Informe Técnico: Postbióticos en Salud Animal

1. Definición y Origen:

Los postbióticos son preparaciones de microorganismos inanimados y/o sus componentes celulares que confieren un beneficio para la salud del huésped. Se originan como resultado de la fermentación llevada a cabo por bacterias probióticas (Lactobacillus, Bifidobacterium, y otras) sobre sustratos específicos. Surgen de procesos metabólicos naturales o de la lisis celular controlada.

2. ¿Qué son exactamente?

Son mezclas complejas que pueden incluir:

• Células microbianas inactivadas/liadas:Enteras o fragmentadas (paredes celulares, peptidoglicanos, proteínas de superficie).
• Metabolitos solubles:Ácidos orgánicos (láctico, acético, butírico), bacteriocinas, enzimas, vitaminas (B, K), péptidos bioactivos, exopolisacáridos (EPS).
• Otros componentes:Fragmentos de ADN, ácidos teicoicos.

3. Tipos Principales de Postbióticos:

La clasificación se basa en su composición principal:

• Células microbianas inactivadas (Paraprobióticos):Bacterias beneficiosas muertas por calor, irradiación u otros métodos, que retienen componentes bioactivos (ej: pared celular).
• Componentes Celulares Purificados:Paredes celulares (peptidoglicano, ácidos teicoicos, LPS de ciertas bacterias), proteínas de superficie, fimbrias, flagelos.
• Metabolitos Solubles Purificados o Concentrados:Ácidos grasos de cadena corta (AGCC – butirato, acetato, propionato), bacteriocinas (nisina, reuterina), enzimas específicas, exopolisacáridos (EPS).
• Lisados Bacterianos:Mezcla compleja resultante de la ruptura controlada de células bacterianas, conteniendo tanto componentes celulares como metabolitos intracelulares.
• Caldo de Fermentación Filtrado/Concentrado:El medio donde crecieron los probióticos, filtrado para eliminar células viables y concentrado, rico en metabolitos secretados.

4. Beneficios Generales para la Salud (Animal y Humana):

Los postbióticos ejercen efectos beneficiosos a través de múltiples mecanismos:

• Modulación de la Microbiota:Promueven el crecimiento de bacterias beneficiosas (efecto prebiótico) e inhiben patógenos (competencia, producción de bacteriocinas, acidificación).
• Refuerzo de la Barrera Intestinal:Estimulan la producción de mucina, fortalecen las uniones estrechas entre enterocitos y promueven la regeneración epitelial.
• Modulación Inmunitaria:Interactúan con receptores del sistema inmune innato (TLRs, NLRs) en células dendríticas y macrófagos. Promueven un perfil inmune equilibrado: antiinflamatorio (inducción de IL-10, TGF-β) o proinflamatorio según necesidad (activación controlada). Crucial para prevenir alergias e infecciones.
• Actividad Antimicrobiana Directa:Ácidos orgánicos reducen el pH intestinal; bacteriocinas atacan patógenos específicos.
• Efectos Metabólicos:Los AGCC (especialmente butirato) son fuente de energía para colonocitos, mejoran la sensibilidad a la insulina y regulan el metabolismo lipídico.
• Neuro comunicación (Eje Intestino-Cerebro):Metabolitos pueden influir en la función cerebral y el comportamiento.
• Seguridad Mejorada:Al no ser viables, no hay riesgo de transferencia de genes de resistencia a antibióticos o de infección en individuos inmunocomprometidos. Mayor estabilidad durante almacenamiento y procesamiento.

