PROBIÓTICOS Y PREBIÓTICOS
1. Flora normal del ser humano
Desde las primeras horas de vida, el hombre y todos los animales son colonizados por microorganismos, y algunos de ellos vivirán en simbiosis permanente con su huésped en la piel, el tracto digestivo, las vías respiratorias altas, los oídos y en otros muchos tejidos, constituyéndose la flora microbiana.
Sin embargo, algunos de los microorganismos con los que convivimos diariamente pueden significar un riesgo para nuestra salud si crecen de forma desmesurada o si alcanzan sitios en nuestro cuerpo en los que normalmente no habitan o de los que deben estar totalmente ausentes.
La cantidad y el tipo de microorganismo en las diferentes zonas de nuestro organismo depende de factores tales como la temperatura, el grado de acidez, la disponibilidad de agua y la existencia de determinados nutrientes y sustancias inhibitorias.
Ejemplos muy frecuentes de desequilibrio simbiótico en la relación con los microorganismos de nuestro cuerpo son las caries o el acné.
La microflora normal en el hombre (Prebióticos-Probióticos)
En el cuerpo humano hay lugares que normalmente se mantienen estériles y otros donde cohabitan una gran diversidad y cantidad sorprendente de microorganismos. La sangre, el líquido cefalorraquídeo, la médula ósea y las vías aéreas inferiores (bronquios y alvéolos), son en individuos sanos, estériles.
En la boca, faringe, intestinos (especialmente en el intestino grueso), vagina, oídos, piel, nariz entre otros, residen gran número y variedad de microorganismos que conforman la flora normal del ser humano.
En muchas ocasiones, el cambio de hábitat, del hábitat normal para el microorganismo a otro diferente, puede provocar daños serios al organismo. Por ejemplo, los géneros Fusobacterium y Bacteroides son en principio inofensivos si están en su hábitat normal, que es el intestino grueso, pero provocan graves abscesos si alcanzan heridas en otras partes del cuerpo.
Otros, en circunstancias especiales: enfermos inmunodeprimidos, tratamientos con antibióticos, etc, pueden causar graves cuadros infecciosos como invasor secundario, es el caso de Staphylococcus aureus.
Microorganismos intestinales (Próbióticos)
Se estima que el tracto gastrointestinal de un humano adulto alberga a más de 1014 bacterias viables, lo cual constituye un complejo ecosistema de más de 400 especies de bacterias. La vida microfloral es relativamente escasa en el intestino delgado (102 – 103/g), pero se vuelve crecientemente abundante (1010 – 1012/g) en el íleon inferior y el colon.
La microflora óptima se caracteriza por un equilibrio sensible de bacterias beneficiosas y bacterias potencialmente dañinas. La microflora considerada beneficiosa para el huésped incluye los géneros Bifidobacterium y Lactobacillus, mientras que las especies como Escherichia coli y Clostridium perfringens pueden ser patógenas. La flora intestinal contribuye a la salud general mediante una serie de funciones fisiológicas.
Las bacterias del ácido láctico, como los lactobacilos y las bifidobacterias, son parte de la microflora gastrointestinal natural. Actualmente existe un consenso general en la importancia de la microflora gastrointestinal en el estado de salud de humanos y animales.
La importancia de las bacterias de ácido láctico para la salud y longevidad en los humanos fue descrita por primera vez por Metchnikoff al comienzo del siglo XX: al promover los yogures y otros alimentos fermentados como saludables o incluso terapéuticos, fue el primero en sugerir que las bacterias de ácido láctico ingeridas podrían tener efectos beneficiosos sobre la flora normal del intestino.
Desde entonces se ha intentado mejorar, especialmente durante las últimas 2 a 3 décadas, el estado de salud modulando la flora intestinal natural mediante suplementos microbianos vivos.
FUNCIONES DE LA FLORA NORMAL:
Función digestiva de la flora intestinal:
La principal función de la microflora intestinal es digestiva, es decir, la degradación de ciertos componentes de los alimentos que no han sido degradados a través de la fermentación, la flora intacta recobra energía de los carbohidratos que no son digeridos en la parte superior del intestino.
Función nutritiva de la flora intestinal:
La flora intestinal produce ciertas vitaminas (vitaminas del grupo B, vitamina K) y ácidos grasos de cadena corta. Adicionalmente, la microflora del colon produce grandes cantidades de ácidos grasos de cadena corta que resultan esenciales para el crecimiento de los enterocitos.
