Lacticaseibacillus casei

Lacticaseibacillus casei es un organismo que pertenece al género más grande de la familia Lactobacillaceae , una bacteria del ácido láctico (BAL), que anteriormente se clasificaba como Lactobacillus casei . ^{[ 1 ]} Esta bacteria ha sido identificada como una bacteria facultativamente anaeróbica o microaerófila, tolerante a los ácidos y no formadora de esporas.

Esta especie es un microorganismo grampositivo, con forma de bastón y no esporulado, que se encuentra en el tracto reproductivo y digestivo del cuerpo humano. ^{[ 2 ]} Dado que L. casei puede sobrevivir en diversos hábitats ambientales, ha sido y sigue siendo objeto de numerosos estudios por parte de científicos de la salud. Comercialmente, L. casei se utiliza en la fermentación de productos lácteos y como probiótico . ^{[ 3 ]}

En la bacteriemia, se considera que su patogenicidad es similar a la de Lactobacillus y se asocia con endocarditis infecciosa . ^{[ 4 ]}

La taxonomía del grupo L. casei ha sido objeto de debate durante varios años debido a las dificultades de los investigadores para diferenciar entre las cepas de L. casei y L. paracasei mediante métodos de bacteriología tradicionales, es decir, similitudes fenotípicas, fisiológicas y bioquímicas. En la década de 1990, los investigadores comenzaron a percatarse de que la cepa tipo de L. casei , ATCC 393, no se correspondía del todo con la mayoría de las demás cepas clasificadas como "L. casei" hasta entonces. Para resolver esta discrepancia, Dellaglio et al. propusieron simplemente reemplazar la cepa tipo con ATCC 334, que se asemeja más a estas "otras cepas", y descartar el nombre "L. paracasei". Este argumento no fue aceptado por el ICSP , que dictaminó en 1994 ^{[ 5 ]} y 2008 que la cepa tipo no debía modificarse. El ICSP también menciona que ATCC 334 es una cepa de L. paracasei , lo que significa que son las "otras cepas" antes mencionadas las que deben trasladarse a paracasei . ^{[ 6 ]}

El siguiente evento importante en la revisión taxonómica se produjo con Zheng et al. 2020, que dividió Lactobacillus en varios géneros basándose en criterios filogenómicos. L. casei se convirtió en la especie tipo de Lacticaseibacillus , que contiene más de 20 especies. ^{[ 2 ]}

A diciembre de 2023, la taxonomía aceptada dentro del complejo de especies es la siguiente: ^{[ 7 ] [ 8 ]}

• Lacticaseibacillus casei (Orla-Jensen 1916) Zheng et al. 2020
  • Lactobacillus casei subsp. pseudoplantarum Abo-Elnaga y Kandler 1965 (Listas aprobadas 1980) no fue modificado por Zheng, pero sigue siendo válido. Sin embargo, es filogenómicamente problemático: la cepa tipo está clasificada por ATCC, JCM y BCCM como L. paracasei subsp. paracasei . ^{[ 9 ]}
• Lacticaseibacillus chiayiensis (Huang et al. 2018) Zheng et al. 2020
• Lacticaseibacillus paracasei (Collins et al. 1989) Zheng et al. 2020
  • Lacticaseibacillus paracasei subsp. paracasei (Collins et al. 1989) Zheng et al. 2020
  • Lacticaseibacillus paracasei subsp. tolerans (Abo-Elnaga y Kandler 1965) Zheng et al. 2020
• Lacticaseibacillus rhamnosus (Hansen 1968) Zheng et al. 2020
• Lactobacillus zeae (Dicks et al. 1996 ex Kuznetsov 1959) Liu y Gu 2020

La aplicación más común de L. casei es industrial, específicamente para la producción láctea .

Lacticaseibacillus casei es típicamente la especie dominante de bacterias lácticas no iniciadoras (es decir, bacterias contaminantes ^{[ 10 ]} ) presentes en el queso cheddar en maduración y, recientemente, se ha publicado la secuencia genómica completa de L. casei ATCC 334. L. casei también es la especie dominante en las aceitunas verdes sicilianas fermentadas naturalmente . ^{[ 11 ]}

Se ha demostrado que una bebida comercial que contiene la cepa Shirota de L. casei inhibe el crecimiento in vivo de Helicobacter pylori , pero cuando la misma bebida fue consumida por humanos en un ensayo pequeño, la colonización por H. pylori disminuyó solo ligeramente, y la tendencia no fue estadísticamente significativa. ^{[ 12 ]} Algunas cepas de L. casei se consideran probióticas y pueden ser efectivas para aliviar enfermedades bacterianas patógenas gastrointestinales. Según la Organización Mundial de la Salud , esas propiedades deben demostrarse en cada cepa específica, incluidos estudios clínicos en humanos, para ser válidas. ^{[ 13 ]} L. casei se ha combinado con otras cepas probióticas de bacterias en ensayos aleatorios que estudian sus efectos en la prevención de la diarrea asociada a antibióticos (DAA) y las infecciones por Clostridioides difficile (ICD), y los pacientes en los ensayos que no recibieron placebo tuvieron tasas significativamente más bajas de DAA o ICD (dependiendo del ensayo) sin efectos adversos reportados. ^{[ 14 ]} Además, los ensayos han demostrado tiempos de recuperación significativamente más cortos en niños que sufren diarrea aguda (principalmente causada por rotavirus) cuando se les administran diferentes tratamientos con L. casei en comparación con placebo. ^{[ 15 ]} Los estudios sugieren que los lactobacilos son un tratamiento seguro y eficaz para la diarrea aguda e infecciosa. ^{[ 16 ]}

