Lactobacillus casei

Lactobacillus casei (Lacticaseibacillus casei): Una referencia integral

1. Identidad, nomenclatura y clasificación

Nombres actuales e históricos

Lacticaseibacillus casei es un organismo que pertenece al género más numeroso de la familia Lactobacillaceae, una bacteria del ácido láctico (BAL), clasificada anteriormente como Lactobacillus casei. La especie sigue siendo ampliamente referenciada en la literatura bajo su antiguo nombre Lactobacillus casei, y ambos nombres se usan indistintamente en contextos comerciales, regulatorios y científicos. Su clasificación taxonómica completa es: Dominio: Bacteria; Filo: Bacillota (Firmicutes); Clase: Bacilli; Orden: Lactobacillales; Familia: Lactobacillaceae; Género: Lacticaseibacillus; Especie: L. casei.

Su epíteto de especie deriva de la palabra latina casei, que significa "del queso", en alusión a su frecuente aparición en productos lácteos fermentados. Las cepas individuales se identifican mediante códigos de cepa (por ejemplo, Shirota, DN-114 001, ATCC 334) y deben considerarse por separado en cuanto a eficacia y seguridad. Los nombres alternativos incluyen Lactobacillus casei (nombre heredado), Lacticaseibacillus casei, y designaciones comerciales como L. casei Shirota o L. casei DN-114 001.

Características microbiológicas

Los lactobacilos son bacterias Gram positivas, con forma de bastón, anaerobias facultativas o microaerófilas, no formadoras de esporas, tolerantes a los ácidos y catalasa-negativas, cuyo contenido de G+C del ADN es generalmente inferior al 50 mol%. Los miembros del grupo L. casei son heterofermentativos facultativos, tienen un contenido de G+C del ADN de 45–47 mol% y presentan tipos idénticos de peptidoglicano (L-Lys-D-Asp). La especie es un microorganismo Gram positivo, con forma de bastón, no esporulado, que puede encontrarse en el tracto reproductivo y digestivo del cuerpo humano.

Complejidad taxonómica

El grupo Lactobacillus casei (LCG), compuesto por las especies estrechamente relacionadas Lactobacillus casei, Lactobacillus paracasei y Lactobacillus rhamnosus, se encuentra entre las especies probióticas de lactobacilos más ampliamente investigadas y aplicadas. Las tres especies han sido extensamente estudiadas, clasificadas y reclasificadas debido a sus propiedades promotoras de la salud. Históricamente, se presentaron apelaciones al Comité Internacional de Bacteriología Sistemática (ICSB, por sus siglas en inglés) para modificar el grupo L. casei; el estado de la nomenclatura de este grupo ha sido objeto de cierta controversia desde 1989, con una clasificación que ha oscilado entre L. casei y L. paracasei. Aunque este grupo comprende muchas cepas de valor comercial, su estatus taxonómico ha sido durante mucho tiempo motivo de controversia, debido al uso de métodos con resolución taxonómica inadecuada, lo que ha llevado a que las especies sean etiquetadas incorrectamente en productos, publicaciones y algunas secuencias de ADN disponibles públicamente.

Fuentes naturales y nichos ecológicos

Debido a su naturaleza acidúrica, L. casei se encuentra en muchos alimentos fermentados tanto de origen vegetal (por ejemplo, vegetales fermentados, masa madre, vino) como animal (por ejemplo, productos lácteos, embutidos curados y salchichas fermentadas). Las especies de Lactobacillus forman parte de la microbiota de humanos y animales, donde colonizan el tracto gastrointestinal (TGI) y el tracto urogenital. También se encuentran en una variedad de productos alimenticios, desde frutas y verduras hasta una gama de productos fermentados de forma natural. Estas cepas, que se utilizan frecuentemente en la fermentación de alimentos como el queso y el yogur, han sido cultivadas y estudiadas. L. casei se encuentra en el queso cheddar, siendo L. casei y L. rhamnosus reconocidas como las especies predominantes en el queso cheddar fabricado en Australia y Nueva Zelanda.

2. Uso tradicional e histórico

El uso de alimentos fermentados refleja una relación íntima entre los seres humanos y los microorganismos, y en particular los lactobacilos, que se remonta a más de 8000 años. Personas de todo el mundo han desarrollado una enorme variedad de alimentos fermentados a partir de la leche de vacas, cabras, camellos, búfalos y otros animales, o de material vegetal equivalente como la soja y el maíz. Las diferencias en las tecnologías de fermentación y en los entornos microbianos dieron lugar a diferentes sabores, formas y texturas. Los alimentos fermentados suelen estar íntimamente ligados a la civilización, las costumbres, la cultura, las relaciones sociales y, en algunos casos, las creencias o la religión.

