Mecanismos de los probióticos y la diarrea asociada a antibióticos (OURBIOTIC)

Los probióticos son microorganismos vivos que, cuando se administran en cantidades adecuadas, confieren un beneficio para la salud del huésped. Una de las indicaciones más comunes para el tratamiento con probióticos es la prevención de la diarrea asociada a antibióticos (DAA). Desafortunadamente, la eficacia de muchos productos probióticos utilizados para la DAA no está respaldada por investigaciones independientes rigurosas, y el uso clínico no basado en evidencia es común. Los datos de varios estudios son consistentes con la noción de que la interrupción inducida por antibióticos de bacterias comensales en el colon da como resultado una reducción significativa de la producción de ácidos grasos de cadena corta (SCFA) y una reducción concomitante en la absorción de líquidos dependiente de Na que resulta en AAD. La cepa probiótica en estudio, Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12 (BB-12), se ha demostrado que mejora una variedad de estados de enfermedades gastrointestinales y se sabe que produce acetato en concentraciones de hasta 50 mM in vitro. Por lo tanto, los investigadores plantean la hipótesis de que la administración de BB-12 al mismo tiempo que el consumo de antibióticos protegerá contra el desarrollo de AAD a través de su capacidad para generar acetato directamente, y también aumentará otros SCFA a través de la alimentación cruzada de ciertas bacterias en el filo Firmicutes como Clostridium, Eubacterium y Roseburia, que usan acetato para producir butirato.

El objetivo principal es determinar la capacidad de BB-12 para impactar en la reducción de SCFA inducida por antibióticos como se refleja en los niveles de acetato, el SCFA colónico primario más abundante, y evaluar los intervalos temporales de administración de probióticos. La hipótesis principal es que los antibióticos darán como resultado una reducción de los SCFA fecales, pero la suplementación con BB-12 protegerá contra la reducción de SCFA inducida por antibióticos y/o se asociará con un retorno más rápido a los niveles de SCFA iniciales en comparación con los controles. Los antibióticos también dan como resultado una disminución en los recuentos microbianos totales y la diversidad en la microbiota intestinal, lo que altera la homeostasis del ecosistema intestinal y permite la colonización por patógenos. Presumimos que la administración simultánea del probiótico y el antibiótico no es necesaria para el impacto del probiótico en los SCFA.

El objetivo secundario será determinar la capacidad de BB-12 para afectar la alteración de la microbiota intestinal inducida por antibióticos con el perfil de ácido ribonucleico ribosómico (ARNr) 16S y evaluar los intervalos temporales de administración de probióticos. La hipótesis secundaria es que los antibióticos darán como resultado una disminución en el número total y la diversidad de especies bacterianas presentes en la microbiota fecal, y la suplementación adicional con BB-12 protegerá contra los cambios inducidos por antibióticos en la microbiota y/o se asociará con una retorno más rápido a una composición de microbiota de referencia en comparación con los controles. Nuestra hipótesis es que la administración simultánea del probiótico y el antibiótico no es necesaria para el efecto probiótico en la composición de la microbiota intestinal.

El objetivo terciario es caracterizar longitudinalmente la microbiota intestinal con metatranscriptómica de alto rendimiento para generar información complementaria sobre el impacto de los antibióticos más y menos BB-12 en la función general del microbioma. Presumimos que el acetato producido por BB-12 in situ se cruzará con los productores de butirato en el filo Firmicutes, lo que dará como resultado una regulación positiva de las vías biosintéticas de butirato.

El objetivo a largo plazo es determinar el impacto de BB-12 en una variedad de edades y estados de enfermedades gastrointestinales, a través de investigaciones independientes de alto nivel. La elucidación de este mecanismo es importante para dirigir futuras investigaciones traslacionales y de efectividad.