Pediococcus acidilactici

Pediococcus acidilactici: Una referencia integral

1. Identidad y clasificación

Identidad taxonómica

Pediococcus acidilactici pertenece al dominio Bacteria, filo Firmicutes (también denominado Bacillota según la nomenclatura reciente), clase Bacilli, orden Lactobacillales y familia Lactobacillaceae (ubicada históricamente en Pediococcaceae en la literatura más antigua). Se clasifica entre los cocos ácido-lácticos homofermentativos. Pediococcus acidilactici es una especie de cocos Gram positivos que a menudo se encuentran en pares o tétradas. El género Pediococcus se distingue por células que se dividen en dos planos, formando tétradas, a diferencia de la morfología bacilar de Lactobacillus.

La clasificación científica es: Dominio: Bacteria; Filo: Firmicutes; Clase: Bacilli; Orden: Lactobacillales; Familia: Lactobacillaceae; Género: Pediococcus; Especie: acidilactici. Al tratarse de un microorganismo vivo, no existe una fórmula química única que le sea aplicable; el tamaño de su genoma es comúnmente de aproximadamente 2.0–2.5 Mpb, con un contenido de GC de aproximadamente 40–45%.

Dentro del género Pediococcus, P. acidilactici y P. pentosaceus son las dos especies más relevantes para la salud humana y las más estudiadas como probióticos. Ambas especies comparten una considerable superposición genética y fenotípica, pero pueden distinguirse de manera confiable mediante la secuenciación del gen pheS, una herramienta molecular utilizada en estudios de identificación taxonómica.

Designaciones de cepas y nombres comunes

P. acidilactici tiene designaciones específicas de cepa, con números de catálogo que varían según la cepa (por ejemplo, ATCC, DSM, CECT, NCIMB, MTCC). Los nombres comerciales comunes de productos probióticos incluyen marcas específicas de formulación que contienen P. acidilactici. Entre los nombres notables de cepas y designaciones comerciales se incluyen: nombre científico Pediococcus acidilactici; nombres comerciales comunes Bactocell, pA1c y Pediocin producer; designaciones como aditivo alimentario CNCM I-4622 y DSM 33758; y nombres específicos de cepa P10, SY21, SY22 y PA 1.

Fuentes naturales

P. acidilactici se encuentra de forma natural en vegetales fermentados espontáneamente, en fermentaciones de carne y lácteos, en masa madre, en superficies vegetales y en el tracto gastrointestinal animal. Los pediococos se encuentran a menudo en alimentos provenientes de procesos de fermentación vegetal como la cerveza, la sidra, el ensilaje, el chucrut y otros vegetales fermentados. También se encuentran en otros alimentos fermentados como el queso, así como en carnes curadas, embutidos crudos y pescado fresco y marinado.

Se han aislado cepas de P. acidilactici de alimentos tradicionales como el Nhang, una carne de res fermentada de estilo tailandés tradicional. La bacteria también se ha recuperado del Bhaati jaanr, una bebida de arroz fermentado étnica que se consume popularmente en regiones subhimalayas, donde se aisló una cepa en función de su alta producción de butirato. La espectrometría de masas MALDI-TOF y la secuenciación del gen ARNr 16S confirmaron su identidad como Pediococcus acidilactici. P. acidilactici es una bacteria potencialmente probiótica aislada de diversas fuentes; sin embargo, las cepas aisladas de leche, especialmente de leche cruda de vacas sanas, no han sido estudiadas tan exhaustivamente.

Características fisiológicas

P. acidilactici es una bacteria homofermentativa que puede crecer en un amplio rango de pH, temperatura y presión osmótica, por lo que es capaz de colonizar el tracto digestivo. Pediococcus acidilactici crece bien en agar de Man, Rogosa, Sharpe a un pH óptimo de 6.2, con incubación durante la noche a 37 y 45°C. También es viable a temperaturas más altas, de hasta 65°C. Esta especie es también acidófila y viable a un pH muy bajo.

Las cepas de P. acidilactici son capaces de metabolizar una variedad de carbohidratos, incluyendo glucosa, ribosa, xilosa, fructosa y galactosa, hacia DL-lactato, acompañado de una reducción del pH de hasta 3.6. Estos organismos se caracterizan por su capacidad de fermentar carbohidratos principalmente en ácido láctico, son catalasa negativos y se consideran generalmente seguros.

