microorganismos productores de_toxinas
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MICROORGANISMOS PRODUCTORES DE TOXINAS
BACTERIAS
L.N. Edith Arana López
INTRODUCCIÓN
Los microorganismos pueden simplemente sobrevivir sin dar lugar a modificaciones aparentes en sus características sensoriales.
En condiciones favorables es posible, si los factores ecológicos son propicios, la multiplicación microbiana.
Consecuencias
Normalmente es preciso un elevado numero de microorganismos multiplicándose activamente en el alimento para iniciar los síntomas de infección o de intoxicación.
Las siguientes bacterias son bien reconocidas como agentes de intoxicación alimenticia
Salmonella (infección)Staphylococcus aureus (toxina en alimentos)Clostridium perfringens (toxina en intestino)Clostridium botulinum (toxina en alimentos)Bacillus cereus (toxina en alimentos)Vibrio parahaemolyticus (infección)Escherichia coli (infección y toxina)Listeria monocytogenes
Salmonella
Salmonella spp.
S. typhi y S. paratyphi S. typhimurium y
S. enteritidis
Fiebre entérica Toxiinfección alimenticia
Factores de desarrollo
Temperatura: Mínima 6°C
Óptima 35-37°C Máxima 46°C
Aa: 0.94
pH: Mínimo 3.8 Óptimo 7.0 Máxima 9.0
Alimentos de alto riesgo
Leche cruda
Queso panela sin pasteurizar
Res, cerdo, borrego
Huevo
Salchichas
Pollo
Verduras congeladas
Pavo
Chorizo
Mortadela
Hígado bovino, cerdo
Tortuga
Camarón crudo congelado
Ostiones
Semillas
Padecimiento
Salmonelosis Proceso infeccioso ó toxiinfección.
Periodo de incubación: 12 – 24 horas.
Inicio del padecimiento: dolor abdominal, náusea, vómito y diarrea sanguinolenta (heces acuosas verdosas y malolientes).
Malestar intenso y cefalea frecuente.
Septicemia (5% de los casos) fiebre (38-39ºC).
Duración: 1-7 días, recuperación en 2 ó 3 días.
Patogenicidad
Dosis infectante: 106 bacterias.
Invasión de la mucosa intestinal proceso de colonización del íleon.
La salmonella penetra la membrana multiplicación en el interior de una vacuola ingreso a la circulación sanguínea acceso a otros tejidos y multiplicación.
El ingreso a la sangre depende de: la virulencia y capacidad para superar mecanismos de defensa.
Patogenicidad
Lisis de las células bacterianas
Liberación de 2 endotoxinas
Enterotoxina Citotoxina
Prevención
Impedir su ingreso desde los productos crudos.Aplicar tratamientos térmicos suficientes.Mantenimiento de los alimentos a alta temperatura (> 60º C) o refrigerar rápidamente (4º C).Evitar contacto entre alimentos crudos y cocidos.Higiene corporal permanente (lavado de manos).Limpieza y desinfección eficaces y controladas (materiales y locales).Manipulación higiénica.
Staphylococcus aureus
Consiste de células esféricas Gram Positivas de 0.8 a 1.2 µm de diámetro
Patógeno oportunista
Halotolerante
Coco Catalasa Positivo
No esporula ni es móvil
Se aísla con frecuencia de la piel y algunas mucosas del hombre y animales.
La mucosa nasal es la localidad que mas comúnmente lo alberga.
También se aloja en la nasofaringe y en menor frecuencia, aunque variable, en la faringe.
Aunque la fuente de contaminación a los alimentos suele ser el hombre, en ocasiones el origen animal es bien definido. La situación mas común y peligrosa es la de la mastitis en el ganado lechero.
FACTORES DE DESARROLLO
PARAMETRO MÍNIMO ÓPTIMO MÁXIMO
TEMPERATURA 7ºC 37ºC 48ºC
Ph 4.0 5-7 10
ACTIVIDAD ACUOSA
.83 .98 .99
PRODUCCION DE TOXINA
PARAMETRO MÍNIMO ÓPTIMO MÁXIMO
TEMPERATURA 10ºC 40ºC 45ºC
Ph 5.0 6-7 8.0
ACTIVIDAD ACUOSA
.87 .98 .99
ALIMENTOS DE ALTO RIESGO
JamónAlimentos preparados a base de carne de pollo, pavo y res Pasteles rellenos Queso Leche Yema de huevoPapas en forma de puré o guisadas de otras formasEnsaladas
Enterotoxinas
Proteínas de pequeño tamaño (PM 30,000) Punto isoeléctrico 7.0-8.6 Principales aminoácidos: lisina, ácido
aspártico y glutámico y tirosina Termoestables Mínima dosis toxica oral para el hombre
>90ng
A, B, C1, C2, C3, D, ELas enterotoxinas C1, C2, C3 poseen el mismo patrón antigénico y se incluyen bajo denominación de enterotoxina C.El tipo A es de mayor prevalencia en alimentos, le siguen en orden decreciente los tipos D, C y BEl tipo E se ha detectado en muy pocas ocasionesLos tipos C y D se asocian comúnmente con cepas provenientes de la mucosa nasal de portadores sanos.
