Artículo Original
Bacteriología
Kasmera 49(1):e49132445, Enero-Junio, 2020
P-ISSN 0075-5222 E-ISSN 2477-9628
https://doi.org/10.5281/zenodo.4459386
Fluoroquinolonas
en aves, huevos, alimentos avícolas y su impacto en la
microbiota intestinal de aves
Fluoroquinolone
in birds, eggs, poultry feeds and their impact on the intestinal microbiota
Abadía-Patiño Lorena (Autora de Correspondencia). https://orcid.org/0000-0002-9154-4382.
Universidad de Oriente. Núcleo Sucre. Instituto de Investigaciones en
Biomedicina y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Oriente. Departamento de
Biomedicina. Laboratorio de Resistencia Bacteriana. Cumaná-Sucre. Venezuela.
Dirección Postal: Av. Universidad, cerro del medio. IIBCAUDO. Laboratorio
de Resistencia Bacteriana. Telefax: 0293-4521297. E-mail: biociencia2013@gmail.com
Meneses-Franco Adny Coromoto. https://orcid.org/0000-0002-0986-6930. Universidad de Oriente. Núcleo Sucre. Departamento
de Bioanálisis. Cumaná-Sucre. Venezuela. E-mail: adny_meneses@hotmail.com
Romero-Suárez Mariela Esther. https://orcid.org/0000-0001-6053-2832. Universidad de Oriente. Núcleo Sucre. Departamento
de Bioanálisis. Cumaná-Sucre. Venezuela. E-mail: mariela_romero.s@hotmail.com
Prin José Luis. https://orcid.org/0000-0002-8784-274X. Universidad de Oriente. Instituto de
Investigaciones en Biomedicina y Ciencias Aplicadas de la Universidad de
Oriente. Departamento de Ciencia de los Materiales. Cumaná-Sucre, Venezuela. E-mail:
joseluis_prin@hotmail.com
Gómez Fermín Rafael. https://orcid.org/0000-0001-8542-7107. Universidad Gran Mariscal de Ayacucho. Escuela de
Ingeniería. Núcleo Cumaná. Cumaná-Sucre. Venezuela. Universidad de Oriente.
Núcleo Sucre. Departamento de Administración de la Escuela de Administración de
Empresas y Contaduría. Cumaná-Sucre. Venezuela. E-mail: ferminzurdo@gmail.com
Resumen
Palabras
claves: enrofloxacina, ciprofloxacina, alimentos,
enterobacterias, resistencia a fluoroquinolonas.
Abstract
To detect the
presence of fluoroquinolones in several foods (eggs, poultry food and chicken
breast), as well as to determine the susceptibility profile of nalidixic acid
and ciprofloxacin of strains of enterobacterias from chicken’s intestinal
content from Cumaná. Starter and fattening foods (of
five commercial marks), and one for laying hens, were studied, as well as
domestic chicken’s breast (and Brazil. I-2 and E-1 were the ones with the
highest concentrations of enrofloxacin. The food for laying hens (AP 2,35 μg/mg) had more enrofloxacin than those for chickens.
In eggs, greatest accumulation was seen in the yolks. Domestic chickens
(0,43-0,56 μg/mg) accumulated more ciprofloxacin
than Brazilian ones (0,14 μg/mg). E. coli
was the main specie from chicken rectal swabs. By antimicrobial susceptibility
testing, 48% were resistant to both quinolones (nalidixic acid and
ciprofloxacin). When the minimum inhibitory concentration of ciprofloxacin was
determined, all strains were resistant (8-128 μg/ml).
All sampled foods exceeded the maximum limits of fluoroquinolones allowed in
humans, which puts significant selective pressure on the bacteria in the
chicken gut microbiota.
Keywords:
enrofloxacin, ciprofloxacin, feed, enterobacteria, fluoroquinolone
resistance.
Recibido: 08/06/2020 |
Aceptado: 25/10/2020 | Publicado:
30/01/2021
Como Citar:
Abadía-Patiño L, Meneses-Franco AC, Romero-Suárez ME, Prin
JL, Gómez FR. Fluoroquinolonas en aves, huevos, alimentos avícolas y su impacto
en la microbiota intestinal de aves. Kasmera.
