Enfermedades transmitidas por alimentos: Clostridium

Dra. Beatriz Liliana Álvarez Mayorga

Facultad de Química 

Universidad Autónoma de Querétaro

Clostridium es un género bacteriano que tiene la capacidad para formar esporas, lo que permite al microorganismo no sólo sobrevivir condiciones ambientales adversas sostenidas, sino controlar una cierta población cuando la disponibilidad de alimento se restringe, en ausencia de oxígeno y baja acidez germinan y producen toxinas. El medio ambiente es un reservorio muy significativo de esporas del microorganismo, se encuentra en la tierra, polvo, vegetación y alimentos crudos; además, forma parte de la microbiota intestinal de animales y humanos, de tal manera que fácilmente puede transmitirse a los alimentos y generar intoxicaciones o toxiinfecciones alimentarias, dependiendo de la especie. Las especies más comúnmente asociadas a estas Enfermedades Transmitidas por Alimentos (ETA’s) son Clostridium perfringens y Clostridium botulinum, en nuestro país no existen datos sobre los brotes asociados a estas bacterias por el consumo de alimentos, sin embargo, en Europa son el tercer y cuarto agente etiológico en brotes de origen alimentario, y en Estados Unidos, el Centro para la Prevención y Control de Enfermedades (CDC) estima casi un millón de ETA’s por año, causadas por C. perfringens.

Clostridium perfringens

Como parte del género Clostridium es una bacteria anaerobia, sin embargo, resalta su capacidad para iniciar el desarrollo sin condiciones rigurosas de anaerobiosis y en el intestino fácilmente esporula. Puede producir una diversidad de toxinas con lo que se reconocen 5 tipos o grupos, A, B, C, D y E. Puede provocar septicemia, gangrena e intoxicación alimentaria, esta última se asocia típicamente con el tipo A, aunque hay datos de que el tipo C también sintetiza una enterotoxina y es causa de un padecimiento serio conocido como enteritis necrosante. El tipo A es parte de la microbiota intestinal, la tasa de aislamiento llega a ser del 100% de las muestras de materia fecal de adultos sanos. 

La temperatura óptima de desarrollo es de 45-46°C; crece óptimamente a pH entre 6.0 y 7.5 y no hay desarrollo fuera de los límites de 5 y 9; la mínima actividad de agua para desarrollar es de 0.95-0.97, se requiere una concentración de 7-8% de cloruro de sodio para la completa inhibición. 

Como bacteria esporulada muestra resistencia a diversos factores ecológicos, así que el problema está en favorecer el proceso de esporulación, que es en donde se deben enfocar los esfuerzos para su control, C. perfringenes es muy susceptible a temperaturas de refrigeración (4°C) y congelación (-18°C) incluso en la condición de espora; células sin esporular no muestran algún carácter especial a la resistencia al calor, las esporas sin embargo, dependiendo de la cepa pueden ser relativamente o muy resistentes, se han encontrado cepas que pueden sobrevivir hasta 6 horas a 100°C. Un calentamiento subletal de las esporas promueve su germinación, por ejemplo, en carne cruda solo el 3% germinan, mientras que en un producto calentado cerca del 100% lo hacen.

C. perfringens se aisla frecuentemente de alimentos como carne molida de pavo, pollo crudo, especias, hígado de res, carne de res y ternera, puerco y cordero. La mayoría de los casos se presentan de manera colectiva, en lugares como hospitales, residencias de ancianos, comedores escolares, comedores de trabajo, restaurantes, prisiones, grandes eventos con servicio de catering, debido principalmente a inadecuado tratamiento térmico durante el procesamiento de carne y aves rellenas y en salsas preparados en grandes cantidades con antelación. Las hierbas, especias y condimentos pueden contener C. perfringens en cantidades que varían entre <100 y 500ufc/g. Algunos consideran que el uso de hierbas y especias es un factor de riesgo, sin embargo, no hay evidencia de que añadir incluso cantidades sustanciales de hierbas y especias a los alimentos cocinados sea un factor de riesgo real de enfermedad inducida por C. perfringens.Hierbas y especias que contienen C. perfringens, solo causarán enfermedad si el alimento cocinado en cuestión no se enfría adecuadamente o las sobras no se recalientan lo suficiente (70-72°C en todo momento), por lo que solo es un factor de riesgo relacionado con la temperatura.

