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Una detallada descripción de salmonella, un microbio perjudicial que causa enfermedades intestinales comunes conocidas como salmonelosis. Se abordan aspectos históricos, bioquímicos, mecanismos de patogenicidad, crecimiento y supervivencia, así como la enfermedad y su prevención y control. Además, se incluyen tablas y imágenes para ilustrar las características de salmonella.
Tipo: Monografías, Ensayos
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Estudiante: ❖ Delgado Arévalo, Isabel Cristina ❖ Sánchez Quinteros, Ximena Nicole ❖ Chota Salas, María Fernanda ❖ Sánchez Calle, Heidy Enith Asignatura: ❖ Microbiología y parasitología medica Profesor: ❖ Blgp.Mblgo.Prstlgo.M.Sc. Rojas Sánchez, Óscar Año Académico: ❖ 2023 - I
controversia, científicos de todo el mundo han ido utilizando diferentes sistemas para tratar acerca de la bacteria. En 1930, Kauffman y White establecieron una clasificación serológica para las cepas aisladas, basada en los antígenos flagelares H, que permiten el movimiento y antígenos somáticos O, sin movimiento. Desde entonces la taxonomía del género Salmonella ha ido variando a lo largo del tiempo. La primera identificación de cepas de éste género fueron clasificadas en tres especies: Salmonella typhi, Salmonella choleraesuis y Salmonella enteritidis, siendo la última especie la que contaba con la mayoría de los serotipos. Posteriormente, otra nomenclatura utilizada reconocía la existencia de dos especies: Salmonella bongori y Salmonella choleraesuis, donde esta última se dividía en 6 subespecies pero al haber un serotipo choleraesuis se decidió cambiar el nombre de la especie por el de Salmonella enterica (Flores, 2003). En la actualidad se ha simplificado en dos especies: Salmonella enterica que consta de seis subespecies I entérica, II salamae, III a arizonae, III b diarizonae, IV houtenae, y VI indica y Salmonella bongori (V), incluida en otra especie distinta (Koneman et al., 2006). Se han descrito más de 2000 serotipos. Salmonella se puede dividir en diversos serogrupos: A, B, C, D y E (Centro Nacional de Epidemiología, Instituto de la Salud Carlos III, 2015 (A)). Actualmente, el sistema de clasificación (tabla 1) es el utilizado por la Organización mundial de la Salud (OMS), el Centro para el control de Enfermedades (CDC) y otras organizaciones (González et al., 2014). Tabla 1: Especies, subespecies, serotipos y hábitat usual de Salmonella según la clasificación de Kauffman-White (González et al ., 2014)
Salmonella (imagen 1) es un género de bacterias, perteneciente a la familia Enterobacteriaceae, integrado por células en forma de bacilo, no esporuladas y habitualmente móviles mediante flagelos perítricos. Son bacterias Gram- negativas, de metabolismo anaerobio facultativo, que reducen los nitratos a nitritos y que fermentan la glucosa produciendo ácido y gas (Odumeru & León- Velarde, 2012). Raramente fermentan la lactosa o la sacarosa, son citocromo- oxidasa negativas y normalmente catalasa positivas. Son ureasa negativas, lisina descarboxilasa negativas y la prueba del indol es negativa (Koneman et al., 2006). Infectan muchas especies animales distintas, la humana entre ellas, y algunas pueden invadir otros tejidos aparte de los del tracto intestinal ya sean como patógenos o como comensales. Las colonias son grandes (de 2-4mm) y tienen una textura rugosa o lisa. Tal y como se ha visto en la tabla 1, a la subespecie I pertenecen aquellas salmonelas que son patógenas y que se han aislado del contenido intestinal de animales de sangre caliente, en su mayoría. A la subespecie II y III pertenecen aquellas que provienen del aislamiento de animales de sangre fría, tales como S. salamae, S. arizonae y S. diarizonae. En las últimas subespecies, IV y V, forman parte S. houtenae y S. indica, que se encuentran, en su mayoría, en el medio ambiente y que en rara ocasión se han identificado como patógenas para el hombre (Trepat i Quílez, 2002).
