probioticos en neonatologia
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PROBIÓTICOS EN NEONATOLOGÍA
Angel Ballabriga Departamento de Pediatría. Universidad Autónoma de Barcelona,
Definición Lilly y Stillwell en 1965 (1) citaron el término “probiótico” para describir cualquier
sustancia u organismo que contribuyese a mantener el equilibrio microbiano intestinal cuando estudiaban animales de granja. Posteriormente Fuller señaló que los probióticos son un suplemento alimentario microbiano vivo que beneficia al huesped animal con una mejoría del balance microbiano intestinal (2).
Schaafsma define el probiótico como “organismos vivos que tras su ingestion en cierto
número, ejercen efectos beneficiosos mas alla que los inherentes a la nutrición básica” (3). Los suplementos de probióticos son modificadores de la composición o de la actividad
de la microflora o de ambas cosas (4). Algunos autores (5) señalan que los probióticos pueden no necesariamente ser únicamente organismos vivos, sino que pueden incluir tambien partículas o porciones de microbios inactivados que tengan efectos positivos.
Criterio para un probiótico Un probiòtico debe reunir las siguientes características: I) La cepa para su uso en humanos debe ser preferentemente de origen humano; estas
cepas pueden haber sido aisladas del tracto gastrointestinal de humanos en buena salud. II) Las cepas utilizadas en los probióticos deben tener una historia de no ser patógenas,
especialmente para personas con inmunocompromiso, no ir asociadas con enfermedades como endocarditis infecciosa y/o trastornos gastrointestinales.
III) No ser sensible a las enzimas proteolíticas. IV) Ser capaces de sobrevivir el tránsito gástrico. V) Deben ser estables frente a ácidos y bilis, y no conjugarse con las sales biliares. VI) Tener capacidad para adherirse a las superficies epiteliales. VII) Sobrevivir en el ecosistema intestinal. VIII) Ser capaces de producir componentes antimicrobianos. IX) Deben permanecer vivas y estables durante su empleo. X) Deben tener un mecanismo específico de adhesión al intestino humano. XI) Deben ser capaces de un crecimiento rápido en las condiciones del ciego (6). XII) Deben ser capaces de inmunoestimulación pero sin efectos proinflamatorios. Los probióticos pueden también funcionar sintetizando ciertos compuestos o
produciendo subproductos metabólicos que pueden tener una acción protectora o inducir efectos positivos (7,8).
El pH tiene un importante efecto sobre la actividad metabólica de la flora bacteriana
intestinal y así muestra: I) Efecto sobre la actividad enzimática. II) Efecto sobre la composición de la flora. III) Efecto sobre la produccion enzimática.
Su efecto sobre la produccion enzimática hace que algunas enzimas no se producen en absoluto a menos de que el pH sea el adecuado. El efecto sobre la actividad enzimática hace que todas las enzimas tengan un pH óptimo de actividad que es máxima a ese pH.
Asimismo, las distintas bacterias producen distintos niveles de actividad enzimática y
por tanto un cambio en la composición de la flora cambia también la actividad enzimática intestinal.
El pH <4 favorece las bacterias ácido tolerantes y la tensión muy baja de oxígeno
favorece el crecimiento de anaerobios. El potencial redox en condiciones muy reducturas favorece a los anaerobios y la alta concentración de sulfatos favorece el crecimiento de las bacterias sulfato reductoras.
Con los probióticos se favorece el descenso del pH a través de los ácidos grasos de
cadena corta producidos, y este descenso puede llegar a límites no tolerados por los gérmenes. Hay asimismo, un efecto competitivo con otras bacterias ocupando sus lugares de nidación.
Los probióticos deben adaptarse a los diferentes microambientes del tracto
gastrointestinal para ser capaces de desempeñar su función protectora (9). Se ha demostrado que algunas cepas bacterianas son capaces de adherirse in vivo a los
enterocitos y a los colonocitos y de este modo se afecta las composición de la microflora intestinal (10).
Las cepas adhesivas de lactobacilos condicionan una barrera mucosa mas efectiva y con
una cierta especificidad. Algunas cepas LAB protegen frente a la infección por rotavirus pero no se conoce si es un antagonismo directo o si el probiótico ejerce un efecto de estimulación del sistema inmune (11,12).
En modelos experimentales in vitro de epitelio intestinal humano, se ha comprobado que
las cepas adherentes del genero bifidobacteria tienen capacidad de competir con diversos patógenos en su adhesión al epitelio (13).
Se ha emitido la hipótesis que la capacidad de algunos probióticos para inhibir la
adherencia de algunos microorganismos a las células epiteliales intestinales está mediada a través de su capacidad de aumentar la expresión de MUC2 y MUC3, que son mucinas ileo-colónicas (14).
MUC2 es la mayor mucina secretada en el colon y se trata de un polipéptido conteniendo
un péptido repetitivo de 23 aminoácidos rico en residuos de treonina y prolina, altamente glicosilado (15) y que se expresa en las células caliciformes intestinales (16). MUC3 no está altamente expresada en el colon pero muestra expresión en las células caliciformes y enterocitos del intestino delgado.
La inducción de la expresión del gen de la mucina puede ser el mecanismo mediante el
cual los probióticos minimizan la interacción de otros agentes microbianos con las células epiteliales intestinales. (17).
Cepas a utilizar.
Las cepas mas corrientemente utilizadas como probióticos incluyen lactobacilos como
L.acidophillus, L.caseii, L.bulgaricus, L.reuteri, L.plantarum, L GG y Bifidobacteria como B.bifidum, B.longum, B.breve, B.infantil, B.animalis. Lactobacilos y bifidobacterias se hallan en la flora intestinal normal de los humanos sanos, aunque en relativos bajos niveles en los adultos (18).
