Lactococcus lactis
1. Identidad, Taxonomía y Fuentes Naturales
Lactococcus lactis es una bacteria grampositiva, no esporulada, no móvil, aerotolerante y homofermentativa que pertenece a la familia Streptococcaceae, orden Lactobacillales, clase Bacilli y filo Firmicutes. Es una bacteria grampositiva, no esporulada y aerotolerante perteneciente a la familia Streptococcaceae. Formalmente clasificada como una bacteria del ácido láctico (BAL), fue descrita originalmente con el nombre de Streptococcus lactis antes de ser reclasificada dentro del género Lactococcus en 1986. La subespecie L. lactis subsp. lactis fue atribuida formalmente a (Lister 1873) Schleifer et al. 1986, con la cepa tipo ATCC 19435, y fue previamente clasificada como Streptococcus lactis subsp. lactis.
Lactococcus lactis comprende actualmente cuatro subespecies: L. lactis subsp. lactis, L. lactis subsp. hordniae, L. lactis subsp. cremoris y L. lactis subsp. tructae. De estas, solo las subsp. lactis y cremoris tienen interés industrial. Además, se reconoce un biovar denominado Lactococcus lactis subsp. lactis biovar diacetylactis. Con base en la secuencia del gen ARNr 16S, se estima que las dos subespecies principales divergieron hace unos 17 millones de años.
Fenotípicamente, las subespecies son distinguibles. La capacidad de crecer en NaCl al 4% a 40 °C y pH 9,2, y de degradar arginina, son las principales características de L. lactis subsp. lactis, mientras que L. lactis subsp. cremoris no comparte estos rasgos. Sin embargo, están bien documentadas las discordancias entre genotipo y fenotipo: varios estudios taxonómicos moleculares han revelado que muchas cepas naturales (silvestres) de Lactococcus lactis de origen lácteo que son fenotípicamente representativas de la subsp. lactis se agrupan genotípicamente dentro de la subsp. cremoris, y viceversa.
Las especies de Lactococcus están ampliamente distribuidas en productos lácteos, plantas, insectos, peces y animales. Lactococcus lactis es un organismo de considerable importancia económica, utilizado extensamente en la producción de alimentos fermentados, y se considera generalmente que evolucionó a partir de cepas vegetales. La domesticación de este organismo al entorno lácteo está asociada con la reducción del genoma y el deterioro génico, así como con la adquisición de genes específicos implicados en la utilización de proteínas y lactosa mediante transferencia horizontal de genes. Lactococcus lactis, una bacteria productora de ácido láctico, se encuentra comúnmente en el suero de mantequilla y en productos de queso. También ha sido aislado de alimentos fermentados tradicionales de Asia y de productos lácteos crudos fermentados espontáneamente en todo el mundo. Se han aislado cepas de leche de búfala fermentada espontáneamente llamada Dadih.
2. Formas Comunes y Preparaciones
Lactococcus lactis se encuentra en varias formas, tanto en alimentos como en contextos de suplementos e investigación:
- Alimentos lácteos fermentados: L. lactis es el principal componente de los sistemas de cultivos iniciadores lácteos utilizados en todo el mundo para la producción de numerosos productos lácteos fermentados, incluidos quesos de origen tanto artesanal como comercial, y leches fermentadas como el suero de mantequilla y la crema agria.
- Preparaciones probióticas vivas: El L. lactis vivo se incorpora en suplementos dietéticos, generalmente en forma encapsulada o en polvo. En un ensayo clínico, las formulaciones incluyeron cápsulas con recubrimiento entérico dosificadas a 1,5 × 1012 células totales al día (cinco cápsulas), polvo liofilizado a 3,0 × 1011 células totales al día (una dosis), y minitabletas en una o cinco dosis.
- Preparaciones paraprobióticas / posbióticas (inactivadas por calor): La cepa específica L. lactis JCM 5805 (comercializada como IMMUSE™ o LC-Plasma) se utiliza en forma inactivada por calor. IMMUSE™ LC-Plasma es una cepa única de Lactococcus lactis que actúa como paraprobiótico en lugar de un probiótico vivo tradicional; se inactiva por calor y es estable a temperatura ambiente.