Formas y preparaciones comunes

La producción industrial emplea fermentación controlada, concentración, excipientes protectores y secado (liofilización o secado por aspersión), con bancos de siembra bajo buenas prácticas de manufactura (GMP) y pruebas de viabilidad. La formulación de P. acidilactici para su uso como aditivo alimentario para animales emplea células viables en forma de polvo seco o gránulos recubiertos. Para uso humano, el organismo se comercializa en formas de cápsula, polvo y alimentos fermentados. Si bien es posible administrar Pediococcus acidilactici de manera aislada, la bacteria se administra típicamente como parte de un producto, en particular como componente de un alimento, un suplemento dietético o una formulación farmacéutica.

2. Uso tradicional e histórico

Los pediococos son bacterias ácido-lácticas que se han utilizado durante siglos en la producción de alimentos fermentados tradicionales, y sus capacidades fermentativas fueron exploradas por la industria moderna del procesamiento de alimentos en el uso de pediococos como cultivos iniciadores.

El uso tradicional no se realizaba mediante cultivos puros aislados, sino como parte de una microbiota de fermentación mixta. Los organismos similares a Pediococcus han estado presentes en alimentos fermentados tradicionales durante siglos (fermentos vegetales, masa madre, algunas fermentaciones de carne y lácteos). Su presencia contribuyó a la acidificación, al desarrollo de sabor y a la conservación de los alimentos.

Para la era moderna de la ciencia de los alimentos, P. acidilactici había sido empleado intencionalmente como cultivo iniciador en la producción de quesos semiduros, la fermentación de chucrut, embutidos curados en seco e incluso ensilaje agrícola. El Boletín de la Federación Internacional de Lechería (Bourdichon et al., 2018) describe la aplicación de especies de Pediococcus como cultivos iniciadores en productos alimenticios fermentados de la siguiente manera: P. acidilactici en lácteos y carne, P. pentosaceus en carne, pescado, lácteos, cerveza, vino, frutas, vegetales y bebidas.

Se ha caracterizado una bacteriocina producida por Pediococcus acidilactici a partir de la Alheira, un embutido fermentado producido tradicionalmente en Portugal. Ciertas especies de Pediococcus, como P. acidilactici, se utilizan como cultivos iniciadores en el salami, ya que fermentan glucosa, manosa y fructosa en ácido (principalmente ácido láctico) sin producir gas.

En años recientes, se han examinado alimentos fermentados tradicionales manufacturados como embutidos curados, quesos, nham y sucuk de todo el mundo en busca de bacterias ácido-lácticas (BAL) productoras de bacteriocinas con aplicación bioprotectora en alimentos.

3. Constituyentes clave y compuestos activos

Pediocinas (bacteriocinas)

Las bacteriocinas de las especies de Pediococcus se denominan pediocinas y son producidas por tres especies que desempeñan un papel importante en la biopreservación de alimentos, incluyendo P. acidilactici, P. cerevisiae y P. pentosaceus. Generalmente pertenecen a la familia de bacteriocinas de Clase IIa, con un peso molecular pequeño (menos de 5 kDa); la región N-terminal identificada de todas las pediocinas incluye un patrón conocido como la "caja de pediocina" (pediocin box). Muestran un amplio espectro de actividad antimicrobiana contra otras bacterias relacionadas con el deterioro de alimentos y con riesgos para la salud de origen alimentario.

La pediocina, un péptido catiónico, es un péptido antimicrobiano potente producido por especies de Pediococcus. Es fuertemente activa contra Listeria monocytogenes e induce la autólisis celular al formar un complejo proteico en las membranas citoplasmáticas. La pediocina PA-1 es una bacteriocina producida por Pediococcus acidilactici PAC1.0. Mata a las células pediocócicas sensibles y actúa sobre la membrana citoplasmática. La pediocina y las bacteriocinas similares a la pediocina ejercen un amplio espectro de actividad antimicrobiana contra bacterias Gram positivas, especialmente contra bacterias patógenas como Listeria monocytogenes, mediante la formación de poros en la membrana citoplasmática y la disfunción de la membrana celular.

La pediocina PA-1 es un potente inhibidor de Listeria monocytogenes (CIM = 6.8 nM), con una potencia similar a la de la bacteriocina producida naturalmente por Pediococcus acidilactici. Al someterse a análisis por LC-MS con electrospray, se determinó que la proteína era altamente pura, con un peso molecular de 4,618 Da. Concentraciones elevadas de la bacteriocina (superiores a 50 unidades/mL) mostraron buena resistencia a valores extremos de pH (1–12) y temperatura (hasta 121°C).