Estudios en ratones y en humanos sugieren que en productos fermentados tradicionales,
algunas bacterias como Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus y el Streptococcus salivarius subsp thermophilus serían potencialmente probióticas, aunque con dificultades de colonización.
Existen actualmente datos clínicos sobre la utilización de Lactobacillus GG,
Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum, Lactobacillus plantarum 299V y Saccharomyces boulardii. que pueden estimular y aumentar la reactividad inmunogénica mejorando la protección frente a potenciales patógenos (19).
En todo caso, es muy importante la clara identificación de la cepa que se utilize. El hecho de que no haya disponibles métodos de gran selectividad para la identificación
de anaerobios estrictos y que se necesiten centenares de aislamientos de cada muestra fecal para que puedan ser identificados de un modo exacto si se quieren obtener estadísticas válidas, ha llevado al desarrollo de metodologías moleculares aplicadas al estudio de la microflora del tracto gastrointestinal.
Con la aplicación de las técnicas moleculares de identificación de las cepas, sguramente
variarán algunos de los conceptos de distribución que se tienen hoy día sobre la flora intestinal.
Actualmente se pueden identificar las secuencias 16S ADN específicas para grupos de
bacterias. Este metodo junto con la electroforesis de ADN en gradientes de temperatura yel método de hibridización in situ por fluorescencia (FISH) permiten estudiar mejor el ecosistema.
Mecanismos de acción. Los mecanismos de acción pueden ser de distintos tipos: un mecanismo directo con
producción de sustancias antibacterianas o bien otro indirecto, a través de la estimulación de la respuesta inmune.
Los cambios que se puedan producir en la composición de la microflora van a depender
asimismo del número crítico de microorganismos del probiótico asi, para el L.casei GG la mínima dosis requerida para la colonización es de 1.2x1010 CFU (20).
El mecanismo de prevenir la acción de los patógenos puede realizarse de los siguientes
modos (19): I) algunos ácidos excretados por los microorganismos de los probióticos bajan el pH
intestinal por debajo del nivel que toleran los patógenos. II) efecto competitivo que puede ser mediado por la ocupación de los lugares de
colonización y mejoría de los mecanismos barredores nutricionales.
III) capacidad de secreción por parte de los lactobacilos y bacterias bifidas de los antibióticos naturales que pueden tener un amplio espectro de actividad como lactocinas, helveticinas, lactacinas, curvacinas, nicinas y bifidocinas.
Asimismo, la administración bacteriana oral va a tener una relación con el sistema
inmunológico del intestino y abre posibilidades para: I) competición con receptores y competición en la adhesión a la mucosa intestinal. II) inhibición del crecimiento de algunas especies de enteropatógenos. III) competición para nutrientes con otra flora intestinal. IV) prevención de traslocación bacteriana. V) aumento de la secreción de mucina. VI) inmumomodulación por parte de la respuesta del GALT (21). Se ha comprobado que in vitro las bacterias de los probióticos actuando en las células
epiteliales intestinales pueden favorecer la expresión de mRNA para dos mucinas, la MUC2 y MUC3, que son glicoproteinas con una acción protectora frente a las infecciones intestinales, salvo que se trate de bacterias producturas de mucinasa (14).
Flora intestinal y su relación con los probióticos. Se ha estimado que la población en general alberga de 300 a 400 especies bacterianas en
su intestino, de las cuales de 30-40 especies son comunes para el 99% de la población. El contenido de flora intestinal suele exceder en la población normal valores de 1011 por gramo de deposición.
Tengase en cuenta que tambien la microflora puede ser responsable de la conversión de
ciertos componentes no dañinos de la dieta en toxinas activas y que algunas enzimas como B-glucoronidasa nitrato reductasa, azoreductasa, nitroreductasa, aminoácido decarboxilasa, aminoácido deaminasa, sulfamatasa y 7-a-hidroxilasa pueden dar productos finales tóxicos (22), y que los probióticos pueden hacer una modulación de la microflora intestinal (23).
El paso a traves del canal del parto expone al niño a la flora vaginal de la madre que
aunque pueda ser ingerida en parte, no es motivo de colonización en el tracto digestivo del recién nacido. Los lactobacilos de la flora vaginal no colonizan en el intestino del recién nacido (24) pero si puede hacerlo la flora intestinal materna.
Dos tercios de los recién nacidos en una maternidad adquieren por lo menos una cepa de
E.coli procedente del intestino de la madre (25). A medida que existe una mayor higiene, con mayores medidas asépticas la transmisión vertical disminuye. Sin el uso de grandes medidas asépticas se ha observado un índice de transmisión vertical inferior a un 50% (26).
En general la flora de la madre se establece de forma mas firme que la flora ambiental.
La flora normal adquirida durante el parto probablemente es necesaria para el desarrollo de la inmunidad sistémica y mucosa del recién nacido y la regulación de la misma depende del establecimiento de la microflora indígena (27).
La transmision de enterobacterias como klebsiela o enterobacter es menos frecuente
dada la menor proporcion de esta flora en los adultos.
Tambien a traves del parto vaginal se pueden transferir bacteroides, cosa que no ocurre si es parto por cesarea. Sin embargo las especies de bifidobacterias mas comunes en la infancia como el bifidum tipo BB, el infantis, el B.longum raramente ocurren en los adultos.
La distribucion de la flora ambiental se hace a través de las manos de las enfermeras, en
particular las cepas de E.coli, esta transmision es pues horizontal y disminuye cuando la madre cuida directamente del niño. Tambien se adquieren del ambiente bacterias anaeróbicas.
