Otros Nombres
Acinetobacter calcoaceticus biovar lwoffiiAcinetobacter calcoaceticus var. lwoffiiAcinetobacter genomospecies 9Acinetobacter mesopotamicusMima polymorphaMoraxella lwoffi
Acinetobacter lwoffii, anteriormente conocida como Mima polymorpha o Acinetobacter calcoaceticus var. lwoffii, es una bacteria bacilar Gram-negativa no fermentadora que pertenece al género Acinetobacter. Las bacterias del género Acinetobacter, cocos Gram-negativos, pertenecen a la familia Moraxellaceae, orden Pseudomonadales, clase γ-Proteobacteria. Las especies de Acinetobacter son saprófitas quimioorganotróficas aerobias; no forman esporas y no son capaces de fermentar la glucosa ni los carbohidratos.
Es importante señalar desde el inicio que A. lwoffii no es un ingrediente botánico, un extracto vegetal ni un suplemento dietético clasificado tradicionalmente en el sentido convencional. Es una bacteria cuya presencia en los alimentos, el suelo y el cuerpo humano ha generado interés científico sobre sus posibles propiedades inmunomoduladoras. Su caracterización como "ingrediente de suplemento dietético" o "ingrediente natural" es una designación emergente y comercialmente controvertida, y la mayor parte de la evidencia actual es preclínica (estudios en animales e in vitro). Ningún organismo regulador ha aprobado formalmente su uso como ingrediente probiótico o de suplemento dietético a la fecha de este artículo.
Acinetobacter lwoffii, anteriormente conocida como Mima polymorpha o Acinetobacter calcoaceticus var. lwoffii, es un bacilo Gram-negativo aerobio no fermentador. La especie fue descrita originalmente por Audureau y posteriormente reclasificada formalmente por Brisou, y la cepa tipo conservada en las principales colecciones de cultivos lleva la designación ATCC 15309 / CIP 64.10.
Debido a su capacidad para sobrevivir en condiciones de sequedad, pH bajo y un amplio rango de temperaturas, A. lwoffii, junto con A. johnsonii, se ha encontrado en alimentos congelados, tocino, huevos, leche pasteurizada y pescado. También es resistente a muchos desinfectantes, a la irradiación y a la desecación. Las especies de Acinetobacter tienen un genoma bastante variable que contiene diversos elementos genéticos móviles, como elementos IS, transposones, plásmidos y bacteriófagos, que a menudo se asocian con la resistencia a los antibióticos.
Las cepas de A. lwoffii se encuentran en una variedad de entornos naturales y artificiales, como suelos forestales y agrícolas, la piel y el intestino de animales y humanos, y agua dulce y de mar. Se considera parte de la flora cutánea normal y también puede habitar la orofaringe y el perineo humanos en hasta un 25 % de la población.
El género es capaz de sobrevivir en superficies húmedas y secas, y está presente en alimentos y en la piel humana sana. A. baumannii es la especie que se aísla con mayor frecuencia en humanos, mientras que A. lwoffii se encuentra entre las especies predominantes en los alimentos.
Particularmente relevante desde el punto de vista de la investigación inmunológica, A. lwoffii ha sido identificada como un organismo prevalente en establos agrícolas. El análisis de la microflora de establos en un entorno agrícola de Baviera (Alemania) reveló una bacteria abundante, el aislado F78 de Acinetobacter lwoffii, capaz de reducir las reacciones alérgicas en ratones, activar células de mamíferos in vitro e inducir un programa de polarización Th1 en las células dendríticas.
Se han reportado solo unos pocos genomas de cepas de A. lwoffii aisladas de entornos naturales, en concreto A. lwoffii ZS207 de una capa microbiana en una mina de oro, A. lwoffii M2a de una muestra de miel pero probablemente originada en el intestino de abejas, y A. lwoffii GC2 de suelo contaminado con petróleo.
