Las bacterias del ácido láctico (III): futuras promesas

En la primera entrada de esta serie de blogs empezamos a hablar de las bacterias del ácido láctico y en la segunda vimos algunos de sus beneficios como probióticos. En esta tercera y última entrada vamos a ver una de las promesas más interesantes que se están investigando hoy en día: su uso como vectores profilácticos o terapéuticos, especialmente como vacunas.

La semana pasada acabamos el blog diciendo que había una relación entre este grupo de microorganismos y el sistema inmune del individuo. ¿Y cómo se da esta relación? Después de la ingesta, estas bacterias se exponen a las duras condiciones del sistema digestivo (como la extrema acidez del estómago), pero aun así llega cierta cantidad bacterias vivas al intestino. De hecho, algunas especies de lactobacilo (miembro de este club) se encuentran entre otros microorganismos propios de la microbiota o flora intestinal. Por el contrario, otras especies de bacterias del ácido láctico, como Lactococcus lactis, no poseen la capacidad para residir en el intestino humano y acaban siendo expulsado con las heces.
En las mucosas del aparato digestivo hay una intensa actividad del sistema inmune, continuamente controlando el contenido de la luz del tubo digestivo. Esto incluye no solo los alimentos que están siendo digeridos, sino que también todos los microorganismos inofensivos de la flora intestinal y, en algunos casos, agentes patógenos contra los que hay que activar alguna respuesta defensiva (como por ejemplo el Rotaovirus que vimos en la última entrada). El sistema inmune se balancea entre generar esta respuesta y mantener una tolerancia contra lo que no es peligroso. Es en este equilibrio donde se mueven las bacterias del ácido láctico.
Esquema de la interacción entra bacterias láctias y sistema inmune en el aparato digestivo. Más información aquí.

Los microorganismos inocuos generan una pequeña respuesta por sí mismos, por ejemplo la generación de anticuerpos secretados (IgA). Pero si expresan un antígeno recombinante, éste puede generar una mayor respuesta. Y ésta es una de las bases de estas vacunas: presentar el antígeno directamente en las mucosas. El uso de bacterias del ácido láctico como vehículos vacunales se basa en el precedente de usar como vehículos patógenos atenuados. Pero el primer grupo de bacterias presenta una mayor seguridad como mejoría.

Las bacterias lácticas han sido estudiadas como vectores vacunales y han dado resultados positivos de protección de contra diferentes enfermedades, incluyendo los patógenos: Tetanus, Streptococcus pneumoniae, virus del papiloma y HIV. En los diferentes estudios se daba una respuesta inmune que variaba mucho de un caso a otro: respuesta humoral con más o menos anticuerpos de cada isotipo y diferentes respuestas celulares (variando la respuesta éntre las diferentes clases de linfocitos CD8 i de CD4). Esta respuesta varía según muchas variables como la cepa del vector y el antígeno que se presenta, pero además se puede dirigir gracias a otras estrategias como la coexpresión de citoquinaso vehiculando ADN en vez del antígeno directamente.
Aun así estos resultados se ven limitados porque todos se han dado en modelo animal. Y es que, como vacunas, las bacterias del ácido láctico no han llegado a pruebas clínicas en humanos. Uno de las razones podría ser la falta de sistemas de contención de estos microorganismos modificados genéticamente. Es decir, que no tenían ningún sistema para evitar que se liberasen a la naturaleza.
En esta tabla se muestran diferentes aplicaciones que se dan a los diferentes productos presentados por bacterias del ácido láctico. Más información aquí.
Pero por suerte ha habido un caso donde una bacteria láctica modificada genéticamente sí se ha probado en fases clínicas en humanos. No me he contradicho, porque no es una vacuna. Se trata de una cepa de Lactococcus lactis con el gen humano de una citoquina (la interleucina-8) con la que se estudia tratar la enfermedad inflamatoria intestinal (sistema patentado bajo el nombre comercial de Actobiotics). En este caso no hablamos de un uso profiláctico (es decir, como vacuna) sino de un uso terapéutico. Dicha cepa sí tiene un sistema de contención (basado en la delección del gen de la ThyA), y el hecho de haber llegado a fases clínicas da esperanza a que vayan a llegar otros casos. Éstos no solo son como vacunas (lo acabamos de ver) sino que también tratar otras males, como enfermedades inflamatorias y alergias (la tolerancia a los alérgenos se puede conseguir cambiando la respuesta inmune que se da hacía estos) Un caso muy interesante es en el que se lograba la prevención de caries dental vía a un Lactobacillus zeae que, desde la boca, secretaba un anticuerpo contra el causante de las caries (Streptococcus mutans).
 
Como conclusión para esta serie de publicaciones, podemos decir que las bacterias del ácido láctico prometen, y mucho. Partimos de que ya tienen una gran importancia en la industria alimentaria tradicional y ahora en la industria de los alimentos probióticos. Además, puede que dentro de un futuro tengan un papel importante en la prevención y tratamiento de enfermedades. ¡Así que cada vez son más atractivas para la biotecnología!

Enlaces de interés:
Uso potencial de bacterias lácticas como vehículos vacunales
Mucosal delivery of therapeutic and prophylactic molecules using lactic acid bacteria
Lactococcus lactis-based vaccines from laboratory bench to human use: an overview

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