WO2012107601A1 - Uso de una cepa de lactobacillus bulgaricus para el tratamiento de la inmunosenescencia - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to the use of a strain of Lactobacillus bulgaricus for the preparation of a drug or food supplement intended for the treatment of immunosenecence or deterioration of the defensive capacity of the immune system as a consequence of chronological aging. Specifically, it refers to the use of the strain of Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, isolated in the mountains of Bulgaria and deposited in the "National Bank for Industrial Microorganisms and Cell Cultures" (NBIMCC) under n ° 8481.
- NBIMCC National Bank for Industrial Microorganisms and Cell Cultures
- Probiotics are non-pathogenic microorganisms that exert a positive influence on the health or physiology of the host when ingested.
- beneficial properties of these microorganisms is their immunomodulatory activity.
- This process is mainly characterized by (1) the limitation of the repertoire of the T lymphocytes and the accumulation of oligoclonal effector memory cells directed against ubiquitous infectious agents; (2) thymic involution and disappearance of "na ' ⁇ ve"cells; and (3) a chronic inflammatory state.
- Lactobacillus Among the probiotic organisms inherent to the digestive system of humans, the effect of Lactobacillus is known, presenting an effect on lactose intolerance, effect on the immune system, etc., due to its ability to control infections while maintaining an adequate balance in the microflora of the intestine.
- Different strains of Lactobacillus have been used for the preparation of products with adequate organoleptic properties and with prophylactic and therapeutic characteristics.
- the application of the known strains of Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus has been limited to the area of fermented milk products and its activity is limited to a short period of time.
- the patents BG63961, BG63962 and BG63963 disclose that strains of Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus are used as crops for Bulgarian yogurt and other fermented dairy products.
- the patent BG61476 discloses the possibility of combining a biologically active substance from the culture of Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus with natural products for the preparation of food additives.
- Patents UA63201, UA63202 and UA64163 disclose that a strain of Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus 9702 grown under certain conditions produces a substance with hepatoprotective, gastroenterological and immune system modulating properties, but does not describe specific clinical experimental data that supports this claim.
- Lactobacillus delbrueckii subsp. Strain is described in patent application WO2008 / 043161.
- Bulgaricus deposited in the "National Bank for Industrial Microorganisms and Cell Cultures" (NBIMCC) under n ° 8481, and is indicated in a general way that can be used for the preparation of pharmaceutical or food products with prophylactic and therapeutic properties, showing effect at the local level of the digestive system.
- NBIMCC National Bank for Industrial Microorganisms and Cell Cultures
- the present invention relates to the use of the strain of Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, deposited in the "National Bank for Industrial Microorganisms and Cell Cultures" (NBIMCC) under n ° 8481 for the preparation of drugs or food supplements intended for the treatment of immunosenescence or deterioration of the defensive capacity of the immune system due to chronological aging . As a consequence of age, a series of changes in the functioning of the immune system that imply a worse defensive capacity can be observed.
- NBIMCC National Bank for Industrial Microorganisms and Cell Cultures
- the pharmaceutical or food product prepared from this probiotic strain can be a tablet or capsule for oral administration to the patient.
- each capsule contains 400 mg of the probiotic strain.
- the pharmaceutical or food product can also be presented in the form of envelopes.
- the administration of a drug containing this probiotic strain has been shown to have implications for a number of modifications in both the innate and adaptive immune responses.
- the probiotic strain acts on different parameters such as:
- SIRT1 protein sirtuin-1
- the probiotic strain has an effect on the production of ⁇ -defensins, molecules that represent a defensive first line against bacteria and viruses.
- - Figure 2 is a graphic representation of the distributions of CD8 + CD28 + CD8 + CD28 + CD28 + T lymphocytes in the probiotic group and placebo at zero time, three and six months after the ingestion of the probiotic.
- FIG. 3 shows the distribution of different subpopulations in both TCD4 + and CD8 + lymphocytes in young and elderly individuals.
- FIG. 4 is a graphic representation of the evolution of the frequency of populations of CD4 and CD8 T lymphocytes of the probiotic group
- Figure 5 represents the population of CD45RA + cells in young and old.
- FIG. 6 shows the evolution of CD4 + CD45RA + / CD31 + T lymphocyte populations in five individuals representative of the probiotic group and the placebo group.
