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Lacticaseibacillus casei

Lacticaseibacillus casei es un organismo que pertenece al género más grande de la familia Lactobacillaceae , una bacteria de ácido láctico (BAL), que anteriormente se clasificaba como Lactobacillus casei . [1] Esta bacteria ha sido identificada como una bacteria anaeróbica facultativa o microaerófila, tolerante al ácido y no formadora de esporas.

Esta especie es un microorganismo grampositivo, con forma de bastón y sin esporas, que se puede encontrar en el tracto reproductivo y digestivo del cuerpo humano. [2] Dado que L. casei puede sobrevivir en una variedad de hábitats ambientales, los científicos de la salud la han estudiado y continúan estudiándola ampliamente. Comercialmente, L. casei se utiliza en la fermentación de productos lácteos y en su aplicación como probiótico . [3]

Shirota, una cepa de Lactobacillus casei .

En la bacteriemia, se considera que tiene una patogenicidad similar a la de Lactobacillus y está asociada con la endocarditis infecciosa . [4]

Taxonomía

La taxonomía del grupo L. casei ha sido debatida durante varios años debido a que los investigadores lucharon por diferenciar entre las cepas de L. casei y L. paracasei utilizando métodos de bacteriología tradicional, es decir, similitudes fenotípicas, fisiológicas y bioquímicas. En la década de 1990, los investigadores comenzaron a darse cuenta de que la cepa tipo para L. casei , ATCC 393, no coincide exactamente con la mayoría de las otras cepas clasificadas como "L. casei" en ese momento. Para resolver esta discrepancia, Dellaglio et al. argumentaron que simplemente se debía reemplazar el tipo con ATCC 334, que es más cercano a estas "otras cepas", y enterrar el nombre "L. paracasei". Este argumento no fue aceptado por el ICSP , que dictaminó en 1994 [5] y 2008 que la cepa tipo no debía cambiarse. La ICSP también menciona que ATCC 334 es una cepa de L. paracasei , lo que significa que son las "otras cepas" mencionadas anteriormente las que deben trasladarse a paracasei . [6]

El siguiente gran acontecimiento en materia de revisión taxonómica se produjo con Zheng et al. 2020, que dividió a Lactobacillus en varios géneros sobre bases filogenómicas. L. casei se convirtió en la especie tipo de Lacticaseibacillus , que contiene más de 20 especies. [2]

A partir de diciembre de 2023, la taxonomía aceptada bajo el complejo de especies es la siguiente: [7] [8]

Usos

Lácteos

La aplicación más común de L. casei es industrial, específicamente para la producción lechera . [ cita requerida ]

Lacticaseibacillus casei es típicamente la especie dominante de bacterias de ácido láctico no iniciadoras (es decir, bacterias contaminantes [10] ) presentes en el queso cheddar en maduración y, recientemente, se ha puesto a disposición la secuencia completa del genoma de L. casei ATCC 334. [ dudoso – discutir ] L. casei también es la especie dominante en las aceitunas verdes sicilianas fermentadas naturalmente . [11]

Médico

Se ha demostrado que una bebida comercial que contiene la cepa L. casei Shirota inhibe el crecimiento in vivo de Helicobacter pylori , pero cuando la misma bebida fue consumida por humanos en un pequeño ensayo, la colonización por H. pylori disminuyó solo ligeramente y la tendencia no fue estadísticamente significativa. [12] Algunas cepas de L. casei se consideran probióticas y pueden ser efectivas para aliviar enfermedades bacterianas patógenas gastrointestinales. Según la Organización Mundial de la Salud , esas propiedades deben demostrarse en cada cepa específica, incluidos estudios clínicos en humanos, para que sean válidas. [13] L. casei se ha combinado con otras cepas probióticas de bacterias en ensayos aleatorios que estudian sus efectos en la prevención de la diarrea asociada a antibióticos (DAA) y las infecciones por Clostridium difficile (IDC), y los pacientes en los ensayos que no recibieron el placebo tuvieron tasas significativamente más bajas de DAA o IDC (dependiendo del ensayo) sin efectos adversos reportados. [14] Además, los ensayos han demostrado tiempos de recuperación significativamente más cortos en niños que sufren diarrea aguda (causada principalmente por rotavirus) cuando se les administran diferentes tratamientos con L. casei en comparación con placebo. [15] Los estudios sugieren que los lactobacilos son un tratamiento seguro y eficaz para la diarrea aguda e infecciosa. [16]