- Cepas recombinantes / genéticamente modificadas: Para aplicaciones terapéuticas en investigación, se han diseñado cepas genéticamente modificadas de L. lactis para administrar proteínas bioactivas (como la interleucina-10) localmente en el tracto gastrointestinal. Se ha investigado ampliamente la viabilidad del uso de bacterias del ácido láctico como vectores funcionales de administración de proteínas, y se ha demostrado que Lactococcus lactis es un candidato prometedor para la administración de proteínas funcionales debido a sus características no invasivas y no patógenas.
- Cultivos iniciadores: Dentro de la especie L. lactis, las dos subespecies importantes, lactis y cremoris, se utilizan extensamente como cultivos iniciadores en la fabricación de la mayoría de los quesos.
3. Uso Tradicional e Histórico
Aunque Lactococcus lactis no fue descrito ni nombrado formalmente como especie distinta hasta la bacteriología moderna, el microorganismo ha sido parte integral de la preparación de alimentos humanos durante milenios a través de la fermentación espontánea de la leche y otros alimentos.
El uso de bacterias del ácido láctico en el proceso de fermentación para producir alimentos fermentados tiene una larga historia. Lactococcus lactis se ha utilizado durante siglos en la fermentación de alimentos, especialmente queso, yogur, chucrut y similares. Durante mucho tiempo, L. lactis se ha utilizado en la fermentación de la leche, tanto en entornos industriales bien controlados como a pequeña escala en operaciones tradicionales.
Las aplicaciones prácticas de L. lactis en la conservación y fermentación de alimentos abarcan prácticamente todas las civilizaciones lecheras. A través del consumo de productos lácteos fermentados, se estima que los seres humanos ingieren hasta 1018 células lactocócicas al año. En Asia y Europa, las preparaciones lácteas fermentadas tradicionales —incluidos quesos artesanales, suero de mantequilla, crema agria y kéfir— se han basado históricamente en cepas lactocócicas de origen natural. En Asia, se consume una amplia variedad de alimentos fermentados tradicionales, y estos alimentos fermentados tradicionales pueden explorarse para el aislamiento de probióticos con potencial de conservación. Las cepas autóctonas de regiones específicas, como el Dadih (una leche de búfala fermentada de Indonesia), continúan siendo caracterizadas como vehículos tradicionales auténticos para L. lactis.
El uso intencional de estas preparaciones incluyó históricamente la conservación de la leche frente al deterioro, el desarrollo de sabor y textura en productos lácteos cultivados, y la acidificación de los alimentos para inhibir microorganismos putrefactivos, todos ellos efectos que hoy se comprenden como resultado de la actividad metabólica de la propia bacteria. El organismo no fue reconocido ni seleccionado conscientemente como ingrediente para la salud en el sentido moderno de los suplementos hasta finales del siglo XX, cuando la comprensión del microbioma intestinal y los probióticos comenzó a acelerarse.
4. Componentes Clave y Compuestos Activos
Lactococcus lactis ejerce sus efectos biológicos a través de una variedad de metabolitos y componentes estructurales producidos durante la fermentación y la actividad celular:
4.1 Ácido Láctico
Los lactococos son homofermentativos y se utilizan para la producción de ácido L(+) láctico a partir de glucosa. El ácido láctico reduce el pH del entorno, creando condiciones hostiles para muchos organismos patógenos y de deterioro, y es un metabolito conservante clave de la especie.
4.2 Bacteriocinas (especialmente Nisina)
Ciertas cepas de L. lactis producen péptidos antimicrobianos sintetizados ribosomalmente denominados bacteriocinas. La nisina es una bacteriocina sintetizada ribosomalmente que contiene residuos de lantionina, clasificada como lantibiótico. Es producida solo por ciertas cepas de Lactococcus lactis. Posee un espectro antimicrobiano relativamente amplio y puede inhibir la proliferación de la mayoría de las bacterias grampositivas. La nisina es termoestable y activa a pH bajo, lo que la convierte en una buena candidata como conservante natural de alimentos. La nisina ha recibido el estatus de "Generalmente Reconocido como Seguro" (GRAS, por sus siglas en inglés) para ciertas aplicaciones por parte de la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA).
