Instituto de Nutrición y Tecnología de los Alimentos (INTA), Universidad de Chile, Santiago, Chile
Introducción
La oferta de probióticos por parte de la industria farmacéutica y
alimentaria aumenta día a día, por lo que es importante saber qué
requisitos debe cumplir un microorganismo para que se considere como
probiótico. En este contexto se debe recordar las características de la
flora intestinal, porque los probióticos tienen como objetivo intervenir
sobre ella.
La flora intestinal del ser humano está constituida
por más de 400 especies diferentes, la mayoría de ellas anaerobias
estrictas, que establecen una relación simbiótica con el ser humano a
nivel intestinal. Cada bacteria que se instala en el intestino humano lo
hace en una zona definida y estable, en la cual se queda en forma
permanente, desarrollando una asociación íntima con el epitelio de la
mucosa; esto se relaciona con las funciones que cumplirá a lo largo de
la vida, según el segmento en que se ubique cada especie. Esta flora
mantiene un equilibrio estricto, regulado por factores de secreción,
presión de oxígeno, gradiente de nutrientes y peristaltismo, los que en
conjunto determinan los cambios que va sufriendo la flora, en la cual
coexisten bacterias autóctonas y transitorias.
El feto
in utero
tiene un aparato digestivo prácticamente estéril. La flora intestinal
se comienza a establecer desde el nacimiento, incluso desde los primeros
momentos del parto y en su desarrollo influyen varios factores. Entre
ellos está el
tipo de parto, ya que los niños que nacen por parto
vaginal tienen una flora mucho más rica en bifidobacterias, que son las
que interesa tener en gran cantidad, que los niños que nacen por
cesárea. También influye el
tipo de alimentación del recién
nacido: el niño alimentado al pecho recibe el beneficio de los efectos
biogénicos de la leche materna, que por su contenido en lactosa favorece
el crecimiento de las bifidobacterias beneficiosas para la salud, a
diferencia de los niños que reciben fórmula desde el primer momento de
la vida; hoy en día se han agregado microorganismos a muchas fórmulas,
en un intento de desarrollar una flora similar a la que se consigue con
la lactancia materna, pero hasta ahora ésta es irremplazable. Otro
factor importante es la
edad del destete y la edad en que se incorporan los sólidos y las fórmulas y, finalmente,
la alimentación del adulto
puede modificar levemente la flora, siendo más beneficiosa, por
ejemplo, la de los individuos que se atienen a una dieta vegetariana
estricta.
Funciones de la microflora
La microflora intestinal cumple un papel de
estimulación inmunológica:
favorece la maduración del sistema inmune local, ya que su presencia es
un estímulo antigénico para la migración y maduración de las células
linfoides precursoras presentes en las placas de Peyer y, por otra
parte, modula la respuesta de IgA secretora, que es fundamental en la
respuesta defensiva del niño a nivel intestinal.
La flora cumple también un papel de
protección frente a patógenos,
ejerciendo un efecto de barrera a lo largo de todo el aparato
digestivo, en el cual compite por los sustratos y nichos ecológicos con
bacterias que no son beneficiosas y, además, libera moléculas con
actividad antibiótica, como agua oxigenada y ácido láctico, que cambian
las características del medio e impiden el crecimiento de bacterias
patógenas a nivel intestinal.
Finalmente, la microflora tiene una función muy importante en el
metabolismo y nutrición
del individuo, a través del rescate colónico de los nutrientes que no
se absorben en el intestino delgado, específicamente los hidratos de
carbono, sea porque llegan en exceso al intestino o por déficit
enzimático; la flora ayuda a digerir estos nutrientes, lo que permite
recuperar la energía y mejorar el medio, evitando la diarrea secundaria a
exceso de hidratos de carbono. Además, participa en la síntesis de
vitaminas, como la vitamina B12, la vitamina K y los folatos.