- FIG. 7 shows the population of ⁇ -defensins of the probiotic group and placebo group at zero, three and six months of the probiotic intake.
- FIG. 8 shows levels of SIRT1 mRNA from the probiotic group and placebo at different times of probiotic intake.
- FIG. 9 shows two 2D-PAGE gels (two-dimensional polyacrylamide electrophoresis), before (9a) and after (9b) of the probiotic intake.
- the objective of the study on the immune system was to assess the efficacy of the intake of capsules of Lactobacillus delbrueckii subsp. lyophilized bulgaricus in the potentiation of the immune response in the elderly.
- the main objective was to study the improvement that the exposure to the Lactobacillus delbrueckii subsp strain produces on different aspects of the immune response. bulgaricus in people older than 65 years.
- Placebo group group of individuals given placebo capsules, without probiotic
- IRP Immunological risk profile
- T lymphocytes can be divided into: na ' ⁇ ve (NAIVE, CD45RA + CCR7 +), central memory (CM; CD54RA-CCR7 +), effector memory (E; CD45RA + CCR7) -) and terminally differentiated effector memory (EMRA, CD45RA + CCR7-).
- NAIVE CD45RA + CCR7 +
- CM central memory
- E effector memory
- EMRA terminally differentiated effector memory
- CD45RA + cells the expression of CD31 is related to a higher degree of immaturity, this phenotype corresponding to the cells of more recent thymic migration. As can be seen in the representative figure 5, young individuals have this population clearly increased compared to the older individuals.
- Defensins are cysteine proteins rich in ions, they are found in vertebrates and invertebrates and function as natural antibiotics that are found on the surface of the skin. They are active against bacteria, fungi and viruses. Most defensins act by penetrating the microbial plasma membrane, once they have penetrated, they form a pore that produces cell death.
- Defensins are peptides highly conserved in the evolutionary scale forming part of the innate immune response, they have a size of 2-5 kilodaltons (typically 30-45 amino acids) and have three disulfide bridges. In humans, they are synthesized mainly in epithelia and leukocytes. Its antimicrobial properties are broad spectrum (antibacterial, antifungal, antiviral) varying in microbicidal effectiveness according to its structure and net cationic charge. According to their molecular pattern of disulfide bridges and genomic distribution they are classified into the alpha (a), beta ( ⁇ ) and theta ( ⁇ ) families.
- the a-defensins 1-4 have anti-HIV activity and it has been shown that although they have the property of binding to the C1q peptide and thus activating the classical pathway of the complement system. Additionally they have a chemotactic effect for T lymphocytes, monocytes and mature dendritic cells, in addition to inducing the synthesis of cytokines. In this study, no difference was found in the expression of a-defensin 1, neither in the people who took the placebo nor in those who took the probiotic. It is hypothesized that ⁇ -defensins block late events of the replication of viruses and other pathogens. They induce intracellular signals by interacting with chemokine receptors and Toll-like receptors (TLRs), whose pathways promote adaptive immune responses by recruiting dendritic cells and T to the site of invasion.
- TLRs Toll-like receptors
- SIRT1 Sirtuin-1
- SIRT1 is the most studied member of the sirtuin family with respect to increased longevity and age-related diseases. It is believed that it plays a crucial role in the aging process for several reasons. SIRT1 is decreased in senescent cells and in aging. Caloric reduction, clearly related to longevity, induces the production of SIRT1, possibly increasing cell survival. The increase in its expression is also related to the increase in mitochondrial biogenesis, which is closely related to longevity and aging. One activator of SIRT1 is resveratrol whose beneficial effects on cell rejuvenation have been shown to be mediated by the increase in SIRT1.
- proteomics is the large-scale study of proteins, particularly their structure and function.
- the proteome is the complete complement of proteins, including the modifications made in a particular set of proteins, produced by an organism or system.
- Figure 2 shows two 2D-PAGE gels (two-dimensional polyacrylamide electrophoresis) before and after the probiotic intake.