El mecanismo de la nisina implica la interacción con el precursor de la pared celular bacteriana Lípido II. Se ha informado que bacteriocinas como los lantibióticos lactocócicos nisina y lacticina 3147, así como la lactococina 972 (no lantibiótico), inhiben la biosíntesis de la pared celular al unirse a precursores de esta. Además de la nisina, las cepas de L. lactis pueden producir otras bacteriocinas como la lacticina Q. La cepa lactocócica QU 5 produce una bacteriocina denominada lacticina Q (LnqQ), y se ha informado que tanto LnqQ como nisina A tienen actividad antimicrobiana generalizada contra bacterias grampositivas a concentraciones en el rango nanomolar.
4.3 Exopolisacáridos (EPS)
Durante la fermentación, las BAL tienen la capacidad de producir cantidades significativas de sustancias bioactivas, tales como péptidos, bacteriocinas, ácido láctico, exopolisacáridos (EPS), enzimas y otras. Las bacterias del ácido láctico con capacidades inmunomoduladoras ejercen sus efectos beneficiosos a través de varias moléculas, incluidos componentes de la pared celular, peptidoglicano y exopolisacáridos (EPS), que son capaces de interactuar con receptores específicos de las células hospedadoras. Los efectos posbióticos atribuidos al EPS incluyen: efectos antioxidantes, actividades inmunomoduladoras, efectos antitumorales, estimulación de la microbiota intestinal y actividades hipocolesterolemiantes. Se descubrió que una cepa de Lactococcus lactis F-mou produce un tipo de EPS con buenas capacidades de retención de agua y aceite, alta eficiencia antioxidante y excelente actividad anticoagulante, además de una fuerte actividad inhibitoria contra diversas bacterias patógenas.
4.4 Folato (Vitamina B9) y Riboflavina (Vitamina B2)
La bacteria iniciadora láctea Lactococcus lactis tiene el potencial de sintetizar tanto folato (vitamina B11/B9) como riboflavina (vitamina B2). Estas vitaminas desempeñan funciones esenciales en el metabolismo celular y en la formación de glóbulos rojos. La investigación ha demostrado que las cepas de L. lactis modificadas genéticamente para producir riboflavina son biológicamente activas: Lactococcus lactis es una cepa iniciadora comúnmente utilizada que puede convertirse de consumidora de riboflavina en una fábrica productora de riboflavina mediante la sobreexpresión de sus genes de biosíntesis de riboflavina. Estas cepas productoras de riboflavina fueron capaces de eliminar la mayoría de las manifestaciones fisiológicas de la ariboflavinosis, como el retraso del crecimiento, valores elevados del coeficiente de activación de la glutatión reductasa eritrocitaria y hepatomegalia, en un modelo de depleción-repleción de riboflavina. En cuanto al folato, los estudios hematológicos mostraron que la administración de cepas de L. lactis pudo revertir la anemia megaloblástica parcial causada por deficiencia de folato. No se observaron diferencias significativas en la biodisponibilidad de folatos con diferentes longitudes de cola glutamílica. Este fue el primer estudio en demostrar que los folatos producidos por bacterias del ácido láctico modificadas genéticamente representan una fuente biodisponible de esta vitamina esencial.
4.5 Peptidoglicano, Componentes de la Pared Celular e Inmunomoduladores Estructurales
Los componentes estructurales de la pared celular de L. lactis, incluidos el peptidoglicano y las proteínas asociadas a la superficie, son reconocidos por receptores de reconocimiento de patrones del sistema inmunitario del hospedador. La cepa L. lactis Plasma activa directamente las células dendríticas plasmacitoides (pDC) e induce interferones (IFN) de tipo I y III mediante la estimulación del receptor tipo Toll 9 (TLR9). Esta vía mediada por TLR9 se considera actualmente un mecanismo principal por el cual las preparaciones inactivadas por calor de la cepa JCM 5805 activan la inmunidad innata.
