Els probiòtics són «microorganismes vius que administrats en quantitats adequades confereixen un benefici a la salut de l'hoste», d'acord amb la definició de les organitzacions mundials de l'agricultura i la salut (FAO i OMS). Etimològicament, el terme està format per la preposició llatina pro («per a») i l'adjectiu grec βιωτικός (biòtic), aquest adjectiu deriva del substantiu βίος (bios, 'vida').
Els bacteris de l'àcid làctic (LAB) i els bifidobacteris són els tipus més comuns de microbis usats com a probiòtics, però determinats llevats i bacils poden ser també útils. Els probiòtics es consumeixen normalment com una part d'aliments fermentats amb l'addició de cultius vius com passa amb el iogurt, iogurt de soja, o suplements alimentaris.miniatura|500px|Heteroginitat de la microbiota intestinal. Cap a principi del els probiòtics van ser considerats beneficiosos per a l'equilibri microbià de l'intestí tot inhabilitant els patògens i les toxines produïdes per bacteris.Metchnikoff, E. 1907. Essais optimistes. Paris. The prolongation of life. Optimistic studies. Translated and edited by P. Chalmers Mitchell. London: Heinemann, 1907. Des d'aleshores la recerca científica enfocada als seus efectes beneficiosos ha anat en augment per la presa de consciència per part dels consumidors amb relació a la salut i la nutrició.
Història dels probiòtics La història es remunta milions d'anys enrere, com han demostrat les tècniques contemporànies d'arqueologia molecular. Basant-se en les relíquies de l'antic Egipte, se sap que productes làctics fermentats, comuns actualment en l'Orient Mitjà, ja s'empraven en el 3500 aC.
El consum de llet fermentada per a tractar problemes intestinals en l'època romànica i l'esment dels aliments fermentats tant en la Bíblia com en els llibres sagrats de l'hinduisme són exemples del seu ús terapèutic al llarg dels anys.
En 1899, Henry Tissler, un científic investigador de l'Institut Pasteur de París, va aïllar els bifidobacteris en l'intestí de nadons que havien estat alletats, i els va donar el nom de Bacillus bifidus communisTissier, H. 1900. Recherchers sur la flora intestinale normale et pathologique du nourisson. Thesis, University of Paris, Paris, France. (després rebrien el nom de Bifidobacterium bifidum). Va reportar que els nadons que presentaven aquest microorganisme en el tracte digestiu tenien menys problemes gastrointestinals evidenciats per menys malalties diarreiques.
Així doncs, el concepte «probiòtics» va ser introduït a principis del quan Ilià Métxnikov, conegut com el «pare dels probiòtics», va proposar que el consum de microorganismes beneficiosos podia modificar la microbiota intestinal i, per tant, millorar la salut de les persones.
Métxnikov va observar que els habitants de les àrees rurals de Bulgària tenien una vida mitjana més llarga que altres europeus de cercles benestants, tot i tenir unes condicions de vida més precàries. Va intuir que la causa podia ser que els bacteris associats als productes de llet fermentada que consumien tenien beneficis per a la salut contra l'envelliment i va anomenar aquells bacteris Lactobacillus bulgaricus. El 1908 va rebre el premi Nobel de Fisiologia o Medicina (compartit amb Paul Ehrlich) per haver demostrat que determinats microorganismes beneficiosos poden reemplaçar els perjudicials per tractar les malalties intestinals. Després de la seva mort, l'any 1916, l'interès i la recerca sobre els probiòtics va guanyar importància als Estats Units.
Però no tan sols va augmentar l'interès als Estats Units, sinó que també va tenir una forta influència sobre molts països europeus. Un clar exemple és Alfred Nissle, metge i investigador alemany que tenia una gran inquietud pels possibles usos i els beneficis que els probiòtics podien aportar en una època en què es necessitaven tractaments per a malalties infeccioses i encara no hi havia antibiòtics. Durant un brot de shigel·losi, Nissle va aïllar una nova soca d'Escherichia coli de les femtes d'un soldat de la Primera Guerra Mundial que patia la malaltia, però que no havia desenvolupat la malaltia diarreica pròpia del bacteri responsable, anomenat Shigella. Així doncs, va utilitzar la nova soca per tractar malalties intestinals com la shigel·losi o la salmonel·losi amb un gran èxit; tant, que avui en dia encara s'empra.
