Estacionalidad de las toxiinfecciones alimentarias. Principales bacterias patógenas que afloran en verano

Con la llegada del verano y el aumento de las temperaturas las toxiinfecciones alimentarias se multiplican. El riego de que aparezcan bacterias patógenas es mayor si no se respetan las temperaturas de conservación. Esto invita a productores y consumidores a mantenerse en alerta para que los productos que llegan a nuestras mesas sean seguros y libres de patógenos. Resulta imprescindible que la industria alimentaria implemente estrategias para vigilar y controlar peligros que puedan poner en riesgo la salud de los consumidores, pero estos a su vez también deben seguir una serie de pautas a la hora de manipular los alimentos, además de una correcta práctica de higiene personal.

De entre los diversos peligros derivados del consumo de alimentos, uno de los más importantes es la presencia de microorganismos patógenos causantes de toxiinfección alimentaria. Las bacterias que con mayor frecuencia se asocian a enfermedades alimentarias son, como se describe en la figura 1, Campylobacter, Salmonella, Yersinia y Escherichia coli veterotoxigénica (STEC/VTEC) (EFSA y ECDC, 2019). Además, por su especial peligrosidad y altos porcentajes de mortalidad, Listeria monocytogenes adquirido una gran relevancia, y causa gran preocupación en los establecimientos donde se manipulan alimentos.

Figura 1. Principales microorganismos causantes de zoonosis y toxiinfecciones alimentarias en la Unión Europea en 2018 (EFSA y ECDC, 2019).

Las causas de las toxiinfecciones son variadas y en ocasiones se encadenan una serie de ellas que provocan una elevada presencia de los microorganismos, o de sus metabolitos, en el producto final. Habitualmente, se asocian unas deficientes condiciones higiénicas durante la producción y/o elaboración de los alimentos, con un tratamiento térmico insuficiente o consumo de productos sin tratamiento, y con unas condiciones de almacenamiento a temperaturas excesivamente elevadas con roturas de la cadena de frío.

Estacionalidad de las toxiinfecciones alimentarias

Los datos bibliográficos y estadísticos demuestran que los brotes de toxiinfección alimentaria presentan una elevada estacionalidad, produciéndose un incremento notable de casos en los meses de verano, con temperaturas más elevadas, en tanto que en los meses más fríos remiten sensiblemente (Figura 2) (Semenza et al, 2012). A pesar de los sistemas de refrigeración que disponen las industrias y establecimientos de preparación de comidas, es bastante habitual que se ocasionen roturas de la cadena de frío. Así, durante los procesos de expedición y recepción de mercancías los vehículos y salas de trabajo refrigeradas pueden permanecer abiertas, lo que dificulta que se mantenga una adecuada temperatura de refrigeración. También en las cocinas y establecimientos de restauración colectiva pueden producirse roturas de la cadena de frío durante el trasiego de las materias primas desde las cámaras frigoríficas, que ocasiona un incremento de la temperatura del producto semielaborado o las materias primas, que se mantienen en valores superiores a los de refrigeración durante periodos amplios de tiempo, favoreciendo el desarrollo microbiano y dándose las condiciones óptimas para la producción de toxinas.

Figura 2. Distribución estacional de campilobacteriosis, criptosporidiosis, listeriosis y salmonelosis en la EU y EEA/EFTA, en 2007. Tomado de Semenza et al 2012.

De este modo, puede inferirse que las causas de esta estacionalidad están relacionadas con las mayores temperaturas de los meses de verano, y el mayor desarrollo microbiano en estas condiciones. Gran parte de las bacterias patógenas, como Salmonella, Listeria y E. coli son mesófilas cuyo óptimo de crecimiento se encuentra en los 37 °C (Tabla 1). En estas condiciones ideales, las bacterias, que se reproducen por un proceso denominado fisión binaria, se pueden multiplicar dividiéndose en 2 cada 20 minutos, de modo que una única bacteria producirá 2.097.152 bacterias en 7 horas. Por su parte, Campylobacter termotolerante, siendo su temperatura óptima de crecimiento de 42 °C.