Las enterotoxinas se sintetizan durante la fase log en pequeña cantidad: generalmente se observa un incremento notable al final de esta fase e inicio de la estacionaria. El proceso ocurre dentro de la célula y la cantidad varia de una cepa a otra
La producción de enterotoxina ocurre cuando los niveles de S. aureus exceden 106 /g de alimento.
Un nivel bajo de potencial de oxidorreducción también afecta la síntesis.
El mecanismo de acción no se conoce bien
Las enterotoxinas no producen ningún efecto o reacción primaria sobre la mucosa gástrica
El estimulo emético se localiza en los receptores neurales de las vísceras abdominales, que es transmitido al centro del vomito en el cerebro por los nervios vago y simpático.
Una TIA por S. aureus es un síndrome gastrointestinal que aparece a las 1-8 horas después de haber ingerido un alimento con enterotoxinas.Los síntomas aparecen bruscamente: náuseas, dolores de cabeza, dolores abdominales, y sobre todo vómitos violentos y repetidos, a menudo acompañados de diarrea.
PREVENCION
Excluir del acceso, a los sitios donde se preparan alimentos de cualquier persona que muestre signos de infección de la parte alta del aparato respiratorio, de la piel, u otra parte externa del cuerpo
Hacer uso exclusivamente de leche pasteurizada para preparar alimentos
Realizar practicas higiénicas durante el manejo de alimentos
Lavar los utensilios de comedor y cocina
Conservación permanente de los alimentos listos para su consumo dentro de los limites que no permiten la proliferación de microorganismos patógenos
No exponer los alimentos a la contaminación por las manos y descargas bucofaríngeas por parte de comerciantes y consumidores
Clostridium
Clostridium botulinum Clostridium perfringens
Especies productoras de toxinas
Clostridium spp.
Clostridium botulinum
Neurotoxinas
A, B, E y F C y D G
Hombre Animales Pollo y mono
Factores de desarrollo
Temperatura.- Tipos A y B
Mínima 10º CÓptima 35-40º C
Máxima 50º C
- Tipos E y F Mínima 3º C (para el tipo E)
Óptima 28-30º C
Factores de desarrollo
pH.Mínimo 4.5Máximo 8.0
Aa.- Tipos A, B y F: 0.94- Tipos B, E y F: 0.97
Nutrientes. Alimentos con buena dotación de N orgánico y una fuente simple de C.
Concentración de NaCl- Tipos A y B: < 9%- Tipo E: 5.6%
Alimentos de alto riesgo
Pescado ahumado.Carne cruda de cerdo.Conservas mal elaboradas (zanahorias).Productos cárneos: jamón mal curado y mortadela.Verduras: col, cebollas, papas, jitomates.Legumbres: ejotes y chícharos.Miel de abeja.
Toxinas
Producción durante el crecimiento de la bacteria en el alimento.
Formación de agregados asociación con hemoaglutinina y otros polipéptidos protección al pasar por el estómago.
Toxinas
PolipéptidosPM: 150 Kda
Subunidad HPM: 100 Kda
Subunidad LPM: 50 Kda
Escisión de la cadenapolipeptídica
Enzima proteolíticapropia de la bacteria
Tripsina
Efecto biológico de las neurotoxinas
Efecto paralizante por bloqueo de la liberación de AcCh.
Etapas de acción:
1. Fijación a los receptores.
2. Translocación en las vesículas de la neurona.
3. Etapa lítica.
Padecimiento
Periodo de incubación: 12 y 36 horas.Parálisis oculares: problemas de acomodación, midriasis, visión doble (diplopía).Sequedad de la boca (por defecto en la salivación).Problemas de deglución y en el habla.Constipación y, a menudo, retención de orina.En formas graves: parálisis de los músculos respiratorios.En formas gravísimas: pérdidas de conciencia.