Casi un millón de personas presentan cuadros de intoxicación por C. perfringens cada año en Estados Unidos. La enterotoxina de C. perfringens afecta al sistema digestivo produciendo gastroenteritis, caracterizada por malestar estomacal y diarrea que aparecen después de 6 a 24 horas después de haber ingerido el alimento contaminado con el microorganismo, y los síntomas duran menos de 24 horas. En 2022, las toxinas de C. perfringens en carnes rojas o mezclas de carnes y derivados fueron el agente etiológico que causó el mayor número de casos de brotes en Estados Unidos. 

Teniendo en cuenta que muchos de los brotes por C. perfringens se producen en entornos domésticos y sociales, las buenas prácticas de higiene, preparación, manipulación, almacenamiento e incluso distribución son fundamentales para la prevención. Cocinar los alimentos a su temperatura interna segura, mantener los alimentos cocinados a 4 °C o menos, o a 60 °C o más, refrigerar las sobras a 4 °C o menos dentro de las 2 horas posteriores a la cocción o después de retirarlas de un electrodoméstico para mantenerlas a una temperatura segura son algunas de las medidas necesarias.

Clostridium botulinum

Un alimento puede contener C. botulinum viable y aun así no ser capaz de causar botulismo. Si el microorganismo no prolifera, no se produce toxina. Aunque muchos alimentos satisfacen los requisitos nutricionales para el crecimiento de C. botulinum, no todos proporcionan las condiciones anaeróbicas necesarias. Muchos alimentos enlatados y diversos productos cárnicos y pesqueros cubren tanto los requisitos nutricionales como los anaeróbicos. El crecimiento en alimentos puede prevenirse si el producto, de forma natural o intencionada, es ácido (de bajo pH, sin embargo, si la toxina ya está presente en el alimento y el pH baja, la toxina no se degrada), presenta baja actividad de agua, una alta concentración de cloruro de sodio, una concentración inhibitoria de nitrito de sodio u otro conservante, o la combinación de dos o más de estas condiciones, aunado a la ausencia de oxígeno. La refrigeración no impedirá el crecimiento ni la formación de toxinas por cepas no proteolíticas a menos que la temperatura se controle con precisión y se mantenga por debajo de 3°C. 

Existen siete formas diferentes de toxina botulínica identificadas con las letras de la A a la G. Las toxinas botulínicas son neurotóxicas, lo cual significa que afectan al sistema nervioso. Los tipos C, D y E provocan enfermedades en otros mamíferos y cuatro de ellas (tipos A, B, E y F) pueden causar botulismo humano, siendo los tipos A y B los más frecuentes y tóxicos. La toxina A posee mayor afinidad por el tejido nervioso. El botulismo de transmisión alimentaria se caracteriza por una parálisis flácida descendente que puede producir insuficiencia respiratoria. Los síntomas iniciales incluyen fatiga intensa, debilidad y vértigo, seguidos generalmente por visión borrosa, sequedad de boca y dificultad para tragar y hablar. También pueden concurrir vómitos, diarrea, constipación e inflamación abdominal. La enfermedad puede dar lugar a debilidad en el cuello y los brazos, y afectar posteriormente los músculos respiratorios y los músculos de la parte inferior del cuerpo. No se presentan síntomas febriles o pérdida de consciencia. Los síntomas no son provocados por la bacteria, sino por la toxina que ella produce. Por lo general se manifiestan entre 12 y 36 horas después de la ingesta (con un plazo mínimo de cuatro horas y un máximo de ocho días). 

La incidencia del botulismo es baja, pero la tasa de mortalidad es alta si no se realiza un diagnóstico precoz y se administra en el menor tiempo posible el tratamiento adecuado (pronta administración de antitoxina y atención respiratoria intensiva). Incluso cuando estos tratamientos están disponibles, la recuperación completa suele tardar semanas o meses, y entre el 5 y el 10% de los casos son mortales. De persona a persona no se transmite el botulismo. Las toxinas del botulismo son una de las sustancias más letales conocidas y se incluyen entre las posibles amenazas bioterroristas. 

