probiòtics i salut - sabadelluniversitat.org universitat (cat)/d/jamateos-s5.pdf · cocos...

T E R C E R A E D I C I Ó D E S A B A D E L L U N I V E R S I T A TD E L 5 A L 9 D E J U L I O L D E 2 0 0 4

Probiòtics i salut

S5. Aliments, noves tendències: realitat o publicitatJosep Antoni Mateos, cap del Servei de Nutrició i Reglamentació de Danone

Sabadell, 6 de juliol de 2004

EUBIOSIS ?

300 - 500 especies

10.000.000.000.000 (1013) células de genotipo humano

Holtzapfel et al.1998

100.000.000.000.000 (1014)células de genotipo no-humano

Luckey et al. 1972

la Flora intestinalla Flora intestinal contiene contiene alrededoralrededor de 10de 101414 bacteriasbacterias,,unasunas 1010 veces mas queveces mas que elelnúmeronúmero total detotal de células que células que constituyen nuestro cuerpoconstituyen nuestro cuerpo

DIVERSIDAD DE LA MICROBIOTA HUMANA DEL COLON

Petterson et al, SOMED 1999

0 10 20 %

Género desconocidoBacteroides (sp desconocida)Bacteroides (sp conocida)ClostridiumEubacteriumEnterobacteriaRuminococcusVerrucomicrobiumLactobacillus

MICROBIOTA COLÓNICA

Bacterias predominantes (1010 - 1012 CFU/g)• Bacteroides b/G -• Eubacteria b/G+• Bifidobacteria b/G+• Peptostreptococcus c/G+• Clostridia b/G+• Ruminococci c/G+Bacterias subdominantes (10 8 - 10 9 CFU/g)• Enterobacteria b/G -• Lactobacillus b/G+• Streptococcus c/G+• Staphylococcus c/G+• Fusobacteria b/G -

Guarner 2000

MICROBIOTA COLÓNICA

• Un ecosistema complejo compuesto por varios cientos de especies, con ciclos vitales relacionados o incluso interdependientes.

• Se adquiere al nacer, y es relativamente constante en cada individuo.

• La flora del colon humano es un ‘órgano’ de intensa actividad metabólica.

Salminen et al, Br J Nutr 1998

Evolución de la microbiota en función del tiempo

0

2

4

6

8

10

12

Al nacer 1 semana 1 mes 1 año 2 años Edad

UFC

/g d

e he

ces

Gram (+)Escherichia coliBifidobacteriasBacteroidesLactobacilosClostridium

Thompson OC et al, 2004

INTERACCION ENTRE EL HUESPED Y LA FLORA ENDÓGENA

Producción de potenciales carcinógenos

Clostridium

Cocos anaerobios G+

Bifidobacterium

Eubacteria

Bacteroides

Metanógenos

E. coli

FusobacteriaSulfato reductores

Enterobacterias

Veilonella

Staphylococcus

Proteus

P. aeruginosa

Potencial para promover funciones

saludables

Potencial para promover funciones

no saludables

Lactobacillus

11

9

7

5

3

Ayuda digestiónActividad antitumor

Producción AGCCBaja producción gas

InmunomodulaciónMejora resistencia colonización

PutrefacciónProducción de H2S

Patógenos incluyendo producción de toxinas

ufc/g heces (escala log10)Salminen et al. 1998

PAPEL DE LA FLORA INTESTINAL EN LA DIGESTION Y METABOLISMO EN EL COLON

El colon constituye un órgano más.

Las funciones que se desarrollan en el colon en el contexto fisiológico son:

•las relativas a la microflora colónica

•las asociadas con el tejido linfoide asociado al intestino (GALT)

•y las que dependen de los productos de la fermentación de nutrientes

ECOLOGIA INTESTINAL

LA BIOTA COMO ORGANO METABOLICO

pH 7.2 - 7.6

actividad proteolítica

pH 5.5 - 6.5

actividad sacarolítica

Guarner 2000

CIEGO & HEMICOLON DERECHOCOLON DISTAL

FUNCIONES BASICAS DE LA BIOTA DEL COLON

• Protección: previene la invasión de micro-organismos patógenos (efecto barrera).

• Desarrollo del sistema inmune: inmunomodulación.

• Fermentación de sustratos no digeridos y del moco endógeno

• Nutrición: recuperación de energía metabólica (ácidos grasos de cadena corta), producción de vitamina K, absorción de iones (Ca, Mg, Fe).

FERMENTACIÓN DE CARBOHIDRATOS

• Fuente de energía y nutrientes para el crecimiento y proliferación de la flora.

• Recuperación de energía metabólica procedente de la dieta.

• Regulación del metabolismo de la glucosa (acetato y propionato a través de la circulación portal) disminución respuesta glicemia y mejor sensibilidad a la insulina / bajo índice glicémico de los carbohidratos no digeribles

• Modulación del crecimiento y diferenciación del epitelio del colon gracias al butírato (McIntyre et al. 1993, Gibson et al. 1992) que revierte los colonocitos fenotipo neoplásico a no-neoplásico in vitro

• Control del pH del colon.

