”
¿En qué contexto se enmarca esta investigación?
Alrededor del 10% de las mujeres en periodo de lactancia pueden
experimentar molestias o dolor en el pecho no asociado con fiebre
que se ha relacionado con Staphylococcus.
Mª PAZ DÍAZ - ROPERO
Departamento de Ensayos Clínicos
de Biosearch S.A. (Granada)
En ese sentido, ¿qué se proponían con el estudio?
El objetivo era evaluar la efectividad de L.fermentum CECT5716
para reducir la carga de Staphylococcus en las muestras de leche
de las mujeres que sufren dolor en el pecho durante la lactancia.
¿Con qué método lo llevaron a cabo?
La sesión sobre usos clínicos concluyó con la intervención de María Paz Díaz-Ropero, del Departamento de Ensayos Clínicos de Biosearch
S.A. (Granada), quien presentó la comunicación
“Lactobacillus fermentum CECT5716 reduce la
carga de Staphylococcus en la leche de mujeres
que sufren de dolor en el pecho durante la lactancia mejorando la sintomatología”. En el trabajo
también figuran como firmantes J. A. Maldonado-Lobón, O. Bañuelos, A. D. Valero, J. Fonollá y
M. Olivares, de la misma empresa, además de M.
A. Díaz, de la Unidad de Ginecología del Hospital Virgen de las Nieves (Granada)
Se hizo un estudio controlado y doble ciego con mujeres aquejadas de dolor en el pecho durante la lactancia y con niveles de
bacterias totales en la leche superior 1.000 ufc/ml de leche (n=97).
Las voluntarias se distribuyeron aleatoriamente en cuatro grupos.
Tres grupos recibieron la cepa probiótica durante 21 días a diferentes dosis: 3x109 cfu/día; 6x109 cfu/día, 9x109 cfu/día y un grupo
control recibió un placebo. En los tiempos 0, 7, 14 y 21 días se
cuantificó la carga de Staphylococcus en las muestras de leche
mediante PCR cuantitativa y se evaluó el dolor que sentían las mujeres mediante encuesta Española de dolor adaptada de McGill.
¿Cuáles fueron los resultados?
El consumo de L.fermentum CECT5716 redujo significativamente
(p<0,05) la carga de Staphylococcus en la leche materna de mujeres que sufren de dolor de pecho durante la lactancia. Al mismo
tiempo se observó una reducción significativa del dolor en estas
mujeres desde la primera semana de tratamiento (p<0,05). No se
observaron diferencias significativas entre las diferentes dosis.
¿Qué conclusión extraen del trabajo?
El consumo de L.fermentum CECT5716 reduce la carga de Staphylococcus en la leche de mujeres con dolor en el pecho durante
la lactancia aliviando los síntomas.
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“Las bacterias probióticas
estimulan el intestino
de manera distinta a las
comensales favoreciendo la
respuesta mucosa y sistémica”
¿Por qué este tema sobre inmunomodulación por bacterias
comensales y probióticas y no otro?
GABRIELA PERDIGÓN
Centro de Referencia para Lactobacilos
(CERELA-CONICET) - Universidad Nacional
de Tucumán (Argentina)
Porque en mi grupo llevamos mucho tiempo trabajando en probióticos y viendo cuáles son sus propiedades en distintas situaciones
de patología, como infecciones, enfermedad inflamatoria o cáncer
de colon.
Usted misma arrancaba preguntando ¿para qué queremos los
probióticos si tenemos las bacterias comensales? ¿Lo puede
explicar?
Son bacterias diferentes y por eso desde hace tiempo iniciamos
una serie de estudios comparativos entre ambas, cuyos resultados
he expuesto a lo largo de mi charla.
Gabriela Perdigón fue la primera de las expertas internacionales en intervenir en el Workshop. Esta investigadora argentina, procedente
del Centro de Referencia para Lactobacilos (CERELA-CONICET), y de la Universidad Nacional
de Tucumán(UNT),con sede en Tucumán, fue la
encargada de abrir la sesión de inmunonutrición
con una charla titulada “Microbiota intestinal:
inmunomodulación por bacterias comensales y
probióticas”. Perdigón presentó los principales
resultados de línea de trabajo de su grupo sobre
el efecto inmunomodulador de los probióticos.
Entre otros aspectos, destacó que los resultados
muestran que el impacto probiótico a nivel intestinal da señales que influenciarían la respuestade mucosas y sistémica de manera favorable al
huésped.
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¿Y cómo se establece la relación con el sistema inmune?
El ecosistema intestinal es muy complejo y algo muy importante es
que en ese ecosistema coexisten todas las células de la respuesta
inmune. El intestino es, por ejemplo, uno de los órganos inmunológicos que produce mayor cantidad de inmunoglobulina. El 70%
se produce a nivel del intestino. Hablamos de inmunoglobulina A,
pero no sólo, ya que es realmente quien va a gobernar o a va a
estar muy relacionado con lo que es la inmunidad sistémica.
A este nivel, ¿cuáles son esas funciones inmunes de la microbiota?
La microbiota intestinal tiene una gran importancia en la maduración del sistema inmune y también en un proceso de tolerancia
oral que se desarrolla a nivel del intestino. Es decir, la microbiota
mantiene la homeostasis intestinal, la inducción de la respuesta
inmune y la tolerancia oral.
También se ha visto que la microbiota es capaz de producir, a través de los metabolitos que induce toda la comunidad microbiana,
una activación muy importante sobre células del epitelio intestinal.
Esto es determinante porque el epitelio intestinal no es una célula
cualquiera, sino que podemos decir que es como la directora de
orquesta de todo lo que después va a ocurrir o va a poner en
funcionamiento a las células que se encuentran subyacentes en la
lámina propia del intestino.
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Pero la microbiota no sólo va a ser tan importante desde el punto
de vista de la inducción de respuesta inmune y de regulación, sino
que además va a ser clave en la maduración del sistema inmune.
Ya desde 1978 hay trabajos que demuestran la importancia de la
microbiota en la maduración inmune y mayor competencias de las
células, mayor celularidad y maduración. Nosotros hemos comprobado en ratones convencionales, por ejemplo, que a medida
que se van colonizando también va aumentando el número de células IgA y la IgA total.
Los estudios que ha presentado corroboran efectivamente
que el desarrollo y la implantación de la microbiota regulan de
forma muy determinante la respuesta inmune y la maduración
de las células inmunes. ¿Qué ocurre con esa función inmune
cuando ya hablamos de edad adulta?
Cuando llega el estado adulto todos ya tenemos una microbiota
completa, en la que hay cantidad de gérmenes Gram(+) y Gram(-).
Al preguntarnos y tratar de identificar las funciones de cada población y los mecanismos de activación inmune que surgen, algunos
trabajos decían que la microbiota Gram(-) era la principal responsable de mantener los mecanismos de tolerancia oral (regulación)
y que la Gram(+) era la más importante en la inducción (activación)
de la respuesta inmune. Después surgieron otros trabajos que señalaban que las bifidobacterias también podían tener algún efecto
en los mecanismos de tolerancia oral. En realidad hasta ahora no
se sabe exactamente cuál de esas dos poblaciones es la más implicada en mantener la población de células reguladoras. Nosotros
creemos que son mayoritariamente los Gram(-) y probablemente la
población de bifidobacterias .
¿Ahí radica precisamente su interés por estudiar las diferencias entre bacterias comensales y probióticas?
Sí, a raíz de esos trabajos, desarrollamos experiencias para comparar tanto las bacterias comensales como las aún no comensales. Comparamos bacterias comensales con un microorganismo
probiótico, un L. casei, que ya habíamos estudiado como efectivo
en la defensa de infecciones y en cáncer de colon. Observamos
que tanto las bacterias Gram(+) como las Gram(-) y la cepa probiótica indujeron una respuesta de IgA, por tanto, ambas participaban
en ese proceso. Cuando profundizamos, aunque a nivel de IgA no
habíamos visto diferencias, sin embargo sí vimos diferencias estudiando dos citoquinas importantes como interferón gamma (IFN-γ)
y TNFalfa. Observamos una diferencia entre cepas probióticas y
las no probióticas tanto para IFN-γ como para TNFalfa. Si bien con
ambas había un aumento, la producción siempre era mucho más
importante con la cepa probiótica.
¿Qué otras variables midieron?
Por ejemplo, la interleucina-10 (IL-10). Con la bacteria probiótica
aumentaba ligeramente en relación a las bacterias comensales.
Ese aumento también se observa en otras células productoras de
citoquinas en lámina propia del intestino delgado.
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¿Qué significan estos datos?
Teníamos que la microbiota Gram(+) y la Gram(-) van a participar
tanto en la activación como en la regulación del sistema inmune,
que la microbiota Gram(-) estaría más involucrada en la regulación,
mientras que la Gram(+) más involucrada en la activación. Esta era
nuestra referencia, pero en realidad nosotros vimos que tanto las
bacteria Gram(+) como las Gram(-) participan activamente en los
dos procesos. También destaca la activación que puede inducir
la microbiota intestinal al ser capaz de favorecer o aumentar el
número de células IgA. Es capaz de aumentar los marcadores que
expresan la activación de los macrófagos y las células dendríticas.
La activación inducida no afecta la homeostasis intestinal.
Este es el conocimiento sobre lo que hacen las bacterias comensales, pero ¿qué papel cumplen las bacterias probióticas
en la estimulación del sistema inmune mucoso asociado a intestino?
Sabemos que las bacterias de la microbiota normal no toman contacto directo con la célula epitelial intestinal. Sin embargo, tratamos de responder estas preguntas, ¿el probiótico puede interaccionar con la célula intestinal?, ¿qué mensaje le da ese probiótico
a la célula epitelial? Para ello hicimos estudios de microscopía
electrónica con dos bacterias probióticas, dos L. casei (CRL 431
y DN114-001), y demostramos que pueden interaccionar con las
microvellosidades del epitelio intestinal. Las bacterias comensales
no interactúan con la célula epitelial intestinal, no se encuentran
adheridas a ella, en cambio las bacterias probióticas sí lo hacen. Y
como consecuencia de esa adhesión o activación se produce un
gran aumento en la actividad de esas células epiteliales.
¿Qué mecanismos están implicados en esa activación de la
célula epitelial? ¿Se induce la expresión y liberación de alguna citoquina?
Pensamos que podía ser interleucina-6 (IL-6), porque interleucina-8 (IL-8) e interleucina-1 (IL-1) dieron resultados negativoa frente
al probiótico. Usamos IL-6 porque sabemos que es muy importante en el paso del linfocito B a célula plasmática, que es la productora de la IgA. Observamos una primera diferencia, la mayor
producción de IL-6 por la bacteria probiótica. Para determinar si
estas bacterias inducían alguna modificación intestinal o mensaje
distinto en la célula epitelial, hicimos un estudio histológico. Observamos que había un aumento de células mononucleadas. Al tratar
de identificar qué tipos de mononucleadas eran macrófagos .Observarmos que el probiótico también estimula a la célula epitelial a
producir quimoquinas, (quimioatractantes de macrófagos) lo que
justificaría el aumento de macrófagos en lamina propia observado.
¿Ese efecto es el mismo en un producto fermentado que en
suspensión?
Lo estudiamos y vimos que el efecto es bastante importante tanto
si está en leche fermentada como cuando está en suspensión. Así
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se vio tanto con un marcador de células dendríticas (33D1) como
con otro de macrófagos (F4/80). También vimos que se producía
un aumento de ciertos receptores en esos macrófagos y en las células, como son los receptores TLR2 y el CD-206. Cuando hicimos
la determinación de IgA, aunque no hay diferencias en cuanto al
número de células productoras de IgA, sí que la hay en cuanto a la
concentración total del IgA secretoria total.
Nosotros ya habíamos descrito ese aumento de IgA y su señal
positiva en la mucosa intestinal, pero en ratones convencionales
normales, no para bacterias probióticas.
En ese sentido, ¿qué observaron con las cepas probióticas?
Al estudiar el efecto del probiótico en mucosas distantes de intestino, observamos que al estimular el intestino, se induce una migración de las células a sitios mucosos distantes y después vuelven a
la lámina propia del intestino. Observamos el aumento de células
IgA+ en bronquios y mamas, lo que indica que la leche fermentada
probiótica (LFP) estimula el ciclo de la IgA. Esto nos llevó a demostrar que las bacterias probióticas, pueden estimular el intestino de
manera diferencial a las comensales, e inducen un aumento del
ciclo de la IgA, que favorecería también la inmunidad a nivel del
árbol respiratorio.
