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Streptococcus rattus

Tabla de contenidos

Otros Nombres

Streptococcus rattiStreptococcus ursoris

Sinopsis

Streptococcus rattus (cepa JH145): una bacteria probiótica oral

1. Identidad, nomenclatura y taxonomía

Streptococcus rattus es la variante ortográfica utilizada históricamente para la especie que ahora se designa formalmente como Streptococcus ratti, una especie de bacteria oral gram-positiva, anaeróbica facultativa, perteneciente a la familia Streptococcaceae, dentro del orden Lactobacillales. La especie posee el ID de Taxonomía NCBI 1341 y fue propuesta formalmente por Coykendall en 1977 como parte de una reclasificación de las subespecies de Streptococcus mutans en especies distintas; las designaciones de cepa tipo incluyen ATCC 19645, DSM 20564 y CIP 102509, entre otras. El nombre Streptococcus rattus se considera actualmente una ortografía incorrecta (un error de escritura) del nombre correcto Streptococcus ratti, que se estableció mediante una corrección nomenclatural; el organismo está clasificado en el Grupo de Riesgo biológico 1.

El taxón parental es Streptococcus Rosenbach 1884; la propuesta formal para separar esta especie se basó en la composición molecular, específicamente a partir de una propuesta para elevar subespecies de Streptococcus mutans a rango de especie, publicada en el International Journal of Systematic Bacteriology en 1977. Los estudios filogenéticos que utilizaron catalogación de oligonucleótidos del ARN ribosomal 16S ubicaron a S. rattus junto con S. mutans, S. salivarius y otros estreptococos orales dentro del grupo estreptocócico-enterocócico de eubacterias gram-positivas. La literatura taxonómica también registra un sinónimo heterotípico: Streptococcus ursoris Shinozaki-Kuwahara et al. 2011, con cepa tipo DSM 22768 y JCM 16316.

Streptococcus ratti es una especie cariogénica de estreptococo del grupo mutans que ha sido aislada tanto de dientes de rata como de dientes humanos. La cepa JH145, derivada de la cepa BHT-2, es notable para la investigación de salud oral porque no produce ácido láctico cariogénico pero conserva una sólida capacidad de producción de biopelícula.

En el contexto de los suplementos dietarios y los probióticos orales, la cepa que ha atraído toda la atención científica y comercial es la designada Streptococcus rattus JH145 (depositada en la ATCC con el número de acceso 31377). Streptococcus oralis (cepa KJ3), Streptococcus uberis (cepa KJ2) y Streptococcus rattus (cepa JH145) se caracterizan como bacterias orales de origen natural que pueden actuar como antagonistas y pueden ser complementos bienvenidos en los esfuerzos por reducir o reemplazar las bacterias orales dañinas.

1.1 Nombres comunes y formas comerciales

La formulación probiótica de cuidado oral conocida como ProBiora3® contiene una mezcla de tres cepas de bacterias orales de origen natural: Streptococcus oralis KJ3®, Streptococcus uberis KJ2® y Streptococcus rattus JH145®. ProBiora3 contiene cepas de bacterias liofilizadas administradas en forma de una pastilla mentolada de disolución rápida. El producto también se ha formulado como enjuague bucal y como tabletas masticables destinadas a la administración local en la cavidad oral.

2. Fuente natural y origen ecológico

Streptococcus ratti es una especie de estreptococo del grupo mutans que ha sido aislada tanto de dientes de rata como de dientes humanos; está estrechamente relacionada con Streptococcus mutans y, al igual que S. mutans, ha sido aislada de lesiones cariosas en humanos y puede provocar caries experimental en modelos con roedores.

La cepa JH145 de Streptococcus rattus es una cepa probiótica dentro del género Streptococcus; esta bacteria es un mutante espontáneo de una cepa de Streptococcus mutans aislada de una lesión cariosa en un sujeto adulto. La cepa JH145 fue aislada de la cepa parental BHT-2 tras mutagénesis; BHT-2 es un derivado espontáneo resistente a estreptomicina de BHT. Aunque S. ratti BHT fue aislada de caries dental humana y demostró ser cariogénica, la cepa mutante JH145 no produjo ácido láctico ni causó caries en un modelo con roedores.