Una flora armonizada y equilibrada contribuye a una mejor absorción de los nutrientes, es decir, minerales, oligoelementos, vitaminas y aminoácidos.
Función protectora de la flora intestinal:
Función de barrera: la creencia en los efectos beneficiosos de la ingestión de bacterias del ácido láctico está basada principalmente en el conocimiento de que la flora intestinal provee protección contra diversas enfermedades. El epitelio intestinal intacto con una flora óptima representa una barrera frente a la invasión de microorganismos patógenos, antígenos y compuestos nocivos desde la luz del tubo hacia el interior del intestino.
Estimulación del sistema inmunológico: adicionalmente a la función de barrera, la flora ejerce una influencia muy importante en el desarrollo y maduración del sistema inmune asociado al tubo digestivo. Los animales criados en condiciones experimentales de esterilidad total y que, por tanto, no adquieren su flora natural, no se desarrollan normalmente.
Hay importantes diferencias fisiológicas y hasta anatómicas en su tubo digestivo. Tienen una deficiencia de inmunoglobulinas tanto en la luz intestinal como en sangre periférica. Estos animales son muy susceptibles a contagio e infección por mínima exposición a cualquier agente infeccioso.
Además, desarrollan cierto tipo de tumores con facilidad. La flora intestinal es esencial para la estimulación inmunológica de la mucosa (activación) y la activación de las células inmunocompetentes. Considerando estas importantes funciones de la microflora, resulta obvio que los trastornos del equilibrio ecológico en el sistema gastrointestinal pueden ser dañinos para la salud.
Los principales factores que influyen en el equilibrio de la microflora pueden estar relacionados con una dieta no equilibrada, cambios en las condiciones fisiológicas del hospedador (envejecimiento, estrés, estado de salud) o con circunstancias ambientales (por ej.: contaminación con patógenos, uso de diferentes medicamentos, como antibióticos, anticonceptivos, calmantes).
Esto puede traducirse en una reducción de las bacterias beneficiosas (bifidobacterias, lactobacilos) y un aumento en las bacterias potencialmente dañinas (E. coli, enterobacterias, anaerobios en general).
Principales funciones de la microflora intestinal:
Probióticos
Las bifidobacterias (género Bifidobacterium) se consideran como uno de los géneros de bacterias más beneficiosas. Otras bacterias como los lactobacilos (género Lactobacillus) también lo son.
Los probióticos se definen como “microorganismos vivos que, cuando se consumen en cantidades apropiadas como parte de un alimento, confieren al huésped un beneficio para la salud”.
Son también conocidos como bioterapéuticos, bio protectores o bio profilácticos.
Los microorganismos probióticos utilizados en los alimentos deberían ser capaces no sólo de sobrevivir al paso por el aparato digestivo, sino también de proliferar en el intestino. Esto significa que deberían ser resistentes a los jugos gástricos y poder crecer en presencia de bilis, en las condiciones existentes en los intestinos, o ser consumidos en un alimento que, actuando como vehículo, les permita sobrevivir al paso por el estómago y a la exposición a la bilis. Son bacterias grampositivas y se clasifican fundamentalmente en dos géneros, Lactobacillus y Bifidobacterium.
Historia de los probióticos
Ilia Mechnikov, científico del Instituto Pasteur, premio Nobel a comienzos del siglo XX; fue quien por primera vez afirmó que «la dependencia de los microbios intestinales, con respecto a los alimentos, hace posible adoptar medidas para modificar la flora de nuestro organismo y sustituir los microbios nocivos por microbios útiles».
Contemporáneamente a Mechnikov, el pediatra Henry Tissier observó que los niños con diarrea tenían en sus heces un escaso número de bacterias caracterizadas por una morfología peculiar en forma de Y. Estas bacterias bífidas eran, por el contrario, abundantes en los niños sanos.
La historia de los probióticos comienza en Rusia donde en 1845 nace Ilya Mechnikov, en 1.908 gano el nobel en medicina por sus investigaciones sobre el papel de los fagocitos en la inmunidad.
La pérdida de su primera mujer por tuberculosis llevó a Mechnikov a intentar suicidarse con opiáceos, pero no tuvo éxito, volvió a casarse por segunda vez y su segunda esposa desgraciadamente enfermó de fiebre tifoidea y murió, intentó de nuevo suicidarse inyectándose una enfermedad clasificada como mortal que era transmitida por garrapatas, pero tampoco lo consiguió.
