Dosis mínima infecciosa

El concepto de dosis mínima infectiva ( DMI ), también conocida como dosis infecciosa , se ha utilizado tradicionalmente para los microorganismos infecciosos que contaminan los alimentos. La MID 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 provocar 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) de 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 usando 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 ^{[ cita necesaria ]}

Esta formulación ha servido de 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 se remonta al siglo XX, ^[3]^[4] cuando la evaluación cuantitativa de riesgos maduró como disciplina dentro del campo de la seguridad alimentaria.

Una bacteria infecciosa en un alimento puede provocar diversos efectos, como diarrea , vómitos , sepsis , meningitis , síndrome de Guillain-Barré y la muerte. La mayoría de las veces, a medida que aumenta la dosis, aumenta la gravedad de los efectos patológicos y muchas veces 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 llega a su máximo.

Sin embargo, entre las personas que han ingerido la misma dosis, no todas se ven afectadas. La proporción de personas afectadas se llama 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 este efecto. Cuando la respuesta es inferior a aproximadamente el 10%, se observa que existe una relación estrictamente proporcional entre dosis y respuesta:

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

dónde:

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

No se debe confundir la relación dosis-efecto y 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. Como resultado, la dosis infecciosa mínima es exactamente igual a una célula bacteriana, desviándose de la noción tradicional de MID. 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, es 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, hay en el mercado alimentos en los que, por ejemplo, sólo una porción de cada cien está contaminada. La probabilidad del efecto considerado es entonces de r/100. Si uno entre diez mil está contaminado, la probabilidad pasa a r/10.000, y así sucesivamente. La línea que representa la relación se puede extender hacia cero: no hay umbral.

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

{\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; Además, se puede utilizar para evaluar la eficacia de medicamentos 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 valores de D1 (dosis causante del efecto considerada en el 1% de los consumidores expuestos al peligro): ^{[ cita necesaria ]}

Escherichia coli (EHEC), síndrome urémico hemolítico 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: 9,5x10 ⁹ células bacterianas.

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

D1 yr dependen no sólo de la bacteria y del efecto considerado, sino también de la pertenencia a categorías de consumidores susceptibles a la enfermedad; por lo tanto, existen tantas curvas dosis-respuesta como patógenos, efectos sobre 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 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 bacteria patógena se asocia con una baja probabilidad de enfermedad, la infección aún es posible. Esto contribuye a casos esporádicos de enfermedades transmitidas por alimentos en la población. No existe ninguna 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 al producir toxinas , en lugar de infecciones como la ETEC . Algunos sintetizan una toxina sólo cuando su concentración en el alimento antes de la ingestión supera un umbral, como Staphylococcus aureus y Bacillus cereus . No se les aplica el concepto de MID, pero existe una concentración por debajo de la cual no constituyen un peligro para la salud del consumidor.

Ver también

Referencias

Stella, P., Cerf, O., Koutsoumanis, KP, Nguyen-The, C., Sofos, JN, Valero, A. & 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.
ANSES, la Agencia Francesa de Seguridad y Salud Alimentaria, Medioambiental 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".

^ 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 .
^ Jilbert, Allison R.; Molinero, 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 después de la inoculación del virus en dosis bajas: el genoma del ADN de un virus es infeccioso en patos recién nacidos". Virología . 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". La Revista de Ciencias Toxicológicas . 35 (1): 1–8. doi :10.2131/jts.35.1. ISSN 1880-3989. PMID 20118619.
^ Calabrese, Edward J. (julio de 2002). "Hormesis: visión cambiante de la dosis-respuesta, un relato personal de la historia y el estado actual". Investigación de mutaciones . 511 (3): 181–189. doi :10.1016/s1383-5742(02)00013-3. ISSN 0027-5107. PMID 12088716.
^ MacNair, Craig R.; Stokes, Jonathan M.; francés, Shawn; Myers, Cullen L.; Iyer, Kali R.; Marrón, Eric D. (15 de diciembre de 2016). "Un enfoque basado en células para caracterizar compuestos antimicrobianos mediante respuesta cinética a la dosis". Química bioorgánica y medicinal . 24 (24): 6315–6319. doi :10.1016/j.bmc.2016.09.053. ISSN 1464-3391. PMID 27713016.