El LCG se ha utilizado desde hace mucho tiempo en fermentaciones, ya sea como cultivo adjunto o cultivo iniciador. La fermentación se basó originalmente en la conversión de carbohidratos en ácidos orgánicos, principalmente ácido láctico, con el fin de preservar los nutrientes de la leche, pero luego se desarrolló hacia otras capacidades asociadas con beneficios para la salud. Las cepas de Lactobacillus, reconocidas por potenciar la flora intestinal, abundan como probióticos en alimentos fermentados como el kimchi, el chucrut, el kumis, el yogur, el kurut, el queso, el kéfir y la kombucha.

Lactobacillus casei tiene una historia que comienza en el mundo de los lácteos tradicionales. Los científicos lo descubrieron por primera vez en el queso a principios del siglo XX, y en 1971 Hansen y Lessel lo reconocieron oficialmente como especie. El género Lactobacillus fue descrito formalmente por primera vez por Beijerinck en 1901. En 1919, Orla-Jensen lo dividió en tres subgéneros — Thermobacterium, Streptobacterium y Betabacterium — según su temperatura óptima de crecimiento y su vía de fermentación de hexosas.

Las aplicaciones tradicionales de los alimentos fermentados que contienen L. casei tenían un carácter empírico. Los alimentos lácteos y vegetales fermentados que contienen organismos similares a L. casei se han consumido durante siglos por sus propiedades conservantes y sensoriales, y por su asociación tradicional con la salud digestiva (leches fermentadas, quesos, encurtidos). Las afirmaciones tradicionales eran empíricas: mejora de la digestión, conservación de alimentos y bienestar general. Un hito en el uso deliberado de una cepa definida de L. casei fue la comercialización de la cepa Shirota por el científico japonés Minoru Shirota a partir de la década de 1930, que dio lugar al producto Yakult. La larga historia de uso de las especies de Lactobacillus en productos fermentados ha llevado a su reconocimiento como GRAS (generalmente reconocido como seguro, por sus siglas en inglés) por la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. (FDA), y les ha valido un lugar en la lista QPS (presunción cualificada de seguridad, por sus siglas en inglés) elaborada por la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA).

3. Componentes clave y compuestos activos

A diferencia de una hierba botánica con constituyentes fitoquímicos aislables, L. casei, como microorganismo vivo, ejerce sus efectos a través de un conjunto de componentes estructurales y secretados, metabolitos, y las consecuencias de su colonización y actividad metabólica dentro del huésped intestinal. A continuación se describen las principales entidades bioactivas.

Componentes de la pared celular

Está bien documentado que los componentes y estructuras de la superficie celular bacteriana son factores críticos para la interacción huésped-microbio, la modulación inmunológica y la simbiosis. Los receptores tipo Toll (TLR, por sus siglas en inglés) expresados en las células epiteliales e inmunitarias de los mamíferos actúan como receptores de reconocimiento de patrones, cada uno responsable de una variedad de componentes bacterianos distintos, como el peptidoglicano (PG), el ácido lipoteicoico (LTA) y el ácido teicoico de pared (WTA) de las bacterias Gram positivas, así como los flagelos, las lipoproteínas y los ácidos nucleicos.

Entre las principales entidades bioactivas identificadas se encuentran los patrones moleculares asociados a microbios (MAMP, por sus siglas en inglés), como el ácido lipoteicoico (LTA), el peptidoglicano (PGN), el exopolisacárido (EPS) y las proteínas de superficie. Estas moléculas son reconocidas por receptores de reconocimiento de patrones (PRR, por sus siglas en inglés) expresados en células inmunitarias epiteliales, incluidos los receptores tipo Toll (TLR) y los receptores tipo NOD (por ejemplo, NOD2). La transducción de señales ocurre predominantemente a través de la vía dependiente de MyD88, activando NF-κB y MAPK como ERK, JNK y p38, lo que contribuye simultáneamente a la regulación de la producción de citocinas, la activación de células dendríticas (DC) y el equilibrio de linfocitos Th1, Th2, Th17 y Treg.

Cuando se evaluaron fracciones subcelulares fraccionadas de Lactobacillus casei para determinar la activación de NF-κB y la producción de TNF-α en líneas celulares de macrófagos, se observó que la actividad seguía el siguiente orden: protoplasto > pared celular ≫ complejo polisacárido-peptidoglicano. Tanto los extractos crudos como los ácidos lipoteicoicos (LTA) purificados de L. casei indujeron significativamente la secreción de TNF-α en células de macrófagos y esplenocitos de manera dependiente de TLR2.

