1. Encuentro de Seguridad Alimentaria y Nutrición
5º aniversario de la creación de la AESAN
Evaluación de la seguridad y eficacia de cepas
probióticas con destino a la alimentación humana.
Probióticos aislados de la leche materna
Julio Boza
Santander
11 Septiembre 2007
2. Microbiota Intestinal
Hombre Microbiota
1014
1013
Nº Células
>400
Especies 1
2 Kg
Peso 70 Kg
Cerebro 1.3 Kg
Corazón 0.6 Kg
10% Hombre/90% Bacteria
3. Microbiota Intestinal: Localización
Localización anatómica nºbacterias/g tejido Principales microorganismos
PIEL *
2x105
Frente Staphilococcus epidermidis,
Staphilococcus epidermidis,
6
2,4x10
Axila Corynebacterum,
Acinetobacter calcoaceticus
2
3,1x10
Espalda S.epidermidis, Corynebacterium,
Malassezia furfur
2
1x10
Antebrazo
Dedos del pie Brevibacterium epidermidis
Folículos capilares Demodex folliculorum
Ingles Acinetobacter calcoaceticus
T. REPIRATORIO
Pulmones y bronquios 0 Esteriles
7 8
10 -10
Fosas nasales S.epidermidis, S. Aureus,
Corynebacterium,Propionibacterium
106-107
Nasofaringe Moraxella catarrhalis,
Haemophilus influenzae,Neisseria
Streptococcus spp,
106-107
Orofaringe Mycoplasma salivarum,M.orale
Haemophylus parainfluenzae
T. GASTROINTESTINAL
Cavidad oral
8
7x10
Saliva Streptococcus salivarius, S,sanguis,
S.mutans,S.mitior,Lactobacillus
Dientes Streptococcus,Lactobacillus
Corinebacterium,Propionibacterium
Streptococcus,filamentosas G+,
Encias Treponema,Haemophilus,Neisseria,
Eikenella
Esofago ? No evidencias de una flora común en
humanos
4
1x10
Estomago y los 2 primeros Lactobacillus, Streptococcus,
tercios del I.delagado (Helicobacter pylori)
Lactobacillus,Enterococcus
1x108
Ileon Enterobacterias(E.coli),Bacteroides,
Veillonella,Clostridium
E.coli,Bacteroides,Bifidobacterium,
1010-1012
Colon Peptostreptococcus,Clostridium
Bacillus,Eubacterium,Fusobacterium
Enterococcus
T. UROGENITAL
5
1x10
Uretra distal E.coli,Lactobacillus,Staphilococci
Mucosa genital Mycobacterium smegmatis
8
1x10
Vagina entre pubertad y Lactobacillus
menopausia Corynebacterium,Gardnerella vaginalis
Peptococcus,E.coli
8
1x10
Vagina antes de pubertad Streptococcus,Staphilococcus
y tras menopausia
1x103-1x105
LECHE MATERNA Staphylococcus,Streptococcus,
Lactobacillus,Enterococcus
4. Microbiota Intestinal: Funciones
Microbiota
Hombre
1014
1013
Nº Células
>400
Especies 1
2 Kg
Peso 70 Kg
Cerebro 1.3 Kg
Corazón 0.6 Kg
10% Hombre/90% Bacteria
Tienen alguna función?
5. Microbiota Intestinal: Funciones
Ilja Metchnikoff
“ Desde tiempos inmemoriales, los hombres han asimilado cantidades
de bacterias de ácido láctico en forma de productos alimenticios -
como leche agria, kefir o col fermentada - sometidos a un proceso de
fermentación antes de ser consumidos en estado crudo. Con ello, sin
saberlo,han mitigado las nocivas consecuencias del proceso de
putrefacción en el organismo “. (L’immunité dans les maladies
infectiouses)
1902- Los caucasianos vivían más tiempo
Consumo de leches fermentadas
6. Microbiota Intestinal: Funciones
Ilja Metchnikoff
“ Desde tiempos inmemoriales, los hombres han asimilado cantidades
de bacterias de ácido láctico en forma de productos alimenticios -
como leche agria, kefir o col fermentada - sometidos a un proceso de
fermentación antes de ser consumidos en estado crudo. Con ello, sin
saberlo,han mitigado las nocivas consecuencias del proceso de
putrefacción en el organismo “. (L’immunité dans les maladies
infectiouses)
1902- Los caucasianos vivían más tiempo
Consumo de leches fermentadas
8. Fisiología de las bacterias comensales
FUNCION DE LA MICROBIOTA
• Función nutritiva
• Función trófica
• Prevención de infecciones
• Inmunomodulación
9. Fisiología de las bacterias comensales
Protección frente a Infecciones
• Competencia de unión
• Interacciones metabólicas
• Competencia por nutrientes
• Producción de sustancias antimicrobianas
Enterocito Muco
10. FUNCIÓN INMUNOMODULADORA
Producción metabolitos inmunomoduladores
Inmunoactividad de los componentes bacterianos
Interacción con el Epitelio Intestinal (regulación génica)
11. El Sistema Inmunitario Intestinal
GALT/NALT:
80% de los linfocitos
50% del total de Inmunoglobulinas
90% del total de Ig A
95-99% de Antígenos extraños
12. Flora Intestinal
* 10% Hombre/90% bacteria
* 1014 células procariotas
* > 400 especies distintas
* 70.000 genes procariotas
Tiene algún efecto beneficioso
para la salud humana?
Se puede modular?
14. Probióticos
• Metchnikoff 1902 consumo leches fermentadas)
• Moro 1900; Beijerinck 1901; Cahn 1901; Cohendy 1906;
Tissier 1906) Infecciones intestinales
• Isaac Carasso (1919)
• Fabricación comercial yogur
• Farmacia y con receta médica
• Prevención y alivio trastornos muy diversos (diarrea,
estreñimiento, dispepsia, colitis, colitis ulcerosa, cistitis,
dermatitis, etc)
•Vergio (1957) “ probiotika ”
15. Probiótico
“Live microorganisms which when administered in
adequate amounts confer a health benefit on the host”
16. Probiótico
Probiótico:
“Live microorganisms which when administered in
adequate amounts confer a health benefit on the host”
- Viable (producto)
- Conocido
- Cantidad suficiente (caducidad)
- Colonización del intestino (digestión)
- Efectos beneficiosos
17. Efectos beneficiosos
Ampliamente demostrados
Diarrea por antibióticos (Clostridium difficile)
Diarrea por rotavirus
Diarrea por quimioterapia
Diarrea del viajero
Estimulación del Sistema Inmunitario
Reducción metabolitos tóxicos en colon
Con evidencias
Infecciones por Helicobacter pylori u otras
Reducción síntomas alérgicos
Prevención de cáncer
Absorción de minerales (Ca )
Producción de enzimas (ß-galactosidasa)
19. Mercado
Según el informe de Frost and Sullivan (2003) el valor del mercado de prebióticos en EEUU está
cifrado para el 2003 en 143.9 millones de $, mientras que en Europa sería de 40.3 millones de $
con una proyección muy alta alcanzando valores de más de 400 millones de $ en EEUU para el
2010.
21. Selección de bacterias probióticas
Criterios fundamentales:
• Correcta identificación al nivel de cepa
• Capacidad para llegar viable y en nº
suficiente a su lugar de acción
• Seguridad
• Efectividad real mediante ensayos clínicos
24. Seguridad (antecedentes)
• Normativa aplicable al empleo de cultivos microbianos varía, en el
caso de que exista, dependiendo de los países.
• EFSA ha indicado la necesidad de legislar la utilización de
microorganismos en alimentos destinados al consumo humano.
• En general, se han clasificado como suplementos dietéticos y en
la fabricante no debe notificar la introducción de nuevas cepas a la
autoridad relevante, con la excepción de Dinamarca.
• Estatuto danés (BEK nr. 282 af 19/4/2000) dossier ha de incluir
estudios microbiológicos y toxicológicos, no especificando cuales.