Ácido láctico y otros metabolitos

P. acidilactici surgió en un análisis genómico comparativo como la especie más versátil de su género, al albergar genes para adhesión, tolerancia ácido-biliar, defensa contra el estrés oxidativo, biosíntesis de vitaminas y metabolismo del ácido gamma-aminobutírico (GABA).

Desde el punto de vista mecanístico, se ha demostrado que P. acidilactici mejora la integridad de la barrera intestinal al regular al alza la expresión de proteínas de unión estrecha, previniendo así la translocación sistémica de endotoxinas como los lipopolisacáridos. Además, altera activamente el metaboloma intestinal produciendo ácidos grasos de cadena corta (AGCC) y metabolizando el triptófano en compuestos neuroactivos como el ácido indol-3-láctico (ILA).

Sistemas CRISPR-Cas y características genómicas

Un estudio genómico de P. acidilactici HN9 identificó un cromosoma circular de 2,034,522 pb y dos plásmidos circulares. Se identificaron dos regiones CRISPR, incluyendo un sistema CRISPR/CRISPR-asociado (Cas) de tipo II-A. La investigación genómica moderna ha validado su resiliencia bajo condiciones gastrointestinales y ha identificado características únicas, como un sistema CRISPR-Cas funcional en ciertas cepas.

4. Mecanismos de acción

Actividad antimicrobiana y exclusión de patógenos

La pediocina y las bacteriocinas similares a la pediocina ejercen actividad antimicrobiana de amplio espectro contra bacterias Gram positivas mediante la formación de poros en la membrana citoplasmática y la consecuente disfunción de la membrana celular. La bacteriocina de P. acidilactici inhibió un gran número de bacterias, incluyendo Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Clostridium perfringens y Bacillus coagulans.

P. acidilactici CCFM18 tuvo una actividad antimicrobiana suficientemente fuerte como para inhibir eficazmente el crecimiento de bacterias indicadoras y aumentar su nivel intracelular de especies reactivas de oxígeno (ERO). Las imágenes de espectrometría de masas MALDI-TOF indicaron que esta cepa aumentó la producción de pediocina PA-1 y el perfil de penocina A durante su interacción con las bacterias indicadoras.

Los datos sugieren que la pediocina PA-1 funciona de manera independiente del voltaje, pero requiere una proteína específica en la membrana blanco.

Fortalecimiento de la barrera intestinal

Se ha demostrado que P. acidilactici mejora la integridad de la barrera intestinal al regular al alza la expresión de proteínas de unión estrecha, previniendo así la translocación sistémica de endotoxinas como los lipopolisacáridos.

Vías metabólicas y de señalización

Los análisis de expresión génica demostraron que las actividades probióticas de P. acidilactici CECT9879 (pA1c) que atenúan el síndrome metabólico estaban mediadas por la modulación de la vía de señalización de insulina/IGF-1 (IIS) a través de la reversión de la localización nuclear de daf-16 inducida por glucosa y de la sobreexpresión de los mediadores ins-6 y daf-16, un aumento en la expresión de genes de β-oxidación peroxisomal de ácidos grasos, y una regulación a la baja de genes clave de biosíntesis de ácidos grasos.

P. acidilactici FZU106 reguló significativamente los niveles de ARNm de genes hepáticos (incluyendo CD36, CYP7A1, SREBP-1c, BSEP, LDLr y HMGCR) implicados en el metabolismo lipídico y la homeostasis de los ácidos biliares.

El análisis funcional de la microbiota intestinal tras la suplementación con CCFM6432 indicó una menor actividad en la vía de señalización de receptores tipo NOD, lo que sugiere efectos antiinflamatorios inducidos por el probiótico. El perfil metabolómico identificó niveles elevados de ácido láctico fecal, que se correlacionaron con puntuaciones más bajas en la Escala Hospitalaria de Ansiedad y Depresión (HADS), vinculando así el metabolismo probiótico con la mejora del estado de ánimo.

