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Los bacteriófagos en el control de salmonella en las aves y sus productos
09 October 2018La prueba del principio de la terapia o “fagoterapia” en los animales ha sido determinada para varios patógenos de las aves especialmente Salmonella, Campylobacter y Escherichiacoli.
Liliana Revolledo DVM, MSc., PhD
Universidad de Sao Paulo – Brasil
Los bacteriófagos, son virus que específicamente infectan bacterias, no son peligrosos para los humanos, animales o plantas. Desde que fue hipotetizada su actividad antibacteriana por Twort en 1915, y descubiertos por d’Herelle en 1917, se utilizaron y se utilizan en algunas partes del mundo. En occidente, el uso de antimicrobianos hizo desaparecer el concepto y el interés por su investigación, sin embargo vienen ganando cada vez más importancia debido a la aparición de cepas de bacterias multi resistentes, reporta Actualidad Avipecuaria.
Los bacteriófagos son los entes más abundantes de la naturaleza y se encuentran en los ambientes que colonizan sus hospederos: las bacterias y los de origen aviar tienen una mayor diversidad cuando son comparados con otras especies. Por ejemplo, los fagos de granjas de aves son diferentes que los aislados de granjas de cerdos, aunque ambos grupos pueden infectar eficazmente cepas de Salmonella presentes en granjas de ambas especies.
Desde la perspectiva de desarrollo de un producto, esto sería ventajoso ya que un mismo coctel de fagos mixtos puede utilizarse tanto en granjas de aves como en cerdos.
Como la Salmonella es un agente patógeno que habita en el tracto gastrointestinal de los animales, la posibilidad de aislar fagos que infecten esta bacteria es alta si se buscan en el intestino de los animales o en sus heces. Se ha descrito que el aislamiento de fagos puede ser indicativo de la presencia y abundancia de Salmonella en un determinado ambiente, ya que existe una correlación positiva entre los fagos aislados y la prevalencia de Salmonella en granjas. Está claro que los fagos no deben implicar ningún problema en la salud pública, desde que se ingieren con los alimentos y son comensales de seres humanos y las diferentes especies animales. Algunos estudios han demostrado su inocuidad, y hasta el momento no hay ningún dato disponible que sugiera efectos indeseables o adversos asociados a su utilización.
La aplicación factible de los fagos en la cadena alimentaria con respecto a la inocuidad de los alimentos puede realizarse en la producción primaria, en la industria de los alimentos, en la desinfección de equipos y en la prevención de la contaminación y proliferación en los alimentos durante el almacenamiento y comercialización, como muestra la figura 1.
Se debe considerar por ello que el desarrollo y uso de productos mixtos en terapia, higiene, control y preservación presenta varias ventajas en relación a la administración de un producto conteniendo un fago único, como lo son un espectro amplio de actuación e infección de las bacterias, una menor selección de bacterias resistentes, y además la lisis rápida de bacterias y actividad prolongada en el tiempo. Es por ello que la investigación debe estar dirigida al desarrollo de productos que garanticen la seguridad alimentaria en todos los niveles de la cadena de producción de alimentos.
Algunas desventajas también han sido apuntadas entre ellas se destacan algunos mecanismos de resistencia de las bacterias a los fagos, relacionados especialmente a:
a) Interferencia de adsorción, utilizando el bloqueo de receptores, la producción de matriz extracelular e inhibidores competitivos;
b) Bloqueo de la inyección del ADN del fago;
c) Degradación del ADN del fago por sistemas de restricción bacteriana y otros mecanismos; y,
d) Sistema de infección abortiva.
Los bacteriófagos tienen la ventaja de ser naturales, no tóxicos para las poblaciones microbianas de los animales y el hombre, y relativamente baratos. La utilización de preparados mixtos han sido probados con éxito variable, en algunos casos mostrando reducción en los niveles de contaminación en las aves y en el medio ambiente; en otros casos mostrando eficacia en aves desafiadas con cepas de Salmonella, o en aves contacto.
