Efecto de Lactobacillus paracasei CNCM I-4034, Lactobacillus rhamnosus CNCM I-4036 y Bifidobacterium breve CNCM I-4035 sobre la expresión génica de la mucosa intestinal de ratas obesas

Abstract

Los probióticos son microorganismos vivos que confieren un beneficio a la persona que los consume en cantidades adecuadas. Se ha descrito que ejercen efectos beneficiosos en alergia, enfermedades intestinales, enfermedad hepática crónica e infecciones respiratorias y del tracto urinario, entre otras. Como mecanismos de acción para explicar tales efectos se han propuesto la modificación de la microbiota intestinal, la adherencia competitiva a la mucosa y al epitelio, el fortalecimiento de la barrera epitelial del intestino y la modulación del sistema inmunitario.

Nuestro grupo de investigación viene trabajando en los últimos años con tres cepas de probióticos. Las cepas se identificaron como Lactobacillus paracasei CNCM I-4034, Bifidobacterium breve CNCM I-4035 y Lactobacillus rhamnosus CNCM I-4036 y están depositadas en el Instituto Pasteur. Fueron aisladas a partir de las heces de recién nacidos alimentados de forma exclusiva con leche materna.

La selección de las cepas se hizo en base a sus propiedades in vitro, como su adhesión a células intestinales, sensibilidad a antibióticos y resistencia a sales biliares y pH ácido. Hemos demostrado su seguridad tras ingestión aguda en ratones tanto inmunocompetentes como inmunodeprimidos. Además, inhiben in vitro el crecimiento de Listeria monocytogenes y las infecciones por rotavirus humanos. Del mismo modo, hemos demostrado la tolerancia y seguridad de las tres cepas en un estudio clínico multicéntrico, aleatorizado, doble-ciego y controlado por placebo en voluntarios sanos. La administración oral de las cepas modificó la microbiota intestinal de los voluntarios y además tuvo efectos inmunomoduladores, como aumentos de la IgA secretora intestinal y de citoquinas anti-inflamatorias en suero.

Posteriormente, continuamos investigando los efectos de las tres cepas en ratas obesas Zucker. Estas ratas exhiben muchas de las características del síndrome de resistencia a la insulina (SRI) como obesidad, hiperglucemia, resistencia a la insulina, hipercolesterolemia, hipertrigliceridemia y concentraciones elevadas en suero de ácidos grasos libres, en comparación con sus controles delgados, las ratas Zucker-lean Lepr+/fa, por lo que es uno de los más empleados. Además, las ratas Zucker-Leprfa/fa tienen esteatosis hepática y transaminasas elevadas en suero, lo que indica que poseen el componente hepático del SRI.

Utilizando este modelo, hemos descrito que la administración de estos probióticos, además de modificar la microbiota intestinal de los animales, disminuye la esteatosis hepática y ejerce efectos anti-inflamatorios, entre los que caben destacar las disminuciones de las concentraciones séricas del factor de necrosis tumoral (TNF)-α, la interleuquina (IL-6) y el lipopolisacárido (LPS) bacteriano.