Modulación de la microbiota

El perfil de la microbiota intestinal mediante secuenciación de alto rendimiento demostró que la intervención con P. acidilactici FZU106 aumentó la proporción de Butyricicoccus, Pediococcus, Rothia, Globicatella y el grupo [Eubacterium]_coprostanoligenes, y disminuyó la proporción de géneros potencialmente indeseables, incluyendo Corynebacterium_1, Psychrobacter, Oscillospira, entre otros, en ratas alimentadas con una dieta alta en grasas.

5. Evidencia científica por área de uso

5.1 Supervivencia y colonización gastrointestinal

Un estudio tuvo como objetivo investigar la naturaleza probiótica de P. acidilactici MTCC5101 mediante un ensayo in vitro de adhesión bacteriana a células epiteliales intestinales del tracto gastrointestinal humano, usando la línea celular Caco-2. Para evaluar la supervivencia in vivo, se realizó una alimentación oral en 10 voluntarios sanos. El efecto sobre el bienestar se evaluó estudiando parámetros bioquímicos sanguíneos. La supervivencia se evaluó mediante detección basada en PCR en muestras fecales. La naturaleza probiótica de la cepa se vio reforzada por su adherencia a la línea celular epitelial intestinal Caco-2. El estudio de alimentación oral mostró que la cepa se estableció en el tracto gastrointestinal, sobreviviendo durante aproximadamente 2 semanas después de la alimentación.

El estudio in vivo reclutó a 10 voluntarios sanos tras obtener su consentimiento informado. Fue un estudio controlado que consistió en ensayos paralelos de 6 semanas, con 4 semanas de intervención y 2 semanas de período de lavado. Se agregaron células a una concentración de 10⁸–10¹⁰ células/mL al suero de mantequilla fresco para la alimentación oral, administrado una vez al día durante 4 semanas de forma continua.

Fuerza de la evidencia: Esto representa un estudio piloto de pequeña escala (n=10), sin control con placebo. Los resultados demuestran una prueba de la supervivencia gastrointestinal y del potencial de colonización, pero son insuficientes para establecer por sí solos la eficacia clínica.

5.2 Síndrome del intestino irritable

Un ensayo clínico humano de 2024 en pacientes con síndrome del intestino irritable (SII) de predominio diarreico o mixto reportó que una formulación probiótica que incluía P. acidilactici CECT 7483 redujo las puntuaciones de gravedad del SII en un promedio de 146.6 puntos (P < 0.0001), y el 62.9% de los participantes logró una mejoría de síntomas ≥50%, junto con una mejor calidad de vida.

Fuerza de la evidencia: Esta fue una formulación multicepa, por lo que no es posible aislar la contribución específica de P. acidilactici CECT 7483 del efecto general de la formulación. Se necesitan más ensayos específicos por cepa.

5.3 Salud intestinal y composición de la microbiota en adultos mayores

Un estudio tuvo como objetivo evaluar si la suplementación con P. acidilactici PA53, a través de la modulación de la microbiota intestinal, podía mejorar el bienestar emocional en adultos mayores sanos. En un ensayo aleatorizado, doble ciego, controlado con placebo de 8 semanas, 75 adultos mayores (de 55 a 70 años) recibieron ya sea un placebo (maltodextrina) o PA53 (maltodextrina más 30 mil millones de UFC/día). Se evaluaron la microbiota fecal (secuenciación de ARNr 16S) y biomarcadores séricos (ELISA) al inicio y en la semana 8. Los datos se analizaron mediante pruebas t o pruebas no paramétricas y PERMANOVA, considerándose estadísticamente significativo un valor de p < 0.05.

P. acidilactici PA53 se destacó como una intervención segura y eficaz para mejorar la función digestiva y modular las vías inflamatorias en adultos mayores. Su capacidad para enriquecer la microbiota beneficiosa mientras suprime taxones proinflamatorios concuerda con los hallazgos mecanísticos de estudios en animales. En comparación con Lactobacillus o Bifidobacterium, las ventajas únicas de Pediococcus (resistencia a los ácidos y capacidad de colonización) lo hacen más prometedor en el grupo de adultos mayores. Sin embargo, la investigación previa se centraba en estudios con animales, y la investigación sobre su potencial probiótico en humanos de edad avanzada era escasa antes de este ensayo.

Fuerza de la evidencia: Un ECA bien diseñado con 75 participantes y el uso de métodos validados de biomarcadores y microbiota. Las limitaciones incluyen un único ensayo y una duración relativamente corta de 8 semanas.

