XIII Curso de Experto Universitario en Epidemiología y Nuevas Tecnologías Aplicadas.

Por Jose Ignacio Vitón Asenjo

ESCHERICHIA COLI O157:H7 MODELO DE TRANSMISIÓN DEL PATÓGENO EN UNA GRANJA

 

RESUMEN:


La Escherichia coli O157: H7 es un patógeno que se transmite a través de los alimentos y que es potencialmente letal. Su reservorio principal para la infección humana se encuentra en el ganado de engorde.

Este estudio pretende dilucidar qué objetivos debería tener una estrategia de intervención, en primer lugar mediante la evaluación de los roles que tienen los distintos hábitats que participan en la propagación de la Escherichia coli O157: H7 en las granjas. En segundo lugar pretende examinar la contribución de los animales y su entorno medioambiental en la dinámica de distribución del patógeno.

Para cumplir con estos objetivos se ha extraído información de un estudio que desarrolla un modelo matemático basado en un marco ecológico para seguir la dinámica de población bacteriana dentro y fuera de un anfitrión. Este estudio ya analiza la literatura microbiológica y epidemiológica que caracterizara al patógeno E. coli O157: H7 en los distintos hábitats como el establo, los abrevaderos, los comederos y el propio ganado.

Utilizando las ecuaciones diferenciales descritas en este estudio así como los parámetros medidos, se obtuvieron las simulaciones en VenSim®. Los abrevaderos y suelos de corral contaminados se han mostrado como fuentes particularmente influyentes de conducción de E. coli O157: H7 en la dinámica de la población bacteriana y por lo tanto será un objetivo medioambiental principal en las posibles intervenciones para reducir de manera efectiva la carga de contaminación por E. coli O157: H7 en la granja.

INTRODUCCIÓN:

La Escherichia coli enterohemorrágica es un patógeno potencialmente letal para el ser humano que se encentra a lo largo y ancho del planeta. La bacteria puede dar lugar al síndrome urémico hemolítico (SUH) y produce miles de casos en Estados Unidos de esta infección severa transmitida por alimentos. (Mead et al., 1999).

Las Fuentes de la infección que afectan al hombre son diversas, pero la más frecuente es la exposición a comida contaminada poco cocinada. Por ejemplo la carne picada y otros productos alimenticios de la especie bovina (e.g., Chapman et al., 1992; Morgan et al., 1993; Tarr 1995; Armstrong et al., 1996).

El ganado bovino no suele mostrar signos de enfermedad y sin embargo en muchas ocasiones dan positivo en el test de la E. coli O157:H7 (Besser et al., 1997; Hancock et al., 1997; Shere et al., 1998; Khaitsa et al., 2003). Es por tanto el principal reservorio de la bacteria que acaba contagiando al hombre (Hussein and Sakuma, 2005).

Ya se ha relacionado la carga de E. coli O157:H7 en los terneros de consumo con la contaminación de las canales tras el sacrificio, por lo que el periodo antes del sacrificio es el punto de intervención donde se deberán implementar los mecanismos de control de esta infección transmitida por alimentos. (Chapman et al., 1992; Elder et al., 2000).

Algunas estrategias de intervención han sido orientadas hacia la reducción de exposición del ganado o hacia el incremento de la resistencia del mismo (Sargeant et al., 2007). Sin embargo ninguno de éstos resultó ser aplicable de manera efectiva, ni controló verdaderamente la población de E. coli O157:H7 (Callaway et al., 2004; Ahmadi et al., 2007; LeJeune and Wetzel 2007).
Por tanto es necesario encontrar un método que sea eficaz y tanto logística como económicamente factible. Se desconoce si los métodos anteriores fracasaron por no ser eficaces en la localización de los hábitats vulnerables. Esta, de hecho es una pregunta difícil de contestar debido a que no hay mucha información al respecto.

La transmisión boca-heces es supuestamente la más importante, sin embargo hay que tener en cuenta que la mayor carga y potencial de crecimiento bacteriano reside en los abrevaderos (LeJeune et al., 2001a, 2001b; Van Donkersgoed et al., 2001), en los comederos bunks (Lynn et al., 1998), en el lodo (Maule, 2000), heces (Wang et al., 1996; Fukushima et al., 1999) en los suelos del establo (Berry and Miller, 2005), el medio ambiente circundante (Trevena et al., 1996; Beuchat, 1999; Taormina and Beuchat, 1999; Maule, 2000). En cambio el contacto entre animales, no sería un factor de importancia. En un estudio de LeJeune et al. (2004), se observo a través de los patrones de presencia de E. Coli O157:H7 fueron constantes de un año para otro en el lote de pienso utilizado a pesar de que la rotación de ganada era frecuente, lo que concluyó en que efectivamente el ambiente circundante al establo es una fuente más probable que el propio pienso.

Existen modelos matemáticos previos que han intentado analizar la contribución ambiental al ganado de manera directa e indirecta (Turner et al., 2003, 2006, 2008; Liu et al., 2005, 2007; Ahmadi et al., 2007; Wood et al., 2007), sin embargo este factor no queda todavía del todo claro.

OBJETIVOS:

Este estudio en concreto tiene 2 objetivos principales:

1. Examinar la importancia que tienen varios posibles hábitats para la E. coli (Abrevaderos, comederos, tracto gastrointestinal bovino y medio ambiente), en la propagación de la cepa de E. coli O157:H7 en un contexto real con ganado de engorde.

2. Identificar los puntos de control de propagación y supervivencia de E. coli O157:H7, en estos hábitats.

Para ello se parte de una hipótesis que establece un modelo compartimental (ya utilizado en otros estudios) con hábitats susceptibles de ser infectados, utilizando modelos de crecimiento microbiano ya estudiados en cada uno de ellos, para poder centrar los esfuerzos en la identificación de estrategias de intervención que reduzcan la carga de la bacteria en cuestión, que se presenta posteriormente en la cadena alimentaria humana.