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Probióticos y lactancia materna
Juan Miguel Rodríguez Gómez
Dpto. Nutrición, Bromatología
y Tecnología de los Alimentos
Universidad Complutense de Madrid
¡Somos superorganismos!
2003
10-100 veces más células bacterianas
que células humanas
CUERPO
HUMANO
Nuestros genes bacterianos: MICROBIOMA
100 veces más genes funcionales en el
microbioma que en el genoma humano
• Metabolismo
Glicanos
Aminoácidos
Lípidos
Xenobióticos
Metanogénesis
Biosíntesis de vitaminas
• Protección contra patógenos
Exclusión competitiva
Antimicrobianos
• Maduración sistema inmunitario
• Inmunomodulación
• Neuromodulación
•…
-
=
+
=
Leche Humana
ƒ Es una fuente continua de bacterias lácticas y bifidobacterias
para el intestino del lactante (colonización del intestino del recién
nacido)
Lactobacillus
Lactococcus
Leuconostoc
Enterococcus
Weissella
Pediococcus
Bifidobacterium
<103 ufc/ml
Mamíferos
Asociadas a lactancia
Hábitat: mucosas
Martín et al., 2003; 2004; 2005; 2006a; 2006b; 2007a; 2007b; 2009
diversidad bacteriana
¿cómo llegan a la
glándula mamaria?
¿qué funciones
biológicas tienen?
¿qué sucede en
situaciones especiales?
Diversidad bacteriana en leche humana
>15.000 aislados
50 géneros
200 especies
Nuevas especies
Streptococcus
lactarius
Staphylococcus epidermidis
Staphylococcus hominis
Staphylococcus caprae
Streptococcus salivarius
Streptococcus mitis
Streptococcus parasanguinis
Lactobacillus gasseri
Lactobacillus fermentum
Lactobacillus salivarius
Lactobacillus rhamnosus
Lactobacillus plantarum
Lactobacillus crispatus
Lactobacillus reuteri
Enterococcus faecium
Enterococcus faecalis
Lactococcus lactis
Leuconostoc mesenteroides
Leuconostoc garlicum
Leuconostoc citreum
Bifidobacterium adolescentis
Bifidobacterium bifidum
Bifidobacterium breve
Probióticos
Concepto científico ≠ Concepto comercial
Importancia del concepto “cepa”
-coccus: MALOS
Lactobacillus & Bifidobacterium:
BUENOS
Funciones de la microbiota mamaria
Producción
sustancias
bioactivas
(poliaminas,
vitaminas,
péptidos,
CLA, AGCC,
EPS,…)
Maduración sistema inmunitario
(Th0, TGF-β)
Conexión inmunidad innata-adquirida
Base de
efectos
probióticos
Exclusión competitiva patógenos
Consumo oxígeno
(Condiciones adecuadas
Para pmicrobiota
intestinal tras destete)
Inducción síntesis
de mucinas
Origen de las bacterias en la glándula mamaria
Zonas de
oclusión
Lamina propia
Enterocitos
Mucus
Luz
Bacterias
M cell
Célula
dendrítica
Célula M
Bacteria
Célula
dendrítica
Migración
GU
R
Placenta
Circulación sanguínea
Conducto torácico
GS/GL
PROSAFE
Lactobacilos
125/485 sangre humana
(16 especies Lactobacillus)
GLM
Ruta enteromamaria
Jiménez et al. 2005.
Curr Microbiol., 51: 270
GML
PP
Intestino
¿sucede en humanos?
Administración oral lactobacilos conduce a
su presencia en leche humana
¿Posible aplicación en mastitis?
• Agudas (S. aureus)
• Clínicas
• Subagudas/crónicas
(S. epidermidis; S. mitis…)
• Subclínicas
(S. epidermidis; S. mitis…)
¡Sucede en mujeres!: mastitis
MRSA-MRSE
Biofilms
¿Qué hacer?
Alternativas
• Probióticos
• Nuevos antibióticos
• Fagos
• Citoquinas y afines
Criterios selección bacterias probióticas (FAO/OMS, 2002)
Identificación (cepa)
Historia (GRAS, QPS)
Seguridad
DIANA:
MASTITIS
Supervivencia TGI
Inhibición Staph/Strep
Interacción CDs
Translocación (CD/Mφ)
Biomasa
Estabilidad
Vida útil
Coste
Ensayos in vitro
Animales
Estudios humanos
Ensayos in vitro
Animales
ENSAYOS CLÍNICOS
EFICACIA
(Dosis, posología)
DIANA:
MASTITIS
¿probiótico eficaz
para mastitis?
Lactobacilos y bifidobacterias de la leche humana:
¿efectos probióticos?