Después de esto se trasladó a vivir a París y empezó a trabajar en el Instituto Pasteur.
Tenemos 3 libras de bacterias en el intestino, es decir el mismo peso que nuestro cerebro (1,300 Kg).
El 90% de las células de nuestro cuerpo son bacterianas y el 10% restantes son células humanas.
En 1.892 Mechnikov (vivía en París y trabajaba en el Instituto Pasteur) una epidemia de cólera acabó con la vida de miles de personas, y para poder entender esa enfermedad decidió inyectarse la enfermedad, pero no la desarrolló y observó que en nuestro intestino existen bacterias que favorecen el crecimiento mientras que otras combaten la enfermedad.
Pasó su vida estudiando a poblaciones en especial del este de Europa que tienen una vida longeva y pudo observar que consumían gran cantidad de alimentos fermentados (prebióticos-probióticos)
Pero el fallecimiento de Mechnikov en 1.906 todo su trabajo cayó en el olvido.
Beneficios o funciones de los probióticos
PREVENCIÓN DE LA DIARREA
La diarrea infecciosa es un importante problema mundial de salud, que anualmente causa varios millones de muertes. Aunque la mayoría de las muertes se producen entre niños de países en desarrollo, se estima que la diarrea transmitida por los alimentos afecta cada año hasta el 30 por ciento de la población, incluso en los países desarrollados.
Los probióticos pueden constituir un medio importante para reducir estos problemas. La prueba más concluyente de los efectos beneficiosos de determinadas cepas de probióticos se ha establecido utilizando Lactobacillus rhamnosus GG y Bifidobacterium lactis BB-12 con fines de prevención y de tratamiento de la diarrea aguda, causada principalmente por rotavirus en niños.
Hay pruebas sólidas in vitro de que ciertas cepas probióticas pueden inhibir el crecimiento y adhesión de una serie de enteropatógenos, y estudios en animales han indicado efectos beneficiosos contra patógenos como Salmonella.
Es importante señalar que la OMS recomienda que el tratamiento clínico de la diarrea aguda incluya la reposición de los líquidos y electrolitos perdidos junto con un apoyo nutricional (OMS, 1995). Las sales de rehidratación oral (SRO) se han utilizado ampliamente en ese tratamiento de la enfermedad, y es en ese contexto que se propugna la terapia combinada con probióticos.
ALERGIAS
En un ensayo aleatorio se administró L. rhamnosus GG a mujeres embarazadas durante cuatro semanas antes del parto, y seguidamente a los recién nacidos con alto riesgo de alergia durante seis meses, de este ensayo se observó una reducción significativa de la enfermedad atópica precoz.
Este estudio evidencia las posibilidades de los microorganismos probióticos para modular la respuesta inmunitaria y prevenir la aparición de enfermedades alérgicas. En otros estudios clínicos con lactantes alérgicos a la leche de vaca, se alivió la dermatitis atópica mediante la ingestión de cepas probióticas L. rhamnosus GG y B. lactis BB-12. Aunque no se conocen los mecanismos de actuación.
APARATO UROGENITAL
Existe una estrecha correlación entre la presencia de comensales, en particular lactobacilos, en la vagina sana y la ausencia de estos microorganismos en pacientes con infecciones urogenitales.
La alteración de la flora vaginal normal está causada por antibióticos de amplio espectro, espermicidas, hormonas y factores que todavía no se comprenden totalmente. Hay algunos indicios de que los microorganismos probióticos que se administran en forma de alimentos y preparaciones tópicas contribuyen a la prevención de trastornos del aparato urogenital.
ENFERMEDADES INFLAMATORIAS INTESTINALES
Las alteraciones de la flora intestinal, incluidas las infecciones, pueden causar o agravar enfermedades inflamatorias intestinales. Algunos estudios confirman el posible papel de los probióticos en la terapia y la profilaxis e indican que combinaciones de cepas pueden desempeñar una función en la corrección.
La microflora intestinal desempeña probablemente una función decisiva en los estados inflamatorios del intestino, y es posible que los probióticos puedan corregir esas afecciones mediante una modulación de la microflora.