Exopolisacáridos (EPS)

Los MAMP, como el peptidoglicano (PGN), el ácido lipoteicoico (LTA) y los exopolisacáridos (EPS), interactúan con receptores de reconocimiento de patrones como los receptores tipo Toll, iniciando cascadas de señalización inmunológica que regulan la producción de citocinas y la inflamación. Los MAMP derivados de lactobacilos exhiben efectos inmunomoduladores duales: pueden potenciar las respuestas proinflamatorias (por ejemplo, IL-1β, IL-6 y TNF-α) en contextos inflamatorios, mientras que potencian las vías regulatorias mediante la IL-10 y la inducción de células T reguladoras (Treg) en entornos antiinflamatorios.

Proteínas de superficie: P40 y P75

Se han atribuido efectos protectores sobre el epitelio intestinal a P40 y P75, dos muramidasas de la pared celular bien caracterizadas presentes en el sobrenadante de cultivo de cepas pertenecientes al taxón Lactobacillus casei/paracasei/rhamnosus. Las vesículas extracelulares (EV) de Lactobacillus casei BL23 contienen ácido lipoteicoico (LTA), y toda la P40 detectada y la mayor parte de la P75 estaban asociadas a las EV y posiblemente localizadas en su superficie externa.

Ácido láctico y ácidos grasos de cadena corta

Al producir ácido láctico y otros metabolitos, L. casei puede alterar el pH luminal, lo que afecta la actividad enzimática y la absorción de nutrientes. La fermentación de fibra dietética y otros sustratos por parte de L. casei, y sus interacciones con la microbiota intestinal, también contribuyen a modificaciones en los perfiles de ácidos grasos de cadena corta (AGCC), que son relevantes para la motilidad intestinal, el metabolismo energético epitelial y el tono inmunológico sistémico.

4. Mecanismos de acción

Función de la barrera intestinal

Algunas cepas de L. casei regulan al alza las proteínas de unión estrecha en las células epiteliales, lo que puede favorecer la integridad de la barrera y reducir la translocación de productos microbianos. Algunas cepas de Lactobacillus presentan propiedades probióticas al mantener el equilibrio microecológico mediante diferentes mecanismos, como la función de la barrera mucosa y la inmunidad de barrera. Cabe destacar que no solo las células vivas, sino también los derivados de Lactobacillus (posbióticos: productos solubles secretados; y paraprobióticos: componentes estructurales celulares) pueden ejercer efectos antipatogénicos y funciones beneficiosas para la barrera mucosa intestinal.

Inmunomodulación

En la superficie mucosa, L. casei puede interactuar con células dendríticas, receptores epiteliales de reconocimiento de patrones y componentes inmunitarios secretores. Estas interacciones pueden dar lugar a la modulación de la producción de citocinas, el aumento de la IgA secretora y cambios en las respuestas locales de las células T. Algunas cepas de Lactobacillus presentan propiedades probióticas al mantener el equilibrio microecológico mediante mecanismos que incluyen la función de la barrera mucosa y la inmunidad de barrera, e incluso abordan algunos problemas neurológicos mediante la comunicación del eje microbiota-intestino-cerebro/hígado/pulmón.

Un estudio reciente encontró que la respuesta inmunitaria en el intestino delgado inducida por L. casei podría extenderse al sistema inmunitario sistémico. Al mismo tiempo, se produjo la activación de macrófagos y la estimulación de la producción de las citocinas proinflamatorias interferón-γ y TNF. Un mecanismo inmunorregulador subyacente de los lactobacilos es que la unión de los receptores tipo Toll (TLR) a los Lactobacillus activa el NF-κB para inducir expresiones génicas específicas.

Actividad de las células NK e inmunidad innata

L. casei Shirota (LcS) es capaz de promover la inmunidad innata al aumentar la actividad de las células NK, y mejora el estado inflamatorio al aumentar la relación IL-10/IL-12. Además, se ha descrito que LcS potencia la actividad de los linfocitos T citotóxicos (células CD8+) mediante la inducción de citocinas proinflamatorias. Estudios in vitro con células mononucleares de sangre periférica humana sugieren que LcS estimula a los monocitos/macrófagos para producir IL-12 y aumenta la actividad de las células NK.

Exclusión competitiva y resistencia a la colonización

Los probióticos pueden excluir o inhibir el crecimiento de ciertos patógenos; pueden mejorar la función de la barrera intestinal; y pueden modular la respuesta inmunitaria mucosa y/o sistémica, o las funciones metabólicas. El LCG debe ser capaz de sobrevivir a una serie de condiciones de estrés si se pretende utilizarlo en la industria, entre ellas el estrés oxidativo, el estrés osmótico, el estrés por frío, el estrés ácido y el almacenamiento prolongado. Además de la necesidad de tolerar estas condiciones durante el procesamiento de alimentos, las cepas vivas deben ser capaces de sobrevivir al paso por el TGI si están destinadas a fines promotores de la salud.

