microorganismos productores de_toxinas

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.