A. lwoffii no tiene un historial documentado de uso intencional en sistemas de medicina tradicional como el Ayurveda, la Medicina Tradicional China o la herbolaria occidental. No figura en ninguna farmacopea, monografía ni referencia oficial de suplementos dietéticos en relación con el uso tradicional. El organismo ha estado presente en entornos donde los humanos han vivido y trabajado durante milenios, pero su identidad y sus funciones biológicas eran completamente desconocidas antes de la microbiología moderna.
La presencia del organismo en alimentos fermentados y crudos tiene una base fáctica: debido a su capacidad para sobrevivir en condiciones de sequedad, pH bajo y un amplio rango de temperaturas, A. lwoffii se ha encontrado en alimentos congelados, tocino, huevos, leche pasteurizada y pescado. Sin embargo, la sugerencia de que las poblaciones que históricamente han consumido alimentos fermentados se han beneficiado intencionalmente de A. lwoffii en particular es especulativa y no está respaldada por evidencia documentada en la literatura revisada por pares.
Lo que se puede afirmar con más confianza es que, en el contexto de la "hipótesis de la higiene", la susceptibilidad al asma y a las enfermedades alérgicas involucra variantes genéticas y exposición ambiental, alteración del microbioma y manipulación a gran escala del entorno durante el siglo pasado. Estos hallazgos dieron lugar a la hipótesis de la higiene, que sostiene que el enorme aumento de las enfermedades atópicas se correlaciona con un menor contacto con microbios y con menos infecciones durante la infancia. Varios estudios epidemiológicos han demostrado que los niños que crecen en un entorno agrícola desarrollarán menos trastornos atópicos más adelante en la vida. A. lwoffii ha sido identificada como un componente microbiano específico de dichos entornos agrícolas, y su función se ha investigado científicamente desde mediados de la década de 2000.
A diferencia de los suplementos de origen vegetal con perfiles fitoquímicos catalogados, las presuntas propiedades bioactivas de A. lwoffii se atribuyen a componentes estructurales celulares de la propia bacteria, en particular su lipopolisacárido (LPS) y los constituyentes de su pared celular.
El componente bioactivo de A. lwoffii más caracterizado en el contexto de la investigación sobre alergias es el lipopolisacárido (LPS) de la cepa F78. La evidencia indica que los efectos protectores contra la alergia de A. lwoffii F78 se deben a la activación de un programa de polarización T(H)1 en las células dendríticas humanas, y que el LPS de A. lwoffii F78 es responsable de estos efectos beneficiosos.
La estructura del LPS de A. lwoffii F78 es notable: el análisis estructural e inmunoquímico del lipopolisacárido de Acinetobacter lwoffii F78 identificó un LPS fuera de las Chlamydiaceae que contiene un epítopo de LPS específico de Chlamydia en su región central, un epítopo que anteriormente solo se había identificado en el LPS clamidial.
Las propiedades protectoras contra la alergia de Acinetobacter lwoffii F78 son conferidas por su lipopolisacárido, y se ha propuesto que esta sustancia debería considerarse una "sustancia de tipo fármaco" para la protección contra la alergia.
A. lwoffii interactúa con múltiples receptores de reconocimiento de patrones. El sistema inmunitario innato desempeña un papel central en el inicio de las respuestas efectoras, mediante la señalización a través de receptores de reconocimiento de patrones, en particular los receptores tipo Toll (TLR), y en el equilibrio del tipo de respuesta efectora de las células T, incluidas las células TH-1, TH-2 y T reguladoras. En concreto, se ha demostrado la capacidad de activación de TLR de A. lwoffii F78 tanto en modelos de programación inmunitaria materna como en la de la descendencia.
Se investigaron aislados en cuanto a su activación de receptores de reconocimiento de patrones, la maduración de células dendríticas humanas derivadas de monocitos, la regulación al alza de citocinas inflamatorias y la expresión del ligando Notch polarizante hacia Th1. A. lwoffii activa las células dendríticas e induce respuestas inmunitarias altamente polarizadas hacia Th1, incluida una mayor expresión del ARNm de delta-4 y una mayor secreción de IL-12, así como una menor expresión del ARNm de Jagged-1.