5. Evidencia científica por área de uso

5.1 Salud gastrointestinal y diarrea

Diarrea asociada a antibióticos (DAA)

Se ha reportado que LcS exhibe diversos efectos beneficiosos sobre la función y los trastornos gastrointestinales, incluyendo la prevención de la diarrea, la mejora de los movimientos intestinales y el alivio de los síntomas de colitis, así como propiedades inmunomoduladoras.

Varios ensayos controlados aleatorizados han examinado L. casei para la prevención o el tratamiento de la diarrea asociada a antibióticos. En un ensayo clínico aleatorizado doble ciego, un grupo de pacientes hospitalizados que contrajeron diarrea durante o después de 7 días de suspensión de antibióticos fueron aleatorizados para recibir probióticos (Lactobacillus casei y Bifidobacterium breve) o placebo tres veces al día. Se estudiaron setenta pacientes. La duración promedio de la diarrea entre quienes se curaron fue de 4.87 ± 2.13 días en el grupo probiótico y de 4.52 ± 2.55 días en el grupo control (p = 0.36). Cuatro (11.4 %) pacientes del grupo probiótico y diez (28.6 %) del grupo placebo no se curaron (p = 0.13). Aunque se observó una tendencia, la diferencia no alcanzó significación estadística en este estudio, lo que pone de relieve la heterogeneidad de los resultados en esta área. En un metaanálisis que incluyó a 707 pacientes de 0 a 18 años en seis estudios, se examinaron dosis entre 5.5 y 40 × 10⁹ UFC/día de probióticos de diferentes especies o cepas.

Estreñimiento

Dos semanas de ingestión consecutiva de 65 mL/día de bebidas que contenían 6.5 × 10⁹ UFC/mL de Lactobacillus casei cepa Shirota (LcS) produjeron una disminución significativa en la aparición de heces duras y grumosas en adultos con estreñimiento.

En un estudio que investigaba los efectos de LcS en pacientes con estreñimiento, se reclutaron 16 pacientes estreñidos y 22 participantes sin estreñimiento. Los sujetos consumieron 100 mL de una bebida con LcS (10⁸ UFC/mL) al día durante 28 días. Los metabolitos fecales no volátiles se determinaron mediante GC/MS. En los pacientes con estreñimiento, la intervención con LcS mejoró significativamente la frecuencia de defecación (de 4.81 a 7.81 veces por semana, p < 0.05), la consistencia de las heces (de 2.52 a 3.68, p < 0.05) y los síntomas relacionados con el estreñimiento. Se obtuvieron un total de 14 metabolitos fecales no volátiles como posibles metabolitos relacionados con el estreñimiento regulados por LcS.

Un ensayo separado, aleatorizado, doble ciego y controlado con placebo, examinó LcS en pacientes con estreñimiento y depresión. Los sujetos consumieron 100 mL de una bebida con LcS (10⁸ UFC/mL) o placebo cada día durante 9 semanas. Después de ingerir las bebidas durante este período, no se observaron diferencias significativas en las puntuaciones totales de síntomas de estreñimiento en el grupo LcS en comparación con el grupo placebo en general. Sin embargo, los síntomas relacionados con el desgarro rectal y la subescala de síntomas de las heces mejoraron más en el grupo LcS que en el grupo placebo. El consumo diario de LcS durante 9 semanas pareció aliviar el estreñimiento y mejorar potencialmente los síntomas depresivos en pacientes con depresión, y disminuyó significativamente los niveles de IL-6. La evidencia sobre LcS en el estreñimiento es alentadora pero mixta entre los ensayos, siendo el hallazgo más consistente la mejora en la consistencia de las heces más que la resolución completa de los síntomas.

Síndrome del intestino irritable (SII)

Los metaanálisis apuntan a un efecto modesto pero significativo de los probióticos sobre los síntomas del síndrome del intestino irritable (SII). Se realizó un estudio de intervención aleatorizado, doble ciego y controlado con placebo para evaluar el efecto del probiótico Lactobacillus casei Shirota (LcS) sobre los síntomas y la calidad de vida en pacientes con SII. Se incluyeron pacientes con SII (criterios de Roma II) de entre 18 y 65 años. El estudio consistió en un período de intervención de 8 semanas en el que los participantes recibieron probiótico (LcS) o placebo dos veces al día, seguido de un período de seguimiento de 8 semanas. El resultado principal fue una disminución de al menos el 30 % en una puntuación compuesta media de síntomas (MSS, por sus siglas en inglés) en la semana 8. Después del tratamiento probiótico con LcS, no se observó una mejora del 30 % en la MSS a las 8 semanas. Este resultado negativo es coherente con un hallazgo más amplio: en el campo del SII, un ECA con L. casei Shirota tampoco mostró una mejora significativa en el SII. En general, se necesita evidencia más consistente sobre la eficacia y seguridad de los probióticos para el tratamiento de pacientes con SII. La evidencia sobre LcS en el SII debe caracterizarse actualmente como débil e inconsistente.