5. Tabla: Postbióticos Derivados de Lactobacillus– Funciones y Beneficios Clave

Postbiótico de Lactobacillus sp.	Composición Principal/Fuente	Funciones Clave	Beneficios Potenciales en Salud Animal
Lisado de L. acidophilus	Mezcla de componentes celulares y metabolitos	Modulación inmunitaria, adhesión competitiva	Mejora respuesta inmune mucosa, reducción carga patógenos, soporte barrera intestinal
Pared Celular de L. rhamnosus GG	Peptidoglicano, ácidos teicoicos	Activación TLR2, inducción citoquinas protectoras (IL-10), estabilización barrera	Reducción inflamación intestinal (ej: EII), prevención diarreas, mejora función barrera
Butirato (producido por L. casei)	Ácido Graso de Cadena Corta (AGCC)	Energía colonocitos, refuerzo uniones estrechas, modulación epigenética (HDACi)	Reparación mucosa, reducción permeabilidad intestinal, efecto antiinflamatorio, potencial anticáncer
Bacteriocinas (ej: Lactocina B de L. acidophilus)	Péptidos antimicrobianos	Inhibición crecimiento bacterias Gram+ patógenas (Listeria, Staphylococcus)	Control infecciones bacterianas intestinales, reducción necesidad antibióticos
Exopolisacáridos (EPS) de L. casei	Polisacáridos extracelulares	Adhesión competitiva, inmunomodulación, efecto prebiótico	Exclusión patógenos, estimulación inmune beneficiosa, soporte microbiota beneficiosa
Ácido Láctico (producido por múltiples spp.)	Ácido orgánico	Acidificación lumen intestinal, actividad antimicrobiana directa	Inhibición patógenos acidosensibles (Salmonella, E. coli), mejora digestibilidad minerales (Ca, P)
Proteína de Superficie p40 de L. paracasei	Proteína soluble	Activación EGFR en enterocitos, inducción citoprotectoras (HSP, Claudina-1)	Prevención apoptosis celular epitelial, reducción daño intestinal (NEC, colitis), mejora función barrera

Nota: Los efectos son a menudo cepa-específicos y dependen de la dosis y la matriz de aplicación.

6. Cultivos Lácticos Inactivados como Fuente de Postbióticos:

La inactivación térmica (u otros métodos como la alta presión o irradiación) de cultivos lácticos probióticos (como Lactobacillus, Bifidobacterium, Streptococcus thermophilus) mata las células viables pero preserva la integridad de muchos componentes bioactivos cruciales:

• Paredes Celulares:Ricas en peptidoglicano y ácidos teicoicos, potentes inmunomoduladores. 
• Proteínas y Enzimas:Algunas mantienen su actividad o función de unión.
• ADN CpG:Puede tener efectos inmunoestimulantes.
• Metabolitos Intracelulares:Liberados parcialmente o accesibles tras la inactivación.

Beneficios Esperados de los Cultivos Lácticos Inactivados:

• Inmunomodulación Eficaz:Inducción de citoquinas antiinflamatorias, activación de macrófagos/dendríticas.
• Protección de la Barrera Intestinal:Estimulación de la producción de mucina y proteínas de unión estrecha.
• Adhesión Competitiva:Bloqueo de sitios de adhesión para patógenos.
• Exclusión Competitiva:Competencia por nutrientes.
• Estabilidad y Seguridad:Mayor vida útil, sin riesgo de viabilidad o transferencia génica, tolerancia a condiciones gastrointestinales y procesamiento (calor, pH).
• Flexibilidad de Formulación:Pueden incorporarse fácilmente a piensos, premezclas, leches maternizadas, suplementos, incluso tratamientos tópicos.

7. Conclusión:
Los postbióticos representan una estrategia terapéutica y preventiva innovadora, segura y efectiva en salud animal. Su origen diverso (metabolitos, componentes celulares, lisados) les confiere múltiples mecanismos de acción beneficiosos: modulación de la microbiota y la inmunidad, fortalecimiento de la barrera intestinal y actividad antimicrobiana. Los cultivos lácticos inactivados son una fuente práctica, estable y confiable de postbióticos, particularmente de componentes celulares bioactivos, ofreciendo una alternativa o complemento valioso a los probióticos vivos, especialmente en situaciones donde la viabilidad es un desafío o un riesgo. La investigación continúa expandiendo nuestro conocimiento sobre cepas específicas, mecanismos y aplicaciones óptimas.

Referencias:

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Departamento técnico IIN-PET