• Absorción de iones.Guarner 2003

PUTREFACCIÓN DE PEPTIDOS Y PROTEINAS

• Recuperación de energía metabólica.

• Producción de aminoácidos ramificados, amonio, aminas, fenoles e indoles.

Guarner 2000

COMPUESTOS TOXICOS O BENEFICIOSOS PRODUCIDOS POR LA MICROBIOTA INTESTINAL

ENZIMAS BIOTA INTESTINAL:

β-glucuronidasa

β-glucosidasa

Azo/nitrorreductasas

Nitratorreductasas

Imidazolquinoleina (IQ)(precarcinógeno del cocinado de carne y pescado)

Conjugados del a. glucurónico (Ciclo enterohepático)

Carcinógenos

(Rowland 1995)

Glicósidos (plantas) Agliconas mutagénicas (algunas con actividad antimutagénica)

Substratos-N Aminas tóxicas

Nitrito

7-OHIQ(genotóxico)

PROMOTORES TUMORALES EN MUCOSA COLON

COMPUESTOS TOXICOS O BENEFICIOSOS PRODUCIDOS POR LA MICROBIOTA INTESTINAL

METABOLITOS BACTERIANOS EN HECES

Proteínas, urea

Nitrito&comp. nitrogenados

Triglicéridos

Acidos biliares

NH3Breakdown(Clinton 1992)

Catálisis bacteriana

Compuestos N-nitrosos(Rowland 1995)

DiacilglicerolBreakdown (Rowland 1995)

A. biliares secundariosdeoxicólico, litocólico

(Rowland 1995)PROMOTORES TUMORALES EN MUCOSA COLON

Colon izquierdo

•rico en proteínas

•menos agua libre

•menos SCFA

•pH neutro

•tiempo residencia 12 - 36 h

•crecimiento bacteriano menor

•flora más metanogénica y

sulfatoreductora

•H2, CO2 y CH4

•Aminas, fenoles y amoniaco

Colon derecho

•rico en carbohidratos

•agua libre +

•SCFA +

•pH ácido

•tiempo residencia 6 - 16 h

•crecimiento bacteriano +

•H2 y CO2

(Cummings 1997)

DIFERENCIAS REGIONALES

(Cummings 1997)

DIFERENCIAS REGIONALES

Colon izquierdo

•colitis ulcerativa es más frecuente

en el recto

•la enfermedad diverticular es más

frecuente en el colon sigmoide

•60 % de cánceres se producen en el

recto y colon sigmoide y

descendente

•el estreñimiento se produce sobre

todo en el lado izquierdo del colon

Colon derecho

INMUNIDAD

Defensas naturales y tubo digestivo

Inmunidad mucosal

vello

sdad

crip

ta

mucus

B

T

bacterias

célula dendritica

Placa de Peyer

MM

células de Paneth

defensas

azúcares

permeabilidad

Tolerancia oral

Colitis

Crohn

Influencia de la flora

Epitelio

Inmunidad sistémica

Intestino delgado Colon

Flora

GALT sangre linfa

Macrófago

Células T

Células PlasmáticasProducción

InmunoglobulinasPropiedades fagocíticas incementadas

?

+ +

Inmunidad innataInmunidad innata

Interacción con la floraInteracción con la flora

INMUNOMODULACIONACTIVACION DE LA INMUNIDAD INNATA Y ESPECIFICA

Presentation del antígenoProducción de citokinasInteracciones céleula/célula


TNF-α

IFN-γ

IL1

IL2

Células B

PMNInmunidad específica

Inmunidad específica

MODULACION DE LA RESPUESTA INMUNE ESPECIFICA

•En los animales axénicos o “germ free” no madura el sistema inmunitario y son muy susceptibles a contagio e infección. Desarrollan tumores con facilidad (Pollard et al. 1979, Mizutani et al. 1984, Horie et al. 1999, Ozaki et al. 1999)

•Los animales axénicos tienen deficiencia de inmunoglobulinas en la luz intestinal y sangre periférica (Tannoc GW 1988, Butler et al. 2000)

•La flora influye en el desarrollo y maduración del sistema inmune (Gordon et al. 1997, Woolverton et al. 1992)

INMUNONUTRICION

Nutriente

Estimulación de la inmunidad de la mucosa* Produccion of citokinas y mediadores* Producción de inmunoglobulinas

Intestino

Los nutrientes pueden seguir dos caminos:

1) pueden ser absorbidos directamente y destruidos mediante un sistema lisosomial

2) o pueden estimular el sistema inmunitario a nivel de las Placas de Peyer:

• inducción de la producción de citokinas, presentación del antígeno y control de la producción de inmunoglobulinas •esta estimulación determina la respuesta: tolerancia, supresión o inmunidad activa

PP

Absorción directa

Interacción sistémica

Linfocitos intraepiteliales

TOLERANCIA ORAL A ANTIGENOS

Moreau et al, Res Immunol 1996

Fase 2. 20 mg OVALBUMINA

90 days0

Ratones floraconvencional

Ratonesaxénicos

Fase 1. Respuesta sistémicaIgG a la ovoalbúmina intra peritoneal

No respuesta Animales « germ free » no desarrollan tolerancia

TOLERANCIA ORAL

Antígeno oral

« Gestión del antígeno en el intestino »

