Características e Modo de ação
de bactérias probióticas
Prof. Dr. Everlon Cid Rigobelo
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Definição
Probióticos são microrganismos que em
quantidades adequadas promovem
◦ Benefícios aos hospedeiros
Problemas com probióticos
Schuwab, 1993
Lactobacillus casei
◦ Febre, artrite, lesões hepatobiliares
◦ Presença de peptidioglicano na Parede Celular
◦ Citocina indutor
Problemas com probióticos
Cannon et al., 2005
Uso de 6 cepas probióticas
◦ 24 mortes
Pacientes
◦ Sofriam de pancreatite aguda
◦ Imuno-comprometidos
Problemas com probióticos
Lactobacillus rhamnosus
◦ Metabolizar glicoproteínas
◦ Lise de coágulos de fibrinas
Modulação do Sistema Imune
Aumento da circulação de IgA
◦ Mucosas do intestino
◦ Trato respiratório e urogenital
Prevenção
◦ Contra a colonização por patógenos
Modulação do Sistema Imune
Aumento da circulação de IgM
◦ Expressa na superfície de Linfócito B
◦ Mediados por linfócito B
◦ Elimina patógenos nos estágios iniciais da
imunidade
◦ Antes da síntese de IgG
Modulação do Sistema Imune
Aumento do linfócitos T Migração de células de memória B e T para sítios da
infecção
Proliferação – indução local - produção
◦ Citocinas
Síntese de Citocinas
Moléculas envolvidas na emissão de sinais
entre às células no desencadeamento das
células imunes
São produzidas por monócitos, macrófagos
e linfócitos
◦ Interferons (IFN)
◦ Interleucinas (IL)
Modulação do Sistema Imune
Hospedeiro é exposto ao antígeno
◦ Resposta células do sistema imune
◦ Liberação de citocinas
Linfócitos associados ao tecido do intestino
dos animais
◦ Manutenção da homeostase
Modulação do Sistema Imune
Bactérias probióticas
◦ Induzem a produção de citocinas pro-
inflamatórias
◦ α de necrose de tumor
◦ Interleucina 6 de células mononuclear periférica
Modulação do Sistema Imune
Lactobacillus casei
◦ Inibem o crescimento de Pseudomonas
aeroginosa e Listeria monocytogenes
◦ Aumentando o nível de macrófagos
◦ Pseudomonas aeroginosa
Oportunista – vive no solo em ambientes
hospitalares
Acomete – sistemas respiratório, urinário
Presentes após queimaduras
Sintetizam a Exotoxina A – inibição de síntese
proteica por eucariontes e necrose.
Pseudomonas aeroginosa
Listeria monocitogenes
◦ Listeriose – septicemia, meningite, encefalite,
infecção intra-uterina com ocorrência de aborto
◦ Consumo de alimentos contaminados
Queijos, leite, carnes e peixes
Listeria monocitogenes
Modulação do Sistema Imune
Lactobacillus acidophilus
Bifidobacterium bifidum
Aumenta a imunidade não específica
◦ Principalmente em neonatos
◦ Aumento de IgA em crianças
Lactobacillus acidophilus
Bifidobacterium bifidum
Atividade antitumorais
Enzimas sintetizadas por microrganismos
◦ Podem converter procarcinogênicas em
carcinogênicas causando câncer de cólon
◦ Essas enzimas são:
Azoredutase, β glucuronidase, nitroredutase
Atividade antitumorais
Lactobacillus acidophilus
Lactobacillus rhamnosus
Diminuem a atividade dessas enzimas em
carnívoros
◦ Isso ocorre no intestino
◦ A enzima perde a atividade enzimática por
mecanismo desconhecido
Lactobacillus rhamnosus
Atividade antitumorais
Lactobacillus acidophilus
Lactobacillus bulgaricus
Supressão do Sarcoma 180
Prevenção contra a recorrência de câncer
na bexiga
Atividade antitumorais
Nitrato podem ser convertidos em
substâncias nitrosaminas carcinogênicas
Lactobacillus e Bifidobacteria
◦ Capturam esses nitratos diminuindo essas
substâncias nitrosaminas
Atividade antitumorais Sais biliares estão associados ao câncer de
cólon
◦ Lactobacillus reduz a biotransformação dos sais
biliares de primária para secundária, reduzindo a
possível iniciação do câncer
Redução do pH no intestino por LAB
◦ Inibe o crescimento de bactérias putrefativas
◦ Assim prevenindo contra o câncer de intestino
Atividade antitumorais
Aflatoxina é uma toxina produzida por
muitos bolores
Possui um grande potencial carcinogênico
Existem 13 tipos de aflatoxinas
◦ B1, b2, G2, G3, M e M2
Atividade antitumorais
Lactobacillus casei, L. rhamnosus
◦ Inibem a síntese de aflatoxinas
◦ Aflatoxinas B1, G1 e B2
Redução de Colesterol
Leite fermentado com LAB e Streptococcus
cerevisiae
◦ Reduziu os níveis de colesterol no soro sanguíneo
