Streptomyces

Otros Nombres

ActinopycnidiumActinosporangiumChainiaElytrosporangiumKitasatoaMicroellobosporiaMicrostreptosporastreptomycetesStreptoverticillium

Sinopsis

Streptomyces: una referencia integral sobre una fuente microbiana de productos naturales bioactivos

1. Identidad y clasificación

1.1 Posición taxonómica

Streptomyces pertenece al dominio Bacteria, al filo Actinobacteria, a la clase Actinobacteria, al orden Streptomycetes y a la familia Streptomycetaceae. El género fue propuesto por Waksman y Henrici en 1943 y se clasificó inicialmente sobre la base de la morfología (color de las hifas y esporas), el quimiotipo, los azúcares de célula completa, los perfiles de ácidos grasos y fosfolípidos, y la composición de la pared celular (tipo de peptidoglicano), y posteriormente sobre la base de rasgos fenotípicos y genotípicos. El filo Actinobacteria (recientemente propuesto para renombrarse como Actinomycetota) es un grupo de bacterias con alto contenido de G+C que incluye bacterias filamentosas multicelulares como las especies de Streptomyces.

1.2 Morfología

Al igual que Actinomyces y Propionibacterium, Streptomyces pertenece al gran grupo de bacterias filamentosas conocidas como actinomicetos, pero las especies de Streptomyces tienen un micelio de sustrato bien desarrollado, producen un micelio aéreo con cadenas de esporas, y son estrictamente aerobias. Forman una red filamentosa llamada micelio que porta cadenas de esporas al llegar a la madurez. Sus filamentos ramificados tienen de 0,5 a 1,0 micrómetros de diámetro. Las especies de Streptomyces se caracterizan por ser bacterias filamentosas aerobias, grampositivas, que forman micelio de sustrato ramificado e hifas aéreas. Los miembros del género tienen un alto contenido de G+C y contienen el ácido ll-diaminopimélico diagnóstico en el peptidoglicano de la pared celular.

1.3 Ciclo de vida

El ciclo de vida de Streptomyces comienza con la germinación de la espora y el crecimiento hacia un micelio de sustrato saprofítico, que crece mediante la extensión de la punta hifal y se ramifica a través del suelo, liberando exoenzimas para descomponer polímeros orgánicos complejos como la quitina, la lignina y la celulosa. Las señales de estrés, incluida la inanición de nutrientes, desencadenan la formación de hifas aéreas, estructuras reproductivas que experimentan una rápida replicación de ADN y división celular para formar cadenas de esporas unigenómicas.

1.4 Distribución ecológica y hábitat natural

Streptomyces es un género de bacterias filamentosas de la familia Streptomycetaceae (orden Actinomycetales) que incluye más de 500 especies presentes en el suelo y el agua. Muchas especies son importantes en la descomposición de la materia orgánica del suelo, contribuyendo en parte al olor a tierra del suelo y de las hojas en descomposición, y a la fertilidad del suelo. Streptomyces representa el 50 % de la población total de actinobacterias del suelo. Streptomyces, un género bien estudiado de bacterias grampositivas, pertenece al filo Actinobacteria. Estas bacterias presentan un estilo de vida sorprendentemente similar al de los hongos filamentosos y, como estos, la mayoría de los estreptomicetos viven como saprofitos en el suelo. También habitan con éxito en una amplia variedad de otros nichos terrestres y acuáticos, y algunas cepas son patógenas para plantas y animales.

El olor característico a tierra del suelo recién removido se debe en parte a un compuesto volátil, la geosmina, producido por especies de Streptomyces. Estos metabolitos ayudan a las células bacterianas vegetativas al secuestrar metales como el hierro (sideróforos), protegerlas de la luz UV (mediante la pigmentación), inhibir a los competidores (antibióticos) y también facilitar la comunicación con otras especies.

1.5 Características genómicas

Esta diversidad molecular es posible en Streptomyces gracias a su genoma comparativamente grande, que puede ser hasta cuatro veces el tamaño de algunos otros genomas bacterianos. Una de las características singulares de los genomas de Streptomyces es la riqueza de agrupamientos de genes biosintéticos (BGC, por sus siglas en inglés) de metabolitos secundarios que codifican la maquinaria proteica responsable de la producción de metabolitos secundarios con una variedad de quimiotipos, incluidos policétidos, lactamas, terpenos y péptidos no ribosomales.

