Shigelosis

Arzate Gonzales Isaac
Lazcano Ruiz Mireya
Alumnos de la MVZ MCV Bertha Lucila Velázquez Camacho

Sinonimo: Disentería bacilar.

Distribucion geografica: Mundial. Se calcula la Shigelosis causa más de 600 000 defunciones al año.

Puede dividirse en epidémica y endémica. La epidémica es causada generalmente por Sh. dysenteriae 1 (bacilo Shiga) que es la más virulenta y toxígenica. La shigelosis endémica se debe generalmente a Shigella flexneri  y Shigella sonnei.²

CARACTERISTICAS DEL AGENTE ETIOLOGICO: Shigella pertenece a la familia Enterobacteriaceae que son bacilos Gram negativos, anaerobias facultativas, no espuruladas, inmóviles, catalasa positivo, oxidasa negativo, no  fermentan la lactosa (excepto Sigella. sonnei), no sobreviven adecuadamente fuera de su hábitat natural^{3, 4}

Este género comprende 4 especies Shygella dysenteriae, Shygella flexneri, Shygella boydii y Shygella sonnei.

Categoria de riesgo: Riesgo moderado directo con diseminación extensa⁵

Alimentos implicados: Se transmite por la ingestión de alimentos contaminados. Intervienen portadores asintomáticos y fuentes de contaminación ambiental (agua, lodo y suelo contaminado)

Cualquier alimento que no ha sido sometido a calentamientos antes de su ingestión, presenta riesgo de contaminación si ha sido manipulado por un portador que descuida su higiene personal y las normas higiénicas de manipulación de alimentos.^{1, 2}

Se consideran de alto riesgo las verduras que se cultivan en suelos contaminados, regadas con aguas residuales domésticas, fertilizadas con abonos orgánicos procedentes de heces humanas o manipuladas por un trabajador infectado. Las frutas y vegetales crudos mal lavados o mal manipulados constituyen, un peligro.⁶

Entre los alimentos que han sido la causa de incidentes en relación con Shigella se encuentran: leche no higienizada, agua, diversas ensaladas, queso blanco, arroz cocido, mariscos y frutas. ¹

Los datos epidemiológicos indican que la mayoría de las comidas incriminadas han sido platos preparados listos para su consumo. Los más frecuentes son todo tipo de ensaladas, especialmente las elaboradas con papas cocidas combinadas por pollo, atún, marisco y lechuga. Las ostras, almejas crudas, pastas, hamburguesas y otros alimentos mal manipulados también son causa de la enfermedad.⁶

Periodo de incubación: La disentería bacilar clásica, originada por Sygella dysenteriae, tiene un periodo de incubación en casos sub-agudos de 48 horas, aunque los casos pueden variar de 1 a 7 días, generalmente 4 días. ^2,7

Signos y síntomas: Se trata de infecciones bacterianas agudas caracterizadas por un síndrome disentérico que afecta al hombre y que cursan con una mayor o menor gravedad. Los síntomas diarreicos oscilan de muy ligeras a muy graves. ^1,2

•    Dolores abdominales
•    pirexia (39.5 °C)
•    escalofríos
•    diarrea acuosa con gran cantidad de moco y sangre
•    tenesmo
•    cefalea
•    laxitud
•    postración
•    nauseas
•    deshidratación
•    vomito

Fuentes de contaminación: El principal reservorio es el hombre enfermo o portador. Las fuentes de infección son las heces, agua, tierra y los objetos contaminados con que son transportados o elaborados los alimentos. ^1,2

Mecanismos de contaminación: El modo más común de transmisión de la infección es la vía fecal-oral. El principal mecanismo de contaminación es el momento en que la persona no se lava las manos ni se limpian las uñas minuciosamente después de defecar. Pueden diseminar la infección a otras personas por contacto físico directo o de manera indirecta al contaminar los alimentos. ^1,2

Los insectos, en particular las moscas, también pueden desempeñar un papel como vectores mecánicos al transportar los microorganismos de las letrinas a los alimentos descubiertos.^1,2

Condicionantes del agente
Patogenicidad: Shigella invade las placas de Peyer del intestino grueso, los macrófagos del colon y el recto provocándoles apoptosis. Provocan respuesta inflamatoria aguda que ocasiona pérdida de sangre y moco en el lumen del intestino, esto es característico de la disentería. En el colon la absorción de agua es inhibida provocando diarreas muy acuosas.⁸