EN VÍAS DE ESTUDIO
Se han realizado estudios con respecto a actividad beneficiosa de los prebióticos, en el tratamiento de gastritis, úlceras pépticas y cáncer de estómago, por su acción contra el Helicobacter pylori, al inhibir el crecimiento del patógeno y reducir la actividad de la enzima necesaria para que el patógeno permanezca en el medio ácido del estómago.
Son necesarios ensayos controlados con placebo antes de poder hacer declaraciones específicas con respecto a los beneficios de los probióticos contra Helicobacter pylori en seres humanos con fines de prevención y tratamiento. Esos estudios están justificados por los datos iniciales que corroboran esos efectos.
USO DE PROBIÓTICOS EN PERSONAS SANAS
Muchos productos probióticos son utilizados por consumidores que se consideran por lo demás sanos. Lo hacen suponiendo que los probióticos les permiten mantener su salud y bienestar y reducir posiblemente el riesgo de contraer a largo plazo enfermedades intestinales, renales, respiratorias y cardíacas.
Es necesario hacer varias observaciones sobre este supuesto y sus repercusiones. En primer lugar, no existe una medición precisa de la salud y puede que de hecho los sujetos tengan enfermedades ocultas y no detectables en cualquier momento.
En segundo lugar, no se han realizado todavía estudios para analizar si la ingestión sistemática de probióticos contribuye o no a mantener la salud durante toda la vida, al margen de la alimentación, el ejercicio y otros elementos del estilo de vida.
Otra cuestión que merece ser señalada es que, hasta la fecha, la ingestión de cepas probióticas no ha dado lugar a una colonización y supervivencia duraderas y mesurables en el huésped. Invariablemente los microorganismos persisten días o semanas, pero no más tiempo.
Por lo tanto, la utilización de probióticos confiere probablemente efectos más transitorios que duraderos, por lo que parece ser necesaria una ingestión continuada.
REGLAMENTACIÓN
Las reglamentaciones de los gobiernos difieren entre países, pero en la actualidad no se ha establecido a nivel internacional la situación de los probióticos como componente de los alimentos.
El país que lleva más tiempo consumiendo y legislando alimentos funcionales es Japón, los alimentos aprobados en Japón son alimentos FOSHU (Food for Specified Health Use). La FDA (Food and Drug Administration) de EEUU, es más permisiva en cuanto a las alegaciones de salud.
Actualmente tanto el Codex Alimentarius (Comisión internacional OMS/FAO, que recoge las normas alimentarias internacionales), como la FUFOSE (Functional Food Science in Europe) un objetivo principal es establecer un enfoque científico sobre las pruebas que se necesitan para respaldar el desarrollo de productos alimenticios que puedan tener un efecto beneficioso sobre una función fisiológica.
ALIMENTOS PREBIOTICOS y PRÓBIÓTICOS
Actualmente, los yogures y leches fermentadas constituyen la mayor parte del mercado de alimentos que contienen probióticos innovadores. Se han unido recientemente los zumos que contienen también la leche y los quesos, son muchos los que defienden que la mayor densidad del queso, proporciona más protección a las bacterias, y por tanto llegaría mayor cantidad viva al intestino.
En el IATA (Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos), que pertenece al CSIC, han desarrollado y patentado un alimento funcional probiótico a partir de frutos secos como la almendra, la avellana o la chufa.
El resultado es un producto de aspecto parecido al yogur líquido, que sirve como alternativa a la leche y sus productos derivados, de modo que pueden consumirlo personas intolerantes a la lactosa. Estos alimentos son ricos en ácido fólico, Vitamina E, que funciona como antioxidante natural, y Vitaminas del grupo B, que no están presentes en la leche.
En cuanto a grasas, los frutos secos tienen ácidos grasos polinsaturados, por lo tanto, son buenos para controlar el colesterol. El resto de características positivas vienen dadas por las bacterias que se añaden durante el proceso de fermentación. A la lechada que se obtiene tras batir los frutos secos agregamos bacterias probióticas como Bifidus y Lactobacilus acidofilus.
A partir de frutos secos como la avellana |
Se obtienen productos finales similares al yogur de gusto muy agradable. |
Prebióticos
Los prebióticos se definen, en general, como ingredientes no digeribles de los alimentos que afectan beneficiosamente al huésped estimulando selectivamente el crecimiento y/o la actividad de una de las especies de bacterias que están ya establecidas en el colon, o de un número limitado de ellas, y por consiguiente mejoran de hecho la salud del huésped. Son fundamentalmente fructo y galactooligosacáridos.
