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Microbiología 2019 Artaza Manuela - Gonzalez Milagros - Pereyra Ailén - Jennifer 1 BACILLUS CEREUS. Características Generales_____________________________________________ 2 Patogenia Causas y Desarrollo de la Enfermedad_________________________ • Toxina Emética • Toxinas Diarreicas o Hemolítica o No hemolítica o Citotoxina K 3 Patología_____________________________________________________ Caso Clínico (falta) 4 Alimentos implicados________________________________________________ 5 Medidas de Prevención_______________________________________________ 6 Bibliografía (citado según normas APA): Tortora, G. J., Funke B. R. y Case, C. L., (2017) Introducción a la Microbiología. Nueva Jersey, EEUU. Bergen Community College. Sanz, A. M., Alcaide, Ma.d.C., Kuljich, A., Cabrera Durango, María. J.; Alarcón, C., Stupka, J., Castillo, M., y Gandía, S. Incidencia de Bacillus cereus en muestras de alimentos. Boletín para Profesionales ANMAT. Vol. 9 (2). Recuperado de: http://www.anmat.gov.ar/webanmat/Publicaciones/Boletines/Profesionales/Boleprof_Abril_20 01.pdf Alcaide, Ma.D.C. y Cabrera M. J. Noviembre 2013. Microorganismos patógenos, Análisis Microbiológico de los Alimentos de ANMAT. Bs. As., Argentina. RenaLOA. Recuperado de: http://www.anmat.gov.ar/renaloa/docs/Analisis_microbiologico_de_los_alimentos_vol_II.pdf Sánchez J., Correa M. y Castañeda L. Bacillus cereus un patógeno importante en el control microbiológico de los alimentos. Revista Facultad Nacional de Salud Pública Medellin. Vol 34(2). Recuperado de: http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0120-386X2016000200012 http://www.anmat.gov.ar/webanmat/Publicaciones/Boletines/Profesionales/Boleprof_Abril_2001.pdf http://www.anmat.gov.ar/webanmat/Publicaciones/Boletines/Profesionales/Boleprof_Abril_2001.pdf http://www.anmat.gov.ar/renaloa/docs/Analisis_microbiologico_de_los_alimentos_vol_II.pdf http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0120-386X2016000200012 Microbiología 2019 Artaza Manuela - Gonzalez Milagros - Pereyra Ailén - Jennifer 2 CARACTERÍSTICAS GENERALES. Bacillus cereus es una bacteria Gram positiva, con forma de bastón, anaerobio facultativo y esporoformador. Por tinción de Gram se observan bacilos positivos grandes de extremos rectos, aislados, en pares o cadenas, la mayoría móvil por flagelos perítricos. Es una bacteria ubicua, encontrándose en suelo, polvo, ambiente, de fácil propagación a vegetales. En cuanto a la temperaura, las condiciones óptimas para su crecimiento son de 30°C a 40ºC, con un rango de crecimiento entre 4°C y 55ºC. Es mesófilo, pero existen cepas psicrótrofas. La actividad acuosa (AW) mínima para su desarrollo es 0.93. (cereales cocidos). La capacidad de generar esporas es una característica importante, porque estas estructuras confieren a la bacteria resistencia a condiciones adversas, de esta manera pueden seguir viables a pesar de que las células vegetativas hayan sido destruidas. Luego, si las condiciones son las apropiadas, la espora germina y el microorganismo puede crecer. La espora se desarrolla en forma central o subterminal sin deformación del esporangio. Para la germinación de las esporas, algunas cepas necesitan activación por calor (shock térmico), una opción es por calentamiento a 80°C durante 10 minutos. Esta propiedad es utilizada en algunas técnicas analíticas y es de importancia a la hora de establecer el origen de algunos brotes de ETA causados por este microorganismo.1 El pH óptimo para el desarrollo es entre 6.0 y 7.0, con un mínimo de 5.0 y un máximo de 8.8. Las esporas son resistentes a bajas condiciones de humedad y a tratamientos térmicos como la pasteurización o procesos de cocción de los alimentos y al ácido clorhídrico presente en el estómago, lo que constituye un peligro potencial para la salud humana. Soporta concentraciones de NaCl en el medio hasta del 7 %.2 Es resistente a la penicilina y más resistente que otros microorganismos esporulados al tratamiento con ácido peracético, el cual se usa como 1 Alcaide, Ma.D.C. y Cabrera M. J. Noviembre 2013. Microorganismos patógenos, Análisis Microbiológico de los Alimentos