Tabla 2: Características bioquímicas diferenciales de especies y subespecies de Salmonella (Caffer & Terragno, 2001) 1.2.2 CRECIMIENTO Y SUPERVIVENCIA DE SALMONELLA Salmonella se multiplica bien en medios ordinarios. Las colonias crecen al cabo de 16-24 horas y su temperatura óptima de crecimiento es de unos 32-37ºC pero es capaz de desarrollarse dentro de un amplio rango de 6-46ºC. A temperaturas inferiores a 10ºC el crecimiento sufre un retraso considerable y a temperaturas inferiores a 7ºC se podrían evitar el crecimiento de la mayoría de salmonelas. Es por eso que los alimentos perecederos deben mantenerse por debajo de la temperatura mínima de crecimiento del microorganismo. El microorganismo Salmonella está presente en el medio ambiente, procede del tracto intestinal animal, ya sea doméstico o salvaje, donde puede encontrarse sin causar ningún tipo de enfermedad aparente (Odumeru & León-Velarde, 2012). La muerte del microorganismo aumenta durante el proceso de congelación siendo el intervalo de 0ºC y - 10ºC más efectivo que entre - 17ºC a - 20ºC. Aunque este proceso pueda dañar seriamente el estado de la bacteria, no garantiza su destrucción total en los alimentos. Para asegurar su muerte se tendría que sobrepasar una temperatura máxima de 49.5ºC (Trepat i Quílez, 2002). En la tabla 3 se resumen los datos anteriormente comentados.
Uno de los factores que más afecta al crecimiento de Salmonella es la actividad de agua. Se desarrollan bien a valores de aw de 0.93 a 0.999 y pueden sobrevivir años en alimentos con aw baja (Elika, 2013). Las salmonelas presentan una cierta sensibilidad al calor y su resistencia suele ser muy rara. Este factor se ve influenciado por la actividad de agua (se incrementa cuando la actividad de agua del substrato se reduce), por la naturaleza de los solutos y el pH del medio, ya que si se reduce este último factor se reduce la resistencia al calor (Trepat i Quílez, 2002). Soportan un pH entre 3 y 9 con un óptimo de 7 a 7.5. La presencia de ciertos ácidos es importante para Salmonella, ya que algunos, como el ácido clorhídrico y el cítrico, permiten su crecimiento a pH cercanos a 4 y otros como el ácido acético, propiónico o butírico lo impiden a pH inferiores a 5. El potencial de óxido- reducción también afecta al crecimiento del microorganismo ya que puede verse inhibido por potenciales de óxido-reducción inferiores a - 30mV (Trepat i Quílez, 2002). Tabla 3: Condiciones de crecimiento de Salmonella (Elika, 2013). 1.2.3 MECANISMOS DE PATOGENICIDAD DE SALMONELLA SPP Como se ha comentado anteriormente, Salmonella es ubicua, de manera que existen diversas fuentes de infección, como mamíferos, aves, roedores o insectos, el hombre, el agua bajo condiciones insalubres o el mismo entorno de los animales, como puede ser el alimento contaminado, sus heces y el polvo o suelos mal desinfectados, entre otros. El principal modo de transmisión es por vía oral, por contacto con heces de animales infectados. Son resistentes al pH del estómago, sales biliares y peristaltismo, de tal manera que al lograr colonizar el intestino delgado provoca una infección localizada. Una vez dentro de las células intestinales, comienza a Mínimo Óptimo Máximo Temperatura (ºC) 5.2 35 - 43 46. pH 3.8 7 - 7.5 9. Actividad de agua 0.93 0.99 >0.
biológicas como la activación de los linfocitos B, los neutrófilos o la secreción de citocinas, entre otras. Las múltiples adhesinas que se encuentran en los microorganismos se pueden agrupar en adhesinas fimbriales y adhesinas no fimbriales. Por lo general, en las bacterias Gram negativas las fimbrias (apéndices proteínicos) son más cortas y numerosas que los flagelos y no son responsables de la movilidad bacteriana. Los pelos (pili), en cambio, tienen una estructura parecida a las fimbrias pero suelen ser más largos y menos numerosos. Tanto las fimbrias como los pelos son los encargados de fijar de manera específica ciertas bacterias patógenas a los tejidos (Fundación Vasca para la Seguridad Agroalimentaria, 2008). Mecanismos de invasión Una vez se ha ingerido el alimento contaminado, Salmonella tiene vía libre para comenzar su ciclo infectivo a través del tejido linfoide, dirigiéndose a las células hospedadoras que normalmente no fagocitan, ya que en defensa del organismo intentarían eliminarla. La superficie de la capa mucosa de las células epiteliales podría significar un lugar seguro para la multiplicación y