Bifidobacteria
| Bifidobacteria | |
|---|---|
 | |
| Bifidobacteria adolescente | |
Clasificación científica  | |
| Dominio: | Bacteria |
| Filo: | Actinomicetos |
| Clase: | Actinomicetos |
| Orden: | Bifidobacterias |
| Familia: | Bifidobacterias |
| Género: | Bifidobacterium Orla-Jensen 1924 (Listas Aprobadas 1980) [1] |
| Especie tipo | |
| Bifidobacteria bifidum (Tissier 1900) Orla-Jensen 1924 (Listas aprobadas 1980) | |
| Especies | |
Ver texto. | |
Bifidobacterium es un género de bacterias anaeróbicas grampositivas , inmóviles y a menudo ramificadas. Son habitantes ubicuos del tracto gastrointestinal [2] [3] aunque se han aislado cepas de la vagina [4] y la boca ( B. dentium ) de mamíferos, incluidos los humanos. Las bifidobacterias son uno de los principales géneros de bacterias que componen la microbiota del tracto gastrointestinal en los mamíferos. Algunas bifidobacterias se utilizan como probióticos .
Antes de la década de 1960, las especies de Bifidobacterium se denominaban colectivamente Lactobacillus bifidus .
Historia
En 1899, Henri Tissier, un pediatra francés del Instituto Pasteur de París, aisló una bacteria caracterizada por una morfología en forma de Y ("bífida") en la microbiota intestinal de los bebés amamantados y la llamó "bifidus". [5] En 1907, Élie Metchnikoff , subdirector del Instituto Pasteur, propuso la teoría de que las bacterias del ácido láctico son beneficiosas para la salud humana. [5] Metchnikoff observó que la longevidad de los búlgaros era el resultado de su consumo de productos lácteos fermentados . [6] Metchnikoff también sugirió que "la administración oral de cultivos de bacterias fermentativas implantaría las bacterias beneficiosas en el tracto intestinal". [7]
Metabolismo
El género Bifidobacterium posee una vía única de fructosa-6-fosfato fosfocetolasa empleada para fermentar carbohidratos . [ cita requerida ]
Gran parte de la investigación metabólica sobre las bifidobacterias se ha centrado en el metabolismo de los oligosacáridos , ya que estos carbohidratos están disponibles en sus hábitats, por lo demás limitados en nutrientes. Los filotipos de bifidobacterias asociados a los lactantes parecen haber desarrollado la capacidad de fermentar oligosacáridos de la leche , mientras que las especies asociadas a los adultos utilizan oligosacáridos de plantas, en consonancia con lo que encuentran en sus respectivos entornos. Como los lactantes amamantados suelen albergar consorcios intestinales dominados por bifidobacterias, numerosas aplicaciones intentan imitar las propiedades bifidogénicas de los oligosacáridos de la leche. Estos se clasifican ampliamente como fructooligosacáridos derivados de plantas o galactooligosacáridos derivados de lácteos , que se metabolizan de forma diferencial y son distintos del catabolismo de los oligosacáridos de la leche . [3]
Respuesta al oxígeno
La sensibilidad de los miembros del género Bifidobacterium al O 2 generalmente limita la actividad probiótica a los hábitats anaeróbicos. Investigaciones recientes han informado que algunas cepas de Bifidobacterium exhiben varios tipos de crecimiento óxico. Las bajas concentraciones de O 2 y CO 2 pueden tener un efecto estimulante en el crecimiento de estas cepas de Bifidobacterium . Con base en los perfiles de crecimiento bajo diferentes concentraciones de O 2 , las especies de Bifidobacterium se clasificaron en cuatro clases: O 2 -hipersensible, O 2 -sensible, O 2 -tolerante y microaerófila . Se propone que el factor principal responsable de la inhibición del crecimiento aeróbico es la producción de peróxido de hidrógeno (H 2 O 2 ) en el medio de crecimiento. La NADH oxidasa formadora de AH 2 O 2 se purificó a partir de Bifidobacterium bifidum sensible al O 2 y se identificó como una dihidroorotato deshidrogenasa de tipo b . Los parámetros cinéticos sugirieron que la enzima podría estar involucrada en la producción de H 2 O 2 en ambientes altamente aireados. [8]