El principal mecanismo estudiado en relación con los posibles efectos beneficiosos para la salud de A. lwoffii es el desplazamiento del equilibrio inmunitario Th1/Th2. Se demostró que ambos aislados bacterianos (F78 y Lactococcus lactis G121) reducían las reacciones alérgicas en ratones, activaban células de mamíferos in vitro e inducían un programa de polarización TH1 en las células dendríticas. Las respuestas inmunitarias sesgadas hacia Th2 se asocian con afecciones atópicas como el asma y la rinitis alérgica; se propone que un desplazamiento hacia la señalización Th1 suprime estas respuestas.
La administración intranasal de Acinetobacter lwoffii alivió la inflamación de tipo Th2 mediante la modulación de la polarización de macrófagos: los macrófagos pulmonares tendieron a ser M2b y menos M2a y M2c. A. lwoffii también moduló las células linfoides innatas y las células T, lo que dio como resultado una respuesta inmunitaria de tipo 2 reducida.
Estos experimentos aportan un mecanismo novedoso de protección contra el asma inducida por Acinetobacter lwoffii, que opera a través de la activación epigenética mediada por IL-6 de la producción de IL-10, con efectos asociados sobre el microbioma intestinal. Este estudio confirma que los ratones deficientes en IL-6 son resistentes al efecto protector contra el asma impulsado por Acinetobacter lwoffii. En sentido descendente de la IL-6, las propiedades bloqueadoras del asma están mediadas por la IL-10, pero no por la IL-17.
En estudios con modelos de ratón, el contacto con la bacteria Acinetobacter lwoffii desencadena una respuesta proinflamatoria. Esta reacción está controlada por las sustancias mensajeras propias del organismo, las interleucinas. Los niveles elevados de interleucina-6 influyen entonces en las células inmunitarias del organismo.
La exposición intranasal materna a A. lwoffii F78 protegió contra el desarrollo del asma experimental en la descendencia. En la madre, la exposición a A. lwoffii F78 dio lugar a un aumento transitorio en la producción de citocinas proinflamatorias en el pulmón y el suero, y a una regulación al alza del ARN mensajero de TLR pulmonar. Por el contrario, se observó una supresión de los TLR en el tejido placentario.
Es particularmente notable que el contacto con la bacteria desencadena cambios físicos de amplio alcance. Como resultado de la estimulación bacteriana de células inmunitarias, como las células T, los científicos pudieron observar cambios en la flora intestinal natural, conocida como microbioma intestinal. En ratones deficientes en IL-6, la exposición a A. lwoffii aumenta las Muribaculaceae y las Sutterellaceae, y disminuye las Lachnospiraceae y las Bacillaceae, en comparación con los ratones no expuestos, restableciendo el estado observado en los ratones de camada de tipo silvestre.
Aunque la mayor parte de la atención se ha centrado en los efectos microbianos posnatales, existe evidencia emergente de efectos intrauterinos. Los estudios en humanos también muestran que la protección contra la alergia mediante la exposición microbiana in utero en entornos agrícolas rurales se asocia con una mayor función de las Treg neonatales, la expresión de FOXP3 y los efectos epigenéticos asociados (hipometilación) del gen FOXP3. Se han aislado de estos entornos cepas microbianas no patógenas (Acinetobacter lwoffii) y sus efectos se han examinado con mayor profundidad en modelos animales.
Contexto y base epidemiológica: Un número creciente de estudios epidemiológicos muestra que la exposición a un entorno agrícola durante la primera infancia influye fuertemente en el desarrollo de reacciones alérgicas más adelante en la vida, un concepto conocido como la "hipótesis de la higiene".
Estudio preclínico clave (Debarry et al., 2007, J Allergy Clin Immunol): De varias especies bacterianas identificadas en establos de granjas, se seleccionaron, aislaron y caracterizaron dos: Acinetobacter lwoffii F78 y Lactococcus lactis G121. Los aislados se investigaron en cuanto a su activación de receptores de reconocimiento de patrones, la maduración de células dendríticas humanas derivadas de monocitos, la regulación al alza de citocinas inflamatorias y la expresión del ligando Notch polarizante hacia TH1. Se demostró que ambos aislados bacterianos eran capaces de reducir las reacciones alérgicas en ratones, activar células de mamíferos in vitro e inducir un programa de polarización TH1 en las células dendríticas. Estos datos respaldan firmemente la hipótesis de la higiene, que sostiene que un entorno rico en estructuras microbiológicas, como un entorno agrícola, podría proteger contra el desarrollo de alergias. Este trabajo aporta los primeros datos sobre una posible aplicación de bacterias de establos en la protección contra la alergia.
