indicadores de patógenos -...
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8/25/2014
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Indicadores de
patógenos
M.Cs. Mercedes Iriarte P.
CASA – UMSS
Contenido
• Tipos de microorganismos
• Microorganismos Patógenos
• Reservorio y patogenicidad
• Microorganismos emergentes y
reemergentes
• INDICADORES DE PATOGENOS
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Microorganismos factor
común: su pequeño
tamaño
Bacterias son el grupo mas diverso
Tamaño, en orden ascendente:
virus, bacterias, protozoarios, micro
algas, hongos, helmintos
Virus en huésped
Protozoarios
Micro algas
Hongos
Tamaño de los microorganismos
Tamaño de los microorganismos
• Poliovirus 25 nanómetros (nm)
• Bacterias 0,5 – 1 – 2 micrómetros (µm)
• Giardia 10 micrómetros (µm)
• Huevo de Taenia solium 30 a 45 micrómetros (µm)
• Taenia solium 1.8 metros (m)
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Reservorio de microorganismos Enfermedad
Género de
microorganismo
causante
Humano Cólera Vibrio
Encefalitis Enterovirus
Entamoebiasis Entamoeba
Gastroenteritis
Astrovirus, Calicivirus,
Coronavirus, Rotavirus
Hepatitis Calicivirus, Hepatovirus
Meningitis Enterovirus
Animal Campylobacteriosis Campylobacter
Cryptosporidiosis Cryptosporidium
Giardiasis Giardia
Leptospirosis Leptospira
Medioambiental Encefalitis Naegleria
Colera Vibrio
Legionelosis Legionella
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Virus
• Consisten de un ácido nucleico (RNA o DNA) (información genética) rodeado de una capa de proteina o cápside.
Sobreviven por periodos largos en el medio ambiente (no necesitan alimento para sobrevivir)
• Virus que infectan a bacterias - bacteriofagos. Colifagos – virus que infectan a bacterias intestinales o coliformes.
Utilizados como indicadores de contaminación
Bacterias
Organismos procariotas poseen membrana y pared celular.
Bacterias entéricas – crecen en el tracto intestinal.
Bacterias patógenas entéricas – generalmente no sobreviven por
periodos prolongados de tiempo en el agua
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Algas o cyanobacterias
• Algas verde azules o cyanobacterias
Organismos procariotas que no contienen un núcleo organizado. Se presentan en forma unicelular, colonias o filamentos.
Son responsables para la floración algal en lagos y otros ambientes acuáticos.
Algunas especies producen toxinas (matan animales domésticos o causan
enfermedad en humanos)
Protozoos y Helmintos
• Protozoos parásitos que viven en el
tracto intestinal son capaces de
producir quistes/ooquistes resistentes
al medioambiente (pared celular
resistente – resistencia a la
desinfección)
• Helmintos (gusanos) son
multicelulares parásitos del humano.
Tienen un hospedero intermediario y
final (humano)
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Huevos de helmintos
Observados al microscopio óptico
Ascaris
Los gusanos (estadío en el huésped), puede salir
por la nariz o la boca
Huevos de Ascaris tal como se
observa al microscopio. Se
presentan en el ambiente
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Síntomas de las helmintiasis, Incidencias en Bolivia (datos antiguos, no uniformes e incompletos)*
- Ascariasis (5 a 83% y 15 a 96% - Valles y trópico)
• Malnutrición, reducción del apetito, menor tolerancia a la actividad física.
• Complicaciones abdominales: obstrucción intestinal y de vesícula biliar, apendicitis,
perforación intestinal, absceso hepático, y otros.
- Trichuriasis (66% a 87% incidencia – Valles y Trópico)
• Colitis crónica con mucus y sangre - anemias
• Diarreas y disentería
- Teniasis y Neurocisticercosis (2% en valles)
• Bulimia, anorexia, dolor abdominal, diarrea o constipación, irritabilidad, cambio de carácter, urticarias entre otros.
• Neurocisticercosis: se manifiesta por epilepsia secundaria
Los síntomas son reversibles con tratamiento oportuno.
