El protozoario Cryptosporidium spp sobrevive en el agua

Protozoario

El protozoario Cryptosporidium spp sobrevive en el agua

M.C.V. Ram贸n Alfredo Delgado Gonz谩lez

Divisi贸n Regional de Ciencia Animal de la Universidad Aut贸noma Antonio Narro, Unidad Laguna

Se han reportado m谩s de 400 brotes de enfermedades producidas por par谩sitos protozoarios asociadas con el agua, en el mundo, la mayor铆a en los pa铆ses industrializados. En estos brotes se han descrito infecciones producidas por agentes etiol贸gicos como Giardia duodenalis, Cryptosporidium parvum, Entamoeba histolytica, Cyclospora cayetanensis, Toxoplasma gondii, Isospora belli, Blastocystis hominis, Balantidium coli, Acanthamoeba y Naegleria sp., responsables de uno o varios brotes. Su presencia en los ecosistemas acu谩ticos hace imperativo desarrollar estrategias de prevenci贸n para el agua y de bioseguridad alimentaria.

El Cryptosporidium es un par谩sito protozoario que causa enfermedad intestinal e induce infecciones agudas con diarrea e infecciones cr贸nicas con frecuencia desapercibidas. A menudo el agua cruda y potable, tratadas con cloro, presentan ooquistes de Cryptosporidium spp, (los cuales son resistentes al cloro), y juegan un papel importante en la epidemiolog铆a de la criptosporidiosis, tanto en los humanos como en los animales.

El inter茅s por la contaminaci贸n del agua potable por protozoarios ent茅ricos pat贸genos se ha incrementado considerablemente durante las 煤ltimas tres d茅cadas. El par谩sito Cryptosporidium spp es un pat贸geno de gran preocupaci贸n transmitido por el agua. Hay tres caracter铆sticas del ciclo de vida de Cryptosporidium que aumentan la probabilidad de transmisi贸n por el agua. En primer lugar, Cryptosporidium completa su ciclo de vida dentro de un 煤nico hu茅sped, por lo cual excreta un gran n煤mero de ooquistes en las heces. En segundo lugar, puede ocurrir transmisi贸n zoon贸tica, manteniendo el reservorio de la infecci贸n y por lo tanto la contaminaci贸n ambiental, aumentando la probabilidad de transmisi贸n por el agua. En tercer lugar, los ooquistes infecciosos son resistentes al medio ambiente, y son suficientemente peque帽os como para penetrar las barreras f铆sicas del tratamiento de agua y son insensibles a muchos desinfectantes utilizados en la industria del agua.

Las enfermedades transmitidas por el agua se producen en todo el mundo, y los brotes causados por la contaminaci贸n de los sistemas de agua de una comunidad tienen el potencial de causar enfermedad en un gran n煤mero de consumidores. Los brotes de origen h铆drico tienen consecuencias econ贸micas m谩s all谩 del costo de la atenci贸n de la salud para los pacientes afectados, sus familiares y contactos, y los costos econ贸micos de enfermedad y la enfermedad en s铆, ya que tambi茅n crean una p茅rdida de confianza en la calidad del agua potable y en la industria del agua en general. Adem谩s de los brotes causados por agua potable contaminada, hay brotes causados tras la ingesti贸n accidental de agua en centros recreativos.

Las estad铆sticas sobre brotes vinculados al agua contaminada en los Estados Unidos, datan desde 1920 y a partir de 1971, los Centros para el Control de Enfermedades, han mantenido un sistema de vigilancia para la obtenci贸n de datos relativos a la ocurrencia y causas de brotes de enfermedades transmitidas por el agua. En Europa, durante las d茅cadas de los 80s y 90s, alrededor de 277 brotes asociados con el agua potable y centros recreativos fueron reportados en 16 pa铆ses.

Varios brotes de criptosporidiosis en pa铆ses industrializados se han relacionado con el agua potable contaminada. Un caso muy notable ocurri贸 en 1993 en Milwaukee y caus贸 un estimado de 400,000 casos de enfermedades gastrointestinales, de hecho casi toda la poblaci贸n de la ciudad.

