Microorganisms - E. coli

Pruebas de seguridad alimentaria: Escherichia coli (E. coli)

La Escherichia coli es una bacteria coliforme gramnegativa que es una de las especies más comunes que se encuentran en el sistema digestivo humano.¹ Recibe su nombre del científico que la identificó por primera vez en 1886, Theodor Escherich, y la mayoría de las E. coli no son patógenas en los seres humanos. De hecho, las cepas inofensivas de E. coli son vitales para la flora intestinal normal. Sin embargo, hay ciertos tipos de bacterias E. coli que se sabe que causan intoxicaciones alimentarias graves al consumir alimentos contaminados.²

Una de ellas, la E. coli productora de toxina Shiga (STEC), produce una potente toxina llamada toxina Shiga (Stx) *. Hay subtipos de toxina Shiga; las cepas STEC pueden producir toxina Shiga tipo 1 (Stx1, codificada por el gen stx1), toxina Shiga tipo 2 (Stx2, codificada por el gen stx2) o ambas. Los STEC se clasifican además en función de otros factores de virulencia que producen. Por ejemplo, las STEC que también contienen el gen EAE (gen de la intimina implicado en la unión y eliminación del fenotipo) se denominan E. coli enterohemorrágicas (EHEC), lo que convierte a la EHEC en un subconjunto de las STEC.

El serotipo STEC más común, el O157:H7, causa más del 75% de las infecciones por E. coli en todo el mundo, ya que es más común que otros serotipos STEC y tiene una dosis infecciosa mucho más baja, de 10 a 100 células.³ Además de la E. coli O157, otros serogrupos de STEC han estado implicados en los brotes de la enfermedad.³ Por lo general, se denominan STEC no O157 e incluyen los grupos O26, O45, O103, O111, O121, O145 (denominados los 6 grandes STEC no O157 por el USDA), O91, O104 y O113.

Cuando se ingieren los organismos STEC, pueden provocar síntomas que incluyen cólicos intensos, diarrea y colitis hemorrágica.¹ Se estima que entre el 5 y el 10% de los pacientes diagnosticados con infecciones por STEC también desarrollan una complicación grave llamada síndrome urémico hemolítico, que puede provocar insuficiencia renal aguda, daño renal permanente e incluso la muerte. Esta complicación se asocia con mayor frecuencia a la STx2.^1,3

Amenazas de brotes, métodos de detección

Las STEC viven en los intestinos de los animales, y la fuente más común de infección en humanos procede del ganado vacuno. La infección en humanos requiere la ingestión de materia fecal de un animal con STEC, que puede proceder de alimentos contaminados, alimentos mal tratados o poco cocinados, o del contacto directo con personas o animales infectados. Los productos también pueden contaminarse fácilmente si se cultivan cerca de ganado o si el agua utilizada para cultivar se contamina con heces.¹

La bacteria STEC es responsable de la inmensa mayoría de los brotes y retiradas de alimentos relacionados con E. coli en todo el mundo, comprometiendo alimentos que van desde carnes picadas a verduras, pasando por zumos y leches no pasteurizados o masa para galletas congelada. En EE.UU., las cepas de STEC provocan más de 250.000 enfermedades anuales estimadas, de las cuales aproximadamente un tercio son consecuencia de la cepa O157:H7.

Debido a su facilidad de infección y a su elevada tasa de mortalidad, la STEC es uno de los patógenos transmitidos por los alimentos más temidos tanto por los productores como por los consumidores. Las retiradas de E. coli pueden ser muy perjudiciales desde el punto de vista de la reputación de la marca. En los últimos años, los productores de alimentos de muchas categorías diferentes se han centrado cada vez más en la detección de E. coli patógena, debido a la aparición de brotes muy sonados. Se calcula que el brote de E. coli más mortífero conocido -brotes cultivados en Alemania que se distribuyeron al público conteniendo la cepa O104:H4- enfermó a 3.842 personas y causó 53 víctimas mortales.⁴

Dado que la mayoría de las E. coli no son patógenas para el ser humano, la realización de pruebas y la detección de las STEC de forma oportuna y eficaz han supuesto un reto único para la industria alimentaria. El ensayo de detección molecular 2 - E. coli O157 (incluido H7) se introdujo en 2016 como un método rápido para detectar la cepa más comúnmente asociada a los brotes de E. coli O157 con sencillez, sensibilidad y eficacia. Muchos fabricantes también desean detectar STEC no-O157, incluidos subconjuntos eae-negativos como el mencionado brote de O104:H4 en Europa.

El ensayo de detección molecular 2 - STEC Gene Screen (stx y eae) y el ensayo de detección molecular 2 - STEC Gene Screen (stx). Los ensayos pueden detectar rápidamente los genes de stx1 y stx2, y/o eae, el gen de la intimina que permite a las bacterias adherirse a las células intestinales. La introducción del producto ofrece a los procesadores la posibilidad de elegir una prueba rápida ideal para sus productos y procesos exclusivos.

*La toxina Shiga también se conoce como verotoxina o verocitotoxina, y las cepas STEC también pueden denominarse E. coli "productoras de verocitotoxina" (VTEC). 

Referencias:

1 E. coli. Centers for Disease Control and Prevention. www.cdc.gov/ecoli/index.html

2 Bacteriological Analytical Manual Chapter 4A Diarrheagenic Escherichia coli. United States Food and Drug Administration. https://www.fda.gov/food/laboratory-methods-food/bam-diarrheagenic-escherichia-coli.

3 Bad Bug Book (Second Edition). United States Food and Drug Administration. www.fda.gov/files/food/published/Bad-Bug-Book-2nd-Edition-%28PDF%29.pdf.

4 Improving Food Safety Through a One Health Approach: Workshop Summary. Reinhard Burger. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK114499/.