Patógenos e Indicadores

8/25/2014
Indicadores de
patógenos
M.Cs. Mercedes Iriarte P.
CASA – UMSS
Contenido
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•
Tipos de microorganismos
Microorganismos Patógenos
Reservorio y patogenicidad
Microorganismos emergentes y
reemergentes
• INDICADORES DE PATOGENOS
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Tamaño, en orden ascendente:
virus, bacterias, protozoarios, micro
algas, hongos, helmintos
Microorganismos factor
común: su pequeño
tamaño
Bacterias son el grupo mas diverso
Protozoarios
Virus en huésped
Hongos
Micro algas
Tamaño de los microorganismos
•
•
•
•
•
Poliovirus 25 nanómetros (nm)
Bacterias 0,5 – 1 – 2 micrómetros (µm)
Giardia 10 micrómetros (µm)
Huevo de Taenia solium 30 a 45 micrómetros (µm)
Taenia solium 1.8 metros (m)
Tamaño de los microorganismos
2
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Reservorio de microorganismos
Humano
Género de
microorganismo
causante
Enfermedad
Cólera
Vibrio
Encefalitis
Enterovirus
Entamoebiasis
Entamoeba
Gastroenteritis
Astrovirus, Calicivirus,
Coronavirus, Rotavirus
Hepatitis
Animal
Medioambiental
Calicivirus, Hepatovirus
Meningitis
Enterovirus
Campylobacteriosis
Campylobacter
Cryptosporidiosis
Cryptosporidium
Giardiasis
Giardia
Leptospirosis
Leptospira
Encefalitis
Naegleria
Colera
Vibrio
Legionelosis
Legionella
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Virus
• Consisten de un ácido nucleico (RNA o DNA)
(información genética) rodeado de una capa de
proteina o cápside.
Sobreviven por periodos largos en el medio
ambiente (no necesitan alimento para sobrevivir)
• Virus que infectan a bacterias - bacteriofagos.
Colifagos – virus que infectan a bacterias
intestinales o coliformes.
Utilizados como indicadores de contaminación
Bacterias
Organismos procariotas poseen
membrana y pared celular.
Bacterias entéricas – crecen en el
tracto intestinal.
Bacterias patógenas entéricas –
generalmente no sobreviven por
periodos prolongados de tiempo en el
agua
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Algas o cyanobacterias
• Algas verde azules o cyanobacterias
Organismos procariotas que no contienen
un núcleo organizado. Se presentan en
forma unicelular, colonias o filamentos.
Son responsables para la floración algal
en lagos y otros ambientes acuáticos.
Algunas especies producen toxinas (matan
animales domésticos o causan
enfermedad en humanos)
Protozoos y Helmintos
• Protozoos parásitos que viven en el
tracto intestinal son capaces de
producir quistes/ooquistes resistentes
al medioambiente (pared celular
resistente – resistencia a la
desinfección)
• Helmintos (gusanos) son
multicelulares parásitos del humano.
Tienen un hospedero intermediario y
final (humano)
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Huevos de helmintos
Observados al microscopio óptico
Ascaris
Huevos de Ascaris tal como se
observa al microscopio. Se
presentan en el ambiente
Los gusanos (estadío en el huésped), puede salir
por la nariz o la boca
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Síntomas de las helmintiasis,
Incidencias en Bolivia (datos antiguos, no uniformes e incompletos)*
- Ascariasis (5 a 83% y 15 a 96% - Valles y trópico)
•
Malnutrición, reducción del apetito, menor tolerancia a la actividad física.
•
Complicaciones abdominales: obstrucción intestinal y de vesícula biliar, apendicitis,
perforación intestinal, absceso hepático, y otros.
- Trichuriasis (66% a 87% incidencia – Valles y Trópico)
•
•
Colitis crónica con mucus y sangre - anemias
Diarreas y disentería
- Teniasis y Neurocisticercosis (2% en valles)
•
•
Bulimia, anorexia, dolor abdominal, diarrea o constipación, irritabilidad, cambio de
carácter, urticarias entre otros.
Neurocisticercosis: se manifiesta por epilepsia secundaria
Los síntomas son reversibles con tratamiento oportuno.