T helper 1

T helper 2

Células T reguladorasIFN-γ

TGF-βIL-10IL-4

IL-4

Células B IgA

Inducción de tolerancia

Adaptado deIsolauri et al, Am J Clin Nutr 2001

IFN, interferónTGF, transforming growthIL, interleukinaIg, inmunoglobulina

Interleukinas supresoras

Respuesta inmune a patógenos mediada por células

Producción de IgE, eosinofilia y enfermedad atópica

CD3, CD8

CD4+

Antígeno oral en forma tolerogénica

Deleción clonal o anergia

Supresión activaen placas de Peyer

Baja dosisAlta dosis

LA PERMEABILIDAD INTESTINAL Y LA RESPUESTA INFLAMATORIA

PERMEABILIDAD INTESTINAL

Determinadas patologías están relacionadas con la permeabilidad intestinal:

•Enfermedad celíaca

•Alcoholismo

•Enfermedades inflamatorias intestinales: Crohn y colitis ulcerosa

•Alergias alimentarias

•Giardiasis crónica, candidiasis intestinal crónica

INFLAMACIONUn ejemplo: Respuestas inmunes a antígenos durante una inflamación alérgica en el intestino.

ECP, eosinophil cationic protein

Inflamación inestinal alérgica

Generación defectuosa de respuesta de IgA mucosal ante antigenos enterales

Paso de antígenos no degradados

Composición desequilibrada de la microbiota

IgA secretora no activa vías de inflamación como el complemento. Protege superficies mucosas en continuo contacto con antígenos. Los linfocitos de pacientes con inflamación intestinal producen IgG que se dirige a bacterias no patógenas de la flora comensal

Secreción elevada de TNF-α , ECP, IL6

Alergeno oral

Adaptado de Isolauri et al, Am J Clin Nutr 2001

PATOLOGÍA RELACIONADA CON DISFUNCIÓN DE LA FLORA ORIENTACIÓN HACIA EL FUTURO

•alergia

•enfermedad inflamatoria intestinal

•encefalopatía hepática

•diarrea inducida por antibióticos

•diabetes tipo 2

•cáncer Guarner 2000

BIOTA COLON & NUTRICIÓN

SUMINISTRO ENERGIA&NUTRIENTES

RENOVACIÓN DE TEJIDOSSALUD

ECOLOGÍA FAVORABLE

Guarner 2000

DEBEMOS “ENSUCIAR”

NUESTRO INTESTINO?

FUNCTIONAL FOOD

A food can be regarded as ‘functional’ if it is satisfactorily demonstrated to affect beneficially one ormore target functions in the body, beyond adequate nutritional effects, in a way that is relevant to either an improved state of health and well-being and/or reduction of risk of disease.

Diplock et al, Br J Nutr 1999

FUNCTIONAL FOOD

Challenges -Regulatory Aspects

Where do Functional Foods Fit?

Functional Foods

Dietary Supplements

Drugs

Foods

Mazza 2001

PROBIOTICOS Y DIETA

BENEFICIO NUTRICIONAL

BENEFICIO SANITARIO

Ortega R, 2001

PROBIÓTICOS: DEFINICIÓN

Micro-organismos vivos que ingeridos en cantidades adecuadas producen efectos beneficiosos para la salud, que se añaden a su valor puramente nutricional.

Guarner & Schaafsma, Int J Food Microbiol 1998

Ingrediente alimentario compuesto de microoranismos vivos que es beneficioso para la salud

Salminen et al. Br J Nutr, 1998

PROBIÓTICOS: DEFINICIÓN (2)

Live microorganisms which when administered in adequate amounts confer a health benefit on the host

Guidelines for the Evaluation of Probiotics in FoodReport of a Joint FAO/WHO Working Group on

Drafting Guidelines for the Evaluation of Probiotics in Food

2002

PREBIÓTICOS

Ingredientes de la comida no digeribles que promueven selectivamente el crecimiento y/o la actividad de un número limitado de especies bacterianas.

Gibson & Roberfroid, J Nutr 1995

AÑOS 30

… Metchnikoff propuso a principiosdel siglo XX que el consumo debacterias no patógenas, a través de laingesta de yogur, ayudaba a mantenerun equilibrio entre bacterias patógenasy no patógenas en la flora intestinal, y que era beneficioso para la vida...