persistencia de la bacteria al ser una técnica de invasión segura (Figueroa & Verdugo, 2005). Las células epiteliales reciben señales de la bacteria con el fin de provocar cambios en la estructura del citoesqueleto y causar ondulamientos en la superficie como respuesta al contacto. Además, Salmonella, puede invadir múltiples líneas celulares e impulsar su entrada en las células del huésped. Parece ser que la introducción de Salmonella en la mucosa intestinal es fundamental para causar infección, con la cual cosa intentando evitar su entrada se podrían obtener cepas atenuadas y utilizarlas como posibles inmunógenos (Fundación Vasca para la Seguridad Agroalimentaria, 2008). Enteritis y diarrea Salmonella produce, al menos, tres toxinas: enterotoxina, endotoxina (LPS) y citotoxina y parece ser que, además de otros factores, son la causa de diarreas y septicemias, síntomas que se expresan pocas horas después del contacto de
la bacteria con la célula hospedadora. Durante el proceso de infección, Salmonella induce la liberación de citocinas proinflamatorias que intervienen en el proceso diarreico (Fundación Vasca para la Seguridad Agroalimentaria, 2008). Islas de patogenicidad Las islas de patogenicidad (PI) son largas agrupaciones de genes cuya función es codificar factores específicos de virulencia y que por lo general se expresan durante el proceso infectivo. En el caso de ciertas bacterias de la familia de las enterobacterias, el hecho de adquirir una única PI puede provocar que pasen de comensal a patógeno, aunque no siempre se garantiza la conversión (Martínez, 2007). Los genes de las islas de patogenicidad de Salmonella (SPI) cuentan con una proporción de G+C diferente al promedio del genoma bacteriano y generalmente están dentro del loci de ARNt (Martínez, 2007). Se conoce que Salmonella cuenta con cinco islas de patogenicidad: SPI-1, SPI- 2, SPI-3, SPI-4 y SPI- 5 (Fundación Vasca para la Seguridad Agroalimentaria, 2008).
Las infecciones entéricas pueden estar causadas por diferentes bacterias pero por lo general manifiestan alguno de los síntomas principales, como diarreas sin fiebres o fiebres entéricas con dolor abdominal y gastroenteritis invasiva con diarrea inflamatoria, fiebre y presencia de numerosos leucocitos, principalmente neutrófilos. Los patógenos tienen un sistema de secreción que les permite secretar e inyectar proteínas de patogenicidad, lo que las convierte en altamente invasivas. Salmonella es uno de los géneros más complejos que existen hoy en día y a pesar de su gran conocimiento sobre su actuación y poder patógeno, continúa siendo una de las principales causas de mortalidad y morbilidad en adultos y niños en el mundo y uno de los productores de toxiinfecciones alimentarias de origen bacteriano más importantes en España y otros países (Echeita et al., 2011).
la submucosa y una vez ha invadido el torrente circulatorio se disemina por el cuerpo. Posteriormente se vuelve a multiplicar en el bazo y el hígado y finalmente es liberado en grandes cantidades por todo el torrente sanguíneo. Los síntomas suelen ser fiebres altas (por encima de los 40ºC), acompañadas de dolor de cabeza y tos seca y persisten durante 2 o 3 semanas. Existen diversos métodos, tanto bioquímicos como serológicos para detectar y confirmar una infección por Salmonella typhi, desde aislamientos de la bacteria, hasta un aspirado de bilis y médula ósea. Uno de los ejemplos de serodiagnóstico es el ensayo de aglutinación de Widal, basado en la detección de anticuerpos a los antígenos O, H y Vi. Las técnicas de inmunoensayos (ELISA) o de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) también son eficaces en la detección, tanto de antígenos como de anticuerpos específicos (Calva, 2007). La fiebre tifoidea es tratada con eficaces antibióticos pero, ciertamente, hay una preocupación global debido al desarrollo de la resistencia de algunas cepas a los medicamentos, un problema de salud pública actual que requiere la investigación y desarrollo de nuevas técnicas que permitan conocer mejor al microorganismo. Las principales vacunas contra la fiebre tifoidea son la oral Ty21a y la parental del polisacárido Vi (Calva, 2007). Fiebre paratifoidea producida por Salmonella paratyphi Similar a la fiebre tifoidea, aunque de carácter más leve. Es una infección causada por Salmonella paratyphi A y B, una serovariedad de Salmonella enterica. Los síntomas son similares pero tienden a ser más benignos y menos mortales. La proporción de casos por Salmonella typhi y Salmonella paratyphi es de 10:1 (Heymann, 2004). Se transmite a los alimentos, sobre todo productos lácteos y marisco, a través de las heces u orina de un enfermo o un portador por una mala higiene, como no lavarse las manos o a través del agua potable que ha sido contaminada por aguas residuales que contienen la bacteria. Los síntomas aparecen alrededor de
