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PROBIÓTICOS Y PREBIÓTICOS
Bacterioterapia probiótica
Pablo, 3 de Noviembre 2011
PROBIÓTICOS Y PREBIÓTICOS
EN NIÑOS
PROBIÓTICOS
Antecedentes históricos • Metchnikoff, 1907:
“Autointoxicación intestinal” por bacterias proteóliticas (Clostridium)
Función positiva de las bacterias acidolácticas: bacilo búlgaro.
• Tissier, 1906: Efecto beneficioso de bacterias en forma de Y (Bacillus bifidus communis).
• Lilly y Stillwell, 1965. Probiótico: “A favor de la vida”
• Parker, 1974: Contribuye al balance microbiano intestinal
• 1990: Estudios científicos rigurosos.
• 2011: Sociedad Española de Probióticos y Prebióticos
COLONIZACIÓN INTESTINAL
DESARROLLO Y MANTENIMIENTO
DE LA MICROBIOTA
• Colonización intestinal en el recién nacido
- ¿Pueden las bacterias lácticas atravesar la placenta y colonizar el intestino fetal?
- Factores que influyen en la colonización:
. Momento del parto (pretérmino o a término)
. Tipo (vaginal o cesárea)
. Tratamiento antibióticos
. Tipo de alimentación
COMPONENTES DE LA LECHE
MATERNA
Su papel beneficioso
• Inmunoglobulinas, linfocitos, macrófagos.
• Bacterias beneficiosas (800 ml / 107 bacterias):
estafilococos, estreptococos, bifidobacterias, lactobacilos ..
• Oligosacáridos:
- Estimulan el crecimiento de bifidobacterias y lactobacilos
- No se encuentran en otras especies.
- Más de 130 tipos diferentes cuya composición varía
durante la lactancia.
- Algunos oligosacáridos semejan receptores epiteliales de
patógenos → Posible efecto protector frente a
gastroenteritis y otras enfermedades infecciosas
FÓRMULA LÁCTEA INFANTIL • Desarrollo de fórmulas lácteas
artificiales para alimentación infantil
• Diversos organismos han establecido las características cualitativas y cuantitativas
- Real Decreto 23 de mayo de 2008.
. Recomendaciones sobre la composición de las fórmulas infantiles
. Proteínas de leche de vaca y/o de soja
• No se ha logrado reproducir la leche materna
DESARROLLO MICROBIOTA INTESTINAL
Leche materna vs Fórmula estándar
L Alimentados a pecho: predominan las bifidobacterias.
Alimentados con fórmula: tienen menos bifidobacterias y
una microbiota intestinal más compleja.
Vandenplas,Y. Univ.de Bruselas, 2011
DIFERENCIAS DE LA MICROBIOTA
INTESTINAL SEGÚN LA LACTANCIA
• Lactancia materna
Bifidobacterium versus
enterobacterias 1.000:1
Enterobacterias (E. coli)++
Enterococcus ++
Staphylococcus++
Clostridium +
Bifidobacterium > Bacteroides
R. Bartolomé. H.Vall d´ Hebrón
Barcelona, 2005
• Lactancia artificial
Bifidobacterium versus
enterobacterias 1:10
Enterobacterias (E. coli,
Klebsiella, Enterobacter) +++
Enterococcus +++
Staphylococcus +
Clostridium +++
Bacteroides > Bifidobacterium
FÓRMULAS LACTEAS INFANTILES
SUPLEMENTADAS
• Utilización de bacterias probióticas y sustancias de efecto prebiótico en la alimentación infantil (Normativa europea)
• Se consigue simular el efecto de la leche materna sobre el intestino de el lactante.
DESARROLLO MICROBIOTA INTESTINAL
Leche materna vs Fórmula con prebióticos
En ambos grupos predominan las bifidobacterias
Vandeplas, Y. Univ. de Bruselas, 2011
COMPOSICIÓN DE LA MICROBIOTA INTESTINAL
EN LACTANTES.