Genomas
Los miembros del género Bifidobacterium tienen tamaños de genoma que van desde 1,73 ( Bifidobacterium indicum ) a 3,25 Mb ( Bifidobacterium biavatii ), correspondientes a 1352 y 2557 marcos de lectura abiertos de codificación de proteínas previstos , respectivamente. [9]
La clasificación funcional de los genes de Bifidobacterium , incluido el pangenoma de este género, reveló que el 13,7% de los genes de bifidobacterias identificados codifican enzimas involucradas en el metabolismo de carbohidratos . [9]
Usos clínicos
Se ha demostrado que la adición de Bifidobacterium como probiótico al tratamiento convencional de la colitis ulcerosa está asociada con mejores tasas de remisión y un mejor mantenimiento de la remisión. [10] Algunas cepas de Bifidobacterium se consideran probióticos importantes y se utilizan en la industria alimentaria. Diferentes especies y/o cepas de bifidobacterias pueden ejercer una variedad de efectos beneficiosos para la salud, incluida la regulación de la homeostasis microbiana intestinal , la inhibición de patógenos y bacterias dañinas que colonizan y/o infectan la mucosa intestinal, la modulación de las respuestas inmunitarias locales y sistémicas, la represión de actividades enzimáticas procarcinogénicas dentro de la microbiota, la producción de vitaminas y la bioconversión de varios compuestos dietéticos en moléculas bioactivas. [3] Las bifidobacterias mejoran la barrera de la mucosa intestinal y reducen los niveles de lipopolisacárido en el intestino. [11]
Las bifidobacterias también pueden mejorar el dolor abdominal en pacientes con síndrome del intestino irritable (SII), aunque los estudios realizados hasta la fecha no han sido concluyentes. [12]
Las especies naturales de Bifidobacterium pueden desalentar el crecimiento de patógenos gramnegativos en los bebés. [13]
La leche materna contiene altas concentraciones de lactosa y menores cantidades de fosfato ( regulador del pH ). Por lo tanto, cuando la leche materna es fermentada por bacterias del ácido láctico (incluidas las bifidobacterias) en el tracto gastrointestinal del bebé, el pH puede reducirse, lo que dificulta el crecimiento de las bacterias gramnegativas. [ cita requerida ]
Las bifidobacterias y el intestino del lactante
El intestino del bebé humano es relativamente estéril hasta el nacimiento, cuando absorbe bacterias de su entorno y de su madre. [14] La microbiota que compone el intestino del bebé difiere de la del intestino del adulto. Un bebé alcanza la etapa adulta de su microbioma alrededor de los tres años de edad, cuando su diversidad de microbioma aumenta, se estabiliza y el bebé cambia a alimentos sólidos. Los bebés amamantados son colonizados antes por Bifidobacterium en comparación con los bebés alimentados principalmente con fórmula. [15] Bifidobacterium es la bacteria más común en el microbioma intestinal del bebé. [16] Hay más variabilidad en los genotipos a lo largo del tiempo en los bebés, lo que los hace menos estables en comparación con el Bifidobacterium adulto . Los bebés y los niños menores de tres años muestran una baja diversidad en las bacterias del microbioma, pero más diversidad entre individuos en comparación con los adultos. [17] La reducción de Bifidobacterium y el aumento de la diversidad del microbioma intestinal del bebé ocurre con una menor ingesta de leche materna y un aumento de la ingesta de alimentos sólidos. Toda la leche de los mamíferos contiene oligosacáridos que muestran una selección natural [ aclaración necesaria ] . Los oligosacáridos de la leche humana no son digeridos por enzimas y permanecen enteros a través del tracto digestivo antes de ser descompuestos en el colon por la microbiota. Los genomas de las especies de Bifidobacterium de B. longum , B. bifidum, B. breve contienen genes que pueden hidrolizar algunos de los oligosacáridos de la leche humana y estos se encuentran en mayor cantidad en los bebés amamantados. Los glicanos que producen los humanos se convierten en alimento y energía para B. bifidum, lo que muestra un ejemplo de coevolución . [18]