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Abstract
La presente invención se refiere al uso de una cepa de Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus para la preparación de un fármaco o complemento alimenticio para el tratamiento de la inmunosenescencia o deterioro del sistema inmunitario como consecuencia del envejecimiento cronológico. Dicha cepa muestra efectos a nivel sistémico y tanto en la respuesta inmunitaria innata como en la adaptativa.
Description
USO DE UNA CEPA DE LACTOBACILLUS BULGARICUS PARA EL TRATAMIENTO DE
LA INMUNOSENESCENCIA
Objeto de la invención
La presente invención se refiere al uso de una cepa de Lactobacillus bulgaricus para la preparación de un fármaco o complemento alimenticio destinado al tratamiento de la inmunosenecencia o deterioro de la capacidad defensiva del sistema inmune como consecuencia del envejecimiento cronológico. Concretamente se refiere al uso de la cepa de Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, aislada en la montañas de Bulgaria y depositada en el "Nacional Bank for Industrial Microorganisms and Cell Cultures" (NBIMCC) bajo el n° 8481.
Antecedentes de la invención
Los probióticos son microorganismos no patógenos que ejercen una influencia positiva sobre la salud o la fisiología del huésped al ser ingeridos. Entre las propiedades beneficiosas de estos microorganismos se encuentra su actividad inmunomoduladora. A lo largo de la vida se produce un envejecimiento del sistema inmune que ocasiona un deterioro de su capacidad defensiva que se conoce como inmunosenescencia y que implica una serie de modificaciones tanto en la respuesta innata como adaptativa. Esta proceso se caracteriza fundamentalmente por (1 ) la limitación del repertorio de los linfocitos T y la acumulación de células oligoclonales de memoria efectora dirigidas frente a agentes infecciosos ubicuos; (2) la involución tímica y desaparición de células "na'íve"; y (3) un estado inflamatorio crónico. El mecanismo basal de esta pérdida de eficacia inmunológica no se conoce pero tiene gran importancia desde un punto de vista clínico, particularmente la disfunción de la respuesta inmune humoral responsable de la eficacia de la vacunación. Existe una clara asociación entre la funcionalidad del sistema inmune y la longevidad de los individuos, encontrándose considerables evidencias de que la inmunosenescencia implica mayor morbilidad y mortalidad. En este sentido, evitar o retrasar el deterioro del sistema inmune desde edades tempranas se considera decisivo para conseguir un mejor estado general y una mayor longevidad.
Entre los organismos probióticos inherentes al aparato digestivo de los humanos, es conocido el efecto de los Lactobacillus, presentando un efecto en la intolerancia a la lactosa, efecto sobre el sistema inmune, etc, debido a su capacidad para controlar las infecciones manteniendo un equilibrio adecuado en la microflora del intestino. Diferentes cepas de Lactobacillus se han utilizado para la preparación de productos con adecuadas propiedades organolépticas y con características profilácticas y terapeúticas.
Dentro de los Lactobacillus, la aplicación de las cepas conocidas de Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus ha estado limitada al área de productos lácticos fermentados y su actividad está limitada a un corto plazo de tiempo.
Como ejemplos, las patentes BG63961 , BG63962 y BG63963 divulgan que cepas de Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus son usadas como cultivos para yogur búlgaro y otros productos lácteos fermentados. La patente BG61476 divulga la posibilidad de combinación de una sustancia biológicamente activa procedente del cultivo de Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus con productos naturales para la preparación de aditivos alimenticios.
Las patentes UA63201 , UA63202 y UA64163 divulgan que una cepa de Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus 9702 cultivada bajo determinadas condiciones produce una sustancia con propiedades hepatoprotectoras, gastroenterológicas y moduladores del sistema inmune, pero no describen datos experimentales clínicos concretos que soporten esta afirmación.
En la solicitud de patente WO2008/043161 se describe la cepa de Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus, depositada en el "Nacional Bank for Industrial Microorganisms and Cell Cultures" (NBIMCC) bajo el n° 8481 , y se indica de forma general que puede ser usada para la preparación de productos farmacéuticos o alimenticios con propiedades profilácticas y terapéuticas, mostrando efecto a nivel local del aparato digestivo.
En la presente invención, se describe el uso, hasta ahora no descrito de la cepa de Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus, NBIMCC n° 8481 , evaluando parámetros a nivel sistémico. La mayoría de los estudios inmunológicos realizados hasta ahora con probióticos sólo han demostrado efectos a nivel local de mucosa intestinal y no a nivel de sangre periférica.