Diversos factores influencian el desarrollo de la flora intestinal del recién nacido y se
pueden clasificar como extrínsecos e intrínsecos. Entre los extrínsecos se consideran: I) Sobrecarga microbiana procedente del medio ambiente. II) Tipo de dieta y hábitos alimentarios. III) Composición de la flora intestinal, perineal y vaginal materna. Entre los intrínsecos: I) PH intestinal. II) Peristaltismo. III) Respuesta inmune. IV) Terapéutica con antibióticos. V) Receptores bacterianos de la mucosa intestinal. Las bacterias capaces de un metabolismo oxidativo como enterobacterias, estreptococos
y estafilococos son las primeras en proliferar en el tracto intestinal (28-30). Los anaeróbios estrictos requieren un potencial óxido reductor negativo y no pueden competir favorablemente durante la fase inicial de la colonización intestinal. Por tanto, las bacterias facultativas y aeróbicas alcanzan proporciones de hasta 1010 y 1011 por gramo de heces. Entre los anaerobios se incluyen clostridia, bifidobacterias y bacteroides.
Pochart y cols. (31) han estudiado la flora fecal de 30 pretérminos con edad gestacional
media de 32 semanas con el método FISH y citometria de flujo, hallando resultados que estaban de acuerdo con trabajos previos basados en métodos cultivo dependientes. La flora de bifidobacterias era la predominante en 18 de estos pretérmino alimentados con leche materna y era mas significativamente representativa que en los que recibían fórmula.
No es excepcional hallar C.dificile en recién nacidos sanos (32). Mas tarde bajan las
bacterias facultativas y aumentan los anaeróbicos, aunque durante el primer mes e incluso durante el primer año de vida pueden concurrir.
El clostridium dificile puede ser adquirido a las 48 horas de nacer, sin que de
sintomatologia por exposición a las esporas que producen toxinas A y B. Tambien se han encontrado brotes epidemicos graves. Un 67% de los recien nacido son colonizados por C.dificile si nacen en el hospital aunque no hayan tomado antibioticos. La fuente no es la madre sino mas bien las esporas que hay en el hospital. 60% de nurseries tienen el germen. El hecho de que no sea patogeno al recien nacido estaria debido a que habria dificultad en desarrollarse la enfermedad no porque no haya receptores para las toxinas sino que la inmadurez del recien nacido no le hace capaz de unirse los receptores a las toxinas y a lo mejor algun sustrato dietetico se necesitaria para obtener una completa expresion de las toxinas y producir la enfermedad. En ocasion de las brotes puede haber colitis
pseudomembranosa o colitis fulminante. Un 78% de los casos con C.dificile no han tomado antibioticos en el mes anterior a la enfermedad. (33).
El mecanismo de supresión de las bacterias facultativas no es bien conocido. Tal vez la
competicion para los nutrientes sea el factor regulador mas importante de la distribucion de poblaciones distintas y la disminucion de la disponibilidad de oxígeno disminuye el nivel de sustratos que pueden favorecer el crecimiento de bacterias como E.coli.
La microflora puede tener una individualización bajo influencia genética siendo muy
individual, pero hay cientos de variables debido a diferentes características genéticas, por diferentes dietas, condiciones distintas de vida y diferencias en el grado de polucion atmosférica.
El desarrollo de la microflora en los lactantes comprende 4 fases segun Cooperstock y
Zedd (34). Fase 1 1-2 semanas para adquisicion de la flora, fase 1 periodo exclusivo de leche materna, fase 3 tiempo entre el comienzo de los suplementos y el cese de la lactancia, fase 4 fase despues del destete.
La primera etapa comprende la adquisición de los microorganismos. Se han hallado los
mismos germenes en el conducto auditivo de los recién nacidos cuando se comparan con la flora vaginal de la madre (35). Los estreptococos son los mas frecuentemente aislados, así como los estafilococos.
Cinco a diez minutos tras el nacimiento los microorganismos del canal vaginal y zona
perineal que reflejan la flora cervical de la madre estan en el estómago del recién nacido (36,37). En los primeros dias predominan enterobacterias, enterococos y estreptococos.
Inicialmente E.coli y estreptococos pueden llegar a cantidades de 108-1010 por gramo
de heces y crear un ambiente favorable para el establecimiento de anaerobios, bacteroides, bifidobacterias y clostridia entre los dias 4 y 7 (37,38).
El número de clostridios es siempre inferior en los que toman pecho en comparacion con
los que reciben fórmula. Conway (39) señala que al cabo de 3 dias actuan ya los factores antibacterianos de la leche materna.
En la actualidad, los nuevos métodos de análisis de la flora intestinal con el empleo de
identificación molecular, que anteriormente hemos señalado, harán variar probablemente de un modo sustancial algunos de los datos que ahora se consideran como clásicos. En el estudio de McCartney y cols. (40) la flora fecal de niños alimentados al pecho o con fórmula en edades comprendidas entre 1-4 meses fué estudiada con la metodología de gel electroforesis de campo pulsatil, observando que los alimentados con fórmula tenían su población de bifidobacterias mucho mas diversificada que los que estaban alimentados con leche materna.
En este aspecto los analisis con fluorescencia e hibridización in situ (técnica FISH)
permiten obtener datos cuantitativos de segura indentificación de los diferentes grupos bacterianos (41).
La simbiosis entre las bacterias autóctonas de la microflora intestinal se puede alterar por
los siguientes aspectos:
I) Tratamientos antimicrobianos. II) Inmunodeficiencias primarias y secundarias. III) Cirugía que rompa las barreras anatómicas y cree nuevas situaciones como pueden
ser la presencia de suturas no absorbibles. IV) Malnutrición. V) Estrés físico o emocional (42). La segunda fase ocurre durante el período ya establecido de lactancia materna o con
fórmula. Roberts y cols. (43) encuentran una flora similar en ambos tipos de alimentación a la edad de una semana. Esta flora es rica en bifidobacterias, enterococos y enterobacterias. En la mayor parte de los casos no hay organismos predominantes.