La
flora intestinal se compone de dos tipos de poblaciones: una población
dominante, que ejerce un efecto de barrera a nivel intestinal y una
población subdominante, que se forma a partir de bacterias que ingresan a
través de la ingesta y, por tanto, se relaciona con el medio ambiente
en que se encuentra el individuo y varía según la ubicación del
individuo y según su tipo de alimentación. Estas bacterias no colonizan
el tracto gastrointestinal en forma definitiva y son eliminadas por los
mecanismos de resistencia a la colonización que posee el huésped normal,
en especial cuando se trata de bacterias patógenas.
Cambios en la flora intestinal
La flora intestinal presenta cambios a lo largo de la vida.
Los
cambios fisiológicos
ocurren principalmente en el nacimiento; luego, por el paso de leche
materna a fórmula y finalmente, por las características de la dieta que
tiene el sujeto adulto, en especial por su contenido en frutas y
verduras. En la actualidad se ha demostrado que en la tercera edad
también ocurren cambios en la flora, con declinación de bacterias que
podrían ser beneficiosas para la salud.
Los
cambios asociados a consumo de medicamentos se presentan como resultado de terapias farmacológicas que se indican por diversas patologías.
Los
cambios asociados a patologías se observan en presencia de alergias, artritis, enfermedades inflamatorias crónicas intestinales, úlceras, presencia de
Helicobacter pylori,
estrés, diarrea y constipación; todas éstas son situaciones patológicas
capaces de producir algún cambio en la flora intestinal por sí mismas.
En
la Fig. 1 se resume lo que pasa a lo largo de la vida, partiendo por el
gran cambio que ocurre en el recién nacido, que es colonizado por
diferentes tipos de bacterias, entre ellas las bifidobacterias y los
lactobacilos; después del destete se produce la estabilización de la
bioflora, que se hace permanente en el tiempo y presenta aquellos
cambios, no tan fisiológicos, dados por los medicamentos; y al final de
la vida, tanto en el adulto mayor como en el anciano, se produce
declinación de algunas bacterias beneficiosas y aumento de bacterias
potencialmente patógenas. La flora se puede modificar desde que el niño
nace, sea aumentando el aporte de sustratos que utilizan las poblaciones
microbianas endógenas, mediante los prebióticos, o administrando en
forma exógena probióticos, que son microorganismos vivos que se añaden a
la flora intestinal.
Figura 1. Evolución de la microbiota intestinal con la edad.
Probióticos y prebióticos
Un probiótico se define como
“una preparación o producto que contiene microorganismos definidos,
conocidos, vivos y en cantidad suficiente para alterar la flora en
alguno de los compartimentos del huésped, produciendo efectos
beneficiosos sobre la salud”. Sin embargo, algunos microorganismos
probióticos tienen efectos sobre el huésped sin modificar la flora
intestinal, sino a través de efectos enzimáticos directos que mejoran el
trofismo de la mucosa; en ese caso se dice que existe un
efecto probiótico secundario.
Lo mismo puede ocurrir por el efecto de inmunomodulación que ejercen
los probióticos, sea a nivel intestinal o en otros sistemas del
organismo.
Los probióticos pueden estar en alimentos con
apariencia similar en sabor y otras características a alimentos
genéricos, que no necesariamente contienen probióticos. Por ejemplo, no
todos los productos lácteos fermentados son probióticos, sino sólo
aquellos a los que se ha adicionado estos microorganismos, con lo que
obtienen un valor agregado que no existe en los productos corrientes;
por lo tanto, no todos los productos tipo yogur, leche cultivada o
alimentos acidificados con bacterias lácticas tienen un efecto
probiótico. Para conseguir este efecto se deben excluir los
microorganismos muertos, ya que en gran cantidad de investigaciones se
ha demostrado que para ejercer su efecto deben estar vivos. Se ha
atribuido algunos efectos beneficiosos locales a las paredes bacterianas
de algunos probióticos, pero estos efectos son de menor cuantía.
Existen varias características de los probióticos que permiten su uso en seres humanos:
- Son inocuos, de hecho la mayoría de ellos se aíslan en la propia flora fecal humana, por lo tanto, no dañan al individuo.
