Probióticos y lactancia materna

Juan Miguel Rodríguez GómezDpto. Nutrición, Bromatología y Tecnología de los Alimentos

Universidad Complutense de Madrid

¡Somos superorganismos!

100 veces más genes funcionales en el microbioma que en el genoma humano

10-100 veces más células bacterianasque células humanas

Nuestros genes bacterianos: MICROBIOMA

2003

CUERPO HUMANO

• MetabolismoGlicanosAminoácidosLípidosXenobióticosMetanogénesisBiosíntesis de vitaminas

• Protección contra patógenos Exclusión competitivaAntimicrobianos

• Maduración sistema inmunitario• Inmunomodulación• Neuromodulación•…

- =

+ =

Leche Humana

<103 ufc/ml

Es una fuente continua de bacterias lácticas y bifidobacterias para el intestino del lactante (colonización del intestino del recién nacido)

Martín et al., 2003; 2004; 2005; 2006a; 2006b; 2007a; 2007b; 2009

LactobacillusLactococcusLeuconostocEnterococcusWeissellaPediococcusBifidobacterium

MamíferosAsociadas a lactancia

Hábitat: mucosas

diversidad bacteriana¿cómo llegan a laglándula mamaria?

¿qué funcionesbiológicas tienen?

¿qué sucede en situaciones especiales?

>15.000 aislados50 géneros

200 especiesNuevas especies

Staphylococcus epidermidisStaphylococcus hominisStaphylococcus capraeStreptococcus salivariusStreptococcus mitisStreptococcus parasanguinisLactobacillus gasseri Lactobacillus fermentumLactobacillus salivariusLactobacillus rhamnosusLactobacillus plantarumLactobacillus crispatusLactobacillus reuteriEnterococcus faeciumEnterococcus faecalisLactococcus lactisLeuconostoc mesenteroidesLeuconostoc garlicumLeuconostoc citreumBifidobacterium adolescentisBifidobacterium bifidumBifidobacterium breve

Diversidad bacteriana en leche humana

Streptococcuslactarius

Probióticos

Concepto científico ≠ Concepto comercial

Importancia del concepto “cepa”

-coccus: MALOS Lactobacillus & Bifidobacterium: BUENOS

Producción sustanciasbioactivas

(poliaminas,vitaminas,péptidos,

CLA, AGCC,EPS,…)

Maduración sistema inmunitario(Th0, TGF-β)

Conexión inmunidad innata-adquirida

Exclusión competitiva patógenos

Consumo oxígeno(Condiciones adecuadas

Para pmicrobiotaintestinal tras destete)

Inducción síntesis de mucinas

Base de efectos

probióticos

Func

ione

s de

la

micro

biot

a mam

aria

M cell

BacteriasZonas de oclusión

Célula M

Ente

rocito

sLa

mina

prop

iaLu

zM

ucus

Céluladendrítica

Céluladendrítica

Bacteria Migración

Origen de las bacterias en la glándula mamaria

Placenta

Jiménez et al. 2005. Curr Microbiol., 51: 270

GML

GU RGS/GL

Cond

ucto

tor

ácic

o

GLM

Intestino

PP

PROSAFE

Lactobacilos 125/485 sangre humana

(16 especies Lactobacillus)

Circ

ulac

ión

sang

uíne

a

Ruta enteromamaria

¿sucede en humanos?

Administración oral lactobacilos conduce a su presencia en leche humana

¿Posible aplicación en mastitis?

• Clínicas

• Subclínicas

• Agudas (S. aureus)

• Subagudas/crónicas (S. epidermidis; S. mitis…)

(S. epidermidis; S. mitis…)

MRSA-MRSE

¡Sucede en mujeres!: mastitis

Biofilms

Alternativas

• Fagos

• Citoquinas y afines

¿Qué hacer?

• Probióticos

• Nuevos antibióticos

Criterios selección bacterias probióticas (FAO/OMS, 2002)

BiomasaEstabilidad

Vida útilCoste

¿probiótico eficazpara mastitis?

Identificación (cepa)Historia (GRAS, QPS)

Seguridad

Ensayos in vitroAnimales

Ensayos in vitroAnimales

Estudios humanos

ENSAYOS CLÍNICOSEFICACIA

(Dosis, posología) DIANA:MASTITIS

Supervivencia TGIInhibición Staph/Strep

Interacción CDsTranslocación (CD/Mφ)

DIANA:MASTITIS

Lactobacilos y bifidobacterias de la leche humana: ¿efectos probióticos?

