UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAMPA MICROBIOLOGIA DE ALIMENTOS Microrganismos causadores de toxinfecções alimentares Profª. Drª. Caroline Costa Moraes Vários agentes causadores de doenças no homem podem ser transmitidos pelos alimentos: ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ Produtos químicos Toxinas naturais de plantas e de animais Vírus Parasitas Bactérias Microrganismos patogênicos Fungos As toxinfecções alimentares de origem microbiana ocorrem devido à presença de microrganismos em quantidades que se tornam prejudiciais à saúde do homem. Esses microrganismos estão em todas as partes: ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ No nosso corpo (nariz, boca, pele, mãos) No ar No solo Na água Nos utensílios de cozinha (talheres, pratos e vasilhas) Nos equipamentos (liquidificador, batedeiras) As toxinfecções alimentares acometem principalmente crianças e idosos. Cuidados redobrados no meses mais quentes ◦ T ambiente = T ótima de crescimento dos MO As causas que fazem com que um alimento se torne impróprio para o consumo, geralmente são: ◦ Temperatura de conservação inadequada; ◦ Falta de higiene em seu preparo e ou conservação, ◦ Utilização de alimentos de origem duvidosa, principalmente perecíveis. Intestino grosso: • Retém o material sólido não absorvido • Microbiota intestinal benéfica bifidobactérias • Ambiente com baixo teor de oxigênio • MO anaeróbios estritos ou facultativos MO patogênicos Enteropatogênicos • Patologia se expressa no trato gastrintestinal • Alguns são poucos invasores • Limitam a camada epitelial • Outros são bastante invasivos • Alcançam as correntes circulatórias Sintoma mais comum ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ Vômitos, Diarréias, Dor abdominal, Náusea, Febre. doenças de origem alimentar podem não se limitar ao trato gastrintestinal, mas afetar outros órgãos causando distúrbio no sistema nervoso, corrente circulatória, aparelho genital e fígado Mecanismo de defesa do organismo: Ingestão de alimentos com um ou mais MO patogênico ou suas toxinas não necessariamente causará doença Irá causar doença se os mecanismos naturais de defesa do individuo estiverem defasados Os mecanismos são: Acidez estomacal Mucosa intestinal Ácidos biliares Motilidade intestinal Microbiota intestinal bifidobactérias Competem pelos nutrientes disponíveis INTOXICAÇÃO X INFECÇÃO Intoxicação: ingestão de alimentos contendo a toxina microbiana préformada. Clostridium botulinum Staphylococcus aureus Bacillus cereus (forma emética) Fungos produtores de micotoxinas INFECÇÃO: ingestão de células viáveis do microrganismo Invasivos Após a colonização, penetram e invadem os tecido Toxigênicos Formação de toxinas quando o microrganismos multiplica-se, esporula ou sofre lise . Salmonella L. monocytogenes Shigella E. coli (EIEC) E. coli (EHEC, ETEC) C. perfringens V. cholerae Campylobacter jejuni Clostridium botulinum Bacilos G(+), formadores de esporos, flagelos peritríqueos, anaeróbios estritos Botulus linguiça Amplamente distribuído na natureza (solo e água principal) Tipos de toxina: A, B, C1, C2, D, E, F e G botulismo clássico, botulismo de lesão e botulismo infantil Mais grave processo de doença alimentar 1 μg de toxina é letal Produção da toxina ocorre durante a reprodução bacteriana Toxina termolábil : 80ºC por 30 min ou 100ºC pouco minutos Período de incubação: 12 a 36h após ingestão da toxina Sintomas: problemas gastrointestinais, dificuldade de deglutição, visão dupla, parada respiratória, parada cardíaca Tratamento: anti-soro e lavagens estomacal e intestinal. Toxina não é formada em pH <4,5. Alimentos associados: de pH elevado e ambiente anaeróbio (conservas vegetais, hambúrgueres, patês) Medidas de controle: tratamento térmico adequado, acidificação, redução da Aa, uso de nitratos e nitritos Staphylococcus aureus Cocos G(+), facultativas