Streptococcus ratti puede considerarse un tipo de bacteria oral; se encuentra en individuos sanos y también es un componente de las biopelículas dentales. Como miembro del grupo más amplio de estreptococos del grupo mutans, habita naturalmente la placa dental sobre la superficie del diente junto con muchas otras especies de estreptococos orales.

3. Uso tradicional e histórico

Streptococcus rattus JH145 no tiene un uso tradicional o etnobotánico documentado en el sentido histórico aplicable a los medicamentos botánicos o remedios naturales. No es un ingrediente derivado de plantas o minerales con siglos de aplicación medicinal tradicional. Su historia es enteramente científica y moderna, con raíces en la investigación de microbiología oral de mediados del siglo XX.

Al mismo tiempo, el grupo del Dr. Hillman llevó a cabo estudios sobre la bacteria causante de caries Streptococcus mutans, que es muy eficaz para producir cavidades porque se adhiere fuertemente a los dientes y produce ácido láctico que desgasta el esmalte dental. Mientras trabajaba con esta bacteria, el grupo del Dr. Hillman descubrió que, en ocasiones, durante la división celular, S. mutans producía cepas variantes con características diferentes; una de esas cepas variantes, JH145, era singular porque era incapaz de producir ácido láctico. El grupo del Dr. Hillman planteó la hipótesis de que esta cepa variante podría competir con S. mutans en los dientes por nutrientes y sitios de adhesión, y al mismo tiempo reducir las caries debido a su incapacidad para producir ácido láctico.

La base conceptual científica para el uso de S. rattus JH145 en la boca se fundamenta en la teoría ecológica de la "interferencia bacteriana": la idea de que los organismos comensales o benignos pueden introducirse deliberadamente para ocupar un nicho y desplazar a un patógeno. Este concepto fue desarrollado por el Dr. Jeffrey D. Hillman y colegas en instituciones como la Universidad de Florida durante varias décadas a partir de finales de la década de 1970. Las tres cepas —S. uberis KJ2, S. oralis KJ3 y S. rattus JH145— mostraron beneficios observables para la salud oral, y no fue sino hasta mediados de la década de 2000 cuando se combinaron en la mezcla patentada ahora conocida como ProBiora3.

4. Componentes clave y compuestos activos: mecanismos de acción

A diferencia de los ingredientes derivados de plantas, S. rattus JH145 es un organismo bacteriano vivo, y sus "constituyentes activos" son propiedades biológicas intrínsecas a la propia bacteria, en lugar de fitoquímicos extraíbles discretos.

4.1 Deficiencia de lactato deshidrogenasa (fenotipo LDH⁻)

A diferencia de S. mutans, S. rattus JH145 es deficiente en lactato deshidrogenasa (LDH⁻), por lo que no produce ácido láctico como parte de su metabolismo. S. rattus JH145 es una subespecie de S. mutans que, en comparación con S. mutans, produce solamente el 3% de la cantidad de ácido láctico, como consecuencia de una deleción en el gen estructural de la lactato deshidrogenasa. Esta única mutación es la piedra angular de la utilidad de la cepa como probiótico.

La base genética de esta deficiencia de LDH ha sido caracterizada: también se aisló un mutante espontáneo deficiente en L(+)-lactato deshidrogenasa (LDH) de Streptococcus rattus, JH146, para su comparación con JH145; se demostró que ambas cepas presentan mutaciones por deleción de un solo par de bases en el gen estructural (ldh) de la LDH, con frecuencias de reversión aproximadamente iguales.

4.2 Exclusión competitiva

Como probiótico de cuidado oral, S. rattus JH145 proporciona un beneficio para la salud mediante la exclusión competitiva, al consumir los mismos recursos y habitar el mismo nicho ecológico que las cepas de S. mutans. Debido a que comparte los mismos sitios de adhesión y sustratos de azúcares dietarios que su pariente patógeno, pero no genera ácido láctico dañino para el diente, desplaza eficazmente a las bacterias cariogénicas de la biopelícula dental sin contribuir por sí misma a la desmineralización del esmalte mediada por ácido.