Willet W. et al, Am J Clin Nutr, 1995

EL YOGUR SEGUN EL CODEX ALIMENTARIUS (FAO&OMS)

FISIOLOGÍA BACTERIAS DE YOGUR

CC 66 HH 11 22 OO 66 ((gg lluu ccoo ssaa )) -- -->> 22 CC 33 HH 66 OO 33 (( llaa cc ttaa ttoo )) ++ 22 AATT PP

GGéénneerroo TTªª óóppttiimmaa EEssppeecciieessSSttrreeppttooccooccccuuss 4400--4444 °°CC SS..tthheerrmmoopphhiilluuss

LLbb..bbuullggaarriiccuussLLbb..hheellvveettiiccuussLLbb..LLaaccttiiss

4400--4444 °°CC

LLbb..aacciiddoopphhiilluussLLbb..ccaasseeii

LLaaccttoobbaacciilllluuss

2255--3300 °°CCLLbb..kkeeffiirrLLcc..llaaccttiissLLcc..ccrreemmoorriissLLaaccttooccooccccuuss 2255--3300 °°CCLLcc..DDiiaacceettiilloossaaccttiiss

PPeeddiiooccooccccuuss 2255--3300 °°CC PP..aacciiddiillaaccttiicciiLLnn..ccrreemmoorriissLLnn..ddeexxttrraanniiccuummLLeeuuccoonnoossttoocc 2255--3300 °°CCLLnn..llaaccttiissBB..bbrreevveeBB..bbiiffiidduummBB..lloonngguumm

BBiiffiiddoobbaacctteerriiuumm 3355--3388 °°CC

BB.. iinnffaannttiiss

S.S. thermophilusthermophilus L.L.bulgaricusbulgaricus

BifidobacteriumBifidobacteriumBifidobacterium

LasLas bifidobacteriasbifidobacterias sonson anaerobias anaerobias

Actualmente existenActualmente existen 2929 especies descritasespecies descritas

-- L.L. caseicasei (1919)(1919)-- GramGram--positivaspositivas-- heterofermentativasheterofermentativas yy mesofílicasmesofílicas

Lactobacillus Lactobacillus caseicasei

SUPERVIVENCIA DE LAS BACTERIAS DE YOGUR DURANTE EL TRACTO GASTROINTESTINAL

StreptococcusStreptococcus thermophilusthermophilus y y Lactobacillus bulgaricusLactobacillus bulgaricus están están vivos en el yogur y permanecen vivos durante la digestión. vivos en el yogur y permanecen vivos durante la digestión.

Son muy sensibles a la acidez gástrica y las secreciones digestivas (enzimas y sales biliares).

Se han detectado en estómago, intestino delgado y grueso en animales y humanos que habían ingerido yogur.

No colonizan el tracto gastrointestinal ya que no forman parte de la flora endógena ni se pueden reproducir en el medio intestinal.

SUPERVIVENCIA DE LAS BACTERIAS DE YOGUR EN EL TRACTO GASTROINTESTINAL HUMANO

Duodeno Pochart P et al. 1989

Yeyuno Robins-Brown RM et al. 1981

Ileon Pochart P et al. 1992Vesa T et al. 2000

Heces Bianchi-Salvadori B et al. 1967………….Brigidi P et al. 2003

EFECTOS BENEFICIOSOS DE LOS PROBIÓTICOS

Boca

EstómagoDuodeno

YeyunoColon

Recto

•Digestibilidad de la lactosa•Inmunomodulación

•Regulación de la actividad enzimática procarcinógena•Regulación del tránsito intestinal•Inmunomodulación

MALDIGESTION DE LA LACTOSA


Hay que distinguir, si hablamos de intolerancia, entre:1) Alergia a las proteínas de la leche: 2.2 al 2.8% de niños durante los dos primeros años de vida. En el 85 % de los casos se pierde la reactividad a los 3 años de vida. 2) Maldigestión de lactosa

7575 toto 1001004545

9090

66 toto 7373

202040401515

66

5050

7070

33

6060

1717

5353

17172828

3030


Lactasa malabsorción lactosa intolerancia a la lactosa

Producto lácteo

Lactosa

Efecto osmótico

Na+Agua

Fermentación bacteriana

Agua, AGCC, ácido láctico

H2

Agua

Intolerancia lactosa

Intestino delgado

Martinez A, 2001Intestino grueso

Heces acuosas, diarreas, dolor abdominal, hinchazón, flatulencia

AguaGasesMotilidad


La lactosa del yogur se absorbe mejor, en individuos La lactosa del yogur se absorbe mejor, en individuos deficientes en lactasa, que la lactosa de la leche deficientes en lactasa, que la lactosa de la leche ((Mac DonoughMac Donough et al. 1987,et al. 1987, OnwulataOnwulata et al. 1989, et al. 1989, MarteauMarteau et al. 1990,et al. 1990, MartiniMartini et al.1991, et al.1991, LinLin et et al.1991, al.1991, VarelaVarela MoreirasMoreiras et al. 1992)et al. 1992)

- Se ha observado en niños y adultos (Dewit 1986, Dewit et al. 1987)

- Existe enorme variabilidad geográfica y étnica

- La lactosa de yogur se digiere de 3 a 8 veces mejor que la lactosa de la leche (Dewit 1985, Savaiano et al.1984)

- El consumo regular de yogur mejora temporalmente la absorción de lactosa (Jain et al. 1985, Kolars et al. 1984, Kotz et al. 1994, Lerebours et al. 1989)

- La mejora de la digestión de lactosa y tolerancia del yogur puede ser atribuida a la presencia de bacterias vivas (Rizkalla et al 2000, Labayen et al. 2001)


El consumo regular de yogur mejora El consumo regular de yogur mejora los síntomas de la intolerancia a la lactosa los síntomas de la intolerancia a la lactosa