Al mes de edad la población bacteriana ha cambiado y la flora esta dominada por
bifidobacterias, mientras que el crecimiento de las otras se ha suprimido. Dos meses mas tarde las bifidobacterias son dominantes en el 50% de los casos y los bacteroides solo están presentes en un 50%. El estudio de Kleessen (44) en niños alemanes al séptimo día de vida muestra una predominancia de bifidobacterias en el 89% que se mantiene en los tres meses siguientes.
Las bifidobacterias son mas frecuentemente aisladas en los recién nacidos que siguen
lactancia materna (84% de las veces) que en los que reciben fórmula (62%) (45). Los tipos mas frecuentes de bifidobacterias y su mayor número en los dos tipos de
lactancia son B.breve, B.adolescentis; el B.longum y el B.bifidum ocurren menos frecuentemente (46).
En otro estudio, B.breve era el dominante en los recién nacidos alimentados con leche
materna y B. adolescentis en los alimentados con fórmula (47). Los niños nacidos por cesarea son mas colonizados por bacteroides y por C.perfringens (48).
Un estudio mas reciente sobre esta cuestión (49) muestra que la colonización de
bifidobacterias y lactobacilos en los niños nacidos por cesarea alcanza los valores de los niños nacidos por vía vaginal al mes y a los 10 días de edad respectivamente, y que estos niños nacidos por cesarea muestran una colonización menos frecuente por el grupo de bacteroides fragilis que los niños nacidos por vía vaginal. En conjunto la cesarea altera la distribución de la flora hasta casi los 6 meses de edad.
En los países en vías de desarrollo la mayor parte del meconio que pasa a las 4-7 horas
tras nacer contiene bacterias (29). Los niños pakistanies son colonizados mas rapidamente que los niños suecos (50). La
exposición ambiental aumenta la colonización desde el momento de nacer (51). Hasta un 25% de los recién nacidos suecos no han sido colonizados por enterobacterias tras una semana de estar en el hospital (50).
En algunos casos puede haber bajos niveles de colonización por bifidobacterias (52,53).
En los recién nacidos que están en cuidados intensivos su microflora esta influenciada por el empleo de antibióticos. Esta terapeutica lleva consigo una supresion de la flora anaeróbica y aumento de klebsiela, enterobacter, citrobacter y pseudomonas (54).
Estudios mas recientes muestran que los recuentos de bifidobacterias pueden ser iguales tanto en los recién nacidos que toman pecho como los que toman lactancia artificial (52,30) e incluso en ambos los recuentos ser muy bajos (53,55).
El pH fecal es mas bajo en los niños alimentados al pecho independientemente de los
recuentos de bifidobacterias (55,56). La mayor diferencia observada en los niños alimentados al pecho es el hallazgo de
valores bajos de clostridia y enterococos (28,30) y altos recuentos de estafilococos (28,53). Tambien hay una tendencia a valores mas bajos de enterobacterias en los niños lactados al pecho (28,57).
El E.coli aisalado en los niños alimentados al pecho lleva menos frecuentemente el
antígeno de virulencia capsular K1 respecto a los niños alimentados con lactancia artificial (58). La lactancia materna promueve la expresion de adhesinas, fimbrias tipo I ligadas a la manosa para las cepas de E.coli (59).
La tercera fase empieza cuando hay un suplemento en la dieta con alimentos sólidos,
alrededor de los 6 meses. Aumentan entonces los enterococos y bacteroides, mientras que los enterobacterias y las bifidobacterias permanecen constantes (60).
Los factores que afectan a la microflora unos son extrínsecos, como la carga microbiana
del medio ambiente, los hábitos alimentarios, el tipo de alimento y la composición de la microflora materna (61) y otros intrínsecos como la carga genética, la propia fisiología del huesped y la nutrición endógena.
Los factores propios del huesped dependen del pH intestinal, de las interacciones microbianas, peristaltismo, ácidos biliares, respuesta inmune y receptores bacterianos de la mucosa (39).
La flora intestinal tiene un valor biológico muy importante, desempeñando numerosas
funciones entre las que se puede incluir: I) Barrera de protección frente a la colonización de patógenos, II) Regulación del tránsito intestinal, III) Deconjugación de ácidos biliares y promoción de la circulación enterohepática, IV) Degradación y digestión de algunos hidratos de carbono no digeridos, V) Mejoría de la tolerancia a la lactosa, VI) Limitación de la traslocación bacteriana, y por tanto de la diseminación de bacterias
a los órganos periféricos, VII) Producción de vitaminas y factores de crecimiento para las células intestinales del
huesped, VIII) Maduración y estimulación del sistema inmune intestinal. La estabilidad del ecosistema del intestino depende de la cooperación interbacteriana y la
disponibilidad por el huesped de una fuente de nutrientes que sea constante en composición y cantidad. Los miembros bacterianos de la microflora autóctona existente pueden ser modulados por la diferente composición de los nutrientes ingeridos.
La mayor predisposición del recién nacido a las infecciones gastrointestinales va
asociada con la inmadurez y disfunción del mecanismo de defensa de la barrera intestinal. La
microflora intestinal supone un estimulo cont inuado para el aumento del poder defensivo de esta barrera (27).