También vimos que había una activación importante a nivel de los
macrófagos peritoneales, es decir, que ese estimulo intestinal podía inducir también una activación en otras células distantes como
los macrófagos peritoneales. Por otra parte, también había una
producción importante de citoquinas, destacando que las las bacterias probióticas estimulan interferón gamma (IFN-γ) ,TNFα e IL10.
¿Cuál sería la foto final de su modelo después de esta amplia
línea de estudios y resultados?
Lo que nosotros proponemos como ejemplo de interacción es que
las células probióticas pueden aumentar y favorecer una activación
de la célula epitelial y producir interleucina-6 (IL-6), que activa a las
células inmunes, tanto macrófagos como dendríticas, y que puede
producir una expansión de las células IgA, y aumentar , por tanto,
la cantidad de la IgA secretoria total. Además es muy importante
que ese estímulo a partir de los probióticos puede aumentar el ciclo de la IgA, y a través de los nódulos linfáticos mesentéricos y el
conducto torácico, aumentar la respuesta de IgA en sitios mucoso
distantes como bronquios y en glándula mamaria.
En resumen, ¿cuál es el efecto de la administración de probióticos sobre un huésped inmunocompetente?
Las principales conclusiones de nuestra amplia de línea de trabajo
indican que:
- La administración de probióticos no induce efectos adversos.
Induce autorregulación por producción de citoquinas reguladoras
IL-10, sin modificación de la homeostasis intestinal.
29
- Los probióticos y la LFP inducen un claro efecto sobre las células
epiteliales intestinales y células inmunes asociadas, favoreciendo la
expresión de genes relacionados con la activación inmune, como
receptores de señalización, depuración y la producción de citoquinas.
- Los resultados muestran que el impacto probiótico a nivel intestinal da señales que influenciarían la respuesta sistémica de manera
favorable al huésped.
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“Péptidos encriptados en cepas
de probióticos pueden servir
para desarrollar nutracéuticos
dirigidos a tratar
enfermedades inflamatorias”
¿Por qué decidieron estudiar este tema?
BORJA SÁNCHEZ
Instituto de Productos Lácteos de Asturias
(IPLA-CSIC)
Debido a que el tracto gastrointestinal humano (TGI) aloja una gran
diversidad bacteriana, en donde la presencia de ciertos niveles de
bacterias del ácido láctico (BAL) ha sido correlacionada con un estado saludable o de homeostasis. Además, algunas cepas de BAL
son utilizadas como probióticos en alimentación humana, desconociéndose actualmente muchos de los mecanismos moleculares
responsables de sus efectos beneficiosos sobre el hospedador.
En este sentido, ¿en qué aspecto se centró el trabajo?
Nuestro grupo de investigación concentró parte del trabajo en
conocer el mecanismo de acción de las proteínas extracelulares
secretadas por bacterias del ácido láctico.
¿Qué resultados destacan al respecto?
Las comunicaciones orales de la sesión sobre inmunonutrición comenzó con la intervención de
Borja Sánchez, del Instituto de Productos Lácteos de Asturias (IPLA-CSIC), quien presentó un
trabajo sobre la respuesta de células dendríticas
intestinales a un péptido inmunomodulador encriptado en una proteína extracelular de Lactobacillus plantarum. Se trata de una investigación en la que también han participado Abelardo
Margolles, del mismo centro; David Bernardo,
Hafid Al-Hassi, Elizabeth Mann, Stella Knight,
del Antigen Presentation Research Group, del
Imperial College de Londres, y María Urdaci, de
la Universidad de Bordeaux.
Hemos identificado un péptido (STp), codificado en una de las
proteínas extracelulares mayoritarias de la especie Lactobacillus
plantarum, caracterizado por su abundancia en residuos de serina
y treonina en su secuencia y por la ausencia de puntos de corte
para la mayor parte de proteasas intestinales.
¿Cuál es el papel de ese péptido?
In vitro, este péptido fue capaz de incrementar la producción de
interleucina-10 en células dendríticas intestinales (CDIs) aisladas
de pacientes sanos. Además, células T vírgenes estimuladas con
estas CDIs mostraron un perfil de citocinas regulador, además de
cambiar su patrón de migración a piel en lugar de a intestino. Este
mismo patrón también se observó en CDIs aisladas de pacientes
con Colitis Ulcerosa. De hecho, un reciente estudio en un modelo
animal de Colitis Ulcerosa ha evidenciado el poder terapéutico de
este péptido.
¿Qué conclusiones extraen de estos datos?
Nuestros datos sugieren que este tipo de péptidos encriptados tienen un gran potencial inmunomodulador, pudiendo ser utilizados
para el desarrollo de nutracéuticos orientados al tratamiento de
enfermedades inflamatorias.
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“El consumo de probióticos
puede ser una buena estrategia
para aumentar la longevidad
saludable, según hemos visto
en ratones viejos”
¿A qué responde el estudio de probióticos en el envejecimiento?
CAROLINE HUNSCHE
Departamento de Fisiología Animal II.
Facultad de Ciencias Biológicas. Universidad
Complutense de Madrid
El efecto del consumo de una leche fermentada con
el probiótico Lactobacillus Casei (DN114001)
en la respuesta conductual, inmunológica y de
estrés oxidativo de ratones viejos, centró la intervención de Caroline Hunsche, del Departamento
de Fisiología Animal II de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Complutense
de Madrid. También figuran entre los firmantes
de este trabajo J. Cruces, O. Hernández y M. De
la Fuente, del mismo centro universitario.
31
En el proceso de envejecimiento se produce un deterioro progresivo de todos los sistemas fisiológicos, especialmente de los homeostáticos como el sistema nervioso y el inmunitario, afectando
también la comunicación que existe entre ellos, lo que constituye
el denominado sistema neuroinmunitario. Dicho deterioro está en
la base del aumento de morbilidad y mortalidad que tiene lugar al
envejecer. Dado el actual envejecimiento de la población, debido
al aumento de la esperanza de vida, resulta esencial la búsqueda
de estrategias que aumenten la calidad de vida y disminuyan las
enfermedades relacionadas con el envejecimiento. Se ha visto que
el mantenimiento de una buena salud depende fundamentalmente
de factores ambientales y del estilo de vida (aproximadamente en
un 75%), mientras que una parcela menor se debe a los factores
genéticos (cerca de un 25%). Entre esos factores de estilo de vida,
el consumo de alimentos funcionales, y entre ellos se encuentran
los probióticos, podría ser relevante para revertir o retrasar el deterioro del sistema neuroinmunológico ocasionado durante el envejecimiento y consecuentemente aumentar la longevidad saludable
de los individuos.
¿Entre esas estrategias están los probióticos?
Estudios previos, aunque muy preliminares, han indicado que las
bacterias probióticas parecen aportar beneficios a nivel neurológico e inmunológico, lo que podría resultar en una buena estrategia
para mejorar la calidad de vida durante la vejez.
En este sentido, ¿en qué se centraba su estudio?
El presente estudio tuvo como objetivo verificar los efectos positivos del consumo de un alimento lácteo comercial, con la presencia
de una bacteria probiótica, ingerido durante un tiempo corto de 14
días, en una serie de pruebas de comportamiento y en parámetros
de función y de estado antioxidantes en células inmunitarias de
ratones viejos.
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¿Cómo lo llevaron a cabo?
Se ha administrado a ratones hembras (ICR-CD1) de 72 ± 4 semanas de edad una leche fermentada con la presencia del probiótico
Lactobacillus casei (DN-11400). Tras dos semanas de tratamiento, todos los animales fueron sometidos a una serie de pruebas
conductuales que evaluaron la habilidad sensoriomotora, la coordinación y el vigor neuromuscular, así como también la actividad
exploratoria y los niveles de ansiedad. Posteriormente, fue obtenida la suspensión peritoneal en la que se encuentran las células
inmunitarias, analizándose en las mismas su capacidad funcional
(fagocitosis, quimiotaxis, actividad antitumoral NK y linfoproliferación) y los niveles de defensas antioxidantes.
¿Qué resultados obtuvieron?
Los resultados mostraron que el consumo de este tipo de alimento
mejoró de forma significativa funciones conductuales e inmunitarias que se encuentran deterioradas durante el envejecimiento. Se
ha visto una diminución de los niveles de ansiedad y un aumento
de la capacidad sensoriomotora y exploratoria de los ratones. En
las células inmunitarias se ha observado una mejora de los parámetros inmunitarios estudiados, como la quimiotaxis y la proliferación de los linfocitos, la quimiotaxis y la fagocitosis de los macrófagos y la capacidad de destruición de células tumorales de las
células NK, así como la actividad antioxidante de estas células.
¿Esto indica su posible utilización en humanos?
Estudios realizados por nuestro grupo de investigación, demuestran que los parámetros inmunitarios que se han analizado en el
presente trabajo son buenos marcadores de salud, de la velocidad
de envejecimiento y sirven como predictores de longevidad. Además, presentan una evolución similar a lo largo de la vida de animales de experimentación (ratones) y de los humanos, lo que permite, con las reservas correspondientes, la extrapolación de estos
datos a los humanos. Por ello, de una forma general, se puede
concluir que los resultados de este trabajo sugieren que el consumo de este tipo de alimento podría mejorar la funcionalidad a nivel
del sistema nervioso e inmunitario en la vejez, planteándose como
una buena estrategia para aumentar la longevidad saludable.
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“La fibra del cacao es capaz
de influir claramente en la
producción de ácidos grasos
de cadena corta tras una
intervención nutricional”
¿A qué responde el interés por realizar un estudio sobre el
cacao?
El cacao contiene fibra y polifenoles que pueden afectar directamente al ecosistema intestinal y su relación con el sistema inmunitario.
¿Cuál era el objetivo del trabajo?
MALÉN MASSOT
Departamento de Fisiología, Facultad de Farmacia,
Universidad de Barcelona
Dado que una dieta con un 10% de cacao causa cambios significativos en la composición de la microbiota de ratas jóvenes, el
objetivo del presente estudio era determinar si la dieta de cacao
influye en la producción de ácidos grasos de cadena corta (AGCC)
en el contenido cecal, las heces y si estos cambios también pueden ser observados a nivel sistémico.
¿Algún otro dato a confirmar?
Malén Massot, investigadora del Departamento
de Fisiología de la Universidad de Barcelona,
presentó un trabajo que revela que la fibra de cacao influye en la proporción de ácidos grasos de
cadena corta a nivel intestinal viéndose también
modificada a nivel sérico. En el estudio también
figuran como firmantes Àngels Franch, Margarida Castell y Francisco J. Pérez-Cano, del mismo
centro, además de Adele Costabile, Caroline E.
Childs y Parveen Yaqoob, del Departamento de
Ciencias de la Alimentación y la Nutrición de la
Universidad de Reading (Reino Unido).
Sí, además, los efectos moduladores suelen atribuirse a flavonoides pero otros compuestos presentes en el cacao, como la fibra
también podrían ser responsables, por ello también se estudió una
dieta rica en fibra de cacao.
¿Qué método utilizaron?
Se alimentó a ratas Wistar durante tres semanas con una dieta
estándar, una dieta con un 10% de cacao (con 0,2% de polifenoles, 5,5% de fibra soluble y 16,5% de fibra insoluble) o una dieta
rica en fibra de cacao sin polifenoles. Se tomaron muestras de
heces y sangre antes de comenzar la dieta y el último día de la
misma. Además se recogieron muestras de contenido cecal a día
final de estudio. Se midió el pH fecal y cecal tras tres semanas
de intervención nutricional, y se determinó la concentración de los
principales AGCC en el contenido cecal, heces y suero mediante
cromatografía de gases.
¿Qué resultados observaron?
Tanto la dieta de cacao como la de fibra de cacao redujeron el pH
de las heces (p<0,05 comparado con el grupo control) y el pH del
contenido cecal (p<0,01 frente al grupo control). Tras el metabolismo de la microbiota, la dieta rica en fibra de cacao, a diferencia
de la dieta rica en cacao, incrementó las concentraciones de los
principales AGCC (ácidos acético, butírico y propiónico) en heces y contenido cecal (p<0,05 frente al grupo control), que fueron
capaces de alcanzar el compartimento sistémico (ácido acético,
p=0,029 frente al grupo control).
¿Qué significan estos datos?
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Estos resultados demuestran que la fibra presente en el cacao es
capaz de influir claramente en la producción de AGCC tras una
intervención nutricional y, por consiguiente, de promover la salud
intestinal.
