Aumento de Infecciones por Salmonella Agona: Una Preocupación de Salud Pública

La Salmonella es una bacteria común que puede causar enfermedades en humanos, conocida como salmonelosis. Esta enfermedad puede llevar a diferentes síntomas, principalmente gastroenteritis o fiebre entérica, dependiendo del tipo de Salmonella involucrada. Hay dos tipos principales de Salmonella: la tifoidea y la no tifoidea. La Salmonella no tifoidea (NTS) por sí sola causa aproximadamente 93.8 millones de enfermedades en todo el mundo cada año, siendo el 86% de estos casos ligados a alimentos contaminados.

Aunque muchas infecciones por NTS se resuelven solas, a veces requieren tratamiento médico, lo que puede ser caro y una carga para los sistemas de salud. Una cepa específica de NTS, conocida como Salmonella enterica serovar Agona (S. Agona), ha sido reconocida como una de las principales causas de enfermedades relacionadas con alimentos. En la Unión Europea, S. Agona ha estado constantemente entre los 20 serovares más responsables de salmonelosis desde 2008. La situación en el Reino Unido es similar, con un promedio de alrededor de 8,500 casos de NTS reportados anualmente y S. Agona siempre entre los 10 serovares más reportados.

En 2017, el número de casos de S. Agona aumentó, pasando de una prevalencia de alrededor del 1.7% al 2.4%. Este aumento colocó a S. Agona entre los 5 serovares más reportados en el Reino Unido. Un aumento similar en los casos se notó en toda la UE, especialmente en 2017 cuando S. Agona se convirtió en el sexto serovar más común. Este aumento de casos coincidió con dos grandes brotes que se estaban investigando ese mismo año. Uno de estos brotes involucró 147 casos en cinco países de la UE y se sospechaba que estaba relacionado con alimentos listos para consumir que contenían pepinos. Sin embargo, fue complicado determinar cómo exactamente ocurrió la contaminación. El otro brote incluyó 39 casos en tres países de la UE y se rastreó hasta una fórmula infantil producida en una fábrica en Francia, que ya había estado asociada con un brote diferente en 2005.

La capacidad de S. Agona para sobrevivir en ambientes de procesamiento de alimentos secos ha sido documentada anteriormente. Por ejemplo, una fábrica de cereales en EE. UU. experimentó brotes durante un período de diez años debido a la persistencia de la misma cepa de Salmonella. De manera similar, fábricas de alimento para peces en Noruega reportaron evidencia de la bacteria durando al menos tres años debido a procedimientos de limpieza inadecuados.

La persistencia de la Salmonella en ambientes de baja humedad puede deberse a varios factores, que pueden diferir entre cepas. Las investigaciones muestran que moverse a ambientes de baja humedad desencadena la producción de sustancias que ayudan a la bacteria a sobrevivir, junto con cambios en su material genético. La Salmonella puede formar Biofilms, que son agrupaciones de bacterias que se adhieren a superficies, y también puede reorganizar su material genético, mejorando su capacidad para causar enfermedades. Estos mecanismos también podrían permitirles entrar en un estado donde permanecen vivas pero no pueden crecer ni multiplicarse hasta que las condiciones sean más favorables.

S. Agona es conocida por su fuerte capacidad para formar biofilms y puede reorganizar su material genético. Alrededor del 1% de su población puede permanecer activa incluso en un estado viable pero no cultivable. Estas estrategias de supervivencia también se observan en S. Typhi, la bacteria responsable de la fiebre tifoidea, durante la infección en humanos, lo que sugiere una conexión entre la genética y la capacidad de causar infecciones crónicas.

La frecuencia exacta y el proceso mediante el cual las infecciones agudas de S. Agona se convierten en situaciones crónicas en humanos todavía se desconoce en gran medida. El objetivo de los estudios recientes fue investigar los datos de casos de S. Agona para entender los cambios en la demografía y evaluar el uso de un método llamado HierCC para monitorear casos según su origen geográfico. Los investigadores también exploraron la diversidad genética de las cepas persistentes de S. Agona en humanos y evaluaron rasgos que podrían contribuir a enfermedades persistentes.

#Colección de Aislados Bacterianos

Para el estudio, los investigadores analizaron 2,233 aislados de S. Agona obtenidos por la Agencia de Seguridad de Salud del Reino Unido (UKHSA) de laboratorios de diagnóstico en Inglaterra y Gales entre enero de 2004 y diciembre de 2020. No fue necesaria aprobación para estudiar estas muestras bajo el mandato de monitoreo de salud pública de la UKHSA. El objetivo era entender cómo se comportan y cambian estas bacterias durante Infecciones Persistentes en los pacientes.

En casos donde los pacientes tenían infecciones persistentes (lo que significa que tenían múltiples muestras tomadas), las fechas de aislamiento se clasificaron en cuatro grupos: mismo episodio (infecciones dentro de 31 semanas), transporte en convalecencia (infecciones entre 31 semanas y 31 meses), transporte temporal (infecciones entre 31 meses y hasta 10 años) y transporte crónico (infecciones que duran más de 10 años).

#Secuenciación del Genoma

La secuenciación del genoma completo (WGS) se utilizó para el análisis rutinario de los aislados de Salmonella recibidos por la UKHSA desde 2014. Para muestras fechadas antes de 2014, se identificaron las bacterias usando técnicas de laboratorio específicas. Las cepas seleccionadas anteriormente se cultivaron a partir de muestras guardadas antes de la secuenciación. El ADN de los aislados se extrajo y analizó utilizando técnicas avanzadas para identificar las bacterias y su resistencia a tratamientos.