Lactobacillus fermentum
Lactobacillus salivarius
Lactobacillus gasseri
Bifidobacterium breve
• LOS EFECTOS PROBIÓTICOS SON
ESPECÍFICOS DE CADA CEPA
(diana, dosis, forma de administración, hospedador)
Ensayo clínico “piloto”
Lactobacilos de leche humana: Ensayo mastitis
20 mujeres
Mastitis
Estafilococos>104 ufc/ml
Antibioterapia ineficaz
Grupo A:
Lb. gasseri CECT5714
Lb. salivarius CECT5713
~1 × 1010 cfu
4 semanas
Grupo B (Placebo):
excipiente
4 semanas
Muestra de leche (0, 7, 14, 28)
Estafilococos y lactobacilos
Revisión médica
Probióticos: Segundo ensayo (n=352)
ClinicalTrials.gov
NCT00716183
Comité Ética HCM
Síntomas mastitis
Recuento > 104 ufc mL-1
Sin otra patología
352 mujeres
GRUPO A
GRUPO B
GRUPO C
L. fermentum
L. salivarius
Antibiótico
n = 101
(29%)
CECT5716
~2 × 109 ufc
n = 124
(35%)
CECT5713
~2 × 109 ufc
n = 127
Genomas
(36%)
secuenciaciados
3 semanas
• Muestra de leche (días 0 y 21)
• Cuestionario
• Evolución sintomatología
Efectividad de probióticos aislados de leche materna frente a antibióticos
para el tratamiento de las mastitis lactacionales
L. fermentum CECT5716, grupo A (n=124)
L. salivarius CECT5713, grupo B (n=127)
Antibiótico, grupo C (n=101)
1
Bacterias totales en leche
(log10 ufc/mL)
5
2
1
0
4
2
100
80
60
40
20
(dolor muy intenso)
(sin dolor)
10
4
3
6
8
6
4
2
(dolor muy intenso)
100
Lactobacilos en leche (% de mujeres)
2
Síntomas clínicos
3
8
Lactobacilos en leche (% de mujeres)
4
0
Después del
tratamiento
(3 semanas)
(sin dolor)
10
Síntomas clínicos
Antes de empezar
el tratamiento
Bacterias totales en leche
(log10 ufc/mL)
5
80
60
40
20
Sonda Lb. gasseri
(A)
3
Sonda Lb.
salivarius
(B)
1
2
4
5
1
6
3
7
PFGE
8
9
2
10
Lb. salivarius
4
5
6
8
9
10
Lb. gasseri
7
Complete genome sequence of Lactobacillus salivarius CECT 5713, a probiotic strain isolated from human milk
and infant feces.
Jiménez E, Martín R, Maldonado A, Martín V, Gómez de Segura A, Fernández L, Rodríguez JM.
J Bacteriol. 2010 Oct;192(19):5266-7.
Complete genome sequence of Lactobacillus fermentum CECT 5716, a probiotic strain isolated from human milk.
Jiménez E, Langa S, Martín V, Arroyo R, Martín R, Fernández L, Rodríguez JM.
J Bacteriol. 2010 Sep;192(18):4800.
• Seguridad
• Mecanismos de acción
Estudio proyecto Consolíder FUN-C-FOOD
3 grupos:
A) Mastitis + probiótico
B) Sanas + probiótico
C) Sanas sin probiótico
n= 15 mujeres/grupo
Duración: 21 días
Muestras (días 0 y 21):
Madres:
Sangre
Leche
Orina
Heces
Lb. salivarius PS2
Hijos:
Heces
Muestras: sangre
Sangre
Bioquímica/
Hematología
estándar
(Laboratorio
Análisis
Clínicos)
Aislamiento
células
mononucleares
Aislamiento
mRNA
(concentración,
pureza)
Transcriptómica
PCR - Microarrays
(POLYPHEN,
Parque Científico UCM)
Suero
Citoquinas
Inmunoglobulinas
Plasma
RMN
GR
Perfil
lipídico
(BIOLIPID)
Parámetros relacionados con actividad antioxidante:
capacidad antioxidante total; grupos SH plasmáticos;
malondialdehído; isoprostano; grupos carbonilo proteicos;
óxido nítrico.
(FUN-UVEG)
Muestras: leche
Leche
Extracción manual (2 ml)
DNA
Recuento
Análisis
células
microbiológico
Medios de somáticas
+
cultivo
composición
Q-RT-PCR
células
(grupos
somáticas
bacterianos)
Recuento
Identificación
Meta-gemómica (??)
Extracción manual/bomba (20 ml)
4 ml
8 ml
Citoquinas
Inmunoglobulinas
Aislamiento
mRNA
(concentración,
pureza)
Perfil minerales
(K, Na, Cl…)
Proteómica??
Parque
Científico UCM
Pirosecuenciación
(Life Sequencing)
Transcriptómica
PCR - Microarrays
(POLYPHEN,
Parque Científico UCM)
6 ml
Lactosa
Grasa
Proteínas
2 ml
RMN
Perfil
lipídico
(BIOLIPID)
Oligosacáridos
Muestras: orina y heces
Orina
Bioquímica
estándar
(Laboratorio
Análisis
Clínicos)
Transcriptomics?
RNA (HIT Chip)?
Heces
(madre + hijo)
RMN
Agua fecal
Metabolitos
(METABOLOMICS)
RMN + SCFAs
Análisis
microbiológico
Medios de
cultivo
DNA
Q-RT-PCR
(grupos
bacterianos)
Recuento
+
Identificación
[Metagenómica?]
PCR-DGGE?
Valorar:
Citoquinas
Inmunoglobulinas
Modulación microbiota
infantil
Transmisión
por la leche
PROBIÓTICO
Vía vaginal
Modulación microbiota
infantil
¿Modulación microbiota
“fetal”?
Vía oral
¿Transmisión
durante el parto?
Modulación microbiota
glándula mamaria
¿Transmisión por
la placenta?
Modulación microbiota
aparato digestivo
Modulación microbiota
vaginal
...
ProbiSearch
CONCLUSIONES
• Gran potencial
• Oportunidades investigación
(básica-clínica)
¡Muchas gracias!