La acción de las bajas temperaturas como factor limitante del desarrollo microbiano se debe, fundamentalmente, a la reducción de la velocidad de las reacciones bioquímicas y a los cambios de estado de los lípidos de la membrana celular que pasan de ser fluidos a cristalinos impidiendo el correcto funcionamiento de la membrana celular (Keenleyside, 2019). Sin embargo, en las bacterias psicrófilas y psicrótrofas se producen  adaptaciones específicas que les confieren tolerancia a bajas temperaturas, como la existencia de enzimas específicos que están activos a bajas temperaturas y la modificación de la membrana plasmática para mantenerla semifluida, mediante la presencia de una mayor cantidad de ácidos grasos insaturados y de cadena corta, se producen, además, compuestos crioprotectores, como proteínas o azúcares, que evitan la formación de cristales de hielo (Keenleyside, 2019).

Por su parte, la adaptación a elevadas temperaturas también se basa en variaciones que mantienen la consistencia semifluida de la membrana celular, mediante un alto contenido en ácidos grasos saturados, que permiten estructurarse de forma más compacta y aumentar la temperatura de fusión.

Tabla 1. Clasificación de los microorganismos en función de la temperatura

Además de las características intrínsecas de los microorganismos, se ha establecido la influencia de otros factores como causa del incremento de bacterias patógenas en las materias primas y su presencia continuada a lo largo de la cadena alimentaria. Así, la mayor prevalencia de los patógenos en animales vivos puede tener diferentes causas, como alteraciones en los patrones de consumo de alimentos y piensos durante los meses calurosos, mayor actividad de los vectores y transmisores de los microorganismos en granjas (parásitos, insectos, roedores), mayor estrés de los animales por las temperaturas elevadas que aumentan su susceptibilidad a  infecciones por bacterias entéricas, como E. coli o Salmonella, y mayor desarrollo de los microorganismos en los restos orgánicos (Smith et al, 2019).

Principales bacterias patógenas

Campylobacter

Las bacterias del género Campylobacter son bacilos Gram negativos, con forma de espiral curvada, poseen un flagelo unipolar o bipolar, y unas dimensiones de 0,2 a 0,8 µm de ancho y 0,5 a 5 µm de largo. Campylobacter spp son microaerófilos y ter­mofílicos, con una temperatura óptima de crecimiento entre 42 y 43 °C (Keener et al., 2004). Campylobacter spp es el patógeno de transmisión alimentaria responsable de un mayor número de casos, con 246.571 anuales en 2018, lo que representa una ratio de 64,1 casos por 100.000 habitantes en la UE (EFSA y ECDC, 2019). De todas las especies de Campylobacter la mayor parte de las infecciones son ocasionadas por Campylobacter jejuni (80 %) y, en menor grado, por Campylobacter coli(10 %). La mayor parte de los casos de campilobacteriosis están asociados al consumo de alimentos, principalmente carne de aves, según los informes de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA Y ECDC, 2019).

En la UE los casos de campilobacteriosis tienen un carácter estacional, con incrementos significativos durante los meses de junio, julio y agosto, mientras que enero, febrero y marzo son los meses con menor incidencia (algo menos de la mitad que en los meses de verano), como se observa en la figura 3.

Figura 3. Casos confirmados de campilobacteriosis en EU/EEA, por meses, durante el periodo 2009-2018 (EFSA y ECDC, 2019)

Se aprecia en la gráfica una cadencia constante y estable de casos a lo largo de los años, sin que se haya producido una reducción significativa. En países tropicales la campilobacteriosis no se presenta con variaciones estacionales, debido, probablemente, a la menor diferencia de temperaturas entre las diferentes estaciones (Coker et al. 2002).

Listeria monocytogenes

L. monocytogenes es una bacteria Gram positiva, psicrótrofa y también halotolerante. Su capacidad para multiplicarse a temperaturas de refrigeración (4-10 °C) y su tolerancia a altas concentraciones de sal (hasta un 10 % de cloruro de sodio) la convierten en un origen frecuente de enfermedad alimentaria (Orihuel et al, 2013). Se trata de uno de los patógenos más virulentos entre los causantes de infecciones alimentarias, alcanzando una tasa de mortalidad de entre el 20 y el 30 %. En 2018 se notificaron 2.549 confirmados de listeriosis en la UE, lo que representa una ratio de 0,47 casos por 100.000 habitantes. La mortalidad por L. monocytogenes alcanza el 15,8 % de los casos (EFSA, 2019).

L. monocytogenes está ampliamente extendida en el medioambiente y en los alimentos. La presencia de L.  monocytogenes en las instalaciones y equipos de las industrias cárnicas es relativamente frecuente, ya que la bacteria puede introducirse en las plantas de fabricación por múltiples vías, con las materias primas, o desde el entorno de las mismas. Una vez que la bacteria se encuentra en las instalaciones de una industria cárnica, varios factores determinan su capacidad de sobrevivir en las mismas, convirtiéndose así en un peligro potencial para los alimentos que se elaboran. Los factores que facilitan más significativamente dicha supervivencia son: los parámetros ambientales, la capacidad para formar biofilms, la tolerancia o resistencia a los productos desinfectantes y las deficiencias en la higiene (Orihuel et al, 2013).

