Mecanismos de Acción de los Probióticos
Los probióticos actúan principalmente mediante cuatro mecanismos interrelacionados: modificación de la composición del microbioma intestinal, exclusión competitiva de patógenos, alteración del perfil metabólico intestinal, y modulación de la respuesta inmunológica del huésped. 1
Modificación de la Composición del Microbioma
Las cepas de Bifidobacterium funcionan como "ingenieros del ecosistema" intestinal, transformando la composición y función del microbioma. 1
- Las bifidobacterias poseen un repertorio enzimático diverso para metabolizar oligosacáridos de la leche humana (HMO), produciendo metabolitos que facilitan la generación de redes de alimentación cruzada entre microbios. 1
- Este proceso promueve patrones de maduración del microbioma más representativos de lactantes a término, ocupando nichos ecológicos vacantes. 1
- Las cepas de Lactobacillaceae ejercen beneficios principalmente a través de actividades antimicrobianas y exclusión competitiva, limitando el crecimiento de patobiontes. 1
Exclusión Competitiva de Patógenos
Los probióticos desplazan activamente a microorganismos patógenos mediante múltiples estrategias simultáneas. 1
- Ocupan nichos ecológicos y sitios de adhesión en la mucosa intestinal, impidiendo la colonización por patógenos. 1
- Secretan sustancias antimicrobianas que inhiben directamente el crecimiento de patobiontes. 1
- Estudios in vitro demuestran que L. rhamnosus, B. breve y otras cepas probióticas inhiben y desplazan patógenos de la mucosa intestinal de manera específica. 1
Alteraciones Metabólicas del Ambiente Intestinal
La producción de ácidos grasos de cadena corta (AGCC), especialmente acetato, butirato y propionato, constituye el mecanismo metabólico central de los probióticos. 1
- El metabolismo de HMO por bifidobacterias genera productos intermediarios como ácido acético y láctico, que son metabolizados posteriormente por bacterias productoras de butirato, creando redes cooperativas de microorganismos. 1
- La reducción del pH intestinal debido a la mayor producción de metabolitos ácidos crea un ambiente inhóspito para patógenos. 1
- El butirato sirve como fuente energética esencial para colonocitos y promueve la expresión de proteínas de unión estrecha en células epiteliales intestinales, fortaleciendo la función de barrera intestinal. 1
- La suplementación con B. infantis se asocia con aumento de concentraciones de AGCC, particularmente acetato, y reducción de HMO fecales. 1
Modulación Inmunológica
Los probióticos inducen un ambiente antiinflamatorio mediante la reducción de citoquinas proinflamatorias y mejora de las respuestas de defensa homeostáticas. 1
- La suplementación probiótica reduce la expresión de citoquinas proinflamatorias (IFN-γ, IL-4, IL-10, IL-12) y calprotectina fecal. 1
- La producción de AGCC y otros ácidos orgánicos, particularmente por bifidobacterias metabolizadoras de HMO, mejora las respuestas de defensa homeostáticas de células inmunes y silencia procesos inflamatorios aberrantes. 1
- En ratas neonatales, la abundancia de bifidobacterias se asocia con desarrollo de células T en el timo y maduración de células dendríticas en placas de Peyer. 1
Maduración del Tracto Gastrointestinal
Los probióticos promueven la maduración estructural e integridad del tracto gastrointestinal mediante efectos directos e indirectos. 1
- Mejoran la integridad de la membrana intestinal y fortalecen la función de barrera. 1, 2
- Facilitan la maduración de sistemas fisiológicos más amplios del huésped. 1
- Esta cascada de mecanismos cooperativos promueve la maduración acelerada tanto del microbioma como del ambiente gastrointestinal y el panorama inmunológico. 1
Consideraciones Importantes sobre Especificidad de Cepas
Los efectos probióticos son altamente específicos de cepa: los beneficios asociados con una especie o cepa no se transfieren necesariamente a otras. 3, 4
- Las cepas de Bifidobacterium demuestran capacidad superior para colonizar el intestino, modificar la composición del microbioma y conferir beneficios amplios de salud comparado con especies de Lactobacillaceae. 3, 5
- Las formulaciones que contienen múltiples cepas del mismo género (ej., Bifidobacterium) pueden ejercer influencias más fuertes en la dinámica de la comunidad microbiana al facilitar la generación de redes de alimentación cruzada dentro del filo. 1