4.3 Formación de biopelícula y colonización

La cepa JH145 resulta interesante para la salud oral porque no produce ácido láctico cariogénico, pero muestra una sólida producción de biopelícula. Esta robusta capacidad de formación de biopelícula le permite colonizar eficazmente las superficies dentales. Se ha demostrado que ProBiora3 (que incluye S. rattus JH145) se activa al entrar en contacto con la saliva, adhiriéndose a las superficies de los dientes y las encías; las colonias bacterianas que constituyen el probiótico proliferan y compiten por nutrientes, promoviendo el restablecimiento del equilibrio microbiano.

4.4 Contribución dentro de la mezcla ProBiora3

Las cepas probióticas de ProBiora3® consisten en Streptococcus oralis KJ3®, Streptococcus uberis KJ2® y Streptococcus rattus JH145®; la cepa de S. oralis y, en menor medida, la cepa de S. uberis producen peróxido de hidrógeno, y se ha demostrado que el mecanismo de actividad antagonista contra los patógenos periodontales depende de esta actividad metabólica. El papel de S. rattus JH145 dentro de la mezcla es, por lo tanto, distinto: actúa específicamente sobre S. mutans mediante la exclusión competitiva y la supresión de ácido, mientras que las otras dos cepas complementarias se encargan de la supresión de patógenos periodontales mediante la producción de peróxido de hidrógeno.

Los estreptococos del grupo mutans en la cavidad oral convierten el azúcar en ácido láctico, que es el subproducto bacteriano al que se atribuye la responsabilidad de la caries dental y la erosión del esmalte dental; la bacteria probiótica S. rattus JH145 tiene como objetivo específico la reducción de S. mutans acidogénico en la cavidad oral.

5. Evidencia científica por área de uso

5.1 Prevención de la caries dental

Evidencia en animales (preclínica): El estudio fundacional en animales sobre JH145 se publicó en el Journal of Applied Microbiology (2009). El objetivo de este estudio fue evaluar la capacidad de aplicaciones diarias de la cepa JH145 de Streptococcus rattus para afectar el número de una cepa implantada de Streptococcus mutans en un modelo con ratas. Los animales tratados una vez al día con ≥10⁶ UFC de JH145 mostraron una disminución estadísticamente significativa en la proporción de S. mutans implantado respecto del total de bacterias cultivables en muestras de hisopado oral, y la tasa de disminución de los niveles de S. mutans fue dependiente de la dosis. El estudio concluyó que la aplicación diaria de JH145, una variante deficiente en LDH de origen natural de S. rattus, puede competir con S. mutans por su hábitat en la superficie dental, y que S. rattus JH145 tiene potencial como probiótico para usarse en la prevención de la caries dental. No se observaron efectos adversos.

Evidencia clínica en humanos (ensayo piloto — adultos): Un ensayo clínico piloto en humanos publicado en 2009 (Zahradnik et al.) tuvo como objetivo evaluar la seguridad y eficacia de ProBiora3 —que contiene S. oralis KJ3sm, S. uberis KJ2sm y la variante espontánea deficiente en ácido láctico de la cepa JH145 de S. rattus— cuando se administró dos veces al día durante 4 semanas; el enjuague bucal se probó en dos niveles de dosis: 10⁶ y 10⁸ UFC de cada una de las tres cepas. Se observaron disminuciones sustanciales en los niveles de las bacterias marcadoras, y no se registraron problemas de seguridad con la aplicación dos veces al día de este enjuague bucal. Los investigadores reconocieron limitaciones, entre ellas el pequeño número de sujetos y el uso de adultos jóvenes con salud oral normal, junto con la variabilidad inherente de las mediciones microbiológicas.

Evidencia clínica en humanos (ensayo controlado aleatorizado — niños): En un ensayo clínico aleatorizado, doble ciego, controlado con placebo, realizado de forma independiente, los valores del Caries Risk Test (CRT) obtenidos en niños propensos a caries se vieron significativamente afectados por el uso de ProBiora3, al disminuir el número de S. mutans y lactobacilos presentes en las muestras salivales. En otro ensayo clínico realizado de forma independiente, 138 niños propensos a caries fueron tratados con ProBiora3 durante un año, y se examinó la prevalencia y el incremento de lesiones de caries iniciales y manifiestas al inicio y en el seguimiento.