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“Lactobacillus fermentum
es capaz de reducir la
hipersensibilidad visceral y
mejorar la respuesta inmune
alterada en SII”
¿En qué contexto se enmarca esta investigación?
El síndrome del intestino irritable (SII) es un trastorno funcional del
aparato digestivo de alta prevalencia. Debido a los decepcionantes
resultados obtenidos con los tratamientos farmacológicos disponibles hoy en día, la utilización de medicinas alternativas se está
convirtiendo en una opción atractiva para muchos pacientes.
En este sentido, ¿cuál era el objetivo del trabajo?
FRANCESCA ALGIERI
Departamento de Farmacología, CIBER-EHD,
CIBM, Universidad de Granada
El objetivo del estudio fue evaluar los efectos de en un modelo
experimental de síndrome de intestino irritable en ratas inducido
por administración intracolónica de ácido deoxicólico (DCA).
¿Cómo lo llevaron a cabo?
Francesca Algieri, del Departamento de Farmacología de la Universidad de Granada, presentó
un trabajo centrado en la evaluación de Lactobacillus fermentum en el modelo experimental de
DCA del Síndrome del Intestino Irritable (SII)
en ratas. En el estudio también figuran como firmantes Alba Rodríguez–Nogales, María Pilar
Utrilla, Pura Gómez-Matilla, José Garrido-Mesa, Pedro Zorilla, María Elena Rodríguez-Cabezas y Julio Gálvez, del mismo centro, además de
Mónica Olivares, de Biosearch (Granada).
Se administró DCA una vez al día durante 3 días consecutivos a
ratas machos Sprague Dawley (240-320 g), y luego fueros divididas en diferentes grupos experimentales: un grupo tratado (n =
10), que recibió por vía oral el probiótico a 109 UFC por día; un
grupo sano y un grupo de control con SII que no recibió ningún
tratamiento.
¿Qué variables se midieron?
Una y dos semanas después, se analizó de manera semi-cuantitativa el reflejo abdominal a la distensión colorrectal (CRD); además,
se evaluó el dolor referido con filamentos de Von Frey. Transcurridas dos semanas de tratamiento, todas las ratas se sacrificaron y
se evaluó la expresión de diferentes marcadores en el tejido colónico por qPCR.
¿Y cuáles fueron los resultados?
En ambos casos, las ratas que recibieron DCA del grupo control
mostraron valores más altos en comparación con las ratas control.
Tras una o dos semanas de tratamiento, el grupo tratado mostró
una reducción de los valores de CRD y del dolor referido con respecto al control. Los resultados de Qpcr revelaron que el Lactobacillus fermentum indujo un aumento de la expresión de COX -2 y
de TLR3 y TLR4. Además, el probiótico fue capaz de restablecer
significativamente la expresión reducida de las mucinas, MUC-2 y
MUC-3.
¿Qué indican estos datos?
En conclusión, Lactobacillus fermentum fue capaz de reducir la
hipersensibilidad visceral, así como mejorar la respuesta inmune
alterada claramente implicada en el síndrome de intestino irritable.
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“Lactobacillus coryniformis
CECT5711 protege el endotelio
al reducir la sensibilidad
vascular al LPS para inducir
estrés oxidativo y disfunción
endotelial”
¿Por qué surge esta investigación?
MARTA TORAL
Departamento de Farmacología, Facultad
de Farmacia, Universidad de Granada
Se ha demostrado que los probióticos ejercen un efecto beneficioso en distintas alteraciones, además de poder controlar la
endotoxemia metabólica. Elevadas concentraciones plasmáticas
del lipopolisacárido (LPS) actúa en la pared vascular, provocando estrés oxidativo y disfunción endotelial. Numerosos estudios
han demostrado cómo los probióticos son capaces de modular la
respuesta al LPS a través del receptor tipo Toll 4 (toll-like receptor,
TLR4) en el intestino. Sin embargo, no está claro si el probiótico
reduce la señalización de TLR4 en células fuera del tracto gastrointestinal.
En este sentido, ¿qué se proponían?
La sesión de inmunonutrición continuó con la
intervención de Marta Toral, del Departamento
de Farmacología de la Universidad de Granada, que presentó un trabajo sobre la mejora de
la disfunción endotelial inducida por endotoxina bacteriana mediante el empleo del probiótico Lactobacillus coryniformis CECT5711. En la
investigación también figuran como firmantes
Miguel Romero, Manuel Sánchez, Rosario Jiménez y Juan Duarte, del mismo centro, además de
Julio Gálvez, del CIBER-EHD de la Universidad
de Granada, y Mónica Olivares, del Departamento de Investigación de Biosearch.
Nos planteamos como objetivo del estudio evaluar los efectos del
probiótico, Lactobacillus coryniformis CECT5711, en la disfunción
endotelial inducida por LPS.
¿Qué materiales y métodos utilizaron para ello?
Utilizamos ratones machos, C57BL/6J, de diez semanas de edad.
Los animales fueron divididos en dos grupos experimentales
(n=14): control y control-tratado. Los ratones tratados recibieron
oralmente el probiótico a la dosis de 108 CFU/día. Tras dos semanas de tratamiento, a siete ratones de cada grupo se les administró intraperitonealmente LPS a la dosis de 10mg/kg o el vehículo
correspondiente, durante cuatro horas antes del sacrificio. Al final
del tratamiento, se llevaron a cabo estudios de reactividad vascular
y producción vascular de superóxido, así como la expresión de
distintos genes y proteínas a nivel vascular.
¿Qué resultados observaron?
L. coryniformis previno la disfunción endotelial observada en el
grupo LPS, estudiada a través de la respuesta vasodilatadora dependiente de endotelio y óxido nítrico inducia por acetilcolina en
anillos de aorta de cada uno de los grupos experimentales. Estas
diferencias fueron suprimidas por la apocinina. Además, el tratamiento con el probiótico restauró el aumento de los niveles vasculares de superóxido derivados de la actividad del sistema NADPH
observado en el grupo LPS. L. coryniformis inhibió la expresión
vascular génica y proteica de NOX-1, TLR4, y la fosfoliración de
IκBα inducida por LPS.
¿Qué conclusiones extraen de este trabajo?
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Nuestro estudio demuestra que L. coryniformis CECT5711 presenta un efecto protector del endotelio al reducir la sensibilidad
vascular al LPS para inducir estrés oxidativo y disfunción endotelial.
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“El consumo de Lactobacillus
coryniformis CECT5711
podría actuar como un posible
coadyuvante para la vacuna de
hepatitis A en adultos sanos”
¿En qué contexto se enmarca esta investigación?
Entre las diversas funciones atribuidas a los probióticos, cabe destacar su función inmunológica sobre la salud, aunque dicha respuesta es dependiente del tipo de cepa utilizada.
Se enmarca en el posible papel inmunológico atribuido al consumo
de bacterias probióticas sobre la salud, el cual es dependiente del
tipo de cepa utilizada.
NOEMÍ REDONDO
Grupo de Inmunonutrición ICTAN-CSIC
En ese sentido, ¿cuál era el objetivo del trabajo?
El principal objetivo del estudio era analizar el efecto del consumo
durante 6 semanas de una cepa determinada, Lactobacillus coryniformis CECT5711, sobre la respuesta inmune de adultos sanos
en un modelo de vacuna de Hepatitis A.
¿Cómo lo llevaron a cabo?
Las comunicaciones de la sesión de inmunonutrición concluyeron con la intervención de Noemí
Redondo, del Grupo de Inmunonutrición del Instituto de Ciencia y Tecnología de los Alimentos
y Nutrición (ICTAN-CSIC), quien presentó un
trabajo sobre “Efectos del consumo de la cepa
Lactobacillus coryniformis CECT5711 en la respuesta immune de adultos sanos”. En la investigación también figuran como firmantes Jorge R.
Mujico, Ligia D. Díaz, Aurora Hernández, Alina Georghe, Esther Nova y Ascensión Marcos, del
mismo instituto, además de Marta Bermejo, de
la Unidad de Vigilancia de la Salud del CSIC, y
Mª Paz Díaz Ropero y Mónica Olivares, de Biosearch S.A. (Granada).
120 adultos sanos se distribuyeron de forma aleatorizada en tres
grupos: un grupo placebo, un grupo probiótico y un grupo mixto.
Las muestras de sangre se extrajeron al inicio del estudio, después
de 2 semanas de tratamiento justo antes de la vacunación y al final
del tratamiento después de 4 semanas después de la vacunación.
¿Qué tipo de variables midieron y a través de qué método?
Se llevaron a cabo diferentes análisis para medir la actividad inmunológica: la actividad fagocítica y la actividad Natural Killer, los
niveles de citoquinas utilizando la tecnología Luminex, las subpoblaciones de linfocitos con anticuerpos monoclonales y los anticuerpos específicos de la vacuna con ELISA competitiva. Los datos se analizaron utilizando el método estadístico de Anova de una
vía y el test no paramétrico de Kruskal Wallis para las variables con
distribución normal y no normal respectivamente.
¿Qué resultados observaron?
Respecto a la actividad fagocítica y natural killer, no hubo diferencias entre los grupos a lo largo del tratamiento. En cuanto a los
niveles de citoquinas, tampoco se encontraron diferencias, pero
sí se observaron cambios en los niveles de linfocitos B (P<0.05)
después de las 6 semanas de tratamiento en el grupo Mixto comparado con el grupo placebo, junto con una tendencia a aumentar
de los valores de anticuerpos específicos de la Hepatitis A en dicho
grupo (P<0.1).
¿Qué indican estos datos?
Estos resultados sugieren que el consumo de la cepa L. coryniformis CECT5711 antes de la vacunación tuvo un mayor efecto en la
mejora de la respuesta inmune específica y podría actuar como un
posible coadyuvante para la vacuna en adultos sanos.
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Consenso SEPyP sobre
prebióticos: concepto,
propiedades y efectos
beneficiosos
¿Por qué surge este documento de consenso y cuáles son sus
objetivos?
ALFONSO CLEMENTE
Estación Experimental del Zaidín (CSIC)
En el marco del V Workshop “Probióticos, Prebióticos y Salud. Evidencia Científica” también
se han presentado las bases del consenso científico
impulsado por la SEPyP para definir el concepto, las propiedades y los efectos beneficiosos de los
prebióticos. Esta sociedad científica ya definió en
su momento, con amplia participación científica,
el concepto de probiótico. Para hacer lo mismo en
el caso de los prebióticos constituyó un grupo de
trabajo que ha presentado sus primeras conclusiones en Valencia. Alfonso Clemente, miembro
del grupo coordinado por Nieves Corzo (CIAL),
fue el encargado de hacer la presentación.
37
Era una necesidad que habían expresado tanto el comité científico
de la SEPyP como muchos miembros de la sociedad, un interés
lógico teniendo en cuenta el antecedente del documento de probióticos. Entre los objetivos que nos proponíamos destacan el de
recoger la información existente y de relevancia en la literatura, dar
lugar a un material de referencia en castellano, contribuir a la fusión
de conocimientos de distintas áreas (academia/industria) y crear
un foro de discusión sobre el estado actual del tema.
Ha dado mucha importancia a la multidisciplinariedad del grupo, ¿qué áreas están representadas en el mismo y quiénes
lo forman?
El enfoque multidisciplinar ha sido particularmente relevante en
este trabajo de consenso cubriendo áreas tan diversas como
agroalimentación, medicina, industria, microbiología, enzimología
y química analítica. El grupo, muy activo, lo coordina Nieves Corzo
(CIAL), y lo constituyen : José Luis Alonso (Universidad de Vigo),
Fernando Azpiroz (Hospital Valle de Hebrón), María Ángeles Calvo
(Universidad Autónoma de Barcelona), Manuel Cirici (Beneo (CAI)),
Rosaura Leis (H. Clínico Universitario de Santiago), Felipe Lombó (Instituto Universitario de Oncología de Asturias), Inmaculada
Mateos (Universidad Complutense de Madrid), Francisco José
Plou (ICP, CSIC), Araceli Redondo (Universidad Complutense de
Madrid), Patricia Ruas (IPLA, CSIC), Pilar Rupérez (ICTAN, CSIC),
María Luz Sanz (IQOG, CSIC) y yo mismo que pertenezco a la
Estación Experimental del Zaidín (CSIC).
A modo de índice, y ya que hablamos de un documento, ¿qué
epígrafes destacan en este consenso?