anaeróbias, mas crescem melhor em aerobiose Mucosa nasal, garganta, cabelo e pele. Associado a baixas condições de higiene 7- 47,8ºC com produção de toxina de 10º-46ºC Suportam altas concentrações de NaCl (10-20%) Crescem em Aw até 0,83. Toxina termoestável Intoxicação acontece quando 106 células/g de alimento. Alimentos associados: muito manipulados (pizzas, produtos de confeitaria...) Medidas de controle: condições higiênico-sanitária satisfatória, refrigeração adequada, não manter alimentos aquecido em temperatura que favoreça o crescimento Bacillus cereus Bacilos G(+), formadores peritríqueos, aeróbios de esporos, flagelos Degradam um grande número de substratos Reservatório natural: solo Temperatura: 10-48ºC pH: 4,9 – 9,3 Síndrome emética (toxina termoestável) e síndrome diarréica (toxina produzida no intestino delgado) Período de incubação: 1-5h (emética) 8-16h (diarréica) Contagens entre 105 e 107 células/g para doença Alimentos associados: arroz frito, alimentos amiláceos, leite em pó, sopas em pó toxina diarréica: termolábil (55ºC por 20 min) Toxina emética: termorresistente (126ºC por 90 min) Produção da toxina: fase logaritmica de crescimento e/ou esporulação Medidas de controle: tratamento térmico adequado, manutenção da temperatura acima de 65ºC depois do alimento pronto, resfriamento rápido para armazenar Salmonella Bacilos G(-), anaeróbios facultativos Reservatório: trato intestinal dos homens e animais Salmonella enterica (2000 sorotipos) : antiga Salmonella tiphy atualmente Salmonella enterica serovar (ou sorotipo) Typhi ou Salmonella Tiphy Febre tifóide, febre entérica e enterocolites Alimentos associados: ovos, maioneses, frango Medidas de controle: descongelamento adequado, tratamento térmico adequado (ovo com gema mole), controle de recontaminação Bactéria gram (+) Forma de bastonete curto Não esporulado Mobilidade pelo flagelo peritríquio Anaeróbios facultativos Crescimento entre 2,5 a 44ºC – relatos a 0ºC pH 4,5 a 9,5 Sobrevive em altas concentrações de sal Amplamente disseminada na natureza: homens, animais e ambiente. Listeria monocytogenes Reservatório: amplamente distribuído também nos homens e animais na natureza e Suporta sucessivos congelamentos e descongelamentos Alta mortalidade em imunodeprimidos, debilitados, recémnascidos Alimentos associados: leite cru, pasteurizado, carnes de diferentes animais Medidas de controle: limpeza e sanificação de equipamentos e utensílios, evitar contaminação cruzada Mulheres grávidas Recém- nascidos Pessoas idosas Pacientes imunocomprometidos Vítimas de câncer Recém-transplantados Pessoas em diálise Pacientes aidéticos Sintomas: Infecção de mulheres grávidas pode ser assintomática ou caracterizado por influenza com febre, mialgia e dor de cabeça Abortos espontâneos, morte fetal, septicemia neonatal e meningite Em adultos: Infecções do sistema nervoso central, meningite, infecções parenquimais Sintomas de gastroenterite Vegetais, laticínios, carne e produtos do mar Leite pasteurizado resitência térmica Mais especificamente: Leite achocolatado Milho Sorvete Manteiga Queijo leve Produtos de carne Camarão Salmão defumado truta Em adultos: 109UFC/mL em leite achocolatado 106UFC/g em milho Para os grupos de risco o nível é bem mais baixo: 104UFC/g em sorvete Ano N° de casos por milhão de pessoas 1990 7,7 1993 4,2 1194 5,8 1995 4,4 1996 3,7 1997 4,7 1998 5,2 Expansão da indústria agroalimentar Uso de estocagem a frio Demanda do consumo de alimentos 85-95% dos casos de listeriose alimentos contaminados A contaminação pode estar na linha de produção Meio ambiente utensílios Contaminação do produto final ≠ da matéria-prima Gênero Escherichia Bastonetes de 1,1 a 1,5 por 2 a 6 micrometros Gram negativos Anaeróbios facultativos Móvel através de um flagelo Não esporulados fermentam glicose com produção de gás Habitat trato intestinal do homem e animais de sangue