los 10 días de la infección y se caracterizan por tener fiebre elevada prolongada, dolor abdominal, malestar general, cefaleas, estreñimiento o diarrea. Tanto la fiebre tifoidea como la paratifoidea siguen siendo un problema significativo en países del Sudeste Asiático, África o América del Sur, debido a la precariedad en el sistema de saneamiento ambiental básico. Gastroenteritis Es una infección alimentaria producida como consecuencia de la multiplicación de las bacterias en el intestino, causada por diversas cepas de Salmonella, entre las que se encuentran los serotipos typhimurium, hydenberg y adelai, entre otros. La infección es provocada debido a la ingestión de grandes cantidades de salmonelas que invaden el epitelio del intestino delgado, donde sólo se multiplican ya que, al contrario que los bacilos tifoideos, posteriormente no se diseminan. Los síntomas aparecen a las 24-48 horas después de haber ingerido el alimento contaminado y se manifiestan en forma de diarreas severas, cólicos, náuseas y en ocasiones vómitos; no suele haber fiebre, aunque puede haber febrícula. Normalmente la recuperación es rápida y no hace falta la administración de medicamentos (Ingraham & Ingraham, 1998). Salmonella typhimurium es uno de los serotipos más comunes que causan este síndrome clínico. Su tratamiento debe estar encaminado a restituir líquidos y a equilibrar los electrolitos. Ni el diagnóstico ni el tratamiento etiológico son necesarios ya que las bacterias no invaden otros tejidos y el padecimiento se resuelve en menos de una semana de evolución (Romero, 2007). 1.3.3 EVALUACIÓN DE RIESGO Y DOSIS INFECTIVAS Como se ha comentado anteriormente, el género Salmonella puede afectar de manera indistinta a cualquier grupo de edad, aunque son más vulnerables los menores de 5 años y los mayores de 60 años. De esta manera, las personas que presentan algún tipo de enfermedad, son portadores del VIH o se someten a determinados tratamientos, también suelen presentar mayor grado de vulnerabilidad.
En los últimos años, una de las finalidades de la industria alimentaria ha sido crear prácticas de prevención y estrictas medidas con el fin de poder proporcionar productos aptos para el consumo humano: ✓ Asegurar que las materias primas utilizadas sean aptas, realizando controles de calidad y seguridad alimentaria. ✓ Realizar planes de control durante la producción de los alimentos. ✓ Mantener y controlar la higiene de las instalaciones y equipos a utilizar. ✓ Aplicar buenas prácticas durante la manipulación de los alimentos. ✓ Crear fórmulas para mejorar la conservación de los productos. La principal guía de autocontrol aplicada en la industria alimentaria está basada en el sistema de Análisis de Peligros y Puntos Críticos de Control: APPCC o HACCP (Hazard analysis and critical control points). Salmonella es un peligro que se considera en la mayoría de los PCC (punto crítico de control); este peligro es controlado o eliminado desde el origen de las materias primas mediante la vigilancia de temperaturas de proceso de elaboración, en medidas de control como la limpieza y sanitización de los equipos, en prácticas de higiene personal o en mantenimiento de instalaciones, entre otros. Durante la elaboración, los alimentos crudos básicamente de origen animal se someten a diferentes tratamientos con el fin de inhibir la proliferación de microorganismos o bien de eliminarlos por completo. Existen diferentes procesos tecnológicos para eliminar o reducir el número de salmonelas en los alimentos crudos como son: tratamientos de esterilización, pasteurización, irradiación, refrigeración, congelación, ajuste de pH, y Aw, e incluso la adición de conservantes naturales como los aceites esenciales con poder bactericida o los polifenoles, ya que dificultan la actividad y el desarrollo del patógeno. Los tratamientos térmicos se utilizan como método principal para la inactivación de Salmonella durante la preparación y transformación de los alimentos crudos.