Descripción de la invención
La presente invención se refiere al uso de la cepa de Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, depositada en el "Nacional Bank for Industrial Microorganisms and Cell Cultures" (NBIMCC) bajo el n° 8481 para la preparación de fármacos o complementos alimenticios destinados al tratamiento de la inmunosenescencia o deterioro de la capacidad defensiva del sistema inmunitario debido al envejecimiento cronológico. Como consecuencia de la edad, se pueden observar una serie de cambios en el funcionamiento del sistema inmune que implican una peor capacidad defensiva.
El producto farmacéutico o alimenticio preparado a partir de esta cepa de probiótico puede ser un comprimido o cápsula para su administración oral al paciente. Preferiblemente, cada cápsula contiene 400mg de la cepa de probiótico.
El producto farmacéutico o alimenticio también puede presentarse en forma de sobres.
La administración de un fármaco conteniendo esta cepa de probiótico ha demostrado tener implicaciones en una serie de modificaciones tanto en la respuesta inmunitaria innata como en la adaptativa.
En cuanto a la respuesta adaptativa, la cepa de probiótico actúa sobre distintos parámetros como son:
- la frecuencia de la subpoblación de linfocitos T CD8+CD28. Esta población es el principal factor que define el perfil de riesgo inmunológico (IRP), asociado a la longevidad de los individuos, su disminución representa un efecto claramente beneficioso ralentizando la senescencia del sistema inmune
- la frecuencia de las subpoblaciones de células na'íve CD45RA+CCR7+La capacidad de un individuo de reconocer y responder frente a nuevo antígenos depende en gran medida de la frecuencia de estas subpoblaciones. El aumento de las mismas implicaría una mayor y mejor capacidad de respuesta frente a patógenos, tumores,..
- los linfocitos T CD4+ de reciente migración tímica, que representan un estado muy inmaduro, cuyo aumento podría estar reflejando cierto grado de "rejuvenecimiento" del sistema inmunológico.
- la proteína sirtuína-1 (SIRT1), que tiene un papel demostrado en evitar la senescencia celular y aumentar la longevidad.
Además de los efectos de la cepa de probiótico sobre la inmunidad adaptativa también se han encontrado efectos en determinados parámetros de la inmunidad innata, como son los niveles de células NKs, implicadas fundamentalmente en la defensa anti-viral y anti-tumoral. Esta población presente una clara disminución en el proceso de envejecimiento, con lo que su aumento resultaría claramente beneficioso. Dentro de la respuesta innata, la cepa de probiótico tiene efecto en la producción de β-defensinas, moléculas que suponen una primera línea defensiva frente a bacterias y virus.
El efecto de la cepa Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus, NBIMCC n° 8481 en los parámetros antes mencionados ha sido demostrada en un estudio que a continuación se describirá y que ilustra los efectos de la misma sobre el sistema inmune de los individuos a los que se administra un fármaco que contiene dicha cepa (grupo probiótico) frente a los individuos que reciben un fármaco con placebo (grupo placebo).
Breve descripción de ios dibujos
- La figura 1 es una representación gráfica de las distribuciones de poblaciones de linfocitos B, T y células NK en el grupo placebo y en el grupo probiótico, a tiempo cero (antes de la ingesta del probiótico, t=0), a los tres meses (t=3) y a los seis meses (t=6) de la ingesta de probiótico.
- La figura 2 es una representación gráfica de las distribuciones de linfocitos T CD8+CD28 y linfocitos T CD8+CD28+CD27+ en el grupo probiótico y placebo a tiempo cero, tres y seis meses de la ingesta del probiótico.
- La figura 3 muestra la distribución de distintas subpoblaciones tanto en linfocitos TCD4+ como CD8+ en individuos jóvenes y ancianos.
- La figura 4 es una representación gráfica de la evolución de la frecuencia de poblaciones de linfocitos T CD4 y CD8 del grupo probiótico
- La figura 5 representa la población de células CD45RA+ en jóvenes y ancianos.
- La figura 6 muestra la evolución de poblaciones de linfocitos T CD4+CD45RA+/CD31 + en cinco individuos representativos del grupo probiótico y del grupo placebo.