Especies
El género Bifidobacterium comprende las siguientes especies: [19]
- B. actinocoloniiforme Killer y otros, 2011
- B. adolescenteis Reuter 1963 (Listas aprobadas 1980)
- B. aemilianum Alberoni et al. 2019
- B. aerophilum Michelini et al. 2017
- B. aesculapii Modesto et al. 2014
- B. amazonense Lugli et al. 2021
- B. angulatum Scardovi y Crociani 1974 (Listas Aprobadas 1980)
- B. animalis (Mitsuoka 1969) Scardovi y Trovatelli 1974 (Listas Aprobadas 1980)
- B. anseris Lugli y otros, 2018
- B. apousia Chen y otros 2022
- B. apri Pechar y otros, 2017
- B. aquikefiri Laureys et al. 2016
- B. asteroides Scardovi y Trovatelli 1969 (Listas Aprobadas 1980)
- B. avesanii Michelini et al. 2019
- B. biavatii Endo y otros, 2012
- B. bifidum (Tissier 1900) Orla-Jensen 1924 (Listas aprobadas 1980)
- B. bohemicum Killer et al. 2011
- B. bombi Killer y otros, 2009
- B. boum Scardovi et al. 1979 (Listas Aprobadas 1980)
- B. breve Reuter 1963 (Listas Aprobadas 1980)
- B. callimiconis Duranti et al. 2019
- B. callitrichidarum Modesto et al. 2018
- B. callitrichos Endo et al. 2012
- B. canis Neuzil-Bunesova et al. 2020
- B. castoris Duranti et al. 2019
- B. catenulatum Scardovi y Crociani 1974 (Listas Aprobadas 1980)
- B. catulorum Modesto et al. 2018
- B. cebidarum Duranti et al. 2020
- B. choerinum Scardovi et al. 1979 (Listas aprobadas 1980)
- B.choladohabitans Chen et al. 2022
- B. choloepi Modesto et al. 2020
- B. colobi Lugli et al. 2021
- Comuna B. Praet et al. 2015
- B. criceti Lugli y col. 2018
- " B. crudilactis " Delcenserie et al. 2007
- B.cuniculi Scardovi et al. 1979 (Listas aprobadas 1980)
- B. dentium Scardovi y Crociani 1974 (Listas Aprobadas 1980)
- B. dolichotidis Duranti et al. 2019
- " B. eriksonii " Cato y otros 1970
- B. erythrocebi Neuzil-Bunesova y col. 2021
- B. eulemuris Michelini et al. 2016
- B. faecale Choi y otros 2014
- B. felsineum Modesto et al. 2020
- B. gallicum Lauer 1990
- B. gallinarum Watabe et al. 1983
- B. globosum (ex Scardovi et al. 1969) Biavati et al. 1982
- B. goeldii Duranti et al. 2019
- B. hapali Michelini et al. 2016
- B. Lugli y otros, 2018
- B. indicum Scardovi y Trovatelli 1969 (Listas Aprobadas 1980)
- B. italicum Lugli y otros 2018
- B. jacchi Modesto y col. 2019
- B. lemurum Modesto et al. 2015
- B. leontopithecu Duranti et al. 2020
- B. longum Reuter 1963 (Listas Aprobadas 1980)
- B. magnum Scardovi y Zani 1974 (Listas Aprobadas 1980)
- B.margollesii Lugli et al. 2018
- B. merycicum Biavati y Mattarelli 1991
- B. miconis Lugli y col. 2021
- B. miconisargentati Lugli et al. 2021
- B. mínimo Biavati et al. 1982
- B. mongoliense Watanabe et al. 2009
- B. moraviense Neuzil-Bunesova et al. 2021
- B. moukalabense Tsuchida et al. 2014
- B. myosotis Michelini et al. 2016
- B. oedipodis Neuzil-Bunesova et al. 2021
- B. olomucense Neuzil-Bunesova et al. 2021
- B. panos Neuzil-Bunesova y col. 2021
- B. parmae Lugli y otros 2018
- " B. platyrrhinorum " Modesto et al. 2020
- B. pluvialisilvae Lugli et al. 2021
- B. polisaccharolyticum Chen et al. 2022
- B. pongonis Lugli y otros 2021
- B. porcinum (Zhu et al. 2003) Nouioui et al. 2018
- B. primatium Modesto et al. 2020
- B. pseudocatenulatum Scardovi et al. 1979 (Listas Aprobadas 1980)