La transmisi贸n zoon贸tica de Cryptosporidium parvum ha sido reportada en casos de criptosporidiosis en ni帽os despu茅s de la exposici贸n con becerros o corderos. La exposici贸n ocupacional con animales infectados (becerras) tambi茅n ha dado lugar a la infecci贸n humana

Los ooquistes de Cryptosporidium son resistentes a los tratamientos rutinarios de agua y desinfectantes qu铆micos, y un bajo n煤mero de ooquistes viables puede causar infecci贸n.

Para detectar ooquistes de Cryptosporidium en el suministro de agua se requiere mucho tiempo. Este m茅todo consiste en m煤ltiples pasos, incluyendo filtraci贸n y centrifugaci贸n para concentrar y purificar ooquistes, seguido por microscop铆a de inmunofluorescencia para identificar y enumerar los ooquistes presentes. Las limitaciones de este procedimiento incluyen una pobre recuperaci贸n de ooquistes. La microscop铆a con tinci贸n especial de Ziehl Neelsen modificada, tambi茅n es limitada debido al volumen de muestra que se requiere (alrededor de 60 litros de agua) para recuperar una muestra de ensayo de aproximadamente 50 碌L. La detecci贸n y enumeraci贸n de ooquistes se complica a煤n m谩s por la composici贸n y cantidad de sedimento presenta en las muestras.

Se han investigado tecnolog铆as alternativas para proporcionar una detecci贸n m谩s eficaz de Cryptosporidium en una base acuosa. Estas incluyen Citometr铆a de Flujo, espectroscop铆a de luz visible y de rayos UV, ELISA, microscop铆a de barrido, reacci贸n en cadena de la polimerasa, separaci贸n inmunomagn茅tica, microscop铆a con video, electroquimioluminiscencia, entre otras. Aunque la mayor铆a de estos ensayos son adecuados para el an谩lisis de ooquistes en muestras de agua de baja turbidez, no son satisfactorios para el an谩lisis de ooquistes en muestras con alta turbidez.

La transmisi贸n indirecta de persona a persona o la transmisi贸n zoon贸tica pueden ocurrir por la contaminaci贸n del agua utilizada en los centros recreativos, piscinas, agua para beber, o en los alimentos. El agua superficial se puede contaminar por las aguas residuales no tratadas y tratadas y el escurrimiento del esti茅rcol. Se entiende por agua superficial, el agua en la superficie del planeta como el de un arroyo, r铆o, lago, humedal u oc茅ano. Se puede contrastar con las aguas subterr谩neas y agua de la atm贸sfera.

Los ooquistes de Cryptosporidium pueden estar en concentraciones que var铆an desde 0.01 hasta 100 por litro. Las concentraciones m谩s altas se encuentran en aguas urbanas o agr铆colas, adem谩s alrededor del 12% de los suministros de agua subterr谩nea en los Estados Unidos est谩n contaminados con Cryptosporidium spp, sobre todo en las galer铆as de infiltraci贸n y pozos horizontales (Afectados por la contaminaci贸n de las aguas superficiales).

Los mayores brotes de criptosporidiosis se han atribuido al agua potable contaminada, tanto por fuentes de aguas superficiales como por aguas subterr谩neas. Los brotes tambi茅n se han asociado con la exposici贸n a aguas recreativas y de nataci贸n y de piscinas. El agua de mar puede contener Cryptosporidium, pero no ha sido implicada en brotes de criptosporidiosis.

Los brotes de criptosporidiosis tambi茅n se han producido a trav茅s del consumo de alimentos contaminados. Los alimentos pueden contaminares por manipuladores de alimentos infectados, o por el riego con agua contaminada con esti茅rcol.

Cryptosporidium se ha aislado de ganado en todo el mundo, la mayor铆a de los becerros reci茅n nacidos presentan diarrea por 茅ste agente, siendo alta la prevalencia de la infecci贸n (5-100%). 90-100% de los reba帽os puede estar infectado. La infecci贸n cl铆nica se presenta principalmente en los becerros reci茅n nacidos, que pueden arrojar m谩s de 1010 ooquistes/d铆a. La prevalencia es m谩s baja en el ganado adulto. La alta densidad de ganado bovino en las cuencas hidrogr谩ficas y la excreci贸n de un alto n煤mero de ooquistes hacen 茅stos animales fuentes importantes de contaminaci贸n del medio ambiente, que han sido implicados en varios brotes de origen h铆drico de la criptosporidiosis.

