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Escherichia coli Las bacterias coliformes se definen como bacilos Gram negativos móviles o inmóviles que no forman esporas y que poseen β-galactosidasa para producir ácidos y ga...

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Escherichia coli

Las bacterias coliformes se definen como bacilos Gram negativos móviles o inmóviles que no forman esporas y que poseen β-galactosidasa para producir ácidos y gases bajo su temperatura óptima de crecimiento de 35–37 °C. [ 1 ] Pueden ser aerobios o aerobios facultativos , y son un indicador comúnmente utilizado de la baja calidad sanitaria de los alimentos, la leche y el agua. [ 2 ] Los coliformes se pueden encontrar en el medio acuático, en el suelo y en la vegetación; están universalmente presentes en grandes cantidades en las heces de los animales de sangre caliente, ya que se sabe que habitan el sistema gastrointestinal. [ 1 ] Si bien las bacterias coliformes no suelen ser la causa de enfermedades graves, son fáciles de cultivar , y su presencia se utiliza para inferir que otros organismos patógenos de origen fecal pueden estar presentes en una muestra, o que dicha muestra no es segura para el consumo. [ 1 ] Dichos patógenos incluyen bacterias , virus o protozoos causantes de enfermedades y muchos parásitos multicelulares . [ 1 ] Todas las fuentes de agua potable deben analizarse para detectar la presencia de estas bacterias coliformes totales. 

General

Los géneros típicos incluyen: [ 3 ]

  • Citrobacter son bacilos peritricos anaerobios facultativos de entre 0,6 y 6 μm de longitud. [ 4 ] Las especies de Citrobacter habitan la flora intestinal sin causar daño, pero pueden provocar infecciones del tracto urinario, bacteriemia , abscesos cerebrales, neumonía , sepsis intraabdominal, meningitis e infecciones articulares si se les da la oportunidad. [ 4 ] Las infecciones por especies de Citrobacter tienen una tasa de mortalidad de entre el 33 y el 48 %, siendo los lactantes y las personas inmunocomprometidas más susceptibles. [ 4 ]
  • Enterobacter son bacilos móviles flagelados conocidos por causar infecciones como bacteriemia , infecciones del tracto respiratorio, infecciones del tracto urinario , infecciones de áreas donde se realizó cirugía y, en casos extremos, meningitis , sinusitis y osteomielitis . [ 5 ] Para determinar la presencia de Enterobacter en una muestra, primero se cultivan en agar MacConkey para confirmar que fermentan la lactosa . [ 5 ] Una prueba de indol diferenciará Enterobacter de Escherichia , ya que Enterobacter es indol negativo y Escherichia es positivo. [ 5 ] Enterobacter se distingue de Klebsiella debido a sus diferencias en la motilidad. [ 5 ]
  • Klebsiella son bacilos Gram negativos inmóviles que varían de 1 a 2 μm de longitud. [ 6 ] Son anaerobios facultativos con una cápsula compuesta de polisacáridos ácidos complejos que les permite resistir la desecación durante varios meses. [ 6 ] Klebsiella pneumoniae es la especie de Klebsiella más común que se encuentra en humanos, en el tracto gastrointestinal de animales, en aguas residuales y en el suelo. [ 7 ] En medios ricos en carbohidratos, las colonias de Klebsiella aparecen de color blanco grisáceo con una superficie externa mucosa. [ 6 ] El medio utilizado para seleccionar especies de Klebsiella en una muestra mixta es un agar que incluye ornitina, rafinosa y citrato de Koser, donde los miembros de este género formarán colonias amarillas de aspecto húmedo. [ 8 ]
  • Las especies de Escherichia normalmente habitan el intestino humano y el de otros animales de sangre caliente, y son las más comúnmente responsables de causar enfermedades en humanos. [ 7 ] Escherichia coli específicamente es el organismo más común que se encuentra en el intestino humano y se sabe que causa una variedad de enfermedades en humanos. [ 9 ] La mayoría de las cepas de E. coli son móviles y han obtenido muchas de sus características de virulencia por transferencia horizontal de genes . [ 9 ] Hay varios patotipos diferentes de E. coli que causansíndromes gastrointestinales : E. coli diarreogénica (DEC), E. coli enterotoxigénica (ETEC); EPEC; E. coli productora de toxina Shiga (STEC), que incluye EHEC; E. coli enteroagregativa (EAEC); y E. coli enteroinvasiva (EIEC). [ 9 ] Hay diferentes maneras de identificar E. coli basadas en la variación de sus polisacáridos O, H y K en su superficie celular o mediante el uso de medios selectivos.