Disfunción gastrointestinal relacionada con el estrés

Un estudio encontró que las puntuaciones de "malestar y dolor abdominal", así como de "indigestión" y "diarrea" aumentaron entre 1 y 2 semanas antes del examen en el grupo placebo, y que el consumo diario de L. casei cepa Shirota produjo una tendencia hacia la mejora en "malestar y dolor abdominal" y una mejora significativa de la "indigestión" en estudiantes de medicina expuestos a estrés académico. Este hallazgo, proveniente de un estudio clínico en estudiantes de medicina sanos, es preliminar, pero sugiere un papel plausible de LcS en los síntomas gastrointestinales modulados por el estrés.

5.2 Función inmunológica e infecciones de las vías respiratorias superiores

Un estudio prospectivo controlado y aleatorizado examinó el impacto de la leche fermentada con LcS (LcS-FM) consumida diariamente sobre las infecciones de las vías respiratorias superiores (IVRS) en trabajadores de oficina de mediana edad sanos. La incidencia de IVRS durante el período de intervención fue significativamente menor en el grupo LcS-FM que en el grupo de leche control (22.4 frente a 53.2 %, P = 0.002). El análisis de tiempo hasta el evento mostró una tasa significativamente mayor de ausencia de IVRS en el grupo LcS-FM. El número acumulado de episodios de IVRS y los días acumulados con síntomas de IVRS por persona fueron menores en el grupo LcS-FM, y la duración por episodio fue más corta. Se observó una inhibición tanto de las reducciones en la actividad de las células NK como de los aumentos en los niveles de cortisol salival en el grupo LcS-FM. Los resultados sugieren que el consumo diario de leche fermentada con LcS puede reducir el riesgo de IVRS en trabajadores de oficina de mediana edad sanos, probablemente mediante la modulación del sistema inmunológico.

Un estudio humano separado investigó las respuestas inmunológicas en adultos sanos que consumían una bebida probiótica que contenía LcS. Se investigó la ingesta diaria de una bebida probiótica que contenía LcS (1.3 × 10¹⁰ células vivas) en adultos sanos durante un período que incluyó 4 semanas de ingesta de LcS, 6 semanas de suspensión y un período final de 4 semanas de LcS. Se observó un aumento significativo en la expresión del marcador de activación de células T CD3+CD69+ y un aumento significativo en el marcador de células NK CD3+CD16/56+. La expresión del marcador de activación de células NK CD16/56+CD69+ en células sanguíneas no estimuladas ex vivo fue 62 % mayor en la semana 10 y 74 % mayor en la semana 14. Este estudio también encontró que LcS-FM inhibió los aumentos en los niveles de la hormona del estrés cortisol, que tiene la capacidad de disminuir la actividad de las células NK. Si bien estos datos inmunológicos humanos son alentadores, el vínculo mecanístico entre los cambios en las células NK y los resultados reales de las infecciones requiere mayor investigación. Los hallazgos de reducción de IVRS son prometedores, pero se basan en un número limitado de ensayos.

5.3 Enfermedad inflamatoria intestinal (EII)

En ensayos clínicos, varias cepas de Lactobacillus y Bifidobacterium han mostrado efectos terapéuticos en la EII. Se ha reportado que Lactobacillus casei, uno de los probióticos más utilizados, alivia múltiples enfermedades. Sin embargo, los efectos de esta especie sobre las enfermedades intestinales son específicos de la cepa. Se determinaron las características fisiológicas de 29 cepas de L. casei, incluyendo la tolerancia al tránsito gastrointestinal, la fermentación de oligosacáridos, la adhesión a células HT-29, el tiempo de generación, la producción de exopolisacáridos, la producción de ácido acético y la síntesis de ácido linoleico conjugado. Se evaluaron los efectos de cinco cepas candidatas en ratones con colitis inducida. Los resultados mostraron que solo Lactobacillus casei M2S01 alivió eficazmente la colitis; esta cepa recuperó el peso corporal, restableció la puntuación del índice de actividad de la enfermedad y promovió la expresión de citocinas antiinflamatorias. Gran parte de la evidencia en la EII para L. casei específicamente permanece en modelos animales; los ensayos clínicos humanos robustos que demuestren eficacia en la enfermedad de Crohn o la colitis ulcerosa son limitados.