Prevención
Limpieza cuidadosa de los alimentos que se utilizan como materia prima en las conservas.Buena calidad de la materia prima.Curación adecuada de jamones.Conservación adecuada.Tratamiento térmico suficiente.Control de las concentraciones en sal.Respeto a los tratamientos de esterilización.En alimentos enlatados, asegurar el cierre hermético e integridad del envase.Rechazo de los productos contenidos en latas que muestran abombamiento, y de aquellos que muestran cambios en sus características organolépticas.
Clostridium perfringens
Tipo de C. perfringens
Toxinas producidas
Alfa Beta Épsilon Iota
A + - - -
B + + + -
C + + - -
D + - + -
E + - - +
Clostridium perfringens
Tipos
A C
Productores de enterotoxinas gastroenteritis
Toxiinfección alimenticia Enteritis necrosante
Factores de desarrollo
Temperatura.Mínima 16º C
Óptima 45-46º CMáxima 54º C
pH: 6.0 y 7.5Aa: 0.95-0.97Concentración de NaCl: 7-8%Eh: negativo.Nutrientes: proteínas, carbohidratos complejos (almidón) y vitaminas.
Alimentos de alto riesgo
Carne molida de res.
Pollos crudos congelados.
Especias.
Hígado de res.
Carne de res y ternera.
Carne de cerdo.
Carne molida de pavo.
Toxinas
Alfa: fosfolipasa que afecta a las membranas de las células sanguíneas y causa daño en el endotelio vascular.
Beta: polipéptido PM 30.000 da; aumenta la permeabilidad capilar.
Épsilon: prototoxina activada por la tripsina; afecta endotelios vasculares edemas.
Iota: prototoxina que precisa ser activada; con propiedades dermonecróticas.
Enterotoxina
Polipéptido de PM de 34.000 daTermolábil. Dos partes: hidrófila (fijación específica) e hidrófoba (responsable de efectos biológicos).Formación durante la esporulación.Cuando estalla el esporangio liberación de la toxina.
Padecimiento
Ingestión de un gran número de células vegetativas (108) en el alimento.Multiplicación y esporulación en el intestino delgado (duración: 6-8 horas).Producción de la enterotoxina asociada con la esporulación y liberación de la toxina por lisis celular.Incremento en la permeabilidad capilar con vasodilatación en el intestino y posible incremento en su peristaltismo.Acumulación de líquido en la luz del intestino, que se traduce en diarrea.
Síntomas
Periodo de incubación: 8-12 horas.
Dolores abdominales y diarrea profusa.
No se producen vómitos ni fiebre.
No produce lesiones en la mucosa.
Regresión espontánea en 24-48 horas, sin dejar secuelas.
Prevención
Respetar estrictamente las técnicas correctas de sacrificio.Evitar la contaminación a partir del ambiente o a partir de los manipuladores.Cocinar el alimento a temperaturas por encima de los 60º.Enfriar rápidamente por debajo de 4º y mantenerlo frío a 6º.Evitar preparar un alimento muchas horas o un día antes de servirlo.Recalentamiento de los alimentos a temperatura superior a 75º.
Bacillos cereus
Bacilo Gram positivo
Móvil
Longitud de 3 a 5 por 1 µm de diámetro.
Forma cadenas cortas o hasta con mas de 10 células
Aerobia-anaerobia facultativa
La tierra es un importante reservorio: a partir de este substrato alcanza de hecho, todos los materiales que a su vez pueden contaminar los alimentosEsporula fácilmente en los medios de laboratorio bien aereados.La espora de esta bacteria presenta apéndices o pilis que tienen participación en la adhesión a superficies y probablemente también a células de la mucosa intestinal.
FACTORES DE DESARROLLO
PARAMETRO MÍNIMO ÓPTIMO MÁXIMO
TEMPERATURA 5ºC 30º-37ºC 55ºC
Ph 4.4 7.0 9.3
ACTIVIDAD ACUOSA
0.93
NaCl A una concentración de 7% puede aparecer desarrollo después de 7 días
ALIMENTOS DE ALTO RIESGO
CerealesEspeciasCarneLeche crudaFrutas y verdurasArroz cocido
TOXINAS
TOXINA DIARREICA
Proteína antígena producida durante la fase exponencial del desarrollo del bacilo
Actúa estimulando el sistema ciclasa cíclico con acumulación de liquido en la luz intestinal
Peso molecular 50,000
Termolabil a 56º durante 5 minutos
Dosis infectante 105- 107 (total)
Producción de la toxina
Intestino delgado
Química de la toxina Proteína
pH 6.0 7-7.5 8.5
Incubación (h) 8-16; hasta 24
Duración (h) 12-24; hasta varios días
Síntomas Dolor abdominal, diarrea acuosa, a veces náuseas
Alimentos comunes Cárnicos, sopas, leche, lácteos, salsas, budín.