Los brotes y casos esporádicos de listeriosis están predominantemente asociados a alimentos listos para el consumo (LPC), una categoría extensa de productos que incluye la leche y los productos lácteos, productos cárnicos, vegetales, pescado, bebidas, etc.
Algunos de los brotes más relevantes de los últimos años son:

• En junio de 2018 la EFSA y ECDC (EFSA-ECDC 2018) informaron de que, probablemente, el maíz congelado había sido la fuente de un brote de listeriosis que afectó a 5 países: Austria, Dinamarca, Finlandia, Suecia y Reino Unido. Se determinó que la cepa de L. monocytogenes IVb, ST6 estaba relacionada con este brote y con el originado por otros vegetales congelados producidos durante las temporadas 2016, 2017 y 2018. El origen del brote fue una planta de producción de Hungría. Se dieron un total de 47 casos y nueve fallecimientos (19 % de mortalidad).
• Brote de listerioris ocasionado por consumo de salmón en 2018. A través de la secuenciación del genoma completo (WGS) se identificó el serotipo de L. monocytogenes ST8.
• Brote de L. monocytogenes en Sudáfrica, 2017-2018. Desde enero de 2017 hasta el 14 de marzo de 2018: 978 casos, con 189 fallecimientos. El 42 % de los casos fueron neonatos infectados durante el embarazo o en el parto. Catalogado por la Organización Mundial de la Salud como el más grave registrado en el mundo. La fuente del brote fue una fábrica de salchichas de bolonia en Polokwane. La secuenciación completa del genoma determinó que 91% de las cepas fueron del Tipo 6 de L. monocytogenes (ST6).
• Brote de L. monocytogenes en España en 2019. Hubo 226 personas afectadas, con tres fallecidos y siete abortos, la mayoría de ellos en Andalucía. El origen se dio en la fábrica de loncheados Magrudis. Además, se produjeron dos alertas más en sendas industrias cárnicas andaluzas.

A pesar de la capacidad de L. monocytogenes para desarrollarse a temperaturas de refrigeración, se aprecia en la figura 4 un componente estacional, incrementándose los casos en los meses de verano, y con un mínimo en los meses más fríos. Las causas de esta estacionalidad podrían encontrarse en los factores ya apuntados anteriormente: óptimo de crecimiento a temperaturas de 37 °C, rotura de la cadena de frío (que, aunque no evita sí enlentece la reproducción del microorganismo), presencia de vectores y de suciedad, etc. En la gráfica, se observa una ligera tendencia al alza del número de casos en los últimos años registrados.

Figura 4. Casos confirmados de listeriosis en EU/EEA, por meses, durante el periodo 2009-2018 (EFSA y ECDC, 2019)

Salmonella

Salmonela es una bacteria Gram negativa que pertenece a la familia de las Enterobacteriaceae. Las especies S. enteritis y S. Typhimuriumson las causantes de la mayoría de los brotes de salmonelosis, que es la segunda causa de toxiinfección alimentaria. En 2018, se confirmaron en la UE 91.857 casos, lo que significa una ratio de 20,1 casos por 100.000 habitantes (EFSA, 2019). Los alimentos principalmente involucrados en estos brotes fueron los huevos y productos derivados, y productos de panadería. Sin embargo, los niveles más altos de prevalencia en alimentos se dieron en la carne, principalmente de ave, destinada a ser cocinada antes de su consumo. La presencia de Salmonela en los mataderos de aves ha sido una constante a lo largo de los años, la implementación de estrategias de bioseguridad en granjas puede conseguir disminuir la prevalencia en aves y por tanto en el producto final.

La estacionalidad de los brotes de salmonelosis es conocida a nivel general por el público, y se asocia habitualmente a las contaminaciones cruzadas desde alimentos portadores hasta otros productos listos para el consumo, como salsas, mayonesa, etc. Al tratarse de una bacteria mesófila, con un óptimo de crecimiento entre 30-37 °C, es muy relevante la influencia de la temperatura en la proliferación del patógeno hasta niveles que causan la enfermedad.  En la figura 5 se recoge esta estacionalidad, donde se aprecian los máximos de casos en los meses de verano, que triplican a los que ocurren en los meses más fríos. Se observa, así mismo, una estabilidad en el número de casos durante los últimos años.