- No colonizan en forma permanente, sino que ejercen su efecto mientras se consumen y después son eliminados por el peristaltismo.
- Tienen una actividad específica en el tubo digestivo,
que puede ser inmune, nutricional, metabólica o protectora, que son las
funciones de la flora natural, es decir, los probióticos estimulan,
mejoran o remedan la flora fecal normal.
- Tienen la capacidad de mantenerse vivos en el tubo digestivo,
a diferencia del resto de las bacterias que ingresan al organismo,
venciendo las defensas antibacterianas naturales del aparato digestivo,
entre ellas la acidez gástrica, el moco intestinal y gástrico, las
enzimas intestinales y las sales biliares.
Cada vez que se lanza al mercado un probiótico, que cumple
determinada función, se debe demostrar que posee las características
descritas mediante estudios
in vivo que demuestren la sobrevida
en las deposiciones. Después de la ingesta de un probiótico, su
eliminación en las deposiciones sigue curva exponencial, llegando a ser
indetectable entre los 5 y los 9 días, como máximo a los 14 días. Se ha
definido el criterio de actividad del probiótico como una concentración
de 10 elevado a siete unidades formadoras de colonias (UFC) por gramo de
deposiciones, que es la cantidad mínima que debe estar presente para
obtener una respuesta; sin embargo, algunas bacterias sobreviven más
tiempo adheridas a la pared del intestino, especialmente del colon y por
lo tanto no aparecen en las deposiciones, de modo que los estudios
sobre este aspecto son invasivos, ya que se requiere la intubación de
los pacientes.
Antes de que las bacterias probióticas se
utilicen en un estudio clínico, se debe demostrar que se eliminan vivas
por las deposiciones. En la Fig. 2 se resumen los resultados de un
estudio efectuado en el INTA; se observa que, cuando se agrega
Lactobacillus
LA1 a una fórmula láctea, el germen comienza a aparecer en las
deposiciones de los lactantes, con una diferencia significativa con
respecto a controles o placebo. Cuando se suspende la ingesta los
gérmenes empiezan a disminuir en forma progresiva, hasta desaparecer en
todos los pacientes después de 14 días.
Figura 2. Permanencia del probiótico en el tubo digestivo tras administrar fórmula láctea +
Lactobacillus LA1 en lactantes (Brunser
et al., 2004).
En otro estudio, en que se analizó el efecto de
Lactobacillus y
bifidobacterias sobre algunos aspectos de la inmunidad, también hubo
que partir por demostrar que ambos tipos de bacterias aumentaban después
del consumo de probióticos, respecto al grupo control (Fig. 3).
Figura 3. Conteos bacterianos por gramo de deposición (de Vrese
et al,
Clin Nutr 2005 (24) 481.
En la Fig. 4 se muestra el resultado de un estudio efectuado con
Lactobacillus rhamnosus
GG, un probiótico que se utiliza mucho, especialmente en pediatría, que
en este caso se administró durante 14 días, en dosis de 10 elevado a 8
UFC. La excreción en las deposiciones aumentó rápidamente y comenzó a
disminuir dos semanas después de que se suspendió la ingesta. En la Fig.
5, el gráfico resume un estudio efectuado en recién nacidos de
pretérmino, en el que se demostró que las bifidobacterias eran
eliminadas vivas por las deposiciones.
Figura 4. Aparición de L. rhamnosus GG en las heces de lactantes de pretérmino
(Millar M et al.
Arch Dis Child 1993;69:483)
Figura 5. Colonización de recién nacidos de pretérmino por bifidobacterias. Recuento de deposiciones (Akiyama K
et al Acta Neonatol Jap 1994; 30:25)
Gran cantidad de microorganismos se han postulado como probióticos.
