Las bacterias coliformes se definen como bacilos Gram negativos, móviles o no móviles , que no forman esporas y que poseen β-galactosidasa para producir ácidos y gases a su temperatura óptima de crecimiento de 35-37 °C. [1] Pueden ser aerobios o aerobios facultativos , y son un indicador comúnmente utilizado de baja calidad sanitaria de alimentos, leche y 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 en el sistema gastrointestinal. [1] Aunque las bacterias coliformes normalmente no son 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 consumir. [1] Dichos patógenos incluyen bacterias , virus o protozoos causantes de enfermedades y muchos parásitos multicelulares . [1]
Cada fuente de agua potable debe ser analizada para detectar la presencia de estas bacterias coliformes totales.
Géneros
Los géneros típicos incluyen: [3]
Citrobacter sonbacilos anaerobios facultativos peritricos de entre 0,6 y 6 μm de longitud. [4] Las especies de Citrobacter habitan en 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 de una especie de Citrobacter tienen una tasa de mortalidad de entre el 33 y el 48 %, y los bebés y las personas inmunodeprimidas son más susceptibles. [4]
Enterobacter son bacilos móviles y 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 están fermentando lactosa . [5] Una prueba de indol diferenciará a Enterobacter de Escherichia , ya que Enterobacter es indol negativo y Escherichia es positivo. [5] Enterobacter se distingue de Klebsiella debido a sus diferencias en motilidad. [5]
Las Klebsiella son bacilos gramnegativos inmóviles que miden entre 1 y 2 μm de longitud. [6] Son anaerobios facultativos con una cápsula compuesta de polisacáridos ácidos complejos que les permite soportar 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 los animales, en las aguas residuales y en el suelo. [7] En medios ricos en carbohidratos, las colonias de Klebsiella tienen un 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 en el intestino humano y en los de otros animales de sangre caliente, y son las más comúnmente responsables de causar enfermedades en los seres humanos. [7] Escherichia coli específicamente es el organismo más común visto en el intestino humano y se sabe que causa una variedad de enfermedades en los seres humanos. [9] La mayoría de las cepas de E. coli son móviles y han obtenido muchas de suscaracterísticas de virulencia de la 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 formas de identificar E. coli basándose en la variación de sus polisacáridos O, H y K en su superficie celular o mediante el uso de medios selectivos.
La 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 azul de metileno eosina (EMB), un resultado positivo para E. coli son colonias de color verde metálico en un medio de color púrpura oscuro. También se puede cultivar en Tryptone Bile X-Glucuronide (TBX) para aparecer como colonias azules o verdes después del período de incubación de 24 horas. Escherichia coli tiene un período de incubación de 12 a 72 horas y la temperatura de crecimiento óptima es 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 eficaz de la contaminación fecal. La mayoría de las cepas de E. coli son inofensivas, pero algunas pueden causar enfermedades graves en los humanos. Los síntomas y signos de infección incluyen diarrea sanguinolenta , 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 los distintos tipos de bacterias coliformes es utilizando una placa de agar con azul de metileno y eosina . [12] Esta placa es parcialmente inhibidora de las bacterias Gram (+) y producirá un cambio de color en las colonias bacterianas Gram (-) en función de las capacidades de fermentación de la lactosa . [12] Las bacterias que fermentan la lactosa con fuerza aparecerán de color azul oscuro/morado/negro, y las colonias de E. coli (que también fermenta la lactosa) serán de color oscuro, pero también parecerán tener un brillo verde metálico. Otras bacterias coliformes aparecerán como colonias espesas y viscosas, y las que no fermentan serán incoloras y las que fermentan con debilidad serán rosadas. [ cita requerida ]
E. coli en agar EMB
Incidencia de brotes de coliformes
Escherichia coliO157
Hasta el 15 de noviembre de 2021, siete estados de EE. UU. declararon diez casos de enfermedad 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 de las casas de las personas infectadas estaban contaminados con una cepa de E. coli que coincidía con la cepa causante de la enfermedad. [13] Esto se determinó realizando una secuenciación del genoma completo de la cepa extraída de las espinacas y comparándola con la cepa extraída de las personas infectadas. [13]
Al 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 de Alimentos (CFIA) y Health Canada pudieron determinar que una marca específica de Original Kimchi era la fuente del organismo. [14] El 28 de enero de 2022 y el 6 de febrero de 2022, la CFIA emitió un retiro del mercado de Hankook Original Kimchi. [14]
Detección de bacterias coliformes en agua potable
PCR
La amplificación del gen de la beta-galactosidasa se utiliza para detectar coliformes en general, porque 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 in situ quimioluminiscente
Las áreas específicas del ARNr 16S en el género Enterobacteriaceae están unidas por sondas de oligonucleótidos , lo que ayuda a monitorear la calidad del agua potable. [15] Específicamente, E. coli está marcada con sondas de ácido nucleico peptídico (PNA) marcadas con peroxidasa de soja que se unen a una secuencia específica en su ARNr 16S. Cuando se usa junto con un sustrato quimioluminiscente , se produce luz donde se encuentra cada colonia de E. coli , lo que indica que están presentes en la muestra. [17]
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 brillo metálico verde después de 22 a 24 horas de incubación. Estas colonias pueden confirmarse como coliformes si se inoculan en lauril triptosa (LST), producen gas y luego se inoculan en BGLB. Si hay producción de gas en los tubos BGLB, la prueba es positiva para la presencia de bacterias coliformes. [18]
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