Dosis infecciosa mínima

El concepto de dosis infecciosa mínima ( DIM ), también conocida como dosis infecciosa , se ha utilizado tradicionalmente para microorganismos infecciosos que contaminan los alimentos. La DIM se definió como la cantidad de microorganismos ingeridos (la dosis) a partir de la cual se observa una patología en el consumidor. Por ejemplo, para causar trastornos gastrointestinales , el alimento debe contener más de 100 000 Salmonella por gramo o 1000 por gramo para la salmonelosis . ^[¹^] Sin embargo, algunos virus como el DHBV (virus de la hepatitis B del pato) pueden causar infecciones con una sola partícula viral . ^[²^] Para conocer la dosis ingerida, también es necesario conocer la masa de la porción. Esto se puede calcular utilizando la siguiente fórmula:

{\ce {d\ =\ c\times m}}

dónde:

${\ce {d}}$ = número de bacterias, es decir, dosis
${\ce {c}}$ = concentración de bacterias
${\ce {m}}$ = masa

Esta formulación ha servido de base para el razonamiento que permite establecer las concentraciones máximas permitidas por los criterios reglamentarios microbiológicos destinados a proteger la salud de los consumidores.

Relación dosis-efecto y dosis-respuesta

El concepto de relación dosis-respuesta se remonta a 1493, pero su uso moderno llega al siglo XX, ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]} a medida que la evaluación cuantitativa de riesgos maduró como una disciplina dentro del campo de la seguridad alimentaria.

Una bacteria infecciosa presente en los alimentos puede causar diversos efectos, como diarrea , vómitos , sepsis , meningitis , síndrome de Guillain-Barré e incluso la muerte. Generalmente, a medida que aumenta la dosis, aumenta la gravedad de los efectos patológicos, y suele establecerse una relación dosis-respuesta. Por ejemplo, cuanto mayor sea la dosis de Salmonella , mayor será la diarrea que se presente poco después de la ingestión, hasta alcanzar su máxima intensidad.

Sin embargo, entre las personas que han ingerido la misma dosis, no todas se ven afectadas. La proporción de personas afectadas se denomina respuesta. Por lo tanto, la relación dosis-respuesta para un efecto determinado (por ejemplo, diarrea) es la relación entre la dosis y la probabilidad de experimentar dicho efecto. Cuando la respuesta es inferior al 10%, se observa una relación estrictamente proporcional entre la dosis y la respuesta.

{\ce {P\propto r\times d}}

dónde:

${\ce {P}}$ = probabilidad del efecto considerado
${\ce {r}}$ = respuesta
${\ce {d}}$ = dosis

No se deben confundir la relación dosis-efecto con la relación dosis-respuesta.

Consecuencias

La existencia de esta relación tiene una primera consecuencia importante: el factor de proporcionalidad, simbolizado por la letra r, corresponde precisamente a la probabilidad del efecto considerado cuando la dosis es igual a una célula bacteriana. En consecuencia, la dosis mínima infectiva es exactamente igual a una célula bacteriana, lo que difiere de la noción tradicional de la DMI. La proporcionalidad tiene una segunda consecuencia: cuando la dosis se divide por diez, la probabilidad de observar el efecto también se divide por diez.

Además, se trata de una relación sin umbral. En la práctica industrial, se hace todo lo posible por reducir la probabilidad de que una porción contenga la bacteria. Por lo tanto, existen en el mercado alimentos en los que, por ejemplo, solo una porción de cada cien está contaminada. La probabilidad del efecto considerado es entonces r/100. Si una de cada diez mil está contaminada, la probabilidad aumenta a r/10 000, y así sucesivamente. La línea que representa la relación puede extenderse hacia cero: no existe un umbral.

Si la probabilidad de no estar infectado al exponerse a una bacteria es $1-r$ entonces la probabilidad de no estar infectado por $n$ bacterias sería $(1-r)^{n}\approx \exp(-nr),$ por lo tanto la probabilidad de estar infectado es $1-\exp(-nr).$ Para los lectores familiarizados con la noción de D50 (la dosis que causa el efecto en el 50% de los consumidores expuestos al peligro), en la mayoría de los casos se aplica la siguiente relación:

D_{50}={\frac {-{\text{ln}}(0.50)}{r}}\approx {\frac {0.69}{r}}

Comparaciones

Para comparar las relaciones dosis-respuesta de diferentes efectos causados por la misma bacteria, o del mismo efecto causado por diferentes bacterias, se pueden comparar directamente los valores de r; también se puede utilizar para evaluar la eficacia de fármacos como los antibióticos. ^{[ 5 ]} Sin embargo, puede ser más fácil comparar las dosis que causan el efecto en el 50% o el 1% de los consumidores. Estos son los valores de D1 (dosis que causa el efecto considerado en el 1% de los consumidores expuestos al riesgo):

Escherichia coli (EHEC), síndrome hemolítico-urémico en niños menores de 6 años: 8,4 células bacterianas;
Escherichia coli (EHEC), síndrome hemolítico-urémico en niños de 6 a 14 años: 41,9 células bacterianas;
Listeria monocytogenes , listeriosis grave en la población general: 4,2 × 10 ¹¹ células bacterianas;
Listeria monocytogenes , listeriosis grave en la población susceptible: 9,5 × 10 ⁹ células bacterianas.