2021;49(1):e49132445. doi:
10.5281/zenodo.4459386
Introducción
El uso
de antibióticos en animales de consumo humano, requiere de un período de retiro
de los animales, antes de llevar, al matadero, para la eliminación de los
antibióticos, ya que, al ser consumidos por los humanos, existe el riesgo de
estar ingiriendo residuos de los mismos, lo que podría crear bacterias
resistentes o alergias, en personas hipersensibles (1). En la
búsqueda de normas y/o leyes que regulen el período de retiro en el territorio
nacional, Venezuela no cuenta con una regulación al respecto para animales de
consumo humano, que hayan sido tratados con antibióticos, antes de llevarlos a
matadero, luego de haber recibido antibióticos como terapias, no como
promotores de crecimiento de crecimiento animal.
El tiempo de
espera antes de consumir un huevo de una gallina que ha recibido antibiótico
como tratamiento, según la ley francesa L. 5143-4 del código de salud pública
emitida el 16 de octubre de 2002, es de 7 días, así como para el consumo de
leche en animales que han recibido antibiótico. En el caso de carnes de pollo y
mamíferos, el tiempo de retiro reglamentado es de 28 días. Esta ley es para
todo consumo de carnes o productos animales (leche, huevos, hígado, riñones)
destinados a humanos (2). Se ha
demostrado incluso que cuando no hay administración de antibiótico, las
gallinas almacenarán residuos de los mismos en la yema en los días ovulatorios
hasta algunas semanas después. Esos residuos vienen del antibiótico original,
de los metabolitos de la droga o de la presencia de ambos (3). En el caso de
huevos, el patrón de aparición de residuos de antibióticos está influenciado
por la formación de la clara y la yema (4).
El uso de antibióticos como promotores del crecimiento
animal (PCA) implica administrar concentraciones subletales o subterapéuticas
de antibióticos en el alimento diario de los animales de consumo humano, con el
objeto de controlar los agentes patógenos que ingresan al tracto digestivo a
través de la comida para que los animales puedan absorber mejor los nutrientes (5). El uso continuo de esta práctica ha traído como
consecuencia, la aparición de bacterias resistentes a los antibióticos, como
las fluoroquinolonas en enterobacterias aisladas de las heces de pollos (6), u
otros animales sanos que van a ser llevados a matadero para el consumo humano (7). En vista del
uso exacerbado de antibióticos en la industria agroalimentaria, se decidió,
determinar la presencia de fluoroquinolonas en alimentos (alimentos para pollos
y gallinas ponedoras, así como huevos) y aves de corral (pechugas de pollo) del
estado Sucre y su impacto en la microbiota intestinal.
Métodos
Tipo y diseño de la investigación: estudio
no descriptivo observacional, prospectivo, de carácter transversal.
Población: se tomaron en cuenta cuatro tipos: alimentos para
la cría de aves de corral, carnes avícolas, huevos y pollos vivos.
Muestras:
las muestras
de alimentos de cría provinieron de seis marcas comerciales de alimentos (cinco
marcas para iniciador y engorde y una diferente para el alimento para gallinas
ponedoras). Al alimento iniciador se le designó la letra I; al alimento de
engorde la letra E y para el alimento de gallinas ponedoras las iniciales AP. Cada alimento iniciador fue designado como
I-1, I-2, I-3, I-4 e I-5 y para el alimento de
engorde E, fue designado E-1, E-2, E-3, E-4 y E-5. Las etiquetas de los alimentos
comerciales indican que contienen antibióticos; no obstante, no menciona
ninguno en específico ni la concentración.
Solo se estudiaron los
alimentos disponibles en diferentes tiendas para su expendio en el estado Sucre
(Cumaná, Municipio Sucre y Cumanacoa, Municipio Montes). Se tomaron 15 muestras
de carne de pollos sacrificados en el estado Sucre (de las parroquias
Altagracia de Cumaná, Municipio Sucre y San Antonio del Golfo, Municipio
Mejía), 3 muestras de carne de pollos importados Brasil (PB) expendidos en el
estado Sucre (Cumaná, Municipio Sucre y Manicuare,
Municipio Cruz Salmerón Acosta). P-1 y P-2:
pollos adquiridos en la parroquia Altagracia, P-3, P-4 y P-5: pollos adquiridos
en la parroquia San Antonio y 15 huevos (expendidos en supermercados de
Cumaná, Municipio Sucre). Se realizaron hisopados rectales a 15 pollos vivos de
una granja avícola de Cumaná (Sector el Peñón de Cumaná, Municipio Sucre). Los
pollos fueron alimentos con las marcas comerciales estudiadas aquí (P1-P5,
H1-5, Y1-Y5. C1-C5), así como los pollos a los cuales se les practicaron los
hisopados rectales. Los pollos importados de Brasil, no fueron criados con
estos alimentos comerciales expendidos en el estado Sucre. El muestreo se
realizó de acuerdo a la tabla de números aleatorios, para todas las muestras (8).