En la preparación de alimentos, la bacteria L. casei puede utilizarse en la fermentación natural de las legumbres para reducir los niveles de los compuestos que causan flatulencia durante la digestión. ^{[ 17 ]}

Otra cepa que se ha estudiado es "01", también conocida como "Lc-01" o Lacticaseibacillus casei -01. ^{[ 18 ]}

Entre las cepas probióticas de L. casei mejor documentadas , L. casei DN-114001 ( Actimel/DanActive ) y L. casei Shirota ( Yakult ) han sido ampliamente estudiadas ^{[ 19 ]} y están ampliamente disponibles como alimentos funcionales .

Los genomas de estas dos cepas se han secuenciado a partir de yogur comercial, renombradas respectivamente como "LcA" y "LcY". Se ha comprobado que están extremadamente relacionadas. ^{[ 20 ]}

En los últimos años, se han realizado numerosos estudios sobre la decoloración de colorantes azoicos mediante bacterias lácticas como L. casei TISTR 1500, L. paracasei , Oenococcus oeni , etc. Con la actividad azorreductasa , los enlaces mono- y diazo se degradan completamente y generan otros compuestos aromáticos como intermediarios. ^{[ 21 ]}

La siguiente tabla incluye las características de la colonia, morfológicas, fisiológicas y bioquímicas de L. casei . ^{[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]}

La evolución bacteriana se ve frecuentemente influenciada por la incorporación de material genético extracelular mediante un proceso denominado transferencia horizontal de genes (THG). Se han utilizado diversos análisis comparativos para determinar que la THG influyó en la evolución del género Lactobacillus . ^{[ 25 ]} La THG en L. casei incluye transformación , conjugación y transducción . Los elementos genéticos móviles que se encuentran en el genoma, conocidos como mobilomas , desempeñan un papel importante en la transferencia de Lactobacillaceae . Esto incluye secuencias de inserción , bacteriófagos , integrones , plásmidos , islas genómicas y transposones . ^{[ 26 ]} En los lactobacilos , son responsables de metabolizar diferentes moléculas, hidrolizar proteínas, resistir antibióticos, ADN y fagos, y modificar elementos genéticos. ^{[ 27 ]}

Un tipo de transferencia genética utilizada por Lactobacillus es la transformación. Esta consiste en la captación de ADN desnudo por una célula bacteriana receptora para adquirir la información genética de una célula donante. ^{[ 28 ]} Esto ocurre después de que una bacteria donante haya sufrido autólisis y sus fragmentos de ADN queden en el fluido extracelular libre. ^{[ 29 ]} La bacteria receptora ingerirá entonces los fragmentos de ADN, lo que dará como resultado una célula bacteriana con un plásmido o bien se producirá la recombinación del ADN receptor dentro del cromosoma.

Alternativamente, la transferencia de genes puede ocurrir a través de la conjugación, un proceso que implica la transferencia de ADN de un donante de Lactobacillus a un receptor a través del contacto célula a célula o contacto citoplasmático directo. ^{[ 30 ]} En la conjugación, la célula receptora se conoce como transconjugante . ^{[ 31 ]} Una vez que las células se unen, los fragmentos de ADN se transfieren directamente del donante al transconjugante. Esto está mediado por proteínas de agregación y movilización celular inducidas por feromonas, ya que muchos de los plásmidos no pueden transferirse por sí solos. ^{[ 25 ]} Posteriormente, las células que se aparearon se separarán y se producirá una célula recombinante después de la recombinación homóloga.

Finalmente, la transducción en células de Lactobacillus es una transferencia de información genética plasmídica o cromosómica mediada por bacteriófagos. ^{[ 32 ]} Para iniciar la transducción, un bacteriófago debe infectar primero la célula donante para que se produzca su lisis . En este punto, el lisado celular se llenará de fagos que portan fragmentos del genoma donado y la célula receptora será inyectada con fagos anormales. El resultado de la transducción es una célula recombinante, ya sea que la infección se produzca después de la recombinación homóloga o después de que la infección ocurra por la integrasa del bacteriófago. ^{[ 25 ]}

• Prebióticos (nutrición)
• bacterias del ácido láctico

• Cepa tipo de Lactobacillus casei en Bac Dive - la base de datos de metadatos de diversidad bacteriana