Escherichia coli ( E. coli ) se puede distinguir de la mayoría de los demás coliformes por su capacidad de fermentar la lactosa a 44 °C en la prueba de coliformes fecales , y por su crecimiento y reacción de color en ciertos tipos de medios de cultivo. Cuando se cultiva en una placa de eosina azul de metileno (EMB), un resultado positivo para E. coli son colonias verde metálico en un medio púrpura oscuro. También se puede cultivar en triptona bilis X-glucurónido (TBX) para aparecer como colonias azules o verdes después de un período de incubación de 24 horas. Escherichia coli tiene un período de incubación de 12 a 72 horas con una temperatura óptima de crecimiento de 37 °C. A diferencia del grupo general de coliformes, E. coli es casi exclusivamente de origen fecal y su presencia es, por lo tanto, una confirmación efectiva de contaminación fecal. La mayoría de las cepas de E. coli son inofensivas, pero algunas pueden causar enfermedades graves en humanos. Los síntomas y signos de infección incluyen diarrea con sangre , calambres estomacales , vómitos y, ocasionalmente, fiebre . La bacteria también puede causar neumonía , otras enfermedades respiratorias e infecciones del tracto urinario . [ 10 ] [ 11 ]

Una forma sencilla de diferenciar entre distintos tipos de bacterias coliformes es mediante una placa de agar eosina-azul de metileno . [ 12 ] Esta placa es parcialmente inhibitoria para las bacterias Gram (+) y producirá un cambio de color en las colonias de bacterias Gram (-) según su capacidad de fermentación de lactosa . [ 12 ] Las bacterias que fermentan la lactosa con fuerza aparecerán de color azul oscuro/púrpura/negro, y las colonias de E. coli (que también fermenta la lactosa) serán de color oscuro, pero también presentarán un brillo verde metálico. Otras bacterias coliformes aparecerán como colonias gruesas y viscosas; las que no fermentan serán incoloras y las que fermentan débilmente serán rosadas.

E. coli en agar EMB

Incidencia de brotes de coliformes

Escherichia coli O157

Hasta el 15 de noviembre de 2021, siete estados de EE. UU. declararon diez casos de enfermedades causadas por una cepa de E. coli O157:H7. [ 13 ] Estos casos se notificaron entre el 15 y el 27 de octubre de 2021, y el Departamento de Agricultura de Minnesota y la FDA llevaron a cabo una investigación. [ 13 ] Se concluyó que los paquetes de espinacas recolectados en los hogares de personas infectadas estaban contaminados con una cepa de E. coli que coincidía con la cepa causante de la enfermedad. [ 13 ] Esto se determinó mediante la secuenciación del genoma completo de la cepa extraída de las espinacas y su comparación con la cepa tomada de individuos infectados. [ 13 ]

Hasta el 7 de febrero de 2022, las provincias de Alberta y Saskatchewan en Canadá informaron un total de catorce casos confirmados de enfermedades causadas por la cepa E. coli O157. [ 14 ] Estos casos se notificaron entre diciembre de 2021 y enero de 2022, y la Agencia de Salud Pública de Canadá (PHAC), la Agencia Canadiense de Inspección Alimentaria (CFIA) y Salud Canadá pudieron determinar que una marca específica de Kimchi Original era la fuente del microorganismo. [ 14 ] El 28 de enero de 2022 y el 6 de febrero de 2022, la CFIA emitió un retiro del mercado del Kimchi Original Hankook. [ 14 ]