- La figura 7 muestra la población de β-defensinas del grupo probiótico y grupo placebo a cero, tres y seis meses de la ingesta del probiótico.
- La figura 8 muestra niveles de mRNA SIRT1 del grupo probiótico y placebo a diferentes tiempos de la ingesta del probiótico.
- La figura 9 muestra dos geles 2D-PAGE (electroforesis de poliacrilamida de dos dimensiones), antes (9a) y después (9b) de la toma del probiótico.
Descripción detallada de la invención
Para completar la descripción se incluye un estudio que ilustra los efectos de la cepa de probiótico sobre el sistema inmune de los individuos a los que se administra un fármaco que contiene dicha cepa
Estudio realizado
En el estudio realizado se han evaluado las posibles propiedades beneficiosas sobre la respuesta inmune de una cepa seleccionada in vitro de Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus NBI CC n°8481 como probiótico.
El objetivo del estudio sobre el sistema inmune fue valorar la eficacia de la ingesta de cápsulas de Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus liofilizado en la potenciación de la respuesta inmune en ancianos. El objetivo principal fue estudiar la mejoría que produce sobre distintos aspectos de la respuesta inmune la exposición a la cepa de Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus en personas mayores de 65 años.
Para este análisis se seleccionó un grupo de individuos mayores de 65 años en los que, como consecuencia de la edad, se puede observar una serie de cambios en el funcionamiento de su sistema inmune que implican una peor capacidad defensiva. Los efectos beneficiosos del probiótico resultan más evidentes en los individuos de edad avanzada debido a este estado de inmunodeficiencia asociada a la edad.
Los pasos seguidos en el desarrollo del proyecto fueron los siguientes: -Captación de voluntarios para el desarrollo del estudio
T ES2011/000329
-Extracción y procesamiento de las muestras de sangre periférica a tiempo cero (nivel basal), a los tres y a los seis meses del inicio del estudio -Seguimiento del cumplimiento del protocolo del estudio por parte de los voluntarios y recogida de datos clínicos por parte de los investigadores
Materiales y Métodos
• Caracterización de distintas subpoblaciones celulares por citometria de flujo
• Cuantificación de citocinas en suero de los voluntarios mediante tecnología xMAP de Luminex
• Cuantificación en suero de inmunoglobulinas (Ig A, Ig G, Ig M) y factores del complemento por turbidimetría y nefelometría.
• Estimulación in-vitro (anti-CD3 y LPS) de células mononucleares de células de sangre periférica para determinar posibles cambios en la producción de distintas citocnas/factores solubles en el sobrenadante de los mismos.
• Capacidad oxidativa/fagocítica de la población polimorfonuclear
· Valoración de la función tímica (cuantificación de TRECS por RT-PCR), expresión de CD31 por citometria de flujo.
• Recogida y almacenamiento de suero, DNA y RNA de los individuos en estudio
• Cuantificación por ELISA de α y β-defensinas
• Cuantificación por RT-PCR de la sirtuina-1
· Comparación de los proteinogramas de voluntarios antes y después de la ingesta de cápsulas de probiótico mediante técnicas proteómicas.
• Analíticas de control (hematología, bioquímica y análisis de orina)
• Los resultados se analizaron con el programa estadístico SPSS 15.0. En aquellos casos en que los datos mostraron una distribución normal (test de Koimogorov-Smirnov) se realizaron las comparaciones entre los distintos tiempos utilizando la prueba T para datos pareados. En los casos en los que la distribución de los datos no fue normal se compararon mediante el test de Wilcoxon.
Desarrollo del estudio
En la visita cero se comprobaron los criterios de inclusión necesarios para poder participar y se realizaron las pruebas necesarias para el estudio.
Se clasificaron de forma aleatoria a los participantes en uno de los dos grupos:
- Grupo probiótico (grupo de individuos a los que se administraron cápsulas de probiótico)
- Grupo placebo (grupo de individuos a los que se administraron cápsulas de placebo, sin probiótico)
Se realizaron todas las pruebas del estudio, recogida de datos y analíticas y se les proporcionaron las cápsulas con Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus NBIMCC n° 8481 liofilizado o con placebo. Cada dos meses los voluntarios recibieron el lote de cápsulas
con placebo o Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus NBIMCC n° 8481 liofilizado y se les evaluó tras 3 y 6 meses (se les realizó recogida de datos y analítica) desde el inicio del tratamiento, comparando los resultados con los de la situación basal al inicio del estudio (visita cero).