Virulencia: La gravedad de la infección y la tasa de letalidad varían según el huésped y del serotipo. Shygella dysenteriae se disemina en forma epidémica y solo ocasiona cuadros graves y complicaciones como son perforación intestinal, megacolon toxico y síndrome urémico hemolítico llegando a una tasa de letalidad del 20 %. En otros serotipos la tasa de letalidad puede ser insignificante.¹

Infectividad: Shygella entra al tracto intestinal por vía oral, pasa al estomago y alcanza el intestino grueso, donde atraviesa el epitelio y se multiplica activamente entre las células epiteliales dando lugar a necrosis de zonas celulares y ulceraciones de la mucosa por la endotoxina Shiga 1 liberada por la lisis del microorganismo. Esta toxina Shiga 1 puede tener distintos efectos:

•    Enterotoxigénicos: bloquea la absorción de electrolitos, glucosa y aminoácidos del lumen intestinal por la adhesión a los receptores del intestino delgado.

•    Citotoxigénicos: la subunidad B de la toxina Shiga se internaliza por medio de endocitosis en la célula huésped inactivando su subunidad ribosomal 60s inhibiendo la síntesis de proteínas, provocando muerte celular, necrosis en el intestino y hemorragias. ^2,7
Tiempo de generación: Entre 20 a 60 minutos. ¹⁰

Mínima dosis infectante:
10 a 100 bacterias dependiendo de la edad y condición del huesped.^1,2,7 En un estudio donde aplicaron los datos obtenidos de dos brotes, se estimo que la ingestión de 344 bacterias en el alimento y de 10-12 bacterias en el agua eran suficientes para producir la enfermedad.⁸
Dosis letal 50% 9

En ratones inoculados por vía intra peritoneal la dosis fue de 10-6

Predisponentes del huésped
Edad: Son susceptibles todos los seres humano, pero es más común en niños menores de 5 años y adultos mayores de 50 años. ¹⁰
En niños recién nacidos la infección es rara debido a la inmunidad pasiva que le confiere la madre. En niños de 1 año es frecuente la diarrea liquida con deshidratación y mayores de un año los signos y síntomas son los clásicos de la disentería bacilar.²

No o existe predisposición de raza y sexo para la presentación de la enfermedad.

Nivel socioeconómico y de educación:
Es un padecimiento de distribución mundial mas frecuente en los medios mal saneados y con bajos niveles de vida y situaciones económicas precarias. ⁴

Los brotes se presentan en países en desarrollo en donde hay condiciones de hacinamiento y en medios donde la higiene personal es deficiente como cárceles, centros asistenciales para niños, guarderías, etc. ^1,2

Ocupación:
La enfermedad es común entre los adultos que viajan a países en desarrollo, obreros o residentes de campos de refugiados contraen la enfermedad por falta de una exposición previa. ⁷

Inmunidad ^1,2,7,10: Son más susceptibles personas inmunosuprimidas, niños que ya no son amamantados, niños en recuperación de sarampión e individuos con nutrición deficiente

Susceptibilidad individual:
Algunas cepas de Sygella flexneri pueden causar artropatía reactiva (síndrome de Reiter) en las personas con predisposición genética por tener el antígeno HLA-B27 ¹

Ecologia microbiana de los alimentos

Requerimientos de Aw:
Para valorar la vida útil de un alimento se utiliza el concepto de actividad de agua que indica la proporción de agua libre que contiene en sistema y que es máxima en el agua pura cuyo valor es igual a 1. La disminución de la actividad de agua aumenta la duración de fase de latencia  de la curva de crecimiento microbiano, reduce la velocidad máxima de duplicación en la fase de crecimiento logarítmico y el recuento máximo alcanzado en la fase estacionaria. El requerimiento de Aw que permite el crecimiento numeroso de Shigella es de 0.94 (0.95-0.91). ¹¹

En base al requerimiento de Aw se puede desarrollar en los siguientes alimentos:
Aw entre 0.98 – 0.91:


•    Carnes y pescados frescos
•    Frutas hortalizas y verduras frescas
•    Leche condensada azucarada
•    Embutidos fermentados (no secos)
•    Productos cárnicos y de pescado ligeramente salado
•    Leche evaporada
•    Queso cheddar
•    Queso de maduración corta
•    Queso Gouda
•    Frutas enlatadas en almíbar
•    Embutidos cocidos
•    Pan
•    Ciruelas con alto contenido de agua
•    Carnes curadas enlatadas
•    Concentrado de tomate
•    Embutidos

Tiempo de generación: 12-50 horas dependiendo de los parámetros ambientales temperatura, acidez (pH), actividad del agua (Aw), potencial redox y nutrientes.