Fibra
En 1976 Trowel la describió como diferentes compuestos de origen vegetal que tienen en común el estar constituidos por macromoléculas no hidrolizables por las enzimas del intestino humano. Recientemente se define como el citoesqueleto de los vegetales, que puede ser fermentado por algunas bacterias, pero inabsorbible por el intestino.
Los requisitos generales para que una sustancia sea definida como fibra son los siguientes: ser de origen vegetal; no ser digerida por las enzimas digestivas; ser parcialmente fermentada por las bacterias colónicas; ser osmóticamente activa.
La fibra puede dividirse en fibra en soluble, fermentable y viscosa, e insoluble, no viscosa y escasamente fermentable.
Fibra insoluble:
- Hemicelulosas, Celulosa.
Fibra soluble:
- Pectinas, gomas, mucílagos, gomas leguminosas, polisacáridos de algas marinas, polisacáridos bacterianos.
La hidrosolubilidad es un factor determinante: las fibras más solubles son las más accesibles a las enzimas hidrolíticas y se degradan con rapidez y en su totalidad. Las características de la flora microbiana también tienen importancia.
Por lo que la ingestión de un u otro tipo de fibra puede aumentar la presencia de determinadas especies. El ejemplo más notable son los fructooligosacáridos, que según parece pueden multiplicar por diez la representación numérica de bifidobacterias.
INULINA Y FRUCTOOLIGOSACÁRIDOS (FOS)
Están presentes en una gran variedad de alimentos, en particular en cereales y tubérculos. De la información existente parece que la fuente más importante de fructanos es el trigo, seguido por la cebolla, el ajo y los puerros (también se encuentran en espárragos, alcachofas).
Industrialmente se obtiene inulina a partir de la achicoria. La inulina (es un polímero de 20-60 unidades de fructosa), por hidrólisis se forman los llamados fructooligosacáridos (cadenas de unas 9 fructosas).
El consumo habitual de fructooligosacáridos es de aproximadamente 1mg, se considera qué para favorecer el desarrollo de una flora bacteriana más beneficiosa, según algunos estudios realizados en voluntarios, deben tomarse de 3 a 4mg al día, por lo que se indicaría el consumo de suplementos.
El aumento en la fermentación selectiva de las bifidobacterias de la flora colónica produce ácidos grasos de cadena corta, resultando en un descenso del pH. Esto, finalmente, aumenta la solubilización de los minerales presentes en el lumen intestinal.
Los FOS y GOS (galactooligosacáridos) son abundantes en la leche materna, responsables de que los niños alimentados al pecho materno tengan una flora intestinal diferente a la de niños alimentados con fórmula. La leche de vaca es extremadamente pobre en oligosacáridos.
Algunas compañías de fórmulas para lactantes agregan prebióticos (FOS y GOS) a las fórmulas para tratar de semejar la flora intestinal de infantes alimentados al pecho materno.
Simbióticos
La combinación de prebióticos con probióticos se ha definido como simbióticos, lo cual beneficia al huésped mediante el aumento en las probabilidades de supervivencia e implantación de los microorganismos dietéticos en el intestino.
Los prebióticos pueden estimular el crecimiento de determinadas especies de bacterias, y por tanto contribuir a la instalación de una microflora bacteriana con efectos beneficiosos para la salud.
Es un compromiso el desarrollo de alimentos funcionales que aporten carbohidratos no digeribles que puedan proporcionar cantidades óptimas de sustrato para la nutrición y desarrollo de las bacterias del colon, activando la producción de AGCC (ácidos grasos de cadena corta) y ácido láctico.
Tablas de resumen sobre tipos, y evidencia funcional actual de probióticos, prebióticos y simbióticos.
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La ausencia de una advertencia para un determinado suplemento/alimento o la combinación de los mismos no debe interpretarse de ninguna manera como una indicación de seguridad, eficacia o idoneidad para un paciente determinado.
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Referencias
- https://www.news-medical.net/news/20210217/25991/Spanish.aspx
- https://www.canva.com
- https://foodinsight.org/nutrition-101-prebiotics-probiotics-and-the-gut-microbiome/
- Apuntes de microbiología de los alimentos
- http://www.csic.es/ott/rdcsic/rdcsicesp/rdal20esp.htm