Uso de Probióticos en el control de las Escherichias coli multirresistentes

La Escherichia coli (EC) es una de las bacterias de mayor prevalencia en el tracto gastrointestinal de las aves, encontrándose en cantidades de 10⁶ UFC/gr de materia fecal. Normalmente, contribuyen a la constitución del microambiente intestinal. En situación de equilibrio coexisten y contribuyen con el resto de los microorganismos en las funciones claves como la absorción de nutrientes y el entrenamiento del sistema inmune.

Pero si se cumplen ciertas condiciones, por sus características particulares, EC logra multiplicarse de manera muy rápida y rompe el equilibrio de la microbiota intestinal ocasionando diversos trastornos digestivos. Si a este cuadro sumamos una situación de inflamación intestinal con aumento de la permeabilidad, la EC puede atravesar dicha barrera y ocasionar colibacilosis secundaria.

Existe un gran número de cepas de EC con características muy diversas. Pero quizás una de las más importantes en la industria avícola son las EC patogénicas aviares (APEC, por su sigla en inglés). Las APEC son causantes de diversas enfermedades extraintestinales:

Este tipo de cepas y enfermedad ocasiona pérdidas millonarias al sector (Barnes H. et al) y se estima que el 30% de las parvadas de los Estados Unidos fueron afectadas en algún momento por APEC (Ewers C. et al).

Las APEC suelen ser aisladas comúnmente de los serogrupos O1, O2, O78 (Dho-Moulin, et al). Se han realizado varios estudios para diferenciar los genes de virulencia asociados a las APEC. Johnson et al (2008) describió una lista de algunos de los genes asociados a virulencia. De dicha lista, los genes más comúnmente utilizados en la literatura para la evaluación de APECs son: iutA, iroN (determinan la capacidad de secuestrar hierro), iss (determinan la habilidad para escapar del sistema de complemento) y hlyF (asociado a la producción de toxinas). Estos genes han sido estudiados en profundidad y se han desarrollado técnicas moleculares rápidas para su reconocimiento y diagnóstico.

Pero independientemente de los genes de virulencia, el factor que más ha hecho que la enfermedad se distribuya tanto y sea una problemática no solo para la avicultura sino para la salud humana, es la capacidad de estas cepas de poseer y transmitir diversos genes de resistencia a los antimicrobianos.

Las APEC suelen presentar diversas resistencias a los antimicrobianos. Una de las caracteristicas más preocupantes es la producción de enzimas hidrolíticas de amplio espectro contra beta-lactamasas (ESBL, por su sigla en inglés). Estas enzimas les confieren resistencia a drogas como penicilinas, cefalosporinas, entre otras. Además de estos genes, se pueden observar que las APEC normalmente tienen resistencia a varios de los antibióticos normalmente utilizados en la avicultura (Gentamicina, Enrofloxacina, Tetracilinas, entre otros) aunque suelen ser sensibles a los florfenicoles o la fosfomicina.

El uso indiscriminado de antibióticos, no solo con fines terapéuticos sino con fines preventivos (promotores de crecimiento) ha generado un incremento en la cantidad y distribución de los genes de resistencia (Dierikx et al 2013). Se han reportado casos de APEC multirresistentes tanto en animales de producción (Dierikx et al 2013), animales domésticos (Weiler et al 2011) e incluso humanos (Smet et al 2009). Estas cepas se distribuyen en la población humana no solo por contacto directo con los animales sino también por consumo de carne con presencia de dichas bacterias (Koga et al 2015). Esto genera preocupación a nivel de la salud pública, algo que se puede evidenciar claramente en el incremento de publicaciones científicas en los últimos años:

Es por eso que resulta sumamente importante establecer técnicas de control alternativas que permitan disminuir los problemas asociados a APEC sin contribuir al aumento de los genes de resistencia a antibióticos.

