Campylobacter: un patógeno de importancia alimentaria mundial

Campylobacter es una de las principales causas de infecciones zoonóticas entéricas en la mayoría de las naciones desarrolladas y en desarrollo.(Hunt et al, 2018), es considerado el primer agente etiológico de diarrea en humanos en los países desarrollados y en el segundo o tercero en países en vía de desarrollo. (Mordones and López, 2016). La falta de notificación es un problema en la mayoría de los países y las tasas de incidencia sólo se corresponden con los casos confirmados en el laboratorio. En consecuencia, la verdadera tasa de infección es mayor que el número de casos notificados, y se estima que es entre 7,6 y 100 veces más alta. Campylobacter jejuni es responsable de la mayoría de las infecciones tanto en los países en desarrollo como desarrollados, aunque cepas como Campylobacter coli,Campylobacter lari, Campylobacter upsaliensis y Campylobacter hyointestinalis, pueden ser responsables de una proporción mayor de infecciones en los países en desarrollo sí se comparan con los países desarrollados (WHO, 2009; Lannino et al, 2017). 

Las fuentes de infección son los pollos, las aves de corral, manipulación o consumo de carne contaminada o con deficiencias en el tratamiento térmico, especialmente carne de pollo, manipulación o consumo de leche y derivados lácteos sin pasteurizar o contaminados, consumo de agua contaminada o agua superficial sin tratar, contacto directo persona-persona, contacto directo con animales de granja y contacto directo con insectos, principalmente moscas.(Harrison, 2015; Lannino et al, 2017; Hunt et al, 2018)

El cuadro clínico causado por este género suele ser autolimitado y la aplicación de un esquema antibiótico sólo esta recomendado en casos clínicamente severos, debido al desarrollo de patrones de resistencia antibiótica en Campylobacter spp, situación que ha emanado de la incorrecta utilización de antibióticos en salud animal y humana.(Mordones and López, 2016). En los países desarrollados, la enteritis por Campylobacter afecta a menudo a los niños más mayores y a los adultos jóvenes, puede ser grave y se caracteriza por fiebre, espasmos abdominales y diarrea con sangre, que puede requerir tratamiento con antimicrobianos (Harrison, 2015). En comparación, las infecciones por Campylobacter en países en desarrollo, suelen afectar a niños menores de un año y la enfermedad y los síntomas son más graves. Se pueden desarrollar complicaciones post infección asociadas con el síndrome de Guillain Barré, caracterizado por areflexia, ataxia y oftalmoplegia (WHO et al, 2012; Epps et al, 2013).Y la mortalidad que puede presentarse es del 10 al 15% en individuos inmunocomprometidos. (Harrison, 2015)

Las bacterias del género Campylobacter son bacilos curvos (figura 1), espiralados o con forma de “s” Gram negativos, que no forman esporas, catalasa y oxidasa positivos, generalmente tienen un solo flagelo (monotrico) o en ambos polos (anfitricos), son microaerófilos pues requieren una cantidad reducida de oxígeno atmosférico del 3 al 15% y una concentración de dióxido de carbono del 3 al 5% (Van Vlet and Ketley 2001; Hunt et al, 2018). El género Campylobacter pertenece a la familia Campylobacteraceae e incluyen más de 34 especies que son patógenas para humanos y animales (Lannino et al, 2017).

Campylobacter spp proliferan a 37°C, pero no por debajo de 32°C. Campylobacter jejuni y Campylobacter coli se distinguen de la mayor parte de los Campylobacter spp por su alta temperatura óptima de proliferación (42°C). Una de las principales preocupaciones de las especies termo tolerantes de Campylobacter se genera debido al abuso de antibióticos en animales, especialmente en aves de corral destinadas a consumo humano, como también a su uso descontrolado en el tratamiento de Campilobacteriosis en humanos, lo cual promueve el desarrollo de resistencia antibiótica sobre fluoroquinolonas, macrólidos, tetraciclinas entre otros. Dicha resistencia puede transmitirse por vía alimentaria, convirtiéndose en un problema de salud púbica. (Mordones and López, 2016).

Figura 1:Campylobacter jejuni. Tomado de foro veterinario. Brote de Campylobacter en humanos transmitidos por cachorros perros. Centro para el control y la prevención de enfermedades de EE. UU. (CDC).