*(Ministerio de salud y deportes 2006)
Impacto de las parasitosis
Costo de las hospitalizaciones,
tratamientos ambulatorios, ausencia al
trabajo, malnutrición, retardo en el
crecimiento, capacidad física e
intelectual comprometida.
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Que son las enfermedades
infecciosas emergentes?
Enfermedades infecciosas con incidencia en humanos que incrementó en las últimas 2 décadas. Estas enfermedades incluyen:
Nuevas infecciones resultantes de cambios o evolución de organismos existentes.
Dispersión de infecciones conocidas a regiones o áreas geográficas nuevas o poblaciones.
Infecciones no reconocidas previamente aparecen en áreas en proceso de transformación ecológica
Infecciones antiguas reemergen como resultado de resistencia antimicrobianas o en mal manejo de las medidas de salud pública.
Patógenos emergentes y reemergentes
Según (Gonzales, 2008) Las causas de la emergencia de enfermedades infecciosas están dadas
por:
Cambios ecológicos: agricultura, represas, cambios en ecosistemas acuáticos,
deforestación, reforestación, inundaciones, sequías, cambios climáticos.
Comportamiento humano: eventos sociales, crecimiento y migración de la población,
guerras, hacinamiento, conflictos civiles, conducta sexual. Ej. Introducción y
diseminación de VIH, brotes de dengue
Viajes y comercio internacional: viajes aéreos, transportación de personas y mercancías.
Ej. Malaria, diseminación de vectores, roedores transmisores de hantavirus, cólera,
diseminación de Vibrio cholerae O139.
Desarrollo tecnológico e industrial: globalización de suministros de alimentos, transporte
de tejidos y órganos, amplio uso de antibióticos, drogas inmunosupresoras. Ej. Síndrome
urémico hemolítico causado por Escherichia coli O157:H7, hepatitis asociada a
transfusiones, enfermedades oportunistas en pacientes inmunodeprimidos.
Cambios y adaptaciones microbianas: evolución microbiana como respuesta de selección
en el ambiente. Ej. Resistencia antimicrobiana, células viables pero no cultivables.
Crisis en las medidas de salud pública: programas de prevención reducida o crítica,
saneamiento y medidas inadecuadas en el control de vectores. Ej. Reemergencia de
tuberculosis en E. U., cólera en campamentos de refugiados en África, reemergencia de
difteria en Rusia.
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Ejemplo de patógenos emergentes
• Legionella
• Varias cepas de E. coli
patogénicas – O157H7, O111, etc.
• Vibrio cholerae, vulnificus, …
• Clostridium difficile
• MRSA
Bacterias
Ejemplo de patógenos emergentes
• Norovirus
• Coronavirus (SARS, MERS,…)
• Hepatitis E
Viruses
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Ejemplo de patógenos emergentes
• Naegleria fowlerii
• Toxoplasma gondii
• Cyclospora
• Microsporidia
Protozoarios
Ejemplo de patógenos emergentes
• Algas toxigénicas de múltiples
especies
• Rango es expandido debido a la
polución y cambio climático
Algas
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Ejemplo de patógenos emergentes
Menos comprendido especialmente con
respecto a los agentes transmitidos por el
agua, pero varios están en el horizonte.
• Cryptococcus
Una cantidad han sido encontrados en el
sistema de agua y son moderadamente
resistente a la desinfección.
o Aspergillus fumigatus
Hongos
Bacterias emergentes en aguas de
Cochabamba… con resistencia a la
desinfección*
• Enterobacter aerogenes y Enterobacter cloacae, mayor resistencia a desinfección, Klebsiella ozaenae y Aeromona hydrophila, Mayor resistencia que el control positivo Pseudomonas aeruginosa.
• Sobrevivencia a todas las concentraciones de cloro y tiempos de contacto a los que fueron expuestas… incremento de los tiempos de contacto con el cloro?