1.6 Formas y preparaciones habituales

Streptomyces no suele consumirse como organismo completo en forma de suplemento, al estilo de los suplementos dietéticos convencionales como los extractos herbales. Más bien, se encuentra en varios contextos principales: (1) como organismo fuente a partir del cual se derivan metabolitos bioactivos purificados o semipurificados que se desarrollan en fármacos; (2) como ingrediente basado en fermentación o candidato probiótico en investigaciones emergentes; y (3) históricamente, como componente de suelos ricos en minerales usados con fines terapéuticos en diversas culturas. Las condiciones nutricionales en las que se cultiva Streptomyces afectan su producción de antibióticos. Muchos remedios tradicionales se aplican en su estado crudo, generalmente incorporando parte del material de aislamiento original, que puede ser químicamente bastante complejo.

2. Uso tradicional e histórico

2.1 Remedios ancestrales e indígenas a base de suelo

Una de las conexiones más antiguas entre Streptomyces y la medicina tradicional es la del Suelo Rojo de Jordania, que se ha usado como cura para infecciones cutáneas durante milenios. Se han encontrado conexiones más concluyentes en África, donde investigadores descubrieron que algunos huesos nubios antiguos (~300 [d. C.]) contenían residuos de tetraciclina. Este hallazgo se ha interpretado como evidencia de que las poblaciones del antiguo reino de Nubia ingerían tetraciclinas —compuestos producidos naturalmente por Streptomyces— posiblemente a través de preparaciones de granos fermentados o mediante el contacto con suelos ricos en actinomicetos productores de antibióticos.

Muchos remedios tradicionales que contienen Streptomyces están asociados con ambientes extremos, típicamente bajos en nutrientes, como desiertos, altitudes elevadas, salinas o zonas frías, donde estas bacterias forman asociaciones simbióticas con la flora autóctona. Streptomyces proporciona actualmente muchos de los antibióticos clínicos del mundo, por lo que no es de extrañar que estas bacterias se hayan aislado recientemente a partir de la medicina tradicional.

2.2 Cura tradicional irlandesa a base de suelo

Un uso etnomédico bien documentado involucra un suelo de las tierras escarpadas del Fermanagh Occidental (West Fermanagh Scarplands) en Irlanda, que tradicionalmente se creía tenía propiedades curativas contra las infecciones. Se cultivó Streptomyces proveniente de una cura tradicional a base de suelo del West Fermanagh Scarplands en agar de aislamiento selectivo, dando lugar a Streptomyces sp. myrophorea, que inhibió el SARM (MRSA), como lo evidenció una zona clara de inhibición. Este hallazgo proporcionó una base científica para una creencia tradicional que había persistido durante generaciones, demostrando que los componentes bioactivos del suelo eran atribuibles a cepas residentes de Streptomyces.

2.3 Formalización científica: la era de Waksman

Desde el descubrimiento de la actinomicina en el laboratorio de Selman Waksman en la Universidad de Rutgers en 1940, seguido en 1943 por la estreptomicina, el primer fármaco realmente eficaz para tratar la tuberculosis, los actinomicetos se han hecho famosos como productores de antibióticos y otros "metabolitos secundarios" con actividad biológica. El descubrimiento de la estreptomicina, el primer tratamiento antibiótico eficaz para la tuberculosis, fue un momento decisivo en la historia de la medicina, atribuido al Dr. Selman Waksman y su equipo en la Universidad de Rutgers. A diferencia del descubrimiento fortuito de la penicilina, el trabajo de Waksman se basó en un programa de investigación sistemático que exploraba las propiedades antimicrobianas de los microbios del suelo, en particular los actinomicetos.

En 1943, él y sus estudiantes aislaron la estreptomicina de la bacteria del suelo Streptomyces griseus, demostrando su eficacia contra Mycobacterium tuberculosis, el agente causal de la tuberculosis. Waksman ganó el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1952 por el proceso de cribado que condujo al descubrimiento de la estreptomicina y otros antibióticos. Selman Abraham Waksman acuñó la palabra antibiótico.