TOXINA EMÉTICASe sintetiza en la fase estacionaria
Peso molecular 1000
Estable a 126º durante 90 minutos y a pH entre 2 y 11
Dosis infectante 105- 108 /g
Producción de la toxina
Alimento
Química de la toxina Péptido cíclico
Incubación (h) 0.5-5
Duración (h) 6-24
Síntomas Náuseas, vómito, a veces diarrea
Alimentos comunes Arroz, pastas, pasteles
PREVENCION
Debido a la amplia distribución del germen en la naturaleza, las medidas preventivas que se adopten, deberán asumir que las materias primas que se utilicen en la preparación o procesamiento de alimentos pueden contener al microorganismo.
Respetar las reglas generales de higiene
Una perspectiva indicada es la aplicación del sistema ARPCC
Vibrio parahaemolyticus
Bacilo móvil Dotado de un solo flagelo polarAnaerobio facultativoHalófilo obligadoPosee varios serotipos, los cuales son diferenciados según sus antígenos: somático (O), capsular (K) y flagelar (H)
Variación estacional en la incidencia del germen en las costas, con máxima durante los meses calidosPrevalece de manera muy constante en las costas de todo el mundoEl germen desaparece de la columna de agua durante los meses fríos
FACTORES DE DESARROLLO
PARAMETRO MÍNIMO ÓPTIMO MÁXIMO
TEMPERATURA 5ºC (MEDIOS DE
LABORATORIO)37ºC 42-44ºC
pH 4.8 7.4-8.6 11
NaCl en agua marina
0.5% 3% 10%
ACTIVIDAD ACUOSA
0.992 ± 0.005
ALIMENTOS DE ALTO RIESGO
Camarón
Ostiones
Mejillones
Almejas
Jaiba
INFECCION
La intoxicación por Vibrio parahaemolyticus causa tres entidades clínicas reconocidas: gastroenteritis, septicemia e infección de heridas.
El cuadro intestinal mas frecuente se caracteriza por diarrea moderada o tipo coleriforme con sangre y moco en las heces
Nausea, vomito, fiebre moderada cefalea
El periodo de incubación varía de 12 a 20h con limite de 2 a 48 dependiendo de la dosis infectante.La duración de la enfermedad es de 2.5 a 3 díasLetalidad bajaLos individuos enfermos eliminan abundantemente al microorganismo por su materia fecal
La patogénesis de la gastroenteritis producida por el V. parahaemolyticus aún no es clara. El período de incubación de la infección gastrointestinal es de 4-96 horas después de la ingestión, con un promedio de 15 horas.
La septicemia primaria es causada por la entrada del microorganismo al torrente sanguíneo a través de la vena porta o del sistema linfático intestinalLos primeros síntomas incluyen fiebre, hipotensión, compromiso del estado general, calofríos y ocasionalmente náusea, vómitos, diarrea y dolor abdominal. Su incidencia es baja, pero su severidad y su mortalidad es alta.
Las infecciones de heridas pueden ocurrir cuando hay lesiones de piel, quemaduras o cortes preexistentes que entran en contacto con el agua de mar o con las especies marinas contaminadas. El cuadro se caracteriza por una lesión en la piel que se desarrolla dentro de las primeras 24 horas posteriores al contacto con el material contaminado. El sitio de la infección se presenta inicialmente con eritema, extremadamente edematoso o equimótico, luego progresa rápidamente a una lesión con vesículas y finalmente a necrosis que involucra la piel y la grasa subcutánea.
PREVENCION
No comer ningún tipo de marisco crudo o mal cocido, especialmente en los meses más cálidos.
Hervir los mariscos durante 5 a 15 minutos antes de consumirlos.
Cuidar que no se produzca contaminación cruzada.
Mantener la cadena de frío de los alimentos.
Enfriar rápidamente y refrigerar los productos del mar luego de cocidos, si no son consumidos inmediatamente.
Evitar el contacto de heridas abiertas con aguas o productos posiblemente contaminados
No consumir mariscos cuyo origen sea desconocido.
Escherichia coli
GRUPOS
Enteropatógena.
Enteroinvasiva.
Enteroadherente.
Enteroagregativa.
Enterotoxigénica. Productoras
Enterohemorrágica. de toxinas
E. coli enterotoxigénica
Alimentos implicados: agua de manantial, ensaladas de verduras crudas, incluidas zanahorias y cóctel de jaiba.
Capacidad de colonizar el intestino delgado.