La adición de lactoferrina a una fórmula con lactoalbumina no altera la microflora en la
direccion de la leche materna al mes de edad (43), la adicion de hierro a la formula deprime la colonización y crecimiento de estafilococos y bacteroides pero aumenta la colonizacion de clostridia y enterococos.
Con un suplemento de hierro (47) hay un menor aislamiento de bifidobacterias y un
aislamiento mas alto de bacteroides. La colonización precoz por lactobacilos en niños pretérmino puede alterarse con tratamiento previo por antibioticos (62).
La administración de antibióticos a los recién nacidos trastorna profundamente el
equilibrio en la flora intestinal y puede predisponer a episodios de enfermedades infecciosas (32) y diarrea. En estos casos, la administración de algunos tipos de probióticos puede reestablecer el equilibrio de la flora intestinal (8).
La misión del probiótico sería contribuir a la normalización de la permeabilidad
intestinal aumentada, al equilibrio de la micro-ecología del intestino que puede estar alterada por la administración de antibióticos y contribuir a una mejor respuesta de la IgA intestinal con disminución del componente inflamatorio intestinal a través de un control sobre el equilibrio entre las citocinas pro- inflamatorias y anti- inflamatorias (63,64).
La accion de los agentes anti-microbianos, como los antibioticos, puede tener efectos
especificos individuales sobre algunos de los componentes microbianos, mas bien que una supresion general no específica. Además el perfil de la población microbiana resultante influencia a las poblaciones bacterianas que emergen después de que el tratamiento ha sido detenido, y finalmente los efectos de la terapeutica antibiótica pueden persistir (45).
Los lactobacilos influencian la actividad bioquímica del tracto intestinal, así en el ratón
se ha comprobado que mantienen la actividad hidrolasa de las sales biliares (65), y que hay mayor presencia de acidos biliares no conjugados en el contenido intestinal (66). Asimismo, la actividad azoreductasa y la actividad B-glucuronidasa del colon estan reducidas (67,68).
Las bifidobacterias mantienen las siguientes funciones: II) Inhiben el potencial de crecimiento de los patógenos. II) Reducen el amonio en sangre. III) Contribuyen al descenso del colesterol. IV) Actúan como inmunomoduladores. V) Producen vitaminas del grupo B y ácido fólico. VI) Restauran la flora durante el empleo de antibióticos. La acción del alimento sobre la microflora supone que: I) Los oligosacáridos incluyendo n-acetilglucosamina, glucosa, galactosa, oligómeros de
fucosa y ciertas glicoproteinas (69) que tienen un elevado contenido en la leche humana, pueden ser factores específicos para el crecimiento de las bifidobacterias.
II) El bajo contenido en proteinas y la reducida capacidad buffer de la leche humana supone tambien una ayuda para el elevado crecimiento de las bifidobacterias (70,71).
III) Algunos compuestos incluyendo la lactoferrina y algunos lipidos son capaces de inhibir ciertos micro-organismos (72-74).
IV) Algunas bacterias pueden estimular moléculas de inmunoglobulinas, tales como la IgA (75).
El desarrollo del ecosistema con la colonizacion del intestino es dependiente de: i)
factores ambientales, ii) interacciones bacterianas, iii) factores del propio huesped. Algunas actividades microbianas son propias de determinadas especies bacterianas y así
se pueden considerar como indicadores de actividad microbiana colónica las siguientes: I) Conversión del colesterol a coprostanol: eubacterium. II) Dehidroxilación de los acidos biliares: eubacterium y clostridium. III) Transformación de BC: clostridium. IV) Inactivación de la actividad triptica: bacteroides. V) Actividad dipeptidasa: ruminococos y bifidobacterias. VI) Producción de metano: metanobrevibacter (45). La cuarta fase del desarrollo microbiana intestinal tiene lugar cuando el lactante es
completamente destetado y se introduce la alimentación del niño mayor. Al año de edad se han observado valores medios de enterococos, bifidobacterias y bacteroides elevados (76) en niños estonianos y suecos.
A los 10-18 meses la flora es diferente de la de los adultos, con mas bifidobacterias que
bacteroides y altos valores de enterobacterias y enterococos y solamente en un 12% de las muestras se hallaban lactobacilos (77).
A lo largo del tiempo se ha producido una tendencia a un descenso de las bifidobacterias,
tanto en alimentados al pecho como con fórmula y a un aumento del número de E.coli, especialmente de cepas neomicina resistentes, mientras que seguia igual la proporción de bacteroides (78).
La diferencia entre niños de Nigeria con predominio de bifidobacterias con los de
Londres con predominio de enterobacterias y bacteroides es comunicada por Simhon (55), lo cual muestra que se producen diferencias geográficas en cuanto a la flora que pueden depender de la carga bacteriana ambiental en el momento del nacimiento, de la dieta y de la posible contaminación de la misma.
En niños ingleses ha estudiado (55) que la flora predominante en el recien nacido eran
coliformes y bacteroides. El estudio de Bullen y cols. (70) muestra clasicamente las modificaciones radicales que el alimento produce sobre la flora intestinal pero tambien hay otros factores que intervienen, y asi la colonizacion intestinal empieza inmediatamente tras la ruptura de las membranas. Estudios en indios de Guatemala por Mata y Urrutia (29) muestra que en los indios Maya asi como en Nigeria las mujeres dan a luz en posicion de cuclillas y con poca asepsia. Ello puede influir que el niño ingiera flora de la madre que es rica en bifidobacterias (79) y ello puede favorecerlo. O sea la técnica obstetrica jugaría un papel.
En los niños suecos habria mas clostridia y en los niños estonianos altos recuentos de
lactobacilos y eubacterias (76). En los niños etíopes los lactobacilos y enterococos rean dominantes cuando se compara con los niños suecos en los que predominaban los estafilococos y bacteroides durante las dos primeras semanas (80).