de ANMAT. Bs. As., Argentina. RenaLOA. Recuperado de: http://www.anmat.gov.ar/renaloa/docs/Analisis_microbiologico_de_los_alimentos_vol_II.pdf 2 Sánchez J., Correa M. y Castañeda L. Bacillus cereus un patógeno importante en el control microbiológico de los alimentos. Revista Facultad Nacional de Salud Pública Medellin. Vol 34(2). Recuperado de: http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0120-386X2016000200012 Taxonomía. Reino: Bacteria Division: Firmicutes Clase: Bacili Orden: Bacillales Género: Bacillus http://www.anmat.gov.ar/renaloa/docs/Analisis_microbiologico_de_los_alimentos_vol_II.pdf http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0120-386X2016000200012 Microbiología 2019 Artaza Manuela - Gonzalez Milagros - Pereyra Ailén - Jennifer 3 alternativa al peróxido de hidrógeno en el tratamiento de los envases para envasado aséptico de alimentos. PATOGENIA. Causas y Desarrollo de la Enfermedad. Bacillus cereus tiene la capacidad de producir diferentes toxinas que afectan la salud humana cuando se consumen alimentos contaminados por el microorganismo en dosis de 105 a 108 UFC por gramo de alimento. Las toxinas generadas dependen de las cepas de B. cereus: • Toxina Emética • Enterotoxina Diarreica. La toxina emética se caracteriza por causar vómito. Es producida bajo condiciones aeróbicas o microaerofílicas (a concentraciones de oxígeno muy inferiores a los que se encuentran normalmente en la atmósfera de la tierra igualmente puede producirse, por eso la bacteria es anaerobia facultativa). Esta toxina es una molécula proteica pequeña, no antigénica que se expresa al inicio de la fase exponencial de B. cereus, es decir, es decir, antes de la esporulación. Despues de esta fase la toxicidad se pierde. Es sintetizada por una enzima péptido sintetasa no ribosomal que es codificada por el plásmido. Este plásmido Posee 7 genes: cesH, cesP, cesT, cesA, cesB, cesC y cesD. Esta toxina se encuentra preformada en el alimento y es llamada cereulida o vomitoxina. Es hidrofóbica y termoestable (solo se inactiva a temperaturas mayores a 121°C por 90 minutos). Se trata de un péptido altamente resistente a rangos de pH entre 2 y 11, a la acción de enzimas proteolíticas del estómago (tripsina y pepsina), y a altas temperaturas. Las cepas productoras crecen a temperaturas superiores a 15 °C, por lo tanto, La toxina interfiere en la actividad mitocondrial y tiene acción inmunomodeladora. Tras ser ingerida en el alimento, se une al receptor 5—HT3 en el estómago provocando el vómito. Tambien puede causar insuficiencia hepática debido a que interfiere en la fosforilación oxidativa llevada a cabo por las mitocondrias de los hepatocitos. Microbiología 2019 Artaza Manuela - Gonzalez Milagros - Pereyra Ailén - Jennifer 4 suelen aparecer en alimentos mal refrigerados mientras que los alimentos que conserven la cadena de frio estarían libres de la toxina. las enterotoxinas inducen permeabilidad vascular por la formación de poros en el intestino delgado y por consiguiente, generan diarrea. Estas son: • Hemolítica • No hemolítica • Citotoxina K Estas enterotoxinas son producidas después de la colonización del intestino delgado por B. cereus; allí forman poros en las membranas de las células epiteliales aumentando la permeabilidad vascular y generando un desbalance osmótico que induce la diarrea en el humano. Los genes que codificanpara las diferentes enterotoxinas se encuentran en el cromosoma bacteriano y su expresión es regulada por una proteína pleotrópica (es decir, que regula los distintos caracteres fenotípicos) que esta presente en los miembros del grupo Bacillus cereus. • Toxina Hemolitica (HBL). Es tambien llamada hemolisina y es considerada el factor de virulencia más importante de B. cereus porque tiene efecto hemolítico, citotóxico, dermonecrótico (significa que genera destrucción tisular) y puede inducir permeabilidad vascular. Está constituida por las subunidades proteicas L1 y L2 que son componentes citolíticos y la subunidad B. Esta subunidad B es la que favorece la unión a la célula huésped. • Toxina no hemolítica (NHE). Al igual que la enterotoxina HBL, está formada por tres subunidades; la subunidad