Los bacteriófagos ofrecen ventajas como agentes de control biológicos por muchas razones (Cuadro 1), entre ellas se pueden mencionar: Los fagos pueden ser líticos, lo que conlleva a la destrucción de la célula hospedera, o atenuados que pueden desarrollar además un ciclo lisogénico en el que el genoma del virus se integra al cromosoma bacteriano o se mantiene en el citoplasma de la célula como profago. En términos de “fagoterapia” es deseable que sean líticos para minimizar la transducción genética.
El ciclo lítico de cualquier fago consta de varias etapas:
a) adsorción del virus, b) expresión de genes, c) replicación del genoma del fago, d) síntesis de proteínas víricas, e) empaquetamiento del ADN y ensamblaje de las nuevas partículas, f) destrucción de la célula hospedera y liberación de partículas fágicas.
La prueba del principio de la terapia o “fagoterapia” en los animales ha sido determinada para varios patógenos de las aves especialmente Salmonella, Campylobacter y Escherichia coli. Los fagos pueden ser administrados oralmente, a través del agua de bebida o en la ración, y algunas veces por spray. La reducción de patógenos durante la producción primaria es una estrategia seguida antes del sacrificio de las aves o durante la fase de crecimiento para reducir la probabilidad de contaminación cruzada con heces de las aves durante el procesamiento. En el caso de Salmonella todos los fagos descritos pertenecen al orden Caudovirales.
En los alimentos, el control biológico durante el procesamiento se puede lograr por la aplicación de fagos directamente en la superficie de los alimentos, por ejemplo en el caso de carnes de aves o alimentos procesados; sin embargo su eficacia está relacionada al crecimiento activo de la bacteria hospedero, perdiendo su efectividad en bacterias que no se multiplican. En este último caso, un control eficaz solo se consigue por la aplicación de altos títulos de fagos.
En el caso de los biofilmes, que se encuentran en las superficies de equipos utilizados en el manejo de los alimentos, almacenamiento o procesamiento especialmente en lugares donde no es fácil limpiar e higienizar la utilización de fagos es prometedora aunque difícil, debido a la diversidad de bacterias encontradas en los diferentes lugares.
Los datos publicados de esta herramienta de control han mostrado buenos resultados por diferentes periodos, con fagos administrados como aditivos por la vía oral para un amplio espectro de salmonelas paratíficas, e inclusive para Salmonella Gallinarum en las aves (Cuadro 2). Aunque existen diferentes resultados, se ha sugerido que los tratamientos frecuentes con bacteriófagos, deberían ser realizados antes de la colonización intestinal por Salmonella para lograr una reducción en el tiempo, no obstante, el uso paralelo a la infección experimental o posterior también ha demostrado alguna eficacia en estudios controlados.
De acuerdo con los resultados publicados en los diferentes estudios tanto las estrategias de tratamiento en la producción primaria como en los productos procesados han tenido resultados interesantes y alentadores, con la utilización de un único fago o con la utilización de un coctel de fagos.
Teniendo en cuenta los bacteriófagos como una partícula inerte, pueden constituirse en una excelente alternativa para la prevención y control de Salmonella en las aves, sin embargo hay algunos desafíos para su utilización comercialmente:
a) Seleccionar, caracterizar y evaluar apropiadamente los bacteriófagos, de tal manera de evitar la resistencia de las cepas de Salmonella;
b) Incrementar el tiempo de eliminación de los bacteriófagos en el intestino, con la finalidad de reducir al mínimo el número de dosis;
c) Demostrar su estabilidad en el pH del tracto digestivo y a la temperatura interna de las aves;
d) Desarrollar productos conteniendo preparados mixtos para una amplia gama de salmonelas de las aves.
e) Estudiar la eficacia in vitro e in vivo en las diferentes matrices de aplicación.
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