Enterococcus faecium
◦ Reduziu o colesterol em suínos em dietas com
elevados níveis de colesterol
Redução de colesterol (entretanto)
334 indivíduos foram tratados com
L. acidophilus e L. delbrueckii subsp
bulgaricus
◦ Níveis de lipoproteínas no soro não
MUDARAM
Redução de colesterol (entretanto)
Enterococcus faecium fornecidos em 6
semanas
◦ Aumentou o colesterol e o LDL
◦ Houve uma diminuição acentuada após os
testes
◦ Houve um aumento de iodonitrotetrazolio
◦ Aumento na produção de superóxidos
◦ Elevada produção de IgG
Redução de colesterol
A redução do colesterol
◦ Não ocorre devido à assimilação ou ainteração química entre a bactéria e ocolesterol
Provavelmente ocorre
◦ Co-precipitação do colesterol com saisbiliares desconjugados em pH<6.0
◦ A interação entre o colesterol e superfíciecelular da bactéria é apenas física
Redução do Colesterol
O metabolismo entre colesterol e sais
biliares são interligados
Colesterol é o precursor para a síntese
de sais biliares
Redução do colesterol
Durante a circulação enterohepática
◦ Desconjugação dos sais biliares em ácidos
biliares pela bile salt hidrolase (BSH)
Ácidos biliares livres não são reabsorvidos
◦ Glicina e taurina são excretados nas fezes
Perda de sais biliares
◦ Aumenta o catabolismo de colesterol para
ácidos biliares diminuindo o colesterol
Redução do colesterol
Lactobacillus, Enterococcus
Peptostreptococcus, Bifidobacterium
Clostridium, Bacteroides
◦ Sintetizam bile salt hidrolase (BSH)
Diminuição da Intolerância a
Lactose
Asiáticos e Africanos
◦ Perda da enzima β-galactosidase
◦ Redução da atividade lactase por uma infecção
por rotavírus gastrointerites
Streptococcus salivarius subsp
thermophilus
Lactobacillus delbrueckii subsp bulgaricus
◦ Produzem elevados níveis de β-galactosidase
Diminuição da Intolerância a
Lactose
Lactose de yoghurt e leites contendo
Lactobacillus acidophillus
◦ São melhores absorvidos por pessoas que tem
intolerância a lactose
Pessoas que se alimentaram desses produtos
◦ Tiveram menores sintomas relacionados
◦ Menor concentração de H2 na sopro
Normalização do trânsito intestinal
Normalização do trânsito intestinal
Lactobacillus GG
◦ Acelerada recuperação da diarreia aguda em
crianças
◦ Voluntário tratados com eritromicina
Diminuição dos sintomas como
◦ Diarréia, dor no estômago, náuseas
◦ Recuperação mais rápida
Normalização do trânsito intestinal
Enterococcus faecium SF68
◦ Reduziu a duração da diarreia em adultos
Diarreia causada por Clostridum difficile
◦ Ocorrem após tratamento com antibióticos
Lactobacillus rhamnosus
◦ Diminuiu os sintomas
Saccharomyces boulardii
Normalização do trânsito intestinal
Pacientes com câncer pélvico recebendo
radioterapia
◦ Receberam leite fermentado com Lactobacillus
acidophilus e Bifidobacterium
◦ Baixa constipação
◦ Baixa ocorrência de diarréia
Normalização do trânsito intestinal
Lactobacillus casei cepa Shirota do Yakult
◦ Melhorou constipação severa
Bifidobacterium animals cepa Danone
◦ Melhorou o trânsito intestinal de mulheres
saudáveis
Benefícios para os Ruminantes
Ruminantes jovens
◦ Mais susceptíveis a colonização por patógenos
Probióticos
◦ Estabilizam a microbiota intestinal
◦ Competem por nutrientes
◦ Competem por receptores
◦ Sintetizam bacitracinas
Benefícios para os Ruminantes
Situações de estresses
◦ Desmame, período de lactação
Constituição da Microbiota Ruminal
◦ Bactérias anaeróbicas
◦ Protozoários anaeróbicos
◦ Fungos anaeróbicos
◦ Archaea
Digestão de 70-75%
componentes da dieta
Halófilas
Metanogênicas
Extremófilas
Benefícios para os Ruminantes
Acidose
◦ Perda de peso
◦ Traumatismo
◦ Abscessos no fígado
◦ Diminuição
◦ Inflamação
◦ Streptococcus bovis síntese de ácido láctico
Bactérias anaeróbicas
Protozoários anaeróbicos
Fungos anaeróbicos
Archaea
Benefícios para os Ruminantes
Probióticos – limita a síntese de lactato
Estimula o crescimento de protozoários
Limita a acidez
Evitando o risco de acidose
Benefícios para os Ruminantes
Saccharomyces cerevisiae
Encefalopatia Hepática
Pacientes com problemas no fígado
◦ Concentram elevados níveis de amônia
Ocorrência de encefalopatia
Ingestão de Lactobacillus acidophilus
◦ Diminuiu os níveis de urease nas fezes e de
amônia no sangue.