Estos ejemplos ponen de relieve dos cosas importantes:

D1 y r dependen no solo de la bacteria y del efecto considerado, sino también de la pertenencia a categorías de consumidores susceptibles a la enfermedad; por lo tanto, hay tantas curvas dosis-respuesta como patógenos, efectos en la salud y sensibilidades de los individuos expuestos;
Para las bacterias de los ejemplos anteriores, los órdenes de magnitud de los valores de D1 son profundamente diferentes. Por lo tanto, las prácticas de higiene y las medidas de control que las empresas de la cadena alimentaria deben implementar contra estas bacterias no son comparables.

Gestión de riesgos

Si bien el consumo de una dosis baja de bacterias patógenas se asocia con una baja probabilidad de enfermedad, la infección sigue siendo posible. Esto contribuye a los casos esporádicos de enfermedades transmitidas por los alimentos en la población. No existe una concentración bacteriana en los alimentos por debajo de la cual se garantice la ausencia de epidemia .

bacterias toxigénicas

Algunas bacterias transmitidas por los alimentos pueden causar enfermedades mediante la producción de toxinas , en lugar de infecciones como la ETEC . Algunas sintetizan una toxina solo cuando su concentración en el alimento antes de la ingestión supera un umbral, como Staphylococcus aureus y Bacillus cereus . El concepto de MID no se aplica a estas bacterias, pero existe una concentración por debajo de la cual no representan un peligro para la salud del consumidor.

Véase también

Referencias

↑ Canadá, Agencia de Salud Pública de (17 de septiembre de 2001). "Hojas de datos de seguridad de patógenos: Sustancias infecciosas – Salmonella enterica spp." . www.canada.ca . Consultado el 5 de marzo de 2024 .
↑ Jilbert, Allison R.; Miller, Darren S.; Scougall, Cathy A.; Turnbull, Helen; Burrell, Christopher J. (diciembre de 1996). "Cinética de la infección por el virus de la hepatitis B en patos tras la inoculación con dosis bajas de virus: un genoma de ADN viral es infeccioso en patos neonatos" . Virology . 226 (2): 338– 345. doi : 10.1006/viro.1996.0661 . ISSN 0042-6822 . PMID 8955053 .
↑ Waddell, William J. (febrero de 2010). "Historia de la respuesta a la dosis" . The Journal of Toxicological Sciences . 35 (1): 1– 8. doi : 10.2131/jts.35.1 . ISSN 1880-3989 . PMID 20118619 .
↑ Calabrese, Edward J. (julio de 2002). "Hormesis: una visión cambiante de la relación dosis-respuesta, un relato personal de la historia y el estado actual". Mutation Research . 511 (3): 181– 189. Bibcode : 2002MRRMR.511..181C . doi : 10.1016/s1383-5742(02)00013-3 . ISSN 0027-5107 . PMID 12088716 .
↑ MacNair, Craig R.; Stokes, Jonathan M.; French, Shawn; Myers, Cullen L.; Iyer, Kali R.; Brown, Eric D. (15 de diciembre de 2016). "Un enfoque basado en células para caracterizar compuestos antimicrobianos a través de la respuesta cinética a la dosis". Bioorganic & Medicinal Chemistry . 24 (24): 6315– 6319. doi : 10.1016/j.bmc.2016.09.053 . ISSN 1464-3391 . PMID 27713016 .

Fuentes generales

Stella, P., Cerf, O., Koutsoumanis, KP, Nguyen-The, C., Sofos, JN, Valero, A. y Zwietering, MH (2013) Clasificación de la seguridad microbiológica de los alimentos: una nueva herramienta y su aplicación a productos compuestos. Trends in Food Science & Technology 33 (2): 124–138.
La ANSES, la Agencia Francesa de Seguridad Alimentaria, Ambiental y Laboral, clasifica como poblaciones susceptibles a "personas con una probabilidad superior a la media de desarrollar, tras la exposición al peligro alimentario, síntomas de la enfermedad o formas graves de la misma".

[1] Canadá, Agencia de Salud Pública de (17 de septiembre de 2001). "Hojas de datos de seguridad de patógenos: Sustancias infecciosas – Salmonella enterica spp." . www.canada.ca . Consultado el 5 de marzo de 2024 .

[2] Jilbert, Allison R.; Miller, Darren S.; Scougall, Cathy A.; Turnbull, Helen; Burrell, Christopher J. (diciembre de 1996). "Cinética de la infección por el virus de la hepatitis B en patos tras la inoculación con dosis bajas de virus: un genoma de ADN viral es infeccioso en patos neonatos" . Virology . 226 (2): 338– 345. doi : 10.1006/viro.1996.0661 . ISSN 0042-6822 . PMID 8955053 .

[3] Waddell, William J. (febrero de 2010). "Historia de la respuesta a la dosis" . The Journal of Toxicological Sciences . 35 (1): 1– 8. doi : 10.2131/jts.35.1 . ISSN 1880-3989 . PMID 20118619 .

[4] Calabrese, Edward J. (julio de 2002). "Hormesis: una visión cambiante de la relación dosis-respuesta, un relato personal de la historia y el estado actual". Mutation Research . 511 (3): 181– 189. Bibcode : 2002MRRMR.511..181C . doi : 10.1016/s1383-5742(02)00013-3 . ISSN 0027-5107 . PMID 12088716 .

[5] MacNair, Craig R.; Stokes, Jonathan M.; French, Shawn; Myers, Cullen L.; Iyer, Kali R.; Brown, Eric D. (15 de diciembre de 2016). "Un enfoque basado en células para caracterizar compuestos antimicrobianos a través de la respuesta cinética a la dosis". Bioorganic & Medicinal Chemistry . 24 (24): 6315– 6319. doi : 10.1016/j.bmc.2016.09.053 . ISSN 1464-3391 . PMID 27713016 .

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