Los epígrafes principales de este documento son los siguientes:
- Concepto de prebiótico
- Utilización de prebióticos por la microbiota intestinal
- Oligosacáridos como prebióticos
- Carbohidratos prebióticos emergentes y candidatos
- Análisis y caracterización de carbohidratos prebióticos
- Evaluación del efecto prebiótico
- Efectos beneficiosos de los prebióticos
- Perspectivas futuras de investigación
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V Workshop Probióticos, Prebióticos y Salud: Evidencia Científica – Hotel Sercotel Sorolla Palace (Valencia) – 23 y 24 de enero 2014
En cuanto al concepto de prebiótico ha citado distintas definiciones como la de la FAO de 2008 o la de la WGO de 2011, que
ya hablan de cambios en la microbiota intestinal con efectos
beneficiosos en la salud. En definitiva ¿qué requisitos deben
cumplirse para que un ingrediente o alimento pueda considerarse como prebiótico?
1. No ser hidrolizado o absorbido en el tracto gastrointestinal superior (esófago, estómago y duodeno). Debe ser resistente a la
acidez gástrica, a la hidrólisis por enzimas digestivas y no absorberse en el intestino delgado.
2. Ser fermentado selectivamente por bacterias beneficiosas de la
microbiota intestinal (modulación de microbiota).
3. Ser capaz de inducir efectos fisiológicos beneficiosos para la
salud (locales y/o sistémicos).
Respecto a los oligosacáridos, ¿cuáles son los aceptados por
la comunidad científica?
La inulina, que está presente en la achicoria, espárrago, ajo o en
otros vegetales; la oligofructosa, que bien puede ser derivada de la
hidrólisis de la inulina o bien obtenida mediante síntesis enzimática
a partir de la sacarosa; los galacto-oligosacáridos (GOS), que son
una mezcla compleja de oligosacáridos que normalmente provienen de la lactosa por reacciones de transgalactosilación, y la lactulosa que es un disacárido derivado por isomerización de la lactosa.
El documento también recoge el papel relevante de los oligasacáridos de leche humana, ¿por qué destacan?
Se han incluido en el documento por su relevancia en salud en las
primeras etapas de la vida y su alto contenido, en niveles de 12-14
gramos por litro de leche materna. Es una mezcla muy compleja,
habiendo sido descritos en torno a unos 1.000 compuestos, si
tenemos en cuenta los distintos isómeros presentes en la leche
humana. De ellos se han caracterizado parcialmente más de 200
siendo completamente identificados unos 80 compuestos. Presentan una estructura diversa en composición, grado de polimerización y presencia de distintos tipos de enlaces. Otras leches de
origen animal (vaca, oveja, cabra) presentan un menor contenido
en oligosacáridos En un proyecto financiado actualmente por la
Junta de Andalucía hemos visto que oligosacáridos procedentes
de la leche de cabra presentan similitudes estructurales en relación
a los presentes en leche humana, de ahí el interés de estudiar y
profundizar en este tipo de oligosacáridos.
El análisis y la caracterización es otro capítulo importante en
el documento.
Sí, en esta sección se refleja la enorme complejidad de las mezclas con las que estamos trabajando. Hablamos de di- y trisacáridos, que pueden llegar incluso hasta a oligosacáridos de grado de
polimerización 8. Ese análisis y caracterización es de vital importancia, ya que existe una relación fundamental entre estructura y
funcionalidad. El grado de complejidad llega a ser tal, que incluso
en algunos trisacáridos no se logra completar el análisis. Dicha
complejidad aumenta a medida que va aumentando el grado de
polimerización. Por ello para el análisis de estas mezclas complejas de oligosacáridos se utilizan técnicas muy diversas tales como
cromatografía de gases, cromatografía líquida, espectrometría de
masas y RMN.
El documento también hace referencia a cómo se debe evaluar el efecto prebiótico, ¿cuál debe ser el proceso?
Se han desarrollado un gran número de modelos para evaluar la
fermentación (o biodegradabilidad) intestinal de los prebióticos. En
la figura que proponemos se reflejan las diferentes fases a seguir
para evaluar y validar el carácter prebiótico de un compuesto. En
primer lugar, se realizan estudios in vitro, para el escrutinio y selección de sustratos con potencial prebiótico, que posteriormente
deben ser validados en modelos animales. Para finalizar, el sustrato seleccionado, con los modelos anteriores, sería candidato
para llevar a cabo los estudios de intervención en humanos que
permitan evaluar su eficacia en el sitio de acción y demostrar científicamente su capacidad prebiótica. Esta “hoja de ruta” es similar
a la guía de evaluación de probióticos propuesta por otros grupos
de expertos científicos (FAO-WHO, 2006).
En cuanto a los efectos beneficiosos (locales y sistémicos),
según recoge el documento, ¿qué beneficios están avalados y
recogidos en la literatura científica?
Respecto a los carbohidratos prebióticos emergentes, ¿cuáles destacan?
Los xilooligosacáridos (XOS), la lactosacarosa (LS), los isomaltooligosacáridos (IMOS), los oligosacáridos de soja pero también presentes en otras leguminosas (guisantes, lentejas, garbanzos, etc) y
los glucooligosacáridos.
Existe otra clasificación, que habla de candidatos a prebióticos y
que incluye a los pectooligosacáridos (POS), la polidextrosa (PDX),
los exopolisacáridos bacterianos (EPS) y los oligosacáridos de macroalgas.
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- Generan ácidos grasos de cadena corta con propiedades antiinflamatorias, disminución del pH así como la inhibición del crecimiento de especies potencialmente patógenas.
- Reducen el tiempo de tránsito intestinal (lactulosa, EFSA).
- Parecen reducir el riesgo de padecer ciertas enfermedades intestinales (cáncer de colon, enfermedades inflamatorias crónicas:
colitis ulcerosa, enfermedad de Crohn…).
- Protegen frente a infecciones intestinales.
- Protegen frente a la diarrea del viajero u otras -producidas por el
uso de antibióticos-. Capacidad inmunomoduladora.
- Favorecen la absorción de minerales (Ca, Mg, Fe, Zn).
¿Cuáles son las perspectivas futuras de investigación en prebióticos?
Hemos destacado las siguientes:
1. Se debe mejorar los métodos de análisis para caracterizar los
carbohidratos, facilitando la asignación de propiedades bioactivas
2. El desarrollo de prebióticos de “segunda generación” y el posible diseño de prebióticos con beneficios concretos en salud
3. El uso de plataformas ómicas que nos ayuden a evaluar sus
posibles efectos beneficiosos
4. La búsqueda de biomarcadores de salud
5. Realizar ensayos de intervención humana robustos
6. Estudiar nuevas aplicaciones potenciales de los compuestos
prebióticos: diabetes mellitus de tipo 2, enfermedades autoinmunes, alergias, etc.
Para todo ello, ha concluido, será fundamental el trabajo multidisciplinar de investigadores, profesionales médicos y administración, ¿en qué sentido?
El trabajo multidisciplinar será fundamental con el objeto de establecer la ingesta óptima diaria de prebióticos, monitorizar sus beneficios en salud y evaluar posibles efectos secundarios, además
de evaluar sus beneficios en salud a largo plazo.
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“Los cambios en la ingesta de
macronutrientes en la dieta
pueden traer consigo cambios
rápidos y espectaculares en la
composición de la microbiota”
Ha comenzado su exposición hablando sobre el desarrollo y
la composición de la microbiota intestinal, ¿qué llama la atención en este proceso?
PETRA LOUIS
Rowett Institute of Nutrition and Health.
University of Aberdeen (Scotland)
La microbiota intestinal de los seres humanos se desarrolla en un
entorno estrictamente anaeróbico. A pesar de la gran diversidad
microbiana existente, y del hecho de que se registra una gran concentración de bacterias en el colon humano, no presentan una
variedad absoluta demasiado alta, y se limitan en su mayoría a los
filos Firmicutes y Bacteroidetes. No obstante, en términos relativos, sí existe una variedad significativa de especies bacterianas
en el cuerpo de un huésped sano, con cifras que, de acuerdo con
diferentes autores, van desde los cientos a los miles de especies.
¿De qué efectos beneficiosos para el huésped, producidos por
la microbiota, podemos hablar?
La sesión de Microbiología y Veterinaria, moderada por Mª Carmen Collado, del Instituto de
Agroquímica y Tecnología de los Alimentos del
CSIC, comenzó con la conferencia de una experta internacional procedente de Escocia, Petra
Louis, del Instituto de Nutrición y Salud de la
Universidad de Aberdeen, quien centró su exposición en el consorcio microbiano en el tracto
gastrointestinal. Durante su intervención repasó
distintas investigaciones que revelan que tanto la
dieta como los prebióticos pueden afectar a la microbiota y modular su equilibrio.
40
Entre sus muchos efectos beneficiosos para el huésped, la microbiota actúa como barrera contra los patógenos, favorece la estimulación inmune, participa en la liberación y transformación de los
fitoquímicos de la dieta, xenobióticos y metabolitos del huésped,
y participa en la producción de ácidos grasos de cadena corta:
acetato, propionato y butirato. Estos ácidos, a su vez, llevan a
cabo diferentes funciones, tales como el suministro energético y
la regulación del metabolismo del huésped (sensación de saciedad, metabolismo lipídico, condicionamiento del comportamiento,
etc.), cuentan con efectos antiinflamatorios y anti-carcinogénicos,
y también reducen el pH del medio (inhibiendo así la presencia de
patógenos y favoreciendo la disponibilidad de calcio).
¿Algún ejemplo para ilustrar esta capacidad de la microbiota
intestinal?
Un ejemplo es la actividad de la bacteria Faecalibacterium prausnitzii en la producción de butirato con potencial efecto anti-carcinogénico. Otras bacterias pueden mediar en la degradación de
polisacáridos para la producción de ácidos grasos de cadena corta, tales como Roseburia hominis, aunque no lo hacen de forma
directa sino a través de los intermediarios del proceso de degradación. Un tercer tipo de bacterias son capaces de transformar los
ácidos orgánicos que aparecen como resultado de la degradación
de polisacáridos en otros ácidos grasos de cadena corta. Es el
caso de la Eubacterium hallii, capaz de transformar el lactato en
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butirato. Todos estos procesos bacterianos tienen un efecto directo en el pH del medio, que se reduce, lo cual altera el equilibrio microbiológico previo al aumentar, en líneas generales, la proporción
de Firmicutes, a la vez que reduce la presencia de Bacteroidetes.
Ha señalado que tanto la dieta como los prebióticos pueden
afectar a la microbiota y alterar su equilibrio, ¿alguna investigación al respecto?
He presentado un trabajo que consistió en administrar un suplemento de inulina prebiótica (10 g/día) a la dieta habitual en 12
voluntarios durante 3 semanas para observar el efecto global en
su microbiota. Los cambios en la microbiota se midieron a través
de PCR cuantitativa en tiempo real, y analizamos específicamente como parte del estudio algunas bacterias capaces de producir
butirato.
¿Qué resultados observaron?
Un primer resultado reveló un aumento significativo en algunas de
estas bacterias productoras de butirato. Sin embargo, la producción de butirato no es en sí misma un rasgo genéticamente coherente para la clasificación de las bacterias, por encontrarse casi
siempre en compañía de otras bacterias que no lo producen, de
forma que sólo algunas de ellas pueden identificarse con claridad.
El uso de PCR resultó no ser suficientemente específico, por lo
que recurrimos al gen que codifica la enzima butiril-CoA acetato
transferasa para cuantificar las bacterias productoras de butirato.
¿Y qué les llamó la atención?
Como fruto del análisis de ese gen se mostró la existencia de muchos clones que se corresponden a productores de butirato que
se han llegado a cultivar. De hecho, nuestro estudio revela que la
percepción de que ciertas bacterias sean o no cultivables puede
no ser realmente el motivo determinante para su cultivo, sino la
abundancia y prevalencia de algunas bacterias en comparación
con otras. El resultado del estudio reveló que la incorporación de
inulina prebiótica a la dieta sirvió para normalizar la producción de
butirato en aquellos sujetos en los que ésta era menor de lo habitual, aumentando así el potencial efecto anti-carcinogénico de
estos ácidos grasos de cadena corta.
Durante su exposición también se ha referido a otro trabajo
sobre el consumo de almidón resistente…
Sí, llevamos a cabo un segundo estudio, en esta ocasión para
comparar los efectos de una dieta rica en almidón resistente con
los de una dieta sin almidón pero rica en polisacáridos, en un grupo de 14 pacientes obesos, varones y con síndrome metabólico.