Durante la Edad de Oro del descubrimiento de antibióticos, en las décadas de 1950 y 1960, se descubrieron, gracias a los esfuerzos de investigadores académicos e industriales, fármacos antibacterianos tan conocidos como la tetraciclina, la eritromicina y la kanamicina, agentes antifúngicos como la candicidina y la nistatina, y fármacos anticancerosos como la adriamicina. Después de 1970, la tasa de descubrimiento de compuestos útiles disminuyó progresivamente, aunque salieron a la luz varios agentes importantes, entre ellos el antihelmíntico avermectina, los inmunosupresores rapamicina y tacrolimús (FK506), y el herbicida natural bialafós.

3. Componentes clave y metabolitos secundarios bioactivos

3.1 Alcance de la producción

Streptomyces es el género bacteriano más ubicuo en los distintos entornos, con una capacidad prolífica para producir productos naturales diversos y valiosos con actividades biológicas significativas en los sectores de medicina, medioambiente, industria alimentaria y agronomía. Streptomyces produce alrededor de 100 000 compuestos antibióticos, que representan del 70 al 80 % de todos los productos naturales bioactivos con aplicaciones farmacológicas o agroquímicas. El contenido de la base de datos StreptomeDB se ha ampliado a más de 4000 compuestos procedentes de más de 2500 organismos huésped.

El género Streptomyces por sí solo representa un notable 80 % de los productos naturales actinobacterianos reportados hasta la fecha, una capacidad biosintética que sigue sin rival en el mundo microbiano. Streptomyces produce una variedad de productos naturales con una alta diversidad estructural, incluidos macrólidos, tetraciclinas, aminoglucósidos, glucopéptidos, ansamicinas y terpenos.

3.2 Compuestos antibacterianos

Desde finales de la década de 1940, las especies de Streptomyces han sido reconocidas como productoras prolíficas de productos naturales bioactivos especializados, especialmente antibióticos. Más de dos tercios de los antibióticos médicamente útiles en el mercado provienen de este género, como la tetraciclina, la eritromicina, la daptomicina, el cloranfenicol, la estreptomicina y la vancomicina.

Los estreptomicetos son ampliamente estudiados por su capacidad de sintetizar antibióticos de diversas clases, que exhiben efectos antibacterianos, antifúngicos, antivirales, antitumorales, antihipertensivos e inmunosupresores. Estos incluyen antibióticos poliénicos (nistatina y anfotericina B, mediomicinas A y B, cletramicina, candidina), aminoglucósidos (estreptomicina y neomicina), macrólidos (eritromicina), tetraciclinas (tetraciclina y oxitetraciclina), glucopéptidos (vancomicina) y betalactámicos.

Estos antibióticos tienen mecanismos de acción diversos: la inducción de la formación de poros en la membrana y la fuga de iones, la inhibición de la biosíntesis de proteínas o la replicación del ADN, la destrucción de membranas biológicas o paredes celulares, y cambios en el metabolismo de las células sensibles.

3.3 Compuestos antifúngicos

Los productos naturales clínicamente útiles originados a partir de Streptomyces no se limitan solo a los antibióticos, sino que también incluyen antifúngicos (p. ej., anfotericina B), antivirales (p. ej., boromicina) y antiparasitarios (p. ej., ivermectina). Con menor frecuencia, los estreptomicetos producen compuestos usados en otros tratamientos médicos: la migrastatina (de S. platensis) y la bleomicina (de S. verticillus) son fármacos antineoplásicos (anticancerosos); la boromicina (de S. antibioticus) exhibe actividad antiviral contra la cepa VIH-1 del VIH, así como actividad antibacteriana.

3.4 Compuestos inmunosupresores: rapamicina y FK506

El FK506 y la rapamicina son inmunosupresores que inhiben las cascadas de señalización requeridas para la activación de los linfocitos T; sin embargo, ambos son productos naturales de especies de Streptomyces que viven en el suelo. La rapamicina (sirólimus) es producida por Streptomyces hygroscopicus; el FK506 (tacrolimús) es producido por Streptomyces tsukubaensis.

