Lactobacillus pentosus

Lactobacillus pentosus (Lactiplantibacillus pentosus)

Identidad, Nomenclatura y Taxonomía

Nombre aceptado actual: Lactiplantibacillus pentosus (Zanoni et al. 1987 ex Fred et al. 1921) Zheng et al. 2020. Nombre anterior: Lactobacillus pentosus (Fred, Peterson y Anderson) Zanoni, Farrow, Phillips y Collins 1987. El binomio más antiguo Lactobacillus pentosus sigue siendo la denominación que se encuentra con mayor frecuencia en la literatura sobre suplementos dietarios e investigación clínica, y ambos nombres se refieren al mismo organismo.

El nombre Lactobacillus pentosus figura como sinónimo en la nomenclatura actual, siendo el nombre correcto aceptado ahora Lactiplantibacillus pentosus. La reclasificación formal fue publicada por Zheng et al. en el International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology en 2020 (70:2782–2858), que describió 23 géneros nuevos y enmendó la descripción del género Lactobacillus Beijerinck 1901.

El organismo se clasifica dentro del filo Bacillota (Firmicutes), clase Bacilli, orden Lactobacillales, familia Lactobacillaceae, género Lactobacillus (lactobacilos del Grupo B, facultativamente heterofermentativos, grupo filogenético único). Morfológicamente, las células son bacilos Gram positivos, rectos, de 1–1.2 × 2–5 µm, con extremos redondeados, que se presentan de forma individual, en pares o en cadenas cortas.

Los lactobacilos son bacilos o cocobacilos Gram positivos, no formadores de esporas, catalasa-negativos (aunque algunas cepas poseen una pseudocatalasa), aerotolerantes o anaerobios, acidúricos o acidófilos, y nutricionalmente exigentes.

El nombre de la especie pentosus deriva del latín pentosus, que significa "de pentosa", en referencia a la capacidad del organismo de fermentar azúcares pentosa, una característica bioquímica clave. L. pentosus muestra una similitud muy alta en la secuencia del ARNr 16S (99.7–99.9%) con Lactobacillus plantarum y Lactobacillus paraplantarum, lo que dificulta la diferenciación mediante métodos estándar. Para una identificación confiable a nivel de especie, se ha desarrollado un ensayo de PCR múltiple que utiliza cebadores derivados del gen recA.

El genoma cromosómico de la cepa representativa L. pentosus LPG1 tiene un tamaño de 3,619,252 pb con un contenido de GC del 46.34%, dos plásmidos, y un total de 3,345 genes codificantes y 89 secuencias no codificantes. El genoma de L. pentosus MP-10 se considera actualmente el más grande entre los lactobacilos, lo que resalta la flexibilidad ecológica y la adaptabilidad del microorganismo.

Fuentes Naturales y Nichos Ecológicos

Los lactobacilos se han aislado de diferentes fuentes, incluidas plantas, alimentos y las superficies mucosas (orales, gastrointestinales y del tracto reproductivo) de huéspedes mamíferos. Dentro de este amplio grupo, L. pentosus ocupa varios nichos ecológicos bien definidos.

Vegetales fermentados y aceitunas: La especie Lactobacillus pentosus es el principal habitante en el proceso de fermentación de aceitunas verdes al estilo español, económicamente importante. Esta bacteria del ácido láctico contribuye a la conservación de las aceitunas mediante la producción de grandes cantidades de ácido láctico, así como de compuestos antibacterianos como las bacteriocinas. La fermentación de aceitunas verdes al estilo español generalmente se basa en un método espontáneo y tradicional en el que tanto las aceitunas como el entorno se manejan para favorecer el desarrollo de L. pentosus.

Otros alimentos fermentados: Las cepas de L. pentosus son bacterias del ácido láctico que se encuentran comúnmente en diversas aceitunas fermentadas de la región mediterránea, y varias cepas exhiben características probióticas. Más allá de las aceitunas, la especie se ha aislado de una variedad de alimentos fermentados tradicionales de distintas culturas. El tepache de piña, una bebida fermentada tradicional mexicana, se utilizó para el aislamiento de bacterias del ácido láctico con potencial probiótico, con un aislado identificado como L. pentosus ABHEAU-05. Se ha informado que Lactiplantibacillus pentosus está presente en aceitunas fermentadas y otros alimentos fermentados y que influye significativamente en la salud humana; se ha aislado una cepa de arroz fermentado tradicional y se ha demostrado que posee un conjunto de atributos beneficiosos. La cepa Lactobacillus pentosus b240 (b240) es una bacteria anaerobia, no esporulada, Gram positiva, aislada originalmente de hojas de té fermentadas.