Detección de bacterias coliformes en agua potable

PCR

La amplificación del gen de la beta-galactosidasa se utiliza para detectar coliformes en general, ya que todos los organismos coliformes producen este compuesto. [ 15 ] La amplificación de la beta-D-glucuronidasa se utiliza para detectar E. coli, o la amplificación de su (s) gen(es) de verotoxina para detectar E. coli productora de verotoxina . [ 15 ] [ 16 ]

Hibridación quimioluminiscente in situ

En el género Enterobacteriaceae , ciertas regiones del ARNr 16S se unen a sondas de oligonucleótidos , lo que facilita el monitoreo de la calidad del agua potable. [ 15 ] Específicamente, la E. coli se marca con sondas de ácido nucleico peptídico (PNA) marcadas con peroxidasa de soja, las cuales se unen a una secuencia específica en su ARNr 16S. Al utilizarse junto con un sustrato quimioluminiscente , se produce luz en la ubicación de cada colonia de E. coli , lo que indica su presencia en la muestra. [ 17 ]

agar bilis rojo violeta

El medio sólido se utiliza para cultivar coliformes fermentadores de lactosa y emplea un indicador de pH rojo neutro . Aparecen colonias rosadas cuando se fermenta la lactosa, rodeadas de bilis precipitada . Para confirmar si estas colonias son coliformes, se transfieren a un medio de cultivo de bilis con lactosa verde brillante (BGLB) y se incuban. Si se observa gas tras la incubación, se confirma la presencia de coliformes en la muestra. [ 18 ]