Los principales son los microorganismos lácteos de los grupos
Lactobacillus sp y
Bifidobacterium sp, aunque también hay algunos microorganismos no lácteos, todos ellos considerados “GRAS” (
general regarding as safe),
lo que significa que la FDA ha declarado que su uso es sano y saludable
para los seres humanos. Es muy importante recordar que no todos los
lactobacilos ni todas las bifidobacterias son iguales; por eso, cuando
se habla de
Lactobacillus se debe aclarar de qué especie se está
hablando y qué uso tiene o va a tener, según la evidencia: para la
diarrea, para evitar reacciones adversas a antibióticos, para la
fibrosis quística o para prevenir alguna patología.
- Entre los Lactobacillus están: L.
acidophilus, L. casei, L. bulgaricus, L. johnsonii, L. rhamnosus, L.
reuteri, L. plantarum, L. gasseri, L. paracasei y L. lactis.
- Entre los Bifidobacterium: B. adolescentis, B. bifidum, B. breve, B. infantis, B. longum y B. lactis.
- Otras bacterias lácticas son: Enterococcus faecium,
Propionibac. Freudenreichii, Leuconostoc mesenteroides, Saccharomyces
cerevisiae, Streptococcus thermophilus Saccharomyces boulardii,
Lactococcus lactis, Bacillus cereus, Clostridium butyricum, Enterococcus
faecalis y VSL 3 (4 cepas de lactobacillus, 3 de bifidobacterias, 1 de
streptococcus salivarius thermophilus).
- Entre los microorganismos no lácticos se incluyen E. coli y las levaduras Saccharomyces (cerevisiae y boulardii), que se utilizan en el manejo y tratamiento de pacientes con patologías definidas.
Mecanismos de acción de los probióticos
Entre los
mecanismos de acción que se atribuyen a estas bacterias, que las
diferencian de otras y permiten que se puedan utilizar como probióticos,
el primero es la
modificación de actividades enzimáticas
intraluminales, por aumento de lactasa y glicosidasa o inhibición de
otras enzimas como la nitroreductasa, que se ha asociado a la aparición
de cáncer de colon.
Otro mecanismo importante es la
competencia por nutrientes y sitios de adhesión
a la mucosa; algunos probióticos adhieren en su superficie bacterias
patógenas, favoreciendo su eliminación por el peristaltismo, lo que
impide que se unan a la pared intestinal y reduce la posibilidad de que
puedan provocar daño.
Un tercer mecanismo es la
producción de sustancias bactericidas
o bacteriostáticas, como los ácidos grasos de cadena corta, cuya
producción aumenta frente a la presencia de ciertos probióticos que
cambian el pH; además, estos ácidos grasos sirven como combustible para
la célula dañada, lo que favorece la recuperación de la mucosa
intestinal en caso de diarrea. De la misma manera, el agua oxigenada
(H2O2) y las bacteriocinas, o péptidos susceptibles a las proteasas,
pueden cambiar el medio y hacerlo inadecuado para el crecimiento de
bacterias patógenas.
El mecanismo más importante en este momento, porque es el foco de las principales líneas de investigación clínica, es la
estimulación del sistema inmune y la
inmunomodulación
por parte de los probióticos. Es posible que cada probiótico provoque
una respuesta inmune diferente, local o sistémica, celular o humoral; es
muy importante determinar esta especificidad de respuesta, para
establecer con un criterio adecuado el tipo de población en que se va a
utilizar cada alimento o medicamento que contenga probióticos.
Productos que contienen probióticos
Para que se reconozca que un alimento contiene probióticos, se deben cumplir varios requisitos:
- Concentración mínima de 10 elevado a 7 por ml, en el caso de los productos lácteos.
- Estabilidad física y genética durante el almacenamiento, al menos hasta la fecha de vencimiento del producto.
- Ausencia de efectos adversos sobre el sabor y/o la textura del producto.
- Niveles de oxidación y potencial redox controlados; de lo
contrario, el producto va a cambiar sus características mientras esté
almacenado.