Carne fermentada: Las cepas de L. pentosus también se han aislado de embutidos fermentados. L. pentosus L33, aislada de embutidos fermentados, contiene un grupo de genes de biosíntesis de exopolisacáridos (EPS) y no porta genes de resistencia a antibióticos transferibles; los análisis de vías KEGG mostraron que posee vías biosintéticas para siete aminoácidos y puede degradar una amplia variedad de carbohidratos.

Lácteos fermentados y masa madre: Algunas cepas inicialmente clasificadas como L. plantarum podrían pertenecer en realidad a L. pentosus o L. paraplantarum, ya que tanto las herramientas de determinación fenotípica como el análisis de secuencia del gen ARNr 16S no pueden distinguir de manera confiable entre los miembros del grupo L. plantarum.

Microbiota humana: L. pentosus también se encuentra como componente de la microbiota intestinal, vaginal y oral normal en humanos, en consonancia con la ecología más amplia de los lactobacilos. Las bacterias del ácido láctico derivadas de plantas han atraído atención en la investigación; la cepa Lactobacillus pentosus S-PT84, aislada de encurtidos de Kioto, fue identificada entre 16 bacterias del ácido láctico (BAL) de origen vegetal como la cepa con mayor capacidad de inducción de interleucina (IL)-12.

Uso Tradicional e Histórico

Lactobacillus pentosus tiene una larga historia de uso en alimentos fermentados cocidos y no cocidos. A diferencia de muchos suplementos botánicos con registros etnomédicos documentados, L. pentosus no aparece en las farmacopeas clásicas como un agente terapéutico discreto. Su relevancia tradicional es inseparable de los alimentos fermentados en los que ocurre de manera natural.

Aceitunas fermentadas mediterráneas: La fermentación láctica espontánea de las aceitunas es una práctica antigua en las culturas mediterráneas, donde las aceitunas de mesa se han producido mediante métodos tradicionales durante milenios. La fermentación de aceitunas verdes al estilo español se basa en un método espontáneo y tradicional en el que tanto las aceitunas como el entorno se manejan para favorecer a L. pentosus; dado que el uso de cultivos iniciadores no era históricamente común, la fermentación estaba impulsada por la microflora autóctona.

Encurtidos fermentados japoneses (tsukemono): La cepa S-PT84 fue aislada de encurtidos al estilo de Kioto —una preparación tradicional japonesa de vegetales fermentados— lo que ilustra la presencia de L. pentosus en las tradiciones de vegetales fermentados del este de Asia. Los encurtidos de Kioto se han producido en Japón durante siglos, tanto como técnica de conservación de alimentos como alimento básico de la dieta.

Té fermentado japonés (batabata-cha): La cepa b240 fue aislada originalmente de hojas de té fermentadas, en consonancia con preparaciones tradicionales de té postfermentado como el batabata-cha, un té fermentado centenario que se consume en la región de Toyama, en Japón.

Bebidas tradicionales mesoamericanas: L. pentosus se ha aislado del tepache de piña, una bebida fermentada prehispánica con raíces en las culturas indígenas mexicanas, lo que demuestra la presencia de la especie en las bebidas fermentadas tradicionales de las Américas.

Numerosos grupos étnicos alrededor del mundo tienen una historia de integración de alimentos fermentados en sus costumbres religiosas y culturales; las bacterias probióticas capaces de generar ácidos orgánicos, etanol y compuestos antibióticos suelen estar presentes en dichos alimentos.

Es importante señalar que la atribución específica de efectos sobre la salud a L. pentosus como entidad discreta dentro de las prácticas tradicionales de alimentos fermentados es un enfoque científico moderno; los usuarios tradicionales consumían el producto fermentado completo, no cepas bacterianas aisladas.

Constituyentes Clave y Compuestos Activos

L. pentosus es un microorganismo vivo y no un extracto derivado de una planta, y sus "compuestos" bioactivos son los metabolitos que produce, los componentes celulares estructurales y los elementos genómicos funcionales.

Ácido Láctico y Ácidos Orgánicos

La función antimicrobiana de las bacterias del ácido láctico se atribuye en gran medida a la síntesis de ácidos orgánicos como el ácido láctico y el ácido fenilláctico. Estos reducen el pH del entorno, creando condiciones hostiles para los patógenos. Esta bacteria del ácido láctico contribuye a la conservación de las aceitunas mediante las grandes cantidades de ácido láctico producidas, así como mediante la producción de compuestos antibacterianos como las bacteriocinas.

