Lactobacillus paracasei (comúnmente abreviado como L. paracasei ) es unaespecie grampositiva , facultativamente heterofermentativa de bacterias del ácido láctico que se usan comúnmente en la fermentación de productos lácteosy probióticos . L. paracasei es una bacteria que opera por comensalismo . Se encuentra comúnmente en muchos hábitats humanos, como el tracto intestinal y la boca humana, así como en las aguas residuales, ensilajes y productos lácteos mencionados anteriormente. [1] El nombre incluye morfología , una varilla ( bacilo forma) bacteria con un ancho de 2,0 a 4,0 μm y una longitud de 0,8 a 1,0 μm.
Lactobacillus paracasei | |
---|---|
Lactobacillus bulgaricus , morfológicamente idéntico a Lactobacillus paracasei | |
clasificación cientifica | |
Dominio: | |
Filo: | |
Clase: | |
Pedido: | |
Familia: | |
Género: | |
Especies: | L. paracasei |
Subespecie: | Lactobacillus paracasei ssp. paracasei Lactobacillus paracasei ssp. tolera |
Nombre binomial | |
Lactobacillus paracasei Collins, Phillips y Zanoni, 1989 |
Hasta ahora, se han aislado treinta y cuatro cepas diferentes de L. paracasei de una variedad de ambientes. Dieciséis de esas cepas se han aislado de productos lácteos, diez de plantas y ocho de tractos gastrointestinales humanos y animales . [2] L. paracasei es genotípica y fenotípicamente indistinguible de otros miembros de su género como Lactobacillus casei y Lactobacillus rhamnosus . [3] Sin embargo, se diferencian fácilmente entre sí por sus perfiles de fermentación . [4] Sus propiedades fermentativas le permiten ser utilizado como procesadores biológicos de alimentos y suplementos para dietas y trastornos médicos, especialmente en el tracto gastrointestinal . [5]
Aunque los probióticos se consideran seguros, pueden causar interacciones bacterias-huésped y consecuencias adversas para la salud. En ciertos casos, existe el riesgo de bacteriemia cuando se utilizan probióticos. [6] [7] Actualmente, la cepa probiótica, la frecuencia, la dosis y la duración de las terapias probióticas no están establecidas. [6]
Fisiología
Lactobacillus paracasei es un microorganismo grampositivo , facultativamente heterofermentativo, que no forma esporas. [8] Las células de L. paracasei suelen tener forma de varilla, con un rango de tamaño de 2,0 μm a 4,0 μm de ancho y de 0,8 a 1,0 μm de longitud. [3] El organismo es inmóvil. Las células de L. paracasei a menudo tienen extremos cuadrados y pueden existir en forma única o en cadenas. [3]
L. paracasei crece de manera óptima en un rango de temperatura entre 10 y 37 ° C. [9] No se produce crecimiento por encima de los 40 ° C. El organismo es capaz de sobrevivir durante aproximadamente 40 segundos a una temperatura máxima de 72 ° C. [3] Como L. paracasei es facultativamente heterofermentativo : el ácido láctico se produce a partir de la mayoría de las cepas.
L. paracasei existe como un habitante común del tracto gastrointestinal humano como parte de la flora normal. [8] Las verduras, la leche y la carne fermentadas naturalmente también pueden contener cepas de L. paracasei . [9]
Filogenia
Lactobacillus paracasei pertenece al reino de las bacterias . L. paracasei forma parte de la división Firmicutes y también pertenece a la clase Bacilli . [3] El orden y la familia son Lactobacillales y Lactobacillaceae respectivamente. [3] El argumento sobre la nomenclatura de L. paracasei frente a L. casei ha sido objeto de un intenso debate. Se ha descubierto que la mayoría de las especies descritas como L. casei o L. paracasei forman parte de la misma especie. [2] En 1989, se propuso que L. paracasei fuera designada subespecie (paracasei) para dar cuenta de las especies con las que comparte homología de ADN . [3] Se ha demostrado que sus nombres se han utilizado indistintamente en la literatura científica. [2] La homología de la secuencia del ARN 16S ha confirmado la relación entre estas especies. [3]
Históricamente, la diferencia entre Lactobacillus paracasei y otros lactobacilli se ha basado en características bioquímicas . Existe una identidad de secuencia de aproximadamente el 90% entre casei , paracasei y rhamnosus . [2] Sin embargo, existen algunos criterios diferenciales que se utilizan comúnmente para diferenciarlos. Estos criterios diferenciales incluyen los requisitos nutricionales y el entorno de crecimiento. [2] Se ha encontrado que L. paracasei muestra diferencias específicas con otras Lactobacillus spp. ya que es algo resistente al calor, crece bien en la maduración del queso y tiene una alta actividad proteolítica . [10]
Se ha encontrado que L. paracasei tiene 34 cepas. [2] Estas cepas se han aislado en varios países del mundo. Aunque existe una pequeña correlación entre la relación filogenética y el origen del aislamiento, actualmente no hay suficiente evidencia para respaldar una prueba directa de la relación. [2]
Genómica