Metodología
Determinación de la
concentración de fluoroquinolonas (enrofloxacina y ciprofloxacina) en alimentos
para la cría de aves de corral, en carne de pollo y huevos: se pesaron 2 g de cada una de las muestras sólidas
(alimentos para aves) y carne de pollo (músculo pectoral), se trituraron con un
mortero de porcelana de 10 centímetros de la marca Georgia, transfirieron en
tubos de ensayos de capacidad de 20 mL y se diluyeron
con 10 mL de agua desionizada. Las muestras se
dejaron reposar 20 minutos y se filtraron para obtener soluciones del material
orgánico. Se pesó la misma cantidad de huevos completos batidos, yemas
separadas y claras separadas, que las muestras sólidas. Estas muestras se
sometieron a un proceso de desproteinización
añadiéndole 10 mL de acetonitrilo; posteriormente se
centrifugaron en una centrifuga Thermo Scientific Sorvall TM
ST16 por 5 minutos a 4.000 rpm transfiriéndose el sobrenadante en tubos para su
posterior lectura (9). Se hizo una curva de
calibración (0,312;
0,625; 1,25; 2,5; 5; 10 y 20 mg/mL) de ciprofloxacina (Sigma Aldrich, Saint Louis, MO, Estados Unidos) y otra de enrofloxacina (Baytril® 5% de Laboratorios Bayer, Leverkusen, Alemania). La presentación
farmacéutica de ciprofloxacina era polvo liofilizado y la de enrofloxacina era
líquida. Para realizar la curva de ciprofloxacina, se pesaron 40 mg y se
disolvieron en 2 mL de agua destilada (20 mg/mL) y se obtuvo la solución madre para preparar la curva.
Para la curva de enrofloxacina, la solución stock estaba a 50 mg/mL. Finalmente, las
concentraciones de las muestras fueron determinadas por espectrometría
ultravioleta visible (UV-Visible), a 298 nm en un equipo marca PERKIN ELMER,
modelo Lambda 25. Los experimentos fueron realizados por triplicado y lo que se
refleja en la Tabla 1 son las medias de todas las concentraciones
detectadas para cada tipo de muestra. Los resultados, expresados en mg/mL fueron llevados a μg/mg. Aproximadamente 70% de enrofloxacina
se metaboliza a ciprofloxacina en el hígado del pollo (10). Es por ello que, en los
alimentos para pollos y gallinas ponedoras, se buscó enrofloxacina, porque es
el antibiótico que se emplea en animales, no obstante, en la carne del pollo y
los huevos completos, yemas separadas y claras separadas, se detectó
ciprofloxacina, que es el principal metabolito de enrofloxacina encontrado en
los tejidos de los animales.
Tabla 1. Determinación de la
concentración de fluoroquinolonas (enrofloxacina y ciprofloxacina) en las
muestras estudiadas mediante el espectrofotómetro ultravioleta visible
|
Muestra |
Nomenclatura |
Antibiótico (μg/mg) |
|
|
|
Enrofloxacina |
|
Iniciador |
I-1 |
0,80 |
|
I-2 |
1,17 |
|
|
I-3 |
0,70 |
|
|
I-4 |
0,41 |
|
|
I-5 |
0,52 |
|
|
Engorde |
E-1 |
1,34 |
|
E-2 |
0,92 |
|
|
E-3 |
0,80 |
|
|
E-4 |
0,96 |
|
|
E-5 |
0,90 |
|
|
Alimento
de gallinas |
AP |
2,35 |
|
|
|
Ciprofloxacina |
|
Pollos |
P-1 |
0,43 |
|
P-2 |
0,56 |
|
|
P-3 |
0,45 |
|
|
P-4 |
0,50 |
|
|
P-5 |
0,45 |
|
|
Pollos
de Brasil |
PB |
0,14 |
|
Huevos
completos batidos |
H-1 |
0,29 |
|
H-2 |
0,22 |
|
|
H-3 |
0,15 |
|
|
H-4 |
0,11 |
|
|
H-5 |
0,11 |
|
|
Yemas
separadas |
Y-1 |
0,15 |
|
Y-2 |
0,25 |
|
|
Y-3 |
0,21 |
|
|
Y-4 |
0,12 |
|
|
Y-5 |
0,20 |
|
|
Claras
separadas |
C-1 |
0,02 |
|
C-2 |
0,01 |
|
|
C-3 |
0,04 |
|
|
C-4 |
0,01 |
|
|
C-5 |
0,02 |
|
|
|
|
|
Aislamiento de bacterias Gram