Bacteriocinas — Pentocinas

La pentocina es una nueva bacteriocina producida por L. pentosus con alta actividad antibacteriana, pero sensible a las enzimas proteolíticas. Se han caracterizado múltiples pentocinas estructuralmente distintas a partir de diferentes cepas. La pentocina ZFM94, producida por L. pentosus ZFM94 y aislada de heces de lactantes, fue purificada y caracterizada; la masa molecular de la bacteriocina purificada fue de 3,547.74 Da. Exhibió actividad antimicrobiana de amplio espectro contra bacterias Gram positivas y Gram negativas evaluadas, con concentraciones inhibitorias mínimas (CIM) contra Micrococcus luteus, Staphylococcus aureus y Escherichia coli de 1.75, 2.00 y 2.50 µM, respectivamente.

Lacidofilina

Se ha caracterizado una sustancia similar a una bacteriocina denominada lacidofilina a partir de L. pentosus; se evaluó su estabilidad térmica y su sensibilidad a la tripsina, y se obtuvo la mejor capacidad antibacteriana en condiciones ácidas. La lacidofilina destruye la citomembrana de las bacterias y aumenta la permeabilidad de la citomembrana, lo que resulta en la fuga de proteínas, ácidos nucleicos y electrolitos.

Exopolisacáridos (EPS)

Se han identificado en el genoma de L. pentosus genes que codifican proteínas involucradas en el reconocimiento celular y la adhesión a las mucosas intestinales, incluidos genes para proteínas de biosíntesis de exopolisacáridos. Los exopolisacáridos desempeñan un papel clave en la interacción dinámica de las bacterias con su entorno; los EPS pueden encontrarse débilmente adheridos a la superficie celular o excretados al medio de crecimiento, con rendimientos de producción que fluctúan según las condiciones de crecimiento.

Componentes Inmunomoduladores de la Pared Celular

Los componentes de la pared celular, incluidos el ácido lipoteicoico y los fragmentos de peptidoglicano, son elementos estructurales importantes de L. pentosus que interactúan con los receptores de reconocimiento de patrones del huésped. Se ha demostrado el papel esencial de los receptores tipo Toll para la activación de la inmunidad de tipo 1 dependiente de células dendríticas y células NK1.1⁺ por la cepa Lactobacillus pentosus S-PT84.

Características Funcionales Genómicas

El potencial probiótico de L. pentosus ha sido demostrado además por la presencia de genes que codifican proteínas involucradas en la adhesión, la biosíntesis de exopolisacáridos, la tolerancia a pH bajo y a las sales biliares, la inmunomodulación, y la producción de vitaminas y enzimas. L. pentosus posee vías biosintéticas para siete aminoácidos y es capaz de degradar una amplia variedad de carbohidratos.

Mecanismos de Acción

Actividad Antimicrobiana

Las bacterias del ácido láctico exhiben actividad antimicrobiana mediante diversos mecanismos, como la competencia con los patógenos por los nutrientes, la adhesión a las células epiteliales intestinales y la producción de compuestos antimicrobianos. El mecanismo de actividad antimicrobiana de las bacterias del ácido láctico difiere entre bacterias Gram negativas y Gram positivas, e involucra la producción de peróxido de hidrógeno, dióxido de carbono y ácidos orgánicos para inhibir a las bacterias Gram negativas, y bacteriocinas para destruir a las bacterias Gram positivas.

El mecanismo antibacteriano de la pentocina contra Bacillus cereus se centró en la destrucción de la citomembrana, la interrupción de la formación de biopelículas y la inhibición de la replicación del ADN y la síntesis de proteínas. Estudios anteriores indicaron que la pentocina de L. pentosus exhibía una fuerte actividad antibacteriana contra Listeria monocytogenes. La pentocina JL-1, producida por L. pentosus JL-1, tuvo un efecto antibacteriano significativo sobre Staphylococcus aureus resistente a fármacos, considerándose las membranas celulares como los objetivos.