*(Ministerio de salud y deportes 2006)
Impacto de las parasitosis
Costo de las hospitalizaciones,
tratamientos ambulatorios, ausencia al
trabajo, malnutrición, retardo en el
crecimiento, capacidad física e
intelectual comprometida.
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Que son las enfermedades
infecciosas emergentes?
Enfermedades infecciosas con incidencia en
humanos que incrementó en las últimas 2 décadas.
Estas enfermedades incluyen:
 Nuevas infecciones resultantes de cambios o
evolución de organismos existentes.
 Dispersión de infecciones conocidas a regiones o
áreas geográficas nuevas o poblaciones.
 Infecciones no reconocidas previamente
aparecen en áreas en proceso de transformación
ecológica
 Infecciones antiguas reemergen como resultado
de resistencia antimicrobianas o en mal manejo
de las medidas de salud pública.
Patógenos emergentes y reemergentes
Según (Gonzales, 2008) Las causas de la emergencia de enfermedades infecciosas están dadas
por:

Cambios
ecológicos:
agricultura,
represas,
cambios
en
ecosistemas
acuáticos,
deforestación, reforestación, inundaciones, sequías, cambios climáticos.

Comportamiento humano: eventos sociales, crecimiento y migración de la población,
guerras,
hacinamiento,
conflictos
civiles,
conducta
sexual.
Ej.
Introducción
y
diseminación de VIH, brotes de dengue

Viajes y comercio internacional: viajes aéreos, transportación de personas y mercancías.
Ej. Malaria, diseminación de vectores, roedores transmisores de hantavirus, cólera,
diseminación de Vibrio cholerae O139.

Desarrollo tecnológico e industrial: globalización de suministros de alimentos, transporte
de tejidos y órganos, amplio uso de antibióticos, drogas inmunosupresoras. Ej. Síndrome
urémico
hemolítico
causado
por
Escherichia
coli
O157:H7,
hepatitis
asociada
a
transfusiones, enfermedades oportunistas en pacientes inmunodeprimidos.

Cambios y adaptaciones microbianas: evolución microbiana como respuesta de selección
en el ambiente. Ej. Resistencia antimicrobiana, células viables pero no cultivables.

Crisis en las medidas de salud pública: programas de prevención reducida o crítica,
saneamiento y medidas inadecuadas en el control de vectores. Ej. Reemergencia de
tuberculosis en E. U., cólera en campamentos de refugiados en África, reemergencia de
difteria en Rusia.
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Ejemplo de patógenos emergentes
Bacterias
• Legionella
• Varias cepas de E. coli
patogénicas – O157H7, O111, etc.
• Vibrio cholerae, vulnificus, …
• Clostridium difficile
• MRSA
Ejemplo de patógenos emergentes
Viruses
• Norovirus
• Coronavirus (SARS, MERS,…)
• Hepatitis E
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Ejemplo de patógenos emergentes
Protozoarios
•
•
•
•
Naegleria fowlerii
Toxoplasma gondii
Cyclospora
Microsporidia
Ejemplo de patógenos emergentes
Algas
• Algas toxigénicas de múltiples
especies
• Rango es expandido debido a la
polución y cambio climático
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Ejemplo de patógenos emergentes
Hongos
Menos comprendido especialmente con
respecto a los agentes transmitidos por el
agua, pero varios están en el horizonte.
• Cryptococcus
Una cantidad han sido encontrados en el
sistema de agua y son moderadamente
resistente a la desinfección.
o Aspergillus fumigatus
Bacterias emergentes en aguas de
Cochabamba… con resistencia a la
desinfección*
• Enterobacter aerogenes y Enterobacter
cloacae, mayor resistencia a desinfección,
Klebsiella ozaenae y Aeromona hydrophila,
Mayor resistencia que el control positivo
Pseudomonas aeruginosa.
• Sobrevivencia a todas las concentraciones de
cloro y tiempos de contacto a los que fueron
expuestas… incremento de los tiempos de
contacto con el cloro?