Hedayati-Hajikand et al. (2015) observaron reducciones significativas de indicaciones de caries temprana en niños de 2 a 3 años que consumieron tabletas masticables enriquecidas con Streptococcus rattus, Streptococcus oralis y Streptococcus uberis. Este estudio evaluó el efecto de ProBiora3™ (con las cepas S. uberis KJ2, S. oralis KJ3, S. rattus JH145) como complemento de la higiene oral diaria de niños de 2 a 3 años, y se determinó que las tabletas masticables beneficiaban el incremento de la caries en la infancia temprana cuando se usaban en el cuidado oral diario infantil.

Caracterización de la evidencia: La evidencia que respalda la actividad anticaries de S. rattus JH145 es de múltiples niveles, e incluye datos sólidos en roedores, datos mecanísticos in vitro y varios ensayos clínicos en humanos de tamaño y diseño variables. Sin embargo, todos los estudios en humanos sobre JH145 lo han usado en combinación como parte de la mezcla ProBiora3 en lugar de como monoterapia, lo que hace imposible atribuir los efectos observados únicamente a S. rattus JH145 de forma independiente de sus cepas compañeras. En conjunto, la evidencia es prometedora, pero aún limitada en términos de ensayos controlados aleatorizados a gran escala, con potencia estadística adecuada y a largo plazo que atribuyan específicamente los resultados a esta cepa por sí sola. El efecto de exclusión competitiva se ha demostrado en múltiples estudios en animales y ensayos clínicos en humanos (Hillman et al., 2009; Cannon et al., 2013, 2019; Hedayati-Hajikand et al., 2015).

5.2 Enfermedad periodontal

Evidencia clínica en humanos (ensayo controlado aleatorizado): Un ensayo clínico doble ciego, controlado con placebo (Laleman et al.) evaluó los efectos coadyuvantes de una tableta probiótica que contiene S. oralis KJ3, S. uberis KJ2 y S. rattus JH145 después del raspado y alisado radicular (RAR) en 48 pacientes con periodontitis; tras el alisado radicular, los pacientes usaron una tableta de placebo o probiótica dos veces al día durante 12 semanas, y se midieron la profundidad de sondaje periodontal (PSP), el sangrado al sondaje y los niveles relativos de inserción al inicio, a las 12 y a las 24 semanas, junto con muestreo microbiológico e índices de placa y gingivales en múltiples momentos.

Las medidas de resultado primarias y secundarias mejoraron significativamente (p < 0,05) en las evaluaciones de 12 y 24 semanas en ambos grupos; sin embargo, no se pudieron detectar diferencias significativas entre los grupos en ningún momento, excepto que el porcentaje de sitios con placa fue significativamente menor en el grupo probiótico. No se pudo detectar ninguna diferencia significativa en los índices clínicos, incluidos la PSP, el sangrado al sondaje y el nivel de inserción clínica, entre el grupo probiótico y el grupo control en los momentos basal, de 12 semanas o de 24 semanas.

Se ha informado que el enjuague bucal probiótico ProBiora3™, que contiene una mezcla de S. oralis KJ3sm, S. uberis KJ2sm y S. rattus JH145, es seguro y reduce significativamente los niveles de patógenos dentales en la saliva y de patógenos periodontales en la placa subgingival en adultos.

Caracterización de la evidencia: Para la enfermedad periodontal, la evidencia sobre S. rattus JH145 (como parte de la mezcla ProBiora3) es mixta. Si bien se ha observado una reducción de los marcadores microbiológicos de disbiosis en algunos ensayos, el único ensayo controlado aleatorizado doble ciego publicado no encontró diferencias clínicas estadísticamente significativas entre grupos en parámetros periodontales clave como la profundidad de sondaje y los niveles de inserción. La evidencia de una mejora periodontal clínicamente significativa sigue siendo no concluyente.

5.3 Reducción de la carga de patógenos orales (resultados microbiológicos)

Los estudios sobre la asociación de microorganismos en el grupo probiótico ProBiora3 —que combina Streptococcus uberis KJ2, Streptococcus oralis KJ3 y Streptococcus rattus JH145— indicaron un riesgo reducido de desarrollo de caries. El mecanismo principal estudiado es la reducción del recuento de S. mutans en la saliva y la placa, que sirven como biomarcadores del riesgo de caries. Múltiples ensayos han demostrado reducciones significativas en los niveles salivales de S. mutans, aunque la traducción de la reducción microbiológica a la prevención clínica de la caries sigue siendo un área activa de investigación.

