Probióticos Definição e critérios de seleção

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1 Probióticos Definição e critérios de seleção Prof. Flaviano dos Santos Martins Laboratório de Agentes Bioterapêuticos Departamento de Microbiologia ICB-UFMG

2 Definição FAO/WHO micro-organismos vivos que quando ingeridos em quantidade suficiente conferem um benefício à saúde do hospedeiro (FAO/WHO, 2002)

3 Efeitos benéficos dos probióticos Supressão de patógenos endógenos (DAA) Controle da síndrome do intestino irritável Controle de doenças inflamatórias intestinais Resistência à colonização Supressão de patógenos exógenos (diarreia do viajante) Suprimento de ác. Graxos de cadeia curta e vitaminas (e.g. folato para o epitélio colônico Normalização da microbiota intestinal PROBIÓTICOS Balanço da resposta imune Melhora dos sintomas de alergias alimentares em crianças Estimulação da imunidade inata Redução dos fatores de risco de câncer no cólon Imunomodulação Desconjugação e secreção de sais biliares Redução do colesterol sérico Redução dos níveis de reações toxigênicas /mutagênicas no intestino Efeitos metabólicos Hidrólise de lactose Melhora da tolerância à lactose

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12 Principais micro-organismos probióticos Bifidobacterium Lactobacillus Outras BAL E. coli Outros B. lactis (5) B. infantis (3) B. breve B. longum B. adolescentis B. animalis L. acidophilus (8) L. lactis E. coli Nissle 1917 B. coagulans B. clausii L. casei (9) S. thermophilus E. coli EMO B. cereus B. toyoi 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. boulardii VSL#3, Vitacanis, Yakult RI (LB) L. bulgaricus S. cerevisiae L. gasseri Outros VSL#3 (Bifidobacterium breve, B. longum, B. infantis, Lactobacillus acidophilus, L. plantarum, L. casei, L. bulgaricus, Streptococcus thermophilus) Vitacanis (Lactobacillus acidophilus, Saccharomyces cerevisiae, Enterococcus faecium) Yakult LB (RI) (Lactobacillus casei Shirota, Bifidobacterium breve)

13 Critérios para seleção Isolamento, identificação e seleção de candidatos ao uso como probiótico Critérios tecnológicos, Segurança, Funcionais Efeitos benéficos Ser espécie-específico (????) Isolado, preferencialmente, do local onde será utilizado (????)

14 Critérios para seleção 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

15 Critérios para seleção Desenvolvimento da forma de administração Estudos pré-clínicos Estudos clínicos Comercialização

16 Critérios para seleção 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

17 Critérios para seleção 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

18 Critérios para seleção Quantidade suficiente ( por grama or ml de produto) 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)

19 Experimento 1 A forma de conservação do probiótico tem influência na manutenção da viabilidade? A) Saccharomyces boulardii Liofilização (metabolicamente dormente) B) Saccharomyces cerevisiae Suspensão aquosa (metabolicamente ativa) Rev Bras Med (2006) 63: 36-41)

20 Viabilidade de células de leveduras liofilizadas ou em suspensão aquosa Levedura Contagem segundo o fabricante Resultado após contagem em placa S. boulardii 2 x 10 9 UFC/g 5,83 x 10 9 UFC/g S. cerevisiae 1 x 10 8 UFC/ml 1,56 x 10 5 UFC/ml S. boulardii S. cerevisiae

21 Experimento 2 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) (Rev Bras Med (2005) 62: )

22 Aspecto microscópico das seis preparações farmacêuticas (A-F) contendo Saccharomyces boulardii. (50X).

23 Viabilidade de células de Saccharomyces boulardii liofilizadas nos seis produtos Produto Contagem segundo o fabricante (UFC/g) Resultado após contagem em placa (UFC/g) A 2 x ,03 x 10 9 B 2 x ,90 x 10 7 C 2 x ,89 x 10 8 D 2 x ,48 x 10 8 E 2 x ,08 x 10 8 F 2 x ,54 x 10 3

24 DO (600 nm) Curvas de reativação in vitro de seis produtos probióticos liofilizados contendo Saccharomyces boulardii Tempo (horas) ( ) produto A; ( ) produto B; ( ) produto C; ( ) produto D; ( ) produto E; ( ) produto F

25 Experimento 3 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: )

26 Sobrevivência ( 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 A B C D E ST Tempo (dias)

27 A B C D E ST

28 A levedura S. cerevisiae UFMG A-905

29 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

30 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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41 Sequenciamento e estudo do genoma (profa. Glória R. Franco) Estudo do efeito probiótico em outros modelos (alergia alimentar) Produção de cerveja Propriedades tecnológicas

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