Salmonella y Campylobacter son dos de los patógenos zoonóticos con mayor prevalencia en la Unión Europea, causando 94.530 y 246.307 casos, respectivamente, en el último año —EFSA, 2017— (Figura 1).
Si comparamos estos datos con los publicados en el 2016, no se han producido diferencias significativas en el número de casos de Salmonella en humana, sin embargo, por lo que respecta a Campylobacter, se ha producido un incremento de los casos en humanos del 6,1%.
La presencia de E. coli en avicultura
A diferencia de Salmonella y Campylobacter, Escherichia coli no es una bacteria de importancia en salud pública desde el punto de vista de la avicultura, pero sí de gran importancia en el sector, ya que a pesar de encontrarse de manera habitual en el tracto gastrointestinal de las aves, algunas cepas como las APEC —Avian Pathogenic Escherichia coli; en sus siglas inglesas— son responsables de la colibacilosis, enfermedad que provoca grandes pérdidas económicas en el sector avícola —WHO, 2011— (Figuras).
La principal fuente de infección de Salmonella y Campylobacter son, respectivamente, los huevos y la carne de pollo poco cocinada, o una contaminación cruzada por unas malas prácticas de higiene —EFSA, 2015—
Programas contra el control de Salmonella
En este contexto, en el 2007 se implantaron los PNCS — Programas Nacionales de Control de Salmonella— regulados por el Reglamento (CE) N.º 2160/2003, cuyo objetivo fue reducir la prevalencia de la bacteria a unos niveles inferiores o iguales al 1% para el pollo de engorde, gallina reproductora y pavos y menor o igual al 2% en el caso de gallina ponedora
Sin embargo, a pesar de las medidas que se siguen tomando, como son los rigurosos programas de vacunación, de limpieza y desinfección, medidas de bioseguridad y estudios epidemiológicos, los últimos datos publicados por la EFSA recogen un aumento de la prevalencia de Salmonella en gallina ponedora en la mayoría de los países de la Unión Europea —EFSA, 2017—.
Estudiando la presencia de Campylobacter
Por lo que respecta a Campylobacter, estudios realizados por la EFSA en el 2008 concluyeron que las canales de pollo estaban contaminadas por la bacteria en un 75,8%. A raíz de este estudio y dada la alta prevalencia de la bacteria, el 1 de enero del 2018 entró en vigor el Reglamento (UE) 2017/1495 que modifica el 2073/2005 (CE) relativo a los criterios microbiológicos aplicables a los alimentos, por lo que se refiere a Campylobacter en las canales de pollo de engorde, con el objeto controlar la contaminación de las canales de pollo durante el proceso de sacrificio tras la etapa de refrigeración.
Control de E. coli
En el caso de E.coli, el control de la bacteria se consigue a través de planes vacunales, medidas de bioseguridad y empleo de antibióticos. Sin embargo, la aparición de resistencias antimicrobianas o genes de virulencia que confieren estas resistencias —Ej: gen mcr-1 induce resistencias frente a la colistina en E.coli— está alentando la búsqueda de alternativas aplicables en campo, como es el empleo de bacteriófagos.
Empleo de bacteriófagos como solución al problema
Los bacteriófagos son virus que infectan y se replican en células procariotas hasta producir su lisis —García et al., 2008— (Figura 3). Se trata de bactericidas naturales y probablemente uno de los microorganismos más ampliamente distribuidos en la biosfera —Loc Carrillo et al., 2005—.
Fueron descubiertos con anterioridad a los antibióticos y empleados para combatir diversas enfermedades como el cólera, la tuberculosis y la enteritis por Campylobacter, entre otras —Sherman et al., 2008—. Sin embargo, el descubrimiento de los antibióticos, sumado a una falta de desconocimiento sobre la biología de los bacteriófagos, hizo que se abandonara la terapia fágica a partir de los años 40, en favor de la terapia antibiótica —Meunier et al., 2015; Nallelyt et al., 2010—.