En niños japoneses, se ha observado que las bifidobacterias eran predominantes tanto si recibían biberón como pecho (46), mientras que el numero de otras bacterias como enterobacterias, enterococos bacteroides y clostridia eran mas altos en el grupo que recibía fórmula que en el grupo con lactancia materna.
Podemos decir que tenemos nuestras propias cepas bacterianas y ello con una tremenda
variabilidad de una persona a otra y que la estabilidad del ecosistema bacteriano intestinal se afecta por factores locales como la motilidad intestinal, las secreciones luminales, el aporte dietético, la inoculación de bacterias exógenas y la renovación del epitelio (81).
El intestino de los niños de muy bajo peso se coloniza lentemente y con pocas especies
bacterianas. El dar leche materna y el disminuir la exposicion a los antibioticos son medidas criticas para lograr la diversidad y aumento de la flora fecal (82).
Hall y cols (62) han hallado una disminucion en el numero de lactobacilos en los niños
pretermino que se correlacionaba con haberles dado antibioticos mientras que estaban en la incubadora.
Sakata y cols. (83) citan que el establecimiento de bifidobacterias como flora fecal
dominante se retrasó en 7 niños de muy bajo peso cuando se comparaba con los controles. La presencia de estafilococos coagulasa negativos puede depender de la leche materna obtenida por expresión que haya recibido el recién nacido, dado que es con mucho el contaminante prevalente en algunos de estos casos.
Una muy completa revisión sobre el papel de la flora intestinal y su relación con la
resistencia a la colonización y otros efectos en un programa de acción concertada de 13 países europeos ha sido publicado recientemente (84).
El sistema inmune puede ser influenciado por la flora intestinal por diversos medios. Por
una parte la prevención de la adhesión bacteriana a la mucosa a través de los anticuerpos IgAs y oligosacáridos funcionando como análogos de receptores (85). Por otra parte la limitación del número de bacterias por la lactoferrina y posiblemente mas todavia por la acción bactericida del péptido lactoferricin presente en la leche bovina y en la humana (86).
El tipo de colonización bacteriana en el intestino del recien nacido determina la
inmunomodulación del sistema inmune inmaduro. La exposición precoz a los antigenos alimentarios juega un papel en la inmunomodulación en el sentido de condicionar una sensibilización o el desarrollo de la tolerancia. La colonización por bacteroides fragilis va asociada con una gran cantidad de IgA secretada y de células IgM secretoras en la sangre periférica. Las bacterias tipo bacteroides tienen un gran poder potencial inmunogénico para las células plasmáticas IgA. Los niños nacidos por vía vaginal de un 52-79% estan colonizados por bacteroides fragilis antes de los 2 meses de edad y ninguno de ellos lo es si ha nacido por cesárea. Por tanto ninguno posee la estimulación inmunológica por los bacteroides (49).
En realidad somos tolerantes a nuestra flora indígena y la tolerancia oral es parcial y puede ser considerada como una regulación de bajo perfil de los anticuerpos para los gérmenes indígenas (87,88).
Schifrin y cols (89) han estudiado las propiedades inmunomoduladoras de las leches fermentadas suplementadas con cepas de lactobacilos tipo La1 o bifido bacterias cepa Bb12. El estudio se realizó en voluntarios humanos durante un período de 3 semanas.
Se estudiaron las posibles modificaciones en las subpoblaciones de linfocitos y asimismo
el comportamiento de la actividad fagocítica tras el empleo de estos preparados. No se observaron modificaciones en las subpoblaciones linfocitarias pero sin embargo se comprobó que la fagocitosis de E.coli in vitro por parte de los leucocitos estaba aumentada tras el consumo de estos preparados.
El incremento de la fagocitosis coincidió con la localización fecal de las bacterias
lácticas, que persistieron 6 semanas después de la ingestión de los productos fermentados. Por tanto se demostraba un mecanismo aumentado de la actividad defensiva anti- infectiva tras la ingestión de estas cepas, que pueden proporcionar un suplemento nutricional al propio tiempo que mejora la funcion inmune.
Con una cepa de I HN019 se ha obtenido un aumento en la secreción de IFNa por los
mononucleares y un aumento de la actividad fagocítica de los polinucleares (90). La inmunidad celular-mediada es la que puede modificarse de un modo mas notable,
particularmente la actividad citotóxica y la actividad fagocítica que quedan aumentadas despues de la administración oral de L acidophilus (91) y con ello se induce una mayor produccion de IFN-y. En las leches fermentadas hay un aumento in vitro. de la producción de citocinas por los mononucleares incubados en presencia de S termophilus.
El genero lactobacillus es una población dominante o subdominante en el intestino
delgado, mientras que el genero bifidobacterium lo es en el colon. En la mucosa intestinal las defensas cuentan con dos componentes principales, uno de ellos es la respuesta inmune del huesped, y el otro la funcion de barrera de la flora intestinal (92).
La respuesta inmune del huesped comprende dos componentes, uno de ellos es las
defensas no específicas innatas o naturales que están activas desde el primer encuentro con el patógeno (93), y el otro las defensas específicas o adaptativas que son activas únicamente contra el patógeno que estimula la respuesta y cuyo desarrollo requiere algunos dias de maduración.
Los mecanismos que actúan son la competición con los sitios de adhesión y la
producción de metabolitos inhibidores de la flora patógena. La fermentación inhibe el desarrollo de patógenos intestinales (52) y de bacterias de la putrefacción. El ácido acetico sería el responsable de la inhibición de las bacterias gram negativas (94).