Tanto la rapamicina como el tacrolimús pueden inhibir selectivamente la proliferación de linfocitos T. La fracción pipecolato presente en el anillo de macrolactona tanto del FK506 como de la rapamicina se une al receptor celular FKBP12, provocando la inhibición de la proliferación de células T. Pero ambos poseen distintos modos de acción.

Las actividades inmunosupresoras y antimicrobianas del FK506 y la rapamicina están mediadas por la unión a la prolil isomerasa FKBP12, y los complejos resultantes FKBP12/FK506 y FKBP12/rapamicina inhiben objetivos proteicos conservados, ya sea la fosfatasa calcineurina o las cinasas TOR (objetivo de la rapamicina), respectivamente.

La especificidad con la que estos productos naturales se unen a las FKBP ubicuas para formar complejos proteína-fármaco con una especificidad exquisita hacia sus objetivos abrió el camino para desarrollar el FK506 (tacrolimús) y la rapamicina (sirólimus), y sus análogos (pimecrolimús, everólimus, temsirólimus), como fármacos aprobados por la FDA para receptores de trasplantes, quimioterapia oncológica, dermatología y cardiología intervencionista.

3.5 Compuestos anticancerosos

Los reconocidos compuestos antitumorales producidos por especies de Streptomyces que se usan en quimioterapia humana incluyen actinomicina, mitomicina, antraciclina, bleomicina, las familias de los ácidos aureólicos, pentostatina y resistomicina.

Los miembros de este grupo son productores de fármacos antitumorales clínicamente útiles, como las antraciclinas (aclarrubicina, daunomicina y doxorrubicina), péptidos (bleomicina y actinomicina D), ácidos aureólicos (mitramicina), enediinos (neocarzinostatina), antimetabolitos (pentostatina), carzinofilina, mitomicinas, entre otros.

Un antibiótico llamado bleomicina (BLM) es producido por la bacteria Streptomyces verticillus. Se ha usado como fármaco quimioterapéutico anticanceroso para tratar enfermedades que pueden curarse, como los tumores germinativos y el linfoma de Hodgkin, incluyendo el carcinoma de células escamosas, y en la fibrosis pulmonar inducida. Mediante su péptido amino-terminal, puede unirse al ADN, y cuando hay presencia de oxígeno y hierro, al estimular un complejo ADN-Fe-bleomicina, forma radicales hidroxilo libres.

La estaurosporina (de S. staurosporeus) también tiene una gama de actividades, desde antifúngica hasta antineoplásica, mediante la inhibición de proteína cinasas.

3.6 Pigmentos y compuestos antioxidantes

Más del 76 % de todos los metabolitos secundarios bioactivos conocidos se derivan de actinomicetos, y las especies de Streptomyces producen una amplia gama de compuestos antimicrobianos, anticancerosos, antioxidantes y formadores de pigmentos. En los últimos años, la creciente demanda de los consumidores por ingredientes naturales y sostenibles ha renovado el interés en los pigmentos derivados de Streptomyces como alternativas a los colorantes sintéticos en sectores de alto valor.

3.7 Vías biosintéticas

Varios estudios confirman que las especies de Streptomyces son capaces de producir diferentes compuestos antitumorales con estructuras químicas diversas porque albergan diferentes agrupamientos de genes que codifican sintasas de policétidos y péptido sintetasas no ribosomales. Por ejemplo, Streptomyces hygroscopicus secreta alrededor de 180 metabolitos con una amplia gama de actividades bioactivas. Los agrupamientos de genes biosintéticos que codifican estas vías se ubican dentro del genoma característicamente grande de Streptomyces e incluyen la maquinaria de las sintasas de policétidos (PKS) y las péptido sintetasas no ribosomales (NRPS), que ensamblan moléculas estructuralmente complejas a partir de precursores simples.

4. Evidencia científica por área de aplicación en salud

4.1 Actividad antimicrobiana

4.1.1 Evidencia clínica establecida (estreptomicina y tuberculosis)

La estreptomicina, sintetizada por el organismo del suelo Streptomyces griseus, fue descubierta por los bioquímicos estadounidenses Selman Waksman, Albert Schatz y Elizabeth Bugie en 1943. El fármaco actúa interfiriendo con la capacidad de un microorganismo para sintetizar ciertas proteínas vitales. Fue el primer agente antimicrobiano desarrollado después de la penicilina y el primer antibiótico eficaz en el tratamiento de la tuberculosis. La estreptomicina no era tóxica para los animales, y fue eficaz contra la tuberculosis en cobayos y en pacientes.