A actúa como componente citolítico y las subunidades B y C favorecen la unión a las células epiteliales del intestino delgado. • Citotoxina K (CytK). Forma poros en la membrana de las células epiteliales y tiene actividad necrotizante y citotóxica. CytK es resistente al dodecilsulfato sódico (SDS) pero sensible a las temperaturas de ebullición; se estima que alrededor del 30 al 40% de las cepas de B. cereus contienen los genes para sintetizarla. Se han encontrado dos variantes de esta enterotoxina en diferentes cepas bacterianas que se diferencian por su efecto biológico: o CytK—1 (efecto más tóxico) o CytK—2 CyTK-2 CyTK-1 Microbiología 2019 Artaza Manuela - Gonzalez Milagros - Pereyra Ailén - Jennifer 5 PATOLOGÍA. Bacillus cereus causa dos tipos de intoxicaciones, según la toxina involucrada: • síndrome emético • síndrome diarreico. Según la cepa, producen una u otra toxina, pero hay algunas que tienen la capacidad de sintetizar las dos. El tipo de enfermedad predominante varía por regiones geográficas según la distribución de las cepas de Bacillus cereus y la dieta típica de cada zona. La portación asintomática en el hombre tiene un rango del 13 al 43 % según la Organización Panamericana de la Salud, se afirma tambien que su presencia en heces refleja el consumo de alimentos contaminados, ya que la bacteria no colonizaría el intestino. Para confirmar un caso, es necesario identificar en el alimento sospechoso Bacillus cereus con un recuento igual o superior a 105UFC/g. El síndrome emético es ocasionado por la toxina preformada antes de la esporulación definida anteriormente. Los síntomas se presentan entre una y cinco horas después de realizada la ingesta, predominando náuseas y vómitos. El periodo de incubación es de 1 a 6 horas y ell malestar dura de 6 a 24 horas. Este cuadro puede confundirse con el ocasionado por Staphylococcus aureus. La toxina interfiere en la actividad mitocondrial y tiene acción inmunomodeladora. Esta toxina es la más peligrosa de las producidas por Bacillus cereus, junto con la citotoxina K. Han sido publicados un caso de fallo hepático fulminante asociado con la toxina emética y otro con sepsis sobreaguda y neumonía. El síndrome diarreico se debe a la germinación in vivo de las esporas de la bacteria en el intestino con la consecuente producción de enterotoxinas termolábiles. Suelen aparecer en alimentos mal refrigerados. El periodo de incubación es entre 10 y 12 horas y los síntomas aparecen entre las 6 y 8 horas de realizada la ingesta y duran entre 12 y 24 horas. La sintomatología principal consiste en diarrea acuosa profusa y dolor abdominal, tenesmo (contracciones violentas y dolorosas) y, ocasionalmente, náuseas y vómitos. Esta intoxicación suele confundirse con la ocasionada por Clostridium perfringens. Las enterotoxinas involucradas en intoxicaciones alimentarias son: citotoxina K1 y K2, enterotoxina no hemolítica (NHE) y, probablemente, hemolisina HBL (ya se menciono). Hay otras dos enterotoxinas (T y FM) que se desconoce si son contaminantes de alimentos. La presencia de estas toxinas puede determinarse en el laboratorio por métodos moleculares (PCR) o por ensayos de citotoxicidad contra líneas celulares que resultaron ser sensibles a las enterotoxinas diarreicas, tales como Vero (células de riñón de mono) y CHO (células de ovario de hamster chino). En general, se admite que debido a la levedad del cuadro y a que la detección de esta bacteria no se realiza rutinariamente en los análisis, la incidencia real puede ser mayor que la estimada, ya que la presencia de los No es suficiente la identificación de la bacteria en las heces debido a la posible portación asintomática. Microbiología 2019 Artaza Manuela - Gonzalez Milagros - Pereyra Ailén - Jennifer 6 genes de la toxina en cepas aisladas de Bacillus cereus no prueban la producción in vivo de la misma. Muchas veces este cuadro clínico es confundido con el causado por Staphylococcus aureuso Clostridium perfrigens, según la toxina implicada. Ambas intoxicaciones gastrointestinales tienen corto período de incubación (menos de 12 horas), son sintomáticas (principalmente diarrea, dolor abdominal, náuseas y vómito) y