Intoxicación alimentaria por Staphylococcus aureus

Introducción. Importancia de la industria alimentaria

La industria alimentaria tiene gran importancia en la actividad económica. Según el Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación de España, en su “Informe Anual de la Industria Alimentaria Española en el periodo 2017-2018” (MAPA 2019), la industria de alimentación y bebidas es la primera rama del sector industrial con 113.593 millones de € de valor de la producción, lo que representa el 9,4% del PIB, el 24,8% del sector industrial, el 18,0% de las personas ocupadas y el 15,5% del valor añadido.

Además de las cifras macroeconómicas, la repercusión del conjunto de la industria alimentaria en el entorno es enorme, pues no incluye únicamente la transformación del producto y su distribución hasta el consumidor final, sino que influye en la producción primaria, el medio ambiente, el ámbito socio-cultural y la pervivencia económica de numerosas regiones. En este contexto, la mayor concienciación de los consumidores en todos los temas referentes a la nutrición, salubridad de los alimentos y sostenibilidad de los procesos industriales suponen un nuevo reto para la industria.

Desde esta perspectiva, uno de los mayores problemas que pueden presentarse en las plantas de procesado de alimentos es la presencia en el producto final o en sus fases intermedias de microorganismos patógenos que puedan causar toxiinfecciones alimentarias, así como de microorganismos alterantes que reducen la vida comercial de los productos. La imagen de marca y la supervivencia de las empresas alimentarias están relacionadas con la seguridad alimentaria, por ello es imprescindible que se implementen sistemas y procesos que permitan monitorizar continuamente todas las fases productivas, así como los procedimientos de higienización para evitar o minimizar la presencia en los alimentos de estos microorganismos o sus metabolitos.

Staphylococcus aureus. Características y ecología

El género bacteriano Staphylococcus pertenece a la familia de las Staphylococcaceae, se trata de bacterias Gram +, que se presentan en forma de cocos de tamaño entre 0,5-1 µm de diámetro y agrupados en racimos. No forma esporas, es inmóvil y anaerobio facultativo. Aunque S. aureus es la especie más reconocida como causante de enfermedades en humanos, existen otras especies del mismo género que también se relacionan frecuentemente con problemas de salud, como Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus saprophticus, Staphylococcus capitis y Staphylococcus haemolyticus.

Para minimizar el efecto de estas enfermedades y sus consecuencias, un primer paso es conocer las condiciones favorables para el desarrollo del microorganismo, con el fin de evitarlas y dificultar, en la medida de lo posible, su proliferación.  En la tabla 1 se describen los parámetros que afectan a la supervivencia y crecimiento de S. aureus, así como a la producción de toxina.

Tabla 1. Parámetros de supervivencia, crecimiento y producción de toxina de S. aureus (Anses 2012).

Enfermedades causadas por Staphylococcus aureus

Staphylococcus aureus posee numerosos factores de virulencia, en su mayoría componentes de la pared celular, y una variedad de exoproteínas que facilitan la colonización de nuevos hábitats (Al-Bahry et al. 2014). Estas propiedades hacen que Staphyloccocus sea la causa de numerosas infecciones en mamíferos, que van desde afecciones superficiales de la piel, hasta patologías de mayor gravedad, como neumonías, meningitis, síndrome del shock tóxico y sepsis.