La eficacia de la estreptomicina contra la tuberculosis aumentó cuando se usó en combinación con otros fármacos, especialmente con el ácido paraaminosalicílico y la isoniazida. La estreptomicina fue el "primer antibiótico farmacéuticamente eficaz de amplio espectro que ataca tanto a bacterias grampositivas como gramnegativas, además de bacterias ácido-resistentes".

Solidez de la evidencia: Alta. La estreptomicina cuenta con décadas de uso clínico bien controlado, estatus de monografía farmacopeica, e inclusión en la Lista de Medicamentos Esenciales de la OMS. Su mecanismo está firmemente establecido.

4.1.2 Evidencia emergente (anti-SARM y nuevos aislados de Streptomyces)

Dado el aumento de reportes de bacterias multirresistentes y la escasez de nuevos medicamentos aprobados, los investigadores han estado buscando en ambientes extremos e inusuales una nueva fuente de antibióticos. Streptomyces proporciona actualmente muchos de los antibióticos clínicos del mundo, por lo que no es de extrañar que estas bacterias se hayan aislado recientemente a partir de la medicina tradicional. La investigación de laboratorio ha identificado una nueva actividad anti-SARM en cepas derivadas del suelo, como Streptomyces sp. myrophorea, proveniente de la "arcilla curativa" irlandesa. Sin embargo, estos representan estudios in vitro en etapa temprana, y no se han completado ensayos clínicos en humanos para nuevos productos anti-SARM derivados de Streptomyces.

Solidez de la evidencia: Preliminar; únicamente in vitro para la mayoría de los nuevos aislados. No existen ensayos controlados aleatorizados en humanos para las cepas recientemente aisladas.

4.2 Oncología (fármacos anticancerosos derivados de Streptomyces)

El mecanismo de acción de los compuestos bioactivos anticancerosos aislados de Streptomyces ha estado bien documentado durante varias décadas. Muchos de estos compuestos, como la doxorrubicina (DXR) y la mitomicina C, se usan ampliamente en entornos clínicos. Estos agentes actúan principalmente mediante mecanismos como la intercalación del ADN, la inhibición de la topoisomerasa y la inducción de la apoptosis en las células cancerosas. Si bien la investigación en curso explora nuevos derivados y formulaciones mejoradas, su papel establecido en la oncología sigue siendo crítico.

La mitomicina C es otro compuesto anticanceroso que se ha aislado de Streptomyces caespitosus. Su estructura química incluye un anillo de quinona que se reduce en condiciones hipóxicas, un anillo de aziridina para la reacción de alquilación, y un grupo carbamoílo. Es un fármaco quimioterapéutico que inhibe la síntesis de ADN en las células cancerosas, provocando su muerte. El mecanismo exacto de acción de la mitomicina C tampoco se comprende completamente, pero se cree que reticula las hebras de ADN, impidiendo la replicación y la transcripción.

Por ejemplo, la doxorrubicina se usa para tratar el cáncer de mama, de ovario y de pulmón, el sarcoma de tejidos blandos, el tumor de Wilms y el neuroblastoma.

Existen muchos mecanismos diversos mediante los cuales estos compuestos pueden controlar diferentes células tumorales, entre ellos la apoptosis, la permeabilización mitocondrial, el bloqueo de las vías de transducción de señales mediante la inhibición de enzimas clave, cambios citomorfológicos debido a alteraciones en la diferenciación celular, y la angiogénesis inducida por tumores.

La búsqueda en la literatura ha revelado el mecanismo de acción de varios compuestos bioactivos anticancerosos aislados de Streptomyces, entre ellos la bleomicina (BLM), la doxorrubicina (DXR), la mitomicina C, las pladienolidas (Plad), la platensimicina (PTM) y la platencina (PTN). Aunque estos compuestos han mostrado actividad anticancerosa, su potencial terapéutico completo no ha sido estudiado ni probado por completo en ensayos clínicos en humanos.