4.6 GABA y Otros Metabolitos
Se ha informado que algunas cepas de L. lactis producen ácido gamma-aminobutírico (GABA), un neurotransmisor con posible relevancia neurológica y ansiolítica, aunque la investigación en esta área específica para L. lactis sigue siendo limitada en comparación con estudios en otras especies de BAL. El análisis por CG-EM de L. lactis MKL-8 reveló metabolitos bioactivos reportados en la literatura como poseedores de efectos inmunomoduladores, antioxidantes, de síntesis de colágeno y de propiedades de cicatrización de heridas.
5. Mecanismos de Acción
Los mecanismos relevantes para la salud atribuidos a Lactococcus lactis abarcan tanto actividades microbianas directas como respuestas mediadas por el hospedador:
- Exclusión competitiva y competencia de nicho: Al metabolizar la lactosa y producir ácido láctico, L. lactis reduce el pH luminal y compite con organismos patógenos por nutrientes y sitios de adhesión. En un estudio, la motilidad de cepas de Pseudomonas, Vibrio y Leptospira se vio severamente alterada por la utilización de lactosa por parte de L. lactis.
- Actividad antimicrobiana mediada por bacteriocinas: Las BAL, incluida L. lactis, sintetizan bacteriocinas, que son moléculas proteicas con efecto antagónico frente a bacterias patógenas, lo que suma al efecto antimicrobiano.
- Inmunomodulación mediante la activación de pDC: LC-Plasma activa directamente las células dendríticas plasmacitoides (pDC) e induce interferones (IFN) de tipo I y III mediante la estimulación de TLR9. Se sabe que las pDC actúan como reguladoras clave de la inmunidad antiviral. La activación de las pDC induce respuestas inmunitarias antivirales, incluida la producción de IFN-alfa/beta para inhibir directamente la replicación viral como parte de la respuesta inmunitaria innata, y la posterior activación de la respuesta inmunitaria adaptativa mediada por linfocitos T y B.
- Administración de citocinas antiinflamatorias: Se han diseñado cepas recombinantes para administrar localmente en el intestino la citocina antiinflamatoria interleucina-10 (IL-10). La administración mucosa de L. lactis recombinante que secreta IL-10 reduce en un 50% la colitis inducida por sulfato dextrano sódico (DSS) en ratones. La administración local de IL-10 requiere dosis mucho más bajas que los tratamientos sistémicos, evitando así efectos secundarios secundarios.
- Inducción de linfocitos T reguladores: El pretratamiento oral con L. lactis genéticamente modificado que produce Hsp65 de Mycobacterium previno por completo la colitis inducida por DSS en ratones. La protección se asoció con una reducción de las citocinas proinflamatorias (IFN-γ, IL-6 y TNF-α), un aumento de la producción de IL-10 en el tejido colónico, y una expansión de los linfocitos T reguladores CD4+Foxp3+ y CD4+LAP+. Este efecto dependía de IL-10 y del receptor tipo Toll 2.
- Inmunorregulación mediada por EPS: Los EPS de bacterias comensales y beneficiosas han recibido atención debido a su capacidad de mediar la comunicación con las células circundantes del hospedador y su contribución al mantenimiento de la salud. Algunos estudios han informado que los EPS producidos por bacterias comensales y probióticas son capaces de modular las respuestas inmunitarias sistémicas y de la mucosa, proporcionando a su vez beneficios directos para la salud.
6. Evidencia Científica por Área de Uso
6.1 Función Inmunitaria y Defensa Antiviral (Cepa LC-Plasma / JCM 5805)
La aplicación inmunitaria más estudiada clínicamente de L. lactis involucra una cepa específica inactivada por calor, L. lactis JCM 5805 (LC-Plasma / IMMUSE™). Múltiples ensayos controlados aleatorizados (ECA) han informado que la ingesta oral de Lactococcus lactis cepa Plasma (LC-Plasma) activa las pDC y reduce los síntomas similares al resfriado común. Se realizó un metaanálisis para evaluar exhaustivamente los efectos de la ingesta oral de LC-Plasma sobre la activación de pDC y los síntomas similares al resfriado, comparando adultos sanos.
Se ha demostrado que LC-Plasma es una BAL singular que activa las pDC in vitro e in vivo. Existen varios informes sobre la eficacia de la suplementación con LC-Plasma en sujetos sanos. La ingesta de yogur con LC-Plasma durante 4 semanas activó marcadores de maduración de las pDC, y la ingesta durante 12 semanas redujo el número acumulado de días con incidencia de síntomas similares a la influenza.