En el estudio se incluyeron 52 sujetos con edad superior a 65 años. Los voluntarios se dividieron en dos grupos (probiotico, n=28; placebo, n =24), El diseño fue idéntico a un ensayo clínico: prospectivo, doble ciego, controlado con placebo. A los individuos en estudio se les administraron 3 cápsulas al día, tanto de probiotico como de placebo, durante seis meses.
Resultados
• Características hematológicas de los ancianos en estudio:
Se analizaron por citometría de flujo las subpoblaciones leucocitarias de los individuos en estudio. No se encontraron diferencias en los porcentajes de células polimorfonucleares, monocitos ni linfocitos. Tampoco se encontraron diferencias en la distribución de las poblaciones de linfocitos B y T en ninguno de los dos grupos. En los individuos que tomaron el probiotico se produjo un aumento significativo en el porcentaje de células NK tanto a los tres como a los seis meses (figura 1).
• Perfil de riesgo inmunológico (IRP):
En el estudio inmnunológico OCTO (Pawelec G., Akbar A., Caruso C, Effros R., Grubeck- Loebenstein B., Wikby A.,"ls inmunosenescence infections?" Trends inmunol. August 2004. Ferguson FG, Wikby A, Maxon P, Olsson J, Johansson B " Immune parameters in a longitudinal study of a very oíd population of Swedish people: a comparison of survivors and nonsurvivors" J Gerontol A Biol Se/ Med Sci. 1995" realizado en Suecia entre personas de más de ochenta años se identificó un perfil de riesgo inmunológico (IRP) que relaciona ciertos parámetros inmunológicos con una mortalidad aumentada. La principal variable asociada con una mayor mortalidad fue la subpoblación celular de linfocitos T CD8+CD28nu". Estas células representan un estadio altamente diferenciado dentro del conjunto de linfocitos T CD8+, con una capacidad reducida para enfrentarse a nuevas patologías.
Los individuos que tomaron el probiotico presentaron una disminución significativa en el porcentaje de esta población envejecida a los tres y a los seis meses del inicio de la ingesta. Los niveles se mantuvieron estables a lo largo del tiempo en los individuos del grupo placebo.
Dentro de la población de linfocitos T CD8+, en los individuos del grupo probiotico, también encontramos diferencias significativas en los niveles de la subpoblación CD27+CD28+, que representa un grupo de células poco diferenciadas, capaces de reconocer nuevos antígenos (figura 2).
329
• Estado de diferenciación en las distintas subpoblaciones de células T en individuos de edad avanzada:
Existen diversos marcadores cuya expresión permite distinguir el estado de diferenciación de los linfocitos T, fundamentalmente en el caso de las células T CD8+, más afectadas por el proceso de envejecimiento ya desde edades tempranas. Dependiendo de la expresión de CD45RA y del receptor de quimiocinas CCR7, los linfocitos T se pueden dividir en: na'íve (NAIVE; CD45RA+CCR7+), memoria central (CM; CD54RA-CCR7+), memoria efectora (E ; CD45RA+CCR7-) y memoria efectora diferenciada de forma terminal (EMRA; CD45RA+CCR7-). Aquellos individuos que presenten un sistema inmunológico "joven" y más funcional presentarán mayor frecuencia de la subpoblación CD45RA+CCR7+. La población CD45RA+CCR7- representa aquellas células más envejecidas y con menor capacidad de respuesta y será más frecuente en individuos con sistemas inmunológicos más senescentes (figura 3).
En los individuos del grupo probiótico se observó un aumento de la población CD45RA+CCR7+ (células na'íve) tanto en linfocitos T CD4+ como en linfocitos T CD8+. El aumento en esta población, esencial para responder y desarrollar respuestas inmunológicas frente a nuevos antígenos, es mucho más rápido en los linfocitos T CD8+, produciéndose un aumento importante de esta población a los tres meses y manteniéndose los niveles hasta los seis meses. Sin embargo en los linfocitos T CD4+ este aumento es mucho más gradual y constante. En los voluntarios que tomaron el placebo no se observó ninguna diferencia dentro de estas poblaciones (figura 4).
