Las pruebas in vitro permiten comprender mejor los efectos terapéuticos de las cepas probióticas comercializadas

En dos estudios in vitro se probaron las propiedades de nueve cepas microbianas determinadas aisladas de preparados comerciales (véase la Tab. 1) [1, 2]. Debido a la complejidad del tracto gastrointestinal, los resultados individuales in vitro no pueden explicar de forma definitiva los efectos fisiológicos. Sin embargo, proporcionan información importante para la investigación clínica y para la comprensión de los efectos invivo.

Las cepas probióticas investigadas ejercen sus efectos positivos en el intestino, por lo que es relevante la estabilidad de las células en condiciones intestinales simuladas (véase la Tab. 1). Cabe destacar la capacidad de las diferentes cepas de B. clausii (Bacillus clausii OC, NR, SIN, T) para multiplicarse tras una disminución inicial del recuento de células carentes de fuentes de nutrientes en el fluido intestinal simulado (B. clausii SIN: disminución tras 2 h en comparación con t₀ [p < 0,05], proliferación tras 8 h de incubación en comparación con 4h [p < 0,05]). Después de 8h, solo se produjo una ligera reducción de 0,240 log en comparación con t₀. La tolerancia de B. clausii y B. coagulans en las condiciones intestinales simuladas está bien documentada teniendo en cuenta su capacidad para formar esporas en comparación con las cepas no formadoras de esporas que suelen encontrarse en los productos comerciales [1].

Los microorganismos probióticos pueden competir con los patógenos por los sitios de unión a la mucosa y, de este modo, contrarrestar las infecciones causadas por organismos patógenos. Para conseguir este efecto, es necesaria la adhesión a la mucosa gastrointestinal. La incubación de microbios en agar que contiene mucinas porcinas es un método establecido para estudiar este comportamiento de unión. Las placas de agar que contienen mucina, así como las placas de agar sin mucina para el control negativo, se inocularon con la suspensión bacteriana. A continuación, las placas se incubaron a 37 °C en condiciones aeróbicas y anaeróbicas y se determinó el número de células (UFC [unidades formadoras de colonias]) por pocillo inoculado. En las cepas B. clausii, B. coagulans y B. breve, las UFC/pocillo obtenidas tras la incubación de las mucinas tanto en condiciones aeróbicas como anaeróbicas fueron significativamente superiores en comparación con los controles negativos (p < 0,05 a p < 0,001). L. reuteri solo se adhirió a las mucinas en condiciones anaeróbicas (p < 0,001) y S. boulardii solo en condiciones aeróbicas (p < 0,01) [1]. 

Los probióticos pueden producir enzimas que degradan los alimentos, como la β-galactosidasa, que puede favorecer la digestión en el caso de personas con intolerancia a la lactosa, reduciendo potencialmente los síntomas digestivos. Todas las cepas de B. clausii, B. coagulans, B. breve y L. reuteri fueron capaces de producir una cantidad significativamente mayor de β-galactosidasa en comparación con el control negativo (p < 0,01 a p < 0,001) [1]. 

Debido a los numerosos procesos metabólicos que tienen lugar en el interior de las células, una acumulación de especies reactivas del oxígeno (ROS) puede causar efectos tóxicos. Los probióticos que producen antioxidantes como la catalasa (CAT) y la superóxido dismutasa (SOD) pueden ser beneficiosos para reducir el estrés oxidativo. Todas las cepas analizadas mostraron la capacidad de producir CAT y SOD [1]. 

Se ha demostrado que los probióticos producen principalmente vitaminas del grupo B, lo que podría ser útil para mantener la eubiosis intestinal y hacer frente a ciertas formas de deficiencia. Los microorganismos probióticos capaces de secretar riboflavina (vitamina B₂) podrían compensar una carencia de vitamina B₂ del anfitrión. La carencia de riboflavina se debe con frecuencia a una dieta carente de productos ricos en riboflavina y es la deficiencia vitamínica más común en los países en desarrollo. B. clausii, B. coagulans y L. rhamnosus fueron capaces de producir riboflavina (p < 0,001 en comparación con el control negativo) [1].

Durante la fermentación microbiana de hidratos de carbono complejos en el intestino humano se producen AGCC. Se confirma la conexión entre la deficiencia de AGCC y la aparición de diversas enfermedades, así como los efectos curativos de las microbacterias probióticas, que pueden contrarrestar la deficiencia de AGCC.

Ácido acético: Regulación del metabolismo lipídico y del peso corporal.
Las nueve cepas probióticas analizadas fueron capaces de secretar ácido acético [2]. 

Ácido propiónico: Mejora de la función de barrera, así como de la integridad intestinal, la glucosa y la homeostasis lipídica.
Las cuatro cepas de B. clausii, así como S. boulardii, secretaron ácido propiónico. B. coagulans, B. breve, L. reuteri y L. rhamnosus no secretaban ácido propiónico [2].

Ácido butírico: Mejora de la función de barrera así como de la integridad intestinal, fuente de energía para las células epiteliales intestinales.
Las cuatro cepas de B. clausii mostraron una secreción comparable, superior a la de L. reuteri y S. boulardii [2].

Tab. 1. Resumen de las propiedades in vitro de cada cepa microbiana

Parte 1

Parte 2

¹ Las cepas bacterianas B. clausii NR, OC, SIN y T, así como B. coagulans, L. reuteri, L. rhamnosus y S. cerevisiae sobrevivieron en condiciones intestinales simuladas hasta 480 minutos, mientras que en B. breve no se detectaron células vivas después de 6 horas.

² L. rhamnosus fue incapaz de unirse a las mucinas tanto en condiciones aeróbicas como anaeróbicas (p < 0,01 y p < 0,001, respectivamente).

³ L. rhamnosus y S. boulardii no produjeron β-galactosidasa.

⁴B. clausii OC mostró una mayor actividad SOD en comparación con NR y T (p < 0,01 y p < 0,05, respectivamente).

⁵ B. clausii T y L. reuteri fueron los mayores productores de ácido acético.

⁶ B. clausii T produjo las mayores concentraciones de ácido propiónico, lo que difirió significativamente de B. clausii NR (p = 0,0374), B. clausii SIN (p = 0,0112) y S. boulardii (p = 0,0007). 

Una comprensión más detallada de los mecanismos probióticos podría facilitar la aplicación más precisa de tratamientos que consideran la microbiota en los pacientes. Futuros estudios basados en esto podrían aclarar qué otras áreas terapéuticas potenciales podrían explotarse en beneficio de los pacientes.

^{Conflicto de intereses: P. Pellegrino, M. C. Uboldi y M. III Perez son empleados de Sanofi. D. Marquez era empleado de Sanofi en el momento de la presentación y en el momento de la aceptación y publicación empleado de Boehringer Ingelheim.}

^{Divulgación: Redacción y publicación médica financiadas por Sanofi.}