Estudio mecanístico sobre el LPS (Debarry et al., 2010, Allergy): En un estudio de seguimiento, se investigó el impacto del LPS de A. lwoffii F78 en células dendríticas humanas derivadas de monocitos con respecto a la capacidad de polarización de células T colaboradoras, mediante experimentos de ELISA y PCR en tiempo real, así como microscopía confocal. La molécula responsable se caracterizó con mayor detalle mediante experimentos de bloqueo. Se demostró que A. lwoffii F78 inducía un programa de polarización T(H)1 en células dendríticas humanas.
Estudio de protección prenatal (Conrad et al., 2009, J Exp Med): Utilizando la bacteria de origen agrícola Acinetobacter lwoffii F78 junto con un modelo de ratón de inflamación alérgica de las vías respiratorias experimental, este estudio investigó la hipótesis de la higiene, la exposición microbiana materna (prenatal) y la participación de la señalización de TLR en la protección prenatal contra el asma. La exposición intranasal materna a A. lwoffii F78 protegió contra el desarrollo del asma experimental en la descendencia. Aunque el tratamiento prenatal con A. lwoffii F78 parece influir positivamente en los títulos de anticuerpos, su efecto puede no ser suficientemente fuerte como para anular los efectos del adyuvante utilizado. Además, es posible que la protección producida por el tratamiento prenatal con A. lwoffii F78 se produzca de manera independiente de las células B. Si este fuera el caso, indicaría que el tratamiento no previene la sensibilización en sí, sino que inicia mecanismos que previenen o atenúan la aparición de la respuesta inflamatoria ante la exposición al alérgeno.
Solidez de la evidencia: Todos los datos de protección contra alergia/asma para A. lwoffii se encuentran actualmente en fase preclínica (modelos de ratón y experimentos de cultivo celular). No se han publicado ensayos controlados aleatorizados en humanos que demuestren una prevención de la alergia atribuible específicamente a la suplementación con A. lwoffii. Los datos epidemiológicos que respaldan la hipótesis de la higiene son sólidos, pero el vínculo entre la exposición específica a A. lwoffii —en contraposición al microbioma más amplio del entorno agrícola— y la protección contra la alergia en humanos no se ha establecido en ningún ensayo clínico.
Estudio de polarización de macrófagos (Kang et al., 2022, Clinical & Experimental Allergy): Aunque los macrófagos pulmonares están directamente expuestos a estímulos externos, sus funciones inmunológicas exactas en el asma siguen siendo, en gran medida, desconocidas. El objetivo de este estudio fue investigar el efecto antiasmático de Acinetobacter lwoffii en términos de modulación de los macrófagos pulmonares. Se determinó que la exposición intranasal a A. lwoffii suprimía el desarrollo del asma al suprimir la respuesta de tipo 2 mediante la modulación de la activación de los macrófagos pulmonares, desplazando los macrófagos M2a y M2c hacia macrófagos M2b. Este estudio utilizó un modelo de ratón (ratones hembra BALB/c de 6 semanas de edad, sensibilizados y expuestos con ovoalbúmina), con citometría de flujo para evaluar el fenotipo de los macrófagos, las células linfoides innatas y las células T. No constituye evidencia clínica en humanos.
Estudio del mecanismo de la IL-6 (Alashkar Alhamwe et al., 2023, Allergy): La exposición temprana a ciertas bacterias ambientales, incluida Acinetobacter lwoffii (AL), se ha implicado en la protección contra enfermedades inflamatorias crónicas, incluido el asma, más adelante en la vida. Sin embargo, los mecanismos subyacentes en la interfaz entre el sistema inmunitario y los microbios siguen siendo, en gran medida, desconocidos. Se investigaron los efectos de la exposición intranasal repetida a AL sobre las respuestas inmunitarias innatas locales y sistémicas en ratones de tipo silvestre y en ratones deficientes en IL-6, IL-10 e IL-17, expuestos a inflamación alérgica de las vías respiratorias inducida por ovoalbúmina. Estas investigaciones se ampliaron con análisis del microbioma.