Inmunomodulación

Se ha demostrado que L. pentosus tiene una función beneficiosa en la regulación del sistema inmunológico del huésped y desempeña un papel indispensable en la salud intestinal. Se han identificado varios mecanismos inmunológicos distintos en diferentes cepas:

• Inducción de IL-10 y células T reguladoras: Un sistema de detección in vitro identificó a Lactobacillus pentosus KF340 (LP340) como una bacteria inmunorreguladora presente en diversos alimentos fermentados; LP340 indujo un fenotipo regulador en células presentadoras de antígenos de ratón que, a su vez, indujo células T reguladoras de tipo 1 (células Tr1) productoras de IL-10 e IFN-γ a partir de células T CD4⁺ vírgenes.
• Modulación del equilibrio Th1/Th2: La cepa S-PT84, aislada de encurtidos de Kioto, fue identificada entre 16 BAL de origen vegetal como la cepa con mayor capacidad de inducción de interleucina (IL)-12. Estudios han informado que la intervención con L. pentosus S-PT84 puede modular el equilibrio de linfocitos T colaboradores (Th)1/Th2 a través de células T reguladoras y puede promover eficazmente la inmunidad de tipo 1 mediante la activación de células dendríticas y células asesinas naturales.
• Activación de células NK: La cepa L. pentosus S-PT84 activa a las células T colaboradoras y a las células asesinas naturales/células T asesinas naturales.
• Mejora de la IgA mucosa: La administración oral de la cepa b240 a ratones resultó en un aumento en la síntesis de IgA en el tejido mucoso y un aumento en los niveles séricos de IgG.

Modulación de la Barrera Intestinal y la Microbiota

Los probióticos median sus efectos al remodelar la estructura de la flora intestinal, promover las actividades metabólicas de la flora beneficiosa y mejorar la actividad inmunitaria intestinal. Una investigación genómica comparativa de L. pentosus y L. plantarum reveló que L. pentosus posee rasgos probióticos similares, como la producción de compuestos antimicrobianos, genes de respuesta al estrés y genes involucrados en la adhesión a la mucosa intestinal, y apoya el mantenimiento de un intestino saludable.

Actividad Anti-Helicobacter pylori

Se ha demostrado que el probiótico Lactiplantibacillus pentosus SLC13 inhibe a H. pylori. Las tres cepas de lactobacilos evaluadas, incluida SLC13, mostraron tolerancia a las condiciones gastrointestinales simuladas; SLC13 mostró la mayor capacidad de adhesión a líneas celulares gástricas en comparación con las cepas de referencia L. gasseri BCRC 14619T y L. rhamnosus LGG. Se cree que la actividad inhibitoria está mediada por la producción de ácido láctico y la inhibición de la ureasa.

Evidencia Científica por Área de Uso

1. Inmunidad de Mucosas y Prevención de Infecciones Respiratorias

Esta es el área con la evidencia clínica humana más sólida para L. pentosus.

Aumento de la SIgA salival (adultos mayores): Un ensayo aleatorizado, controlado con placebo y doble ciego incluyó a 80 adultos mayores sanos, asignados aleatoriamente a un grupo de intervención que recibió una bebida que contenía b240 inactivada por calor a 4 × 10⁹ células una vez al día durante 12 semanas, o una bebida placebo. La tasa media de secreción de SIgA salival en el grupo b240 aumentó de manera constante hasta la semana 4 (mostrando un incremento del 20% con respecto a la semana 0) y luego se mantuvo estable hasta la semana 12; los cambios en la tasa de secreción de SIgA fueron significativamente mayores en el grupo b240 que en el grupo placebo. La ingesta oral de la cepa L. pentosus b240 durante 12 semanas aceleró significativamente la secreción de SIgA salival, lo que indica su posible utilidad en la mejora de la inmunidad mucosa y la resistencia a las infecciones en adultos mayores.

Incidencia de resfriado común (adultos mayores, ECA): Un ensayo aleatorizado, doble ciego, controlado con placebo, con comparación paralela de tres grupos, incluyó a 300 adultos mayores elegibles, asignados aleatoriamente a un grupo placebo, un grupo de dosis baja de b240 (comprimidos con 2 × 10⁹ células de b240 inactivada por calor una vez al día) o un grupo de dosis alta de b240 (2 × 10¹⁰ células una vez al día); cada grupo consumió comprimidos durante 20 semanas. La ingesta oral de b240 inactivada por calor redujo significativamente y de manera dependiente de la dosis la incidencia del resfriado común en adultos mayores; la tasa de incidencia acumulada en la semana 20 fue del 29.0% y el 34.8% para los grupos de dosis alta y baja, respectivamente, mientras que la del grupo placebo fue del 47.3%. No hubo un patrón aparente en los eventos adversos de salud durante el período de intervención entre los grupos placebo y b240, ni un cambio diferencial en ninguna variable sanguínea desde antes hasta después de la intervención.