- Los efectos secundarios del consumo de leche desaparecen tras 3 días de consumo de yogur (Alm 1982, Dewit 1986, Le Jain et al. 1985)

- Se ha observado en niños y adultos


Este efecto parece estar relacionado Este efecto parece estar relacionado con la presencia de bacterias vivas con la presencia de bacterias vivas

- El consumo de yogur sometido a tratamiento térmico produce una mejora de la intolerancia a la lactosa muy moderada frente al yogur vivo (Dewit 1985, Dewit et al. 1988, Lerebourset al. 1989, Martini et al. 1991, Savaiano et al. 1984, Varela-Moreiras 1992, Labayen et al. 2001)

- La malabsorción de lactosa persiste cuando los fermentos han sido destruidos por calor (Dewit 1985, Gilliand et al. 1984, Pochart et al.1989)


Heat treated « yogurt »* live yogurt Dewit, 1988

El beneficio más probado es que los individuos con deficiencia de lactasa digieren mejor la lactosa a partir de yoghurt que de leche.

Digestión de : n leche yoghourt

Cambios en el hidrógeno expirado, después de la ingestión de lactosa de la leche, es un marcador de la deficienciade lactosa

La lactosa del yoghourt es de 3 a 8 veces mejor digerida que la lactosa de la leche

Marteau et al., Effect of the microbial lactase activity in yoghurt on the intestinal absorption of lactose: an in vivo study in lactase-deficient humans. Brit J Nutr 1990;64: 71-79


Posibles mecanismos de acción:

1. La lactasa intestinal podría ser estimulada por los fermentos vivos de yogur (Besnier et al. 1983, Lerebours et al.1989, Drouault et al. 2002)

2. La eficacia del yogur se debe a la lactasa bacteriana(Hove et al. 1994, Kotz et al. 1994, Lerebours et al. 1989, Lin et al. 1991, Marteau et al. 1990, Martini et al. 1991, Mac Donough et al. 1987, Onwulata et al. 1989)

3. Las propiedades físicas del yogur contribuyen a un tránsito oro-cecal más lento (Marteau et al. 1990, Shah et al.1992, Shermaket al.1995, Vesa et al. 1996)

UTILIDAD DEL YOGUR EN PERSONAS CON MALDIGESTION DE LA LACTOSA

Smith y col. (1985) encuentran una mayor incidencia deosteoporosis en personas con deficiencia en lactasa, queevitan el consumo de productos lácteos

Smith y col (1985), Am J Clin Nutr 42: 1197-1200

UTILIDAD DEL YOGUR EN PERSONAS CON MALDIGESTION DE LA LACTOSA (2)

La supresión del consumo de lácteos puede ser el origen de deficiencias nutricionales y facilitar la aparición de patologías

Esta conducta es un error dado que algunos lácteos como el Esta conducta es un error dado que algunos lácteos como el yogur son mejor tolerados por las personas con esta yogur son mejor tolerados por las personas con esta deficiencia, y estos alimentos pueden ser una importante deficiencia, y estos alimentos pueden ser una importante fuente de calcio para individuos INTOLERANTES A LA fuente de calcio para individuos INTOLERANTES A LA LACTOSA.LACTOSA.

Ortega, 2001

“TRANSITO INTESTINAL”

PREVENCION Y TRATAMIENTO DE LA DIARREA

Hechos1- El yogur reduce la incidencia de diarrea en animales (Bovee Oudenhoven et al. 1996, Gotteland et al. 1992, Hitchins et al. 1985, Hitchins et al. 1986) 2- El yogur reduce la duración de los episodios diarréicos agudos (no persistentes) asociados a antibióticos y a diarreas inducidas por rotavirus. (Boudraa et al. 1999, Niv et al.1963)

3- El yogur reduce la severidad de la diarrea ( volumen y frecuencia; peso en el niño). (Boudraa et al. 1990, Touhami et al. 1992)

4- El yogur promueve la recuperación (Bhatnagar et al. 1998, Boudraa et al. 1990, Touhami et al. 1992)

La OMS La OMS recomiendarecomienda elel usouso de de yoguryogur y y leches fermentadasleches fermentadas en en casoscasos de de diarreadiarrea

The management of acute watery diarrhoea at home:what fluids to give : - food-based fluids : examples of food-based fluids are gruel made by boiling ground or powdered cereals (…), rice water or water in which other cereals have been cooked, home-made soups and yogurt-like drinks (…).


