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ProbióticosDefinição e critérios de
seleção
Prof. Flaviano dos Santos MartinsLaboratório de Agentes Bioterapêuticos
Departamento de MicrobiologiaICB-UFMG
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Definição FAO/WHO
“micro-organismos vivos que quando ingeridos em
quantidade suficiente conferem um benefício à
saúde do hospedeiro”
(FAO/WHO, 2002)
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Efeitos benéficos dos probióticos
PROBIÓTICOS
Supressão de patógenosendógenos (DAA)
Controle da síndrome do intestino irritável
Controle de doençasinflamatórias intestinais
Supressão de patógenosexógenos (diarreia do
viajante)
Redução dos fatores de risco de câncer no cólon
Melhora dos sintomas de alergias alimentares em
crianças
Estimulação da imunidadeinata
Redução do colesterolsérico
Melhora da tolerância àlactose
Resistência à colonização
Suprimento de ác. Graxos de cadeia curta e vitaminas (e.g. folato para o epitélio colônico
Redução dos níveis de reaçõestoxigênicas /mutagênicas no
intestino
Balanço da resposta imune
Normalização da microbiota intestinal
Imunomodulação
Desconjugação e secreção de sais
biliares
Hidrólise de lactose
Efeitosmetabólicos
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Bifidobacterium Lactobacillus Outras BAL E. coli Outros
B. lactis (5)
B. infantis (3)
L. acidophilus (8) L. lactis E. coli Nissle 1917 B. coagulans
B. clausii
B. breve
B. longum
L. casei (9) S. thermophilus E. coli EMO B. cereus
B. toyoi
B. adolescentis
B. animalis
L. casei rhamnosus(5) E. faecium E. coli M-17
B. bifidum L. GG E. faecalis C. butyricum
L. plantarum (6)
L. helveticus Leuconostoc Faecalibacterium
L. johnsonii
L. reuteri Pediococcus
L. paracasei
L. crispatus S. boulardiiL. bulgaricus S. cerevisiae
L. gasseri
Outros…
VSL#3, Vitacanis,
Yakult RI (LB)
Principais micro-organismos probióticos
VSL#3 (Bifidobacterium breve, B. longum, B. infantis, Lactobacillus acidophilus, L. plantarum, L. casei, L. bulgaricus, Streptococcusthermophilus)Vitacanis (Lactobacillus acidophilus, Saccharomyces cerevisiae, Enterococcus faecium)Yakult LB (RI) (Lactobacillus casei Shirota, Bifidobacterium breve)
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Isolamento, identificação e seleçãode candidatos ao uso comoprobiótico Critérios tecnológicos, Segurança, Funcionais Efeitos benéficos
Ser espécie-específico (????)
Isolado, preferencialmente, do local onde será utilizado (????)
Critérios para seleção
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Depositado em uma coleção internacional (ATCC)
Resistente aos estresses gastrointestinais
Demonstração de um efeito benéfico em modelo animal
Estudo do mecanismo de ação responsável pelo efeito benéfico
Critérios para seleção
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Desenvolvimento da forma de administração
Estudos pré-clínicos
Estudos clínicos
Comercialização
Critérios para seleção
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Boas propriedades tecnológicas:- Velocidade de crescimento e rendimento
final- Sem necessidade nutricionais complexas- Aerotolerância (se anaeróbio obrigatório)- Facilidade de manutenção e conservação da
viabilidade
Seguro:- Sem resistência à antimicrobianos
transmissível- Sem toxidez aguda ou crônica- Sem fatores de virulência
Critérios para seleção
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Propriedades funcionais:- Resistência às condições gastrointestinais
(origem não intestinal)- Adesão ao epitélio intestinal
(hidrofobicidade, cultura células)
Propriedades benéficas:- Contribuição nutricional- Imunomodulação- Resistência à colonização por patógenos- Produção de substâncias antagonistas- Coagregação com patógenos
In vitro X in vivo
Critérios para seleção
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Quantidade suficiente (108-109 por grama or mL deproduto)
Permanecer viável por longos períodos:1-2 meses para produtos fermentados (iogurte, leite acidificado, leite em pó,queijo...)1-2 anos para preparações farmacêuticos (comprimido, sache – liofilização)
Critérios para seleção
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A) Saccharomyces boulardii – Liofilização (metabolicamente dormente)
B) Saccharomyces cerevisiae – Suspensão aquosa (metabolicamente ativa)
Experimento 1
Rev Bras Med (2006) 63: 36-41)
A forma de conservação do probiótico tem influência na manutenção da viabilidade?
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LeveduraContagem segundo o
fabricanteResultado após contagem
em placa
S. boulardii 2 x 109 UFC/g 5,83 x 109 UFC/g
S. cerevisiae 1 x 108 UFC/ml 1,56 x 105 UFC/ml
Viabilidade de células de leveduras liofilizadas ou em suspensão aquosa
S. boulardii S. cerevisiae
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O método de liofilização do probiótico tem influência na manutenção da viabilidade e
capacidade de reativação in vitro?
Saccharomyces boulardii – Liofilizado(Produtos A, B, C, D, E e F)
Experimento 2
(Rev Bras Med (2005) 62: 151-155)
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sAspecto microscópico das seis preparações
farmacêuticas (A-F) contendo Saccharomycesboulardii. (50X).
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Produto Contagem segundo o fabricante (UFC/g)
Resultado após contagem em placa (UFC/g)
A 2 x 108 1,03 x 109
B 2 x 108 6,90 x 107
C 2 x 108 1,89 x 108
D 2 x 109 1,48 x 108
E 2 x 109 2,08 x 108
F 2 x 109 6,54 x 103
Viabilidade de células de Saccharomyces boulardiiliofilizadas nos seis produtos
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sCurvas de reativação in vitro de seis produtos
probióticos liofilizados contendo Saccharomycesboulardii
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 12 24 36 48 60 72
Tempo (horas)
DO
(60
0 n
m)
() produto A; (♦) produto B; () produto C; () produto D; (◊) produto E; () produto F
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A forma de conservação e o método de liofilização têm influência na capacidade protetora do
probiótico in vivo contra Salmonella?
Saccharomyces boulardii – Liofilização (A, B, C e D)Saccharomyces cerevisiae – Suspensão aquosa (E)
Controle: Sem tratamento ST
(Lett Appl Microbiol (2009) 49: 738-744)
Experimento 3
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Sobrevida de camundongos tratados com quatro produtos probióticos liofilizados contendo S. boulardii (A, B, C, D), S.
cerevisiae (E) ou não (ST) e desafiados com Salmonella enterica sorovar Typhimurium
0
20
40
60
80
100
0 4 8 12 16 20 24 28
Tempo (dias)
So
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cia
(%
)
A
B
C
D
E
ST
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Screening
Crescimento a 37°C
Resistência ao ambiente gástrico
Resistência a sais biliares
Testes de inibição de patógenos
Capacidade de colonização do trato digestivo de animais IG
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Capacidade de sobreviver no trato digestivo de animais CV
Potencial probiótico (proteção)
Propriedades biotecnológicas
Ensaios pré-clínicos
Ensaios clínicos de pequena escala
Ensaios clínicos de larga escala
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Sequenciamento e estudo do genoma (profa. Glória R. Franco)
Estudo do efeito probiótico em outros modelos (alergiaalimentar)
Produção de cerveja
Propriedades tecnológicas