• … continuar los estudios
* Trabajo
en proceso de publicación
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*Microorganismos resistentes a
antibióticos en aguas -Cochabamba
• Especies de Enterococos (E. faecalis, E.
faecium, E. durans y E. dispar)
• Resistentes a toda una clase de antibióticos
denominados fluoroquinolonas y a la Tetraciclina
• Riesgo de transmisión de genes de resistencia a
microorganismos patógenos – en el ambiente e
intrahospitalaria
* CASA-UMSS Congreso XXXII Congreso Interamericano de Ingeniería Sanitaria y Ambiental
AIDIS 2010
Organismos de reservorio animal que afectan al humano
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a
Enfermedades infecciosas de notificación nacional
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Indicadores microbiológicos
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Rol de los indicadores en la
microbiología de aguas
Indicador de la eficiencia de tratamiento Una
medida de, qué tan bien, un proceso o
conjunto de procesos se están realizando en
la eliminación de patógenos potenciales.
Indicador de riesgo a la salud humana Una medida
de la calidad higiénica del agua
Breve reseña histórica
El agua como un vector de
enfermedades
• Tifoidea fue conocida en N. América
desde sus inicios
• El cólera emergió en la centuria del 19
• A mediados de la centuria del 19 se
reconoció la conexión entre agua y salud
• Mientras que el agua como un vector de
enfermedad era reconocida mucho antes
a la teoría del germen.
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Origen de la preocupación
por el agua y la salud
Saneamiento temprano en
Berlín
Teoría temprana del germen
como indicadores
• Primero se usó conteo total en placa,
pero muchos lugares usaban
diferentes combinaciones de
tiempo/temperaturas.
• Investigadores propusieron luego el
uso de Bacillus coli como índice de la
contaminación en aguas de superficie.
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Como se llegó a los
coliformes totales
• Horrocks (1901) da crédito al uso del
término "coliformes" para el ensayo
definido operacionalmente.
• Incluso el y otros reconocieron que no
todos los coliformes son de origen residual
humano,
• Coliforme total se convirtió en el término
favorito.
Que ha cambiado
•
•
•
Desde la década de 1950 muchos han enumerado directamente
virus, bacterias, protozoos en las aguas, pero utilizando métodos
clásicos.
En general, un patógeno ----→ un método, muy tedioso.
Una vez medido (o encontrado) y que?
Las cosas han cambiado
•
•
Rápida cuantificación de amplio espectro de patógenos por
métodos similares (qPCR, secuenciación)
La disponibilidad de cada vez mayor número de relaciones dosisrespuesta de patógenos específicos
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Una visión para el futuro
Enferme
dades
Análisis
genómico
(qPCR,
secuenciaci
ón
Batería de
patógenos
Modelos de
dosis
respuesta
Evaluación
de la
viabilidad
Riesgo
Pero nosotros nunca podríamos “eliminar” los indicadores
 Las
evaluaciones
rápidas
en
comunidades aisladas, rurales, y en
las situaciones de emergencia
 Muestras de “triage” (clasificar, elegir)
para mayores estudios
 El trabajo continuo necesario en
métodos simples y de bajo costo
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PROPIEDADES DE UN INDICADOR
IDEAL DE CONTAMINACIÓN FECAL
1. Ser aplicable a todos los tipos de agua.
2. Su densidad debe estar relacionada con el grado de
contaminación fecal.
3. El tiempo de supervivencia en el agua debe ser
superior al de los patógenos entéricos.
4. Debe desaparecer rápidamente del agua, por procesos
de autodepuración natural o por procesos artificiales.
5. Ser detectados en ensayos de rutina y que provean
resultados confiables.
6. No debe ser peligroso para el hombre y otros animales.
GRUPO COLIFORME
GÉNEROS
Escherichia
Klebsiella
FUENTE
HECES (humanos y animales)
HECES, AMBIENTE
Enterobacter
HECES, AMBIENTE
Citrobacter
AMBIENTE
Serratia
AMBIENTE
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Limitaciones de los coliformes
fecales y E. coli
• Algunos coliformes termotolerantes emanan de
fuentes no humanas. Aunque esto puede no ser tan
malo ya que ahora sabemos que los patógenos
pueden provenir de fuentes animales.