Figura 5. Casos confirmados de salmonelosis no tifoidea en EU/EEA, por meses, durante el periodo 2009-2018 (EFSA y ECDC, 2019)

Escherichia coli

E. coli es una bacteria mesófila, su óptimo de desarrollo se encuentra entre 35-43 °C. La temperatura límite de crecimiento se sitúa alrededor de 7 °C, lo que indica que un control eficaz de la cadena de frío en las industrias alimentarias es esencial para evitar el crecimiento de E. coli en los alimentos. E. coli es sensible a temperaturas superiores a 70 °C, a partir de la cual son fácilmente eliminadas; por ello, es muy importante un correcto tratamiento térmico de los alimentos. Los principales patógenos intestinales son E. coli enterotoxigénicas (ETEC), E. coli enteropatógenas (EPEC), E. coli enteroagregativas (EAggEC), E. coli enterohemorrágicas (EHEC) y E. coli enteroinvasivas (EIEC). Las EHEC constituyen un grupo de bacterias patógenas responsables de un número de infecciones en constante aumento. El serotipo 0:157 produce una verotoxina responsable de diarreas hemorrágicas (Rodriguez-Angeles, 2002). E. coli es un huésped normal de la microflora intestinal en humanos y en diferentes especies animales, desde donde pueden diseminarse a las industrias y al agua de riego.  También, se han notificado brotes de EHEC originados por el consumo de frutas, verduras y quesos.

En 2018 se notificaron en la UE 8.161 casos confirmados de infecciones por E. coliproductoras de toxina Shiga en humanos. La ratio de notificación en la UE fue de 2,28 casos por cada 100.000 habitantes, lo que supone un aumento del 39,0 % en comparación con 2017 (EFSA y ECDC, 2019).

Como el resto de bacterias patógenas con carácter mesófilo tiene un componente estacional, como se observa en la figura 6, con un incremento de las infecciones en los meses de verano entre junio y octubre del periodo 2009-2018.

Figura 6. Casos confirmados de infecciones por STEC en EU/EEA, por meses, durante el periodo 2009-2018 (EFSA y ECDC, 2019)

Conclusión y medidas de prevención de las toxiinfecciones alimentarias

Como se ha descrito en el presente artículo, las toxiinfecciones alimentarias tienen un fuerte componente estacional, debido a la elevación de las temperaturas que permiten la proliferación microbiana y el mayor consumo realizado fuera del hogar.  Por ello, es importante establecer estrategias que permitan minimizar este incremento de toxiinfecciones alimentarias durante los meses de verano. Estas estrategias deben basarse en la implantación de un sistema de autocontrol, el Plan de Análisis de Peligros y Puntos de Control Críticos APPCC y los planes de prerrequisitos, que abordan muchos de los factores que tienen relación directa con las causas de toxiinfecciones alimentarias: Plan de Control del Agua, Plan de Trazabilidad, Plan de Limpieza y Desinfección, Plan de Control de Plagas, Plan de Residuos, Plan de Formación e Higiene Personal, Plan del Mantenimiento Higiénico de las instalaciones. Estos planes no solo deben implementarse en las industrias alimentarias, sino que deben incluirse también en los establecimientos hosteleros y de servicio de comidas al consumidor final.

Referencias

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• EFSA y ECDC (2019). The European Union One Health 2018 Zoonoses. EFSA Journal, 17(12):5598. efsa.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.2903/j.efsa.2019.5598
• Keener, K., Bashor, M., Curtis, P., Sheldon, B. and Kathariou, S. (2004). Comprehensive Review of Campylobacter and Poultry Processing. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 3: 105-116. doi: 10.1111/j.1541-4337.2004.tb00060.x
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• Semenza, J. C., Herbst, S., Rechenburg, A., Suk, J. E., Höser, C., Schreiber, C., & Kistemann, T. (2012). Climate Change Impact Assessment of Food- and Waterborne Diseases. Critical reviews in environmental science and technology, 42(8), 857–890. https://doi.org/10.1080/10643389.2010.534706
• Smith, B. A., Meadows, S., Meyers, R., Parmley, E. J., & Fazil, A. (2019). Seasonality and zoonotic foodborne pathogens in Canada: relationships between climate and Campylobacter, E. coli and Salmonella in meat products. Epidemiology and infection, 147, e190. https://doi.org/10.1017/S0950268819000797