La secuencia exacta de las etapas de la infección por Campylobacter jejuni se desconoce, pero se conoce los requisitos para la virulencia: 1). Motilidad, 2). Resistencia a los antibióticos, 3).adherencia a la célula del hospedero, 4).invasión de la célula del hospedero, 5). Alteración de las vías de señalización de la célula del hospedero, 6). Inducción de la muerte de la célula del hospedero, 7). Evasión del hospedero, 8). Defensas del sistema inmunológico y 9). Adquisición de hierro que sirve como micronutriente para el crecimiento y funciona como catalizador de la formación del radical hidroxilo. La supervivencia en el entorno del hospedero depende de varias respuestas adaptativas que incluyen adherencia, secreción de proteínas, invasión y replicación. (Figura 2) (Van Vliet and Ketley 2001; Zilbauer et al, 2008).

Figura 2: Mecanismo de patogénesis Campylobacter spp. Van Vliet and Ketley 2001.

La virulencia aguda de Campylobacter jejuni depende sobre factores que incluyen la adherencia a las superficies basolaterales, secreción de proteínas, invasión y supervivencia intracelular. Estos y otros factores de virulencia putativos pueden estimular la respuesta inflamatoria del huésped y la liberación de citocinas. La posterior inducción de la respuesta inmune innata y humoral da como resultado la eliminación de la infección. Las manifestaciones gastrointestinales crónicas pueden ser el resultado de factores luminales y epiteliales que incluyen alteraciones persistentes en la microbiota intestinal comensal, disregulación de la función de las uniones estrechas y aumento de la translocación comensal, activación de células enterocromafínicas y alteración de la función absortiva de los enterocitos. Después de la invasión y proliferación en el epitelio intestinal con el daño celular y respuesta inflamatoria, puede progresar la infección hasta causar una translocación y proliferación bacteriana de la mucosa intestinal hacia ganglios linfáticos mesentéricos, pudiendo causar infecciones extraintestinales como meningitis, colecistitis, infecciones del tracto urinario y adenitis mesentérica. Se ha investigado también la infección por Campylobacter jejuni como precedente al Síndrome Guillain Barré, que resulta en un caso de mimetismo molecular por el cual los anticuerpos anti-Campylobacter producidos por el huésped reconocen y reaccionan de forma cruzada con los autogangliósidos y dañan el tejido nervioso periférico (Ó Cróinín T and Backert S. 2012; WHO et al, 2012; Epps et al 2013)

  
 Figura 3: Infección por Campylobacter jejuni. ICC células intersticiliales de Cajal, zona de Occludens, EC: enterocromafines. Adaptado Ó Cróinín T and Backert S. 2012.

Se necesitan medios selectivos y la incubación debe ser en una atmósfera con poco oxígeno (0-5%) con adición de CO₂ (10%). La incubación de las placas primarias para el aislamiento de Campylobacter jejuni debe ser a una temperatura de 42°C, esta temperatura impide la proliferación de la mayor parte de bacterias presentes en las muestras biológicas o de alimentos y por tanto simplifica la identificación de Campylobacter jejuni. Se utilizan ampliamente medios de cultivo selectivos con adición de antimicrobianos para inhibir el crecimiento de otras bacterias o especies de Campylobacter que no sean de interés. En cultivo las colonias tienden ser incoloras o grises. Pueden ser acuosas y difusas o redondas y convexas y a veces los dos tipos de colonias aparecen en el mismo medio de cultivo. (Brooks et al, 2010).Los Campylobacter no oxidan ni fermentan carbohidratos. La reducción con nitrato, la producción de sulfuro de hidrógeno, las pruebas de hipurato y las susceptibilidades a antimicrobianos se pueden utilizar para la identificación adicional de las especies. (Ogden et al, 2009; Brooks et al, 2010; Hunt et al, 2018)
 

Campylobacter jejuni puede sobrevivir entre 2 a 4 semanas bajo condiciones de humedad y oxígeno reducido entre 2 a 4°C, también pueden sobrevivir de 2-5 meses a -20°C, pero sólo pocos días a temperatura ambiente. (Hunt et al, 2018). Aunque Campylobacter spp puede sobrevivir durante largos períodos de tiempo en productos refrigerados y congelados, tras varias semanas de almacenamiento a 4°C y, en el caso de las aves de corral congeladas, tras varios meses se ha registrado una reducción en la concentración y en la viabilidad. Campylobacter jejuni y Campylobacter coli son bastantes sensibles al calor, las dosis de reducción decimal están entre 0,21 y 2,25 minutos a 55-60°C.(OMS, 2009; Lannino et al 2017).