Algunas caracter铆sticas de Cryptosporidum que permiten la sobrevivencia en el medio ambiente y facilitan la transmisi贸n por el agua se describe a continuaci贸n:

- La especificidad del hospedador es baja y aumenta el potencial para la difusi贸n y contaminaci贸n en el medio ambiente. Las infecciones por Cryptosporidium se presentan en una gran variedad de mam铆feros incluyendo al humano, animales dom茅sticos, mascotas y animales silvestres.

- La infectividad de los ooquistes de Cryptosporidium es alta, la ingesti贸n de un solo ooquistes tiene una alta probabilidad de producir infecci贸n.

- La naturaleza resistente de los ooquistes realza su sobrevivencia durante largos per铆odos de tiempo en entornos favorables. La sobrevivencia de ooquistes se ve reforzada en un medio h煤medo y entornos frescos. Una alta proporci贸n de ooquistes pueden sobrevivir por m谩s de 6 meses suspendidos en el agua.

- La resistencia extrema a la desinfecci贸n qu铆mica, sobre todo a la desinfecci贸n con cloro, ha sido una barrera importante para pat贸genos en el agua. La alta resistencia de los ooquistes de Cryptosporidium en contra de la desinfecci贸n con cloro hace que este proceso de tratamiento de agua potable sea ineficaz para la inactivaci贸n de ooquistes. El di贸xido de cloro es ligeramente m谩s eficaz y el ozono es el ooquisticida qu铆mico m谩s potente.

- La resistencia y persistencia ambiental de los ooquistes les permite sobrevivir algunos procesos del tratamiento de agua. Los brotes transmitidos por el agua indican que los ooquistes pueden sobrevivir el tratamiento f铆sico y la desinfecci贸n. Los ooquistes son resistentes a los desinfectantes utilizados com煤nmente en el tratamiento del agua. Adem谩s los ooquistes pueden sobrevivir durante meses en aguas superficiales y estuarios, y su longevidad en agua dulce se ha observado desde los 4 a 25 掳C. La sobrevivencia de los ooquistes en el suelo es de aproximadamente 120 d铆as.

- En comparaci贸n con otros par谩sitos protozoarios, los ooquistes de Cryptosporidium son peque帽os (4-6 micras), lo cual le permite la penetraci贸n a trav茅s de filtros de arena. Debido a su tama帽o tan peque帽o, su eliminaci贸n es menos eficiente a trav茅s de la filtraci贸n del suelo.

- Pocos ooquistes infecciosos deben ser ingerido para establecer una infecci贸n en hu茅spedes susceptibles. De cinco a nueve ooquistes pueden causar infecci贸n en聽 humanos y animales.

- La excreci贸n de ooquistes en las heces, en gran n煤mero durante la infecci贸n aguda, facilita la difusi贸n en el agua. Los ooquistes se pueden encontrar en gran cantidad en las heces del hu茅sped, debido a la autoinfecci贸n. En el pico de infecci贸n, se eliminan hasta 105-7 ooquistes por gramo de heces. La concentraci贸n de ooquistes en las aguas residuales puede ser de hasta 300-14,000 ooquistes de Cryptosporidium por litro en aguas sin tratar. En aguas residuales tratadas se pueden encontrar hasta 50 ooquistes por litro.

- Varios estudios muestran que los bovinos infectados, especialmente los becerros reci茅n nacidos, arrojan un alto n煤mero de ooquistes. Aproximadamente 1010 ooquistes de Cryptosporidium son excretados durante la infecci贸n sintom谩tica. La excreci贸n de ooquistes por lo general se produce despu茅s de 7 d铆as y los picos alrededor de los 14 d铆as. En el pico de la infecci贸n, se excretan 106-7 ooquistes por gramo de heces. Se han encontrado concentraciones de ooquistes en heces de hasta 104-7/gramo en becerros de 1-6 semanas de edad, en el 90% de los hatos.

- A diferencia de otros par谩sitos coccidios y helmintos, los ooquistes de Cryptosporidium no requieren un per铆odo de maduraci贸n despu茅s de la excreci贸n en heces, ya que 茅stos son inmediatamente capaces de infectar a un nuevo hu茅sped.