Isolation and Probiotic Characterization of Bacillus stercoris VR19 from the polyherbal Ayurvedic fermented formulation Madhookasavam

El intestino humano es un ecosistema bullicioso, hogar de billones de residentes microscópicos que ayudan a digerir los alimentos, entrenar el sistema inmunológico y proteger contra los invasores. Entre estos residentes, un grupo específico conocido como probióticos —microorganismos vivos que ofrecen beneficios para la salud cuando se consumen en las cantidades adecuadas— ha sido durante mucho tiempo un foco de interés médico. Si bien muchas personas asocian estas bacterias beneficiosas con el yogur o los productos lácteos, los científicos buscan cada vez más en otros lugares nuevas cepas, particularmente en alimentos fermentados tradicionales y medicinas. Estas preparaciones ancestrales suelen depender de la fermentación natural, un proceso en el que las plantas y los azúcares interactúan con microbios silvestres a lo largo del tiempo, creando entornos complejos que pueden nutrir bacterias robustas y resilientes. La pregunta que impulsa la investigación reciente es si estas fuentes tradicionales poseen un potencial sin explotar para encontrar nuevos y efectivos probióticos que puedan sobrevivir al duro viaje a través del tracto digestivo humano y establecerse en el intestino para realizar un buen trabajo.

En un estudio reciente, los investigadores centraron su atención en una medicina tradicional ayurvédica llamada Madhookasavam, un líquido fermentado hecho de flores del árbol de Madhuka, miel y otras hierbas como el cardamomo y el sándalo. Esta formulación se ha utilizado durante siglos para apoyar la salud intestinal, pero su mundo microbiano interno permanecía en gran medida inexplorado. El equipo se propuso aislar bacterias de este líquido y probar si alguna de ellas poseía los rasgos específicos requeridos para funcionar como un probiótico. No solo buscaban cualquier bacteria; necesitaban organismos que pudieran sobrevivir al ambiente ácido del estómago, resistir las sales biliares que se encuentran en el intestino y colonizar el intestino de forma segura sin causar daño. De una colección de veinte cepas bacterianas diferentes que extrajeron de la medicina, una destacó como una candidata prometedora.

Los investigadores llamaron a esta cepa destacada VR19. Antes de declararla un potencial probiótico, la sometieron a un riguroso control de seguridad. Primero probaron si las bacterias podían destruir glóbulos rojos, una señal de peligro potencial; VR19 no mostró tal actividad, lo que indica que era segura. Luego expusieron la cepa a una batería de antibióticos comunes, incluyendo cloranfenicol y azitromicina, para asegurar que no se convirtiera en un portador de resistencia a los fármacos. La cepa demostró ser sensible a todos ellos, lo que significa que no sobreviviría si un paciente tuviera que tomar estos medicamentos, una característica de seguridad crucial. Con la seguridad establecida, el equipo probó su resiliencia. Colocaron la bacteria en soluciones que simulaban el estómago humano, que variaban desde altamente ácidas hasta moderadamente ácidas, y encontraron que VR19 sobrevivía y crecía bien, especialmente en condiciones cercanas a un pH de 5 y 6. También la desafiaron con pepsina, una enzima digestiva, y sales biliares, que se encuentran en el intestino delgado. La bacteria soportó estos estresores con notable facilidad, manteniendo su crecimiento incluso cuando se expuso a concentraciones de bilis de hasta el 3 por ciento y niveles de sal de hasta el 10 por ciento.

Más allá de la mera supervivencia, los investigadores querían saber qué podría hacer realmente VR19 una vez que llegara al intestino. Descubrieron que la cepa produce una enzima llamada celulasa, que ayuda a descomponer la celulosa, una fibra resistente que se encuentra en las paredes celulares de las plantas. Esta capacidad es significativa porque sugiere que la bacteria podría ayudar al huésped a digerir las fibras dietéticas, alimentando potencialmente a otros microbios beneficiosos en el intestino. Además, la cepa demostró una fuerte capacidad para neutralizar radicales libres dañinos, un proceso conocido como actividad antioxidante. En las pruebas, el extracto bacteriano capturó hasta el 72.9 por ciento de los radicales libres, una medida de su capacidad para reducir el estrés oxidativo, el cual está vinculado a la inflamación y las enfermedades crónicas.

Para ver si estas bacterias realmente podían establecer residencia en un organismo vivo, los científicos utilizaron un gusano diminuto y transparente llamado Caenorhabditis elegans como modelo. Estos gusanos tienen un sistema digestivo simple que funciona de manera similar al de animales más grandes, lo que los hace ideales para observar cómo las bacterias interactúan con un huésped. Los investigadores alimentaron a los gusanos con la cepa VR19 y observaron lo que sucedía. A lo largo de varios días, descubrieron que las bacterias colonizaban con éxito el intestino del gusano y persistían allí, incluso cuando los gusanos pasaban hambre. Las bacterias permanecieron dentro de los gusanos en números más altos que una fuente de alimento estándar de laboratorio, demostrando que VR19 no solo podía sobrevivir al viaje, sino también establecer un lugar.

Finalmente, para identificar exactamente qué tipo de organismo habían encontrado, el equipo analizó su código genético. Al secuenciar un gen específico conocido como el gen 16S rRNA, determinaron que VR19 pertenece a una especie llamada Bacillus stercoris. Esta es una especie de bacteria reconocida relativamente recientemente y, aunque ha sido estudiada por su capacidad para descomponer biomasa y producir compuestos antimicrobianos, este estudio marca la primera vez que se ha aislado de una formulación ayurvédica y caracterizado como un potencial probiótico. Los hallazgos sugieren que Bacillus stercoris VR19 combina seguridad, la capacidad de sobrevivir a condiciones digestivas duras y rasgos funcionales útiles como la digestión de la fibra y la producción de antioxidantes. Si bien los investigadores advierten que se necesitan más pruebas en mamíferos y humanos antes de que pueda utilizarse como terapia, el estudio destaca las medicinas fermentadas tradicionales como una fuente rica y poco explorada de nuevos aliados microbianos para la salud humana.