Producción de 2 enterotoxinas: termolábil (TL) y termoestable (ST).
La TL se inactiva a 60º; la ST resiste la ebullición.
Ambas desencadenan el sistema adenilciclasa diarrea.
E. coli enterotoxigénica
Cuadro clínico
Periodo de incubación: 8 y 44 horas.Dosis infectante: 108 – 1010 células.Duración de la enfermedad: 1-5 días.Síntomas: náusea, dolor abdominal, diarrea deshidratación. En niños interferencia con la absorción de nutrientes.En adultos diarrea del viajero.
E. coli enterohemorrágica
Alimentos implicados: leche cruda, carne molida de res (hamburguesas), carne de cerdo, pollo, verduras crudas (lechuga y zanahoria), salami, yogurt, papas crudas, agua.
E. coli enterohemorrágica
Factores de desarrollo
Temperatura: Mínima 6º CÓptima 30 y 41º CMáxima 44-45º CpH: entre 4.0 y 4.5Aa: 0.90 y 0.95
E. coli enterohemorrágica
Colonización en el intestino grueso. Adhesión a las células epiteliales del intestino pérdida de las microvellosidades. Produce 2 tipos principales de toxinas: Verotoxina 1 (VT-1) y Verotoxina 2 (VT-2).Las verotoxinas son proteínas constituidas por una subunidad A (32 Kda) y 5 subunidades B (7.7 Kda) responsables de la unión con receptores específicos en las superficie de la célula afectada. Las toxinas producen inhibición de la síntesis proteica y muerte celular.
E. coli enterohemorrágica
Cuadros clínicos
Colitis hemorrágicaSíndrome urémico
hemolítico
Púrpura trombocitopénica
trombótica
Diarrea muysanguinolenta
Insuficiencia renalaguda
Coágulos sanguíneoscerebrales
Prevención
Cocción completa de la carne molida (71.1º)No consumir leche sin pasteurizar.Evitar la contaminación cruzada.Lavado escrupuloso de las manos.Lavado completo de frutas y verduras.Practicar una matanza sanitaria en los rastros.Abstenerse del uso de estiércol de rumiantes para fertilizar tierras en las que se cultiven frutas y verduras.Evitar beber agua que no ha recibido tratamiento adecuado.
Listeria monocytogenes
Bacilo Gram positivoNo esporulado
1.2 x 5 µmCatalasa positivoOxidasa negativoAéro-anaerobiaHalotolerante
Es una bacteria común en el medio ambiente. Aparentemente su habitad primario es la tierra y la materia vegetal
Mínimos requerimientos nutricionales para desarrollar, alta resistencia a la desecación y capacidad para colonizar el cuerpo de gran diversidad de animales terrestres y acuáticos.
Elevada incidencia en agua marina
FACTORES DE DESARROLLO
PARAMETRO MÍNIMO ÓPTIMO MÁXIMO
TEMPERATURA -0.4ºC 30-37ºC 45ºC
pH 4.5 7.2-7.6 8
ACTIVIDAD ACUOSA
0.93 0.97
ALIMENTOS DE ALTO RIESGO
Leche cruda
Quesos
Carne cruda molida de res
Aves
Alimentos marinos congelados
Verduras
TOXINA
L. monocytogenes produce una toxina citolítica y hemolítica, llamada listeriolisina O, que actúa como un importante factor de virulencia.
LISTERIOSISSusceptibilidad en mujeres
embarazadas, sus fetos, lactantes, inmunodeprimidos y quienes son tratados de padecimientos crónicos
En general, la listeriosis afecta cualquier grupo de edad especialmente recién nacidos y adultos mayores de 60 años
Algunas formas clínicas de la infección por L. monocytogenes
Asintomática
Hacia el 4º-5º mes del embarazo: fiebre, cafalea, dolor de espalda: eventual aborto
Neonatal: falla cardiaca, cianosis, convulsiones. complicaciones: hidrocéfalo, retardo mental, meningitis.
Meningitis, encefalitis
Septicemia, faringitis, linfadenopatia, monocitosis periférica
Cutánea
Oculoglandular
Otras: artritis, osteomielitis, peritonitis, abscesos cerebrales, colecistitis.
PREVENCION
Evitar contacto con animales que podrían estar excretando el germen
Cocinar completamente todo alimento de origen animal
Lavar vigorozamente toda verdura que se consume cruda
Mantener separadas las carnes crudas, verduras, alimentos cocinados y cualquier alimento listo para su consumo.
Abstenerse de consumir leche cruda o alimentos preparados con ella
Lavar las manos y utensilios después de manejar cualquier alimento crudo.