El alivio de la inflamación alérgica de las vías respiratorias inducido por Acinetobacter baumannii no es una observación aislada dentro de la especie Acinetobacter, ya que se había demostrado previamente que el tratamiento intranasal de ratones con A. lwoffii F78, un aislado no patógeno de Acinetobacter cultivado a partir de establos agrícolas, también suprimía la eosinofilia de las vías respiratorias y la hiperreactividad de las vías respiratorias.
Solidez de la evidencia: La evidencia de efectos antiasmáticos es exclusivamente preclínica (modelos de ratón). Las vías mecanísticas (IL-6/IL-10, polarización de macrófagos, señalización de TLR) están cada vez mejor caracterizadas en sistemas animales y de cultivo celular, pero la traslación a resultados clínicos en humanos aún no se ha demostrado.
En ratones deficientes en IL-6, la exposición a A. lwoffii aumenta las Muribaculaceae y las Sutterellaceae, y disminuye las Lachnospiraceae y las Bacillaceae, en comparación con los ratones no expuestos, restableciendo el estado observado en los ratones de camada de tipo silvestre. Esto sugiere que las acciones inmunológicas de A. lwoffii podrían transmitirse en parte a través de cambios secundarios en la microbiota intestinal comensal, aunque su relevancia clínica en humanos no se ha establecido.
Cabe señalar que algunos estudios han clasificado a A. lwoffii como un organismo intestinal potencialmente proinflamatorio. Algunos informes sugieren que Acinetobacter lwoffii se encuentra entre las especies consideradas bacterias patógenas con un efecto "proinflamatorio" en los esquemas de clasificación de la microbiota intestinal. Esta aparente contradicción —en la que el organismo puede ser antiinflamatorio en el contexto de las vías respiratorias/sistémico, pero proinflamatorio en el intestino— refleja la naturaleza específica de la cepa y el contexto en cuanto a sus efectos, así como lo incompleto del conocimiento actual.
Más recientemente, Acinetobacter lwoffii y Lactococcus lactis se han identificado en el entorno de granjas tradicionales, lo que respalda aún más el concepto de que los componentes ambientales desempeñan un papel decisivo en la programación de las respuestas inmunitarias tempranas. Varios enfoques demuestran claramente que la vía de exposición, el momento de la exposición y la dosis son variables críticas que determinan el resultado de las respuestas inmunitarias subsiguientes. El sistema inmunitario innato desempeña un papel central en el inicio de las respuestas efectoras, mediante la señalización a través de receptores de reconocimiento de patrones, en particular los receptores tipo Toll (TLR), y en el equilibrio del tipo de respuesta efectora de las células T, incluidas las células TH-1, TH-2 y T reguladoras.
El potencial de un uso farmacéutico deliberado de A. lwoffii se refleja en la actividad de patentes. Una patente estadounidense describe el uso de bacterias de las especies Lactococcus y/o Acinetobacter como organismos naturales, no manipulados genéticamente. Se especifica el uso de estas bacterias en forma aislada: ya sea una especie de Lactococcus o una especie de Acinetobacter, preferentemente Acinetobacter lwoffii, particularmente preferente la cepa F28 de Acinetobacter lwoffii, o una mezcla de ambas especies, empleadas en una composición farmacéutica para la protección contra alergias y trastornos inflamatorios. Esto representa una aplicación terapéutica en investigación, no aprobada.