Se investigó el lisado de la bacteria probiótica L. casei DN-114 001 por su capacidad para disminuir la gravedad de la inflamación intestinal en un modelo murino de EII. El efecto preventivo de la administración oral de Lc redujo significativamente la gravedad de la colitis aguda inducida por sulfato de dextrano sódico (DSS) en ratones BALB/c. Esta es evidencia preclínica y no puede extrapolarse directamente a resultados clínicos humanos.

5.4 Gastroenteritis aguda

Un estudio clínico prospectivo en pacientes hospitalizados examinó el efecto de la administración dos veces al día de LcS durante la gastroenteritis aguda. La administración de L. casei Shirota dos veces al día tuvo efectos positivos en la reducción de los movimientos intestinales, la mejora de la función renal y la inflamación en comparación con el grupo control. Los autores sugirieron que se podría considerar la administración adicional de LcS en pacientes con gastroenteritis aguda que presenten marcadores elevados de inflamación y/o insuficiencia renal aguda. El tratamiento con LcS produjo una disminución significativa de la PCR en los días cinco, seis y siete. Los recuentos de leucocitos disminuyeron en todos los grupos, siendo el efecto significativamente mayor en el grupo LcS que recibía antibióticos el día tres. Esta evidencia proviene de un único estudio prospectivo y requiere replicación.

6. Sistemas corporales y áreas de salud

• Sistema gastrointestinal: El área más extensamente estudiada. La evidencia respalda su papel en la consistencia de las heces, la frecuencia de los movimientos intestinales, la prevención de la diarrea asociada a antibióticos y, en menor medida, el manejo del estreñimiento. La evidencia en el SII es actualmente inconsistente.
• Sistema inmunológico: Algunas cepas de Lactobacillus presentan propiedades probióticas al mantener el equilibrio microecológico mediante mecanismos como la función de la barrera mucosa y la inmunidad de barrera, e incluso pueden abordar algunos problemas neurológicos mediante la comunicación del eje microbiota-intestino-cerebro/hígado/pulmón. La modulación de las células NK y el aumento de la IgA secretora son los efectos inmunológicos mejor documentados de cepas específicas de LcS.
• Vías respiratorias superiores: Datos limitados pero positivos de ECA sobre LcS en la reducción de la incidencia y duración de las IVRS en adultos sanos, probablemente mediados por inmunomodulación.
• Composición de la microbiota intestinal: La introducción de probióticos en el intestino puede modular la composición de la microbiota intestinal y, a su vez, regular el sistema inmunológico del huésped y modificar la respuesta inflamatoria. Los probióticos también pueden mejorar la función de la barrera intestinal y ejercer un impacto positivo en las condiciones fisiológicas y patológicas del huésped a través de metabolitos derivados de la microbiota intestinal.
• Salud mental / eje intestino-cerebro: Investigaciones emergentes han estudiado la influencia de LcS sobre la microbiota intestinal en el contexto de la depresión y el estrés. La evidencia sigue siendo preliminar; los resultados de los estudios son mixtos y las conclusiones son limitadas.

7. Formas de dosificación y dosis reportadas en estudios

Lacticaseibacillus casei (anteriormente Lactobacillus casei) es una bacteria del ácido láctico Gram positiva, no formadora de esporas, comúnmente utilizada como probiótico de grado alimentario; las dosis diarias típicas en estudios clínicos oscilan entre 1 × 10⁸ y 1 × 10¹⁰ UFC.

Las siguientes dosis han sido reportadas en estudios humanos publicados:

• En un estudio sobre el estreñimiento, los sujetos consumieron 100 mL de una bebida con LcS (10⁸ UFC/mL) al día durante 28 días.
• En otro estudio sobre el estreñimiento, se administraron 65 mL/día de bebidas que contenían 6.5 × 10⁹ UFC/mL de LcS durante 2 semanas.
• En un ensayo sobre el estreñimiento en pacientes deprimidos, los sujetos consumieron 100 mL de una bebida con LcS (10⁸ UFC/mL) o placebo cada día durante 9 semanas.
• En un estudio inmunológico, se utilizó la ingesta diaria de una bebida probiótica que contenía LcS a razón de 1.3 × 10¹⁰ células vivas por día durante varias semanas.
• En el ensayo aleatorizado sobre el SII, los participantes recibieron LcS o placebo dos veces al día durante un período de intervención de 8 semanas, seguido de un período de seguimiento de 8 semanas.

