Los probióticos son microorganismos vivos que, cuando se administran en cantidades adecuadas, ejercen efectos beneficiosos regulando la microbiota intestinal. Tradicionalmente se les reconoce por mejorar la salud digestiva y potenciar el sistema inmunitario. Sin embargo, recientes estudios revelan que también pueden regular la microbiota de otros órganos a través de la comunicación intestino-periférica. Por ejemplo, existe una relación bidireccional entre la microbiota intestinal y la pulmonar, mediante el eje intestino-pulmón, lo cual abre un nuevo campo para el manejo y tratamiento de afecciones respiratorias.

Dentro del tracto respiratorio, bacterias de los géneros Lactobacillus y Bifidobacterium cumplen un papel natural regulando el equilibrio microbiano pulmonar. Sin embargo, una alteración en las proporciones de las comunidades bacterianas (disbiosis pulmonar) se ha relacionado con enfermedades como Enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), fibrosis quística, asma o neumonías. Los probióticos, al modular positivamente la microbiota pulmonar a través del eje mencionado, podrían ayudar a restaurar dicho desequilibrio. ¿Pero cómo actúan?

Para entender ello primero tenemos que considerar que tradicionalmente se pensaba que los pulmones eran estériles, sin embargo, con el advenimiento de las técnicas de detección molecular ahora se sabe que la exposición microbiana comienza temprano en la vida, específicamente en días/semanas después del nacimiento, lo que tiene implicaciones importantes en la maduración del sistema inmune.

En recién nacidos, la composición microbiana de los pulmones se asocia con distintos perfiles inmunitarios según si dominan bacterias como Staphylococcus o Ureaplasma. De este modo, los cambios en el microbioma pulmonar regulan la producción de inmunoglobulinas y la respuesta inmunitaria innata, madurando el sistema pulmonar. A diferencia de otras mucosas, los pulmones mantienen una carga bacteriana baja para facilitar el intercambio gaseoso mediante mecanismos de limpieza. El microbioma pulmonar es dinámico, con exposiciones transitorias de microbios orales rápidamente eliminados, lo que define el estado normal y equilibrado de la microbiota, conocido como “eubiosis pulmonar”.

En este contexto, los probióticos tienen propiedades antiinflamatorias y antioxidantes que pueden contribuir a reducir la inflamación asociada a muchas enfermedades pulmonares crónicas. Estos producen sustancias como ácidos grasos de cadena corta y bacteriocinas que inhiben el crecimiento de patógenos respiratorios, mejorando la función inmunológica de las vías respiratorias y reforzando la primera línea de defensa frente a infecciones.

Eje intestino-pulmón

El eje intestino-pulmón es un concepto emergente que describe la interacción bidireccional entre el intestino y los pulmones, a través de diversos mecanismos como el sistema inmunológico, la microbiota intestinal y la barrera epitelial. Ambos órganos comparten una estructura epitelial similar, aunque sus densidades y diversidad microbiana son distintas.

Esta comunicación bidireccional permite que factores tales como los hábitos alimenticios, cambios en el estilo de vida, uso de antibióticos y menor exposición al medio ambiente puedan afectar de forma sistémica tanto a la inmunidad intestinal como a la inmunidad pulmonar. Por ejemplo, algunos estudios apuntan a que dichos factores podrían contribuir a una reducción transitoria o crónica de la capacidad inmune, dando pie al desarrollo de enfermedades autoinmunes a nivel pulmonar. Este paradigma respalda lo planteado por la "teoría de la higiene", según la cual un menor contacto con microorganismos del ambiente debido al estilo de vida moderno podría perturbar la maduración inmunológica e incrementar la prevalencia de ciertas patologías.

El uso indiscriminado de antibióticos también tiene gran repercusión en la salud respiratoria, sobre todo si se tiene la costumbre de emplearlos ante cualquier síntoma gripal o malestar faríngeo. Los antibióticos reducen la diversidad y cantidad de bacterias en las vías respiratorias, además, factores como daños anatómicos, efectos patológicos, cambios fisiológicos y defectos del sistema inmune pueden causar disbiosis pulmonar y enfermedades crónicas.

Asma y fibrosis

La investigación en este campo revela el potencial de los probióticos para prevenir y tratar enfermedades respiratorias ocasionadas por bacterias patógenas, actuando más allá del tracto gastrointestinal. En este sentido, un estudio demostró que administrar por vía intratraqueal una mezcla de probióticos (L. fermentum, L. paracasei, L. zeae) de forma profiláctica en ratones, redujo la infección posterior con P. aeruginosa. La mezcla inhibió su crecimiento, factores de virulencia y citoquinas inflamatorias, a la vez que aumentó la viabilidad celular. Otro estudio evaluó el efecto de L. rhamnosus administrado por vía nasal en ratones infectados con neumococo, reduciendo marcadores de daño pulmonar. Además, moduló positivamente la respuesta inmune e inhibió efectos procoagulantes inducidos por la infección. También se ha demostrado que la administración intranasal de L. plantarum o L. reuteri protegió a ratones contra la infección por virus respiratorio sincitial hasta por 5 meses.

Pero no solo ello, enfermedades crónicas y severas como el asma y la fibrosis quística también parecen tratables con probióticos. De esta manera, en un estudio se aislaron cepas de Lactobacillus de flemas de estos pacientes, observando que algunas redujeron in vitro factores de virulencia de P. aeruginosa. Su administración intranasal aumentó la sobrevida en ratones infectados, independientemente de su actividad previa. Finalmente, en el asma se ha visto que la administración intranasal de L. rhamnosus en un modelo murino redujo parámetros inflamatorios y la hipersensibilidad bronquial, previniendo el asma.

La fisiología pulmonar presenta características ideales para la administración de fármacos, como alta permeabilidad, aplicación no invasiva, gran superficie de absorción y baja actividad proteolítica. Esto hace de los pulmones un blanco prometedor para tratamientos locales y sistémicos con probióticos. No obstante, los sistemas de administración pulmonar también plantean desafíos, como ajustar adecuadamente el pH, isotonicidad y tamaño de partículas ya que se requiere un tamaño entre 1-5 μm para acumulación pulmonar, evitando la eliminación mucociliar para tamaños mayores o la exhalación para menores.

Potencial preventivo

Por ello, sistemas particulados tales como microcápsulas, microesferas y liposomas son adecuados para el trasnporte pulmonar de probióticos. Los nebulizadores, especialmente los de malla vibrante, permiten administrar formulaciones líquidas de forma portable y con distribución de tamaños adecuada.  Otra opción son los inhaladores de niebla suave, logrando un tamaño óptimo gracias a su microestructura de chorros. Sin embargo, el fármaco debe ser soluble en agua o agua-etanol. Los inhaladores de polvo seco también son viables aplicando probióticos deshidratados, aunque requieren un excipiente transportador como la lactosa.

Los probióticos tienen un gran potencial para prevenir y tratar enfermedades respiratorias a través de su capacidad para modular positivamente la microbiota pulmonar y regular la respuesta inmune. Como se ha descrito, distintos estudios preclínicos han demostrado su eficacia en modelos de infección y enfermedad pulmonar crónica. No obstante, por el momento, se requiere avanzar en el desarrollo de sistemas de administración pulmonar que aseguren la viabilidad y acumulación adecuada de los probióticos en los pulmones. Superada esta etapa, los probióticos pulmonares podrían convertirse en una alternativa de tratamiento valiosa en beneficio de la salud respiratoria.

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(*) Decano del Colegio de Biólogos de Lambayeque.

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