Campylobacter posee la capacidad de formar biopelículas en superficies inertes, como vidrio, acero inoxidable y plástico, así como también en agua y tejidos del hospedero, con el fin de asegurar su sobrevivencia, resistiendo estrés físico, biológico y medioambiental. Películas en el aire o en líquidos, cúmulos agregados en superficies o flóculos desagregados, son las formas de persistencia y diseminación que utiliza el biofilm para resistir a condiciones adversas, con flóculos bacterianos pueden sobrevivir más de 24 días a temperatura ambiente.

La microbiota intestinal y carne de las aves de corral, especialmente los pollos de engorde constituyen uno de los principales reservorios y fuentes de infección de Campylobacter en el hombre. Gran cantidad de pollos en las plantas avícolas resultan infectados con Campylobacter spp, ya sea por coprofagia, contaminación del alimento y agua con las heces o por contacto fecal-oral entre los individuos. Posteriormente, cuando las aves son sacrificadas el microorganismo puede pasar de los intestinos a la musculatura, en el proceso de evisceración, contaminando la carne; se ha detectado que la mayor contaminación se da en la fase posterior al desplume, es decir que la contaminación se produce antes de la entrada a la sala de evisceración, debido a la corta duración en la fase de escaldado (54-58°C) y la consecuente sobrevivencia de especies de Campylobacter en la canal, posterior al desplume. (Ogden et al, 2009; Mordones and López, 2016)

En el caso de la industria lechera, la leche puede contaminarse con este patógeno a través de la ubre, o bien en la extracción, por eso la leche sin pasteurizar representa una fuente de transmisión para Campylobacter.

Se ha determinado la presencia de Campylobacter en vegetales almacenados a 4°C, especialmente verduras de hoja verde, como la lechuga, espinaca y perejil, asociándose la intoxicación al consumo de vegetales crudos y reafirmando la teoría que Campylobacter spp puede sobrevivir a temperatura de refrigeración en diferentes medioambientes biológicos por largos períodos, por medio de respuestas adaptativas al frio.

La resistencia antibiótica de Campylobacter spp. es considerada por la OMS como un serio problema en salud pública. El desarrollo de resistencia antibiótica se genera principalmente en el intestino de las especies animales que son reservorio para Campylobacter spp., sobre todo en aquellas que son blanco del uso desmedido de antibióticos. Cepas resistentes son capaces de transmitirse fácilmente a través del medio ambiente, por ejemplo, vía plantas de tratamiento de aguas residuales de desechos humanos y animales, transmitiéndose también fácilmente entre especies, por ejemplo, entre aves domésticas, aves silvestres y el ser humano. Con respecto a los mecanismos utilizados por Campylobacter para la adquisición de resistencia antibiótica, estos son similares al resto de las bacterias Gram negativas.

Los antibióticos comúnmente asociados con la adquisición de resistencia antibiótica son las fluoroquinolonas, macrólidos, tetraciclinas, aminoglicósidos y betalactámicos, donde el esquema general para tratar a los pacientes con Campilobacteriosis corresponde a eritromicina (macrólido) en niños y ciprofloxacino (fluoroquinolona) en adultos. Alteraciones del sitio de unión del antibiótico al patógeno, por medio de la expresión de genes que alteran dicho sitio; bomba de eflujo CmeABC, para estimular la salida del fármaco desde la célula bacteriana; enzimas que contrarrestan o anulan al antibiótico y su efecto; y alteración de la permeabilidad de membrana por la expresión de porinas de membrana externa (MOMP), son los principales mecanismos de resistencia bacteriana a estos antibióticos (WHO,2009; Ogden et al, 2009; Mordones and López, 2016)

La colonización en pollos de engorde por Campylobacter está relacionado con factores de riesgo en la producción primaria. Estos riesgos incluyen la edad, condiciones pobres de bioseguridad, etapa del beneficio con altos riesgos en el verano. 

Para prevenir la introducción o propagación de Campylobacter dentro y entre granjas avícolas las medidas que se tomen deben considerar:

Con el fin de explorar buenas prácticas y mejoras de producción a nivel de procesamiento se deben tener en cuenta las siguientes: