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Articulo de referencia

Bifidobacterium longum

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Características morfológicas representativas de las cepas de B. longum subsp. longum

Bifidobacterium longum es una bacteria Gram positiva , catalasa negativa, con forma de bacilo, presente en el tracto gastrointestinal humano y una de las 32 especies que pertenecen al género Bifidobacterium . [ 2 ] [ 3 ] Es un anaerobio microaerotolerante y se considera uno de los primeros colonizadores del tracto gastrointestinal de los lactantes. [ 2 ] Cuando se cultiva en un medio anaeróbico general, B. longum forma colonias blancas y brillantes con forma convexa. [ 4 ] B. longum es una de las bifidobacterias más comunes presentes en el tracto gastrointestinal tanto de niños como de adultos. [ 5 ] B. longum no es patógeno, se añade frecuentemente a productos alimenticios, [ 2 ] [ 6 ] y se cree que su producción de ácido láctico previene el crecimiento de organismos patógenos. [ 7 ]

Clasificación

En 2002, tres especies previamente distintas de Bifidobacterium , B. infantis , B. longum y B. suis , se unificaron en una sola especie denominada B. longum con los biotipos infantis, longum y suis , respectivamente. [ 8 ] Esto ocurrió debido a que las tres especies presentaban una extensa similitud de ADN , incluyendo una similitud de secuencia del gen ARNr 16S superior al 97%. [ 9 ] Además, las tres especies originales eran difíciles de distinguir fenotípicamente debido a los diferentes patrones de fermentación de carbohidratos entre las cepas de la misma especie. [ 2 ] Dado que la actividad probiótica varía entre las cepas de B. longum , existe interés en la clasificación precisa de nuevas cepas, aunque esto se ve dificultado por la alta similitud genética entre los tres biotipos. [ 10 ] Actualmente, la identificación de cepas se realiza mediante reacción en cadena de la polimerasa (PCR) en las secuencias del gen ARNr 16S sutilmente diferentes. [ 10 ]

Subespecie B. infantis

Bifidobacterium longum subsp. infantis ( B. infantis ) se encuentra principalmente en el intestino de los lactantes alimentados con leche materna. [ 11 ] B. infantis es único por su capacidad de digerir y consumir oligosacáridos de la leche humana (HMO). [ 11 ] A diferencia de las otras subespecies, B. infantis contiene un grupo de genes de 43 kb, o Grupo HMO I, que codifica proteínas de transporte e hidrolasas de glicolilo que le permiten transportar HMO dentro de la célula y degradarlos por completo. [ 12 ]

La presencia de B. infantis en el intestino de los lactantes demuestra tener muchos beneficios para la salud. Posee una ventaja competitiva que resulta en una menor diversidad en la microbiota intestinal del lactante y, por lo tanto, en menos patógenos luminales. También disminuye la permeabilidad intestinal al tiempo que aumenta la estabilidad de las proteínas de las uniones estrechas. [ 13 ] Promueve la maduración de la respuesta inmune innata y promueve propiedades antiinflamatorias. [ 14 ] Por lo tanto, los lactantes prematuros sin B. infantis presentan disbiosis intestinal y un mayor riesgo de enterocolitis necrotizante y sepsis de aparición tardía. Actualmente, se está investigando el uso de probióticos con B. infantis para lactantes prematuros. [ 14 ]

Ambiente

B. longum coloniza el tracto gastrointestinal humano, donde, junto con otras especies de Bifidobacterium , representa hasta el 90% de las bacterias del tracto gastrointestinal de un lactante. [ 3 ] Este número disminuye gradualmente hasta el 3% en el tracto gastrointestinal de un adulto a medida que otras bacterias entéricas como Bacteroides y Eubacterium comienzan a predominar. [ 7 ] Se encontró que algunas cepas de B. longum tienen una alta tolerancia al ácido gástrico y la bilis , lo que sugiere que estas cepas podrían sobrevivir en el tracto gastrointestinal para colonizar el intestino delgado y grueso inferior . [ 6 ] [ 15 ] La persistencia de B. longum en el intestino se atribuye a las estructuras de fimbrias de unión a glicoproteínas y a los polisacáridos bacterianos, estos últimos poseen fuertes cargas electrostáticas que ayudan a la adhesión de B. longum a las células endoteliales intestinales . [ 2 ] [ 16 ] Esta adhesión también se ve potenciada por los ácidos grasos del ácido lipoteicoico de la pared celular de B. longum . [ 16 ]