L'any 1920 es va produir un retrocés en el desenvolupament dels probiòtics, quan el professor Leo F. Rettger va demostrar que el bacteri Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, no podia viure en l'intestí humà, acabant amb la teoria de la longevitat humana deguda al consum de iogurts del poble búlgar. No obstant això, també va demostrar que altres bacteris que existien naturalment a l'intestí podien ser eficaços com a probiòtics, perquè ajudaven a restaurar la colonització bacteriana normal quan s'introduïen en el tracte digestiu humà.
Tot i que Metxnikov es considera el «pare dels probiòtics», hi ha diversos científics a qui s'ha atribuït haver encunyat el terme 'probiòtic'. Per exemple Kollath (1953), Lilly and Stillwell (1965), Parker (1974) o Fuller (1989).
Posteriorment, es varen investigar altres bacteris beneficiosos com ara Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus casei o Lactobacillus johnsonii.
Prebiòtics i probiòtics El terme «probiòtic» fa referència a microorganismes vius que, quan s'administren en quantitats adequades, confereixen un benefici per a la salut en l'hoste. D'altra banda, un «prebiòtic» es defineix com «un substrat que s'utilitza de manera selectiva per microorganismes hoste que atorguen un benefici per a la salut». És, per tant, un substrat per als microorganismes propis de l'hoste.
Com que la microbiota humana pot tenir un paper important en la salut de l'hoste, actualment hi ha interès en la modificació de la composició de la microbiota intestinal cap a una comunitat potencialment més eficient a l'hora d'atorgar efectes positius a l'hoste.
Beneficis potencials En general, hi ha motius per a creure que els probiòtics actuen favorablement en el sistema immunitari, principalment en el tractament i la prevenció d'infeccions intestinals, com ara la diarrea associada a consum d'antibiòtics, la dels viatgers, la pediàtrica o el còlon irritable. No obstant això, també han demostrat tenir un paper destacat en altres aspectes de més preocupació com ara la intolerància a la lactosa, fer baixar el colesterol o fer baixar la pressió arterial, així com en afeccions d'altres òrgans (al·lèrgies, èczema, vaginitis, etc.).
Diarrea associada als antibiòtics L'ús dels antibiòtics tendeix a eliminar la microbiota normal, i permet el creixement de soques oportunistes o patògenes. Això pot causar diarrees suaus o greus, que poden anar des de la diarrea sense anomalia de la mucosa a la colitis pseudomembranosa. Aquesta última, causada per Clostridium difficile, si no es tracta, podria provocar complicacions com el megacòlon tòxic i la perforació.
El tractament consisteix a retirar l'antibiòtic causal, la correcció dels trastorns electrolítics i, en casos greus, el tractament amb metronidazole o vancomicina. El tractament amb probiòtics que s'utilitza en la pràctica clínica és l'administració de Lactobacillus rhamnosus i Saccharomyces boulardii, que redueixen el risc de la diarrea associada als antibiòtics. És important poder conèixer la dosi òptima de preparació de probiòtic i l'efectivitat de diferents probiòtics.