• Coliformes termotolerantes pueden decaer en el
medio ambiente (y durante el tratamiento) más
rápidamente que patógenos no bacteriano (virus,
protozoarios) (falso negativo)
• Emisión de organismos viables no cultivables
• Algunas E. coli, ej, O157:H7 no son enumerados en
algunos metodos de E. coli (falso negativo)
• Realmente no hay un buen sentido de las tasas de
falsos positivos y negativos
Limitaciones como indicadores de la
eficiencia de tratamiento
• Los coliformes son mas sensibles a
desinfectantes que algunas bacterias
entéricas , muchos viruses y también
protozoarios.
• Por lo tanto si tenemos “x” log de
remoción de indicadores en una
secuencia de tratamiento, es probable que
tengamos menos de “x” log de remoción
de patógenos clave
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Indicadores bacterianos
• Bacterias entéricas del tracto
gastrointestinal (humano y animales de sangre caliente) y
patógenas se encuentran en el agua –
Detección y recuento en laboratorio es
laborioso, lento y costoso – Coliformes
más rápido, sencillo y menos costoso.
• Otras bacterias como indicadores
alternativos: Clostridium,
Pseudomonas, Enterococus
Indicadores alternativos
• En muchos países en desarrollo, los principales
riesgos a la salud son las helmintiasis
• Helmintos – indicadores de todos los
organismos sedimentables de mayor tamaño
(quistes de Giardia, amebas)
• Quistes de protozoarios y huevos de helmintos
se eliminarán en la misma proporción.
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Parásitos: Protozoarios y Helmintos
•
Protozoarios:
- Quiste: relativamente resistente a la inactivación por sistemas de tratamiento
convencionales. De mayor importancia: Giardia sp. y Cryptosporidium sp.
•
Huevos de helmintos: Capacidad de permanecer en el suelo por largo tiempo.
El estudio de los HH ha hecho necesaria la selección de un parasito indicador a nivel de
laboratorio: Ascaris lumbricoides
Buen indicador del comportamiento de los HH por sus ventajas:
a.
Persiste en el medio ambiente por muchos meses, pero no se multiplica.
b.
Se puede identificar fácilmente.
c.
El Índice de parasitismo a nivel mundial es muy alto
Normativa e indicadores
• Los valores de CF (≤ 1000/100ml)y HH (1/L) por
debajo de los valores máximos permisibles no
garantizan la ausencia de otros patógenos Giardia, Cryptosporidium, E. coli O157,
Clostridium perfringes, virus entéricos y otros
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Norma boliviana – Aguas de consumo
• NB 512
• Valor máximo aceptable
- Coliformes totales
0 UFC/100 ml
- Coliformes
0 UFC/100 ml
termtolerantes
- E. coli
0 UFC/100 ml
- Bacterias
500 UFC/1 ml
heterotróficas o
aerobias mesófilas
- Pseudomonas
0 UFC/100 ml
aeruginosa
- otros
Normas bolivianas
Ley y reglamento del Medio Ambiente. Ley
No 1333 (varios capítulos)
Protección y conservación del medio ambiente y recursos naturales
regulando acciones del hombre en la naturaleza – desarrollo
sostenible – mejorar la calidad de vida de la población.
• NB 1333 (reglamento en contaminación hídrica)
Límites permisibles para descargas
líquidas:
Coliformes temotolerantes: (NMP/100ml) :
1000 NMP/100 ml de muestra
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Consideraciones respecto al riesgo
de patógenos en el agua residual
*la viabilidad en el suelo puede ser de años
Microorganismos
Parásitos Protozoarios
Dosis
infectiva
Resistencia a
desinfección
Viabilidad
en el agua
Inmunidad
1. Giardia
Baja (1 a10)
Si
1a3
meses
2. Cryptosporidium
Baja (1 a10)
Si
1 a 3 meses limitada
Relacionado a un amplio
rango de síntomas,
especialmente severos y
crónicos en pacientes
débiles y capaz de causar la
muerte.
Si
Meses*
Malnutrición, reducción del
apetito, menor tolerancia a
la actividad física.