SIgA con ejercicio (adultos mayores con baja condición física, ECA): Un ensayo aleatorizado, doble ciego, controlado con placebo evaluó los efectos combinados de la ingesta de la cepa b240 y un entrenamiento físico adecuado sobre la secreción de SIgA salival en adultos mayores con baja condición física (recuento diario de pasos inferior a 3,500), quienes se dividieron en un grupo de b240 más ejercicio y un grupo de placebo más ejercicio durante 12 semanas. Los sujetos del grupo b240 tomaron 125 mL de una bebida de lactobacilos que contenía b240 inactivada por calor (2 × 10⁹ células) en agua estéril cada mañana después del desayuno durante 12 semanas. La secreción de inmunoglobulina A secretora en 57 sujetos fue significativamente mayor en el grupo b240 que en el grupo placebo.

Fortaleza de la evidencia: Moderada. Múltiples ECA de tamaño pequeño a mediano que utilizan la cepa b240 inactivada por calor en poblaciones de adultos mayores muestran consistentemente una mayor SIgA salival y una menor incidencia de resfriados. Las limitaciones incluyen que todos los ensayos pivotales utilizaron una sola cepa (b240), en su mayoría en sujetos japoneses de edad avanzada, y no pueden generalizarse a otras cepas o poblaciones sin estudios adicionales.

2. Mejora de la Actividad de las Células Asesinas Naturales (NK)

El efecto sobre la actividad de las células NK humanas de la suplementación con una combinación de la cepa S-PT84 y una mezcla de vitaminas del grupo B (VBM: vitaminas B1, B2 y B6) se investigó en estudios aleatorizados, controlados con placebo, doble ciego, de grupos paralelos; en el primer estudio, sujetos sanos de mediana edad (30 a 69 años) con baja actividad NK recibieron una combinación de S-PT84 (1.5 × 10⁹ células) y VBM o placebo durante 4 semanas con un seguimiento de 4 semanas, y en el segundo estudio, sujetos sanos de mediana edad (40 a 69 años) recibieron la misma combinación o placebo durante 12 semanas. Después de 12 semanas de administración, los incrementos en la actividad NK en el grupo tratado con S-PT84-VBM fueron significativamente mayores que los del grupo placebo; se confirmó que la suplementación con la combinación de S-PT84 y VBM era eficaz para proporcionar niveles elevados de actividad NK. Estos resultados sugieren que la suplementación diaria con 1.5 × 10⁹ células de S-PT84 y VBM mejora la actividad NK en humanos, incluso durante una administración prolongada (12 semanas).

Fortaleza de la evidencia: Preliminar. Estos estudios en humanos utilizaron S-PT84 en combinación con una mezcla de vitaminas del grupo B, lo que hace imposible atribuir el efecto sobre la actividad NK únicamente a L. pentosus. Los tamaños de muestra y las poblaciones no se describen en detalle en los extractos de las fuentes disponibles. Existen datos mecanicistas en modelos animales/in vitro, pero los datos humanos directos son limitados.

3. Dermatitis Atópica (DA)

Preclínico (ratón): La administración oral de LP340 en ratones con dermatitis atópica redujo la infiltración celular en los lóbulos de las orejas afectadas y los niveles séricos de IgE, mejorando así los síntomas de la enfermedad; esto sugiere un efecto inmunorregulador sistémico mediado por LP340.

ECA en humanos: Un ensayo clínico investigó los efectos clínicos e inmunológicos de L. pentosus en niños con DA leve a moderada; niños de 2 a 13 años con DA fueron aleatorizados para recibir ya sea 1.0 × 10¹⁰ unidades formadoras de colonias de L. pentosus o placebo diariamente durante 12 semanas, con evaluación de la gravedad de la DA (SCORAD), la pérdida de agua transepidérmica, los recuentos de eosinófilos en sangre, la IgE sérica total, los niveles de citocinas y la microbiota intestinal. Se reclutaron ochenta y dos niños, y 41 fueron asignados al grupo de intervención con probióticos; los índices SCORAD medios al inicio fueron 30.4 y 34.3 para los grupos de probióticos y placebo, respectivamente. En general, se observó una mejoría de los síntomas en ambos grupos, y no se encontró un efecto adicional de L. pentosus en la DA en general; sin embargo, las puntuaciones subjetivas medias de SCORAD para el grupo de probióticos mejoraron significativamente en comparación con el grupo placebo específicamente en la DA sensibilizada a alérgenos.

