Dosis infecciosa mínima

El concepto de dosis mínima infecciosa ( DMI ), también conocida como dosis infecciosa , se ha utilizado tradicionalmente para los microorganismos infecciosos que contaminan los alimentos. La DMI se definió como el número de microorganismos ingeridos (la dosis) a partir de los cuales 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) necesitan tan solo 9,5 x 10(9) virus por mililitro para causar infecciones hepáticas ^[2] . Para conocer la dosis ingerida, también es necesario conocer la masa de la porción. Esto se puede calcular utilizando la siguiente fórmula:

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

dónde:

• ${\displaystyle {\ce {d}}}$= número de bacterias, es decir, dosis
• ${\displaystyle {\ce {c}}}$= concentración de bacterias
• ${\displaystyle {\ce {m}}}$= masa ^{[ cita requerida ]}

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

Relación dosis-efecto y relación dosis-respuesta

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

Una bacteria infecciosa presente en un alimento puede provocar diversos efectos, como diarrea , vómitos , sepsis , meningitis , síndrome de Guillain-Barré y muerte. La mayoría de las veces, a medida que aumenta la dosis, aumenta la gravedad de los efectos patológicos y, a menudo, se puede establecer una "relación dosis-efecto". Por ejemplo, cuanto mayor es la dosis de Salmonella , más diarrea se produce poco después de la ingestión hasta que alcanza su máximo.

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

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

dónde:

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

La relación dosis-efecto y la relación dosis-respuesta no deben confundirse.

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 infecciosa es exactamente igual a una célula bacteriana, desviándose de la noción tradicional de 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 para reducir la probabilidad de que una porción contenga la bacteria. Por tanto, en el mercado existen 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 porción de cada diez mil está contaminada, la probabilidad pasa a r/10.000, y así sucesivamente. La línea que representa la relación puede extenderse hasta cero: no hay umbral.

Si la probabilidad de no ser infectado al ser expuesto a una bacteria es entonces la probabilidad de no ser infectado por n bacterias sería entonces la probabilidad de ser infectado es Para los lectores familiarizados con el concepto 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: ${\displaystyle 1-r}$ ${\displaystyle (1-r)^{n}\approx \exp(-nr),}$ ${\displaystyle 1-\exp(-nr).}$

${\displaystyle {\ce {D50\ =\ -Ln(0.50)\ /\ r\ \approx 0.7\ /\ r}}}$

Comparaciones

Para comparar las relaciones dosis-respuesta para diferentes efectos causados ​​por la misma bacteria, o para el mismo efecto causado por diferentes bacterias, se pueden comparar directamente los valores de r; también se puede utilizar para evaluar la eficacia de un medicamento 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 considerada en el 1% de los consumidores expuestos al peligro): ^{[ cita requerida ]}

• 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: 4,2x10 ¹¹ células bacterianas;
• Listeria monocytogenes , listeriosis grave en la población susceptible: 9,5x109 ^células bacterianas.

Estos ejemplos resaltan dos cosas importantes: ^{[¿ según quién? ]}

1. D1 y r dependen no sólo de la bacteria y del efecto considerado, sino también de la pertenencia a categorías de consumidores susceptibles a la enfermedad; por tanto, existen tantas curvas dosis-respuesta como patógenos, efectos sobre la salud y sensibilidades de los individuos expuestos;
2. En el caso de 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

Aunque el consumo de una dosis baja de bacterias patógenas se asocia a una baja probabilidad de enfermedad, la infección sigue siendo posible. Esto contribuye a que se produzcan 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 pueda garantizar la ausencia de epidemias .

Bacterias toxigénicas

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

Véase también

• Carga viral
• Unidad formadora de placa
• Cuantificación del virus

Referencias

• 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. Tendencias en Ciencia y Tecnología de los Alimentos 33 (2): 124–138.
• La ANSES, Agencia Francesa de Salud y Seguridad Alimentaria, Ambiental y Laboral, clasifica en poblaciones susceptibles a "las 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 enfermedad".

1. Canadá, Agencia de Salud Pública de (17 de septiembre de 2001). "Fichas 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 de una dosis baja del virus: un genoma de ADN viral es infeccioso en patos neonatos". Virología . 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". Revista de Ciencias Toxicológicas . 35 (1): 1–8. doi :10.2131/jts.35.1. ISSN  1880-3989. PMID  20118619.
4. Calabrese, Edward J. (julio de 2002). "Hormesis: cambio de perspectiva sobre la relación dosis-respuesta, un relato personal de la historia y el estado actual". Mutation Research . 511 (3): 181–189. 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 a la dosis cinética". Química bioorgánica y medicinal . 24 (24): 6315–6319. doi :10.1016/j.bmc.2016.09.053. ISSN  1464-3391. PMID  27713016.