El estudio demostraba que la presencia de bacterias Ruminococcus del clúster IV aumentaba significativamente durante el período
de dieta rica en almidón resistente. En dos sujetos del estudio,
no obstante, no se observó dicho incremento. Un análisis de las
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heces de los sujetos reveló que contenían elevados niveles de almidón, en contraste con el resto de sujetos del estudio, en los que
dicho porcentaje era prácticamente nulo.
¿Determinaron a qué se debían esos cambios?
Un análisis in vitro realizado posteriormente en las heces de uno
de estos dos sujetos mostró que la especie bacteriana Ruminococcus bromii fue la única capaz de restaurar los niveles de degradación normales para el almidón. Postulamos, en vista de estos resultados, que Ruminococcus bromii puede resultar clave en
el proceso de utilización del almidón, pero es necesario resaltar
también la enorme variabilidad individual observada entre los distintos pacientes, que da como resultado, por una parte, grandes
diferencias en las respuestas bacterianas, así como la posibilidad
de que los cambios causados por los prebióticos traigan consigo
consecuencias diferentes en la salud del huésped.
¿Qué conclusiones destacaría hasta el momento de esta línea
de trabajo en la que está centrada su grupo?
En primer lugar, podemos concluir, de forma general, que el efecto de los prebióticos en la microbiota intestinal es más complejo
de lo que originalmente se pensaba, y que es posible que ciertas
bacterias productoras de butirato puedan contribuir a los efectos
beneficiosos para la salud. Asimismo, en segundo lugar, hay que
destacar que los cambios en la ingesta de macronutrientes en la
dieta pueden traer consigo cambios rápidos y espectaculares en la
composición de la microbiota, con los consiguientes efectos sobre
la salud. En tercer lugar, hemos observado también que la degradación de ciertos carbohidratos de la dieta parece requerir la presencia de algunas especies clave, como Ruminococcus bromii en
el caso del almidón resistente. Por último, se sugiere que la variación interindividual en la microbiota intestinal es un factor importante en el efecto de la dieta y los prebióticos, por lo que se requieren
más investigaciones en el campo de la nutrición personalizada.
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“Modular poblaciones
bacterianas intestinales diana
podría ser beneficioso para
pacientes con lupus”
¿Por qué una investigación centrada en el lupus?
ARANCHA HEVIA
Instituto de Productos Lácteos de Asturias
(IPLA-CSIC)
Porque el lupus eritematoso sistémico (LES) es el prototipo de enfermedad autoinmune crónica en humanos, caracterizada por una
presencia de células inmunes hiperreactivas y una respuesta de
autoanticuerpos aberrante contra antígenos celulares citoplasmáticos y nucleares, incluyendo ADNds.
¿Cuál es la relación de la microbiota con esta enfermedad?
Aunque hay cada vez una mayor evidencia que sugiere que la microbiota intestinal podría afectar a los síntomas y progresión de la
enfermedad, el cómo y porqué la comunidad microbiana influye en
la fisiología del LES, aún no ha sido descifrados a día de hoy.
En este sentido, ¿cuál era el objetivo del trabajo?
La primera de las comunicaciones orales presentadas durante la sesión de Microbiología y
Veterinaria corrió a cargo de Arancha Hevia,
del Instituto de Productos Lácteos de Asturias
(IPLA-CSIC), que expuso los resultados del trabajo titulado “Disbiosis intestinal asociada a
lupus eritematoso sistémico”. En el estudio también figuran como firmantes Silvia Arboleya,
Miguel Gueimonde, Borja Sánchez y Abelardo
Margolles, del mismo centro español, además
de Christian Milani, Sabrina Duranti, Francesca Turroni y Marco Ventura, del Laboratorio
de Probiogenómica de la Universidad de Parma
(Italia). En él también han participado Patricia
López, Adriana Cuervo, Sonia González y Ana
Suárez, del Departamento de Biología Funcional
de la Universidad de Oviedo.
Hemos realizado un estudio transversal con el objetivo de determinar si existe una disbiosis intestinal asociada al LES en pacientes
en periodo inactivo de la enfermedad.
¿Cómo lo llevaron a cabo?
Se reclutó un grupo representativo de pacientes con LES considerando estrictos criterios de inclusión y exclusión, y se utilizó un protocolo optimizado de análisis del gen 16S rRNA con la plataforma
Ion Torrent para obtener el perfil microbiano fecal de los pacientes
y compararlo con el de un grupo de individuos control, del mismo
sexo y edad.
¿Cuáles fueron los resultados?
Como resultado vimos un descenso significativo del ratio Firmicutes/Bacteroidetes en individuos con LES. A nivel de género, la
microbiota intestinal de lúpicos se caracteriza por un incremento
significativo de Bacteroides. De manera notable se detectó una
disminución de algunos géneros de Actinobacteria y Firmicutes.
Esta disbiosis se refleja en una sobrerepresentación de rutas metabólicas de fosforilación oxidativa y utilización de glicanos en la
microbiota de lúpicos, así como de canales iónicos y transportadores acoplados a iones.
¿Qué revelan estos datos?
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Este es el primer estudio que describe una disbiosis intestinal asociada al LES. Nuestros resultados sugieren que estrategias orientadas a modular poblaciones bacterianas intestinales diana podrían ser utilizadas como terapias adyuvantes al actual tratamiento
farmacológico del LES.
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“Parece que los EPS son
cruciales para entender la
fisiología de las bifidobacterias
y su interacción con el
hospedador”
¿Por qué una investigación centrada en los exopolisacáridos
(EPS)?
CLAUDIO HIDALGO
Departamento de Microbiología y Bioquímica.
Instituto de Productos Lácteos de Asturias
(IPLA-CSIC)
La sesión de Microbiología y Veterinaria continuó con la comunicación presentada por Claudio Hidalgo, del Instituto de Productos Lácteos
de Asturias (IPLA-CSIC), que se centró en la
“Síntesis de exopolisacáridos en Bifidobacterium
spp.: funciones biológicas y análisis genómico”.
En el trabajo también figuran como firmantes B.
Sánchez, Abelardo Margolles y P. Ruas Madiedo,
del mismo centro español, además de C. Milani y
M. Ventura, del Laboratorio de Probiogenómica
de la Universidad de Parma (Italia).
Los exopolisacáridos (EPS) bacterianos han sido objeto de interés
científico por la implicación de estos polímeros exocelulares tanto
en la formación de biopelículas como por actuar como factores
de virulencia en ciertos microorganismos. Recientemente se está
investigando la relevancia de su papel como mediadores de la comunicación entre bacterias productoras y el ambiente que las rodea, así como su contribución en la salud del hospedador.
Y dentro de este campo, ¿su grupo en qué aspecto se ha centrado?
En nuestro grupo estamos estudiando la síntesis de EPS en el
género Bifidobacterium, que son habitantes del tracto gastrointestinal humano al que pertenecen cepas específicas con características probióticas. Las bifidobacterias sintetizan EPS para protegerse
durante el tránsito por el tracto gastrointestinal, lo que favorece su
persistencia en el intestino humano.
En este sentido, ¿qué han observado en esta investigación?
El análisis in silico de 28 genomas pertenecientes a 10 especies/
subespecies de bifidobacterias nos ha permitido comprobar la
gran ubiquidad de clusters eps cuyo contenido en G+C (∼50-56%)
es menor que el del genoma competo (∼60%). Se ha encontrado una amplia variabilidad en el número de genes y organización
estructural de los clusters eps entre especies. Sin embargo, las 9
cepas de B. animalis subsp. lactis presentaron idéntica arquitectura genética.
¿Algún otro dato de interés?
Por otro lado, también estamos estudiando las propiedades biológicas de los EPS de bifidobacterias que estarían relacionadas con
la modulación de la respuesta inmune del hospedador, así como la
de su microbiota. Estos polímeros parece que son cruciales para
entender la fisiología de las bifidobacterias y su interacción con el
hospedador.
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“Lactobacillus casei BL23 es
capaz de utilizar lacto-N-biosa
o galacto-N-biosa como únicas
fuentes de carbono en el medio
de cultivo”
¿En qué contexto se enmarca esta investigación?
GONZALO N. BIDART
Instituto de Agroquímica y Tecnología
de los Alimentos CSIC
Lactobacillus casei BL23 tiene reconocidas propiedades probióticas y su capacidad de colonizar el tracto gastrointestinal de niños
recién nacidos depende de su habilidad para utilizar los carbohidratos disponibles durante la lactancia materna. En este sentido,
la lacto-N-biosa es el núcleo mayoritario de los oligosacáridos de
leche humana, mientras que la galacto-N-biosa es el núcleo principal de la O-glicosilación de proteínas presentes en este fluido
biológico.
¿Su grupo qué ha demostrado al respecto?
Por una parte hemos sido el primer grupo que ha demostrado la
capacidad de bacterias del género Lactobacillus de utilizar estos
disacáridos presentes en la leche humana como fuente de carbono. Del mismo modo hemos caracterizado las rutas metabólicas
de ambos disacáridos en la cepa probiótica Lactobacillus casei
BL23, donde hemos encontrado un operón responsable en parte
del metabolismo de ambos disacáridos.
El análisis molecular y funcional de los genes y
rutas metabólicas implicados en el metabolismo
de Lacto-N-biosa y Galacto-N-biosa en Lactobacillus casei fue el tema en el que se centró la
comunicación de Gonzalo N. Bidart, del Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos
(CSIC), que firma el trabajo junto a J. Rodríguez
Díaz, V. Monedero y M.J. Yebra, pertenecientes
al mismo instituto.
¿A nivel genómico qué han determinado?
A nivel genómico hemos determinado y caracterizado cada uno de
los genes presentes en el operón descrito en el trabajo, que codifica las enzimas que participan en el metabolismo de ambos disacáridos. Dentro del operón hemos encontrado un gen regulador de
la familia GntR, una galactosamina-6P deaminasa/isomerasa, una
N-acetil-galactosamina-6P deacetilasa, una fosfo-β-galactosidasa
de la familia 35 y cuatro genes que codifican para las distintas subunidades de la enzima II de un sistema de transporte PTS.
¿Algún otro dato más de interés?
Para los oligosacáridos de la leche humana, de los cuales forma
parte la lacto-N-biosa, han sido caracterizadas varias propiedades
bioactivas entre las que se encuentran la actividad prebiótica, inhibitoria de adhesión de bacterias enteropatógenas e inmunomoduladora entre otras. Es también importante destacar que hoy en día
esta clase de oligosacáridos no se encuentra presente en ninguna
de las leches de fórmulas disponibles en el mercado, debido a la
falta de un método eficiente para obtener los mismos.
¿Qué implicaciones pueden tener estos datos?
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Estos datos sugieren un potencial prebiótico para la galacto-Nbiosa y lacto-N-biosa, que a diferencia de los utilizados hoy en
día como los FOS y GOS, serían capaces no solo de estimular
eficientemente el crecimiento de bacterias del género Bifidobacterium, sino también del género Lactobacillus. Por otra parte a partir
del conocimiento de las enzimas involucradas en el metabolismo
de estos oligosacáridos podrían desarrollarse procesos dirigidos a
lograr la síntesis de los mismos.
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“Los fucosil-oligosacáridos
fucosil-alfa-1,3/1,6-Nacetilglucosamina presentan
un efecto prebiótico y actividad
anti-adhesiva contra patógenos
intestinales”
¿Cómo surge esta investigación?
Los fucosil-oligosacáridos (FUS) son componentes de la leche humana y se han propuesto para ellos varias funciones biológicas
importantes, destacando un efecto prebiótico y actividad anti-adhesiva contra patógenos intestinales.
JIMMY BECERRA
Instituto de Agroquímica y Tecnología
de los Alimentos CSIC
Otra de las comunicaciones presentadas en la
sesión de Microbiología y Veterinaria estuvo
centrada en la “Síntesis y purificación a escala
semi-preparativa de fucosil- oligosacáridos: evaluación in vitro de sus propiedades prebióticas
y actividad anti-adhesiva”. Jimmy Becerra, del
Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos (IATA) del CSIC, fue el encargado de
presentar este estudio en el que también figuran
como firmantes J. M. Coll-Marqués, J. Rodríguez
Díaz, V. Monedero y M.J. Yebra, todos ellos del
mismo instituto.
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¿En qué ha consistido el trabajo?