No se ha establecido una dosis estandarizada para humanos de A. lwoffii como suplemento dietético, y no se han publicado ensayos clínicos en humanos que reporten datos de relación dosis-respuesta. La siguiente información relacionada con la dosificación proviene exclusivamente de fuentes preclínicas y de patentes:
Al ser una bacteria ubicua en la naturaleza, se considera un miembro de la flora normal que habita la orofaringe, la piel humana y el perineo en aproximadamente el 20 % a 25 % de los individuos sanos. Cuando los pacientes tienen el sistema inmunitario deteriorado o comprometido, la bacteria se convierte en un patógeno oportunista que puede causar infecciones nosocomiales.
En general, las especies de Acinetobacter se consideran no patógenas para individuos sanos, pero pueden causar infecciones en personas debilitadas e inmunocomprometidas.
Aunque A. baumannii es la especie de Acinetobacter con mayor importancia clínica causante de infecciones, se ha reportado un aumento de A. lwoffii como patógeno hospitalario asociado con infecciones nosocomiales como septicemia, neumonía, meningitis, infecciones del tracto urinario, infecciones cutáneas, gastroenteritis e infecciones de heridas.
Puede causar infecciones en huéspedes humanos, en particular infecciones asociadas a catéteres en pacientes inmunocomprometidos. También se ha asociado con al menos un caso de gastroenteritis.
Los resultados confirman que la bacteriemia por A. lwoffii asociada a catéteres en huéspedes inmunocomprometidos se asocia con un riesgo bajo de muerte. Sin embargo, este estudio identificó cepas de A. lwoffii multirresistentes (MDR) que causan bacteriemia en pacientes con catéter inmunocomprometidos.
Un aislado clínico multirresistente de A. lwoffii, designado WJ10621, porta un plásmido con el gen de resistencia NDM-1, uno de los genes de carbapenemasa más clínicamente significativos. Este hallazgo es motivo de considerable preocupación, ya que indica una capacidad de transferencia horizontal de genes entre A. lwoffii y otros organismos resistentes a fármacos.
Los estudios han indicado que los nuevos aislados clínicos de A. lwoffii mostraron una mayor resistencia a la irradiación en comparación con los aislados de la década de 1970, lo que genera preocupación sobre la persistencia de A. lwoffii en dispositivos médicos esterilizados por irradiación, especialmente en las unidades de cuidados intensivos (UCI).
El patógeno emergente A. lwoffii es la principal causa de infecciones sanguíneas derivadas de Acinetobacter en Inglaterra y Gales, seguido por el ampliamente estudiado A. baumannii. Sin embargo, A. baumannii ha desarrollado una resistencia multifármacos generalizada, mientras que A. lwoffii ha permanecido sensible a casi todos los antibióticos. Aunque la investigación sobre A. baumannii está aumentando y se sabe más sobre su resistencia a los antibióticos, persiste un vacío de conocimiento en la comprensión del patógeno oportunista emergente A. lwoffii.
Los aislados de A. lwoffii tenían menos probabilidades de ser multirresistentes que los de A. baumannii, pero se han aislado y documentado cepas MDR.
A. lwoffii es resistente a muchos desinfectantes, a la irradiación y a la desecación. Acinetobacter puede vivir en superficies húmedas y secas durante semanas y puede aerosolizarse después de que un paciente infectado tosa. Su propensión a sobrevivir en diversas superficies crea amplias oportunidades para que los pacientes contraigan la bacteria.
Ninguna autoridad regulatoria —incluidas la FDA de EE. UU., la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) o la OMS— ha evaluado ni aprobado a Acinetobacter lwoffii como ingrediente probiótico o de suplemento dietético. La EFSA no ha otorgado el estatus de presunción cualificada de seguridad (QPS, por sus siglas en inglés) a ninguna especie de Acinetobacter. La bacteria se indica explícitamente para uso exclusivo en investigación de laboratorio en las principales colecciones de cultivos, como la ATCC, y el producto está destinado únicamente al uso en investigación de laboratorio, sin fines terapéuticos en animales o humanos, ni para consumo humano o animal, ni para uso diagnóstico.
La siguiente tabla resume el estado actual de la evidencia sobre A. lwoffii en la investigación relacionada con la salud:
Condiciones de salud que Acinetobacter lwoffii puede ayudar a apoyar.
Sistemas corporales que Acinetobacter lwoffii puede ayudar a apoyar.