6. Sistemas corporales y áreas de salud asociadas con Streptococcus rattus JH145

  • Cavidad oral / esmalte dental: Objetivo principal. Reducción de la colonización de S. mutans en las superficies dentales con el objetivo de prevenir la caries dental (deterioro dental) mediante la supresión de ácido láctico y la exclusión competitiva.
  • Tejidos periodontales (encías): Investigado como coadyuvante del raspado y alisado radicular para el manejo de la periodontitis, con el objetivo de reducir los patógenos periodontales subgingivales.
  • Biopelícula dental / microbioma oral: Los profesionales del cuidado de la salud oral enfrentan el desafío de manejar más de 700 especies bacterianas diferentes presentes en la biopelícula dental; aunque es imposible prevenir la formación de biopelícula dental, es posible influir en el contenido de la biopelícula mediante probióticos orales. S. rattus JH145 está diseñado específicamente para desplazar la composición de la biopelícula lejos de las especies cariogénicas.

7. Formas de dosificación y dosis reportadas en los estudios

Todas las dosis a continuación se reportan directamente de los estudios citados y se refieren a la mezcla ProBiora3 (que incluye S. rattus JH145 junto con S. oralis KJ3 y S. uberis KJ2), salvo que se indique lo contrario, ya que S. rattus JH145 no ha sido estudiado clínicamente de forma aislada.

  • Ensayo clínico piloto en humanos (Zahradnik et al., 2009 — enjuague bucal): El enjuague bucal se administró dos veces al día durante un período de 4 semanas y se probó en dos niveles de dosis: 10⁶ y 10⁸ unidades formadoras de colonias de cada una de S. oralis KJ3sm, S. uberis KJ2sm y S. rattus JH145.
  • Estudio de toxicología subcrónica en animales (Hillman et al., 2009): La mezcla se administró a ratas por vía oral una vez al día (5 días a la semana) en dosis de 0, 10⁶ o 10⁹ unidades formadoras de colonias de cada cepa durante 14 semanas.
  • Estudio de eficacia en animales (Hillman et al., 2009 — modelo de implantación oral en ratas): Los animales tratados una vez al día con ≥10⁶ UFC de JH145 mostraron una disminución estadísticamente significativa en la proporción de S. mutans implantado respecto del total de bacterias cultivables en muestras de hisopado oral.
  • ECA periodontal (Laleman et al., 2015 — tableta): Después del alisado radicular, los pacientes usaron una tableta de placebo o probiótica dos veces al día durante 12 semanas. La dosis específica de UFC por tableta no se extrajo del resumen disponible públicamente.
  • ECA de caries en niños (Hedayati-Hajikand et al., 2015 — tableta masticable): Se evaluó el efecto de ProBiora3™ (con las cepas S. uberis KJ2, S. oralis KJ3, S. rattus JH145) como coadyuvante de la higiene oral diaria de niños de 2 a 3 años. La dosis se administró en forma de tableta masticable; los valores específicos de UFC por tableta no se reportaron en los resúmenes disponibles de esta publicación.

8. Consideraciones de seguridad

8.1 Toxicología en animales

El objetivo de un estudio dedicado de toxicidad subcrónica fue investigar los efectos adversos de la mezcla de 3 cepas naturales —Streptococcus uberis KJ2, Streptococcus oralis KJ3 y Streptococcus rattus JH145 (ProBiora3). La mezcla se administró a ratas por vía oral una vez al día (5 días a la semana) en dosis de 0, 10⁶ o 10⁹ unidades formadoras de colonias de cada cepa durante 14 semanas. No se observaron efectos adversos relacionados con el tratamiento en los parámetros fisiológicos durante el estudio, ni en la evaluación de muestras de sangre y tejidos obtenidas de los animales al final.