Metabolismo

B. longum se considera un carroñero, que posee múltiples vías catabólicas para utilizar una gran variedad de nutrientes y aumentar su competitividad entre la microbiota intestinal. [ 7 ] Existen hasta 19 tipos de permeasas para transportar varios carbohidratos, de los cuales 13 son transportadores de casete de unión a ATP . [ 17 ] B. longum tiene varias glicosil hidrolasas para metabolizar oligosacáridos complejos para obtener carbono y energía. [ 3 ] Esto es necesario ya que los mono- y disacáridos generalmente se han consumido cuando llegan al tracto gastrointestinal inferior donde reside B. longum . [ 2 ] Además, B. longum puede fermentar de forma única la goma natural rica en galactomanano utilizando glucosaminidasas y alfa-manosidasas que participan en la fermentación de glucosamina y manosa, respectivamente. [ 2 ] El elevado número de genes asociados al metabolismo de los oligosacáridos es resultado de la duplicación genética y la transferencia horizontal de genes , lo que indica que B. longum está bajo presión selectiva para aumentar su capacidad de competir por diversos sustratos en el tracto gastrointestinal. [ 2 ]

Además, B. longum posee hidrolasas, desaminasas y deshidratasas para fermentar aminoácidos . [ 2 ] B. longum también posee hidrolasas de sales biliares para hidrolizar las sales biliares en aminoácidos y ácidos biliares. La función de esto no está clara, aunque B. longum podría utilizar los aminoácidos resultantes para tolerar mejor las sales biliares. [ 18 ]

Entre las seis cepas de Bifidobacterium analizadas del intestino humano, solo B. longum biotipo infantis demostró un crecimiento significativo en oligosacáridos de leche humana como única fuente de carbono. [ 19 ]

Patogenesia

Se han reportado varios casos de infección por B. longum en la literatura científica. Se trata principalmente de casos en lactantes prematuros sometidos a tratamiento con probióticos, [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] aunque también existen informes de infección en adultos. [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] La infección en lactantes prematuros se manifiesta como bacteriemia o enterocolitis necrotizante, [ 26 ] mientras que en adultos se han reportado casos de sepsis y peritonitis. [ 23 ] [ 25 ]

Investigación sobre propiedades beneficiosas

Junto con B. adolescentis , B. longum se ha encontrado en niveles relativamente altos en los tractos GI de humanos sanos. [ 27 ] [ 28 ] Se han descrito numerosas cepas, incluidas varias cuyos genomas se han secuenciado completamente, como B. longum subsp. longum BBMN68, [ 29 ] KACC 91563, [ 30 ] GT15, [ 31 ] NCIMB 8809, [ 32 ] W11, [ 33 ] Jih1, [ 34 ] JCM7052, [ 35 ] BCBL-583, [ 36 ] e iVE-15, [ 37 ] y B. longum subsp. infantis ATCC15697, [ 38 ] CECT 7210, [ 39 ] B2-01, [ 40 ] y YLGB-1496. [ 41 ] A partir de modelos animales o ensayos clínicos, se ha demostrado que varias cepas de B. longum mejoran los síntomas de la migraña, [ 42 ] enfermedades respiratorias, [ 43 ] alergias al polen, [ 44 ] diversos problemas gastrointestinales, [ 45 ] [ 46 ] [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ] azúcar en sangre [ 50 ] [ 51 ] y niveles de triglicéridos, [ 52 ] parámetros cognitivos, [ 53 ] [ 54 ] [ 55 ] y protección inmunológica. [ 56 ] [ 57 ]

Véase también

Referencias

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