Necesidades de oxigeno: Al ser bacterias anaerobias facultativas pueden usar el oxigeno pero si no hay pueden seguir su supervivencia al utilizar aceptores de electrones. ¹¹

Figura 1.
pH aproximado optimo para el crecimiento de los microorganismos en los alimentos.

James M. Jay. Modern food microbiology. Ed. Springer. NY, USA. 2005

En base a este rango de pH óptimo para Shigella (5-9) podemos inferir que tipo de alimentos son más susceptibles a ser contaminados por dicho microorganismo.
En el caso de  frutas frescas y vegetales tenemos:


Espárragos        5.7 – 6.1
Col verde         5.4 – 6.0
Coliflor        5.6
Apio            5.7 – 6.0
Lechuga            6.0
Cebolla            5.2 – 5.8
Perejil            5.7 – 6.0
Papas            5.3 – 5.6
Espinaca        5.5 – 6.0
Chayote            5.0 – 5.4
Nabo            5.2 – 5.5
Melón            6.3 – 6.7
Sandia            5.2 – 5.6


En cuanto a productos lácteos, carnes, y productos marítimos tenemos los siguientes alimentos susceptibles:


Mantequilla        6.1 – 6.4
Leche            6.3 – 6.5
Crema            6.5
Queso americano y
Cheddar            5; 5.9
Carne de res        5.1 – 6.2
Jamón            5.9 – 6.1
Ternera            6.0
Pollo            6.2 – 6.4
Hígado            6.0 – 6.4
Pescado            6.6 – 6.8
Almejas            6.5
Ostras            5.0 – 6.3
Atún            5.2 – 6.1
Camarón            6.8 – 7.0
Salmon            6.1 – 6.3

Potencial redox

Al ser una bacteria anaerobia puede utilizar el oxigeno como aceptor final de electrones pero en ausencia también pueden utilizar una diversidad de aceptores de electrones (Eh negativos/ reducidos). Crecen en la superficie y en el interior de los alimentos, con frecuencia su producto de desecho son ácidos orgánicos. ¹¹

Temperatura de desarrollo

Son bacterias mesófilas cuya temperatura de crecimiento es de 10 a 45°C. ³

Medidas sanitarias para destruir y/o impedir el crecimiento de agente

Calor: Se emplea para impedir el crecimiento de los microorganismos aplicando temperaturas su destrucción o impedir el desarrollo microbiano. Las toxinas son termolábiles y son destruidas a temperaturas superiores a 44°C  por 10 minutos. ⁶

Frio: El método de congelación y refrigeración no son útiles para Shigella ya que sobrevive a temperaturas menores de -20°c. ⁶


Restriccion de Aw: Al disminuir la cantidad de agua en los alimentos se inhibe el desarrollo de Shigella ya que requiere 0.91 Aw como mínimo para poder sobrevivir. Por lo cual se usan los siguientes métodos.¹¹

Deshidratación: Es la operación unitaria por medio de la cual, se elimina casi toda el agua presente en un alimento. Existen 3 etapas: ¹¹

•    Movimiento de solutos
•    Retracción
•    Endurecimiento superficial

Liofilización: método de desecación en el que se elimina el agua por congelación del producto húmedo y posterior sublimación del hielo en condiciones de vacío. Al suministrar calor el hielo sublima y se evita el paso por la fase líquida.¹¹

Salado: Consiste en añadir sal en forma sólida al alimento. Al aumentar la concentración de sal, el alimento cede su agua, y se frena la actividad bacteriana y enzimática. A su vez, se producen cambios de aroma y sabor.¹¹

Restriccion de oxigeno: Las medidas sanitarias mediante la reducción del oxigeno no son útiles hablando de Shigella debido a que es un microorganismo anaerobio por lo cual puede sobrevivir aun en presencia o ausencia del oxigeno. ¹¹

Radiaciones

Microondas ¹¹: Shigella se destruye a: radiación ultravioleta de 3-4 mW seg por 103

Rayos Gamma ¹¹: Shigella se destruye a: radiación gama  de 150-600 Krad.