Su capacidad para producir la toxina estafilocócica lo convierte en uno de los microorganismos patógenos causantes de enfermedades de origen alimentario. La intoxicación alimentaria por Staphylococcus no resulta de la ingestión de bacterias sino de las toxinas producidas por los microorganismos que están presentes en el alimento contaminado (Argudin et al. 2010). Las enterotoxinas estafilocócicas son altamente estables, capaces de resistir temperaturas de 100°C durante 15-30 minutos, aunque las células viables hayan sido eliminadas (FDA 2012), soportan temperaturas de congelación y el secado, así como la acción de enzimas proteolíticas. Su bajo pH les permite mantenerse completamente funcionales en el tracto gastrointestinal una vez han sido ingeridas. La dosis mínima infecciosa de enterotoxina es de entre 20-144 ng, en función de la sensibilidad de los individuos (Anses 2012), y su presencia puede detectarse para una población de S. aureus de al menos 10⁵ células por gramo de alimento. Los síntomas de la enfermedad aparecen rápidamente, entre 1-6 horas después de la ingestión de la toxina, y cursan en forma de náuseas, vómitos, diarrea, dolor abdominal y postración (Argundin et al. 2010). En casos más severos puede presentarse dolor de cabeza, calambres musculares y alteraciones en la presión arterial y en la frecuencia cardíaca. La recuperación generalmente se produce de forma rápida, entre las 48 y 72 horas después de la aparición de los primeros síntomas, y la mortalidad es excepcional.

Algunas de las cepas de S. aureus, las denominadas MRSA (meticillin resistant Staphylococcus aureus) han adquirido un gen que les otorga resistencia a la meticilina y a todos los demás antibióticos betalactámicos, que incluyen las penicilinas y las cefalosporinas. La primera vez que se notificó la aparición de MRSA fue en 1961, poco después de la incorporación de la meticilina en la medicina humana para tratar los Staphylococcus resistentes a la penicilina (CFSPH 2011). Las cepas MRSA producen infecciones nosocomiales (contraídas en hospitales) y su manifestación más grave es la neumonía nosocomial, enfermedad que puede llegar a ser mortal. (EFSA 2009).

En los Estados Unidos, aproximadamente el 30% de la población está colonizada con S. aureus sensible a la meticilina y el 1,5% por MRSA, constituyendo las fosas nasales el nicho más importante de la bacteria (CFSPH 2011). Si bien la colonización en sí misma no daña al huésped, es un factor de riesgo para desarrollar infecciones sintomáticas posteriores, estos portadores asintomáticos pueden transmitir la bacteria a personas susceptibles de contraer los síntomas de la enfermedad.

Incidencia, peligrosidad y causas de la intoxicación alimentaria producida por S. aureus

En España durante el periodo de 2008-2011 se registraron 137 brotes de enfermedad de transmisión alimentaria originados por Staphylococcus spp. y Staphylococcus aureus, que afectaron a 1.577 personas (lo que representa un 5,2% del total de enfermedades de origen alimentario), de las que 33 requirieron hospitalización (Espinosa et al. 2014). La estimación de la incidencia de la intoxicación por Staphylococcus en USA es de 240.000 casos anuales, que causan 1.000 hospitalizaciones y 6 muertes anualmente (Scallan et al. 2011).

Los alimentos más frecuentemente implicados en intoxicaciones alimentarias por S. aureus varían de un país a otro, debido a la diversidad en los hábitos alimentarios, pero, en general, se trata de alimentos que requieren un considerable grado de manipulación durante su elaboración, que se mantienen a temperaturas ligeramente elevadas después de su preparación y que no son consumidos inmediatamente:

• Carne y productos cárnicos, especialmente platos precocinados.
• Productos a base de huevo.
• Ensaladas (de arroz, verduras).
• Productos de panadería: pasteles rellenos de crema y pasteles de chocolate.
• Sándwiches rellenos.
• Leche y productos lácteos: leche y suero en polvo, quesos frescos y quesos madurados elaborados con leche pasteurizada o cruda.
• Productos precocinados y elaborados de pescado.

Las condiciones incorrectas de manipulación de los alimentos, tanto en la industria alimentaria como en el comercio minorista y en la restauración colectiva, contribuyen a la aparición de un elevado número de brotes de intoxicación por S. aureus (Kadariya et al. 2014; Lakshmikantha 2015). Es importante destacar que la aparición de un brote no se debe a un factor aislado, sino que se precisa de una cadena de anomalías, entre las que se encuentran:

• Tratamiento térmico incorrecto.
• Exposición prolongada de los alimentos preparados a temperatura ambiente.
• Deficiente proceso de refrigeración.
• Contaminación de las manos de los manipuladores de alimentos.
• Limpieza insuficiente de los equipos o utensilios.
• Contaminación de superficies y ambientes de las zonas de almacenamiento.