8.2 Seguridad clínica en humanos

En el ensayo clínico piloto en humanos, se observaron disminuciones sustanciales en los niveles de bacterias marcadoras, y no se registraron problemas de seguridad con la aplicación dos veces al día del enjuague bucal. En el modelo de eficacia con roedores, no se observaron efectos adversos mediante la observación en vivo de los animales tratados, y los análisis histopatológicos, hematológicos y de química sanguínea no mostraron hallazgos destacables.

En un ensayo clínico separado que utilizó la formulación ProBiora3, se observó que era segura y bien tolerada, sin quejas de los usuarios sobre sensibilidad dental o irritación gingival durante el período de tratamiento de 8 semanas, que implicaba el uso del producto dos veces al día.

8.3 Susceptibilidad a antibióticos

Los resultados de un estudio in vitro de susceptibilidad a antibióticos demuestran que las tres cepas de ProBiora3 (incluida S. rattus JH145) son susceptibles a antibióticos terapéuticos de uso común. Las cepas Streptococcus uberis KJ2, Streptococcus oralis KJ3 y Streptococcus rattus JH145 utilizadas en la formulación de ProBiora3 son susceptibles a antibióticos de uso común, con un nivel sin efecto adverso observado establecido en estudios en animales. Esta susceptibilidad a antibióticos es una característica de seguridad crítica, ya que implica que, en el improbable caso de translocación sistémica, el organismo podría tratarse con antibióticos estándar.

8.4 Clasificación del grupo de riesgo

La especie está clasificada en el Grupo de Riesgo 1 en la Lista de Nombres Recomendados para bacterias de importancia médica. Los organismos del Grupo de Riesgo 1 son aquellos que no se sabe que causen enfermedad en adultos humanos sanos. Sin embargo, como ocurre con otros estreptococos del grupo viridans, el grupo de especies más amplio conlleva un riesgo teórico de infección oportunista en personas inmunocomprometidas. Los estreptococos del grupo viridans normalmente forman parte de la flora comensal, pero también pueden causar enfermedades invasivas graves como la endocarditis infecciosa, aunque esta es una característica bien establecida del grupo VGS más amplio y no se ha vinculado específicamente con la cepa probiótica JH145 en ningún estudio de seguridad publicado. La cepa específica JH145 no ha sido asociada con infección invasiva en la literatura publicada.

8.5 Estatus regulatorio y de mercado

En los EE. UU., la mayoría de los productos probióticos se comercializan como suplementos dietarios o ingredientes de alimentos funcionales, lo que solo requiere notificación previa a la comercialización, no aprobación, por parte de la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. (FDA). ProBiora3 (que contiene S. rattus JH145) se comercializa en Estados Unidos bajo este marco regulatorio.

8.6 Limitaciones señaladas en la base de evidencia actual

Las siguientes limitaciones, respaldadas por las fuentes, son relevantes para interpretar los datos de seguridad y eficacia sobre S. rattus JH145:

  • A pesar del pequeño número de sujetos y del uso de adultos jóvenes con salud oral normal, junto con la variabilidad inherente de las mediciones microbiológicas, el enjuague bucal probiótico pudo afectar sustancialmente los niveles de patógenos dentales (según las conclusiones de Zahradnik et al.).
  • Todos los estudios en humanos sobre S. rattus JH145 lo probaron dentro de la mezcla de tres cepas ProBiora3, lo que hace imposible la atribución específica de los resultados a la cepa sin ensayos dedicados de monoterapia.
  • El ECA periodontal (Laleman et al., 2015) no encontró diferencias clínicas significativas entre grupos en la profundidad de sondaje, el nivel de inserción o el sangrado, a pesar de los cambios microbiológicos aparentes, lo que indica que la reducción microbiana no se traduce automáticamente en una mejora clínica.
  • En el momento de una revisión, no se disponía de ningún ensayo clínico controlado aleatorizado que hubiera investigado específicamente la influencia de los probióticos que contienen Streptococcus como coadyuvante de la terapia periodontal no quirúrgica (raspado y alisado radicular) con resultados clínicos estadísticamente significativos a favor del grupo probiótico.

Referencias

Condiciones de Salud

Condiciones de salud que Streptococcus rattus puede ayudar a apoyar.

  • No hay condiciones disponibles.

Sistemas Corporales

Sistemas corporales que Streptococcus rattus puede ayudar a apoyar.

  • No hay sistemas corporales disponibles.
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