Diarrea infecciosa El tractament i prevenció de la diarrea infecciosa és el més acceptat quant a beneficis per a la salut dels microorganismes probiòtics. La infecció per rotavirus n'és la causa més comuna, i origina una mortalitat infantil significant. El virus es replica a les cèl·lules columnars de l'epiteli de l'intestí prim i la microbiota normal sembla tenir un paper important en la defensa de l'hoste. Hi ha indicis que la suplementació de probiòtics als infants intervé tant en la prevenció com en el tractament. Especialment, hi ha estudis que demostren que Lactobacillus rhamnosus GG, L. reuteri, L. casei Shirota, i Bifidobacterium animalis Bb12 poden escurçar la durada de la diarrea vírica, mitjançant diversos mecanismes. Per una banda, el bloqueig competitiu del receptor de senyals, que regula les defenses secretores i de motilitat. També milloren la resposta immunitària, i produeixen substàncies que inactiven directament les partícules víriques
Molts estudis han investigat l'eficàcia dels probiòtics en la prevenció de la diarrea en adults i tot i que els resultats han estat lleugerament contradictoris (diferències de població, tipus de probiòtic, dosis aplicades, etc.), les diferents soques han demostrat una eficàcia significant. A més, hi ha certs estudis amb animals que indiquen l'efecte inhibitori dels probiòtics contra enteropatògens mitjançant la producció de bacteriocines.
Intolerància a la lactosa La intolerància a la lactosa és una deficiència genètica de la betagalactosidasa, un enzim que es produeix a l'intestí prim, que impedeix la hidròlisi de la lactosa a monosacàrids de glucosa i galactosa. Sol ser inofensiva, però els individus intolerants a la lactosa desenvolupen diarrea, malestar abdominal i flatulència després del consum de llet o productes lactis.
Tot i que als iogurts convencionals es fa servir Streptococcus thermophilus i Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus per a hidrolitzar la lactosa gràcies a la seva alta activitat en betagalactosidasa, la millora en el metabolisme de la lactosa d'aquests iogurts s'atribueix als probiòtics.
Probiòtics i al·lèrgia Hi ha proves que demostren que l'exposició a bacteris en les primeres etapes de vida dona protecció davant les al·lèrgies, i els probiòtics en aquest cas podrien ser una alternativa més segura per tal de desenvolupar el sistema immunitari. Sembla que els probiòtics tenen efecte sobretot davant d'al·lèrgies a aliments (reacció adversa contra antígens d'aliments mediada pel sistema immunitari que condueix cap a una inflamació secundària intestinal i altres trastorns) i la dermatitis atòpica (trastorn cutani prolongat per una reacció de la pell. Aquestes persones sovint tenen asma i al·lèrgies estacionals)
S'ha estudiat l'eficàcia en el tractament i prevenció de l'al·lèrgia en infants d'un nombre limitat de soques. Es va veure que Bifidobacterium lactis i Lactobacillus rhamnosus GG eren efectius en la reducció d'èczemes atòpics en nadons que s'alimentaven del pit. A més, s'ha vist que L. rhamnosus GG és efectiu en la prevenció de l'èczema en infants amb risc (les seves mares tenien almenys un familiar de primer grau amb èczema atòpic, rinitis al·lèrgica o asma). El mecanisme modular immunitari que usa L. rhamnosus GG no està definit del tot, però sembla que està relacionat amb el transport dels antígens per la mucosa de l'intestí.
Hi ha hagut altres estudis relacionats amb els probiòtics i la hipersensibilitat d'adults a la llet. Tot i que és necessari continuar amb la recerca s'ha vist que certes soques redueixen la inflamació induïda per la llet i milloren els símptomes d'al·lèrgia.
Els probiòtics no han estat efectius en la reducció dels símptomes de l'asma.
Altres beneficis per a la salut La llista de beneficis per a la salut mediats per probiòtics no es limita als esmentats fins ara i inclou una sèrie d'efectes prometedors que requereixen, però, més estudis humans per tal de ser justificats.
Disminució del càncer: tot i que els mecanismes estan sota investigació, hi ha estudis que demostren que certs Lactobacillus i Bifidobacterium spp. disminueixen els nivells d'enzims carcinògens produïts per la microbiota del còlon. Això és possible gràcies a la normalització de la permeabilitat intestinal i al balanç de microbiota, així com a la producció d'àcids orgànics antimutagènics i la millora del sistema immunitari de l'hoste.