Como ejemplo de brotes relevantes, pueden mencionarse los siguientes:

• En junio del año 2000 se produjo en Osaka (Japón) un brote masivo de intoxicación alimentaria originado por el consumo de leche reconstituida donde fueron notificados más de 10.000 afectados. Cantidades pequeñas de enterotoxinas estafilocócicas A y H fueron detectadas en la leche reconstituida y en la leche en polvo utilizada (Ikeda 2005).
• Un brote de enfermedad gastrointestinal aguda afectó en Nuevo Mexico a 162 personas en marzo de 1986, de un total de 855 personas a las que se les habían servido un buffet en un club de campo. Los cultivos bacteriológicos permitieron identificar al pavo que se sirvió como origen de la intoxicación (4×10⁷ ufc aureus/gramo). La revisión de los procedimientos de manipulación puso de manifiesto que el pavo se enfrió a temperatura ambiente durante tres horas, suficiente para la proliferación de S. aureus y para la producción de la enterotoxina (CDC 1986).

Control de S. aureus en las industrias de procesado de alimentos

Es necesario establecer diferentes estrategias de control que abarquen todos los aspectos del proceso productivo:

• Mantener niveles elevados de higiene personal de los manipuladores.
• Almacenar los alimentos a temperaturas bajas para evitar o restringir el desarrollo de aureus.
• Evitar las contaminaciones cruzadas durante la elaboración y preparación de alimentos, especialmente durante la manipulación.
• Controlar los flujos de personal y de materiales.
• Verificar los tratamientos térmicos.
• Extremar la higiene en las salas blancas, posteriores al tratamiento térmico.
• Efectuar prácticas frecuentes de limpieza y desinfección de superficies y ambientes.
• Monitorizar el desarrollo y resultados del proceso de higienización.

Los manipuladores de alimentos suelen ser la principal fuente de contaminación (Colombari et al. 2007), por ello debe ejercerse un control eficaz que implique una adecuada formación los operarios, vigilar que se respeten todas las normas de manipulación de alimentos y la utilización de vestuario de protección (atuendo limpio, gorros, guantes y mascarillas), así como el lavado y desinfección de las manos frecuentemente. Complementariamente, es necesario un grado elevado de higiene de las instalaciones y elementos que entran en contacto con el alimento, mediante un diseño higiénico adecuado y aplicando prácticas correctas de limpieza y desinfección con la frecuencia necesaria.

Límites críticos de Staphylococcus en alimentos

Respecto a los límites de Sthapylococcus en alimentos, en la Unión Europea se determinan en el reglamento de criterios microbiológicos aplicables a alimentos (Comisión Europea 2005). En este reglamento se establecen las siguientes normas microbiológicas:

Siendo:
n = número de unidades de la muestra.
m = valor umbral del número de bacterias. El resultado se considerará satisfactorio si todas las unidades que componen la muestra tienen un número de bacterias igual o menor que m.
M = valor límite del número de bacterias. El resultado se considerará no satisfactorio si una o varias unidades que componen la muestra tienen un número de bacterias igual o mayor que M.
c = número de unidades de la muestra, cuyo número de bacterias podrá situarse entre m y M. La muestra seguirá considerándose aceptable si las demás unidades tienen un número de bacterias menor o igual a m.