El genoma de L. paracasei contiene ADN circular y varía ligeramente entre las diferentes cepas aisladas. En promedio, los genomas son de 2.9 a 3.0 millones de pares de bases (comúnmente abreviado Mb). Tiene un contenido de GC entre 46,2 y 46,6% y se predice que codifica alrededor de 2800 a 3100 proteínas. La diferencia en los genomas de estas cepas radica en variantes de envolturas celulares , proteínas secretoras y polisacáridos . Muchas de las proteínas comúnmente codificadas son hidrolasas de pared celular asociadas a la superficie celular que protegen a la célula contra la apoptosis . Se ha demostrado que estas enzimas proporcionan protección celular a las células epiteliales humanas. [2]
La diversidad genética para los diferentes genomas de L. paracasei se evaluó mediante tipificación de secuencia multilocus (MLST) y polimorfismo de longitud de fragmento amplificado (AFLP). MLST es una técnica utilizada para clasificar microbios mediante el uso de fragmentos de ADN de genes esenciales del organismo. [11] AFLP es una herramienta de reacción en cadena de la polimerasa (PCR) que se utiliza en la elaboración de perfiles de ADN para amplificar un fragmento de ADN deseado con el uso de enzimas de restricción y ligandos . [12]
Aplicaciones clínicas y de investigación
Lactobacillus paracasei se ha identificado como una bacteria que tiene propiedades probióticas. [1] L. paracasei es parte de la microbiota intestinal humana normal. [10] [13] L. paracasei IMPC2.1 puede haber una quimioterapia profiláctica en gastrointestinales células. [14] Las células gastrointestinales son susceptibles a la apoptosis y al crecimiento celular de las cepas IMPC2.1 muertas por calor y viables. [1] L. paracasei 8700: 2 se ha aislado de mucosa gastrointestinal humana sana y heces humanas. [10] También se encontró que la cepa 8700: 2 inhibe Salmonella enterica y Helicobacter pylori , dos patógenos que se encuentran comúnmente en el tracto gastrointestinal. La cepa 8700: 2 descompone la oligofructosa y la inulina , mientras que también crece rápidamente en ambas y produce ácido láctico como producto final. [13]
Puede usarse una formulación de bacterias vivas que incluye L. paracasei en combinación con terapias convencionales para tratar la colitis ulcerosa . [15] Una revisión sistemática proporcionó evidencia significativa de los efectos clínicos e inmunológicos beneficiosos de las cepas de L. paracasei LP-33 en el tratamiento de la rinitis alérgica. [dieciséis]
El ácido lipoteicoico de la pared celular de un Lactobacillus paracasei D3-5 muerto por calor mejora el intestino permeable relacionado con el envejecimiento, la inflamación y mejora las funciones físicas y cognitivas en ratones [17]
L. paracasei HB89 mitiga las alergias del tracto respiratorio estimuladas por PM 2.5 . [18]
Preocupaciones de salud
La manipulación de la microbiota intestinal es compleja y puede provocar interacciones bacterias-huésped. Aunque los probióticos se consideran seguros, cuando se usan por vía oral existe el riesgo de que las bacterias viables pasen del tracto gastrointestinal a los órganos internos (translocación bacteriana) y la posterior bacteriemia, que puede tener consecuencias adversas para la salud. [6] Algunas personas, como aquellas con inmunodeficiencia, síndrome del intestino corto, catéteres venosos centrales, enfermedad de las válvulas cardíacas y bebés prematuros, pueden tener un mayor riesgo de sufrir eventos adversos. [7]
Actualmente, la cepa probiótica, la frecuencia, la dosis y la duración de la terapia probiótica no están establecidas. [6] Es posible que las bacterias vivas no sean esenciales debido a que los efectos beneficiosos de los probióticos parecen estar mediados por su ADN y por factores solubles secretados, y sus efectos terapéuticos pueden obtenerse mediante administración sistémica en lugar de administración oral. [6] [19]
Historia
Las LAB ( bacterias del ácido láctico ) se clasificaron y agruparon a principios de la década de 1900 después de llamar la atención de los científicos después de observar las interacciones de las bacterias en diferentes alimentos, especialmente productos lácteos. En 1991, Martinus Beijerinck , un microbiólogo holandés, separó Lactobacillus como bacterias grampositivas del grupo LAB anteriormente conocido. [20] L. paracasei se ha clasificado recientemente como parte del grupo de probióticos Lactobacillus casei . [1] Sin embargo, no tiene una posición taxonómica clara . El nombre L. paracasei fue propuesto para su rechazo en 1996 por Dicks, Duplessis, Dellaglio y Lauer. [3]
Referencias
- ^ a b c d Orlando, A .; Refolo, MG; Messa, C .; Amati, L .; Lavermicocca, P .; Guerra, V .; Russo, F. (octubre de 2012). "Efectos antiproliferativos y proapoptóticos de IMPC2.1 y GG viables o destruidos por calor en líneas celulares de colon HGC-27 gástrico y DLD-1". Nutrición y cáncer . 64 (7): 1103-1111. doi : 10.1080 / 01635581.2012.717676 . PMID 23061912 . S2CID 42939326 .