Un ensayo doble ciego, aleatorizado y controlado con placebo en atletas masculinos examinó el efecto del L. lactis JCM 5805 inactivado por calor sobre la inmunidad y la fatiga durante ejercicio de alta intensidad consecutivo. Los resultados primarios de eficacia fueron marcadores de maduración (CD86, HLA-DR) en las células dendríticas e índices subjetivos (evaluación de influenza e infección de las vías respiratorias superiores, y gravedad de los síntomas, incluida la fatiga). Los resultados secundarios fueron marcadores de daño muscular (creatina fosfoquinasa y lactato deshidrogenasa) y marcadores de estrés (adrenalina y cortisol salival).
Los datos mecanísticos in vitro corroboran los hallazgos clínicos. Los probióticos, incluida Lactococcus lactis cepa Plasma (LC-Plasma), han mostrado recientemente efectos antivirales al activar las células dendríticas plasmacitoides (pDC). En un estudio en el que se estimularon células mononucleares de sangre periférica (PBMC) recogidas de participantes sanos con LC-Plasma, el sobrenadante derivado de las PBMC estimuladas con LC-Plasma mostró una inhibición dependiente de la dosis de la replicación del virus de la influenza A subtipo H1N1 y del SARS-CoV-2.
Fortaleza de la evidencia: Múltiples ECA y un metaanálisis publicado respaldan el efecto activador de pDC de la cepa JCM 5805 (LC-Plasma). La evidencia sobre la reducción de síntomas similares al resfriado y la influenza en adultos sanos es prometedora. La evidencia es específica de la cepa y no puede generalizarse a otras cepas de L. lactis. La mayoría de los ensayos son relativamente pequeños y se realizaron principalmente en Japón; la replicación independiente a gran escala en poblaciones diversas es limitada.
6.2 Enfermedad Inflamatoria Intestinal (EII) e Inflamación Intestinal
La investigación clínica humana más destacada utilizó una cepa genéticamente modificada de L. lactis (LL-Thy12) diseñada para administrar IL-10 humana in situ a la mucosa colónica. Diez pacientes con enfermedad de Crohn fueron tratados con Lactococcus lactis genéticamente modificado (LL-Thy12), en el cual el gen de la timidilato sintasa fue reemplazado por una secuencia sintética que codifica la interleucina-10 humana madura. Diez pacientes fueron incluidos en un ensayo no controlado con placebo. El tratamiento con LL-Thy12 fue seguro, ya que solo se presentaron eventos adversos menores, y se observó una disminución de la actividad de la enfermedad. Las bacterias LL-Thy12 recuperadas de las heces dependían de timidina para su crecimiento y producción de interleucina-10, lo que indica que la estrategia de contención fue efectiva. El tratamiento con la bacteria fue seguro, ya que solo se reportaron eventos adversos menores, siendo la flatulencia el efecto secundario temporal más destacado.
Los parámetros clínicos, incluida la evaluación de eventos adversos y la puntuación de actividad de la enfermedad, demostraron que la aplicación tópica de proteínas recombinantes mediante la administración basada en L. lactis es efectivamente segura para el paciente, y que los efectos secundarios sistémicos pueden evitarse con este enfoque. Esta ausencia de efectos secundarios importantes permite un tratamiento a largo plazo, como se requiere para el manejo de enfermedades crónicas.
Fortaleza de la evidencia: La aplicación en la EII se basa en un único ensayo pequeño (n=10), no controlado con placebo, de fase I, en pacientes con enfermedad de Crohn utilizando una cepa genéticamente modificada. Aunque los hallazgos de seguridad son clínicamente significativos, el ensayo no tenía el poder estadístico para detectar eficacia. Esta sigue siendo una aplicación en fase de investigación para una cepa OGM, no un suplemento probiótico disponible comercialmente. La evidencia preclínica (en modelos animales) es más extensa y consistentemente positiva, pero la traducción a un beneficio clínico humano no se ha establecido en ensayos controlados.