Complicaciones
abdominales: obstrucción
intestinal y de vesícula
biliar, apendicitis,
perforación intestinal,
absceso hepático, y otros.
limitada
Helmintos
1.
Ascaris, Trichuris,
Tenias
Mínima (1)
limitada
Afecciones
Severos desordenes
gastrointestinales y
episodios de malnutrición
Bacterias (E. coli,
Salmonella, V. choleraea)
Alta
No
Horas o
días
Si
Alteraciones
gastrointestinales y otras.
Virus (colifagos)
Baja - ?
No
Días o
meses-?
Si
Hepatitis, diarreas, otras
“Indicadores” en casos particulares
• En casos de
epidemias,
enfermedades
puntuales,
situaciones
particulares, los
indicadores clásicos
no son de utilidad.
• Deberá recurrirse a
la identificación del
microorganismo
causante de los
síntomas o
enfermedad.
• Ejs: cólera, peste
bubónica, ébola
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Guinea, Nigeria, Liberia, Congo
OMS: 1220 muertes hasta agosto 2014
mas de 2400 infectados en África occidental
Ebola
(VHF-fiebre hemorrágica viral)
 VHF causadas por virus de cinco familias distintas: Arenaviridae,
Bunyaviridae, Filoviridae, Flaviviridae y Paramyxoviridae.
 Cada una de estas familias comparten una serie de características:
Son todos los virus de ARN, y están cubiertos o envueltos en una capa
(lípidos) graso.
 Su supervivencia depende de un huésped animal o insecto, llamado el
reservorio natural.
 Los virus están geográficamente restringidos a las zonas donde viven
sus especies huésped.
 Los seres humanos no son el reservorio natural de alguno de estos
virus. Los humanos se infectan cuando entran en contacto con los
huéspedes infectados. Después de la transmisión accidental los seres
humanos pueden transmitir el virus a otros.
 Los casos humanos o brotes de fiebres hemorrágicas causadas por estos
virus ocurren esporádicamente e irregularmente. La ocurrencia de
brotes no son fáciles de prever.
 Con algunas notables excepciones, no existe una cura o tratamiento
farmacológico establecido para las VHF.
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Cuestionamientos a cerca del
ebola
•
•
•
•
•
¿Que es el Ébola?
Es la causa de una enfermedad de la fiebre hemorrágica viral. Los síntomas incluyen:
fiebre, dolor de cabeza, dolores articulares y musculares, debilidad, diarrea, vómitos,
dolor de estómago, falta de apetito, y sangrado anormal. Los síntomas pueden
aparecer entre 2 y 21 días después de la exposición a ebola virus aunque 8-10 días es
más común.
¿Cómo se transmite el Ébola?
Por contacto directo con la sangre o los fluidos corporales de una persona infectada o
sintomática, de la exposición a objetos (como agujas) que han sido contaminados
con secreciones infectadas.
¿Puede Ébola transmitirse por el aire?
No. Ebola no es una enfermedad respiratoria como la gripe, por lo que no se
transmite a través del aire.
¿Se puede adquirir Ébola de los alimentos o el agua contaminada?
No. Ebola no es una enfermedad transmitida por alimentos. No es una enfermedad
transmitida por el agua……? Animales infectados, silvestres, monos, murciélagos…
¿Puedo obtener Ébola de una persona que está infectada pero no tener ningún
síntoma?
Las personas que son no sintomáticos, no son contagiosas. Para que el virus se
transmita, una persona tendría que tener contacto directo con un individuo que está
experimentando síntomas.
Factor cultural y antropológico es importante para
prevenir y tratar a enfermos
• En 2003 se convirtió en un fuerte problema
social (resistencia en las medidas de
prevención, asesinatos de profesores de
colegio…)
• En 2014 resistencia al aislamiento de
pacientes, saqueo de hospitales, pacientes
a la fuga
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Tratamiento
•
•
•
•
No existe cura hasta el momento
Sueros e hidratación
A nivel de vacunas en el futuro
Dos voluntarios americanos infectados con
ébola han sido dados de alta.
GRACIAS
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