- B. pseudolongum Mitsuoka 1969 (Listas Aprobadas 1980)
- B. psychraerophilum Simpson y otros, 2004
- B. pullorum Trovatelli et al. 1974 (Listas aprobadas 1980)
- B. ramosum Michelini et al. 2017
- B. reuteri Endo y col. 2012
- B. rousetti Modesto et al. 2021
- " B. ruminale " Scardovi et al. 1969
- B. ruminantium Biavati y Mattarelli 1991
- B. saguini Endo y col. 2012
- B. saguinibicoloris Lugli et al. 2021
- " B. saimiriisciurei " Modesto et al. 2020
- B. samirii Duranti et al. 2019
- B. santillanense Lugli et al. 2021
- B. scaligerum Modesto et al. 2020
- B. scardovii Hoyles et al. 2002
- B. simiarum Modesto et al. 2020
- B. simiiventris Lugli et al. 2021
- B. stellenboschense Endo y col. 2012
- B. sutil Biavati et al. 1982
- B. thermacidophilum Dong y otros 2000
- B. thermophilum correg. Mitsuoka 1969 (Listas aprobadas 1980)
- B. tibiigranuli Eckel y col. 2020
- B. tissieri corrig. Michelini et al. 2016
- B. tsurumiense Okamoto et al. 2008
- " B. urinalis " Hojo y col. 2007
- B. vansinderenii Duranti et al. 2017
- B. vespertilionis Modesto et al. 2021
- B. xylocopae Alberoni et al. 2019
Véase también
Referencias
- ^ Orla-Jensen S. (1924). "Classification des bactéries lactiques" [Clasificación de las bacterias del ácido láctico]. Le Lait . 4 (36): 468–474. doi : 10.1051/lait:19243627 .
- ^ Schell MA, Karmirantzou M, Snel B, Vilanova D, Berger B, Pessi G, Zwahlen MC, Desiere F, Bork P, Delley M, Pridmore RD, Arigoni F (octubre de 2002). "La secuencia del genoma de Bifidobacterium longum refleja su adaptación al tracto gastrointestinal humano". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 99 (22): 14422–7. Bibcode :2002PNAS...9914422S. doi : 10.1073/pnas.212527599 . PMC 137899 . PMID 12381787.
- ^ abc Mayo B, van Sinderen D, eds. (2010). Bifidobacterias: genómica y aspectos moleculares . Prensa académica Caister . ISBN 978-1-904455-68-4.[ página necesaria ]
- ^ Albert, Arianne YK; Chaban, Bonnie; Wagner, Emily C.; Schellenberg, John J.; Links, Matthew G.; Schalkwyk, Julie van; Reid, Gregor; Hemmingsen, Sean M.; Hill, Janet E.; Money, Deborah; Group, VOGUE Research (12 de agosto de 2015). "Un estudio del microbioma vaginal en mujeres canadienses sanas que utiliza perfiles moleculares basados en cpn60 revela distintos tipos de estados comunitarios del subgrupo Gardnerella". PLOS ONE . 10 (8): e0135620. Bibcode :2015PLoSO..1035620A. doi : 10.1371/journal.pone.0135620 . PMC 4534464 . PMID 26266808.
{{cite journal}}:|last11=tiene nombre genérico ( ayuda ) - ^ ab "Potencial de los probióticos como agentes bioterapéuticos dirigidos al sistema inmunológico innato" (PDF) . Revista Africana de Biotecnología . Febrero de 2005.
- ^ "Probióticos: 100 años (1907-2007) después de la observación de Elie Metchnikoff" (PDF) . Comunicación de temas y tendencias actuales de investigación y educación en microbiología aplicada . Febrero de 2007. Archivado desde el original (PDF) el 4 de octubre de 2012.
- ^ "Pioneros de los probióticos". Asociación Europea de Probióticos . Febrero de 2012. Archivado desde el original el 22 de julio de 2013. Consultado el 1 de julio de 2013 .
- ^ Sonomoto K, Yokota A, eds. (2011). Bacterias del ácido láctico y bifidobacterias: progreso actual en la investigación avanzada . Caister Academic Press . ISBN 978-1-904455-82-0.[ página necesaria ]
- ^ ab Milani C, Turroni F, Duranti S, Lugli GA, Mancabelli L, Ferrario C, van Sinderen D, Ventura M (febrero de 2016). "La genómica del género Bifidobacterium revela una adaptación específica de la especie al entorno intestinal rico en glicanos". Microbiología aplicada y ambiental . 82 (4): 980–991. Bibcode :2016ApEnM..82..980M. doi :10.1128/AEM.03500-15. PMC 4751850 . PMID 26590291.