La efectividad de la terapia fágica viene determinada por el título de bacteriófagos líticos que empleemos, el tipo de aplicación y el periodo de aplicación —Wernicki et al., 2017—
Tipos de bacteriófagos
Se diferencian dos tipos de bacteriófagos en
función de su ciclo de vida, líticos o lisogénicos.
Bateriófagos líticos o virulentos
El ciclo consta de las siguientes fases: anclaje, adsorción o fijación, penetración o inyección, eclipse, ensamblaje y, finalmente, lisis o ruptura.
Bateriófagos lisogénicos
Este tipo de ciclo facilita el desarrollo de resistencias bacterianas frente a los bacteriófagos (Wright et al., 2013; Grant et al., 2015).
Ventajas que presentan los bacteriófagos
Especificidad
Las principales ventajas que presentan los bacteriófagos son, en primer lugar, su especificidad. Esto implica que atacarán solo a aquellas bacterias diana frente a las que dirijamos la terapia en la granja (Salmonella específica, E.coli específica y Campylobacter específico), sin afectar al resto de la microbiota intestinal comensal del animal.
Autorreplicación
En segundo lugar, su poder de autorreplicación, ya que son capaces de producir nuevos viriones, aumentando su eficacia como antimicrobiano y evitando su aplicación de manera repetida.
Bajo coste de producción
Por último, el bajo coste de producción puede implicar menores costes en la producción avícola.
La bibliografía pone en evidencia el efecto de los bacteriófagos frente a estas bacterias, como es en el caso de su uso contra Salmonella, donde se han descrito reducciones significativas en el tracto digestivo, en el contenido cecal y en diferentes órganos de las aves tras la administración de un cocktail de bacteriófagos vía oral —Flortentín et al., 2005; Atterbury et al., 2007—.
Debido al carácter intracelular de la Salmonella —Pamer et al., 2008—, la acción del bacteriófago puede dificultarse al no tener la capacidad de introducirse en la célula eucariota, y, por lo tanto, no poder contactar con la bacteria. Así, su aplicación en las instalaciones como higienizante, previa a una limpieza y desinfección de las naves, constituiría una aproximación interesante.
Por lo que respecta a Campylobacter, su empleo puede reducir hasta 2 log la concentración de Campylobacter en los ciegos —Wagenaar et al., 2005; Carvalho et al., 2010—. La aplicación de los bacteriófagos directamente en la canal reduce la prevalencia de la bacteria en 2 log. Esto podría reducir hasta 30 veces la incidencia de Campylobacter en humanos —Myga Nowak at al., 2016—.
En cuanto a E.coli, varios autores describen reducciones significativas de mortalidad y morbilidad, en pollos, tras el empleo de bacteriófagos —Huff et al., 2002; Barrow et al., 1998; Oliveira et al., 2010—. En este sentido, Huff et al., 2002 reportaron reducciones del 100% sobre la mortalidad en pollos enfrentados con E.coli tras haber sido tratados con bacteriófagos
Además, demostraron que el efecto de los bacteriófagos es comparable al efecto de la Enrofloxacina frente a este patógeno y propusieron que el empleo de ambos antimicrobianos de manera conjunta podría resultar eficaz para el control de la colibacilosis —Huff et al., 2009—.
En los últimos años se está valorando la fagoterapia como una alternativa a los antibióticos y una herramienta prometedora para controlar la presencia de las bacterias diana en la granja debido a que los bacteriófagos son efectivos, seguros, autolimitantes y de bajo coste
- Es importante secuenciarlos y caracterizarlos, para saber qué tipo de bacteriófago se está introduciendo en la explotación (lítico o lisogénico). De esta manera, se evita la aplicación de bacteriófagos de ciclo de vida lisogénico, los cuales podrían introducir genes de virulencia, genes de resistencia, y/o mutaciones bacterianas —Wernicki et al. 2017—.
- Por el momento, se considera la aplicación de los bacteriófagos como medida complementaria a los antibióticos y/o medidas de bioseguridad, y no como sustitución a las medidas ya implantadas en las granjas y mataderos.
Todas estas ventajas hacen de ellos una herramienta prometedora para el control de bacterias de importancia en el sector avícola como es el caso de Salmonella, Campylobacter y E.coli
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