Tres α-L-fucosidasas, AlfA, AlfB y AlfC de Lactobacillus casei BL23
han sido clonadas y purificadas previamente, las cuales hidrolizan
in vitro FUS naturales y presentan también actividad de transfucosilación. Con el objeto de obtener cantidades adecuadas de FUS
para ensayar su actividad biológica, las reacciones de transfucosilación de AlfB y AlfC se escalaron y los productos resultantes se
purificaron por HPLC semipreparativo. Se obtuvo un rendimiento
de 4.2 mg/ml de fucosil-α-1,3-N-acetilglucosamina y 9.3 mg/ml de
fucosil-α-1,6-N-acetilglucosamina.
¿Qué trataron de determinar?
Esos disacáridos fueron utilizados en ensayos in vitro para determinar sus propiedades prebióticas potenciales con 20 cepas de
Lactobacillus y su capacidad de inhibir la unión de cepas enteropatógenas de Escherichia coli (EPEC) a la línea celular intestinal
humana HT-29.
¿Qué observaron al respecto?
Se determinó que 8 de las 20 cepas de Lactobacillus crecen
en presencia de FUS, de las cuales, 6 utilizaron fucosil-α-1,3-Nacetilglucosamina, 1 fucosil-α-1,6-N-acetilglucosamina y 1 ambos
disacáridos. Curiosamente, al igual que habíamos observado para
la cepa BL23, todas las cepas de L. casei excretan L-fucosa al medio de cultivo, metabolizando únicamente la N-acetilglucosamina,
mientras que las cepas de Lactobacillus rhamnosus consumen
tanto la L-fucosa como la N-acetilglucosamina del disacárido. En
cuanto a la actividad anti-adhesiva de los FUS, se evidenció que
ambos disacáridos presentan distintos niveles de inhibición de la
adhesión de cepas EPEC a la línea celular HT-29.
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“Hemos visto importantes
diferencias en la modulación
de la microbiota intestinal,
dependiendo de la microbiota
basal del grupo poblacional”
¿En qué contexto se enmarca esta investigación?
CLARA G. DE LOS REYES-GAVILÁN
Instituto de Productos Lácteos de Asturias CSIC
Clara G de los Reyes-Gavilán ha presentado
una comunicación sobre la habilidad de cepas
de Bifidobacterium para modular la microbiota
intestinal y la producción de mediadores de respuesta inmune en distintos grupos poblacionales
de neonatos, a partir de estudios in vitro. En la
investigación también figuran como firmantes S.
Arboleya, N. Salazar y M. Gueimonde, del mismo instituto, además de B. Bahrami, S. Macfarlane y G. Macfarlane, del Grupo de Microbiología y Biología del Intestino de la Universidad de
Dundee (Reino Unido), y G. Solís, del Servicio
de Pediatría del Hospital Universitario Central
de Asturias (SESPA) y N. Fernández, del Servicio
de Pediatría del Hospital de Cabueñes (SESPA)
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La microbiota intestinal desempeña un papel clave en el mantenimiento de la salud. La colonización microbiana del intestino del
neonato empieza inmediatamente después del parto e influye en el
desarrollo del intestino y del sistema inmune. Algunos estudios han
evidenciado importantes diferencias en el establecimiento de esta
microbiota en distintos grupos de neonatos.
Dentro de este ámbito, ¿qué se proponían con el trabajo y
cómo lo llevaron a cabo?
Determinar el impacto de la adición de cepas bifidobacterias probióticas sobre la microbiota intestinal de diferentes grupos de recién nacidos y adultos así como el posible efecto modulador de la
microbiota intestinal sobre la capacidad de estas cepas de bifidobacterias de estimular la producción de marcadores de respuesta inmune por células del epitelio intestinal del colon. Para ello,
realizamos cultivos fecales a pH libre, adicionados con cepas de
bifidobacterias de distintas especies.
¿Qué observaron?
En dichos cultivos, encontramos importantes diferencias en la
modulación de la microbiota intestinal y en los niveles de ácidos
grasos de cadena corta producidos, dependiendo de la microbiota basal del grupo poblacional (adultos, niños prematuros, niños
alimentados con leche de fórmula y niños alimentados con leche
materna). De hecho, el grupo de población fue predominante respecto a las características de la bifidobacteria añadida, en la determinación de la dinámica de la microbiota intestinal.
¿Algún otro dato a destacar?
Sí, a pesar de lo anterior, la adición de cepas de bifidobacterias
pertenecientes a dos especies habituales en el intestino del neonato (B. bifidum y B. breve) en un modelo de colon distal en cultivo
continuo produjo efectos claramente diferentes, tanto en la dinámica de la microbiota fecal como en la producción de mediadores
de respuesta inmune por la línea de epitelio intestinal HT-29 en
contacto con el cultivo fecal.
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“Nuestro trabajo sugiere un
metabolismo de las isoflavonas
personal, pudiendo participar
microorganismos distintos en
cada individuo”
¿Cuál es el origen de este trabajo, bajo un título tan sugerente?
LUCÍA GUADAMURO
Instituto de Productos Lácteos de Asturias CSIC
Las isoflavonas de soja (daidzeína, genisteína, gliciteína) se emplean en el tratamiento de los síntomas de la menopausia debido
a su actividad estrogénica. El equol, derivado de la daidzeína, es
el compuesto con mayor actividad hormonal. Sin embargo, sólo
entre un 20 y un 30% de las mujeres occidentales son capaces de
producirlo. Esta producción está relacionada con la presencia de
poblaciones microbianas en el intestino involucradas en su metabolismo que no están bien caracterizadas.
En este sentido, ¿qué se proponían con la investigación?
La primera parte de la sesión de Microbiología
y Veterinaria concluyó con la intervención de
Lucía Guadamuro, del Departamento de Microbiología y Bioquímica del Instituto de Productos
Lácteos de Asturias (IPLA-CSIC), que presentó
el trabajo titulado “Menopausia, isoflavonas,
equol y poblaciones microbianas intestinales”.
En él también figuran como firmantes A.B. Flórez, B. Mayo y S. Delgado, del mismo centro,
además de A. Suárez, Servicio de Digestivo del
Hospital Universitario Central de Asturias, y J.
M. Fernández Iñarrea, del Área de Obstetricia y
Ginecología del Hospital de Cabueñes (Asturias).
El trabajo forma parte de un estudio sobre los efectos que el tratamiento con isoflavonas de soja durante la menopausia tienen
sobre las poblaciones microbianas intestinales y cómo estas poblaciones determinan el metabolismo de las isoflavonas. En este
trabajo en concreto se estudiaron los niveles de isoflavonas y equol
en la orina a lo largo de seis meses de un grupo de 18 mujeres
menopáusicas en tratamiento con un concentrado comercial de
isoflavonas (Fisiogen, Zambon; 80 mg). Durante este periodo, se
estudiaron también mediante PCR a tiempo real los grupos bacterianos más representativos en heces [bacterias totales, grupo
Atopobium, filum Bacteroidetes, bifidobacterias, clostridios (grupos Clostridium cocoides y Clostridium leptum), enterobacterias
y lactobacilos].
¿Qué resultados observaron?
En función de los valores de equol en orina, las mujeres se asignaron a cuatro categorías: altamente productoras (1000-40.000
nM), productoras de niveles bajos y constantes (20-80 nM), no
productoras (0-10 nM) y degradadoras (100-3 nM). Estas categorías, sin embargo, no han podido correlacionarse de forma clara
con cambios en las poblaciones bacterianas analizadas.
¿Qué indican estos datos en su opinión?
Los resultados sugieren que, aún resultando en los mismos productos finales, las poblaciones que metabolizan las isoflavonas
pueden ser distintas en cada mujer. Este resultado complica una
posible intervención dirigida a aumentar, por ejemplo, los biotipos
productores de equol.
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“En el futuro el estudio
funcional del ecosistema
microbiano será un elemento
crítico de todas las revisiones
médicas integrales”
Su planteamiento en la charla ha partido de la importancia de
la microbiota en la salud humana, ¿en qué sentido?
EMMA ALLEN-VERCOE
Associate Professor Dept. of Molecular and Cellular
Biology. University of Guelph (Canadá)
Pues sí, al contrario de lo que se puede pensar, la salud de los
seres humanos depende de la salud de su microbiota. En realidad,
los humanos somos meros receptáculos para los microbios que
transportamos y debemos cambiar nuestro enfoque al respecto.
Existen más bacterias en el intestino humano que gente en todo
el planeta. Existe una inmensa diversidad, con entre 500 y 1.000
especies diferentes de bacterias alojadas en los intestinos.
¿Cómo debe ser esa relación con la microbiota?
La experta canadiense Emma Allen-Vercoe, del
Departamento de Biología Molecular y Celular
de la Universidad de Guelph, fue la encargada de
abrir la segunda parte de la sesión sobre Microbiología y Veterinaria. Su intervención se centró
en los trasplantes de microbiota intestinal, a través de una nueva técnica que supone un paso más
en el clásico trasplante fecal, permite reproducir
in vivo un ecosistema microbiano terapéutico,
con el empleo de probióticos, que se ha demostrado eficaz en los casos presentado en la charla.
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La relación con nuestra microbiota se basa fundamentalmente
en el mantenimiento de un equilibrio que mantenga esa gran diversidad. Ello dará lugar a un ecosistema sano con redundancia
funcional que tendrá como resultado mayor resistencia ante las
enfermedades. Por el contrario, una baja diversidad de especies
bacterianas puede dar lugar a un ecosistema pobre en el que el
desequilibrio traiga consigo una discapacidad funcional que implique una mayor susceptibilidad ante las enfermedades.
¿En la práctica es así? ¿Somos responsables de nuestra microbiota?
A pesar de la importancia vital de nuestros microbios, el uso continuado de diferentes productos antisépticos en nuestra vida diaria
genera un entorno hostil para su desarrollo. Los casos de extinción
bacteriana masiva en el ser humano tienen un gran impacto en la
salud, y estos casos pueden deberse a diferentes causas, cuyo
origen se intenta explicar a través de diferentes hipótesis, como la
de la higiene, que defiende que estamos evitando que se produzca una adecuada colonización bacteriana al mantener niveles de
limpieza demasiado elevados, o la de la microbiota desaparecida,
que mantiene que estamos alterando los adecuados procesos de
colonización entre generaciones mediante el uso de antibióticos.
Como ya es sabido, este uso de antibióticos, especialmente en
las primeras etapas de la infancia, puede resultar especialmente
problemático.
Una incidencia repetida de ataques a la microbiota causa inmensos cambios de los que el ecosistema intestinal no puede recuperarse. No obstante, la función del ecosistema se mantiene a través
de los diferentes individuos.
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¿En su opinión en qué punto se encuentra el conocimiento sobre la microbiota?
La cuestión no es tanto discernir qué especies se encuentran en
ese ecosistema, sino qué están haciendo esas especies. Dicho
de otro modo, para comprender la salud, debemos estudiar los
ecosistemas intestinales. Hasta la fecha sólo hemos accedido a
la información biológica de entre un 30 y un 50% de la microbiota
intestinal, y se entiende que el resto de microorganismos que forman parte de ella no se pueden cultivar, o mejor dicho, todavía no
se han logrado cultivar.
¿Por qué esa dificultad en el cultivo?
Los microbios en estado natural casi siempre se dan como parte
de comunidades microbianas, suelen beneficiarse de las asociaciones con otros microbios o con sus huéspedes y su crecimiento
no es normalmente logarítmico. Además, casi nunca tienen acceso a fuentes ricas en nutrientes. Sin embargo, en el laboratorio,
los microbios casi siempre se mantienen de forma independiente
en forma de cultivo puro, y por lo general deben adaptarse para
sobrevivir en dicho entorno. Además, su crecimiento a menudo
es logarítmico y se les proporciona acceso a fuentes ricas en nutrientes.
¿Qué relación tiene esto con la línea de trabajo de su grupo?
Nuestro trabajo trata de replicar las condiciones naturales del intestino humano en lo que hemos llamado “robointestinos”, unos
recipientes o biorreactores que actúan como un quimiostato y
son capaces de hacer crecer comunidades de microorganismos
en cultivo continuo, agregando medio de cultivo nuevo constantemente con una frecuencia biológicamente relevante y eliminando
de forma constante el cultivo líquido gastado o residual, lo que
significa que el volumen del cultivo se mantiene constante. Mediante el uso de estos quimiostatos podemos lograr comunidades
estables y constantes en las que el crecimiento mantiene una tasa
constante y los parámetros también se mantienen estables.
¿Cómo se alimentan esos “robointestinos”?
Se alimentan con heces frescas y tratan de imitar el ecosistema del
intestino distal. Se trata, por supuesto, de un sistema sin huésped,
que puede emplearse para fomentar el crecimiento de anaerobios
intestinales especialmente exigentes.