- ^ a b c d e f g h Smokvina, Tamara; Wels, Michiel; Polka, Justyna; Chervaux, cristiano; Brisse, Sylvain; Boekhorst, Jos; Vlieg, Johan ET van Hylckama; Siezen, Roland J .; Highlander, Sarah K. (19 de julio de 2013). "Genómica comparativa de Lactobacillus paracasei: hacia la definición del pangenoma de especies y la explotación de la diversidad" . PLOS ONE . 8 (7): e68731. Código Bibliográfico : 2013PLoSO ... 868731S . doi : 10.1371 / journal.pone.0068731 . PMC 3716772 . PMID 23894338 .
- ^ a b c d e f g h yo COLLINS, MD; PHILLIPS, BA; ZANONI, P. (1 de abril de 1989). "Estudios de homología de ácido desoxirribonucleico de Lactobacillus casei , Lactobacillus paracasei sp. Nov., Subsp. Paracasei y subsp. Tolerans, y Lactobacillus rhamnosus sp. Nov., Comb. Nov" . Revista Internacional de Bacteriología Sistemática . 39 (2): 105–108. doi : 10.1099 / 00207713-39-2-105 .
- ^ Ward, LJH; Timmins, MJ (agosto de 1999). "Diferenciación de Lactobacillus casei, Lactobacillus paracasei y Lactobacillus rhamnosus por reacción en cadena de la polimerasa" . Cartas en Microbiología Aplicada . 29 (2): 90–92. doi : 10.1046 / j.1365-2672.1999.00586.x . PMID 10499296 .
- ^ Felten, A; Barreau, C; Bizet, C; Lagrange, PH; Philippon, A (marzo de 1999). "Identificación de especies de Lactobacillus, producción de H2O2 y resistencia a los antibióticos y correlación con el estado clínico humano" . Revista de microbiología clínica . 37 (3): 729–33. doi : 10.1128 / JCM.37.3.729-733.1999 . PMC 84537 . PMID 9986841 .
- ^ a b c d e Durchschein F, Petritsch W, Hammer HF (2016). "Dietoterapia para enfermedades inflamatorias del intestino: lo establecido y lo nuevo" . World J Gastroenterol (revisión). 22 (7): 2179–94. doi : 10.3748 / wjg.v22.i7.2179 . PMC 4734995 . PMID 26900283 .
- ^ a b Doron S, Snydman DR (2015). "Riesgo y seguridad de los probióticos" . Clin Infect Dis (revisión). 60 Suppl 2: S129–34. doi : 10.1093 / cid / civ085 . PMC 4490230 . PMID 25922398 .
- ^ a b HESSLE; HANSON; WOLD (mayo de 1999). "Los lactobacilos de la mucosa gastrointestinal humana son fuertes estimuladores de la producción de IL-12" . Inmunología clínica y experimental . 116 (2): 276–282. doi : 10.1046 / j.1365-2249.1999.00885.x . PMC 1905267 . PMID 10337019 .
- ^ a b Rogan, WJ; Gladen, BC ; Hung, KL; Koong, SL; Shih, LY; Taylor, JS; Wu, YC; Yang, D; Ragan, NB; Hsu, CC (15 de julio de 1988). "Envenenamiento congénito por bifenilos policlorados y sus contaminantes en Taiwán" . Ciencia . 241 (4863): 334–6. Código Bibliográfico : 1988Sci ... 241..334R . doi : 10.1126 / science.3133768 . PMID 3133768 . S2CID 38175194 .
- ^ a b c Molin, G .; Jeppsson, B .; Johansson, M.-L .; Ahrné, S .; Nobaek, S .; Ståhl, M .; Bengmark, S. (marzo de 1993). "Taxonomía numérica de Lactobacillus spp. Asociada con mucosa sana y enferma de los intestinos humanos". Revista de bacteriología aplicada . 74 (3): 314–323. doi : 10.1111 / j.1365-2672.1993.tb03031.x . PMID 8468264 .
