Papel de los probióticos en la función de inmunidad innata y adquirida

Cada vez más investigaciones están arrojando nuevos datos sobre la acción de determinadas cepas probióticas sobre la respuesta inmunológica.

Por tanto, existen cada vez más evidencias sobre la relación entre probióticos e inmunidad. De hecho, el uso de probióticos en patologías que cursen con diferentes alteraciones del sistema inmune será algo habitual.

Beneficios y relación entre probióticos e inmunidad

Bacterias intestinales

El ser humano debería entenderse como un ecosistema. Dentro de cada uno de nosotros habitan unos 100 billones de bacterias, la mayoría de ellas en el intestino. Todas con funciones concretas y bien establecidas y totalmente necesarias para mantener un estado de equilibrio y de salud óptimos.

Al conjunto de estas bacterias se le denomina microbiota y al conjunto de éstas y su material genético, microbioma.

La microbiota que habita en el intestino merece una mención aparte por su importancia, tanto desde el punto de vista cuantitativo como desde el punto de vista de las funciones locales y sistémicas que desarrollan.

Microbiota intestinal: evolución

Investigaciones sobre la evidencia entre probióticos e inmunidad

La microbiota intestinal se establece desde el nacimiento y guarda una estrecha relación con la inmunidad. Incluso puede que antes ya que se ha encontrado material genético bacteriano en la sangre del cordón umbilical y en la placenta. Es por ello que parece que existe un contacto intraútero del feto con la microbiota materna.

Los primeros tres años de vida del individuo son fundamentales en el desarrollo de su microbiota intestinal, pues es durante este período cuando se producirá la colonización de las distintas especies bacterianas beneficiosas.

En el adulto, pueden aislarse cuatro grandes filos en el intestino: firmicutes, bacteroidetes, proteobacterias y actinobacterias, siendo las dos primeras las más abundantes. En cuanto a géneros, los más abundantes son los lactobacilos (pertenecientes al filo firmicutes) y las bifidobacterias (del filo actinobacterias).

Funciones de la microbiota intestinal

Las funciones de la microbiota intestinal son fundamentales para conservar un buen estado de salud. Podemos esquematizarlas de la siguiente manera:

  • Actividad digestiva y metabólica:
    • Digieren hidratos de carbono complejos y algunas proteínas
    • Utilizan grasas provenientes de la dieta para formar ácidos grasos de cadena corta
    • Producen enzimas que ayudan a la digestión, como por ejemplo la lactasa
    • Regulan la motilidad intestinal
    • Participan en la síntesis de vitaminas como H, K y B12
    • Favorecen la absorción de calcio y hierro en el colon
  • Acción trófica:
    • Conservan la integridad de la barrera intestinal
    • Favorecen el mantenimiento de los enterocitos
  • Acción protectora, fundamentada en tres puntos:
    • Inhibición de patógenos
      • Por competición por el hábitat y los nutrientes
      • Por la producción de bacteriocinas y ácido láctico
    • Homeostasis de la mucosa
      • Favoreciendo la función de barrera intestinal al estimular la producción de mucina
      • Conservando las uniones intercelulares laterales en los enterocitos
    • Acción inmunomoduladora, induciendo el desarrollo tanto de la inmunidad innata como de la adquirida. Sobre este punto profundizaremos a continuación.

Intestino y respuesta inmune

El intestino contiene en sus 400 m2 de superficie, un gran porcentaje del total de células inmunitarias del organismo.

Su papel es fundamental en la respuesta inmune, pues debe guardar un equilibrio muy sutil entre la respuesta defensiva frente a patógenos y la respuesta tolerogénica frente a los antígenos de la dieta y a las bacterias de la microbiota.

Beneficios y relación entre los probióticos e inmunidad

Respuesta inmune innata

La respuesta inmunológica innata se produce en respuesta a antígenos, concretamente a los lipopolisacáridos y peptidoglicanos de las bacterias patógenas. Estos antígenos constituyen los PAMP (Pathogen Associated Molecular Patterns), que se unen a los PRR (Patter Recognition Receptors), desencadenando la respuesta mediada por neutrófilos, monocitos, células NK (Natural Killer), macrófagos y células dendríticas.

Las células dendríticas son especialmente abundantes en el intestino. Estas células, junto con los macrófagos, actúan como presentadoras de Ag, transmitiendo la información a los linfocitos y desencadenando por tanto de manera secundaria, la respuesta inmunitaria específica o adquirida.

En esta respuesta interviene el GALT o tejido linfoide asociado al intestino, que se presenta en dos formas:

  • El GALT difuso, que está constituido por linfocitos aislados, presentes a lo largo de la mucosa intestinal.
  • El GALT agregado, que está fundamentalmente constituido por las placas de Peyer.

Respuesta específica

La respuesta específica tiene dos vertientes, la respuesta humoral y la respuesta celular.

Respuesta celular

La respuesta celular es la propia de los linfocitos T citotóxicos y helper. Los Th (T helper) pueden diferenciarse a Th1, Th2, Th17 o Thr, desencadenándose en cada caso, una respuesta diferente.

Los Thr o reguladores son los que inducen una respuesta de inmunotolerancia. Esta es la que predomina en la barrera intestinal para permitir el contacto con los antígenos de la dieta y con la microbiota.

Respuesta humoral

La respuesta humoral tiene lugar gracias a las células plasmáticas de las placas de Peyer y de la lámina propia. Estas células plasmáticas o linfocitos B activados producen inmunoglobulina A secretora (IgAs).