EFECTO DEL AGREGADO DE PREBIÓTICOS
Brunser O., Pediatr Res 2006;59:451-6
MODULACIÓN DE LA MICROBIOTA
INTESTINAL
• Desarrollo de “Alimentos funcionales” : Contienen componentes adicionales que favorecen la salud más allá de allá de su efecto nutricional básico.
- Probióticos: Microorganismos vivos que al ingerirse en cantidades adecuadas mejoran la microbiota intestinal residente, produciendo efectos beneficiosos para la salud.
- Prebióticos: Ingredientes que estimulan selectivamente el crecimiento y/o actividad de algún microorganismo intestinal beneficioso.
- Probióticos + Prebióticos: Simbióticos
(Definición Grupo de trabajo conjunto FAO/OMS)
SUSTANCIAS PREBIÓTICAS
• Galacto-oligosacáridos (GOS)
• Fructo-oligosacáridos (FOS)
• Inulina
• Lactulosa
• Lactitiol
• Estaquiosa
• Rafinosa
• Pectina
• Hemicelulosa
0.8 g/100ml (GOS 90%+FOS 10%)
SELECCIÓN DE CEPAS PROBIÓTICAS
CARACTERÍSTICAS (I)
• 1. Preferentemente de origen humano.
• 2. No ser patógenas ni estar asociadas a
enfermedades.
• 3. Sobrevivir al paso por el aparato digestivo.
• 4. Capacidad de adherencia específica al intestino
humano.
SELECCIÓN DE CEPAS PROBIÓTICAS
CARACTERÍSTICAS (II)
• 5. Proliferación en el ecosistema intestinal.
• 6. Capacidad de producir compuestos
antimicrobianos.
• 7. Capacidad de estimular el sistema inmunitario.
• 8. Síntesis de compuestos o liberación de
subproductos metabólicos positivos para la salud.
RECONOCIMIENTO Y EVALUACIÓN
DE CEPAS PROBIÓTICAS (I).
Recomendaciones FAO/OMS. 2002
• 1. Identificar la cepa seleccionada mediante técnicas fenotípicas y genotípicas.
Género Especie Designación
Bifidobacterium lactis BB 12
Lactobacillus casei DN- 114-001
• 2. Ensayos “in vitro” e “in vivo” en animales y humanos.
.Beneficios, dosis, y mecanismo de su efecto.
.Seguridad, inocuidad, resistencia a antibióticos
“Principio de especificidad de especie y cepa”
RECONOCIMIENTO Y EVALUACIÓN
DE CEPAS PROBIÓTICAS (II)
• 3. Ensayos clínicos fase 2. Valoración de la
eficacia del producto frente a placebo.
• 4. Ensayos clínicos fase 3. Valoración de la
eficacia del producto en relación a la terapia
estándar frente a una determinada patología.
• 5. Estudios del producto final que vehiculiza la
cepa probiótica
MICROORGANISMOS PROBIÓTICOS
Recopilación de Holzapfel, 2001
• Bacterias ácido-lácticas (BAL):
- Cepas del género Lactobacillus
- Cepas del género Bifidobacterium
- Streptococcus thermophilus (?)
• Microorganismos no ácido-lácticas:
- Cepas de Saccharomyces
- Excepcionalmente otros
Dosis efectiva: 106 - 1010 ufc.
PRODUCTOS PROBIÓTICOS
• Fórmulas lácteas
infantiles
• Alimentos lácteos
• Productos a base de
zumo de frutas
• Productos a base de
cereales
• Farmacológicos
Efectos de las bacterias
probióticas intestinales
EFECTOS DE BACTERIAS
PROBIÓTICAS INTESTINALES (I)
Previenen frente a la colonización intestinal de “potenciales patógenos”:
• Bloqueo de receptores de adhesión.
• Favorece expresión de mRNA para MUC.