6.3 Microbiota Intestinal y Barrera Intestinal
Lactococcus lactis es un microorganismo reconocido mundialmente como seguro para la regulación del equilibrio microecológico intestinal de los animales y la mejora del rendimiento inmunitario del hospedador. Algunos estudios indican que los EPS demuestran el potencial de estimular y aumentar las poblaciones de bacterias beneficiosas en el intestino. Para actuar como estimulante en el intestino, es de gran importancia que el EPS pueda sobrevivir al entorno gastrointestinal adverso. Parte de la literatura reporta que el EPS producido por cepas de Lactococcus mantiene su integridad frente al estrés digestivo, lo que hace viable el potencial del polisacárido como sustrato similar a un prebiótico.
Las BAL han demostrado ser buenos probióticos, ya que aceleran el crecimiento de la microbiota intestinal beneficiosa y han probado ser efectivas contra la diarrea, el síndrome del intestino irritable, las alergias, la estimulación de la inmunidad y la intolerancia a la lactosa. Sin embargo, cabe señalar que gran parte de esta evidencia proviene de las BAL como categoría amplia y no siempre es específica de L. lactis.
Fortaleza de la evidencia: Principalmente preclínica (animal e in vitro) para los efectos sobre la barrera intestinal y la microbiota específicos de L. lactis. La evidencia en ensayos humanos en esta área es limitada y proviene principalmente de ensayos realizados con la cepa posbiótica LC-Plasma o de investigaciones más amplias sobre BAL que no aíslan los efectos de L. lactis.
6.4 Efectos Inmunomoduladores en Voluntarios Sanos
Un ensayo de fase I-II, doble ciego, aleatorizado y controlado con placebo incluyó a 81 sujetos sanos (edad media de 28 años, rango de 18 a 59 años) para investigar los efectos inmunomoduladores de L. lactis spp. cremoris (EDP1066). El objetivo era investigar los efectos farmacodinámicos de tres formulaciones microbianas monoclonales de L. lactis spp. cremoris (EDP1066) sobre la respuesta inmunitaria a la hemocianina de lapa californiana (KLH). También se investigaron los posibles efectos sobre la microbiota intestinal. Los sujetos fueron asignados aleatoriamente a 28 días de tratamiento con cápsulas de recubrimiento entérico en cinco dosis (n=13) (1,5 × 1012 células totales al día), polvo liofilizado en una dosis (n=12) (3,0 × 1011 células totales al día) o cinco dosis (n=12), minitabletas en una o cinco dosis (n=12 cada uno), o placebo (n=20), antes de la inmunización con KLH.
Fortaleza de la evidencia: Este es un ensayo controlado aleatorizado de fase I/II en adultos sanos, que proporciona la evidencia humana más rigurosa sobre los efectos inmunomoduladores de una formulación probiótica viva de L. lactis. Los resultados son específicos de la cepa, y el ensayo fue principalmente un estudio de búsqueda de dosis, seguridad y farmacodinamia. Se necesita confirmación en ensayos más grandes con poder estadístico para eficacia en poblaciones clínicamente relevantes.
6.5 Cáncer Colorrectal (Preclínico)
Los datos relativos al efecto antiproliferativo de las cepas de L. lactis son limitados. Se demostró que el extracto celular soluble de una cepa de L. lactis ssp. lactis (L.lac CF) tiene un efecto antiproliferativo sobre la línea celular de cáncer gástrico humano SNU-1.
Deberían realizarse más experimentos in vivo y estudios clínicos para confirmar estos efectos positivos. Estos estudios adicionales en el futuro parecen esenciales como medio para garantizar la fiabilidad y eficacia del producto para la promoción de la salud en humanos.
Fortaleza de la evidencia: Actualmente limitada a estudios en líneas celulares (in vitro) y en animales. No existe evidencia clínica en humanos que respalde un uso anticanceroso. Esta área se encuentra en una etapa temprana y preclínica de investigación.
