Cómo salmonella se adapta & sobrevive en el pollo & en el ambiente

La salmonela es considerada una bacteria mesófila, así tienen amplio rango de temperatura para su desarrollo. La supervivencia al calor se debe genéticamente, a los factores Sigma que pueden detectar alteraciones en la membrana externa y activar genes en respuesta al estrés térmico para que las bacterias se adapten a altas temperaturas. Así, se cree que la resistencia al calor confiere una adaptación previa a las diferentes temperaturas. Particularmente la resistencia al estrés térmico es ampliamente conocida en la Salmonella ser. Senftenberg que tiene una alta resistencia al calor, con una termotolerancia de aproximadamente 30 veces más que la Salmonella ser. Typhimurium.

SUPERVIVENCIA AL FRÍO

En cuanto al frio, la salmonela utiliza proteínas de choque frío (CSP) como respuesta a la rápida adaptación a las reducciones de la temperatura ambiental. Estas proteínas se desarrollan durante la fase de aclimatación de 30°C a 10°C. Se han realizado muchos estudios sobre la capacidad de la Salmonella para aumentar su tasa de supervivencia, expresando CSPs cuando se tratan a baja temperatura (5°C a 10°C) antes de la congelación. Se ha demostrado que Salmonella ser. Enteritidis puede sobrevivir en partes de pollo a 2°C, y en cáscara de huevos a 4°C, mientras que Salmonella ser. Typhimurium sobrevive en pollo picado a 2° C

Interesante comprender que las salmonelas que son expuestas a ambientes ácidos con pH 5,5 a 6,0 pueden presentar posterior tolerancia ácida (ATR) que aumenta el potencial de supervivencia en ambientes extremadamente ácidos (pH 3.0 a 4.0). Algunos datos respecto de los serovares de salmonelas y de los ácidos citan que los aislamientos de Salmonella ser. Kentucky de carcasas de pollo presentaran una mayor sensibilidad al ácido (pH 5.5) en comparación a otros serovares de Salmonella (ser. Enteritidis, ser. Mbandaka y ser. Typhimurium).

En la adaptación al estrés en medio ácido, hay implicación de genes de virulencia. Se ha descrito que la virulencia puede ser activada por el estrés del ácido acético, por ejemplo, con la expresión de genes de la virulencia en respuesta al pH y eso se ha demostrado para diferentes serovares de Salmonella (ser. Typhimurium, ser. Senftenberg, ser. Heidelberg, ser. Mbandanka, ser. Montevideo e ser. Infantis).

Aún, en este tema de resistencia de las salmonelas en la producción de aves, es importante considerar que la supervivencia de las salmonelas en el medio ambiente puede tener otro factor involucrado, la actividad de agua (𝑎𝑤), que, para el crecimiento de la mayoría de las bacterias, incluida la Salmonella, debe ser alta. Si la 𝑎𝑤 es baja, pero no suficiente para matar las salmonelas, puede ocurrir el fenómeno de desecación de las células bacterianas. Las salmonelas pueden estar expuestas al estrés de desecación por numerosos factores presentes en el ambiente de las aves, en el polvo, las heces secas y en los equipamientos, incluso después de los procedimientos de limpieza y desinfección, pueden exponer a la Salmonella a la desecación y la supervivencia

En los diferentes serovares de las salmonelas, se encontró que las cepas de Salmonella ser. Enteritidis, Salmonella ser. Typhimurium y Salmonella ser. Mbandaka son más tolerantes a la desecación.

En términos prácticos, está demostrado que las células de salmonelas adaptadas a la desecación en cama de pollos reutilizada presentaron una mayor resistencia térmica. La temperatura es muy efectiva en la inactivación de las bacterias indeseables. Sin embargo, para obtener un efecto inhibitorio satisfactorio sobre organismos indeseables se debe considerar la temperatura y tiempo de exposición, así como 𝑎𝑤, pH y amoniaco en el manejo en los diferentes tratamientos para reutilización de cama de pollos.

Además de la resistencia actual de las salmonelas al calor, el frío, el pH y la desecación, ellas pueden presentar capacidad de formación de biofilm. Esta formación permite que las salmonelas permanezcan en los diferentes ambientes de la producción avícola, porque favorece la resistencia y persistencia bacteriana, incluso en ambientes hostiles como plantas de procesamiento de aves y plantas de procesamiento de alimentos.

Existen varias definiciones de biofilm, pero se puede decir que es un conjunto de células microbianas que se adhieren irreversiblemente (y no se eliminan fácilmente mediante un lavado suave) a una superficie de material, principalmente, de material de polisacárido. Los organismos asociados con el biofilm también difieren de sus formas planctónicas en relación con los genes que se transcriben.