• … continuar los estudios
* Trabajo en proceso de publicación
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*Microorganismos resistentes a
antibióticos en aguas -Cochabamba
• Especies de Enterococos (E. faecalis, E. faecium, E. durans y E. dispar)
• Resistentes a toda una clase de antibióticos denominados fluoroquinolonas y a la Tetraciclina
• Riesgo de transmisión de genes de resistencia a microorganismos patógenos – en el ambiente e intrahospitalaria
* CASA-UMSS Congreso XXXII Congreso Interamericano de Ingeniería Sanitaria y Ambiental
AIDIS 2010
Organismos de reservorio animal que afectan al humano
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a Enfermedades infecciosas de notificación nacional
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Indicadores microbiológicos
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Rol de los indicadores en la
microbiología de aguas
Indicador de la eficiencia de tratamiento Una medida de, qué tan bien, un proceso o conjunto de procesos se están realizando en
la eliminación de patógenos potenciales.
Indicador de riesgo a la salud humana Una medida
de la calidad higiénica del agua
El agua como un vector de
enfermedades
• Tifoidea fue conocida en N. América desde sus inicios
• El cólera emergió en la centuria del 19
• A mediados de la centuria del 19 se reconoció la conexión entre agua y salud
• Mientras que el agua como un vector de enfermedad era reconocida mucho antes a la teoría del germen.
Breve reseña histórica
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Origen de la preocupación
por el agua y la salud
Saneamiento temprano en
Berlín
Teoría temprana del germen
como indicadores
• Primero se usó conteo total en placa,
pero muchos lugares usaban
diferentes combinaciones de
tiempo/temperaturas.
• Investigadores propusieron luego el
uso de Bacillus coli como índice de la
contaminación en aguas de superficie.
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Como se llegó a los
coliformes totales
• Horrocks (1901) da crédito al uso del
término "coliformes" para el ensayo
definido operacionalmente.
• Incluso el y otros reconocieron que no
todos los coliformes son de origen residual
humano,
• Coliforme total se convirtió en el término
favorito.
Que ha cambiado
• Desde la década de 1950 muchos han enumerado directamente
virus, bacterias, protozoos en las aguas, pero utilizando métodos
clásicos.
• En general, un patógeno ----→ un método, muy tedioso.
• Una vez medido (o encontrado) y que?
Las cosas han cambiado • Rápida cuantificación de amplio espectro de patógenos por
métodos similares (qPCR, secuenciación)
• La disponibilidad de cada vez mayor número de relaciones dosis-
respuesta de patógenos específicos
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Una visión para el futuro
Enferme
dades
Batería de
patógenos
Análisis
genómico
(qPCR,
secuenciaci
ón
Evaluación
de la
viabilidad
Riesgo Modelos de
dosis
respuesta
Pero nosotros nunca podríamos “eliminar” los indicadores
Las evaluaciones rápidas en
comunidades aisladas, rurales, y en
las situaciones de emergencia
Muestras de “triage” (clasificar, elegir)
para mayores estudios
El trabajo continuo necesario en
métodos simples y de bajo costo
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PROPIEDADES DE UN INDICADOR IDEAL DE CONTAMINACIÓN FECAL
3. El tiempo de supervivencia en el agua debe ser superior al de los patógenos entéricos.
2. Su densidad debe estar relacionada con el grado de contaminación fecal.
1. Ser aplicable a todos los tipos de agua.
4. Debe desaparecer rápidamente del agua, por procesos de autodepuración natural o por procesos artificiales.
6. No debe ser peligroso para el hombre y otros animales.
5. Ser detectados en ensayos de rutina y que provean resultados confiables.
GÉNEROS FUENTE
Escherichia HECES (humanos y animales)
Klebsiella HECES, AMBIENTE
Enterobacter HECES, AMBIENTE
Citrobacter AMBIENTE
Serratia AMBIENTE
GRUPO COLIFORME
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Limitaciones de los coliformes
fecales y E. coli
• Algunos coliformes termotolerantes emanan de fuentes no humanas. Aunque esto puede no ser tan malo ya que ahora sabemos que los patógenos pueden provenir de fuentes animales.
