El Bacillus subtilis DSM 29784 ha demostrado tener propiedades antiinflamatorias, similares a la mayoría de los antibióticos usados como AGP. Además, tiene la capacidad de mantener la integridad de la barrera intestinal, que es fundamental para garantizar un rendimiento óptimo, así como un buen estado de salud en los animales de cría.
Los antibióticos se han utilizado durante mucho tiempo en la producción animal con diferentes propósitos:
- como métodos de tratamiento para combatir las enfermedades infecciosas que afectan a los rebaños de animales
- en el uso profiláctico para prevenir la aparición de enfermedades
- como promotores del crecimiento para estimular el rendimiento de los animales
El efecto de promoción del crecimiento es difícil de explicar, pero está ampliamente probado y es comúnmente aceptado en la producción animal. Además de su efecto antimicrobiano, el Profesor Theo Niewold (2007) introdujo el concepto de que los AGP actúan por su actividad antiinflamatoria más que por la reducción de la microbiota intestinal. Además, demostró que todos los antibióticos utilizados como AGP también tienen propiedades antiinflamatorias (Tabla 1). Los antibióticos utilizados como AGP y para usos profilácticos están prohibidos en todo el mundo – desde 2006 en la UE, y más recientemente en muchos otros países. Para garantizar tanto la salud como el buen rendimiento, los productores de animales han tenido que evolucionar su gestión de la producción. Una de las respuestas que han encontrado es confiar en soluciones alternativas.
Examen de las respuestas inflamatorias
Se investigó la capacidad del Bacillus subtilis DSM 29784 para reducir la respuesta inflamatoria como efecto directo (sin tener en cuenta el efecto que el probiótico tiene sobre la microbiota). A continuación se comparó con los efectos de otras dos cepas de Bacillus subtilis (denominadas Bs A y Bs B en este estudio) encontradas en productos probióticos comerciales en los mismos parámetros. El control positivo era conocido por sus fuertes propiedades antiinflamatorias.
Para probar la capacidad de las células vegetativas del Bacillus para disminuir la respuesta inflamatoria, se utilizó un modelo in vitro: una monocapa de células epiteliales intestinales humanas (Caco-2) establecidas en un sistema Transwell. Las cepas bacterianas de interés, así como un compuesto conocido por disminuir la inflamación – galato de epigalocatequina (EGCG) – se aplicaron a las células Caco-2. Las células intestinales fueron entonces estimuladas para imitar la respuesta inflamatoria. La estimulación se llevó a cabo exponiendo las células de la Caco-2 a la interleucina 1 beta (IL-1 beta), un inductor de inflamación, y el nivel de respuesta inflamatoria se dosificó para cada tratamiento midiendo la producción de interleucina 8 (IL-8), un marcador de inflamación aguda.
Ese modelo in vitro es eficaz: la estimulación de las células Caco-2 con IL-1 indujo un enorme aumento de la producción de IL8 (compárese el control – células no estresadas con el control – células estresadas), y el EGCG (control positivo) fue muy eficaz para prevenir la respuesta inflamatoria. Por último, aunque todas las cepas de Bacillus tendían a reducir la respuesta inflamatoria, el Bacillus subtilis DSM 29784 (Alterion) fue mucho más eficaz, ya que disminuyó la producción de IL-8 hasta el nivel obtenido con el control positivo, el EGCG. Las otras cepas de Bacillus disminuyeron ligeramente la inflamación, pero no pudieron volver completamente al nivel de control (Figura 1).
Figura 1 – Producción de IL-8 de células Caco-2 bajo estimulación de IL-1 (+ controles negativos y positivos).
Integridad de la barrera intestinal
Preservar la integridad de la barrera intestinal es también crítico para el rendimiento y la salud de los animales. Además de asegurar la absorción de nutrientes, el estandarte intestinal juega un papel importante en la protección del sistema inmunológico de los animales (producción de mucosidad, prevención contra las bacterias y toxinas que entran en el torrente sanguíneo). Para probar el efecto directo del Bacillus subtilis DSM 29784 en la función de barrera intestinal, se utilizó el mismo modelo de Caco-2 descrito. Esta vez, la estimulación se realizó con TNF-α, una molécula pro-inflamatoria que puede conducir al deterioro de la integridad de la barrera intestinal. Se midió la resistencia eléctrica transepitelial (TEER), que representa el voltaje entre el lado apical y el lado basolateral, es decir, que corresponde al paso de las moléculas. Cuanto más alta es la TEER, mejor es la integridad. La evaluación de la vía paracelular con D-manitol permitió evaluar más a fondo la integridad de la barrera intestinal. Más D-manitol pasando de apical a basolateral significa que la integridad de la barrera ha sido dañada. La estimulación con TNF-α disminuye el TEER y aumenta el flujo de Manitol, como se esperaba. El Bacillus subtilis DSM 29784 restauró los parámetros a niveles similares a los de las células no estimuladas (Figura 2).