- Composición química apropiada, en cuanto a tipo y cantidad de
carbohidratos disponibles. Las bacterias probióticas pueden ir
utilizando los hidratos de carbono como sustratos mientras el producto
se mantiene en el supermercado, de modo que el producto debe contener
hidratos de carbono en cantidad suficiente para que, a pesar de este
consumo, se mantenga una cantidad óptima.
- Hidrólisis de proteínas y lípidos controlada.
- Conocimiento de la eventual interacción con otras cepas probióticas del producto, por ejemplo, por el proceso de acidificación.
En la actualidad, los probióticos se encuentran en el mercado:
principalmente en productos lácteos fermentados, como yogur, leches
fermentadas y cultivadas y quesos; en algunos productos vegetales
fermentados, como aceitunas,
chucrut, soya y cereales; en algunas
carnes o pescados fermentados y salchichas; en bebidas alcohólicas,
como vino, cerveza, sidra y otras bebidas, por lo general artesanales; y
en el gran grupo de los liofilizados, sea como medicamentos o como
suplementos nutricionales.
En este momento existen varias cepas
probióticas disponibles en alimentos y productos farmacéuticos, cuyo uso
está permitido en los
claims (beneficio que se atribuye a un producto o servicio a la hora de realizar su publicidad)
y existen dieciocho mensajes saludables aceptados por el Ministerio de
Salud para que sean utilizados por las empresas. Entre ellos está el uso
de probióticos y prebióticos, por lo que es importante conocer los
microorganismos que cumplen esta función, con nombre y apellido, porque
lo importante es la especie (Tabla I)
Tabla I. Ejemplo de cepas probióticas disponibles en alimentos o productos farmacéuticos autorizadaos para ser usados en
claims
Posibles efectos adversos
Se describen cuatro tipos de efectos adversos potenciales:
- Infecciones (Lactobacilli, Bifidobacteria, S. boulardii)
- Actividad metabólica excesiva (degradación mucosa intestinal)
- Inmunomodulación excesiva.
- Transferencia genética (resistencia antibiótica)
La seguridad del uso de los probióticos que se han desarrollado hasta
este momento es excelente, ya que no se han descrito casos de efectos
adversos graves. Se han descrito algunas infecciones por lactobacilo,
bifidobacteria y
Saccharomyces boulardii en forma ocasional, pero
sólo se han aislado lactobacilos o bifidobacterias en pacientes con
sepsis, sin que se haya podido demostrar que fueran causantes de ésta.
También se han descrito casos de infecciones de catéter por
Saccharomyces boulardii liofilizado,
pero en esos casos se manipuló el producto al lado de pacientes de alto
riesgo en una unidad de tratamiento intensivo. Por lo tanto, por una
parte se debe tener precaución, pero también se debe emplear estos
productos en forma más intensiva, ya que no se ha demostrado que tengan
efectos adversos graves.
Algunos de estos productos desencadenan
una actividad metabólica excesiva en la mucosa intestinal, pudiendo
producir degradación de ésta, lo que potencialmente podría tener un
efecto negativo en salud, pero tampoco se ha observado este tipo de
problema, excepto en un trabajo que no ha podido ser replicado. La
inmunomodulación excesiva también podría ser un efecto adverso, en
especial en casos de enfermedad inflamatoria intestinal, en las cuales
el exceso de estimulación podría actuar como factor activante.
Finalmente, se habla de la posibilidad de que ocurra una transferencia
genética, específicamente de resistencia a antibióticos; por el momento
no existe evidencia de que ello suceda, pero los estudios aún son
insuficientes, de modo que en este momento se están desarrollando varias
investigaciones sobre este aspecto.
En resumen, los probióticos
tienen un efecto positivo sobre la salud del ser humano cuando cumplen
con ciertas características, que se describieron en esta presentación; y
ejercen este efecto actuando sobre la microflora intestinal, en forma
directa o a través de la modulación del sistema inmune.
La
lumbalgia o lumbago es un síndrome músculo-esquelético, caracterizado
por un dolor focalizado en la espalda baja (zona lumbar). Se produce por
la distensión de los músculos lumbares.