• LOS EFECTOS PROBIÓTICOS SON

ESPECÍFICOS DE CADA CEPA

(diana, dosis, forma de administración, hospedador)

Lactobacillus fermentumLactobacillus salivariusLactobacillus gasseri

Bifidobacterium breve

Ensayo clínico “piloto”

Grupo A:Lb. gasseri CECT5714

Lb. salivarius CECT5713~1 × 1010 cfu

4 semanas

Muestra de leche (0, 7, 14, 28)Estafilococos y lactobacilos

Revisión médica

20 mujeresMastitisEstafilococos>104 ufc/mlAntibioterapia ineficaz

Grupo B (Placebo):excipiente4 semanas

Lactobacilos de leche humana: Ensayo mastitis

• Muestra de leche (días 0 y 21)• Cuestionario• Evolución sintomatología

ClinicalTrials.govNCT00716183

Comité Ética HCM352 mujeres

3 semanas

L. fermentumCECT5716~2 × 109 ufc

n = 124(35%)

L. salivariusCECT5713~2 × 109 ufc

n = 127(36%)

GRUPO A GRUPO B GRUPO CAntibiótico

n = 101(29%)

Probióticos: Segundo ensayo (n=352)

Síntomas mastitisRecuento > 104 ufc mL-1

Sin otra patología

Genomassecuenciaciados

0

1

2

3

4

5

0

1

2

3

4

5

L. fermentum CECT5716, grupo A (n=124) L. salivarius CECT5713, grupo B (n=127) Antibiótico, grupo C (n=101)

Lacto

bacil

os en

lech

e (%

de m

ujere

s)

10

Bacte

rias t

otales

en le

che

(log 10

ufc/m

L)

8

6

4

2

Sínto

mas c

línico

s

100

80

60

40

20

10

8

6

4

2

100

80

60

40

20

(dolor muy intenso)

(sin dolor)

Antes de empezar el tratamiento

Después del tratamiento(3 semanas)

Efectividad de probióticos aislados de leche materna frente a antibióticos para el tratamiento de las mastitis lactacionales

Lacto

bacil

os en

lech

e (%

de m

ujere

s)

Bacte

rias t

otales

en le

che

(log 10

ufc/m

L)

Sínto

mas c

línico

s

(dolor muy intenso)

(sin dolor)

Sonda Lb. gasseri Sonda Lb. salivarius

1 2

3 4 5 6

7 8 9 10

1 2

3 4 5 6 7

8 9 10

(A) (B)

PFGE Lb. salivarius Lb. gasseri

Complete genome sequence of Lactobacillus salivarius CECT 5713, a probiotic strain isolated from human milkand 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

3 grupos:

A) Mastitis + probiótico

B) Sanas + probiótico

C) Sanas sin probióticoMuestras (días 0 y 21):

Madres:SangreLecheOrinaHeces

Hijos:Heces

Estudio proyecto Consolíder FUN-C-FOOD

n= 15 mujeres/grupo

Duración: 21 días

Lb. salivarius PS2

Bioquímica/Hematología

estándar(Laboratorio

Análisis Clínicos)

Plasma

AislamientomRNA

(concentración,pureza)

TranscriptómicaPCR - Microarrays

(POLYPHEN, Parque Científico UCM)

CitoquinasInmunoglobulinas

RMN

Sangre

Parámetros relacionados con actividad antioxidante: capacidad antioxidante total; grupos SH plasmáticos; malondialdehído; isoprostano; grupos carbonilo proteicos; óxido nítrico.

(FUN-UVEG)

SueroAislamientocélulas

mononucleares

Muestras: sangre

GR

Perfil lipídico

(BIOLIPID)

Extracción manual (2 ml) Extracción manual/bomba (20 ml)

AislamientomRNA

(concentración,pureza)

TranscriptómicaPCR - Microarrays

(POLYPHEN, Parque Científico UCM)

8 ml

Proteómica??Parque

Científico UCM

CitoquinasInmunoglobulinas

4 ml

LactosaGrasa

Proteínas

2 ml

RMN

Perfil minerales(K, Na, Cl…)

Análisis microbiológico

Medios de cultivo

Recuento células

somáticas +

composicióncélulas

somáticas

DNA

Q-RT-PCR(grupos

bacterianos)RecuentoIdentificación

Leche

Meta-gemómica (??)Pirosecuenciación(Life Sequencing)

6 ml

Perfil lipídico

(BIOLIPID)

Muestras: leche

Oligosacáridos

Transcriptomics?

Bioquímicaestándar

(LaboratorioAnálisisClínicos)

Agua fecal

RMN + SCFAs

Orina

Valorar:Citoquinas

Inmunoglobulinas

RMN

Metabolitos(METABOLOMICS)

Análisis microbiológico

Medios de cultivo

DNA

Q-RT-PCR(grupos

bacterianos)+

[Metagenómica?]

RecuentoIdentificación

PCR-DGGE?

Heces(madre + hijo)

Muestras: orina y heces

RNA (HIT Chip)?

Modulación microbiotavaginal

Modulación microbiotaglándula mamaria

¿Mod

ulac

ión

mic

robi

ota

“fet

al”?

¿Transmisión durante el parto?

¿Transmisión porla placenta?

Vía oral

Vía vaginal

Transmisión por la leche

PROBIÓTICO

Modulación microbiotaaparato digestivo

Modulación microbiotainfantil

Modulación microbiotainfantil

ProbiSearch...

CONCLUSIONES

• Gran potencial

• Oportunidades investigación (básica-clínica)

¡Muchas gracias!