Solidez de la evidencia: Alta para los fármacos establecidos (doxorrubicina, bleomicina, mitomicina C) en indicaciones clínicas aprobadas. Para los candidatos más nuevos derivados de Streptomyces (platensimicina, pladienolidas), la evidencia es preliminar y en gran medida preclínica.

4.3 Inmunosupresión y medicina de trasplantes

El FK506 es un fármaco inmunosupresor aprobado por la FDA usado para prevenir y tratar el rechazo de aloinjertos durante el trasplante de órganos y tejidos. Se ha usado como inmunosupresor tras el trasplante alogénico de riñón, hígado y médula ósea, así como para el tratamiento de enfermedades cutáneas inflamatorias y eczema.

La rapamicina (sirólimus) y sus análogos —everólimus y temsirólimus— son macrólidos derivados de Streptomyces cuyas indicaciones se han ampliado más allá del trasplante. La rapamicina es un fármaco multifacético; posee potencial anticanceroso, antiviral y antienvejecimiento. La rapamicina tiene su acción específica en la vía de señalización mTOR. Se ha identificado a mTOR como un regulador clave de diferentes vías.

Solidez de la evidencia: Alta. El tacrolimús y los análogos de la rapamicina cuentan con extensas bases de datos de ensayos clínicos de fase III, aprobación de la FDA y décadas de vigilancia posterior a la comercialización.

4.4 Aplicaciones probióticas y de salud intestinal

La consideración de Streptomyces como probiótico es un campo emergente y en gran medida preclínico. Se ha sugerido que estos microorganismos podrían ser representantes de "humanos del pasado", "viejos amigos" que ayudaron a combatir alergias y enfermedades autoinmunes e inflamatorias, y que suprimieron la carcinogénesis de colon mediante la producción de compuestos antiproliferativos, antiinflamatorios y/o inmunosupresores. Estos autores también sugirieron que esta observación puede explicarse mediante la "hipótesis de la higiene", que se relaciona con nuestro estilo de vida actual y la reducida exposición a la naturaleza. Otra causa de la reducción de Streptomyces en la microbiota intestinal humana podría ser el consumo descontrolado de antibióticos.

Se realizó un estudio para evaluar el potencial probiótico, antibacteriano y antibiofilm de la cepa HFM-2 de Streptomyces levis, aislada del intestino humano sano. El estudio muestra que la cepa HFM-2 de S. levis tiene propiedades probióticas significativas, tales como buena viabilidad en bilis, jugo gástrico, ambiente de pancreatina y a pH bajo; propiedades de adhesión eficientes; y susceptibilidad antibiótica. Además, el extracto de acetato de etilo de la cepa HFM-2 de S. levis mostró una fuerte inhibición de biofilm contra S. typhi, K. pneumoniae, P. aeruginosa y E. coli. Este fue un estudio in vitro; no se han publicado ensayos clínicos en humanos sobre Streptomyces como probiótico dietético.

Por lo tanto, los probióticos de Streptomyces ofrecen una estrategia para aumentar estos microorganismos en el intestino humano y así prevenir enfermedades que actualmente son más prevalentes debido a nuestro estilo de vida. Además, se sabe que Streptomyces puede degradar una gran cantidad de compuestos tóxicos sintetizados químicamente, como pesticidas, que son estables en el medioambiente y se incorporan a la cadena trófica.

Solidez de la evidencia: Débil/preliminar. Toda la evidencia disponible proviene de estudios in vitro o modelos animales. No hay ensayos clínicos publicados en humanos que establezcan a Streptomyces como un ingrediente probiótico seguro o eficaz para humanos.

4.5 Uso agrícola y veterinario

El antibiótico macrólido tilosina, producido naturalmente por Streptomyces fradiae, es el aditivo alimentario más comúnmente usado en la industria ganadera, aplicado como promotor de crecimiento y para tratar enfermedades. Los productos naturales bioactivos derivados de Streptomyces tienen la capacidad de funcionar como agentes antimicrobianos, antivirales, citotóxicos, antitumorales, antihipertensivos, inmunosupresores, insecticidas, antioxidantes, promotores del crecimiento vegetal, y herbicidas.

