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Bacillus cereus

Introducción.

Es un bacilo formador de esporas responsable de intoxicacionesalimentarias, siendo su hábitat natural el suelo, contamina con frecuenciacereales, leche, budines, cremas pasteurizadas y especias, entre otros alimentos.

La Organización Mundial de la Salud (OMS) estima que las enfermedadescausadas por alimentos contaminados constituyen uno de los problemassanitarios más difundidos en la actualidad ( 1)

Los casos de intoxicaciones o enfermedades por alimentos malpreparados o contaminados por este microorganismo suelen ser frecuentes apesar de que son perfectamente evitables; la primer descripción de un brote degastroenteritis data de principios de 1900 (2.)

En nuestro país casos de brotes de ETA denunciados y confirmados, poreste tipo de microorganismos han sido esporádicos, 3 brotes en los últimos 9 años( 3)

B. cereus puede producir dos enterotoxinas: la toxina diarreica y la toxinaemética. Los síntomas de la toxiinfección tienen dos formas de presentación conpresencia de diarrea, dolores abdominales y vómitos. Su período de incubaciónvaría de 4 a 16 horas luego de la ingesta del alimento contaminado.

Los Laboratorios de Microbiología Alimentaria de los Municipios coninfraestructura y capacidad analítica han realizado un seguimiento preventivode este tipo de microorganismos en los alimentos que por su naturaleza puedenrepresentar un vehículo de contaminación.

La resistencia térmica de esporas de B. cereus en un medio con elevadocontenido de agua vuelve a este microorganismo un potencial peligro para eldesarrollo de una intoxicación, si las medidas higiénico sanitarias y deelaboración no son las adecuadas.

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Taxonomía.

La familia Bacillaceae contiene una diversidad de bacterias formadoras deesporas incluyendo desde aerobios estrictos hasta anaerobios obligados, cocos ybacilos, tanto psicrófilos como termófilos (4).

Es un microorganismo gram positivo en los cultivos jóvenes y a medidaque envejece puede verse como gram variable o gram negativo. Las esporasaparecen claras en la tinción de gram y verdes con la tinción de esporas estaspueden estar dentro de la pared bacteriana o puede deformar la pared.

Las temperaturas de crecimiento: mínima están entre 15ºC a 20ºC y lamáxima es entre 40ºC a 45ºC con una óptimo de 37ºC. (5)

Tiene una morfología celular similar a la del B.anthracis pero a diferenciade éste, en general es móvil y no es susceptible a la penicilina o al fago gamma.(5)

La producción de esporas en presencia de oxígeno es un rasgo que defineel género, así como su morfología. Son saprofitos ampliamente distribuidos en elambiente natural en suelos de todo tipo, y puede ser encontrado en el polvo y enel aire, por lo tanto tiene considerable oportunidad para estar presente en o sobrelos alimentos. Las esporas fácilmente sobreviven la distribución en polvos yaerosoles siendo vehiculizadas desde estos lugares a otros habitats. Losalimentos secos como condimentos, leche en polvo y harinas pueden estarcontaminadas con esporas. ( 5 )

Intoxicación alimentaria: Significado clínico.

Nos referiremos esencialmente al papel del Bacillus cereus en laintoxicación alimentaria dejando de lado las actividades purulenta y necrotizantecutáneas que pueden verse. Bacillus cereus causa intoxicaciones alimentarias através de la ingesta de alimentos contaminados. En general se admite que, debidoa la levedad del cuadro y a que la detección microbiológica de esta bacteria no serealiza rutinariamente en pacientes diarreicos, la incidencia real puede sersuperior a la estimada. Mas si tenemos en cuenta, que el cuadro clínico seconfunde a menudo con los producidos por Staphylococcus aureus y Clostridiumperfringens, dependiendo de que toxina esté involucrada.