6.6 Biosíntesis de Vitaminas y Contribución Nutricional
La bacteria iniciadora láctea Lactococcus lactis tiene el potencial de sintetizar tanto folato (vitamina B9) como riboflavina (vitamina B2). Los alimentos novedosos enriquecidos mediante fermentación con cultivos iniciadores productores de multivitaminas podrían compensar las deficiencias de vitaminas del grupo B, que son comunes incluso en países altamente desarrollados. La investigación ha demostrado la biodisponibilidad del folato producido in vivo por L. lactis: los estudios hematológicos mostraron que la administración de las cepas de L. lactis pudo revertir una anemia megaloblástica parcial causada por deficiencia de folato.
Fortaleza de la evidencia: La capacidad de producción de folato y riboflavina de cepas de L. lactis modificadas genéticamente se ha demostrado en modelos animales, con algunos datos de biodisponibilidad. Esta aplicación interesa principalmente para la fortificación de alimentos funcionales en lugar de la suplementación dietética en el sentido tradicional, y la mayor parte de la evidencia proviene de investigaciones de ingeniería metabólica en lugar de ensayos clínicos en humanos.
6.7 Actividad Antimicrobiana
El sobrenadante libre de células de Lactococcus lactis A5 mostró actividades inhibitorias tanto contra patógenos grampositivos (Bacillus cereus y Staphylococcus aureus) como contra el patógeno gramnegativo Salmonella typhimurium. Estos efectos están mediados principalmente por la producción de bacteriocinas y por la acidificación mediada por ácido láctico.
Fortaleza de la evidencia: En gran parte in vitro. Aunque los mecanismos antimicrobianos están bien caracterizados a nivel bioquímico, no existe evidencia clínica en humanos para la prevención de enfermedades infecciosas específicas atribuible a la suplementación con L. lactis.
7. Sistemas Corporales y Áreas de Salud
- Sistema gastrointestinal: Modulación de la microbiota intestinal, soporte de la barrera intestinal, exclusión competitiva de patógenos, posible papel en la EII (en investigación, cepas OGM).
- Sistema inmunitario: Inmunidad innata mediante la activación de pDC (vía TLR9-IFN), soporte de la inmunidad adaptativa (activación de linfocitos T y B secundaria a la activación de pDC), regulación de los perfiles de citocinas inflamatorias.
- Defensa respiratoria/antiviral: Reducción de síntomas similares a la influenza y al resfriado común en adultos sanos; inducción de IFN-α con inhibición demostrada in vitro de la replicación de H1N1 y SARS-CoV-2 (cepa LC-Plasma).
- Metabólico/nutricional: Producción in situ de folato y riboflavina, con posible relevancia en poblaciones con deficiencia de vitaminas del grupo B.
- Oncología (preclínico): Efectos antiproliferativos in vitro sobre líneas de células cancerosas; no hay datos clínicos en humanos.
8. Formas de Dosificación y Dosis Reportadas
Las dosis en entornos clínicos y de investigación varían sustancialmente según la cepa, la forma (viva versus inactivada por calor) y la indicación. A continuación se indican las mencionadas en las fuentes citadas:
- En un ensayo controlado aleatorizado con L. lactis spp. cremoris (EDP1066), las dosis variaron desde 3,0 × 1011 células totales al día (dosis única de polvo liofilizado) hasta 1,5 × 1012 células totales al día (cinco cápsulas de recubrimiento entérico), administradas durante 28 días.
- Diez pacientes con enfermedad de Crohn fueron tratados durante 7 días consecutivos con L. lactis genéticamente modificado (LL-Thy12).
- En un estudio sobre endometritis en búfalas, se infundieron por vía intrauterina en animales clínicos cuatro dosis de 109 UFC de L. lactis libre o nanoencapsulado en días alternos.
- La cepa LC-Plasma inactivada por calor (JCM 5805) se ha estudiado en varios formatos de dosificación administrados en yogur o en forma de cápsula en múltiples ECA japoneses, con duraciones de 4 a 12 semanas según se referencia en la literatura citada aquí.
No se ha establecido un consenso ni una dosis oficialmente recomendada de suplemento dietético humano. Las dosis estudiadas son específicas de la formulación y la cepa.
9. Consideraciones de Seguridad
9.1 Estatus Regulatorio
Con base en su historial de uso en fermentaciones alimentarias, L. lactis tiene el estatus GRAS (Generalmente Reconocido como Seguro) (FDA, 2010). El estatus de Presunción Cualificada de Seguridad (QPS, por sus siglas en inglés) también fue otorgado por la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) a la mayoría de los géneros de BAL a nivel de especie, incluido Lactococcus.