5. Sistemas corporales y áreas de salud asociadas

Streptomyces y sus productos naturales derivados están asociados con los siguientes sistemas fisiológicos y áreas de enfermedad, principalmente a través de agentes farmacéuticos aprobados o compuestos en investigación:

Sistema inmunológico / medicina de trasplantes: El tacrolimús (FK506) y el sirólimus (rapamicina) suprimen el rechazo de órganos; tanto la rapamicina como el tacrolimús pueden inhibir selectivamente la proliferación de linfocitos T.
Oncología / Hematología: Entre las sustancias anticancerosas, la doxorrubicina, la daunomicina, la mitomicina C y la bleomicina son sintetizadas por Streptomyces.
Enfermedades infecciosas / Respiratorio: La estreptomicina sigue en uso para la tuberculosis; otros aminoglucósidos y macrólidos de Streptomyces cubren una amplia gama de infecciones bacterianas.
Dermatología: El FK506 se usa ampliamente como inmunosupresor en una gran variedad de aplicaciones terapéuticas, desde facilitar trasplantes de órganos humanos hasta terapias para enfermedades autoinmunes, hipertensión, e incluso enfermedades oculares.
Sistema gastrointestinal: La investigación emergente sobre probióticos posiciona a Streptomyces como un posible contribuyente al microbioma intestinal, aunque falta evidencia en humanos.
Sistema cardiovascular: Los stents coronarios recubiertos de rapamicina aprovechan la acción antiproliferativa del sirólimus para prevenir la reestenosis intra-stent; esta es una aplicación aprobada de dispositivo médico.
Neurodegeneración / Envejecimiento: Los miembros del género Streptomyces han sido explorados extensamente en las últimas décadas, ya que estas bacterias filamentosas son altamente eficientes en la producción de compuestos bioactivos con beneficios para la salud humana, incluida la investigación de la actividad de la rapamicina en la vía mTOR en el ámbito de la longevidad, aunque esto sigue siendo experimental en humanos.

6. Formas de dosificación y dosis reportadas

Debido a que Streptomyces en sí no se formula comercialmente como un suplemento dietético estandarizado, de la misma manera que los extractos herbales, no existen dosis de suplemento humano estandarizadas farmacopeicamente para organismos completos de Streptomyces. La información sobre dosificación en la literatura científica se refiere a compuestos purificados derivados de Streptomyces:

Estreptomicina (antibiótico aminoglucósido): Se administra por vía parenteral (intramuscular) en los regímenes para la tuberculosis. Las dosis se definen mediante monografías farmacopeicas y directrices de la OMS para indicaciones específicas de enfermedades infecciosas; quedan fuera del ámbito de la suplementación dietética.
Investigación probiótica: En estudios probióticos in vitro de S. levis HFM-2, se determinaron valores de CMI y CMB del extracto de acetato de etilo de 500 y 1000 µg/mL, respectivamente. Estas concentraciones se usaron únicamente en ensayos de laboratorio; no se ha establecido ninguna dosis oral en humanos.
Rapamicina (sirólimus): Se usa clínicamente en medicina de trasplantes en dosis prescritas por médicos; el mecanismo inhibidor de mTOR es objeto de ensayos de longevidad en humanos, pero no se ha establecido ninguna dosis de suplemento dietético segura o eficaz.
Mitomicina C: En humanos, la mitomicina C se elimina rápidamente del suero después de la administración intravenosa. El tiempo necesario para reducir la concentración sérica en un 50 % después de una inyección en bolo de 30 mg es de 17 minutos. Se trata de un fármaco oncológico clínico, no un suplemento dietético.

En resumen, no se ha publicado en la literatura revisada por pares ningún régimen de dosificación oral suplementario establecido o respaldado por evidencia para Streptomyces como suplemento dietético consumido, hasta el momento de redactar este documento.

7. Consideraciones de seguridad y riesgos conocidos

7.1 Patogenicidad: mayormente saprofítica, rara vez oportunista

La mayoría de las especies no son patógenas. Streptomyces son organismos saprofíticos del suelo que rara vez causan infecciones invasivas fuera del micetoma.