La intoxicación alimentaria puede ocurrir cuando los alimentos sonpreparados y mantenidos sin la adecuada refrigeración durante horas antes de serservidos. El consumo de alimentos que contienen 105 B.cereus/g o más puede

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provocarla. (5). Los alimentos vinculados a brotes han sido carne y verdurascocidas, arroz frito o hervido, crema de vainilla, sopas, leche y brotes devegetales crudos.( 2 )

Bacillus cereus produce dos enterotoxinas durante su crecimientoexponencial: la toxina diarreica y la toxina emética que dan lugar a dos formasclínicas distintas de intoxicación alimentaria.

El síndrome emético está producido por una toxina preformada ytermoestable, al igual que la de S.aureus. Se asocia frecuentemente con arrozfrito contaminado, tiene un período de incubación corto, habitualmente de 1 a 6horas y predominan los síntomas gastrointestinales altos manifestados pornáuseas y vómitos. Este hecho ha llevado a confundir la intoxicación por B.cereusy atribuirla a S.aureus. El síndrome diarreico por el contrario, está producido por laingestión de alimentos inadecuadamente refrigerados. Resulta de la esporulacióndel organismo in vivo y de la producción de una enterotoxina diferente de laanterior, preformada y termolábil tiene un período de incubación más largo quepromedia entre 10 y 12 horas y las manifestaciones se relacionan con laafectación gastrointestinal baja similar a la intoxicación por Clostridiun perfringens. Los síntomas son dolor abdominal, diarrea acuosa profusa, tenesmo y nauseasque generalmente duran 12-24 hrs. y en algunos pacientes pueden durar mástiempo, de 2 a 10 días.(6)

El aislamiento de Bacillus cereus de las heces de los pacientes no esdocumentación suficiente del brote, a menos que se obtengan cultivos negativosde materia fecal de un adecuado grupo control. (7) Se puede realizar tipificaciónserológica para estudios epidemiológicos de disponer de los antisueros.

La intoxicación alimentaria por Bacillus cereus es autolimitada y norequiere tratamiento antimicrobiano, el tratamiento es sintomático yocasionalmente es necesario rehidratación.( 6)

Diagnóstico de laboratorio.

1. Laboratorio de Microbiología Alimentaria

Se toma una muestra representativa del alimento sospechoso teniendo encuenta que la distribución de la contaminación no es uniforme por lo que seaconseja tomar mas de una muestra, con un “n” (número de unidades demuestra) igual a 5. Se transportan rápidamente al laboratorio, se aconsejarefrigerarlas, hasta el momento de procesarlas.

Se realiza una dilución de 1:10 en diluyente apropiado ( agua peptonada,fosfato buffer salino, etc.) por cada muestra (n=5), se homogeinizainstrumentalmente 2 minutos aproximadamente a 2.000 rpm (Stomaker) y sepreparan las diluciones seriadas, inoculándose en superficie un medio selectivo

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cuantitativo en placa como el mannitol-egg yolk-polimixina agar ( MYP )( 5). Seincuban las placas a 35ºC durante 24 hrs, en caso de duda se dejan 24 hrs. másen incubación. Colonias típicas de color rosado rodeadas de un halo deprecipitación por la lecitinasa fácilmente identificables hacen sospechar lapresencia de B.cereus. Se efectúa el conteo de las unidades formadoras decolonia (ufc) características y se confirman mediante tinción de gram , y lasdeterminaciones bioquímicas correspondientes según los criterios de la tabla 1(5).

Table 1. Differential characteristics of large-celled Group I Bacillus species ( * BacteriologicalAnalytical Manual) (5)

Feature B.cereus B.thuringiensis B.mycoides B.anthracis B.megaterium

Gram reaction +(a) + + + +Catalase + + + + +Motility +/-(b) +/- -(c) - +/-Reduction of nitrate + +/ + + -(d)Tyrosine decomposed + + +/- -(d) +/-Lysozyme-resistant + + + + -Egg yolk reaction + + + + -Anaerobic utilization of glucose + + + + -VP reaction + + + + -Acid produced from mannitol - - - - +Hemolysis (Sheep RBC) + + + -(d) -Knownpathogenicity(e)/characteristic

producesenterotoxins

Endotoxincrystalspathogenic toinsects

rhizoidalgrowth

Pathogenicto animalsand humans

a +, 90-100% of strains are positive.b +/-, 50-50% of strains are positive.c -, 90-100% of strains are negative.d -, Most strains are negative.