Favorece el mantenimiento de las bacterias comensales y neutraliza los patógenos, potenciando así mismo la función tolerogénica.

Pero parece que hay una relación bidireccional entre la IgAs y la microbiota, puesto que ésta induce a su vez la producción de IgAs y además ralentiza su destrucción, permitiendo que esté activa durante más tiempo.

¿Existe relación entre la microbiota y la inmunidad?

Conoce la relación entre probióticos e inmunidad

El papel de la microbiota intestinal en el desarrollo del sistema inmune es realmente muy importante y no debe entenderse únicamente a nivel local.

Parece que los cambios que se producen en ratones criados en condiciones controladas para conseguir que su intestino sea estéril (ratones germ free) no ocurren únicamente a nivel del intestino, sino que abarcan las respuestas inmunes sistémicas.

Se ha visto que estos ratones sufren atrofia de la pared intestinal, poseen una placas de Peyer menos activas y presentan una menor producción de IgA. Pero no solo eso, sino que son más susceptibles de padecer infecciones. Y, en general, se puede decir que su sistema inmune es inmaduro, con disminución de la producción de péptidos antimicrobianos, ganglios linfáticos de menor tamaño y niveles bajos de inmunoglobulinas.

Por otra parte, los ratones criados en condiciones asépticas, presentan menos tolerancia a los antígenos de la dieta, lo que puede traducirse en intolerancia alimenticia. Todos estos fenómenos revierten tras la colonización del intestino con bacterias propias de la microbiota intestinal.

Investigaciones en humanos

Los probióticos e inmunidad: ¿existe relación?

En el caso de los humanos, la reposición y requilibrio de una microbiota intestinal alterada puede hacerse gracias a la administración de probióticos.

Distintos estudios indican que los probióticos tienen un efecto en cuanto a disminuir el crecimiento de patógenos a nivel intestinal.

También, han demostrado tener una acción sobre la respuesta inmune inflamatoria, induciendo la apoptosis de los linfocitos T inflamatorios. Aquí podemos tener una de las primeras relaciones entre probióticos e inmunidad.
Estas acciones de los probióticos ocurren de manera general. Pero la investigación cada vez nos está dando más pistas de qué es concretamente lo que ocurre con cada cepa probiótica. Y, también, qué cabe esperar de la administración de cada una de ellas en un paciente.

En concreto, hay algunas cepas cuyas acciones a nivel inmunológico están respaldadas por una evidencia científica muy sólida, es el caso de:

  • Lactobacillus paracasei CNCM I-4034. Ha demostrado disminuir la producción de citoquinas. proinflamatorias en células dendríticas intestinales en presencia de Salmonella Tiphi.
  • Bifidobacterium Breve CNCM I-4035. Cuenta con un efecto inmunomodulador, aumentando la producción de IgA y de IL-10.
  • Estas dos cepas bacterianas, junto con Lactobacillus Rhamnosus CNCM I-4036 han demostrado en estudios in vitro inhibir el crecimiento de enterobacterias patógenas como Escherichia Colli, Salmonella y Shigella.

Salud, probióticos e inmunidad

Cada vez sabemos más del papel de la microbiota en el estado de salud general del paciente y en el desarrollo y funcionamiento del sistema inmune. De hecho, la investigación va arrojando nuevos datos sobre la acción de determinadas cepas probióticas sobre la respuesta inmunológica.

Probablemente, en muy poco tiempo, el uso de los probióticos en patologías que cursen con diferentes alteraciones del sistema inmune será algo habitual. Actualmente ya se están utilizando con éxito en patologías como dermatitis atópica, celiaquía o como refuerzo inmunitario.

Referencias

• Muñoz-Quezada S, Chenoll E, Vieites JM, Genovés S, Maldonado J, Bermúdez-Brito M, Gomez-Llorente C, Matencio E, Bernal MJ, Romero F, Suárez A, Ramón D, Gil A. Isolation, identification and characterisation of three novel probiotic strains (Lactobacillus paracasei CNCM I-4034, Bifidobacterium breve CNCM I-4035 and Lactobacillus rhamnosus CNCM I-4036) from the faeces of exclusively breast-fed infants. Br J Nutr. 2013 Jan;109 Suppl 2:S51-62.
• Bermudez-Brito M, Muñoz-Quezada S, Gomez-Llorente C, Matencio E, Bernal MJ, Romero F. Cell-Free Culture Supernatant of Bifidobacterium breve CNCM I-4035 Decreases Pro-Inflammatory Cytokines in Human Dendritic Cells Challenged with Salmonella typhi through TLR Activation. Published: March 12, 2013. http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0059370
• Muñoz-Quezada S, Bermudez-Brito M, Chenoll E, Genovés S, Gomez-Llorente C, Plaza-Diaz J, Matencio E, Bernal MJ, Romero F, Ramón D, Gil A. Competitive inhibition of three novel bacteria isolated from faeces of breast milk-fed infants against selected enteropathogens. Br J Nutr. 2013 Jan;109 Suppl 2:S63-9
• Bermudez-Brito M, Muñoz-Quezada S, Gomez-Llorente C, Matencio E, Bernal MJ, Romero F, Gil A. Human Intestinal Dendritic Cells Decrease Cytokine Release against Salmonella Infection in the Presence of Lactobacillus paracasei upon TLR Activation. Published: August 14, 2012.

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