Diarrea aguda asociada al uso de antibióticos

S. thermophilus, L. bulgaricus, B. Bifidum, B. Longum, Enterococcus faecium, Saccharomices boulardii, L. acidophilus, L. casei y L. rhamnosus GG (Surawicz 1989, McFarland 1995, Lewis 1998, Adam 1977, Tankanow 1990, Vanderhoof 1999, Orrhage 1994, Wunderlich 1989 y Gotz 1979) con reducción de la duración, mejorando el curso y con efecto preventivo

Diarrea aguda en niños por rotavirus

Efecto preventivo

Bifidobacterium animalis + Streptococcus thermophilus (Saavedra et al. 1994)Lactobacillus casei (Pedone et al. 2000)

Tratamiento

•Lactobacillus casei sp GG (Isolauri et al. 1991)•Lactobacillus reuteri (Shornikova et al. 1997)•Cultivos de yogur y Lactobacillus casei (Pedone et al 1999)


•Colonización competitiva con patógenos en el tracto intestinal (Bernet et al. 1994, Blomberg Chauviere et al. 1992, Coconnier et al. 1993)

•Estimulación inmunitaria contra infección (Fukushima et al. 1998, Hatcher et al. 1993, Isolauri

et al. 1993, Isolauri et al 1993, Perdigon et al. 1990, Tejada-Simon et al. 1999)

•Actividad antimicrobiana & producción de substancias antimicrobianas (Axelssonet al. 1989, Blomberg et al. 1993, Ivanova et al. 1998, Kotz et al. 1990, Ramare et al. 1993, Shahani et al. 1980, Silva et al. 1987)

•Disminuyendo la permeabilidad intestinal y por tanto pérdidas de agua (Isolauri et al. 1993)

Mecanismos de acción posibles del yogur y otras leches fermentadas

TRANSITO INTESTINAL

La leche fermentada BIOR reduce el tiempo de tránsito intestinal y promueve un efecto de recuerdo

Bifidobacterium animalis DN-173 010. 72 voluntarios, 30 años de media. Se comparóalimento vivo (3 unidades/día), con 2,8*108 ufc/g, frente a termizado. DC, grupos paralelos (Bouvier et al, 2000).Resultados: Reducción del 22 % del tránsito total del colon y un 39 % del sigmoide especialmente en mujeres

Bifidobacterium animalis DN-173 010. 36 mujeres, 27 años de media. Se comparó BIOR

(3 unidades/día), con leche fermentada sin bifidus. dc, c-o, w-o 10 días (Marteau et al, 2000).Resultados:Reducción del tránsito total del colon y del sigmoide frente al control

TRANSITO INTESTINAL

Bifidobacterium animalis DN-173 010. 90 voluntarios, 66 años de media. Se comparó 3 unidades/día frente a 2 unidades/día de BIOR con 108 ufc/g y marcadores coloreados.Randomizado, grupos paralelos (Meance et al, 2000). Resultados:2 o 3 unidades de BIOR (3 más que 2) reducen el tiempo de tránsito oro-cecalespecialmente cuando es >40 horas

Bifidobacterium animalis DN-173 010. 200 voluntarios, 64 años de media. Se comparó1 o 2 unidades/día de BIOR con 108 ufc/g frente a 0 unidades/día y marcadores coloreados. Randomizado, grupos paralelos (Raimondi et al, 2001). Resultados:1 o 2 unidades de BIOR (2 más que 1) reducen el tiempo de tránsito y hay efecto de recuerdo de 2 a 6 semanas especialmente cuando el tiempo de tránsito oro-cecal es >40 horas.

((CholecystokininCholecystokinin))

((PeptidePeptide--YY)YY)

TRANSITO INTESTINAL

CONCLUSIONESCONCLUSIONES

1. El consumo de leche fermentada BIOR acorta el tiempo de tránsito intestinal, sobre todo en mujeres y personas mayores.

2. “Dosis efecto”: El efecto se consigue con una unidad por día, pero es más marcado con dos o tres unidades por día.

3. El efecto de leche fermentada BIOR es debido en buena parte por BifidobacteriumDN-173 010. Es esencial que su presencia sea muy abundante.

4. Esta leche fermentada es efectiva en individuos con tránsito intestinal lento. Este tránsito se reduce hasta un 40%. Sin embargo los individuos con tránsito normal se mantienen dentro de la normalidad fisiológica sin riesgo de padecer diarrea.

5. El efecto está ligado a la ingestión regular de leche fermentada BIOR. Cesa al cabo de algunas semanas de interrumpir el consumo.

INMUNOMODULACION

Macrófago

Células T

Células PlasmáticasProducción

InmunoglobulinasPropiedades fagocíticas incementadas

?

+ +

Inmunidad innataInmunidad innata

Yogur y leches fermentadasYogur y leches fermentadas

INMUNOMODULACION: ACTIVACION DE LA INMUNIDAD INNATA Y ESPECIFICA



InflammationAnti-TumoralAnti-Microbial

Apoptosis

InflammationAnti-TumoralAnti-Microbial

Apoptosis

TNF-α

IFN-γ

IL1

IL2

Células B

Inmunidad específica

Inmunidad específicaPMN

Defensas naturales y tubo digestivo ve

llosd

adcr

ipta

mucus

B

T

bacterias

célula dendritica

Placa de Peyer

MM

células de Paneth

defensas

azúcares

permeabilidad

Colitis

Crohn

Influencia de la flora

EpitelioInmunidad mucosal

Inmunidad sistémica

Intestino delgado Colon

Flora

Tolerancia oral

sangre linfa

MODULACION INMUNIDAD INNATA

0

50

100

control La1 Bb12

Phagocytosis of E. coli by leucocytes

%WBC

* *

Schiffrin et al, J Dairy Sci 1995* p<0.05 vs control


Pujol P et al, 1999


(Martinez de Morentin BE y col, 2004)