Encefalopatia Hepática
Enterococcus faecium
◦ Diminuiu amônia no sangue
◦ Melhorou o estado mental
◦ Melhorou o desempenho psicomotor
Tratamentos de Úlceras Pépticas
Lactobacillus acidophilus
◦ Inibiu o crescimento de Helicobacter pylori
◦ Efeito de produtos do metabolismo
Lactobacillus salivarius
◦ Inibiu a ligação entre H. pylory e a interleucina-8
Tratamentos de Úlceras Pépticas
Lactobacillus
◦ São ácidos tolerantes podem sobreviver em
condições estomacais
◦ Eles são bons candidatos para o tratamento
de úlceras pépticas
Ácido Tolerante
Principal metabolismo dos probióticos
Ácidos penetram na células microbianas e
interfere nas principais funções
Reduzindo o pH intracelular
Ácido acético
◦ Mais efetivo contra Bactérias gram (-)
◦ Bolores e leveduras
Ácido Tolerante
Bifidobacteria
◦ Produz ácido acético e láctico 3:2
◦ São mais efetivas no controle de patógenos e
leveduras no TGI comparado com Lactobacillus
Ácido Tolerante
Tolerância aos ácidos depende:
◦ Valor de pH e do tempo de exposição
Geralmente cepas com propriedades
colonizadoras são menos ácidos tolerantes
Ácido Tolerante
Lactobacillus paracasei
◦ Baixa resistência ao suco gástrico in vitro
◦ Excelente sobrevivência no trato gastrointestinal
Bifidobacteria bifidum
Lactobacillus acidophilus
Lactobacillus bulgaricus
Streptococcus thermophilus
Ácido Tolerante
Foram inoculadas no intestino e foram
avaliados parâmetros como:
◦ Peristaltismo, alterações no pH
◦ Alterações nas concentrações de enzimas e Bile
Bile grande influência na sobrevivência das
bactérias
Adesão à células epiteliais
◦ Importante e pode ser reduzida pela exposição
ao baixo pH
◦ Aderência é reduzida após a passagem através do
estômago
◦ Proteases do suco pancreático limita a adesão
◦ Alterações das propriedades das superfícies
celulares
Adesão ao muco e Células Epiteliais
Sob condições normais as bactérias
◦ Probióticas estão em competição com outras
bactérias da microbiota
◦ Estas precisam ser fornecidas diariamente para
causarem o efeito esperado
◦ Precisam superar as adversidades do meio
Adesão no intestino
Células Intestinais sem adesão
Adesão
Adesão
Adesão ao muco e Células Epiteliais
Lactobacillus acidophilus LB
◦ Cultivados em células Caco-2
◦ Inibiu a adesão de E. coli patogênica
Lactobacillus rhamnosus
◦ Diminuiu a adesão E.coli e Klebsiella pneumoniae
Adesão ao muco e Células Epiteliais
Células Caco-2
◦ Expressa elevado níveis de mucina
◦ A presença de bactérias probióticas aumenta
essa expressão
◦ Dificultando a adesão pelo patógeno
Bacteriocinas sintetizadas pelos probióticos
◦ Exclusão competitiva
Adesão ao muco e Células Epiteliais
Lactobacillus johnsonii
◦ Inibiu o crescimento de Giardia intestinalis
◦ e sua ligação em células Caco-2
Lactobacillus acidophilus
◦ Bloqueou o ciclo intracelular de Salmonella enterica
◦ Inibiu o dano nas células causados por Salmonella e
E. coli
Camada Cristalina
◦ Sintetizadas por bactérias probióticas
◦ Na superfície de suas células
◦ Essa camada modifica-se com o ambiente
◦ Formadas por proteína única ou glicoproteína
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