En individuos susceptibles puede haber brotes de enfermedad inflamatoria intestinal
como resultado de una ruptura de la tolerancia inmunológica para la flora normal. Futuro desarrollo que traerá discusión es el estudio de probióticos por microorganismos
modificados geneticamente que sean seleccionados en virtud de sus propiedades farmacocinéticas intestinales (95).
Indicaciones de empleo de los probióticos.
El campo de los probióticos abre grandes perspectivas para su empleo debido a los efectos favorables que pueden tener en la participación de los mecanismos de defensa antifecciosa y en la promocion de los mecanismos endógenos de barrera en casos de alergia alimentaria (96,97) y también en una amplia serie de indicaciones clínicas.
Vanderhoof y Young (19) y Saavedra y Adel Abi-Hann (98) incluyen en este grupo las
siguientes indicaciones: I) Diarrea infecciosa, II) Diarrea del viajero, III) Diarrea motivada por el empleo de antibióticos, IV) Prevención de la diarrea infecciosa, V) Tratamiento de los trastornos inflamatorios intestinales, VI) Síndrome de intestino irritable, VII) Aumento de la tolerancia a la lactosa, VIII) Reducción del colesterol. Para detalles sobre su empleo en las afecciones gastrointestinales y en la rehidratación
oral nos referimos a nuestra publicación reciente sobre probióticos y prebióticos (99). Probióticos y enterocolitis necrotiforme (EN). La enterocolitis necrotiforme es 6-10 veces mas frecuentes con lactancia artificial y mas
frecuente por debajo de 30 semanas de gestación (100). La administración precoz de la dieta es un factor principal de EN.
Se ha observado una frecuencia de 5 a 15% entre los niños de muy bajo peso. En
ocasiones tambien en los niños a término pero con problemas subyacentes, especialmente cardiopatías. Los antecedentes de distres respiratorio son dominantes.
La incidencia (101) desde el punto de vista epidemiológico se relaciona con la
prematuridad y la alimentación, valorándose el volumen diario de alimentación enteral, el tiempo de dar el primer alimento, la comparación leche materna con fórmula y la osmolaridad del primer alimento.
El retraso en la iniciación de las tomas supone una reducción de EN. Kliegman y cols.
(102) señalan que en niños con leche materna, tal vez el calentamiento o la congelación pueden modificar la leche en el sentido de cambiar la función de sus leucocitos. Factores como la isquemia con alteración del flujo sanguineo en el área esplácnica, toxinas y mediadores inflamatorios son los factores contribuyentes principales a la activación inflamatoria. (103).
Se ha discutido el valor de otros datos epidemiológicos como la puntuación del Apgar,
ductus, catéteres umbilicales o complicaciones infecciosas sin identificarse claramente como factores de riesgo 104). La EN tiene una frecuencia inversa en relación a la edad gestacional al nacer.
En la enterocolitis necrotiforme los gérmenes podrían jugar un papel en relacion a su
capacidad de adherencia, como se ha visto el cultivo de enterocitos y en el asa ileal del conejo. Ello estaría bajo la influencia de la ecología microbiana subyacente y su capacidad de
adhesión intestinal (105), pero también se ha señalado el posible papel de las toxinas bacterianas y de las sales biliares en la etiología (106).
La presencia de bacterias colonizando la luz intestinal parece ser un pre-requisito para el
desarrollo de EN, y no se han descrito casos antes de una colonización normal del intestino (107), asimismo el factor activador de las plaquetas (PAF), que es un potente mediador fosfolipidíco, parece tener un papel clave en la fisiopatología de este síndrome (108).
La hipoxia y el alimento estimula la producción local y sistémica de PAF en varios
modelos animales experimentales y la colonización bacteriana con activación de endotoxinas aumenta la síntesis de PAF y la producción de mediadores secundarios como TNF y L1, óxido nitroso, radicales de oxígeno, tromboxanos y leucotrienos (107,108).
La administración intravenosa de este factor PAF en ratas adultas es capaz de provocar
una necrosis intestinal similar a la enfermedad neonatal (EN). La necrosis intestinal final es a traves de una activación de la cascada inflamatoria. La concentración de mediadores químicos como PAF,interleucina IL-1 y IL-6, TNF, óxido nítrico y endotelina están elevadas en la circulación o en el homogenado intestinal en los recién nacidos con EN o con lesiones intestinales (109).
La administración de fórmula y la asfixia son necesarias para la iniciación del cuadro en
el modelo de rata (110), ya que estimulan la producción local de PAF y la colonización bacteriana con activación de la endotoxina aumenta la síntesis de PAF, el cual junto a otros mediadores activan la apoptosis, y la permeabilidad de la mucosa, con lo que puede haber una traslocación bacteriana siguiente a la activación secundaria de la cascada inflamatoria.
En la experimentación en ratas se ha observado que la colonización con el empleo de
bifidobacterium infantis a concentraciones de 109 por dia a través de sonda orogástrica se producía una reducción de la endotoxemia, asi como de la expresión génica de la PLA2 comparada con los animales control y una disminución de la incidencia de EN y de la mortalidad frente al grupo control tratado con placebo únicamente (107).
En recién nacidos humanos con EN se ha comprobado aumento de concentración de
PAF en plasma y en la deposición y en niños pretérmino alimentados con fórmula se ha hallado un aumento de la concentración plasmática de PAF (108).
Hoyos y cols. (111) han empleado lactobacillus acidophilus a razón de 2.5x107 CFU y
Bifidobacterium infantis a razón de 2.5x107 CFU diariamente en la unidad de cuidados intensivos. Ha tratado 1237 recién nacidos y los ha comparado con un grupo de 1282 que habían nacido el año anterior y no habían recibido profilaxis con probióticos. Observaron una disminución de la frecuencia de EN en el grupo que recibió probióticos (2.8%) frente al grupo control (6.6%).