MODULACION DE LA RESPUESTA INMUNE ESPECIFICA

0

200

400

600

800

Pre Post Pre Post

Anticuerpo IgA Anti-Salmonella typhi

6/14

15/16

Control La1+Bb12

Conc. en suero

Respuesta avacuna oral

Link-Amster et al, FEMS Immunol Med Microbiol 1994

Efectos sobre la actividad fagocítica Tipo celular Efecto Referencias BAL

macrófagos (murinos) Kato y col (1983) L. casei

macrófagos (murinos) Kato y col (1983) L. casei

macrófagos (murinos)Perdigón y col (1988) L. casei, L. acidophilusmacrófagos (murinos) Sato y col (1988) L. casei

Efectos sobre la producción de citocinasTipo celular Citocina Efecto Referencias BAL

macrófagos murinos IFNα IFNβ Kitazawa y col (1992) L. acidophilus

macrófagos (murinos)Kato y col (1983) L. casei

macrófagos murinos TNFα IFNβ Matzusaki (1998) Lcasei Shirotalínea murina TNFα Helper y col (2003) L. casei, L. acidophilu

Efectos sobre el sistema inmunitario mucosal

Variable Efecto mucosal Referencias BALintestinal bronquial

Alvarez y col 1999 L. casei CRL 431Células productoras Perdigón y col 1995 L. casei

de Ig A L. casei L. bulgaricus L. acidophilus / L. plantarum

Perdigón y col 1999 L. acidophilusL. rhamnosus

Lactococcus lactisS. thermophilus

L. rhamnosusLactococcus lactisS. thermophilus

Matar y col 2002 L. helveticusAlvarez y col 1999 L. casei CRL 431

Secreción de IgA Perdigón y col 1995 L. caseiLinfocitos en Alvarez y col 1999 L. casei CRL 431lámina propria Perdigón y col 1995 L. casei

Efectos sobre el sistema inmunitario sistémico

Variable Efecto Referencias BAL

Concentracion IgA sérica murina Perdigón y col 1993 L. caseiPuri y col 1996 L. bulgaricus / S. thermophilusLink-Amster y col 1994 L.acidophilus La1 / Bifidobact

Concentracion IgA sérica humana Fukushima y col 1994 BifidobacteriumMajamaa y col 1995 L, casei GG / L. rhamnosus

Producción IgA específica humana Majamaa y col 1995 L, casei GG / L. rhamnosusLink-Amster y col 1994 L.acidophilus La1 / BifidobactFukushima y col 1994 Bifidobacterium

Producción IgG específica murina Yasui y col 1999 BifidobacteriumProducción IFNγ humano Halpern y col 1991 L. bulgaricus / S. thermophilus

PROBIOTICOS EN LAS ALERGOPATIASResultados de estudios realizados con probióticos

Sujetos Estudio Resultados Referencias

Jóvenes adultos sanos 200 g yogur/día/1 año <síntomas alérgicos Van de Water 1999

Adultos: asma 225 g yogur/día <Eosinofilia, >IFNγ Wheeler 1997Síntomas clínicos: NS

Adultos: rinitis alérgica 16 oz yogur/leche/1 mes No diferencias en función Wheeler 1997Estudio cross over inmune

Niños: eczema atópico n = 14 ⇒ fórmula + L. casei Heces: < α-antitripsina Majamaa y Isolauriy alérgia n = 13 ⇒ fórmula (1 mes) < TNF-α 1997

Jóvenes: alergia polen Suplemento L. rhamnosus No diferencias en los Helin 2002y manzana (5,5 meses) síntomas

Lactantes protegidos 62 embarazo + lactación Protección dermatitis Rautava, Isolauri 2002contra dermatitis atópica atópica durante los

2 primeros años

REDUCCION DE ACTIVIDADES ENZIMATICAS EN HECES, PRODUCIDAS POR PROBIOTICOS

La capacidad metabólica de las bacterias intestinales genera enzimas y metabolitos promotores de tumores en el colon. Los microorganismos probióticos la reducen.