Las células en estado de biofilm en la naturaleza generalmente persisten en alguna superficie y no son tan puras como en estado no adherido. En este contexto, las células bacterianas en un biofilm tienen la capacidad de intercambiar componentes genéticos a un ritmo mayor y esto puede facilitar la adquisición de nuevos genes para la virulencia y la resistencia ambiental.

Las bacterias productoras de biofilm, como la Salmonella, pueden ser una amenaza grave para la salud pública debido a la posibilidad de que microorganismos patógenos derivados de los biofilm lleguen a contaminar productos alimenticios

La formación de biofilm aumenta la capacidad de las bacterias patógenas para sobrevivir a los factores estresantes que se encuentran comúnmente en las plantas de procesamiento de alimentos o durante la infección en el huésped. Los estudios con formación de biofilm han demostrado que cuando las bacterias se exponen a las hormonas liberadas por el animal durante la situación de estrés (catecolaminas), éstas pueden modificar su capacidad de virulencia de las bacterias para formar biofilm. El estrés ocurre en los pollos por diferentes causas en diferentes momentos, como ejemplo, temperaturas extremas, restricciones de alimento y/o agua, vacunación, gran densidad y exposición a agentes infecciosos.

En este sentido, en uno de nuestros estudios, desarrollado por Hiller y col. (2019), se evaluó la influencia de las catecolaminas en la formación de biofilm en Salmonella ser. Enteritidis. Entre las catecolaminas probadas, la noradrenalina pareció ser más eficiente para estimular la formación de biofilm por las cepas de Salmonella ser. Enteritidis a 12°C. En otro de nuestros estudios, la mayor adherencia a la superficie de Salmonella se demostró cuando se expusieron las cepas de Salmonella ser. Heidelberg a la inducción ácida (datos no publicados).

Aún más, el aumento de la resistencia a la acción de los desinfectantes fue detectado en las salmonelas en biofilm y más allá de esto, los biofilm también confieren resistencia a los antibióticos.

Se probó que biofilm de Salmonella en superficies de plástico, cemento y acero inoxidable son mucho más resistentes a los desinfectantes cloro y yodo en comparación con las células planctónicas.

Otro estudio prueba que, aunque se observó un fuerte efecto del triclosán (1000 μg / ml) en las células de la fase logarítmica, solo se encontró un efecto débil en las células asociadas a biofilm (el triclosán ha sido evaluado por el Comité Científico de Alimentos y la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria para su uso en materiales en contacto con alimentos y clasificado con una restricción de 5 mg / kg de alimento, esta evaluación tuvo en cuenta el uso de triclosán como biocida de superficie). Sin embargo, un ejemplo presenta que salmonelas en biofilm adaptadas al cloruro de benzalconio, mediante la exposición a concentraciones sub inhibitorias durante un cierto período de tiempo, adquirieron la capacidad de sobrevivir a una exposición normalmente letal de este desinfectante

CONTROL Y ELIMINACIÓN DE BIOFILM

• Una estrategia para prevenir la inducción de la adaptación bacteriana a desinfectantes dentro de estructuras biofilm podría ser aumentar sustancialmente la concentración del agente antimicrobiano.
• No obstante, este enfoque podría no garantizar la erradicación del biofilm y sería costoso y no respetuoso con el medio ambiente.
• Una vez que el biofilm ya está establecido, se debe hacer el uso de procesos de limpieza que utilizan acción mecánica, que son una de las medidas más efectivas para su control o eliminación, ya que la fricción produce la ruptura de la matriz, exponiendo capas más profundas y produciendo microorganismos libres para la acción de los productos.

Es posible observar que las salmonelas pueden ser desafiadas a volverse resistentes, ya sea mediante la activación de genes de resistencia al estrés, genes de virulencia o mediante la formación de biofilm.

Las habilidades de las salmonelas para soportar los diferentes desafíos, la mayoría de las veces, son inducidas por el hombre. Cuando los procesos de control no se realizan adecuadamente, las células de salmonelas pueden sobrevivir, desarrollar resistencia y permanecer en el ambiente de producción.

Es plausible señalar que, en la producción avícola moderna, lo que potencialmente permite la permanencia y el aumento de la resistencia de las salmonelas en el campo y en las plantas de procesamiento, son principalmente:

• Fallas en la higiene de los equipos e instalaciones
• Manejo de cama ineficiente
• Tratamiento térmico ineficiente de piensos
• Uso imprudente de antibióticos
• Manejo de las aves bajo estrés

Es necesario prestar atención y mejorar los procesos de manejo y bioseguridad para disminuir la resistencia de salmonelas al medio ambiente y lograr bajar la incidencia en la industria avícola.

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