quente Causador de infecções Ser vivo mais estudado pelo homem Temperatura ótima: 35 a 37ºC pH ótimo: 6,5 a 7,5 Disseminação: material fecal e por meio de vários veículos pode vir a contaminar a água e o alimento Sintomas: diarréias intensa, febre, náuseas, vômitos, dores abdominais, fezes sanguinolentas Período de incubação> 6 a 36h Duração: 1 a 4 dias Quadro 6: Cepas de E. coli e sintoma relacionado Microrganismo E. Coli enteroagregativa E. Coli enterohemorrágica E. Coli enteroinvasiva E. Coli enteropatogênica E. Coli enterotoxigênica Sintomas Diarréia Diarréia, Diarréia com sangue, Sindrome Uremica Hemolítica Diarréia com sangue Diarréia Diarréia E. coli O157:H7 Isolada em 1982 consumo de hambúrguer no EUA 2000 infecções/ano com 250 mortes nos EUA Caso mais famoso Sakai City ,Japão em 1996 com 5700 casos registrados Grupo de risco : crianças entre 4 e 5 anos É muito tolerante ao ácido Tolerante ao frio sobrevive abaixo de 5°C Diferencia-se pela habilidade de secretar Shiga toxina Dois tipos de genes : stx1 e stx2 Alta taxa de mutação (100 vezes mais rápida que o normal) Papel crucial do patógeno fator de virulência Fator clinacamente mais importante: produção da citotoxina Siga-like toxina (SL I e SL II) Infecção com bacteriófago stx 1 e stx 2 SL I homóloga a da Shigella dysenteriae SL II 56% homóloga a SL I Fator de virulência final habilidade de aderir e colonizar a superfície do intestino Papel da Shiga toxina na progressão da doença: ataca sistema nervoso central e pâncreas Célula se une a superfície da mucosa do intestino liberação de toxina mais concentrada Principais alimentos envolvidos Carne mal cozida Leite cru Água não clorada Cidra de maçã Queijo Outros alimentos Iogurte Salame Molho de tomate Países com casos documentados EUA Canadá U.K África Japão Argentina Arábia Saudita Sintomas Cólica abdominais Diarréia com sangue Vômito e febre Síndrome Urêmica Hemolítica (HUS) (2 – 8% dos pacientes) Tratamento da doença Até hoje não é conhecido, o usual é hidratação do paciente. Pacientes com HUS necessitam diálise ou transfusão de sangue. Uso de antibióticos pode aumenta a produção da toxina. Figura 2: mostra que crianças abaixo de 10 anos apresentam maior incidência de caso de Listeriose e E.coli 0157:H7 em relação a outras faixas etárias Características do microrganismo: Bacilos Gram-negativos Microaerófilos (ambiente com 5% O2) Necessário dióxido de carbono para o crescimento Trato intestinal de amimais e humanos Propriedades potencialmente patogênicas - aderência e colonização - caráter invasivo - produção de citotoxina e uma enterotoxina (similar a da cólera) Rapdamente destruídas pelo calor (10 min a 60ºC) Gênero Campylobacter 14 espécies 7 ou 8 causam doenças no homem Alimentos envolvidos: Carne Vegetais Leite não pasteurizado Água Dose infecciosa 2x102 UFC/g de alimento C. jejuni C. coli 95% Sintomas: Aparecem em média de 3 a 5 dias após o contato com o microrganismo e podem durar até 7 dias. C. jejuni - febres - cefaléias - dores musculares - mal-estar - dores abdominais - cólicas em volta do umbigo Síndromes: Síndrome Guillain-Baré Síndrome Paralítica Chinesa - degeneração dos nervos ocasionando paralisia por várias semanas 1 caso em cada 1000 casos de infecção por Campylobacter Danos à população: Figura 5: número de casos registrados na Dinamarca ocasionados por patógenos Clostridium perfringens Bacilos G(+), formadores de esporos, anaeróbios, imóveis Amplamente distribuído na natureza Temp. ótima 37ºC a 47ºC pH: 5,5 a 8,0 Tempo de geração : 7,1 min (um dos menores) 5 tipos de toxinas: A, B, C, D e E Capacidade de se multiplicar em altas temperaturas (4045ºC) Intoxicação clássica e enterite necrótica (inflamação necrótica do intestino delgado, sendo frequentemente fatal) Sintomas: diarréias, dores abdominais, vômitos, febre (incomum) Período de incubação: 8-24h Toxina formada quando se forma o