5.4 Salud mental y el eje intestino-cerebro

La evidencia acumulada resalta el papel crucial del "eje intestino-cerebro" en la salud cerebral. Un estudio evaluó los efectos de P. acidilactici CCFM6432 sobre el estado de ánimo, el sueño y la función gastrointestinal en pacientes con trastorno depresivo. Este ensayo clínico fue un estudio aleatorizado, controlado con placebo (Registro: ChiCTR2300071025). Se reclutó a 39 pacientes adultos diagnosticados con trastorno depresivo, asignados aleatoriamente al grupo de control con placebo (n=19) o al grupo de intervención con CCFM6432 (n=20). El período de intervención abarcó cuatro semanas.

En comparación con el placebo, el tratamiento con CCFM6432 disminuyó significativamente las puntuaciones de depresión y ansiedad y mejoró los síntomas gastrointestinales. El análisis de la microbiota reveló un aumento en la riqueza de especies sin cambios notables en la diversidad general; sin embargo, se encontró que la especie Pediococcus era más abundante después del tratamiento. El análisis funcional indicó una menor actividad en la vía de señalización de receptores tipo NOD, lo que sugiere efectos antiinflamatorios inducidos por el probiótico. El perfil metabolómico identificó niveles elevados de ácido láctico fecal, que se correlacionaron con puntuaciones más bajas de HADS. Estos hallazgos sugieren que CCFM6432 podría mejorar la función cerebral al modular la microbiota intestinal y la homeostasis inmunitaria que esta media, subrayando su potencial como tratamiento adyuvante para trastornos mentales.

A partir de la evidencia previa aleatorizada de beneficio clínico con CCFM6432, un ensayo extendido investigó correlatos inmunitarios periféricos y de recompensa central en la respuesta al tratamiento. El objetivo era evaluar si CCFM6432 como complemento alivia la anhedonia mediante la modulación inmuno-inflamatoria. Adultos con trastorno depresivo mayor y anhedonia recibieron terapia antidepresiva estándar más CCFM6432 o más placebo durante 30 días. Los hallazgos proporcionaron un respaldo clínico preliminar de que la modulación inmuno-inflamatoria podría contribuir a los efectos de alivio de la anhedonia de CCFM6432, particularmente en la anticipación de recompensas. Se consideró necesario realizar estudios multicéntricos más amplios con criterios de valoración multimodales para confirmar estos resultados y esclarecer las vías mecanísticas.

Fuerza de la evidencia: Tamaños de muestra pequeños (n=19–20 por grupo), períodos de intervención cortos (4 semanas) y limitados a estudios de un solo centro. Los resultados son preliminares y prometedores; se necesitan ensayos confirmatorios más grandes y de mayor duración.

5.5 Síndrome metabólico, obesidad y metabolismo lipídico

Un estudio investigó los efectos beneficiosos de P. acidilactici FZU106, aislada de la elaboración tradicional del vino de arroz Hongqu, sobre el metabolismo lipídico y la microbiota intestinal en ratas hiperlipidémicas inducidas por una dieta alta en grasas (DAG). Los resultados mostraron que la intervención con FZU106 inhibió el aumento anormal de peso corporal y mejoró los parámetros bioquímicos séricos y hepáticos relacionados con el metabolismo lipídico y el estrés oxidativo. La evaluación histopatológica mostró que P. acidilactici FZU106 podía reducir significativamente la acumulación excesiva de lípidos en el hígado causada por la alimentación con DAG. Además, la intervención con FZU106 aumentó significativamente los niveles de ácidos grasos de cadena corta (AGCC) en ratas alimentadas con DAG, lo cual estuvo estrechamente relacionado con cambios en la composición y el metabolismo de la microbiota intestinal.

En un modelo con Caenorhabditis elegans bajo condiciones de alta glucosa, la suplementación con P. acidilactici CECT9879 (pA1c) redujo la acumulación de grasa en medio de crecimiento del nematodo y en medio con alta glucosa. Además, el tratamiento con pA1c contrarrestó el efecto de la alta glucosa al reducir las especies reactivas de oxígeno en un 20%, retrasar el proceso de envejecimiento y prolongar la supervivencia media de los nematodos en más de 2 días en comparación con los gusanos control no tratados.

Fuerza de la evidencia: Estos hallazgos se limitan a modelos animales e invertebrados. La evidencia de ECA en humanos sobre parámetros metabólicos sigue siendo limitada para esta especie.