• Proximidad tímica de linfocitos T CD4+ tras la ingesta del probiótico.
En las células CD45RA+ la expresión de CD31 se relaciona con mayor grado de inmadurez, correspondiendo este fenotipo a las células de más reciente migración tímica. Como se puede observar en la figura 5 representativa los individuos jóvenes presentan esta población claramente incrementada respecto a los individuos de mayor edad.
Al analizar la expresión de CD31 en las células CD45RA+ se observó un aumento significativo (p<0,05) de ésta tanto a los tres como a los seis meses en aquellos individuos que tornaron el probiótico (figura 6).
· Cuantificación de α y β-defensinas:
Las defensinas son proteínas de cisteína ricas en iones, se encuentran en vertebrados e invertebrados y funcionan como antibióticos naturales que se hallan en la superficie de la piel. Son activas contra bacterias, hongos y virus. La mayoría de las defensinas actúan al penetrar en la membrana plasmática microbiana, una vez que han penetrado, forman un poro que produce la muerte celular.
Las defensinas son péptidos altamente conservados en la escala evolutiva formando parte de la respuesta inmune innata, tienen un tamaño de 2-5 kilodaltons (típicamente de 30-45
aminoácidos) y presentan tres puentes disulfuro. En el humano se sintetizan principalmente en epitelios y leucocitos. Sus propiedades antimícrobianas son de amplio espectro (antibacterianas, antifúngicas, antivirales) variando en efectividad microbicida según su estructura y carga catiónica neta. De acuerdo con su patrón molecular de puentes disulfuro y distribución genómica se clasifican en las familias alfa (a), beta (β) y teta (Θ).
Las a-defensinas 1-4 tienen actividad anti— VIH y se ha demostrado que aunque tienen la propiedad de unirse al péptido C1q y activar de esta forma la vía clásica del sistema del complemento. Adicionalmente tienen un efecto quimiotáctico para linfocitos T, monocitos y células dendríticas maduras, además de inducir la síntesis de cítocinas. En este estudio no se ha encontrado ninguna diferencia en la expresión de a-defensina 1 , ni en las personas que tomaron el placebo ni en las que tomaron el probiótico. Se hipotetiza que las β-defensinas bloquean eventos tardíos de la replicación de virus y otros patógenos. Inducen señales intracelulares al interactuar con receptores de quimiocinas y receptores similares a Toll (TLRs), cuyas vías promueven respuestas inmunes adaptativas reclutando células dendríticas y T al sitio de invasión.
En este estudio se ha encontrado un aumento significativo de estos péptidos antimicrobianos tanto a los tres como a los seis meses de comenzada la ingesta de las cápsulas de probiótico. No se encontró ninguna diferencia en los voluntarios que tomaron placebo (figura 7).
· Estudio de lo niveles de sirtuina-1 mediante RT-PCR:
La sirtuina-1 (SIRT1), es el miembro de la familia de las sirtuinas mejor estudiado con respecto al aumento de longevidad y a enfermedades relacionadas con la edad. Se cree que juega un papel crucial en el proceso de envejecimiento por varias razones. La SIRT1 está disminuida en células senescentes y en el envejecimiento. La reducción calórica, claramente relacionada con la longevidad, induce la producción de SIRT1 , posiblemente aumentando la supervivencia celular. El aumento de su expresión también está relacionado con el incremento en la biogénesis mitocondrial, muy relacionado este proceso con la longevidad y el envejecimiento. Un activador de la SIRT1 es el resveratrol cuyos efectos beneficiosos sobre el rejuvenecimiento celular se ha demostrado que están mediados por el aumento de SIRT1.
Se cuantificaron por RT-PCR los niveles de expresión de mRNA de SIRT1 en células mononucleares de sangre periférica en los individuos en estudio. En los voluntarios que tomaron el probiótico se observó un aumento en los niveles de SIRT1 a los tres meses. A los seis meses los niveles de SIRT1 siguen aumentados respecto al tiempo cero, pero han disminuido respecto a los 3 meses. No se observaron cambios en el grupo placebo (figura 8).