#Estructura de S. Agona

Para el análisis genético, se procesaron datos brutos de WGS de 1,125 aislados de Inglaterra para entender sus relaciones y categorizarles según similitudes genéticas. Esto involucró varias técnicas científicas que permitieron a los investigadores construir un modelo en forma de árbol que muestra cómo están relacionadas las diferentes cepas. Diferentes hallazgos sugirieron que identificar cepas usando un umbral genético específico podría ayudar a rastrear brotes o bacterias estrechamente relacionadas.

#Secuenciación Nanopore y Ensamblaje Híbrido

Una selección más pequeña de aislados se secuenció de lectura larga para crear ensamblajes híbridos. Esto se logró preparando muestras de ADN de alta calidad y utilizando tecnologías de secuenciación avanzadas. Los datos generados a partir de estos procesos se analizaron utilizando herramientas de bioinformática para entender la composición genética de las cepas.

#Análisis Genético

El estudio identificó varios genes asociados con la resistencia a antibióticos en aislados recolectados tanto de infecciones agudas como crónicas. Los investigadores encontraron un total de 38 genes de resistencia en las muestras analizadas. Estos genes estaban relacionados con resistencia contra múltiples clases de tratamiento. Los patrones de resistencia se mantuvieron relativamente estables en pacientes con infecciones persistentes, aunque se notaron variaciones en algunos.

#Factores de Virulencia

Los investigadores examinaron 154 genes que contribuyen a la capacidad de la bacteria para causar enfermedades. Se encontró un número significativo de estos genes en la mayoría de los aislados, mostrando el potencial de S. Agona para causar infecciones. Sin embargo, un aislado no mostró un conjunto completo de estos factores de virulencia, indicando que algunas cepas podrían tener habilidades reducidas para causar enfermedades en comparación con otras.

#Patrones en la Infección por S. Agona

Durante el período de 2004 a 2020, la UKHSA recibió 2,233 aislados de S. Agona principalmente de pacientes que presentaban síntomas como diarrea y dolor abdominal. La mayoría de las muestras se recolectaron de heces, pero un pequeño número fue de orina, sangre u otras fuentes. La demografía de los pacientes mostró una distribución de género casi igual, con la mayoría de los individuos infectados entre 0 y 51 años.

Las tendencias en la incidencia de infecciones por S. Agona variaron con el tiempo, con algunos años reportando más de 200 casos y otros mostrando disminuciones. Por ejemplo, 2017 y 2018 vieron un aumento en los casos, mientras que 2020 marcó un mínimo debido a la pandemia de COVID.

#Infecciones Persistentes

Entre los aislados recolectados, 144 (aproximadamente el 6.4%) estaban relacionados con infecciones persistentes en casi 60 pacientes. La duración de estas infecciones varió significativamente. Las diferentes categorías de infecciones persistentes incluyeron aquellas donde los pacientes fueron portadores por períodos variados. Algunos pacientes tenían múltiples muestras analizadas a lo largo del tiempo, permitiendo a los investigadores evaluar cambios en las bacterias presentes.

#Diversidad Genética en el Transporte

Para determinar si las cepas asociadas con infecciones prolongadas estaban relacionadas, se llevó a cabo un análisis de la estructura poblacional basado en las diferentes categorías de infección. Los resultados indicaron que las cepas vinculadas a infecciones persistentes estaban dispersas a lo largo de la población más amplia, lo que sugiere que muchas cepas diferentes pueden persistir sin que una sola dominante tome el control.

#Variación Genética y Metabolismo

Un análisis adicional destacó que cambios genéticos específicos observados al inicio de las infecciones podrían indicar la transición de estados agudos a persistentes. Los investigadores notaron una mayor tasa de mutaciones genéticas durante la etapa de convalecencia, sugiriendo que una población más grande de bacterias podría estar involucrada durante esta transición.

#Cambios en la Capacidad Metabólica

Los investigadores evaluaron cambios en cómo las bacterias utilizaban fuentes de carbono durante las infecciones persistentes. Mientras que las habilidades metabólicas de los aislados se mantuvieron mayormente estables, algunas cepas adquirieron nuevas habilidades, mientras que otras perdieron las existentes. Esto plantea preguntas sobre cómo estos cambios en el metabolismo podrían relacionarse con la adaptabilidad de las bacterias durante las infecciones.

#Formación de Biofilms

La producción de biofilms es un rasgo significativo para S. Agona, ya que puede ayudar a las bacterias a persistir en diferentes ambientes. El estudio encontró que los aislados de pacientes experimentando infecciones prolongadas tenían una menor capacidad para producir biofilms en comparación con aquellos de casos agudos. Esto genera preocupaciones sobre los posibles cambios que sufre la bacteria durante la infección.

#Resistencia a Antibióticos y Plásmidos

También se analizó la presencia de plásmidos, pequeñas moléculas de ADN dentro de las células bacterianas. Estos plásmidos a menudo llevan genes que confieren resistencia a antibióticos. El estudio encontró que muchos de los genes de resistencia estaban vinculados a plásmidos, aunque se observaron algunos cambios en los patrones de resistencia en pacientes con infecciones persistentes.

#Conclusión

En general, esta investigación proporcionó valiosos insights sobre las tendencias y características de las infecciones por S. Agona en Inglaterra y Gales. Los hallazgos sugieren que S. Agona es capaz de causar infecciones persistentes que pueden durar semanas o incluso años. Esto subraya la importancia de continuar el monitoreo y la investigación para entender cómo se comportan estas bacterias con el tiempo. Entender la capacidad de S. Agona para transitar de estados agudos a crónicos puede ayudar en mejores respuestas de salud pública y estrategias de prevención.