Fortaleza de la evidencia: Mixta/débil. El ECA pediátrico mostró beneficio solo en el subgrupo sensibilizado a alérgenos, no en la población general con DA. El resultado primario general fue negativo. Los estudios mecanicistas en animales e in vitro muestran un mecanismo de regulación inmunitaria plausible, pero la evidencia en humanos sigue siendo limitada y específica de la cepa.

4. Salud Intestinal y Enfermedad Inflamatoria Intestinal

Preclínico (modelo de colitis murina): Un estudio investigó el mecanismo por el cual L. pentosus alivia la colitis ulcerosa inducida por sulfato de dextrano sódico (DSS); 24 ratones fueron divididos aleatoriamente en tres grupos que recibieron una dieta básica, agua de bebida con 2.5% de DSS (grupo DSS), o agua de bebida con 2.5% de DSS junto con administración intragástrica de L. pentosus (grupo DSS + L. pentosus). El estudio encontró que L. pentosus aumentó la abundancia de Akkermansia —un género asociado con la salud de la mucosa intestinal— y modificó favorablemente el metaboloma sérico. Esta es evidencia únicamente preclínica.

Fortaleza de la evidencia: Solo preclínica. No hay datos de ECA en humanos disponibles para la EII. Los datos murinos son generadores de hipótesis.

5. Actividad Anti-Helicobacter pylori

Se evaluó la actividad anti-H. pylori de L. pentosus SLC13 y se comparó con L. gasseri BCRC 14619T y L. rhamnosus LGG mediante ensayos fenotípicos que incluyeron curva de crecimiento, adhesión celular y citotoxicidad; la actividad anti-H. pylori se determinó mediante difusión en disco y ensayo de co-cultivo. Una cepa distinta, LPS16, produce ácido láctico inhibitorio contra H. pylori multirresistente. Las tres cepas de lactobacilos mostraron tolerancia a las condiciones gastrointestinales simuladas; SLC13 mostró la mayor capacidad de adhesión a líneas celulares gástricas.

Fortaleza de la evidencia: Solo preclínica/in vitro. La evidencia actualmente se limita a ensayos in vitro y de adhesión celular. No se han publicado ensayos clínicos en humanos que evalúen resultados específicos de L. pentosus contra H. pylori hasta la fecha en las fuentes revisadas.

6. Efectos Metabólicos y Hepáticos

Preclínico (ratón): La disfunción de la barrera mucosa intestinal está estrechamente relacionada con la patogénesis de la esteatohepatitis no alcohólica (EHNA); en un estudio en ratones, ratones C57BL/6 fueron alimentados con una dieta normal o una dieta alta en colesterol/alta en grasas con o sin 1 × 10¹⁰ de S-PT84 durante 22 semanas. La administración de S-PT84 mejoró la esteatosis hepática, disminuyendo los niveles de triglicéridos y ácidos grasos libres en un 34% y un 37%, respectivamente.

Fortaleza de la evidencia: Solo preclínica. Los datos en animales son prometedores, pero no hay datos clínicos en humanos sobre criterios metabólicos disponibles en las fuentes revisadas.

7. Alergia y Alergia Alimentaria

Preclínico (modelo de alergia al huevo, ratón): Los estudios indican que L. pentosus S-PT84 puede modular el equilibrio Th1/Th2 a través de células T reguladoras; en un modelo murino, ratones sensibilizados con ovoalbúmina (OVA) recibieron tres dosis diferentes de L. pentosus S-PT84 mediante una dieta en pellets. El grupo de dosis alta (0.6% de L. pentosus S-PT84 en la dieta en pellets) redujo significativamente los síntomas clínicos alérgicos y disminuyó los niveles de histamina y proteasa de mastocitos en suero. Sin embargo, L. pentosus S-PT84 no afectó las concentraciones de IgE o IgG específicas de OVA, pero condujo a títulos totales más bajos de IgE e IgG, lo que sugiere que el efecto terapéutico podría deberse al desarrollo de tolerancia inmunitaria.

Fortaleza de la evidencia: Solo preclínica para los criterios de valoración de alergia alimentaria. La evidencia en humanos (del ensayo de DA mencionado anteriormente) es mixta.