- ^ Ghouri YA, Richards DM, Rahimi EF, Krill JT, Jelinek KA, DuPont AW (9 de diciembre de 2014). "Revisión sistemática de ensayos controlados aleatorizados de probióticos, prebióticos y simbióticos en la enfermedad inflamatoria intestinal". Clinical and Experimental Gastroenterology . 7 : 473–87. doi : 10.2147/CEG.S27530 . PMC 4266241 . PMID 25525379.
- ^ Pinzone MR, Celesia BM, Di Rosa M, Cacopardo B, Nunnari G (2012). "Translocación microbiana en enfermedades hepáticas crónicas". Revista Internacional de Microbiología . 2012 : 694629. doi : 10.1155/2012/694629 . PMC 3405644 . PMID 22848224.
- ^ Pratt, Charlotte; Campbell, Matthew D. (18 de noviembre de 2019). "El efecto de Bifidobacterium en la reducción del dolor abdominal sintomático en pacientes con síndrome del intestino irritable: una revisión sistemática". Probióticos y proteínas antimicrobianas . 12 (3): 834–839. doi : 10.1007/s12602-019-09609-7 . ISSN 1867-1306. PMC 7456408 . PMID 31741311.
- ^ Liévin V, Peiffer I, Hudault S, Rochat F, Brassart D, Neeser JR, Servin AL (noviembre de 2000). "Las cepas de Bifidobacterium de la microflora gastrointestinal humana infantil residente ejercen actividad antimicrobiana". Gut . 47 (5): 646–52. doi :10.1136/gut.47.5.646. PMC 1728100 . PMID 11034580.
- ^ Pham VT, Lacroix C, Braegger CP, Chassard C (julio de 2016). "Colonización temprana de grupos funcionales de microbios en el intestino del lactante". Microbiología ambiental . 18 (7): 2246–58. Bibcode :2016EnvMi..18.2246P. doi :10.1111/1462-2920.13316. PMID 27059115.
- ^ Bourlieu C, Bouzerzour K, FerretBernard S, Bourgot CL, Chever S, Menard O, Deglaire A, Cuinet I, Ruyet PL, Bonhomme C, Dupont D (2015). "La interfaz de la fórmula infantil y el impacto de la fuente de grasa en la digestión neonatal y la microbiota intestinal". Revista Europea de Ciencia y Tecnología de Lípidos . 117 (10): 1500–1512. doi :10.1002/ejlt.201500025. ISSN 1438-9312.
- ^ Turroni F, Peano C, Pass DA, Foroni E, Severgnini M, Claesson MJ, Kerr C, Hourihane J, Murray D, Fuligni F, Gueimonde M, Margolles A, De Bellis G, O'Toole PW, van Sinderen D, Marchesi JR, Ventura M (11 de mayo de 2012). "Diversidad de bifidobacterias dentro de la microbiota intestinal infantil". MÁS UNO . 7 (5): e36957. Código Bib : 2012PLoSO...736957T. doi : 10.1371/journal.pone.0036957 . PMC 3350489 . PMID 22606315.
- ^ Matamoros S, Gras-Leguen C, Le Vacon F, Potel G, de La Cochetiere MF (abril de 2013). "Desarrollo de la microbiota intestinal en lactantes y su impacto en la salud". Tendencias en Microbiología . 21 (4): 167–73. doi :10.1016/j.tim.2012.12.001. PMID 23332725.
- ^ Turroni F, Milani C, Duranti S, Ferrario C, Lugli GA, Mancabelli L, van Sinderen D, Ventura M (enero de 2018). "Bifidobacterias y el intestino infantil: un ejemplo de coevolución y selección natural". Ciencias de la vida celulares y moleculares . 75 (1): 103-118. doi :10.1007/s00018-017-2672-0. PMC 11105234 . PMID 28983638. S2CID 24103287.
- ^ Euzéby JP, Parte AC. "Actinomycetaceae". Lista de nombres procariotas con posición en la nomenclatura (LPSN) . Consultado el 17 de junio de 2021 .
Enlaces externos
- Bifidobacterium en Microbe Wiki
- La base de datos Genomes Online contiene muchos proyectos de genomas de Bifidobacterium
- Análisis comparativo de genomas de Bifidobacterium (en el sistema IMG del DOE )
- Bifidobacterium en BacDive: la base de metadatos sobre diversidad bacteriana
- Foco en las bifidobacterias