Dentro de estas técnicas de control se encuentran los probióticos. Los probióticos son cepas específicas de microrganismos que, administrados en cantidades suficientes, generan beneficios para el hospedador. Los probióticos pueden estar compuestos por un único microorganismo o una combinación de varios. Dentro de los más comúnmente utilizados se encuentran las bacterias del género Lactobacillus, Bifidobacterium, Bacillus, Enterococcus, Lactococcus, Streptococcus así como también levaduras como el Saccharomyces cerevisiae. A pesar de esto, cada género puede tener distintas especies y cepas que le confieren características y propiedades únicas.

El mecanismo de acción de los probióticos está ampliamente estudiado y abarca una gran cantidad de puntos clave. Se sabe que los probióticos tienen la capacidad de:

-          Competir por el lugar y los nutrientes con el resto de la microbiota intestinal

-          Mejorar la digestión de los nutrientes

-          Estimular el sistema inmune y el desarrollo intestinal

-          Secretar compuestos que dificultan el desarrollo de otros microorganismos no deseados como E. coli, Salmonella spp o C. perfringens.

Mediante estos mecanismos de acción los probióticos son capaces de modular la microbiota intestinal y, de esta forma, mejorar la salud de las aves y los resultados productivos.

El equipo de investigación liderado por la Dra. Renata Katsuko Takayama Kobayashi y el Dr. Gerson Nakazato, de la Universidad Estatal de Londrina, Brasil, realizaron el análisis de perfil de resistencia antimicrobiana de muestras de campo. Se recolectaron muestras de swabs de cloaca de aves y swabs cama de 3 granjas comerciales. Se evaluó la presencia de EC y luego se realizó una PCR pentaplex para confirmar la presencia de genes de virulencia (APEC).

Una vez confirmados, se realizaron antibiogramas para ver la resistencia a los distintos antimicrobianos de mayor importancia.

Posteriormente, un equipo de investigación liderado por la Profesora Dra. Ana Angelita S. Baptista, llevó a cabo ensayos para evaluar el efecto de un probiótico (FLORAMAX B11) sobre dichas cepas de E. coli (APEC) con multirresistencia a los antibioticos.

Como se puede observar, las cepas fueron mayormente resistentes a los antimicrobianos (con la excepción del florfenicol, fosfomicina, cloranfenicol e impenem). Esas mismas cepas fueron cultivadas en un medio con FLORAMAX B11 y se pudo observar que, en todos los casos, el FLORAMAX B11 fue capaz de reducir el crecimiento de las APEC.

FLORAMAX B11 es un probiótico a base de cepas de Lactobacillus spp específicamente seleccionadas por sus efectos benéficos en las aves. FLORAMAX no solo genera beneficios en los parámetros productivos y en el control de la Salmonella spp, algo que ha sido demostrado en más de sus 20 papers publicados (J. L. Vicente, et al. 2007; J. P. Higgins et al, 2010; J. L. Vicente et al, 2008; A. D. Wolfenden et al. 2007; R. L. Andreatti Filho 2007; por citar algunos), sino que también posee la capacidad de disminuir los casos clínicos de colibacilosis gracias a su capacidad para regular y mantener el equilibrio de la microbiota intestinal.

Debido a que los probióticos ejercen gran parte de su acción por mecanismos de competencia, es fundamental que sean incorporados lo antes posible a las aves, de manera tal que puedan colonizar rápidamente antes de que las aves se expongan a la carga bacteriana de la granja. En este sentido, la posibilidad de aplicar FLORAMAX B11 en la planta de incubación, por medio del spray, en las cajas de pollitos recien nacidos, les permite a los Lactobacillus colonizar rápidamente el intestino y comenzar con los efectos benéficos para el hospedador.

Como se puede observar en la siguiente tabla, los recuentos de FLORAMAX B11 permanecen estables hasta 90 minutos en combinación con distintos diluyentes, ya sea agua, solución salina, agua clorada con anticloro o diluyente vacunal.

LOG UFC/ML DE CEPAS DE LACTOBACILLUS SPP. PRESENTES EN FLORAMAX B11, LUEGO DE SER DILUIDA EN DISTINTAS SOLUCIONES A DISTINTOS TIEMPOS E INCUBADAS A 23 GRADOS CELSIUS.