• Competición por los nutrientes intestinales.
• Mejora los mecanismos de barrido naturales
• Producción de compuestos antimicrobianos
EFECTOS DE BACTERIAS
PROBIÓTICAS INTESTINALES (II)
Modulan el sistema inmunitario inmaduro y
estimulan los mecanismos inmunológicos de
defensa locales y sistémicos:
• Control sobre citoquinas ( IL, INF, TNF )
relacionadas con la inflamación.
• Estimulan inmunidad asociada al GALT.
• Estimulan fagocitosis y células NK.
• Activan el complemento.
• Promueven la respuesta humoral: IgA, IgM.
Implicados receptores tipo toll (TLR9)
EFECTOS DE BACTERIAS
PROBIÓTICAS INTESTINALES(III)
• Protección /nutrición de la mucosa intestinal
• Liberación de enzimas (digestión).
• Estabilización de la permeabilidad de la mucosa
intestinal.
• Prevención de la traslocación bacteriana.
• Reducción de metabolitos nocivos:
- amonio, colesterol, nitrosaminas
• Inactivación de enzimas perjudiciales:
- betaglucosidasa, betaglucuronidasa
• Protección del tejido muscular (carnosina).
APLICACIONES CLÍNICAS
DE
PROBIÓTICOS Y PREBIÓTICOS
EN NIÑOS
DIARREAS AGUDAS INFECCIOSAS
(Rotavirus)
Previenen la aparición, reducen la duración y gravedad y disminuyen las recaídas
L.rhamnosus GG y B.lactis BB-12
L. reuteri SD2222, S. boulardii
Cereales+oligofructosa en niños (Weizman, Pediatrics, 2005)
Mecanismos propuestos:
- Bloqueo de receptores
- Producción de sustancias antivíricas
- Estímulo de las defensas naturales y la respuesta inmune
DIARREA POSTANTIBIÓTICA
- La dieta con prebióticos en niños tras el tratamiento con amoxicilina favorece la reposición intestinal de bifidobacterias (Brunser O. Pediatr Res, 2006)
- Mejoran síntomas y aceleran la recuperación en diarrea postantibiótica
Saccharomyces boulardii: hidroliza toxinas
Lactobacillus rhamnosus GG
Lactobacillus casei DN114001
Bifidobacterium lactis
ENFERMEDADES ALÉRGICAS
(dermatitis atópica infantil)
Está precedida de alteraciones de la microbiota intestinal → Su control temprano puede prevenir la enfermedad.
- La lactancia materna previene en niños con antecedentes.
- L. rhamnosus GG en embarazadas y recién nacidos de alto riesgo reducen la incidencia de dermatitis atópica.
- El suplemento prebiótico en lactantes estimula la cantidad de bifidobacterias beneficiosas y ↓ E. coli y Clostridium.
Los efectos se deben a que restablecen la microbiota intestinal alterada y modulan la respuesta inmunitaria
L. rhamnosus GG y B. lactis BB12 en niños mejoran la alergia a la leche de vaca.
PROTECCIÓN FRENTE A
INFECCIONES
Pueden potenciar la respuesta inmunitaria defensiva
- Cepas probióticas en niños:
. Previenen infecciones respiratorias agudas.
. Aumentan la respuesta de Igs frente a vacunas
- Agregado de oligofructosa en lactantes desarrolla unos parámetros inmunes mejores y similares a la lactancia materna (Vandenplas, 2011).
El efecto se debe a la activación de macrófagos, neutrófilos y NK, estimulan la producción de IgA y otras y regulan la expresión de citoquinas proinflamatorias y antiinflamatorias.
PROBIÓTICOS EN PREMATUROS
• Problemas de supervivencia:
- Inmadurez del sistema inmunitario
- Hipermeabilidad intestinal
- Frecuente tratamiento con antibióticos
- Infecciones nosocomiales (cepas R)
• Beneficio de los probióticos en la prevención de
infecciones.