Comercialmente, L. casei se utiliza en la fermentación de productos lácteos y en su aplicación como probiótico. Las formas de dosificación encontradas en la investigación incluyen bebidas de leche fermentada, cápsulas y preparaciones incorporadas a alimentos. Cepas probióticas reconocidas, como L. casei ATCC 393, se han utilizado con éxito como cultivos iniciadores o adjuntos en la producción de productos lácteos y embutidos secos fermentados, especialmente en la producción de queso. Los productos en cápsulas suplementarias estandarizadas a recuentos de UFC definidos también son ampliamente utilizados, pero los rangos de dosis en estudios humanos basados en cápsulas varían considerablemente en la literatura.

8. Consideraciones de seguridad e interacciones

Seguridad en la población general

En adultos inmunocompetentes, L. casei es generalmente seguro; los eventos adversos comunes son síntomas gastrointestinales leves: hinchazón (~5–20 %) y flatulencia transitoria. La larga historia de uso en productos fermentados ha llevado a su reconocimiento como GRAS por la FDA de EE. UU., y ocupan un lugar en la lista QPS elaborada por la EFSA.

Riesgo en poblaciones inmunocomprometidas y de alto riesgo

Se han reportado algunos casos recientes de bacteriemia y/o sepsis asociados con lactobacilos en pacientes con diferentes enfermedades subyacentes, como la colitis ulcerosa, lo que sugiere que el daño extenso de la membrana mucosa del colon aumenta el riesgo de bacteriemia. Otros casos de bacteriemia involucran a poblaciones infectadas por el VIH u otros pacientes inmunocomprometidos. Se describieron tres casos de sepsis por L. casei en una unidad de cuidados intensivos pediátricos: dos con cardiopatía congénita y el tercero con una lesión de la médula espinal cervical.

Se han reportado al menos ocho casos de bacteriemia asociados con lactobacilos, incluyendo Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei y Lactobacillus GG. En general, la endocarditis por Lactobacillus es una afección rara que afecta a personas con enfermedades cardíacas subyacentes, como una anomalía de la válvula cardíaca o una válvula cardíaca artificial. Estas personas tienen un mayor riesgo de desarrollar infecciones bacterianas en el corazón, incluida la endocarditis por Lactobacillus.

Un informe de caso publicado documenta un caso raro de endocarditis por Lactobacillus casei en una mujer de 71 años, inmunocomprometida debido al consumo crónico de esteroides, que presentó tos productiva y fiebre de bajo grado. Los hemocultivos mostraron crecimiento de L. casei resistente a vancomicina y meropenem. La ecocardiografía transesofágica mostró vegetaciones mitrales y aórticas; se realizó un reemplazo valvular tras extirpar con éxito las vegetaciones.

La FDA sugirió la inmunosupresión, la cardiopatía estructural, el estado de hospitalización, el embarazo y la posibilidad de translocación del probiótico a través de la pared intestinal como condiciones potencialmente asociadas con eventos adversos de riesgo en ensayos clínicos con probióticos. El aumento de los reportes sobre la morbilidad y mortalidad asociadas a la bacteriemia por Lactobacillus en pacientes inmunocomprometidos ha generado preocupaciones de seguridad sobre su uso en este grupo.

Interacciones con antibióticos

Los antibióticos pueden inactivar los probióticos bacterianos; se recomienda separar las dosis por 2–3 horas para mejorar la eficacia de la coadministración. Esto es particularmente relevante dado que L. casei se estudia con frecuencia en el contexto de la diarrea asociada a antibióticos, donde el probiótico y el antibiótico se coadministran.

Resistencia intrínseca a antibióticos y preocupaciones sobre la transferencia génica

La información científica disponible respalda la hipótesis de la existencia de un pool de genes de resistencia intestinal y la posible transferibilidad de genes de resistencia a antibióticos. Los reportes sobre una posible transferencia in vivo son muy escasos, aunque son necesarios. Algunas preocupaciones empíricas respecto a la seguridad de los probióticos son la aparición de enfermedad, efectos metabólicos adversos sobre el tracto gastrointestinal y eventos de transferencia génica. Los aspectos de seguridad incluyen la resistencia antimicrobiana de los lactobacilos, la conveniencia de realizar una identificación adecuada de estas bacterias, y reportes recientes de riesgo sobre los lactobacilos probióticos en ciertos grupos de riesgo, principalmente pacientes inmunocomprometidos y pacientes con síndrome de intestino corto o sometidos a cirugía cardíaca.