esporo (intestino) Dificilmente a toxina pré-formada estará no alimento em doses para o desenvolvimento dos sintomas, além disso, não resiste ao pH do estomago Ingestão de cél viáveis esporulação no int. delgados toxina Alimentos associados: produtos cárneos, molhos, tortas, queijo tipo frescal Medidas de controle: tratamento térmico adequado Investigações e estudos de controle de caso Identificar fontes de infecção Desenvolvimento de novas estratégias Patogênicos Fontes alimentares Campylobacter jejuni ou coli Maior: frango Menor: leite, cogumelos, mariscos, hambúrguer, água, queijos, porcos, peixes, ovos, bolo gelado Clostridium perfringens Maior: carne, carne cozida, torta de carne, e carne de boi, peru, e molho de frango Menor: feijão, alimentos do mar Escherichia coli 0157:H7 Maior: carne de boi Menor: frango, cidra de maça, leite cru, legumes, cachorro quente, maionese, itens das saladas de bar Listeria monocytogenes Maior: queijo leve, patê, carne Menor: frango, produtos de leite, cachorro quente, salada de batata, alimentos do mar, legumes Salmonella: Maior: frango, carne, ovos, leite e seus derivados Menor: legumes, frutas, chocolate, peixe, amendoim Fonte: Surveilance for Foodborne Disease Outbreaks-US, 1993-1997, Vol.49, N° SS01; 17/03/2000 Segundo o The Centers for Disease Control and Prevention (CDC): 62 milhões de doenças 263.000 hospitalização 2.400 mortes Bactérias patogênicas Doentes Hospitalizações Mortos % morte 27.360 8 0 0 58 46 4 8,33 1.963.141 10.539 99 0,005 248.520 41 7 0,002 Escherichia coli 0157:H7 62.458 1.843 52 0,08 E. coli, non-0157 STEC 31.229 921 26 0,08 E.coli, enterotoxigenica 55.594 15 0 0 E.coli, outros causadores de diarréia 23.826 6 0 0 2.493 2.298 499 20 659 494 3 0,45 1.341.873 15.608 553 0,04 Shigella spp. 89.648 1.246 14 0,01 Intoxicação de alimentos por Staphylococcus 185.060 1.753 2 0,001 Contaminação de alimentos por Streptococcus 50.920 358 0 0 47 43 18 38,29 86.731 1.105 2 0,02 4.175.565 36.466 1.297 3,1 Bacillus cerreus Doença alimentar botulínica Campylobacter spp. Clostridium perfringes Listeria monocytogenes Salmonella tythi Salmonella, nontyphoidal Vibrio vulnificus Yersinia enterocolítica Total Fonte: dados obtidos do Centers for Disease Control and Prevention Figura 1: Período de incubação médio de doenças alimentares selecionadas Microrganismo t de incubação Principais sintomas Alimentos Campylobacter jejuni 3-5 dias, Max 10 dias Diarréia, dores abdominais, febre, náuseas e vômitos Alimentos de origem animal (principalmente frango), leite Clostridium perfringens 8-22h ou 12-24h Diarréia, cólicas, náuseas e vômitos Frango Escherichia coli 0157:H7 12-60h ou 2-9 dias Colite hemorrágica (diarréia líquida, sanguinolenta), síndrome urêmica hemolítica causada por verotoxina Carne crua ou mal cozida, leite cru Listeria monocytogenes 3-70 dias Resfriado, febre, dores musculares, dor de cabeça, convulsões, abortos, meningites em recém nascidos Leite, queijo, vegetais crus, carne crua Salmonella 5-72h Diarréia, dores abdominais, calafrios, febre, vômito, desidratação Ovos crus, leite, carne e frango mal cozidos Staphylococcus aureus 1-6h ou 6-24h Náuseas, vômitos, diarréia e cólica Produtos carnicos Figura 4: incidência de campylobacteriose e salmonelose nos EUA (2001) O uso de Boas Praticas de Fabricação diminuiriam a incidência dessas doenças, já que muitas vezes estão relacionadas à contaminação cruzada ou falta de condições higiênico sanitárias Há necessidade de maiores pesquisas em relação a identificação rápida e precisa destes microrganismos Falta de cobrança e de uma legislação para a tolerância de algumas bactérias, faz com que as indústrias não avaliem seus produtos quanto a presença de muitos patógenos Não há estudos no Brasil relatando o número de infecções/intoxicações de origem alimentar Há falta de estudos relacionados ao mecanismo de ação das bactérias