Ahumados: El uso del humo es útil en Gram negativos (entre estos Shigella) ya que contiene una gran variedad de productos orgánicos como los compuestos fenólicos que tienen una acción antibacteriana pero su desventaja es que contribuye a modificar las características organolépticas de manera negativa (sabor, olor y color). ¹¹

Otras tecnicas: Aditivos orgánicos: las siguientes concentraciones de ácidos no disociados inhiben el crecimiento bacteriano de Shigella: ¹¹

Acido acético        0.05 %
Acido benzoico        0.01 %
Acido cítrico        >0.005 %
Acido láctico        >0.01 %
Metilparaben        0.2 %
Etilparaben        0.1 %
Propilparaben        0.1 %
Acido propiónico    0.05 %
Acido sórbico        0.01 %

* Valores expresados como porcentaje en la solución.

Aditivos inorgánicos

Bióxido de azufre: Usado en frutas húmedas, jugo de limón, moluscos,  vinos,  jugo de frutas y otros sin embargo no está permitido en carnes y otros alimentos ricos en tiamina. El Bióxido de azufre favorece la reducción del pH a valores de entre 3 y 5 lo cual inhibe el crecimiento de Shigella. Se utilizan concentraciones de 70-3000 ppm. ^8,11

Clorito sódico acidificado:
Unión de un acido fosfórico y cloruro de sodio en forma de spray (5 segundos de exposición) o inmersión (5 minutos) en concentraciones de 1000-1200 ppm. Se pueden utilizar en la superficie de carnes, algunas frutas y verduras y carnes procesadas con un buen efecto en gram negativas.⁸

Oxido de etileno: Efecto alquilante sustituyendo los hidrógenos por etilen-hidroxi que bloquea muchos grupos reactivos necesarios para reacciones metabólicas esenciales de las bacterias. Se ha utilizado en frutos secos, maíz, trigo, cebada y harina de papa almidón de maíz y gelatina. Se utilizan concentraciones de 400-1000 ppm. ¹¹

Ozono: Actúa modificando la permeabilidad de las bacterias a concentraciones de 0.1-0.5 ppm. Sin embargo estas concentraciones alteran las características organolépticas de los alimentos ofensivos para el consumidor. ⁸

BIBLIOGRAFIA:

1.    Heymann, D. L. El control de las Enfermedades Transmitibles. OPS. Washington DC, 2005
2.    Anderson P.M. Enfermedades de origen alimentario y su prevención. Díaz de Santos. Madrid España, 2005.
3.    Adams M.R, Moss. M.O.Food Microbiology .RSC .Cambridge United Kingdom, 2008 .
4.    Álvarez A. R. Salud Publica y Medicina Preventiva.1er Ed. El manual moderno.Mexico,1991.
5.    ICMSF. Microorganismos de los Alimentos 2. Métodos de muestreo para análisis microbiológicos: Principios y aplicaciones especificas .2da. Acribia. Zaragoza, España: 1999 .
6.    Anderson, M.R. y Calderón P.: Microbiología alimentaria, metodología analítica para alimentos y bebidas. Diaz de Santos. Madrid, España. 2000
7.    Acha N. P y Zifres B. Zoonosis y enfermedades transmisibles comunes al hombre y a los animales. Volumen III. Parasitosis. OPS. Publicación Científica y Técnica No. 580. 3ª Edición. Wahisngton, USA. 2003.
8.    James M. Jay. Modern food microbiology. Springer. NY, USA. 2005 QR115 J37 2005
9.    Board. R. G. Introducción a la microbiología moderna de los Alimentos. Acribia, España, 1988.
10.    World Health Organization. Guidelines for the control of shigellosis, including  epidemics due to Shigella dysenteriae type 1. Switzerland. 2005 (OMS en linea)
11.    ICMSF. Microorganismos de los Alimentos 1. Su significado y métodos de enumeración.2da. Acribia. Zaragoza, España,2000