Limitaciones de la técnica. El método descrito se usa en el análisis derutina de alimentos y aunque comercialmente hay kits para detección de toxina,

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el alto costo, y la corta vida útil de los mismos, (menos de un año en plaza) hacenesporádico su uso en nuestro medio.

2. Laboratorio Clínico

La búsqueda e identificación de B.cereus en el laboratorio clínico en loscoprocultivos no es rutinaria. La incidencia de portadores sanos asintomáticos, enla población es frecuente, 14% de los adultos sanos tienen colonización transitoriagastrointestinal (7) por lo tanto en las investigaciones de un brote los aislamientoscualitativos son insuficientes. Por este motivo, el análisis del alimento es defundamental importancia para poder confirmar el agente etiológico.

El aislamiento de un número significativo de unidades formadoras decolonias en el alimento y la recuperación de la misma cepa ( identificada porserovariedad, fagos, plásmidos, etc.) en las muestras clínicas (heces) de lospacientes durante la fase aguda de la enfermedad dan la confirmación de queB.cereus está involucrado en el brote.

En la práctica es raro que estos dos criterios se obtengan al mismotiempo, es difícil aislar el microorganismo en las muestras clínicas en el númeroadecuado y así mismo obtener restos de alimentos sospechosos, donde sedetecte cuantitativamente el microorganismo o su toxina.

A los datos epidemiológicos (característica de la enfermedad, período deincubación, etc.) y a los resultados de laboratorio, hay que sumarle la inspecciónpor personal especializado en tecnología alimentaria del local de producción deforma de poder llegar a una conclusión sobre el agente etiológico.(8)

Resultados de laboratorio.

El aislamiento e identificación de B.cereus no es un análisis de rutina,realizándose la búsqueda e identificación en aquellos alimentos que por sunaturaleza y por los datos clínicos ante una denuncia pudieran guiar a la posiblepresencia de este microorganismo. Por este motivo, la incidencia es baja en lasintoxicaciones, si se suma que no siempre se obtiene restos de alimentosrepresentativos de lo consumido por las personas intoxicadas.

En nuestro país han sido identificados 3 brotes debido a estemicroorganismo en los últimos 9 años que afectaron un total de 115 personas,siendo los alimentos farináceos identificados en un 33% de los casos. El mayornúmero de personas afectadas en un solo brote, 65 son debido a una intoxicaciónen un comedor. De este total de casos notificados al sistema de Vigilanciaepidemiológica solo un caso corresponde a los últimos 3 años con un total de 9personas afectadas en el interior del país. ( 3)

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El Laboratorio de Microbiología de la IMM ha realizado estudiosprogramados en especias y masas rellenas ( crema pastelera, crema, chocolatey sambayón) tratando de identificar la presencia de B.cereus .

De un total de mil masas analizadas, solo un 21% estaban contaminadascon B.cereus, la presencia de este microorganismo, no es deseable y puede serperfectamente evitada. En el estudio realizado en especias se encontró que el41% de las muestras analizadas fueron positivas para la presencia de B.cereus ;y 18 % B.cereus var. mycoides (Bergey’s classification) .De ellos el 33% de lasmuestras tenia valores superiores a 1.0 x 10 6 (12). Este valor representa unpeligro potencial de intoxicación alimentaria para los consumidores.

Prevención.

La principal medida es el manejo adecuado de los alimentos. Si los alimentos sepreparan de modo que la temperatura se mantenga entre 30 y 50 grados sepermite la proliferación vegetativa, cuando se las deja enfriar de forma lenta, lasesporas se multiplican y elaboran la toxina (9).

Las esporas resistentes al calor sobreviven a la ebullición y germinan comosucede cuando el arroz hervido se deja fuera de la heladera. La fritura rápida o elrecalentamiento breve a temperaturas bajas antes de servir el alimento no sonadecuados para destruir la toxina termoestable preformada.