Referencias

• Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail (Anses) (2012). Staphylococcus aureus et enterotoxines staphylococciques. anses.fr/fr/system/files/MIC2011sa0117Fi.pdf
• Al-Bahry, , Mahmoud, I., Al-Musharafi, S., Nallusamy (2014). S. Staphylococcus aureus Contamination during Food Preparation, Processing and Handling). International Journal of Chemical Engineering and Applications. 5, 389-392. doi: 10.7763/IJCEA.2014.V5.415
• Argudín, M. A., Mendoza, M. C., Rodicio, M. R. (2010). Food poisoning and Staphylococcus aureus enterotoxins. Toxins, 2(7), 1751–1773. doi:10.3390/toxins2071751
• Centers for Disease Control and Prevention – CDC (1986). Staphylococcal Food Poisoning from Turkey at a Country Club Buffet – New Mexico. MMWR 35(46);715-6,721-2. cdc.gov/mmwr/preview/mmwrhtml/00000825.htm.
• Center for food security and public health (CFSPH) (2011). Staphylococcus aureus resistente a la meticilina MRSA. Iowa State University. cfsph.iastate.edu/Factsheets/es/mrsa-es.pdf
• Chiang, Y.C., Liao, W.W., Fan, C.M., Pai, W.Y., Chiou C.S., Tsen, H.Y. (20018). PCR detection of staphylococcal enterotoxins (SEs) N, O, P, Q, R, U, and survey of SE types in Staphylococcus aureus isolates from food-poisoning cases in Taiwan. J. Food Microbiol.121:66–73.
• Colombari V., Mayer, M.D., Laicini, Z.M., Mamizuka, E., Franco, B.D., Destro, M.T., Landgrave, M. (2007). Foodborne outbreak caused by Staphylococcus aureus: phenotypic and genotypic characterization of strains of food and human sources. J. Food Prot., 70:2, 489-493.
• Comisión Europea (2005). Reglamento (CE) nº 2073/2005 de 15 de noviembre de 2005 relativo a los criterios microbiológicos aplicables a los productos alimenticios. eur-lex.europa.eu/legal-content/ES/TXT/PDF/?uri=CELEX:32005R2073&from=ES
• EFSA (2009). Scientific Opinion of the Panel on Biological Hazards on a request from the European Cmmission on Assessment of the Public Health significance of meticillin resistant Staphylococcus aureus (MRSA) in animals and foods. The EFSA Journal 993, 1-73. Opinión científica del Panel de Peligros Biológicos. efsa.europa.eu/cs/BlobServer/Scientific_Opinion/biohaz_op_993_mrsa_en,0.pdf?ssbinary=true
• Espinosa, L., Varela, C., Martínez, E. V., & Cano, R. (2015). Brotes de enfermedades transmitidas por alimentos. España, 2008-2011 (excluye brotes hídricos). Boletín epidemiológico semanal, 22(11), 130-136.
• FDA – Center for Food Safety & Applied Nutrition (2012). Bad Bug Book Foodborne Pathogenic Microorganisms and Natural Toxins Handbook. Staphylococcus aureus. fda.gov/files/food/published/Bad-Bug-Book-2nd-Edition-%28PDF%29.pdf
• Ikeda, T., Tamate, N., Yamaguchi, K., and Makino, S. (2005). Mass Outbreak of Food Poisoning Disease Caused by Small Amounts of Staphylococcal Enterotoxins A and H. Applied and Environmental Microbiology, 71, 2793–2795. asm.org/cgi/reprint/71/5/2793.
• Kadariya J., Smith TC,  (2014). Staphylococcus aureus and staphylococcal food-borne disease: an ongoing challenge in public health. Biomed Research International. 2014. Published online 2014 Apr 1. doi:10.1155/2014/827965
• Lakshmikantha Channaiah. (2015). Staphylococcus aureus food poisoning: Food Safety Risks and Prevention Strategies. Quality Assurance & Food Safety. Recuperado de https://www.qualityassurancemag.com/article/aib0815-staphylococcus-aureus-food-safety-risks/
• Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación (MAPA) (2019). Informe anual de la industria alimentaria española periodo 2017-2018. mapa.gob.es/va/alimentacion/temas/industria-agroalimentaria/Cifras-de-la-industria-alimentaria/default.aspx