- ^ Doncella, Martín; Jane Bygraves; Edward Feil (6 de enero de 1998). "Tipificación de secuencia multilocus: un enfoque portátil para la identificación de clones dentro de poblaciones de microorganismos patógenos" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 95 (6): 3140–3145. Código Bibliográfico : 1998PNAS ... 95.3140M . doi : 10.1073 / pnas.95.6.3140 . PMC 19708 . PMID 9501229 .
- ^ Kumar, Awanish; Anuradha Dube (febrero de 2013). "Polimorfismo de longitud de fragmento amplificado: una técnica experta para mapeo del genoma, diferenciación genética y variación intraespecífica en parásitos protozoarios [recurso electrónico]". Investigación en parasitología . 112 (2): 457–466. doi : 10.1007 / s00436-012-3238-6 . PMID 23254590 . S2CID 9794144 .
- ^ a b Makras, L .; Van Acker, G .; De Vuyst, L. (3 de noviembre de 2005). "Lactobacillus paracasei subsp. Paracasei 8700: 2 degrada los fructanos de tipo inulina que exhiben diferentes grados de polimerización" . Microbiología aplicada y ambiental . 71 (11): 6531–6537. doi : 10.1128 / AEM.71.11.6531-6537.2005 . PMC 1287650 . PMID 16269678 .
- ^ Bernstein, Charles N; Nugent, Zoann; Blanchard, James F (15 de marzo de 2011). "El 5-aminosalicilato no es quimioprofiláctico para el cáncer colorrectal en la EII: un estudio basado en la población". La Revista Estadounidense de Gastroenterología . 106 (4): 731–736. doi : 10.1038 / ajg.2011.50 . PMID 21407180 . S2CID 24239882 .
- ^ Ghouri, Yezaz A; Richards, David M; Rahimi, Erik F; Krill, Joseph T; Jelinek, Katherine A; DuPont, Andrew W (9 de diciembre de 2014). "Revisión sistemática de ensayos controlados aleatorios de probióticos, prebióticos y simbióticos en la enfermedad inflamatoria intestinal" . Clin Exp Gastroenterol . 7 : 473–487. doi : 10.2147 / CEG.S27530 . PMC 4266241 . PMID 25525379 .
- ^ Guvenc, IA; Muluk, N. Bayar; Mutlu, FS; Eski, E .; Altintoprak, N .; Oktemer, T .; Cingi, C. (20 de julio de 2016). "¿Los probióticos tienen un papel en el tratamiento de la rinitis alérgica ?: Una revisión sistemática y un metanálisis exhaustivo". Revista estadounidense de rinología y alergia . 30 (5): 157-175. doi : 10.2500 / ajra.2016.30.4354 . ISSN 1945-8932 . PMID 27442711 . S2CID 6338249 .
- ^ Wang, Shaohua; Ahmadi, Shokouh; Nagpal, Ravinder; Jain, Shalini; Mishra, Sidharth P .; Kavanagh, Kylie; Zhu, Xuewei; Wang, Zhan; McClain, Donald A .; Kritchevsky, Stephen B .; Kitzman, Dalane W. (8 de diciembre de 2019). "El ácido lipoteicoico de la pared celular de un Lactobacillus paracasei D3-5 muerto por calor mejora el intestino permeable relacionado con el envejecimiento, la inflamación y mejora las funciones físicas y cognitivas: de C. elegans a ratones" . GeroScience . 42 (1): 333–352. doi : 10.1007 / s11357-019-00137-4 . ISSN 2509-2723 . PMC 7031475 . PMID 31814084 .
- ^ Lin, Ching-Hung; Tseng, Chia-Yi; Chao, Ming-Wei (7 de diciembre de 2020). "La administración de Lactobacillus paracasei HB89 mitiga la mejora inducida por PM2.5 de la inflamación y la respuesta alérgica de las vías respiratorias en el modelo de asma murino" . PLOS ONE . 15 (12): e0243062. doi : 10.1371 / journal.pone.0243062 . ISSN 1932-6203 . PMC 7721166 . PMID 33284823 .
- ^ Dotan I, Rachmilewitz D (2005). "Probióticos en la enfermedad inflamatoria intestinal: posibles mecanismos de acción". Curr Opin Gastroenterol (Revisión). 21 (4): 426-30. PMID 15930982 .
- ^ Stiles, YO; Holzapfel, WH (29 de abril de 1997). "Bacterias lácticas de los alimentos y su taxonomía actual". Revista Internacional de Microbiología de Alimentos . 36 (1): 1–29. doi : 10.1016 / s0168-1605 (96) 01233-0 . PMID 9168311 .
enlaces externos
- Tipo de cepa de Lactobacillus paracasei en Bac Dive - la base de metadatos de diversidad bacteriana