negativas del contenido intestinal de los pollos de consumo humano: se realizó un hisopado rectal a cada pollo de consumo
humano, para tener un total de 15 hisopados rectales; dichos hisopados se
sembraron en placas de agar Mac Conkey (Britania, Buenos Aires, Argentina) y se
seleccionaron todas las colonias crecidas sobre las placas, de acuerdo a sus
características morfológicas (fermentan o no la lactosa, tamaño de la colonia,
consistencia). Estas fueron colocadas en caldo infusión cerebro corazón (BHI)
(Britania, Buenos Aires, Argentina), fueron sembradas en agar BHI (Britania,
Buenos Aires, Argentina), para verificar su pureza y almacenadas todas las
colonias crecidas sobre las placas en viales con caldo BHI-glicerol (20%) a
-20°C hasta su identificación con las mini galerías API 20 E (BioMérieux, Mercy-L’Étoile), las
cuales se incubaron a 35ºC durante 24 horas, siguiendo las instrucciones del
fabricante. Las bacterias fueron identificadas a nivel de especie por su patrón
bioquímico con las tablas de identificación de Laboratorios BioMérieux.
Para reactivar las cepas almacenadas a -20°C, fueron sembradas nuevamente en
placas de agar BHI y luego en caldo BHI. Las especies bacterianas aisladas
repetidas en el hisopado rectal de un mismo animal, fueron eliminadas para
evitar sesgos en los resultados.
Obtención del
perfil de susceptibilidad a fluoroquinolonas de las bacterias aisladas del
contenido intestinal de pollos: a todas las
bacterias Gram negativas aisladas, se les determinó el perfil de
susceptibilidad a dos quinolonas ácido nalidíxico (NA) (30 µg) y ciprofloxacina
(CIP) (5 µg), utilizando el método de difusión del disco por la técnica de
Kirby-Bauer siguiendo los criterios internacionales del Manual M100-S25 del
Instituto de Estándares Clínicos y de Laboratorios (11). No se empleó el disco de enrofloxacina porque en
Venezuela no expenden este disco. No se fabricaron discos de enrofloxacina en
el laboratorio porque en el manual M100-S25 no existen puntos de corte para esa
fluoroquinolona veterinaria, el M100-S25 es un manual para uso en humanos. Las bacterias
fueron clasificadas a ácido nalidíxico como sensibles ≥ 19 mm;
intermedias 15-18 mm y resistentes ≤ 16 mm (11). Para ciprofloxacina, los puntos de corte fueron:
sensibles ≥ 21 mm; intermedias 16-20 mm y resistentes ≤ 15 mm (11). Se determinó la
concentración mínima inhibitoria (CMI) a ciprofloxacina (Sigma Aldrich, Saint Louis, MO, Estados Unidos) de
todas las bacterias aisladas de la microbiota intestinal
de los pollos por el método de dilución en agar de acuerdo a las normas
establecidas por el Manual M100-S25 (11). Las bacterias fueron clasificadas como sensibles si
CMI ≤ 1 µg/ml; intermedias si la CMI = 2 µg/ml y resistente si la CMI
≥ a 4 µg/ml (11). No se determinó la CMI de
enrofloxacina porque en el manual M100-S25 no existen puntos de corte para esa
fluoroquinolona veterinaria.
Recolección de
la información: para cotejar toda la
información recolectada, los datos fueron vaciados en una hoja Excel, para
realizar las tablas y expresar los resultados de resistencia en porcentaje.
Análisis estadístico: se usaron
los programas SPSS 22.0 y Statgraphic Centurion. El nivel de significación empleado fue de 5%. Se
usaron la prueba de correlación, el Chi cuadrado, la prueba T de Student, correlación de Pearson, pruebas de relación y
magnitud de medición.