• Coliformes termotolerantes pueden decaer en el medio ambiente (y durante el tratamiento) más rápidamente que patógenos no bacteriano (virus, protozoarios) (falso negativo)
• Emisión de organismos viables no cultivables
• Algunas E. coli, ej, O157:H7 no son enumerados en algunos metodos de E. coli (falso negativo)
• Realmente no hay un buen sentido de las tasas de falsos positivos y negativos
Limitaciones como indicadores de la
eficiencia de tratamiento
• Los coliformes son mas sensibles a
desinfectantes que algunas bacterias
entéricas , muchos viruses y también
protozoarios.
• Por lo tanto si tenemos “x” log de
remoción de indicadores en una
secuencia de tratamiento, es probable que
tengamos menos de “x” log de remoción
de patógenos clave
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Indicadores bacterianos
• Bacterias entéricas del tracto
gastrointestinal (humano y animales de sangre caliente) y
patógenas se encuentran en el agua –
Detección y recuento en laboratorio es
laborioso, lento y costoso – Coliformes
más rápido, sencillo y menos costoso.
• Otras bacterias como indicadores
alternativos: Clostridium,
Pseudomonas, Enterococus
Indicadores alternativos
• En muchos países en desarrollo, los principales riesgos a la salud son las helmintiasis
• Helmintos – indicadores de todos los organismos sedimentables de mayor tamaño (quistes de Giardia, amebas)
• Quistes de protozoarios y huevos de helmintos se eliminarán en la misma proporción.
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Parásitos: Protozoarios y Helmintos
• Protozoarios:
- Quiste: relativamente resistente a la inactivación por sistemas de tratamiento
convencionales. De mayor importancia: Giardia sp. y Cryptosporidium sp.
• Huevos de helmintos: Capacidad de permanecer en el suelo por largo tiempo.
El estudio de los HH ha hecho necesaria la selección de un parasito indicador a nivel de laboratorio: Ascaris lumbricoides
Buen indicador del comportamiento de los HH por sus ventajas:
a. Persiste en el medio ambiente por muchos meses, pero no se multiplica.
b. Se puede identificar fácilmente.
c. El Índice de parasitismo a nivel mundial es muy alto
Normativa e indicadores
• Los valores de CF (≤ 1000/100ml)y HH (1/L) por
debajo de los valores máximos permisibles no
garantizan la ausencia de otros patógenos -
Giardia, Cryptosporidium, E. coli O157,
Clostridium perfringes, virus entéricos y otros
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Norma boliviana – Aguas de consumo
• NB 512
- Coliformes totales
- Coliformes
termtolerantes
- E. coli
- Bacterias
heterotróficas o
aerobias mesófilas
- Pseudomonas
aeruginosa
- otros
• Valor máximo aceptable
0 UFC/100 ml
0 UFC/100 ml
0 UFC/100 ml
500 UFC/1 ml
0 UFC/100 ml
Normas bolivianas
Ley y reglamento del Medio Ambiente. Ley
No 1333 (varios capítulos)
Protección y conservación del medio ambiente y recursos naturales
regulando acciones del hombre en la naturaleza – desarrollo
sostenible – mejorar la calidad de vida de la población.
• NB 1333 (reglamento en contaminación hídrica)
Límites permisibles para descargas
líquidas:
Coliformes temotolerantes: (NMP/100ml) :
1000 NMP/100 ml de muestra
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Consideraciones respecto al riesgo
de patógenos en el agua residual
Microorganismos Dosis
infectiva
Resistencia a
desinfección
Viabilidad
en el agua
Inmunidad Afecciones
Parásitos Protozoarios
1. Giardia
Baja (1 a10)
Si
1 a 3
meses
limitada
Severos desordenes
gastrointestinales y
episodios de malnutrición
2. Cryptosporidium
Baja (1 a10)
Si
1 a 3 meses
limitada
Relacionado a un amplio
rango de síntomas,
especialmente severos y
crónicos en pacientes
débiles y capaz de causar la
muerte.