Los actinomicetos aerobios, incluidos los géneros Nocardia, Actinomadura y Streptomyces, son ampliamente conocidos como agentes etiológicos responsables de un espectro variado de manifestaciones, entre ellas enfermedades pulmonares, sistémicas y cutáneas, es decir, el micetoma (lesiones subcutáneas tumorales hinchadas que producen pus granular a través de trayectos de drenaje).

La exposición frecuente a heridas penetrantes por espinas o astillas es un factor de riesgo para el micetoma, especialmente en combinación con material del suelo contaminado. S. sudanensis representa el principal agente causal del actinomicetoma, una enfermedad subcutánea humana en gran medida subestudiada y devastadora, propia de las regiones tropicales y subtropicales.

7.2 Infecciones invasivas en personas inmunocomprometidas

Los casos invasivos reportados han incluido absceso pulmonar o neumonitis, infección del torrente sanguíneo relacionada con catéter venoso central, y posible neumonitis por hipersensibilidad. La mayoría de los casos anteriores también incluyeron infecciones pulmonares e infecciones del torrente sanguíneo. En todos los casos reportados desde 1985 se presentaron condiciones preexistentes, como cáncer, SIDA o infección por VIH, presencia de un catéter venoso central, y válvula cardíaca protésica. Se involucraron diversas especies de Streptomyces, en consonancia con la naturaleza altamente oportunista de las infecciones.

Streptomyces son bacilos grampositivos ambientales que pueden causar micetoma ubicuo y, más raramente, infecciones invasivas. Estos organismos están presentes de manera ubicua; por lo tanto, cuando se cultivan a partir de muestras recolectadas de pacientes con enfermedades cutáneas y subcutáneas crónicas, a menudo se diagnostican erróneamente como contaminantes ambientales. Esto no solo retrasa el diagnóstico, sino también el tratamiento apropiado y oportuno, prolongando así la morbilidad.

7.3 Preocupaciones sobre la resistencia a antibióticos

Debido a que la estreptomicina era eficaz contra una amplia variedad de enfermedades, se usaba con frecuencia, con el resultado de que muchos microorganismos inicialmente sensibles, incluida la bacteria que causa la tuberculosis, se volvieron resistentes al antibiótico. La posible aparición de resistencia a los antibióticos tras el uso descontrolado de antibióticos derivados de Streptomyces es una preocupación de salud pública bien reconocida y extensamente documentada.

7.4 Preocupaciones sobre el desplazamiento del microbioma intestinal

Una causa de la reducción de Streptomyces en la microbiota intestinal humana podría ser el consumo descontrolado de antibióticos. Por otro lado, dado que las propias cepas de Streptomyces producen antibióticos, la administración oral de Streptomyces vivo podría en principio alterar otras bacterias comensales del intestino, un riesgo que no ha sido evaluado sistemáticamente en ensayos en humanos.

7.5 Falta de datos de seguridad en humanos para la suplementación con el organismo completo

No existen ensayos de fase I o fase II publicados sobre la seguridad en humanos de preparaciones orales de Streptomyces de célula completa como suplementos dietéticos. Todos los datos de seguridad en humanos disponibles se refieren a derivados altamente purificados y procesados farmacéuticamente (por ejemplo, tacrolimús, doxorrubicina, estreptomicina), que tienen sus propios perfiles de efectos adversos bien caracterizados, establecidos mediante programas de desarrollo clínico de fármacos.

7.6 Geosmina y características sensoriales

Las especies de Streptomyces son los principales productores biológicos de geosmina, un sesquiterpeno bicíclico responsable del característico olor a tierra del suelo. Si bien la geosmina en sí no tiene efectos adversos establecidos a niveles de exposición ambiental, su presencia es un indicador de poblaciones activas de Streptomyces y ocasionalmente puede provocar sabores desagradables en el agua potable y en productos agrícolas cuando las poblaciones de Streptomyces son abundantes.

Referencias

Condiciones de Salud

Condiciones de salud que Streptomyces puede ayudar a apoyar.

No hay condiciones disponibles.

Sistemas Corporales

Sistemas corporales que Streptomyces puede ayudar a apoyar.

No hay sistemas corporales disponibles.