son autolimitadas, se resuelven en 12 a 24 horas sin necesidad de tratamiento con antimicrobianos. En la mayoría de los casos para el tratamiento alcanza con la hidratación adecuada del paciente durante el proceso. Tratamiento. No requiere, excepto la hidratación adecuada durante el proceso (aporte de agua, solución de sales de rehidratación oral) (PAHO). ALIMENTOS IMPLICADOS. Alimentos amiláceos como el arroz, papas, pastas cocidos y otros están particularmente asociados a brotes por Bacillus cereus. También se ha encontrado en otros tipos de alimentos debido a contaminación cruzada. No se transmite de persona a persona, pero sí puede multiplicarse en el alimento. Se considera que un alimento que contenga más de 104 UFC/g de B. cereus podría no ser seguro para su consumo. También las especias son un importante vehículo de transmisión ya que las esporas son muy resistentes a la desecación. En productos cárnicos, la incidencia suele ser mayor debido a que en muchos de ellos se incorporan aditivos, como las especias, que incrementan el número de Bacillus cereus. La contaminación de leche con esta bacteria está muy relacionada a vacas enfermas con mastitis aguda. Alimentos que poseen leche en polvo en su composición pueden estar altamente contaminados con esporas, esto es especialmente importante en el desarrollo de fórmulas para lactantes y niños. Otros alimentos de los que fue aislada la bacteria son té, postres, legumbres, salsas, sopas, entre otros. Alimentos: .Arroz .Papas .Pastas Cocidas .Especias .Productos Cárnicos .Aditivos .Leche en polvo .Postres en polvo para reconstituir .Formulas lácteas .Preparaciones mal mantenidas .Te .Postres .Legumbres .Salsas. Aunque luego de cocinarlos, los alimentos se recalienten previamente a su consumo, este proceso no inactivará las esporas ni la toxina emética que pudo haberse producido. Microbiología 2019 Artaza Manuela - Gonzalez Milagros - Pereyra Ailén - Jennifer 7 PREVENCIÓN. La resistencia térmica de las esporas dificulta su eliminación del ambiente, relacionando su presencia con fallas en las condiciones higiénico sanitarias. Muchos alimentos están contaminados con Bacillus cereus debido a su amplia distribución en el ambiente, pero su presencia en pequeñas cantidades no suele constituir un problema ya que no causará enfermedad. Aquellos que son probable fuente de infección o intoxicación, son los que se conservan a temperatura ambiente luego de la cocción, lo cual puede permitir el desarrollo de la bacteria y la producción de toxina preformada en el alimento antes de su ingestión. Por lo tanto, si la cocción no fue suficiente para inactivar las células, es la falta de refrigeración inmediata del alimento lo que permitirá el desarrollo de dicha bacteria. Por lo cual, la prevención de la enfermedadrequiere del control de la germinación de las esporas y del crecimiento de las células vegetativas en los alimentos listos para consumir. Las condiciones que favorecen el desarrollo del microorganismo incluyen procedimientos que activan las esporas seguidos de un enfriamiento lento y el almacenamiento de los alimentos a temperaturas entre 10°C y 50ºC. Para disminuir los riesgos de intoxicación, los alimentos deben ser refrigerados o consumidos en caliente, inmediatamente después de la cocción. La germinación de esporas también puede controlarse por regulación del pH y la AW. Métodos de prevención. • Aplicar el sistema de HACCP, BPM y las reglas de oro de la OMS. • Educación en el manejo higiénico de los alimentos. • Evitar mantener los alimentos implicados a temperatura ambiente luego de la cocción (evita germinación de esporas). • Enfriar rápidamente el alimento implicado luego de someterlo a cocción • Los alimentos luego de ser cocinados deben ser refrigerados o consumidos en caliente inmediatamente luego de la cocción. • Evitar la contaminación cruzada. • Refrigerar la carne una vez cocida (para evitar el desarrollo bacteriano) • Si no es servida inmediatamente mantener a temperatura mayor de 60ºC. • Cuando se recalienta deben lograrse rápidamente temperaturas interiores superiores a 75ºC antes de servir (PAHO).
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