• AFSSA (2002) propone un esquema de evaluación de seguridad
para microorganismos a emplear en el sector agroalimentario.
Indica estudios toxicológicos específicos, si fuesen necesarios.
25. Seguridad (antecedentes)
• Regulación Europea de Nuevos Alimentos (258/97 UE) incluye
“alimentos o ingredientes alimentarios que contenga, consistan o se aíslen
de microorganismos modificados genéticamente y también todos los que
contengan, consistan o se aíslen de microorganismos.
•Aditivos y adyuvantes no entran en el ámbito de dicha regulación
• Uso de microorganismos como aditivos y adyuvantes es ambiguo.
• Interpretación literal (258/97 UE) “cualquier cepa no
comercializada antes de 1997 debería ser o haber sido sometida a un
procedimiento (duro y costoso) para evaluar su seguridad”
26. QPS: Presunción de seguridad cualificada
2002
Ventajas:
• Marco legal unificado UE
• Evitarían o reducirían pruebas innecesarias y/o
repetitivas para microorganismos con larga tradición de uso
favoreciendo el desarrollo de nuevos productos
• Evaluación seguridad limitada a aspectos relevantes
dependiendo del organismo en cuestión
41. Evaluación
1.- Género, especie, cepa
• Técnicas tradicionales:
• medios selectivos
• patrones de fermentación específicos
• Técnicas moleculares: tests fenotípicos y
genéticos
• fracción 16s RNA
• presente en todas las células
• se detecta con facilidad
• posee numerosas regiones variables
• existencia secuencias (> 100.000 en
bases de datos (http://rdp.cme.
msu.edu/html)
42. Evaluación
Tipaje de cepas
Amplificación al azar de DNA polimórfico (RAPD)
- Perfiles eelectroforéticos que varían según el
polimorfismo (huella dactilar característica)
- Cómoda, rápida, poca cantidad DNA, no
presupone concimientos previos secuencia, se puden
distinguir fácil, rápida y simultaneamente muchos
organismos
- Muy sensible a condiciones amplificación
44. Evaluación
2. Tests in vitro potencial probiótico
Resistencia acidez gátrica
•
Resistencia sales biliares
•
Adherencia al mucus y/o células epiteliales
•
Actividad antimicrobiana frente a patógenos
•
Capacidad de reducir adhesión patógenos a cel.
•
epiteliales
Actividad hidrolítica frente a sales biliares
•
Perfil inmunológico
•
45. Seguridad
• Determinar las propiedades intrinsecas de bacterias y
cepas (factores de adhesión, degradación de mucinas,
resistencia a antibióticos, transferencia de plásmidos,
actividades enzimáticas no deseables, activ hemolítica,
producción aminas biógenas, producción de D-láctico, etc).
• Determinar los efectos de los metabolitos producidos
por las bacterias.
• Estudiar la capacidad infectiva de células humanas (in
vitro) y de animales inmunocomprometidos.
•Determinar la toxicidad aguda tras la ingestión de
grandes cantidades de bacteria.
•Determinar sus efectos beneficiosos (dosis-respuesta)
en modelos animales sanos y de enfermedad inducida.
• Estudiar la aparición de efectos secundarios en ensayos
de intervención en voluntarios o pacientes.
47. Eficacia (Ensayos humanos)
Fase 1: Seguridad
•
Fase 2: Eficacia-doble ciego (efectos adversos,
•
síntomatología, signos, well-being, reducción de riesgo
de enfermedades, recuperación de enfermedades, etc)
Fase 3: Efectividad en comparación con terapia estándar
•
Fase 4: Vigilancia
•
Repetir estudios en centros independientes.
-
Publicación resultados en revistas científicas
-
Health claims
48. Alegaciones de salud y etiquetado
Género, especie y cepa
•
Número mínimo de viables de cada cepa a final de la
•
vidad del producto
Porción alimento que contenga la dosis efectiva del
•
probiótico para que produzca el efecto beneficioso
Alegación salud específica
•
Condiciones almacenamiento
•
Detalles de la compañía para información al consumidor
•