El enfriamiento rápido y la refrigeración de alimentos, preparado en grandescantidades, contribuye en forma decisiva a prevenir la enfermedad .En cualquiercaso, la aparición de la enfermedad implica la ingestión del alimento contaminadocon las suficientes bacterias o toxinas para vencer la resistencia del huésped.(10)Las informaciones epidemiológicas indican que entre los factores másimportantes relacionados con la aparición de brotes de intoxicaciones alimentariasse encuentran las operaciones inadecuadas que se efectúan luego de la cocción,por ejemplo si el enfriamiento es demasiado lento permitiendo que algunas partesdel alimento mantengan temperaturas peligrosos entre 10°C y 60°C. por más de 4horas. También el recalentamiento debe ser rápido para que el alimento pase porla franja de temperaturas peligrosas entre 10°C y 60°C en el menor tiempo (11).El mantener los alimentos en esta franja de temperaturas constituye un puntocrítico.El objetivo primario para la inocuidad de los alimentos es proteger la salud públicafrente a riesgos asociados con los alimentos lo más efectivamente posible através de la implementación de medidas adecuadas (11).

Los hábitos alimentarios en las zonas urbanas, están cambiandomundialmente y en nuestro país se puede ver este fenómeno no sólo enMontevideo, los locales expendedores de comida rápida, comida oriental y lista

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para el consumo ( tipo ensaladas y bandejas) van aumentando en desmedro debares y restaurantes tradicionales.

Todos estos cambios ha llevado a plantear una nueva estrategia demonitoreo y control en este tipo de negocios elaboradores. La búsqueda ycuantificación de microorganismos como B. cereus pasa a ser una necesidad,para prevenir y minimizar posibles brotes de ETA.

Los productores, los procesadores y los comerciantes de alimentos debenoperar según los principios de las Buenas Prácticas deAgricultura/Higiene/Manufactura siendo fundamental educar en estas áreas,como forma de prevención. (11)

Referencias bibliográficas.

1. COMISION DEL CODEX ALIMENTARIUShttp://www.fao.org/WAICENT/OIS/PRESS_NE/PRESSSPA/2001/prsp0143.htm[consultado 2 de abril 20002]

2. Food-borne Patogens . Monograph N°4 Clostridium perfringens Bacilluscereus; Oxoid ,1998

3. INPPAZ OPS/OMS VIGILANCIA DE ENFERMEDADES TRASMITIDAS PORALIMENTOS http://intranet.inppaz.org.ar/nhp/ve/ehome.asp [consultado 10 demarzo]

4. Logan N Turnbull P Bacillus and Recently Derived Genera en Manual ofClinical Microbiology Murria Baron Pfaller Tenover Yolken 7ma edition AmericanSociety for Microbiology (Washington DC), 2000

5. Bacteriological Analytical Manual Chapter 14 Bacillus cereus January 2001 http://www.cfsan.fda.gov/~ebam/bam-14.html

6. Tauxe R Foodborne disease in Mandell Douglas and Benett’s Principes andPractice of Infectius Diseases 2000

7. Bradley R Tilton R Weissfeld A Laboratory Diagnosis of Bacterial DiarrheaCumith 12 October 1980

8. Codex Alimentarius .Requisitos generales (Higiene de los Alimentos) Vol 1B.Seg. Ed. 1995 FAO/OMS

9. Codex Alimentarius Requisitos Generales (Higiene de los Alimentos)Suplemento a Vol 1B 1998 FAO/OMS

10. Betty Hobbs, Higiene y Toxicología de los Alimentos ,1986 Editorial Acribia.

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11. Codex Alimentarius requisitos generales Suplemento al Volumen 1 se. Ed.1993 FAO/OMS

12. Deambrosis, N; da Silva, A.;Incidence of Bacillus cereus in spices . 3rd WorldCongress Foodborne Infections and Intoxications. 1992 Berlin.