Dani (112) ha utilizado en niños pretérmino Lactobacillus GG a la dosis de 6x109 CFU
una vez al día desde el primer momento que reciben alimento y durante 7 días, señalando que se mostraba efectiva en la reducción de la frecuencia de EN, sin incluir en su presentación mas datos concretos.
Aspectos críticos de los probióticos.
La seguridad en las cepas bacterianas utilizadas como probióticos es una cuestión muy importante. El empleo de lactobacilos y bifidobacterias no ocasiona preocupación dado que normalmente estos gérmenes residen en el tracto gastrointestinal de la población sana, y no hay datos publicados sobre falta de seguridad con el empleo de los mismos (113).
El uso de grandes cantidades de cepas de lactobacilos GG en Finlandia no ha permitido
hallar ni un solo caso de infección sobreañadida (114,115). Su administración a niños pretérmino no ha mostrado ningún efecto negativo.
Un problema importante reside en que el producto comercializado mantenga in vivo la
concentración deseada. Se han investigado 13 tipos de probióticos que estaban a la venta en forma de cápsulas o tabletas. De ellos solamente dos productos contenian realmente las especificaciones cuantificativas y cualitativas que se decia, los otros 11 no contenian L.acidophilus sino que habia otras especies como el Enterococcus faecium y pediococcus pentosazeus. (116).
Es por ello que es de rigor el realizar una cuidadosa selección y el estudio periódico de la
capacidad de colonización de las cepas utilizadas. Por otra parte, es esencial el poder distinguir entre la cepa del probiótico y las cepas
endógenas de la misma especie del huesped (117). Hoy día existen diversos procedimientos de diagnóstico molecular que pueden ser utilizados para esta cuestión (118-121).
El mantenimiento de la viabilidad de la cepa durante el tiempo de depósito del producto
es también de gran interés, y así sería recomendable no solo conocer el número de germenes viables en el momento de la fabricación del producto sino también su concentración en el momento de la fecha de caducidad (122) y la disminución del grado de actividad en relación a la temperatura de conservación.
En el area de los probióticos es posible que sea necesario una mayor regulación de los
productos en relación al mantenimiento de su actividad y a la información que se da y se promete sobre ellos, diferenciando bien lo que corresponde a la linea estrictamente científica o a la “pseudociencia” (123).
Sin duda existen algunos productos en el mercado de dudoso valor que son considerados
como probioticos y las afirmaciones que se hacen sobre ellos son exageradas (124), ello no debe negativizar la investigación seria que se lleva a cabo sobre los probioticos y su comprobada eficacia. En algunos aspectos algunas prácticas comerciogénicas producen una impresión muy simplista de los complejos problemas que quedan todavía por aclarar en relación a los probióticos y que conocerémos cada vez mejor a medida que tengamos mas información sobre el equilibrio y las condiciones de la microflora intestinal normal (125).
Se necesitan mas estudios básicos sobre los mecanismos de acción y mayor información
sobre la farmococinética de los probióticos (126). Muchos resultados publicados carecen de precisiones para otorgarles una completa validez y ello en función de haber utilizado pequeñas series de casos, que recibían una gran variedad de antibióticos, falta de grupo de control, utilización tanto de placebos y probióticos con o sin leches fermentadas indistinctivamente y que por ello ha sido objeto de crítica (127).
Multitud de variables en distintas publicaciones hacen muy difícil el análisis de muchos de los trabajos realizados, dado el escaso conocimiento de la flora intestinal antes y durante la diarrea, diferencias en los grupos de alto riesgo y en las cepas utilizadas, tanto en lo referente a la dosificación como a la esquema del tratamiento, vehiculos utilizados con los probióticos, sean leches fermentadas o no, y viabilidad detallada de la cepa utilizada, asi como la dieta acompañante a la administración del probiótico (127).
Efectos secundarios. Cuando se trata de microorganismos vivos el riesgo cero no existe. En cualquier caso la
cuestion del indice riesgo-beneficio debe ser claramenete establecida. Asimismo es importante se obtenga una informacion detallada sobre la eficacia, posibles efectos colaterales y la seguridad del probiótico.
El objetivo de la selección de la cepa es evitar posibles efectos colaterales que se pueden
centrar sobre los siguientes aspectos (128): I) Actividades metabólicas perjudiciales. II) Infecciones sistémicas. III) Efectos desfavorables sobre la inmunomodulación. IV) Transferencia génica. Se han establcido una serie de recomendaciones y conclusiones sobre la seguridad de los
probióticos en relación a su empleo tanto en alimentos tradicionales como en los llamados “novel” alimentos. Se especifica claramente que las cepas que no han sido correctamente descritas desde el punto de vista taxonómico, utilizando los condicionamientos que se especifican en la clausula 7 de las recomendaciones, que incluye ADN hibridización y determinación de la secuencia rRNA, no deben ser comercializadas (129).
En cuanto a actividades metabólicas perjudiciales, debe tenerse en cuenta el riesgo
potencial de excesiva deconjugación o de hidroxilación de las sales biliares en el intestino delgado (sobrecrecimiento bacteriano), así como el efecto de los probióticos con alta actividad hidrolasa sobre las sales biliares (deconjugacion) y la posible excesiva degradación de la capa de mucina del intestino.
Especial atención se debe tener en el empleo de algunas cepas con actividad probiótica
en personas inmunocomprometidas, dado que una inmunomodulación deficiente puede favorecer la traslocación de probióticos desde la luz intestinal, como podría ocurrir en casos de infección por HIV.
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