9.2 Seguridad en Poblaciones Sanas
Las bacterias L. lactis son inofensivas por naturaleza y han sido ingeridas incluso en dosis altas por niños, adultos y adultos mayores sanos, así como por personas inmunocomprometidas, sin problemas que comprometan la salud. Se han completado varios ensayos clínicos utilizando L. lactis vivo genéticamente modificado, mostrando claramente que el tratamiento de pacientes con patologías de las mucosas fue seguro y bien tolerado.
9.3 Patogenicidad Oportunista
A pesar de su perfil de seguridad general, la literatura documenta casos raros en los que L. lactis ha actuado como patógeno oportunista en individuos clínicamente vulnerables. Se sabe que L. lactis desempeña un papel comercialmente importante en la fortificación de alimentos para animales, la fermentación de leche y la producción de vacunas, pero se ha aislado L. lactis patógeno de muchos casos clínicos en años recientes, incluidos el cerebro de carpa plateada con lactococosis, el hígado y el bazo de aves acuáticas enfermas, muestras de leche con mastitis bovina, y sangre y orina de pacientes humanos con endocarditis. Con base en su historial en la fermentación de alimentos, L. lactis tiene el estatus GRAS, con pocos reportes de casos de patogenicidad oportunista.
9.4 Consideraciones sobre Cepas Genéticamente Modificadas
El uso en investigación de cepas recombinantes de L. lactis plantea consideraciones regulatorias y de seguridad distintas de las relacionadas con el uso probiótico convencional. Solo unas pocas cepas recombinantes de L. lactis han sido aprobadas para ensayos clínicos en humanos. Las bacterias genéticamente modificadas se consideran bajo las normativas de seguridad para organismos genéticamente modificados (OGM) de las agencias regulatorias, con el fin de prevenir efectos adversos sobre la salud humana y el medioambiente. Se han empleado estrategias de contención biológica —incluido el uso de cepas deficientes en thyA que no pueden replicarse sin timidina exógena— en ensayos clínicos para limitar la diseminación ambiental del transgén. El organismo parental, L. lactis subespecie MG1363, es una bacteria no patógena de origen alimentario que fue curada de todos los plásmidos residentes, demostró ser deficiente en transposición conjugativa, y el organismo es deficiente en thyA e incapaz de replicarse en un entorno que carezca de timina o timidina.
9.5 Interacciones y Poblaciones Especiales
Con la creciente evidencia de eficacia clínica de los probióticos en diversas enfermedades, han surgido inquietudes de seguridad respecto al uso terapéutico de bacterias probióticas vivas, especialmente en poblaciones críticamente enfermas, inmunocomprometidas y pediátricas. Se han reportado efectos adversos graves relacionados con probióticos en estos pacientes, incluidas infecciones del torrente sanguíneo y sepsis. Estas inquietudes, aunque documentadas para los probióticos en general, informan el uso cauteloso de preparaciones vivas de L. lactis en individuos vulnerables. No se han caracterizado formalmente datos específicos de interacción entre fármacos y L. lactis; se esperaría que la coadministración de antibióticos reduzca el recuento de bacterias viables y la eficacia, como ocurre con todas las preparaciones bacterianas vivas.
9.6 Consideraciones sobre Resistencia a Antibióticos
Las cepas de tipo silvestre de L. lactis pueden portar o adquirir genes de resistencia a antibióticos. Muchos sistemas de expresión desarrollados para L. lactis tienen genes de resistencia a antibióticos (ARG, por sus siglas en inglés) como marcadores selectivos, lo cual constituye una de las principales preocupaciones debido a la posibilidad de transferencia de ARG a comunidades microbianas de la microbiota del hospedador o del medioambiente. El cribado genómico para la resistencia a antibióticos es un criterio estándar en la evaluación de seguridad de las cepas destinadas al uso probiótico. Por ejemplo, se demostró que la cepa L. lactis subsp. lactis Lac3 es no patógena y no albergaba factores de virulencia ni fenotipos de resistencia a antibióticos adquiridos.
Referencias