5.6 Diabetes tipo 2 — Evidencia preclínica y sinergia con metformina

Un estudio preclínico tuvo como objetivo evaluar las propiedades antidiabéticas de P. acidilactici pA1c en un modelo murino de diabetes tipo 2 inducida por dieta alta en grasas. A ratones C57BL/6 se les administró una DAG enriquecida con probiótico (1 × 10¹⁰ UFC/día) o con placebo durante 12 semanas. Las mediciones incluyeron peso corporal, glucosa en sangre en ayunas, tolerancia a la glucosa, índices HOMA-IR y HOMA-β, péptido C, GLP-1, leptina y perfil lipídico.

Estos hallazgos indicaron que pA1c mejoró la resistencia a la insulina y la histología intestinal derivadas de la diabetes tipo 2 inducida por DAG, además de proteger contra el aumento de peso corporal. En conjunto, el estudio propuso que pA1c podría ser una estrategia prometedora de manejo dietético para mejorar los trastornos metabólicos en la prediabetes y la diabetes tipo 2. Los autores reconocieron que se trataba de una investigación preliminar de prueba de concepto, y que la aplicación de pA1c en un futuro ensayo clínico ayudaría a esclarecer si los beneficios observados en este modelo animal son transferibles a pacientes prediabéticos y diabéticos.

Se ha demostrado en investigaciones preclínicas que Pediococcus acidilactici pA1c® potencia la eficacia de la metformina.

Fuerza de la evidencia: La evidencia se limita actualmente a modelos animales (roedores) e invertebrados. Al momento de la redacción de este texto, no se han publicado ECA en humanos que examinen específicamente los desenlaces glicémicos con P. acidilactici como monoterapia.

5.7 Desintoxicación de metales pesados

Un ensayo aleatorizado y doble ciego de 2022 en 152 trabajadores expuestos a metales pesados ocupacionales encontró que 12 semanas de consumo de yogur que contenía P. acidilactici GR-1 redujo los niveles de cobre en sangre en un 34.45% (de 1246 a 817 μg/L, P < 0.0001) y de níquel en un 38.34% (de 4.855 a 2.994 μg/L, P < 0.0001), principalmente mediante un aumento de la excreción fecal y niveles elevados de AGCC.

Fuerza de la evidencia: Un ECA de tamaño moderado (n=152) con desenlaces basados en biomarcadores objetivos. El probiótico se administró dentro de un yogur y no como suplemento aislado, y la cepa GR-1 no es intercambiable con otras cepas de P. acidilactici. Se necesita replicación.

5.8 Salud vaginal

En un ensayo clínico, 95 mujeres (39 con vaginosis bacteriana, 45 con candidiasis vulvovaginal y 11 con ambas infecciones) fueron asignadas aleatoriamente a recibir una cápsula vaginal que contenía L. gasseri LN40, L. fermentum LN99, L. casei rhamnosus LN113 y P. acidilactici LN23 (10⁸–10¹⁰ UFC), o placebo, durante 5 días después del tratamiento convencional. Las cepas probióticas estuvieron presentes en cultivos vaginales de 2 a 3 días después de la administración (53% colonizadas después de una menstruación). El noventa y tres por ciento de las mujeres del grupo probiótico se curaron después de 2 a 3 días, en comparación con el 83% en el grupo placebo (78% frente a 71% después de la primera menstruación). El grupo probiótico también presentó significativamente menos flujo maloliente.

Fuerza de la evidencia: Se trató de una preparación multicepa administrada por vía vaginal; la contribución específica de P. acidilactici LN23 no puede separarse de la de las demás cepas. Los resultados son preliminares.

5.9 Enfermedad inflamatoria intestinal (preclínica)

Los investigadores estudiaron el efecto antiinflamatorio de P. acidilactici SK2, una novedosa cepa probiótica potencial de tipo silvestre aislada del tracto gastrointestinal humano, en el modelo murino de colitis ulcerosa inducida por sulfato de dextrano sódico (DSS). Los ratones recibieron suplementación dietética que contenía células de P. acidilactici SK2 a una dosis diaria de 10⁹ UFC y fueron sometidos a administración de DSS.

Fuerza de la evidencia: Solo modelo animal; actualmente no hay evidencia clínica en humanos disponible para la EII.