Helmintos
1. Ascaris, Trichuris,
Tenias
Mínima (1)
Si
Meses*
limitada
Malnutrición, reducción del
apetito, menor tolerancia a
la actividad física.
Complicaciones
abdominales: obstrucción
intestinal y de vesícula
biliar, apendicitis,
perforación intestinal,
absceso hepático, y otros.
Bacterias (E. coli,
Salmonella, V. choleraea)
Alta No Horas o
días
Si Alteraciones
gastrointestinales y otras.
Virus (colifagos) Baja - ? No Días o
meses-?
Si Hepatitis, diarreas, otras
*la viabilidad en el suelo puede ser de años
“Indicadores” en casos particulares
• En casos de
epidemias,
enfermedades
puntuales,
situaciones
particulares, los
indicadores clásicos
no son de utilidad.
• Deberá recurrirse a
la identificación del
microorganismo
causante de los
síntomas o
enfermedad.
• Ejs: cólera, peste
bubónica, ébola
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OMS: 1220 muertes hasta agosto 2014
mas de 2400 infectados en África occidental
Guinea, Nigeria, Liberia, Congo
Ebola (VHF-fiebre hemorrágica viral)
VHF causadas por virus de cinco familias distintas: Arenaviridae, Bunyaviridae, Filoviridae, Flaviviridae y Paramyxoviridae.
Cada una de estas familias comparten una serie de características: Son todos los virus de ARN, y están cubiertos o envueltos en una capa (lípidos) graso.
Su supervivencia depende de un huésped animal o insecto, llamado el reservorio natural.
Los virus están geográficamente restringidos a las zonas donde viven sus especies huésped.
Los seres humanos no son el reservorio natural de alguno de estos virus. Los humanos se infectan cuando entran en contacto con los huéspedes infectados. Después de la transmisión accidental los seres humanos pueden transmitir el virus a otros.
Los casos humanos o brotes de fiebres hemorrágicas causadas por estos virus ocurren esporádicamente e irregularmente. La ocurrencia de brotes no son fáciles de prever.
Con algunas notables excepciones, no existe una cura o tratamiento farmacológico establecido para las VHF.
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Cuestionamientos a cerca del
ebola • ¿Que es el Ébola?
Es la causa de una enfermedad de la fiebre hemorrágica viral. Los síntomas incluyen: fiebre, dolor de cabeza, dolores articulares y musculares, debilidad, diarrea, vómitos, dolor de estómago, falta de apetito, y sangrado anormal. Los síntomas pueden aparecer entre 2 y 21 días después de la exposición a ebola virus aunque 8-10 días es más común.
• ¿Cómo se transmite el Ébola? Por contacto directo con la sangre o los fluidos corporales de una persona infectada o sintomática, de la exposición a objetos (como agujas) que han sido contaminados con secreciones infectadas.
• ¿Puede Ébola transmitirse por el aire? No. Ebola no es una enfermedad respiratoria como la gripe, por lo que no se transmite a través del aire.
• ¿Se puede adquirir Ébola de los alimentos o el agua contaminada? No. Ebola no es una enfermedad transmitida por alimentos. No es una enfermedad transmitida por el agua……? Animales infectados, silvestres, monos, murciélagos…
• ¿Puedo obtener Ébola de una persona que está infectada pero no tener ningún síntoma? Las personas que son no sintomáticos, no son contagiosas. Para que el virus se transmita, una persona tendría que tener contacto directo con un individuo que está experimentando síntomas.
Factor cultural y antropológico es importante para
prevenir y tratar a enfermos
• En 2003 se convirtió en un fuerte problema social (resistencia en las medidas de prevención, asesinatos de profesores de colegio…)
• En 2014 resistencia al aislamiento de pacientes, saqueo de hospitales, pacientes a la fuga
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Tratamiento
• No existe cura hasta el momento
• Sueros e hidratación
• A nivel de vacunas en el futuro
• Dos voluntarios americanos infectados con
ébola han sido dados de alta.
GRACIAS