En la preparación de alimentos, la bacteria L. casei se puede utilizar en la fermentación natural de los frijoles para reducir los niveles de los compuestos que causan flatulencia durante la digestión. [17]

Otra cepa que se ha estudiado es la “01”, también conocida como “Lc-01” o Lacticaseibacillus casei -01. [18]

Probiótico comercial

Entre las cepas probióticas mejor documentadas de L. casei , L. casei DN-114001 ( Actimel/DanActive ) y L. casei Shirota ( Yakult ) han sido ampliamente estudiadas [19] y están ampliamente disponibles como alimentos funcionales .

Los genomas de estas dos cepas se han secuenciado a partir de yogur comercial y se han rebautizado como "LcA" y "LcY", respectivamente. Se ha descubierto que están estrechamente relacionadas. [20]

Otros

En los últimos años se han realizado muchos estudios sobre la decoloración de colorantes azoicos mediante bacterias lácticas como L. casei TISTR 1500, L. paracasei , Oenococcus oeni , etc. Con la actividad azoreductasa , los enlaces mono y diazo se degradan completamente y generan otros compuestos aromáticos como intermedios. [21]

Caracteristicas deLactocaseibacillus casei

La siguiente tabla incluye las características morfológicas, fisiológicas y bioquímicas de la colonia de L. casei . [22] [23] [24]

Transformación

Las bacterias del ácido láctico (LAB) son ampliamente explotadas por sus propiedades probióticas y fermentativas, por lo que comprender cómo se intercambia su material genético fue crucial para los investigadores. Se utilizó una amplia variedad de análisis comparativos para determinar que la transferencia horizontal de genes (HGT) influyó en la evolución del género Lactobacillus . [25] La HGT en L. casei incluye transformación , conjugación y transducción . Los elementos genéticos móviles que se encuentran dentro del genoma, conocidos como mobilomas , juegan un papel importante en la transferencia de Lactobacillaceae . Esto incluye secuencias de inserción , bacteriófagos , integrones , plásmidos , islas genómicas y transposones . [26] Dentro de las LAB, son responsables de metabolizar diferentes moléculas, hidrolizar proteínas, resistir antibióticos, ADN y fagos, y modificar elementos genéticos. [27]

La primera forma de transferencia de genes utilizada por Lactobacillus es la transformación. Esto incluye la captación de ADN desnudo por una célula bacteriana receptora para obtener la información genética de una célula donante. [28] Esto ocurre después de que una bacteria donante haya sufrido una autólisis y sus fragmentos de ADN queden dentro del líquido extracelular libre. [29] La bacteria receptora ingerirá entonces los fragmentos de ADN y dará como resultado una célula bacteriana con un plásmido o la recombinación del ADN receptor se producirá dentro del cromosoma.

La siguiente forma de transferencia es la conjugación, un proceso que implica la transferencia de ADN de un donante de Lactobacillus a un receptor a través del contacto de célula a célula o contacto citoplasmático directo. [30] En este proceso, la célula receptora se conoce como transconjugante . [31] Una vez que las células se unen, los fragmentos de ADN se transfieren directamente del donante al transconjugante. Esto está mediado por proteínas de agregación y movilización celular inducidas por feromonas, ya que muchos de los plásmidos no pueden transferirse por sí solos. [25] Posteriormente, las células de apareamiento se separarán y se producirá una célula recombinante después de la recombinación homóloga. [ cita requerida ]

Finalmente, la transducción en células de Lactobacillus es una transferencia de información genética plasmídica o cromosómica mediada por bacteriófagos. [32] Para iniciar este proceso, un bacteriófago debe infectar primero la célula donante para que se produzca la lisis de la célula. En este punto, el lisado celular se llenará de fagos que transportan fragmentos del genoma donado y la célula receptora será inyectada con fagos anormales. Esto dará como resultado una célula de recombinación, ya sea que la célula se infecte después de la recombinación homóloga o después de que se produzca la infección por la integrasa del bacteriófago. [25]

Véase también

Referencias

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