5.10 Seguridad alimentaria y biopreservación

La pediocina puede ser eficaz para controlar Listeria en la leche y durante la fermentación de embutido de verano de pavo. Tanto P. acidilactici como P. pentosaceus pueden controlar el crecimiento de Yersinia enterocolitica serotipo O:3 y O:8 en la fermentación de carne. Debido a la sensibilidad de estos compuestos a la degradación proteolítica, a su unión a compuestos alimentarios y a la variación en la solubilidad de esta bacteriocina, la aplicación directa de la pediocina ha sido limitada, especialmente a bajas concentraciones o durante el almacenamiento prolongado a temperaturas inadecuadas.

6. Sistemas corporales y áreas de salud

• Sistema gastrointestinal: Como bacteria homofermentativa capaz de crecer en un amplio rango de pH, temperatura y presión osmótica, P. acidilactici es capaz de colonizar el tracto digestivo. Se asocia con la modulación probiótica del microbioma intestinal, la exclusión de patógenos y la integridad de la barrera intestinal.
• Sistema inmunológico: P. acidilactici ha atraído la atención por sus propiedades funcionales únicas; puede producir bacteriocinas, tiene efectos inmunomoduladores y es capaz de inhibir bacterias patógenas.
• Sistema nervioso central / Eje intestino-cerebro: Avances recientes han esclarecido aún más los mecanismos específicos mediante los cuales P. acidilactici modula el eje intestino-cerebro. Además, altera activamente el metaboloma intestinal produciendo AGCC y metabolizando el triptófano en compuestos neuroactivos como el ácido indol-3-láctico (ILA).
• Sistema metabólico: Los hallazgos respaldan la posibilidad de que P. acidilactici FZU106 tenga el potencial de reducir la alteración del metabolismo lipídico mediante la regulación de la microflora intestinal y los perfiles de expresión génica hepática.
• Sistema genitourinario femenino: La evidencia de un ensayo clínico multicepa sugiere un papel en la restauración de la flora vaginal tras el tratamiento de la vaginosis bacteriana y la candidiasis vulvovaginal (ver Sección 5.8).
• Desintoxicación/excreción: Evidencia preliminar en humanos (cepa GR-1) sugiere un papel en la reducción de los niveles sanguíneos de metales pesados ocupacionales mediante un aumento de la excreción fecal.

7. Formas de dosificación y dosis reportadas en estudios

Estudios en humanos

• P. acidilactici PA53 se administró a razón de 30 mil millones de UFC/día (en maltodextrina) en un ECA de 8 semanas con 75 adultos mayores (de 55 a 70 años).
• En un ensayo aleatorizado, controlado con placebo, de 4 semanas de P. acidilactici CCFM6432 en 39 pacientes con trastorno depresivo, los grupos de intervención y placebo constaron cada uno de aproximadamente 19–20 participantes. El estudio fue registrado como ChiCTR2300071025.
• Los voluntarios sanos en un estudio piloto recibieron aleatoriamente dos cápsulas de placebo o de probióticos de Pediococcus a razón de 4 mil millones de UFC diarias durante tres meses.
• Un estudio de alimentación oral in vivo administró células a una dosis promedio de 10⁸–10¹⁰ células/mL/día a 10 sujetos sanos en 1 mL de base de suero de mantequilla, una vez al día durante 4 semanas de forma continua.
• Se administró una cápsula vaginal que contenía P. acidilactici LN23 y otras tres cepas, en una dosis combinada de 10⁸–10¹⁰ UFC, durante 5 días después del tratamiento convencional en 95 mujeres.
• Las dosis suplementarias comunes en humanos para preparaciones probióticas que contienen P. acidilactici oscilan entre 1 × 10⁸ y 1 × 10¹¹ UFC por día, dependiendo de la formulación y la población objetivo, y son muy específicas de cada cepa.

Estudios en animales (como referencia)

• A los ratones C57BL/6 en un estudio antidiabético de 12 semanas se les administró 1 × 10¹⁰ UFC/día de pA1c, enriquecido en una dieta alta en grasas.
• Los ratones en un modelo de colitis recibieron suplementación dietética que contenía células de P. acidilactici SK2 a una dosis diaria de 10⁹ UFC.
• Las dosis autorizadas para el uso como aditivo zootécnico son un mínimo de 1 × 10⁹ UFC/kg de alimento o 5 × 10⁸ UFC/L de agua para aves de corral; 1 × 10⁹ UFC/kg de alimento para todas las especies porcinas, especies aviares, peces y crustáceos.