8. Salud Vaginal y Vaginosis Bacteriana

Múltiples estudios han mostrado mejoras significativas en el tratamiento de infecciones vaginales con probióticos en comparación con los tratamientos antibióticos tradicionales, pero pocas cepas han demostrado ser clínicamente eficaces, y ningún estudio había determinado previamente el impacto de una sola cepa de Lactobacillus tanto en el microbioma vaginal como en el intestinal simultáneamente. Un estudio examinó los efectos de 14 días de alimentación oral con L. pentosus KCA1 sobre la composición de la microbiota vaginal e intestinal de mujeres diagnosticadas con vaginosis bacteriana (VB), y midió los niveles de las citocinas proinflamatorias IL-1β e IL-6 antes y después del consumo.

Varias cepas de L. pentosus, incluida MP-10, han exhibido capacidades probióticas cuando se evaluaron in vitro, incluyendo un buen crecimiento y supervivencia en condiciones gastrointestinales simuladas, capacidad de autoagregación y coagregación con bacterias patógenas, y adherencia a líneas celulares intestinales y vaginales.

Fortaleza de la evidencia: Preliminar/predominantemente in vitro. La adhesión vaginal y el antagonismo contra patógenos vaginales se han demostrado in vitro. Existe un estudio preliminar en humanos (publicado como preprint en medRxiv) para KCA1 en VB, pero aún no se dispone de datos sólidos de ECA revisados por pares en las fuentes revisadas.

Sistemas Corporales Asociados con Lactobacillus pentosus

• Sistema gastrointestinal: Modulación de la microbiota intestinal, integridad de la barrera mucosa, inhibición potencial de H. pylori, y conservación del entorno intestinal mediada por ácido láctico.
• Sistema inmunológico: Modulación de la IgA mucosa, la actividad de las células NK, el equilibrio Th1/Th2, la activación de células dendríticas, la inducción de células T reguladoras, y la regulación de citocinas (particularmente IL-10 e IL-12).
• Piel: Investigación clínica y preclínica en dermatitis atópica, a través de la modulación del eje inmunitario intestino-piel.
• Vías respiratorias: Reducción de la incidencia del resfriado común en adultos mayores, vinculada a una mayor secreción de SIgA mucosa.
• Tracto urogenital: Datos in vitro y preliminares en humanos sobre el antagonismo frente a patógenos vaginales y la vaginosis bacteriana.
• Metabólico/hepático: Datos preclínicos en modelos murinos de EHNA y trastornos metabólicos.

Formas de Dosificación y Dosis Reportadas en los Estudios

L. pentosus se administra en varias formulaciones en los estudios de investigación. Las dosis son altamente específicas de la cepa. Las siguientes se reportan únicamente en los estudios clínicos y preclínicos revisados:

• b240 inactivada por calor (bebida, 4 × 10⁹ células/día, 12 semanas): Utilizada en un ECA de 12 semanas en 80 adultos mayores sanos; administrada como una bebida de 125 mL de agua estéril que contenía b240 inactivada por calor a 4 × 10⁹ células, consumida una vez al día.
• b240 inactivada por calor (bebida, 2 × 10⁹ células/día, 12 semanas): Utilizada en un ECA de ejercicio combinado con probiótico; administrada como 125 mL de bebida de lactobacilos (b240 inactivada por calor, 2 × 10⁹ células en agua estéril) tomada cada mañana después del desayuno durante 12 semanas.
• b240 inactivada por calor (comprimido, dosis baja: 2 × 10⁹ células/día; dosis alta: 2 × 10¹⁰ células/día, 20 semanas): En un ECA de 300 sujetos, el grupo de dosis baja recibió comprimidos con 2 × 10⁹ células una vez al día y el grupo de dosis alta recibió 2 × 10¹⁰ células una vez al día, cada uno durante 20 semanas.
• S-PT84 (1.5 × 10⁹ células/día combinadas con mezcla de vitamina B, 4–12 semanas): Utilizada en dos estudios aleatorizados, controlados con placebo, doble ciego; el primero utilizó 4 semanas de suplementación con un seguimiento de 4 semanas, y el segundo utilizó 12 semanas.
• L. pentosus viva (1.0 × 10¹⁰ UFC/día, 12 semanas, niños con DA): Niños de 2 a 13 años fueron aleatorizados para recibir 1.0 × 10¹⁰ unidades formadoras de colonias de L. pentosus o placebo, diariamente, durante 12 semanas.