Basados en este método de reproducción, están estudiando
la posibilidad de trasplantar la microbiota, ¿cuál es el fundamento de este novedoso abordaje?
Existe una asociación entre los ecosistemas disfuncionales y varias
enfermedades, como el síndrome del intestino irritable, el asma, la
diabetes, la obesidad o el autismo, por mencionar sólo algunos. La
relación entre la causa y el efecto, no obstante, todavía no se ha
descifrado por completo, y es posible que una mala alimentación
combinada con el mal uso de los antibióticos sea la clave. Ante
49
este hecho, nos hemos preguntado si podemos curar una enfermedad al sustituir la microbiota dañada. Esta reflexión es el origen
de la terapia de los ecosistemas microbianos, o MET, en sus siglas
en inglés.
Para tratar de responder a esa cuestión han comenzado centrándose en la infección por Clostridium difficile, ¿por qué en
este proceso?
Porque es una enfermedad de la que sabemos que el origen es
una alteración del ecosistema intestinal. Se trata de una bacteria Gram positiva estrictamente anaerobia que forma esporas y
es parte de la microbiota intestinal. La falta de diversidad en el
ecosistema intestinal permite un crecimiento desmesurado de la
Clostridium difficile en su nicho, y la producción de toxinas por
parte de esta bacteria daña el epitelio intestinal. El trasplante fecal
o la bacterioterapia fecal pueden emplearse en el tratamiento de
esta infección.
¿En qué consiste la técnica?
En el proceso se selecciona un donante, que por lo general es
un familiar cercano y se somete a análisis en busca de diferentes
enfermedades que pueden transmitirse a través de las heces. Si el
donante pasa los análisis, se coordina el momento de la donación
al paciente. El mecanismo de aplicación consiste en un homogeneizado fresco que se aplica al paciente en un plazo de menos de
6 horas, bien a través de un enema rectal o de una colonoscopia,
un tubo nasogástrico o por vía oral, en cápsulas. Los resultados
son favorables en más de un 90% de los casos, con una rápida
resolución de la ICD y muy pocos casos de recidiva.
Pero ustedes han querido dar un paso más…
Sí, porque esta terapia fecal resulta un tanto primitiva y no está
del todo definida. Además, es difícil de regular y controlar y no
es popular entre el personal médico. Así pues, cabe plantearse si
podemos emplear microbios cultivados para crear heces falsas o
artificiales. En colaboración con el equipo de la Dra. Elaine Petrof,
de la Queen’s University, nuestro plan era desarrollar el concepto
de trasplante fecal mediante el uso de bacterias puras: los probióticos. Estos probióticos, agrupados bajo el nombre en inglés de
“RePOOPulate”, se cultivan a partir de un único individuo sano y
controlado, y con ello se intenta mitigar las reservas existentes con
respecto a la seguridad, reproducibilidad, modo de administración
y fecha de caducidad del tratamiento. No se trata en realidad de
una idea nueva, pero en el pasado la barrera que impedía su desarrollo era la percepción de que las bacterias intestinales no podían
cultivarse.
¿Ustedes sí lo han conseguido?
Sí, nuestro estudio ha logrado cultivar con éxito diferentes bacterias en los “robointestinos”, entre las que destacan la Dorea longicatena, Eubacterium eligens, Eubacterium limosum, Eubacterium
rectale, Eubacterium ventriosum, Roseburia faecalis, Roseburia
intestinalis y Ruminococcus torques.
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¿Lo han aplicado ya a algún caso concreto?
Sí, tratamos a dos mujeres de edad avanzada con infecciones recurrentes y graves por C. difficile con RePOOPulate, para poner a
prueba nuestro diseño en abril y junio de 2011. El RePOOPulate
se creó en Guelph, se trasladó al Hospital General de Kingston y
se administró una dosis de 100 ml a través de una colonoscopia.
Ambas pacientes se recuperaron en un plazo de dos días y se han
mantenido libres de la infección por C. difficile desde entonces, a
pesar de numerosas exposiciones posteriores a antibióticos.
¿Qué significa esto?
Que el quimiostato ha demostrado ser un buen sustituto para el
entorno in vivo, y este ecosistema terapéutico ha probado ser capaz de colonizar a nuestras pacientes. Además, presenta ventajas
con respecto a los probióticos estándar al haber mostrado su eficacia, y también con respecto a la bacterioterapia fecal, al ser un
método más seguro, definido, controlable, reproducible, estable y
que goza de mayor aceptación.
De cara al futuro, ¿por dónde van a continuar sus trabajos?
En la actualidad estamos a la espera de poder proseguir con los
ensayos clínicos, aunque nos encontramos ante algunas dificultades, como el hecho de que el RePOOPulate no se encuentra inscrito en ninguna categoría de clasificación de medicamentos. Sin
embargo, el servicio de salud canadiense está colaborando con
nosotros para determinar los parámetros de seguridad necesarios.
Además, estamos entablando relaciones con nuevos socios comerciales para tratar de acelerar el proceso.
Asimismo, estamos estudiando las fórmulas aplicadas hasta ahora
en un intento por incrementar la diversidad con nuevos cultivos
aislados, incluyendo bacterias que muestran actividad anti-C. difficile in vitro. Además, estamos desarrollando modelos de estudio
de los “robointestinos” con animales, en un intento por imitar la
destrucción del ecosistema intestinal y su consiguiente restauración con RePOOPulate.
¿Para cuándo su aplicación a otras enfermedades?
También estamos desarrollando diferentes ecosistemas de distintos donantes, y estudiando el potencial que esta terapia tiene en
el tratamiento de otras enfermedades que presentan la disbiosis
intestinal como rasgo principal, tales como la obesidad, el autismo
regresivo o la enfermedad del intestino irritable.
¿Cómo modificará esto la clínica digestiva del futuro?
Idealmente, en el futuro, el estudio funcional del ecosistema microbiano será un elemento crítico de todas las revisiones médicas
integrales. Será posible mejorar la funcionalidad del ecosistema
en el mantenimiento de la salud mediante la manipulación de la
50
microbiota y reforzar estos ecosistemas mediante, por ejemplo,
una dieta a medida. Además, no se emplearán antibióticos de
amplio espectro sin aplicar también las medidas necesarias para
proteger la microbiota. Dicho futuro será la cuna en la que nazca la “simbiontología”, una nueva especialidad médica, fruto de la
combinación de la medicina, la ecología microbiana y las ciencias
nutricionales.
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“Nuestros resultados sugieren
una relación directa entre la
microbiota y la sepsis neonatal,
que puede servir para el
diagnóstico temprano”
¿Cuál es la importancia de la sepsis neonatal que centra la
investigación?
Mª CARMEN COLLADO
Instituto de Agroquímica y Tecnología de los
Alimentos (IATA-CSIC)
La sepsis neonatal es la primera causa de morbilidad y mortalidad en recién nacidos prematuros. Alteraciones en el patrón de
colonización intestinal podrían aumentar el riesgo de infecciones
microbianas y de sepsis y colitis necrotizante en niños prematuros.
En ese sentido, ¿qué se proponían con este estudio?
En el trabajo, mediante el empleo de muestras no invasivas, analizamos el impacto de la sepsis neonatal en la microbiota y en la
respuesta de las células epiteliales intestinales en niños prematuros de bajo peso que se compararon con sus correspondientes
hermanos gemelos sanos.
¿Qué revelaron los resultados?
Las comunicaciones orales de la segunda parte
de la sesión de Microbiología y Veterinaria comenzaron con la intervención de María Carmen
Collado, del Grupo de Probióticos y Bacterias
Lácticas del Instituto de Agroquímica y Tecnología de los Alimentos, quien presentó un trabajo
sobre identificación de perfiles transcriptómicos
y de microbiota en muestras biológicas no invasivas de niños prematuros de bajo peso con sepsis
neonatal frente a sus gemelos control sanos. En el
estudio también han participado C. Bäuerl y G.
Pérez Martínez, del mismo centro, además de M.
Cernada, M. Gormaz y M. Vento, del Grupo de
Perinatología y del Departamento de Neonatología del Hospital Universitario y Politécnico La
Fe. También figura como firmante E. Serna, del
Instituto de Investigación Sanitaria (INCLIVA)
de Valencia.
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Los resultados mostraron diferencias estadísticamente significativas en el microbioma analizado mediante qPCR y pirosecuenciación del gen 16S ribosomal así como de la respuesta génica en
enterocitos exfoliados obtenido mediante microarrays. Los datos
obtenidos permitieron distinguir los niños prematuros con sepsis
frente de sus gemelos sanos, a pesar de la gran variabilidad entre las parejas gemelares. La diversidad microbiana fue diferente
en ambos grupos, observándose que las Proteobacterias (familia
Enterobacteriaceae) fueron mayoritarias en el grupo de sepsis que
también presentaba menores niveles de Bifidobacterium spp.
¿Algún otro dato de interés?
Sí, además, se identificó un conjunto específico de 510 genes anotados, expresados de forma diferencial en los niños con sepsis
frente a sus gemelos sanos.
¿Qué indican estas observaciones?
Nuestros resultados sugieren una relación directa entre la microbiota y la enfermedad y la necesidad de una mayor investigación
con el objetivo de confirmar algunos de los biomarcadores que se
han detectado en este trabajo utilizando métodos mínimamente
invasivos que contribuyan al diagnóstico temprano de la enfermedad y nuevas estrategias que reduzcan su incidencia en los niños
prematuros.
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“Hemos desarrollado un nuevo
procedimiento de síntesis
de kojibiosa que permite
obtener este disacárido con
potencial prebiótico de forma
sencilla, económica y con alto
rendimiento”
MARINA DÍEZ MUNICIO
Instituto de Investigación en Ciencias
de la Alimentación (CIAL)
“Procedimiento de síntesis eficiente de kojibiosa y estudio de su efecto sobre el crecimiento de
bacterias lácticas y bifidobacterias” es el título
del trabajo presentado por Marina Díez Municio, del Instituto de Investigación en Ciencias de
la Alimentación (CIAL), entre cuyos firmantes
también figuran T. García Cayuela, A. Montilla,
M.C. Martínez Cuesta, C. Peláez, T. Requena,
M. Herrero y F.J. Moreno, todos del mismo instituto.
¿Por qué un estudio sobre la kojibiosa? ¿Cuál es su importancia?
La kojibiosa es un disacárido formado por dos unidades de glucosa, unidas por un enlace a(1-2), que se encuentra de forma natural,
aunque en niveles muy bajos, en alimentos como la miel o la cerveza1. Este disacárido puede sintetizarse enzimáticamente aunque
los métodos disponibles actualmente utilizan sustratos muy costosos, son tediosos, llevan implícita la formación de subproductos
y/o tienen una baja eficiencia de producción2. Esos hechos explican la limitada disponibilidad comercial de la kojibiosa y su elevado
precio, por lo que su empleo está muy limitado a pesar de las aplicaciones potenciales que presenta en la industria agro-alimentaria
y farmacéutica. La kojibiosa podría emplearse para prevenir patologías del sistema gastrointestinal, controlar el metabolismo de
carbohidratos y en el tratamiento de enfermedades víricas.
¿Qué novedad pretendían aportar con este trabajo?
En este trabajo se ha desarrollado un nuevo proceso de síntesis
de kojibiosa, económico y fácilmente escalable, que da lugar a la
producción de kojibiosa con un alto rendimiento (38%) y grado
de pureza (60-99%), valores muy superiores a los de los métodos
actualmente utilizados. Por tanto, este procedimiento permite la
obtención de kojibiosa a un precio muy inferior al de su actual valor
de mercado, posibilitando así el desarrollo de productos que permitan explotar su potencial actividad en el campo de la nutrición
y la salud.
¿En qué consiste este nuevo proceso?
Hemos desarrollado un método de obtención de kojibiosa que emplea como sustratos de partida sacarosa y lactosa. La transglucosilación enzimática de la lactosa empleando una enzima dextransacarasa de Leuconostoc mesenteroides da lugar a un trisacárido
que es un derivado galactosilado de la kojibiosa. La posterior liberación de kojibiosa se produce por tratamiento con la levadura Saccharomyces cerevisiae e hidrólisis con la enzima β-galactosidasa
de Kluyveromyces lactis.
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En relación con los probióticos y prebióticos, ¿cuál es la importancia de este disacárido y del proceso desarrollado?
La kojibiosa presenta un alto potencial prebiótico por su resistencia
a la digestión gastrointestinal y la estimulación selectiva de bacterias
beneficiosas probióticas, como Bifidobacterium y Lactobacillus.