Resultados
En
la Tabla 1 se representaron los tres valores promedios de las concentraciones (μg/mg) de las fluoroquinolonas (enrofloxacina y ciprofloxacina)
obtenidos en los alimentos avícolas (iniciador, engorde y alimento para
gallinas ponedoras), carne de pollo, huevos completos batidos y separados
(yemas y claras) mediante el espectrofotómetro UV-visible. Se observó que para
el caso de enrofloxacina (el antibiótico
fluoroquinolona de uso exclusivo veterinario), AP contuvo la mayor concentración de
este antibiótico (2,35 μg/mg) seguido de los
alimentos de engorde y finalmente alimentos iniciadores. Con respecto a las
marcas comerciales, I-2 (1,17 μg/mg), fue la que más
cantidad de enrofloxacina demostró, mientras que en el alimento engorde, fue
E-1 (1,34 μg/mg). En el caso de
ciprofloxacina se detectó la mayor concentración en las carnes de los pollos
(pechuga), seguido en orden decreciente de los huevos completos batidos, yemas separadas y claras
separadas.
En la carne de los pollos criados en el estado Sucre se observó una acumulación
de hasta 3 veces más ciprofloxacina (el metabolito principal de la conversión
enzimática hepática de enrofloxacina), con respecto a las carnes de los pollos
provenientes de Brasil (Tabla 1).
Para el análisis estadístico, se eliminaron dos datos por su atipicidad extrema, porque generan una dispersión muy alta en las muestras (Figura 1). Eso se observó con el gráfico de bigotes (Figura 2) de los alimentos iniciador (1,17 µg/mg de I-2) y engorde (1,34 µg/mg de E-1). El nivel de significación de los resultados de la presencia de enrofloxacina en los alimentos iniciador y engorde, fue de 0,011 (Figura 3). A un nivel de significación de 5%, se puede concluir que el alimento engorde, presentó en promedio, mayor cantidad de fluoroquinolonas que el alimento iniciador. En el alimento para gallinas ponedoras, se observó una p=0,0001, por lo que con un nivel de significación de 5%, el alimento para gallinas ponedoras tiene mucha más cantidad de enrofloxacina que el alimento iniciador y cuando se comparó con el alimento engorde, la p=0,00001, presentó un promedio mucho mayor que ese alimento. Los resultados obtenidos indicaron que, en cada muestra de los tipos de estos alimentos, se observó presencia de fluoroquinolonas con diferencias en los promedios y sus dispersiones. En conclusión, hay una presencia significativa de antibióticos en todos los alimentos (gallina ponedora > engorde > iniciador).
Figura 3. Nivel de significación de la presencia de enrofloxacina en los alimentos iniciador y engorde
Ho: µ1 = µ2; Ha: µ1 > µ2; a = 0,02
En los resultados de los antibióticos encontrados (ciprofloxacina) en la carne de pollo, se observaron diferencias de promedios, entre los pollos nacionales y los provenientes de Brasil (Tabla 1). La prueba estadística empleada p (sig. Unilateral) 0,000, indica que hay diferencias significativas entre los pollos locales y los importados, siendo mayor la concentración en los locales (Figura 4).
Ho: µPL = 0,14; Ha: µPL > 0,14; .α = 0.05.
El coeficiente de correlación de Pearson fue de 0,095, el cual representa un nivel de significación de 0,379, resultando mayor al 0,05 usado para la prueba (Figura 5), por lo tanto, no hay correlación entre la cantidad de ciprofloxacina encontrada en el huevo completo y en la yema. Todas las variables son cuantitativas, pues se determinó la concentración del antibiótico presente en cada muestra por espectroscopía ultravioleta visible. Con el análisis estadístico del huevo completo batido y las claras separadas, el coeficiente de correlación obtenido fue (p=-0,079) y el nivel de significación 0,4 (Figura 6). A un nivel de significación de 5%, tampoco hay correlación en la concentración de ciprofloxacina. En la prueba estadística de la cantidad de antibiótico entre las yemas separadas y las claras separadas, se obtuvo un coeficiente de correlación de asimetría de Pearson de 0,199, su nivel de significación 0,4 fue mayor al usado para la prueba (0,05), con lo cual, no hay correlación entre la cantidad de ciprofloxacina entre las yemas separadas y las claras separadas. Al comparar la cantidad de ciprofloxacina en huevos completos batidos y las yemas separadas, se encontró que el valor de significación con la prueba estadística fue 0,917, está muy por encima del nivel de significación empleado en la prueba, no hay diferencias significativas entre los huevos completos batidos y las yemas separadas. Se aplicó la prueba estadística para conocer si la hipótesis alternativa de que la media de ciprofloxacina en los huevos era mayor que la media en las claras separadas. Los resultados obtenidos indican una significación menor a la utilizada para la prueba (0,0011 < 0,05). A un nivel de significación de 5%, se puede concluir que la concentración de ciprofloxacina presente en los huevos completos batidos es significativamente mayor que la de las claras separadas. El análisis estadístico de la concentración de ciprofloxacina, en yemas separadas y claras separadas usando la prueba de Correlación de asimetría de Pearson, indicó que la presencia de ciprofloxacina en cualquiera de las muestras (claras o yemas), no es consecuencia de la otra. Este resultado se complementó con una prueba de diferencia, y se obtuvo que a un nivel de significación de 5%, las yemas separadas tienen mayor concentración de forma significativa que las claras separadas (Figura 7).