Método de filtración por membrana

Las muestras de prueba se filtran a través de papel de filtro estándar y luego se transfieren a medios de agar M-endo o LES Endo. Las colonias aparecen de color rojo rosado con un brillo metálico verde después de 22 a 24 horas de incubación. Estas colonias se pueden confirmar como coliformes si se inoculan en triptosa lauril (LST), producen gas y luego se inoculan en BGLB. Si hay producción de gas en los tubos de BGLB, la prueba es positiva para la presencia de bacterias coliformes. [ 18 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 4 Li D, Liu S (2019). "Monitoreo de la calidad del agua en la acuicultura". Monitoreo y gestión de la calidad del agua . Elsevier. págs. 303–328 . doi : 10.1016/b978-0-12-811330-1.00012-0 . ISBN  978-0-12-811330-1. S2CID 133759843 . 
  2. ↑ Martin NH, Trmčić A, Hsieh TH, Boor KJ, Wiedmann M (2016). "El papel evolutivo de los coliformes como indicadores de condiciones de procesamiento antihigiénicas en los productos lácteos" . Frontiers in Microbiology . 7 : 1549. doi : 10.3389/fmicb.2016.01549 . PMC 5043024. PMID 27746769 .  
  3. ↑ La microbiología del agua potable (2002) – Parte 1 – Calidad del agua y salud pública (PDF) . Agencia de Medio Ambiente (Informe). Bristol, Reino Unido. 2002.
  4. 1 2 3 "Hojas de datos de seguridad de patógenos: Sustancias infecciosas – Citrobacter spp . " Agencia de Salud Pública de Canadá . 30 de abril de 2012. Consultado el 23 de marzo de 2022 .
  5. 1 2 3 4 Ramirez D, Giron M (2022). "Infecciones por Enterobacter". StatPearls . Treasure Island (FL): StatPearls Publishing. PMID 32644722. Recuperado el 23 de marzo de 2022 . 
  6. 1 2 3 Gráfico H (01/01/2012). "27 – Klebsiella, enterobacter, proteus y otras enterobacterias: Neumonía; infección del tracto urinario; infección oportunista". En Greenwood D, Barer M, Slack R, Irving W (eds.). Microbiología médica (Decimoctava ed.). Edimburgo: Churchill Livingstone. págs. 290–297 . doi : 10.1016/b978-0-7020-4089-4.00042-1 . ISBN   978-0-7020-4089-4.
  7. 1 2 Berman JJ (2019-01-01). «Capítulo 3 – Bacterias». En Berman JJ (ed.). Guía taxonómica de enfermedades infecciosas (Segunda edición). Academic Press. págs. 39–119 . doi : 10.1016/b978-0-12-817576-7.00003-1 . ISBN   978-0-12-817576-7. S2CID 239067047 . 
  8. ↑ Bruce SK, Schick DG, Tanaka L, Jimenez EM, Montgomerie JZ (junio de 1981). "Medio selectivo para el aislamiento de Klebsiella pneumoniae" . Journal of Clinical Microbiology . 13 (6): 1114– 1116. doi : 10.1128/jcm.13.6.1114-1116.1981 . PMC 273960. PMID 7019238 .  
  9. 1 2 3 Bennett JE, Dolin R, Blaser MJ (agosto de 2019). Principios y práctica de las enfermedades infecciosas de Mandell, Douglas y Bennett . Elsevier. págs. 2669–2685 . ISBN  9780323482554.
  10. ↑ Todar K. " E. coli patógena " . Libro de texto en línea de bacteriología . Departamento de Bacteriología de la Universidad de Wisconsin-Madison . Consultado el 30 de noviembre de 2007 .
  11. ↑ " Escherichia coli " . Centro Nacional de Enfermedades Infecciosas Emergentes y Zoonóticas de los CDC . Consultado el 2 de octubre de 2012 .
  12. 1 2 Leininger DJ, Roberson JR, Elvinger F (mayo de 2001). "Uso de agar eosina-azul de metileno para diferenciar Escherichia coli de otros patógenos gramnegativos de mastitis" . Journal of Veterinary Diagnostic Investigation . 13 (3): 273– 275. doi : 10.1177/104063870101300319 . PMID 11482612. S2CID 22611000 .  
  13. 1 2 3 4 "Investigación del brote de E. coli O157:H7 – Espinacas (noviembre de 2021)" . Centro para la Seguridad Alimentaria y la Nutrición Aplicada . Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. 06/01/2022.
  14. 1 2 3 "Aviso de salud pública: Brote de infecciones por E. coli vinculado al Kimchi Original de la marca Hankook (solo caracteres coreanos)" . Agencia de Salud Pública de Canadá . 29 de enero de 2022. Consultado el 24 de marzo de 2022 .
  15. 1 2 3 Rompré A, Servais P, Baudart J, de-Roubin MR, Laurent P (marzo de 2002). "Detección y enumeración de coliformes en agua potable: métodos actuales y enfoques emergentes". Journal of Microbiological Methods . 49 (1): 31– 54. doi : 10.1016/S0167-7012(01)00351-7 . PMID 11777581 . 
  16. ↑ Holland JL, Louie L, Simor AE, Louie M (noviembre de 2000). "Detección por PCR de Escherichia coli O157:H7 directamente de las heces: evaluación de métodos de extracción comerciales para purificar el ADN fecal" . Journal of Clinical Microbiology . 38 (11): 4108– 4113. doi : 10.1128/JCM.38.11.4108-4113.2000 . PMC 87549. PMID 11060076 .  
  17. ↑ Stender H, Broomer AJ, Oliveira K, Perry-O'Keefe H, Hyldig-Nielsen JJ, Sage A, Coull J (enero de 2001). "Detección, identificación y enumeración rápidas de células de Escherichia coli en agua municipal mediante hibridación in situ quimioluminiscente" . Applied and Environmental Microbiology . 67 (1): 142– 147. Bibcode : 2001ApEnM..67..142S . doi : 10.1128/aem.67.1.142-147.2001 . PMC 92533. PMID 11133438 .  
  18. 1 2 Calidad del agua. Recuento de Escherichia coli y bacterias coliformes , BSI British Standards, doi : 10.3403/bseniso9308 , consultado el 3 de marzo de 2022.
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