• Método de la madre canguro (MMC):
Mayor supervivencia y menor riesgo de infecciones.
Se recomienda incorporar bacterias lácticas a las fórmulas
infantiles para prematuros.
PROBIÓTICOS EN PREMATUROS
• Enterocolitis necrotizante
Mayor incidencia en prematuros
+ lactancia artificial, cesárea y antibióticos aumentan la incidencia (↓ lactobacilos).
Incidencia muy baja en prematuros alimentados a pecho → protección de las bacterias presentes en la leche materna.
Estudios en recién nacidos prematuros:
- B. infantis y L. acidophilus reducen la incidencia (60%) y mortalidad.
Los efectos se deben a que bloquean la presencia de otras bacterias, reducen la endotoxemia y modulan la respuesta inflamatoria.
PROBIÓTICOS EN MUJERES DURANTE EL
EMBARAZO Y LA LACTANCIA
Efectos beneficiosos para la madre y el niño
• Microbiota intestinal
↓
• Microbiota mamaria: Efectos beneficiosos al lactante.
• Microbiota vaginal: Cepas de Lactobacillus restauran la microbiota y protegen frente a infecciones
- candidiasis, gonorrea, vaginosis,
VIH, S. agalactiae
PROBIÓTICOS EN MUJERES DURANTE
EL EMBARAZO Y LA LACTANCIA
• Mastitis infecciosa durante la lactancia
- Agentes patógenos implicados:
. Staphylococcus y Streptococcus
. Cepas multirresistentes, formadoras de biofilms
- Selección de cepas presentes en la leche de mujeres sanas. (Rguez y cols. Appl. Enviro. Micro. 2008).
L. salivarius CECT 5713 y L. gasseri CECT 5714
. Capacidad de impedir biofilms
. Capacidad de producir compuestos antagonistas
Su administración oral a mujeres podrían prevenir la aparición de mastitis
INFECCIÓN POR
HELICOBACTER PYLORI
- Cepas probióticas (S. boulardii, Lactobacillus)
. inhibe la unión a la mucosa gástrica
. producen sustancias inhibidoras de H. pylori
- Probióticos +Inulina+antibióticos en niños
Aumenta la tasa de erradicación y reducen los efectos indeseables de los antibióticos
(Gotteland, M. Pediatrics, 2006)
AUTISMO
Finegold et al. 2002- 2011 :
- Mayor número y diversidad de especies de Clostridium en heces de niños autistas.
La administración de vancomicina oral mejoró aspectos cognitivos y síntomas gastrointestinales en niños autistas. Se observaron recaídas al suspender el antibiótico.
- Desulfovibrio (D. desulfuricans, D. fairfieldensis, D.piger)
- 46.7% (+) en niños autistas
- 28.6% (+) en hermanos de autistas
- No se detectó en controles sanos
Asociación de estas bacterias a autismo regresivo.
- Bifidobacterium son más prevalentes en controles que en niños autistas.
La administración de bifidobacterias en probióticos específicos pueden ser protectores frente al desarrollo de autismo regresivo.
OTRAS APLICACIONES
- Nutrición
- Suplemento con un simbiótico en niños aumentó los niveles de hemoglobina (Sazawal S. J Clin Nutr 2004)
- Oligofructosa + inulina mejoró la absorción de oligoelementos (Bosscher, Nutrition 2003)
- El agregado de oligofructosa neutraliza el efecto negativo de los ácidos fíticos de los cereales (López, J Nutr. Biochem 2008)
- Las bifidobacterias favorecen la síntesis de vitaminas del grupo B.
- Caries
Efecto preventivo de L. ramnosus GG
- Cólicos intestinales
- Cepas probióticas (B. infantis 35624 y L. reuteri) y oligosacáridos de efecto prebiótico.
La leche materna es el mejor alimento
probiótico y prebiótico
natural por excelencia