Ho: ρ = 0; Ha: ρ ≠ 0; .α = 0,05
De los hisopados rectales
realizados a los pollos de las granjas de Cumaná, las especies aisladas fueron Escherichia coli (20), Shigella spp., (5), Enterobacter cloacae (2), Proteus
spp., (1), Citrobacter spp., (1),
y Klebsiella pneumoniae (1).
En la Tabla 2 se puede observar 48% de bacterias resistentes a ambas quinolonas. Veinte por ciento de las enterobacterias son sensibles a ácido nalidíxico y resistentes a ciprofloxacina, mientras que 20% son sensibles a ácido nalidíxico con sensibilidad intermedia a ciprofloxacina. En este trabajo se encontró que la resistencia de todas las cepas de este estudio a ácido nalidíxico fue 57% y a ciprofloxacina 91%.
Tabla 2. Antibiotipos
a las quinolonas de las enterobacterias aisladas de la
microbiota intestinal de pollos de consumo humano
|
Número de cepas |
Ácido nalidíxico |
Ciprofloxacina |
Porcentaje |
|
14 |
R |
R |
48 |
|
6 |
S |
R |
20 |
|
6 |
S |
I |
20 |
|
1 |
R |
S |
3 |
|
1 |
S |
S |
3 |
|
1 |
I |
S |
3 |
|
1 |
I |
I |
3 |
R: Resistente, S: Sensible, I: Intermedio.
Se
aplicó la prueba estadística de Chi cuadrado para verificar si estos resultados
provienen de variables independientes; con un nivel de significación de 5%, se
colige que son resultados dependientes.
En la Tabla 3, se
representó la CMI de las bacterias sometidas a diferentes concentraciones del
antibiótico ciprofloxacina, donde se observó que la mayoría de las bacterias
tuvieron 8 µg/ml de CMI a ciprofloxacina (33%). Veinte y siete por ciento de
las enterobacterias de la microbiota intestinal tuvo
una CMI a ciprofloxacina de 16 µg/ml, 30% una CMI a 32 µg/ml y 10% una CMI a
128 µg/ml. Cien por ciento de las cepas aisladas en este trabajo fueron
resistentes a ciprofloxacina.
Tabla 3. Concentración mínima
inhibitoria de ciprofloxacina de las bacterias aisladas de la
microbiota intestinal de pollos alimentados con las marcas comerciales
estudiadas
|
Bacterias |
Concentración
(μg/ml) |
||||||||
|
1 |
2 |
4 |
8 |
16 |
32 |
64 |
128 |
256 |
|
|
Shigella
spp. |
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
Shigella
spp. |
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
Shigella
spp. |
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
Shigella
spp. |
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
Shigella
spp. |
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
E. coli |
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
E. coli |
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
E. coli |
|
|
|
|
X |
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|
|
|
|
E. coli |
|
|
|
|
|
|
|
X |
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E. coli |
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
E. coli |
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
E. coli |
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|
|
|
|
X |
|
|
|
|
E. coli |
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|
X |
|
|
|
|
|
|
E. coli |
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|
X |
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|
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|
E. coli |
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|
X |
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|
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|
|
E. coli |
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|
X |
|
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|
E. coli |
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X |
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|
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E. coli |
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
E. coli |
|
|
|
|
|
X |
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|
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|
E. coli |
|
|
|
|
|
|
|
X |
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|
E. coli |
|
|
|
X |
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|
|
|
|
|
E. coli |
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|
|
|
X |
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|
|
|
|
E. coli |
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
E. coli |
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
Proteus spp. |
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
K.
pneumoniae |
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
E. coli |
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
E.
cloacae |
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
E.
cloacae |
|
|
|
|
X |
|
|
|
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Citrobacter
spp. |
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X |
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X:
Concentración mínima inhibitoria
Discusión
El
uso de antibióticos como PCA inició el siglo pasado; a finales de 1960, surgió
un documento, que es el reporte Swann, en el que se
manifiestan las primeras preocupaciones de esta práctica, ya que, al inicio,
todos los antibióticos estaban permitidos (12). Los antibióticos a emplearse como PCA debían limitarse a (i) aquellos
que marcaran una diferencia económica significativa en el aumento de tamaño del
animal, (ii) tuvieran poca o ninguna aplicación como
agentes terapéuticos en humanos o animales, y (iii)
no menoscabaran la eficacia de un fármaco terapéutico, debido al desarrollo de
cepas resistentes. En teoría, los residuos de antibióticos en la carne de los
animales de consumo humano, no perjudicarían la salud humana (13).