Bacterias probióticas Inhibición producciónenzimas en humanos

Bibliografía

L. acidophilus var rhamnosus

L. acidophilus cepa ADH

L. casei var rhamnosus

Lactobacillus casei Imunitass®

β-glucuronidasa, nitroreductasa,azoreductasa

“

β-glucuronidasa, nitroreductasa

β-glucuronidasa y β- glucosidasa

Goldin y Gorbach 1984

Pedrosa et al. 1990

Ling et al. 1994

Guerin-Danan et al 1998

célula presentadora de antígeno – linfocito T

linfocitos T citotóxicos

IFN-

TNF-

IL-2fagocitosis

respuesta citotóxicaINFLAMACIÓN

neutrófi lo

macrófago

Th1

anticuerpos activadores del complemento

inhibición recíproca

IFN IFNIL-12 IL-18

Th2

IL-10

IL-5IgE

Ac

formación de anticuerposREACCIONES ALÉRGICAS

eosinófi lo

BIL-4

célula presentadora de antígeno – linfocito T


IFN-

TNF-

IL-2fagocitosis


neutrófi lo

macrófago

Th1



IFN-

TNF-

IL-2fagocitosis


neutrófi lo

macrófago

Th1


inhibición recíproca

IFN IFNIL-12 IL-18

Th2

IL-10

IL-5IgE

Ac


eosinófi lo

BIL-4Th2

IL-10

IL-5IgE

Ac


eosinófi lo

BIL-4

Castellote C, Castell M, 2004

INCREMENTO DE LA PERMEABILIDAD INTESTINAL EN LA ALERGIA ALIMENTARIA

0

50

100

control cow milk cow milk+LGG

Absorción de peroxidasa

Isolauri et al, Gastroenterology 1993

ng/h.cm2

*

* p<0.05 vs control

TNF- α

( pg / mL )

∗

∗

180

100

301 ± 150#

#

INFLAMACION(y permeabilidad intestinal)

La producción de TNF se incrementa en la mucosa intestinal de pacientes con síndrome de Crohn.Lactobacillus casei reduce significativamente la producción de TNF en la mucosa inflamada

Blank L. bulgaricus L. crispatus E. coliL. caseiBorruel et al. 2001

“TERAPIA PROBIOTICA”

TOLERANCIA ORAL

Antígeno oral

« Gestión del antígeno en el intestino »

T helper 1

T helper 2

Células T reguladorasIFN-γ

TGF-βIL-10IL-4

IL-4

Células B IgA

Inducción de tolerancia

Isolauri et al, Am J Clin Nutr 2001

IFN, interferónTGF, transforming growthIL, interleukinaIg, inmunoglobulina

Interleukinas supresoras

Respuesta inmune a patógenos mediada por células

Producción de IgE, eosinofilia y enfermedad atópica

CD3, CD8

CD4+

Baja dosisAlta dosis

Alergeno oral

Secreción elevada de TNF-α , ECP, IL6

Inflamación intestinal alérgica

Generación defectuosa de respuesta de IgA mucosal ante antigenos enterales

Paso de antígenos no degradados

Composición desequilibrada de la microbiota

2

6

5

4

3

INFLAMACIONTargets sugeridos para terapia probiótica. Modulación de las respuestas inmunes a antígenos durante una inflamación alérgica en el intestino.

1. Alterando la inmunogenicidad de

alergenos vía proteolisis

2. Reduciendo la secreción de

mediadores inflamatorios en el

intestino

3. Revertiendo la permeabilidad

intestinal y degradando los antígenos

enterales

4. Desviando los antígenos intestinales

a las placas de Peyer

5. Normalizando la composición de la

microbiota intestinal

6. Aumentando la respuesta de IgA en

la mucosa a antígenos enteralesIsolauri et al, Am J Clin Nutr 2001

ECP, eosinophil cationic protein

1

PROBIÓTICOS: INMUNOMODULACION DE LA RESPUESTA INMUNE INESPECIFICA Y ESPECIFICA

•Inmunomodulación no específica:•Incremento de macrófagos y fagocitosis•Ayuda a estabilizar el entorno intestinal con la prevención de mediadores de la inflamación•Estabilizan la barrera inmunológica de la mucosa intestinal

•Disminuyendo proinflamatorios como TNF- α•Aumentando la producción sistémica de IFN-γ con efectos protectores sobre el intestino

•Efectos específicos sobre la respuesta inmune, con aumento de IgA


TERAPIA PROBIÓTICA

•Promoción de una barrera defensiva no inmunológica•Normalización de la permeabilidad intestinal incrementada•Normalización de la microecología intestinal alterada

•Mejora de la barrera inmunológica intestinal•Modulación de la respuesta de IgA•Alivio de la respuesta inflamatoria intestinal


ÁREAS EN LAS QUE LOS PROBIÓTICOS PUEDEN SER DE UTILIDAD

• Promoción de los mecanismos endógenos de defensa

• Mejora de las defensas no inmunológicas del intestino al estabilizar la microbiota intestinal

• Aumento de la respuesta inmune humoral

• Estimulación de la resistencia no específica a patógenos

• Modulación de antígenos para regular su capacidad de sensibilización

CONCLUSIONES

* Basados en estudios humanos controlados

•• El yogur y las leches fermentadas son alimentos de la El yogur y las leches fermentadas son alimentos de la cultura mediterráneacultura mediterránea

••Alivian los síntomas de la intolerancia a la lactosa.Alivian los síntomas de la intolerancia a la lactosa.

•• Coadyuvantes en el manejo del tránsito gastrointestinalCoadyuvantes en el manejo del tránsito gastrointestinal

•• Activos en la modulación del sistema inmuneActivos en la modulación del sistema inmune

CONCLUSIONES (2)

•• Se vislumbran caminos de progreso en el ámbito Se vislumbran caminos de progreso en el ámbito de:de:

••Las patologías relacionadas con la inflamación Las patologías relacionadas con la inflamación intestinalintestinal

••AlergiaAlergia

••CáncerCáncer

probiòtics i salut - sabadelluniversitat.org universitat (cat)/d/jamateos-s5.pdf · cocos...

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