Las temperaturas oscilan a partir de los 70ºC aunque los alimentos con poca actividad de agua o alto contenido de grasa exigen un tratamiento térmico más intenso (Sánchez et al., 2009). Un ejemplo de tratamiento térmico es la pasteurización, un proceso que ayuda a destruir la Salmonella y que suele bastar con una temperatura de 72ªC durante 15 segundos aunque ciertos alimentos, como los huevos, deben pasteurizarse a una temperatura más baja, aproximadamente de 64-65ºC durante 2-4 minutos para asegurarse que se eliminan los microorganismos patógenos que puedan contener. Algunos fabricantes también aumentan la temperatura, disminuyendo el tiempo de tratamiento, lo que se conoce como ultrapasteurización (Seguridad alimentaria en huevos y ovoproductos, 2006). En ambos casos los tratamientos se aseguran en agredir lo mínimo posible las propiedades organolépticas del alimento. La pasteurización es adecuada para alimentos líquidos, ligeramente ácidos como leche o zumos de verduras y fruta (Sánchez et al., 2009). La irradiación en los alimentos se utiliza con el fin de aumentar el tiempo de conservación y como medidas de saneamiento. Es un tratamiento no térmico que se aplica sobre todo en productos sólidos y consiste un conjunto de emisiones (normalmente electrones de alta energía o ciertas ondas electromagnéticas) que interaccionan con la materia produciendo ionizaciones, es decir, pérdida de electrones que se convierten en iones. Dichas ionizaciones producen cambios, particularmente en el material biológico, que acaba alterando el funcionamiento de las estructuras de los seres vivos (Raventós, 2003). La desinfección por irradiación en diversos alimentos como carnes frescas, peces o huevos, permite eliminar un amplio grupo de bacterias patógenas como Salmonella sin llegar a dañar las propiedades del alimento. También permite eliminar insectos, descartando el uso de insecticidas y fumigantes. Ciertamente, no todos los tratamientos pueden aplicarse de la misma manera en los alimentos ya que su eficacia depende de la matriz con la que se trabaje. En productos frescos es recomendable utilizar la pasteurización o esterilización en frío ya que permite aumentar las posibilidades de que el alimento llegue a los
El ajuste apropiado de la acidez (pH) es un método empleado para destruir las salmonelas o inhibir su proliferación al elaborar ciertos alimentos. Las salsas se suelen aliñar con un medio ácido como el vinagre o el limón ya que complica la proliferación de bacterias. Fuera del intervalo de pH de crecimiento de Salmonella, las células se inactivan aunque no es instantáneo ya que se ha demostrado que pueden sobrevivir largos periodos en productos ácidos. La actividad de agua (aw) también tiene un efecto significativo en el crecimiento de Salmonella. Su valor mínimo se sitúa en 0.93 pero puede llegar a sobrevivir durante un largo periodo en alimentos que contengan valores aún más bajos como es el caso del chocolate, la pimienta negra o la gelatina. Las sales que se añaden o presentan ciertos alimentos pueden tener un efecto negativo sobre Salmonella ya que son capaces de captar el agua que pueda estar retenida en los alimentos, provocando una disminución de la actividad del agua e inhibiendo el crecimiento del microorganismo (Trepat i Quílez, 2002). 1.4.2 PREVENCIÓN Y CONTROL DE SALMONELLA La prevención de Salmonella exige controlar todas las etapas de fabricación, elaboración y preparación de los alimentos destinados al consumo, tanto en las industrias como en los hogares (Protocolo de vigilancia y alerta de salmonelosis, 2012): ✓ Es importante cocinar a temperaturas que alcancen los 65ºC en el centro del producto. ✓ Las comidas ya preparadas deben ser refrigeradas a una temperatura inferior a 5ºC y en pequeños recipientes. ✓ Evitar la contaminación cruzada separando los alimentos crudos de los cocidos ✓ Limpiar las superficies y los utensilios una vez se haya cocinado y proteger la comida ya preparada contra insectos y roedores. Lavarse las manos con frecuencia al manipular alimentos. ✓ Establecer programas de control de Salmonella (control de limpieza y desinfección y otras medidas sanitarias e higiénicas).
✓ Educar a la población, de manera que se evite el consumo de huevos crudos, sucios, rotos o que hayan sido cocinados de forma incompleta. Los alimentos que con más frecuencia causan salmonelosis son las carnes y productos cárnicos, carnes de aves y subproductos, huevos y ovoproductos, leche y productos derivados de la leche. Los animales cuyas carnes se destinan al consumo humano, sobre todo terneros, cerdos y aves considerados sanos, son portadores de Salmonella en una tasa que oscila entre el 20-30 %. Las aves causan la mayoría de brotes de salmonelosis. Los huevos se contaminan en el tracto intestinal del propio animal o por sus heces. Con tal de conservar correctamente los huevos hay que mantener una temperatura y humedad ambiental adecuadas. La humedad no debe superar el 80% ya que puede dar lugar a una proliferación de hongos y otros microorganismos que deteriorasen el huevo. La temperatura estaría entre 1 y 10ºC, sin llegar nunca a la congelación. En lo posible, es importante evitar los cambios bruscos de temperatura ya que al producirse la condensación del agua en la superficie de la cáscara aumenta la posibilidad de entrada de bacterias en el interior del huevo a través de los poros (Seguridad alimentaria en huevos y ovoproductos, 2006). Simples medidas de higiene personal, como lavarse frecuentemente las manos con agua y jabón, bastan para evitar contaminar los alimentos durante su preparación. El hecho de concienciar a la población de los riesgos que produce una mala manipulación de los alimentos es esencial para prevenir este tipo toxiinfecciones alimentarias.