El botulismo se presenta de forma natural en tres formas: 

• Botulismo alimentario: Si C. botulinum se multiplica en un alimento y éste se ingiere posteriormente sin calentar, la persona que lo consume sufre botulismo por intoxicación con la toxina preformada. 
• Botulismo intestinal: Causado por el consumo de esporas de C. botulinum, que germinan en bacterias, se multiplican en el intestino y liberan toxinas causando una toxiinfección en adultos (toxemia intestinal del adulto) o bebés menores de un año (botulismo del lactante); en la mayoría de los adultos y los niños mayores de seis meses esto no ocurre, porque las defensas naturales del intestino que el organismo desarrolla con el tiempo impiden la germinación y el crecimiento de la bacteria, en los lactantes esto se produce cuando los lactantes ingieren esporas de C. botulinum que, debido a la inmadurez de su sistema digestivo, germinan, colonizan el intestino y liberan las toxinas, aunque en muchos casos no se ha podido relacionar con un alimento concreto, el más frecuente ha sido la miel.
• Botulismo por heridas: C. botulinum se establece y se multiplica en los tejidos dañados, produciendo así una neurotoxina que, al absorberse, causa botulismo. Este se ha asociado con heridas traumáticas, abscesos dentales y en consumidores de drogas como quienes se inyectan heroína o esnifan cocaína.

Existen otras dos formas de la enfermedad que no se presentan de forma natural:

• Botulismo por inhalación: Causado por la inhalación de toxinas liberadas accidental o deliberadamente en forma de aerosoles (por ejemplo, en eventos bioterroristas). 
• Botulismo iatrogénico: La forma más reciente de botulismo de origen humano, que puede presentarse como un efecto adverso tras la administración de toxinas por razones médicas o cosméticas.

Entre los alimentos implicados se incluyen productos cárnicos, verduras y hortalizas, alimentos fermentados, entre otros. Las cifras disponibles con datos de Estados Unidos han mostrado a las verduras como el principal vehículo (128 brotes en un período de 24 años). Estos datos permiten conocer no solo la frecuencia, sino el sitio en donde el alimento fue preparado; estas cifras no dejan duda acerca del peso que tiene fundamentalmente el pobre control de las condiciones de tiempo/temperatura que se siguen en el hogar cuando se preparan y envasan estos productos, como es el caso de algunas conservas, situación que contrasta con lo que generalmente acontece en la industria. 

La prevención del botulismo de trasmisión alimentaria se basa en las buenas prácticas de preparación de los alimentos, en particular durante el calentamiento/esterilización, y la higiene. Se puede prevenir mediante la inactivación de la bacteria y sus esporas en los productos termoesterilizados (por ejemplo, en hornos de esterilización) o enlatados, o la inhibición del crecimiento bacteriano y de la producción de toxinas en otros productos. La ebullición puede destruir las formas vegetativas de la bacteria, pero las esporas pueden seguir siendo viables tras horas de ebullición, aunque es posible inactivarlas con tratamientos a muy altas temperaturas, como el enlatado comercial. La pasteurización comercial (incluidos los productos pasteurizados envasados al vacío y ahumados en caliente) no siempre es suficiente para matar todas las esporas y, por consiguiente, la inocuidad de esos productos se deberá basar en la prevención del crecimiento bacteriano y la producción de toxinas. Como ya se mencionó anteriormente, las temperaturas de refrigeración combinadas con el contenido de sal y/o las condiciones de acidez impedirán el crecimiento de la bacteria y la formación de toxinas.

C. botulinum es el único patógeno que cuando se multiplica en el alimento puede generar signos de deterioro, como fermentación con producción de gas, en el caso de alimentos enlatados que se vean “inflados”, o que al abrirse se perciba un cierto grado de acidez, puede considerarse como un indicativo del desarrollo de C. botulinum en ese alimento y como consecuencia la producción de la toxina; esto no quiere decir que todas las latas “infladas” contengan al microorganismo y la toxina, pero si puede ser una señal de alerta.

Referencias:

About Botulism. CDC. 2024 https://www.cdc.gov/botulism/about/index.html

About C. perfringens food poisoning. CDC. 2024 https://www.cdc.gov/clostridium-perfringens/about/index.html

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