Etiquetado incorrecto de productos

Aunque el grupo L. casei comprende muchas cepas de valor comercial, su estatus taxonómico ha sido durante mucho tiempo motivo de controversia, y se han utilizado métodos con resolución taxonómica inadecuada, lo que ha llevado a que las especies sean etiquetadas incorrectamente en productos, publicaciones y algunas secuencias de ADN disponibles públicamente. Esto significa que los productos etiquetados como que contienen L. casei pueden no contener siempre la cepa implicada, lo que subraya la importancia de la verificación a nivel de cepa al evaluar tanto los productos comerciales como la evidencia clínica.

Referencias

• Wikipedia: Lacticaseibacillus casei
• The Lactobacillus casei Group: History and Health Related Applications — PMC (Frontiers in Microbiology, 2018)
• Identification and Classification for the Lactobacillus casei Group — PMC
• Lactobacillus casei — ScienceDirect Topics (Immunology and Microbiology)
• Lactobacillus casei — ScienceDirect Topics (Agricultural and Biological Sciences)
• The Lactobacillus casei Group: History and Health Related Applications — Frontiers in Microbiology
• Beneficial lactobacilli in food and feed: long-term use, biodiversity and proposals for specific and realistic safety assessments — FEMS Microbiology Reviews
• Health-Promoting Properties of Lactobacilli in Fermented Dairy Products — Frontiers in Microbiology
• Contribution of Lactobacilli on Intestinal Mucosal Barrier and Diseases: Perspectives and Challenges of Lactobacillus casei — PMC (Life, 2022)
• Lysate of Probiotic Lactobacillus casei DN-114 001 Ameliorates Colitis by Strengthening the Gut Barrier Function and Changing the Gut Microenvironment — PMC
• Lactobacillus casei Strain Shirota Ameliorates Dextran Sulfate Sodium-Induced Colitis in Mice — PMC (Frontiers in Immunology, 2022)
• Efficacy of Lactobacillus casei Shirota for patients with irritable bowel syndrome — PubMed
• Fermented Milk Containing Lactobacillus casei Strain Shirota Preserves the Diversity of the Gut Microbiota and Relieves Abdominal Dysfunction in Healthy Medical Students Exposed to Academic Stress — Applied and Environmental Microbiology
• The effect of Lactobacillus casei and Bifidobacterium breve on antibiotic-associated diarrhea treatment: randomized double-blind clinical trial — SciELO Brazil
• A Lactobacillus casei Shirota probiotic drink reduces antibiotic-associated diarrhoea in patients with spinal cord injuries: a randomised controlled trial — British Journal of Nutrition
• Risk and Safety of Probiotics — PMC (Clinical Infectious Diseases, 2015)
• Probiotic Lactobacilli Precautions — Frontiers in Microbiology
• Probiotic Lactobacilli Precautions — PMC
• A Case of Lactobacillus casei Endocarditis Associated With Probiotic Intake in an Immunocompromised Patient — Cureus
• Diagnostic difficulties of Lactobacillus casei bacteraemia in immunocompetent patients: A case report — PMC
• Immune Response of Healthy Adults to the Ingested Probiotic Lactobacillus casei Shirota — Scandinavian Journal of Immunology
• Daily intake of fermented milk with Lactobacillus casei strain Shirota reduces the incidence and duration of upper respiratory tract infections in healthy middle-aged office workers — PMC (European Journal of Nutrition)
• Selective effects of Lactobacillus casei Shirota on T cell activation, natural killer cell activity and cytokine production — PMC
• Lectin Microarray Reveals Binding Profiles of Lactobacillus casei Strains — PMC
• Lactobacilli-Derived Microbe-Associated Molecular Patterns (MAMPs) in Host Immune Modulation — MDPI Biomolecules
• Lipoteichoic Acids from Lactobacillus Strains Elicit Strong Tumor Necrosis Factor Alpha-Inducing Activities in Macrophages through Toll-Like Receptor 2 — PMC
• Lactobacillus casei extracellular vesicles stimulate EGFR pathway likely due to the presence of proteins P40 and P75 — Scientific Reports
• Lactobacillus casei Strain Shirota Alleviates Constipation in Adults by Increasing the Pipecolinic Acid Level in the Gut — PMC (Frontiers in Microbiology)
• Effects of Fermented Milk Containing Lacticaseibacillus paracasei Strain Shirota on Constipation in Patients with Depression — PMC
• Physiological Characteristics of Lactobacillus casei Strains and Their Alleviation Effects against Inflammatory Bowel Disease — PMC
• Probiotic significance of Lactobacillus strains: a comprehensive review on health impacts, research gaps, and future prospects — PMC
• Probiotic Lactobacillus casei Shirota improves kidney function, inflammation and bowel movements in hospitalized patients with acute gastroenteritis — ScienceDirect