8. Consideraciones de seguridad

Estatus regulatorio

Pediococcus acidilactici ha sido incluida en la lista de agentes biológicos con Presunción Calificada de Seguridad (QPS, por sus siglas en inglés) de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) desde el establecimiento del proceso QPS en 2007, lo cual permite su uso en aplicaciones alimentarias y de alimentación animal sin evaluaciones de seguridad caso por caso para las cepas calificadas. Cepas específicas, como la CNCM I-4622, han sido autorizadas como aditivo alimentario bajo el Reglamento (CE) N.º 1831/2003 de la UE para su uso en nutrición animal, incluida la acuicultura, tras las evaluaciones de seguridad de la EFSA.

En Estados Unidos, la FDA ha otorgado el estatus de Generalmente Reconocido como Seguro (GRAS) a múltiples cepas de P. acidilactici para aplicaciones que incluyen el control antimicrobiano en productos de carne y como ingrediente probiótico en alimentos. A nivel internacional, la Comisión del Codex Alimentarius reconoce a las bacterias ácido-lácticas, incluidas las especies de Pediococcus, como cultivos iniciadores seguros para productos lácteos fermentados bajo normas como la CXS 243-2003.

Riesgo de infección oportunista

Desde el punto de vista médico, los pediococos son patógenos oportunistas y pueden asociarse con infecciones humanas cuando los pacientes se encuentran debilitados como resultado de un traumatismo o una enfermedad subyacente. Los pediococos son reconocidos como posibles patógenos humanos que pueden causar artritis séptica y gotosa, especialmente en personas debilitadas. Pediococcus acidilactici ha causado septicemia en casos clínicos reportados, y P. pentosaceus ha causado bacteriemia en lactantes.

Resistencia a antibióticos

Algunas cepas de pediococos han adquirido resistencia a antibióticos como la eritromicina, el cloranfenicol y los aminoglucósidos, lo que indica un potencial de transferencia de genes de resistencia a antibióticos. P. acidilactici HM3020 presentó resistencia inducible a antibióticos del tipo macrólidos, lincosamidas y estreptograminas B (MLS). La resistencia se debía a un determinante homólogo a ermAM, portado por un plásmido no transferible de 46 kb, denominado pVM20.

P. acidilactici exhibe resistencia intrínseca a ciertos antibióticos, como la vancomicina, característica inherente al género y no transferible. Una evaluación de seguridad de 2025 de las cepas SY21 y SY22 confirmó que la resistencia a antibióticos que excedía los valores de corte de la EFSA (kanamicina y clindamicina) era intrínseca, sin detectarse genes de resistencia transferibles mediante secuenciación del genoma completo.

La importancia de integrar enfoques genómicos y fenotípicos en las evaluaciones de seguridad de probióticos ha sido subrayada por la investigación. La presencia de genes de resistencia antimicrobiana portados por plásmidos en ciertas cepas aconseja precaución en su uso, lo cual impacta la selección de probióticos y el cumplimiento regulatorio en la agricultura.

Los antibióticos más activos contra los aislados clínicos de Pediococcus en estudios de susceptibilidad incluyen penicilina G, imipenem, gentamicina, netilmicina, eritromicina, clindamicina, rifampicina, cloranfenicol, daptomicina y ramoplanina.

Actividad hemolítica y factores de virulencia

Las cepas probióticas de alta calidad son no hemolíticas (gamma hemolíticas). Las cepas P10 y SY21/SY22 no muestran lisis de glóbulos rojos. Múltiples estudios de secuenciación del genoma completo han confirmado la ausencia de genes de resistencia a antibióticos transmisibles y de factores de virulencia en cepas bien caracterizadas, y organismos regulatorios como la EFSA han otorgado a la especie la consideración QPS.

La especificidad de cepa como consideración de seguridad

La evidencia de los beneficios es específica de cada cepa: muchos estudios industriales y en animales muestran efectos sólidos en cuanto a crecimiento, supresión de patógenos y seguridad alimentaria; la evidencia clínica en humanos está surgiendo, pero es heterogénea. Se requiere una identificación exacta de las cepas asociadas con infecciones, o de las cepas elegidas para el desarrollo de cultivos iniciadores o probióticos, y esta debe basarse en una taxonomía sólida.

Los ensayos clínicos, incluido el ECA en humanos de 12 semanas sobre la cepa GR-1, no reportaron eventos adversos significativos.

Referencias

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