Los estudios de fermentación in vitro con cultivos puros de diferentes microorganismos probióticos realizados en este trabajo
han permitido demostrar que la kojibiosa sintetizada mediante el
procedimiento de síntesis desarrollado es selectivamente metabolizada por varias cepas de lactobacilos (Lactobacillus acidophilus,
L. reuteri, L. rhamnosus, L. casei), así como por Bifidobacterium
breve y Streptococcus salivarius.
Por tanto, el procedimiento desarrollado se puede considerar
como un método eficaz para la obtención de nuevos ingredientes
alimentarios con potencial prebiótico para mejorar la salud gastrointestinal.
Referencias:
1. Díez-Municio et al., 2013. Patente Española P201331333.
2. Nakada et al., 2003. Chapter 9 in Oligosaccharides in Food and Agriculture,
ACS Symposium Series.
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“Hemos descrito dos especies
bacterianas pertenecientes a
la familia Coriobacteriaceae,
capaces de transformar ácido
elágico en distintas urolitinas”
¿En qué contexto se enmarca este trabajo?
La identificación de las bacterias de la microbiota intestinal capaces de producir urolitinas es un objetivo de interés científico debido a los efectos de estos metabolitos sobre la salud humana
(protección cardiovascular y propiedades anti-inflamatorias y anticarcinogénicas) y al potencial desarrollo de alimentos funcionales.
VICTORIA SELMA
Centro de Edafología y Biología Aplicada
del Segura CEBAS (CSIC)
Descripción de dos especies bacterianas del intestino humano capaces de transformar ácido elágico en urolitinas, es el estudio llevado a cabo por
el Grupo de Calidad, Seguridad y Bioactividad
de Alimentos vegetales del Centro de Edafología
y Biología Aplicada del Segura CEBAS (CSIC),
que ha presentado Victoria Selma durante la sesión. Entre los firmantes también figuran D. Beltrán, R. García-Villalba, J.C. Espín y F.A. Tomás
Barberán.
¿La producción de estos metabolitos por parte del organismo
por qué se carateriza?
La capacidad de producción de urolitinas es muy variable entre
individuos y esto se ha asociado a las diferencias interindividuales
en la microbiota colónica. Esto puede implicar que el consumo
de alimentos como nueces, granada, fresas, etc, que contienen
ácido elágico, pueda ejercer distintos efectos en la salud según
la microbiota de las personas. Por tanto, la identificación de las
especies bacterianas encargadas en la producción de urolitinas
podría ser útil para convertir a las personas no productoras en
productoras y así beneficiarse de la actividad biológica descrita
para las urolitinas.
En ese sentido, ¿qué se proponían con la investigación y qué
han conseguido?
En este estudio llevado a cabo en el marco de los proyectos
CSD2007-00063 (Fun-C-Food; Consolider Ingenio 2010) y CICYT
AGL2011-22447, describimos dos especies bacterianas pertenecientes a la familia Coriobacteriaceae, aisladas del intestino
humano, capaces de transformar ácido elágico en distintas urolitinas. Por este motivo, una de ellas, se ha denominado Gordonibacter urolithinfaciens, sp. nov. con la cepa CEBAS1/15PT (=DSM
27213T =CCUG 64261T) como la cepa tipo de G. urolithinfaciens.
La producción de urolitinas por G. urolithinfaciens y la otra especie descrita hasta la fecha dentro del género Gordonibacter, Gordonibacter pamelaeae DSM 19378T, ocurre en fase estacionaria
de crecimiento siendo por tanto metabolitos secundarios de estas bacterias. Hemos desarrollado un método de producción de
urolitinas basado en el uso de dichos microorganismos. Tanto el
uso de dichos microorganismos para producir urolitinas como el
método para conseguirlo forman parte de una solicitud de patente
(P201330400) a nombre del CSIC.
¿Algún otro dato de interés derivado de este estudio?
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El análisis HPLC-MS mostró la producción in vitro de distintas
urolitinas tales como la pentahidroxi-urolitina (urolitina M-5), tetrahidroxi-urolitina (urolitina M-6) y urolitina C en cultivos puros de
dichas bacterias. En consecuencia, para la producción de otras
urolitinas como la urolitina A, urolitina B e isourolitina A son necesarias otras bacterias u otras condiciones de cultivo.
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“El dextrano producido por
Lactobacillus sakei MN1 ha
demostrado tener actividad
antiviral frente a virus de
salmónidos”
¿Cuál es el origen de este trabajo?
MONTSERRAT NÁCHER
Centro de Investigaciones Biológicas (CIB-CSIC)
Algunas bacterias ácido lácticas son capaces de sintetizar, a partir
de sacarosa, homopolisacáridos denominados dextranos, compuestos de glucosa con enlaces α-(1,6) en su cadena principal y
con ramificaciones α-(1,3), α-(1,4) y/o α-(1,2). Estos biopolímeros
se utilizan como espesantes, sustitutos de plasma y como matrices en columnas de Sephadex®.
¿Qué objetivo se proponían?
El objetivo del presente estudio era ensayar (tanto in vitro como in
vivo) la actividad antiviral del dextrano producido por Lactobacillus
sakei MN1 frente a dos de los virus de salmónidos que provocan
grandes pérdidas económicas en acuicultura: el virus de la necrosis pancreática infecciosa (VNPI) y el virus de la necrosis hematopoyética infecciosa (VNHI).
Montserrat Nácher, del Centro de Investigaciones
Biológicas (CIB-CSIC) y del Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos (IATA-CSIC),
presentó un trabajo sobre el potencial antivírico
del dextrano producido por Lactobacillus sakei
MN1 frente a virus de salmónidos. En el estudio
también figuran como firmantes N.A. Ballesteros,
N. Peña Vidal, A. Prieto, S. Rodríguez, S.I. Pérez
y P. López, del CIB-CSIC, además de R. Aznar,
del IATA-CSIC y de la Universidad de Valencia.
¿Cómo lo llevaron a cabo?
En los estudios in vitro, se utilizaron diferentes concentraciones
de los dextranos producidos por L. sakei MN1 y otras bacterias
lácticas, así como de dextranos comerciales.
¿Qué resultados observaron?
Todos los dextranos ensayados mostraron actividad antiviral frente al VNPI, requiriéndose una concentración entre 1 y 3 mg mL-1
para obtener un 50% de inhibición. Sin embargo, frente al VNHI el
dextrano producido por L. sakei MN1 mostró una actividad antiviral
marcadamente superior, obteniéndose una inhibición del 50% con
una concentración de tan sólo 0,5 mg mL-1.
¿E in vivo qué se vio?
En los estudios in vivo, se suministraron dos concentraciones del
dextrano producido por L. sakei MN1 (50 μg/pez y 10 μg/pez), durante los tres días previos a la infección con cada uno de los virus
ensayados. Con dosis de 50 μg/pez se obtuvieron porcentajes de
supervivencia relativa del 70 % para VNHI y del 85 % para VNPI.
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“El probiótico Bacillus cereus
var. Toyoi podría reducir la
invasividad de E. coli a nivel
ileal”
¿De qué hipótesis partían en este estudio?
Como hipótesis se consideró que Bacillus cereus var. Toyoi (Toyo)
puede interferir en los mecanismos de autoinducción bacteriana
(quorum sensing (QS)) inhibiendo la expresión de factores de virulencia de microorganismos patógenos.
GEMMA GONZÁLEZ
Facultad de Veterinaria de la Universitat
Autònoma de Barcelona
“Evaluación de la capacidad de Bacillus cereus
var. Toyoi para modificar la invasividad de Escherichia coli K88 en células IPEC-J2” fue el
trabajo presentado dentro de la sesión de Microbiología y Veterinaria por Gemma González, del
Servei de Nutrició i Benestar Animal (SNiBA) de
la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB).
Del mismo centro también figuran como firmantes D. Solá Oriol y S.M. Martín Orúe. Los otros
autores son M. Cerdá Cuéllar, del Centre de Recerca en Sanitat Animal (CReSA, UAB-IRTA) y
del Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries (IRTA), además de M. Castillo, de Rubinum S.A. (Barcelona)
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¿Cómo lo estudiaron?
Se realizaron dos ensayos in vitro. En el primero se evaluó la invasividad de E. coli (fimbriada (K88) o no fimbriada (NF)) sobre un
cultivo celular de epitelio intestinal porcino (IPEC-J2) tras cultivarse
con su propio sobrenadante, el de cultivos puros de Toyo, o de sus
co-incubados. En un segundo ensayo se evaluó la invasividad celular tras la incubación de E. coli (K88 y NF) con el sobrenadante de
la digesta ileal o colónica obtenida de 32 lechones suplementados
o no con el probiótico (109 UFC/g).
¿Qué resultados obtuvieron en el primer ensayo?
En el primer ensayo se observó un incremento de la invasividad
de ambas cepas de E. coli cuando fueron crecidas con su propio
sobrenadante, sugiriendo una activación de los sistemas de QS
de tipo autoinductor-2 (AI-2). Sin embargo, cuando se crecieron
con el sobrenadante de co-incubaciones de E. coli y Toyo no se
observaron incrementos en la invasividad.
¿Y en el segundo?
En el segundo ensayo, la incubación de E. coli con los sobrenadantes ileales de los animales suplementados, produjo una reducción de la invasividad en comparación con los control. No se vieron
diferencias con los sobrenadantes de colon.
¿Qué indican estos datos?
Los resultados obtenidos sugieren que el probiótico Bacillus cereus var. Toyoi podría reducir la invasividad de E. coli a nivel ileal actuando sobre los mecanismos de comunicación bacteriana y más
particularmente degradando o inhibiendo las señales tipo AI-2.
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“La administración de Bacillus
licheniformis o de butirato
sódico protegido puede reducir
la colonización y excreción
de Salmonella Typhimurium en
lechones”
¿Cuál era el objetivo del trabajo?
El objetivo era evaluar la eficacia de Bacillus licheniformis (Proporc;
Norel S.A.) o del butirato sódico (Gustor BP70; Norel S.A.) frente a
Salmonella Typhimurium en lechones.
EMILI BARBA
Facultad de Veterinaria de la Universidad
Autónoma de Barcelona
¿Cómo lo llevaron a cabo?
Se utilizaron 72 lechones (28 días) distribuidos en 24 corrales y 3
grupos experimentales: CTR sin aditivos; PRO (1 kg/Tm de PROPORC equivalente a 109 UFC/kg) y BUT (3kg/Tm de GUSTOR
BP70 70% butirato sódico protegido con grasa vegetal). Tras una
semana de adaptación, los animales se inocularon oralmente con
Salmonella Typhimurium (1 x 108 UFC).
¿Qué variables midieron?
El Servicio de Nutrición y Bienestar Animal del
Departamento de Ciencia Animal y de los Alimentos, de la Universidad Autónoma de Barcelona, cerró la sesión de Microbiología y Veterinaria
con una comunicación centrada en la “Evaluación de la eficacia de Bacillus Licheniformis o
butirato sódico frente a Salmonella Typhimurium en lechones”. La presentación la hizo Emili
Barba, al que acompañan entre los firmantes L.
Castillejos y S. M. Orúe, del mismo centro, además de V.F. Buttow Roll, de la Universidad Federal de Pelotas (Brasil), y J.J. Mallo, de Norel S.A.
(Madrid).
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Durante el ensayo (16 días) se monitorizó el consumo y el peso de
los animales. Tras la inoculación se evaluó la consistencia fecal, la
temperatura rectal (24 y 72 h post-inoculación, PI) y la excreción
de Salmonella (días 1 y 7 PI). Los días 4 y 8 PI se sacrificó un animal de cada corral para valorar la respuesta inflamatoria (TNF-α y
Pig-Map plasmáticos) y la presencia de Salmonella en colon.
¿Cuáles fueron los resultados?
No se registraron diferencias significativas en los parámetros productivos ni tampoco en la consistencia fecal, en la temperatura
rectal o en los indicadores inflamatorios. Sin embargo sí se observó una reducción en la prevalencia de Salmonella en heces a día
7 PI (75, 75, 100 %; P=0,074) y en colon a día 8 PI (50, 63, 88 %;
P=0.043), para PRO, BUT y CTR.
¿Qué indican estos datos?
Los resultados obtenidos demuestran que la administración de
Bacillus licheniformis (109 UFC/kg) o de butirato sódico protegido
(3 ppm) puede reducir la colonización y la excreción de Salmonella
Typhimurium en lechones.
Patrocinadores:
Secretaría técnica:
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