Las tasas
promedio de resistencia a
fluoroquinolonas en cepas de E. coli de
origen animal está por encima de 40% en Brasil (13). Los
principales productores de carne de pollo a nivel mundial son Estados Unidos,
Brasil, China, Polonia, Reino Unido, Alemania, Francia y España. En estos
países se usan los antibióticos como PCA (14). Brasil exporta sus pollos a 142
países (15).
Como se puede observar los
valores obtenidos en este trabajo, están muy por encima de lo reportado hasta
ahora. No se recomienda la detección de enrofloxacina en los animales de
consumo humano ni en sus productos, porque enrofloxacina es metabolizada a ciprofloxacina,
quedando menos posibilidad de detectar enrofloxacina en las muestras analizadas
(10). Si se hiciera la sumatoria
de todos los metabolitos de las quinolonas, otro sería el resultado. Por otro
lado, en este estudio se obtuvo mayor concentración, porque los pollos son
alimentados diariamente con cantidades importantes de fluoroquinolonas, en
cambio en los trabajos encontrados en la literatura (16-20), la detección se hace post-tratamiento.
En Venezuela, estado Zulia,
se demostró la presencia de residuos de antibióticos en tejido hepático y
muscular de pollos de consumo humano; el análisis de las muestras se realizó a
través de HPLC (Cromatografía líquida de alta resolución) mostrándose que los
residuos de enrofloxacina fueron mayores en músculos (muslo y pechuga) que en
hígado (11). La espectroscopia
UV-visible es una herramienta útil en la determinación de los antibióticos porque es simple, rápida y de bajo costo.
Además, la mayoría de los antibióticos tiene una absorción en
esta región ultravioleta-visible (200-500 nm) debido a la presencia de dobles
enlaces de estas moléculas en su estructura (20).
Para los autores de este
trabajo, no es posible conocer el respeto de las leyes sanitarias veterinarias
por parte de los criadores de aves en Brasil y tampoco se sabe el origen de los
pollos importados de Brasil. A sabiendas de que en Venezuela no hay
regulaciones autóctonas al respecto, en las granjas avícolas visitadas en
Cumaná, Municipio Sucre y San Antonio del Golfo, Municipio Mejía, estado Sucre,
se preguntó si cumplían con el tiempo de retiro y de cuánto tiempo estaría
basado ese retiro, cuando se administra tratamiento a los pollos y la respuesta
de los dueños fue negativa. Vale resaltar que, en otros países, el tiempo de
retiro está establecido solo para animales que reciben tratamiento antibiótico
(terapias). No obstante, en este trabajo, se estudió el suministro de
antibiótico en el alimento, que no es considerado un tratamiento, sino un PCA,
por lo tanto, no está previsto en ningún país del mundo, esperar para
beneficiar los pollos, ya que se supone, son concentraciones subletales de
antibióticos que no afectarán los pollos ni sus productos. Este trabajo viene a
demostrar, que los animales de consumo humano (en este caso particular, pollos)
y sus productos (huevos), en el estado Sucre, están recibiendo cantidades
exorbitantes de antibióticos (μg/mg),
que no están siendo eliminadas de sus cuerpos y que son consumidas por los
seres humanos a través de la cadena alimenticia, cuando los LMR se expresan en
µg/kg. La unión europea ha establecido un límite máximo de residuos (LMR) para
enrofloxacina y ciprofloxacina de 200, 100 y 300 µg/kg en hígado, músculo y riñones, respetivamente (21). La
Organización Mundial de la Salud, no estipula LMR para quinolonas en animales (22). La
ausencia de LMR de quinolonas para la OMS es tolerancia cero a esta familia de
antibióticos en los productos de consumo humano.
En Egipto se realizó un
estudio en 36 gallinas ponedoras (18-20 meses de edad), para determinar la
presencia de residuos de enrofloxacina tanto en huevos (completo, yema y clara)
como en diferentes tejidos (riñones, pulmones, hígado, músculo, ovario y
oviducto). A las gallinas se les suministró por un período de 5 días, 10 mg/kg
de enrofloxacina y al suspender el tratamiento, se hizo un seguimiento de los
residuos de antibióticos por un máximo de 6 días post-tratamiento.