9 000329
• Estudios de fagocitosis y oxidación
Se realizaron varios experimentos para evaluar a capacidad fagocítica y oxidativa de la población de polimorfonucleares de los voluntarios. No se encontró ninguna diferencia significativa en los parámetros de fagocitosis y oxidación después de la ingesta del probiótico. Los valores en el grupo de individuos que tomaron el probiótico y en el grupo placebo fueron similares.
• Estudios de proteómica
La proteómica es el estudio a gran escala de las proteínas, en particular de su estructura y función. El proteoma es la dotación completa de proteínas, incluyendo las modificaciones hechas en un conjunto particular de proteínas, producidas por un organismo o sistema.
Se realizó el estudio proteómico de cuatro muestras de voluntarios antes y después de la ingesta del probiótico y no se encontraron diferencias en su proteograma. En la siguiente figura 9 se muestran dos geles 2D-PAGE (electroforesis de poliacrilamida de dos dimensiones), antes y después de la toma del probiótico.
Tras el análisis estadístico de los resultados obtenidos no se observó ninguna diferencia significativa en el proteinograrna de los individuos en estudio.
Conclusiones
Tras el análisis de tos resultados se ha llegado a las siguientes conclusiones sobre los efectos que la cepa probiótica ejerce sobre el organismo que la ingiere:
• Disminución de la frecuencia de la subpoblación de linfocitos T CD8+CD28nu", lo que representa un efecto claramente beneficioso ralentizando la senescencia del sistema inmune. En contrapartida se observó un incremento de la subpoblación menos diferenciada CD8+CD27+CD28+.
· Aumento tanto en linfocitos T CD4+ como CD8+ de la subpobtación na'íve CD45RA+CCR7 tanto a los tres como a los seis meses, lo que implica una mayor y mejor capacidad de respuesta frente a patógenos, tumores...
• Aumento en la proporción de linfocitos T CD4+ de reciente migración tímica, lo que refleja, junto con la disminución de poblaciones muy diferenciadas, cierto grado de rejuvenecimiento del sistema inmunológico.
• Incremento en los nieles de mRNA de SIRT1 tras la ingesta del probiótico, lo que podría traducirse en un aumento de longevidad y evitaría la senescencia celular.
• Aumento progresivo en los niveles de células NKs, implicadas fundamentalmente en la defensa anti-viral y anti-tumoral.
· Aumento en la producción de β-defensinas, lo que implicaría un aumento defensivo frente a bacterias y virus.
A la vista de los resultados, la cepa de Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, NBIMCC 8481 ha demostrado tener efectos a nivel sistémico, mejorando la respuesta del sistema inmune, el cual sufre un importante deterioro como consecuencia del envejecimiento cronológico.
Claims
1. - Uso de la cepa de Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, depositada en el "Nacional Bank for Industrial Microorganisms and Cell Cultures" (NBI CC) bajo el n° 8481 para la preparación de un fármaco o complemento alimenticio administrable por vía oral para el tratamiento de la inmunosenescencia o deterioro de la capacidad defensiva del sistema inmunitario como consecuencia del envejecimiento cronológico.
2. - Uso según la reivindicación 1 en el que el tratamiento de la inmunosenescencia o deterioro de la capacidad defensiva del sistema inmunitario como consecuencia del envejecimiento cronológico implica una serie de modificaciones tanto en la respuesta inmunitaria innata como en la adaptativa consistentes en:
-disminución de la frecuencia de la subpoblación de linfocitos T CD8+CD28
-aumento tanto en linfocitos CD4+ como CD8+ de la subpoblación na'íve
CD45RA+CCR7+
- aumento en la proporción de linfocitos T CD4+ de reciente migración tímica
-incremento de los niveles de mRNA de sirtuína-1 (SIRT1)
-aumento de los niveles de células NK
-aumento en la producción de β-defensinas
3. -Uso según la reivindicación 1 caracterizado porque el fármaco es una cápsula que contiene dicha cepa Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus liofilizado.
4. - Uso según la reivindicación 3 caracterizado porque cada cápsula contiene 400 mg de Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus.
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