Las formulaciones probióticas de L. pentosus aparecen en la literatura tanto en preparaciones vivas (viables) como inactivadas por calor (no viables), con datos clínicos significativos para ambas. Los vehículos de administración reportados en los estudios incluyen bebidas, comprimidos y cápsulas.

Consideraciones de Seguridad

Estado Regulatorio

La FDA y la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria certifican a algunas especies de Lactobacillus como Generalmente Reconocidas como Seguras (GRAS) o con Presunción Calificada de Seguridad (QPS), respectivamente. La clasificación de riesgo para L. pentosus (ahora Lactiplantibacillus pentosus) según las regulaciones de bioseguridad canadienses es Grupo de Riesgo 1, sin designación como agente biológico sensible a la seguridad y sin designación como patógeno de animales terrestres bajo la autoridad de la Agencia Canadiense de Inspección de Alimentos.

Estudios de Toxicología Formales

Se evaluaron preparaciones viables y no viables (inactivadas por calor) de la cepa b240 de L. pentosus en cuanto a toxicidad a corto plazo y subcrónica, y potencial genotóxico; las pruebas de toxicidad oral aguda con b240 viable arrojaron una DL₅₀ > 2500 mg/kg, y con b240 no viable una DL₅₀ > 2000 mg/kg. En el estudio a corto plazo, las ratas recibieron 2500 mg/kg/día (aproximadamente 1.7 × 10¹¹ UFC/kg/día) de b240 viable durante 28 días; en el estudio subcrónico, las ratas recibieron 500, 1000 o 2000 mg/kg/día de b240 no viable durante 91 días, seguido de un período de recuperación de 28 días. No se produjeron muertes, y no se identificaron efectos relacionados con el tratamiento en cuanto a condición general, peso corporal, consumo de alimento/agua, oftalmología, análisis de orina, hematología, química sanguínea, peso de órganos, histopatología o patología macroscópica. El nivel sin efecto adverso observado (NOAEL) para b240 no viable fue de 2000 mg/kg/día, la dosis más alta evaluada.

La b240 no viable (≤ 5000 µg/placa) no fue mutagénica en cepas de prueba de Salmonella typhimurium ni de Escherichia coli, y tampoco la b240 no viable administrada por vía oral a ratas en niveles ≤ 2000 mg/kg/día durante dos días indujo una respuesta clastogénica.

Observaciones de Seguridad Clínica

En el ECA de 20 semanas sobre el resfriado común en adultos mayores, no hubo un patrón aparente en los eventos adversos de salud durante el período de intervención entre los grupos placebo y b240, ni un cambio diferencial en ninguna variable sanguínea desde antes hasta después de la intervención. En el ECA de 12 semanas sobre SIgA en 80 adultos mayores, los grupos de tratamiento no mostraron diferencias significativas en los eventos adversos.

Evaluaciones Genómicas de Seguridad

La seguridad de L. pentosus CF2-10N se demostró mediante la ausencia de determinantes de virulencia y la determinación de genes de resistencia a antibióticos adquiridos; el resistoma está representado en su mayoría por genes de resistencia de bomba de eflujo, responsables de la resistencia intrínseca. El análisis del genoma completo de Lactiplantibacillus pentosus TBRC 20328 confirmó la ausencia de genes de virulencia y de resistencia antimicrobiana, respaldando su seguridad para aplicaciones alimentarias. Los análisis bioinformáticos revelaron que L. pentosus MP-10 carece de genes de resistencia a antibióticos adquiridos, con la mayoría de los genes de resistencia relacionados con mecanismos de eflujo y sin determinantes de virulencia encontrados en el genoma, lo que sugiere que L. pentosus MP-10 podría considerarse segura y con un alto potencial de adaptación.

Especificidad de Cepa

Las cepas de Lactobacillus son específicas en su acción, y los datos de una cepa no deben utilizarse para inferir que otra cepa no evaluada proporcionará el mismo beneficio. Este principio se aplica con igual fuerza a la seguridad y la eficacia: todos los datos clínicos de seguridad y toxicología disponibles corresponden a cepas específicas (principalmente b240 y S-PT84) y no pueden generalizarse automáticamente a otras cepas de L. pentosus utilizadas en preparaciones comerciales.

Ausencia de Datos en Poblaciones Específicas

Los datos clínicos disponibles se concentran en adultos mayores y niños con dermatitis atópica. No se ha descrito en las fuentes revisadas una evaluación formal de seguridad en mujeres embarazadas, personas inmunocomprometidas y neonatos.

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