Ellos demostraron que, al cuarto día de haber finalizado el tratamiento, ya no
se detectaban residuos de enrofloxacina en ninguna de las muestras analizadas.
En músculo encontraron 16,7 µg/g de enrofloxacina el primer día y al segundo
día 4,9 µg/g de enrofloxacina. En la yema, había 8,5 µg/g de enrofloxacina el
primer día y el segundo día 2,5 µg/g de enrofloxacina (23).
Existen otros estudios que demuestran que incluso
después de haber pasado el período de retiro indicado de cinco días, todavía
presentaban niveles por encima de LMR indicados por la Unión Europea para
enrofloxacina (21). El efecto acumulativo del antibiótico se visualizó
en ese estudio (20), en el cual, el día 1 de administración del
antibiótico, la yema albergaba 6,88 µg/kg de ciprofloxacina, y al quinto día de
tratamiento, 159,15 µg/kg de ciprofloxacina; en la clara, la acumulación fue
mucho mayor, siendo al día primero, 14,96 µg/kg de ciprofloxacina y al quinto
día 169,58 µg/kg de ciprofloxacina. El primer día post-tratamiento,
en la yema se encontró 176,84 µg/kg de ciprofloxacina mientras que en la clara
había 188,19 µg/kg de ciprofloxacina. Poco a poco, se vio la disminución de
residuos de ciprofloxacina hasta el día séptimo, cuando no detectaron ningún
rastro del antibiótico. Cuarenta y cuatro por ciento de los huevos analizados,
tenían concentraciones más altas de los LMR, lo cual se traduce como un riesgo
directo para la salud pública humana. Regulaciones estrictas deben ser
legisladas para el uso de quinolonas en gallinas ponedoras (24).
Actualmente, Estados Unidos no tiene
LMR para quinolonas en animales, porque está prohibido su uso por la FDA (25). La comisión de Expertos en aditivos
alimenticios de la FAO/OMS conjuntamente con la Unión Europea (JECFA),
establecieron que el tejido del pollo debe seguir estos parámetros: la suma de enrofloxacina y ciprofloxacina en músculo y piel
debe ser 100 µg/g, en hígado 200 µg/g, y en riñones 300 µg/g (26). Japón tiene LMR más estrictos; en cualquier parte del pollo, no se debe
detectar más de 10 µg/g de ciprofloxacina,
conservando el nivel de tolerancia cero el estándar de Estados Unidos. La FDA
prohibió su uso, porque estaban apareciendo infecciones por bacterias
resistentes a quinolonas en animales (27).
Varios de los antibióticos usados en
medicina clínica humana son empleados en medicina veterinaria; bien sea como
PCA, en metafilaxia o para tratar infecciones en
animales de consumo humano. En teoría, en metafilaxia
y PCA, los antibióticos se usan a
concentraciones más bajas que las empleadas en tratamientos. Estas dos últimas
aplicaciones son potencialmente peligrosas porque favorecen la selección de
bacterias resistentes en la microbiota animal (28). Se ha comprobado que la
eliminación absoluta de antibióticos como PCA en la cría de animales de consumo
humano, es más efectivo para reducir la aparición de bacterias resistentes, que
la eliminación de algún tipo de familia de antibióticos (29).
Está demostrado que, la resistencia bacteriana es un problema de salud pública
mundial asociado a un aumento de morbilidad y mortalidad por enfermedades
infecciosas intratables (30).
El uso de antibióticos como PCA es con concentraciones subinhibitorias
de antibióticos de empleo veterinario, sin embargo, la presión selectiva en las
bacterias de la microbiota intestinal de los animales
de consumo humano, es alta. Las fluoroquinolonas son antibióticos termoestables
(31), y persisten después de la cocción, por lo tanto,
todo el residuo antibiótico depositado en la carne de los pollos o en los
huevos, pasa intacto directamente al tracto gastrointestinal humano, ejerciendo
una presión selectiva sobre las bacterias de la microbiota
intestinal, impactando de manera nociva las bacterias patógenas
oportunistas que ahí se encuentran.
Se sabe que los animales de
producción alimentaria son portadores de microorganismos que pueden enfermar a
los seres humanos, y no necesariamente afectar a los animales. Entre ellos
están Escherichia coli o Shigella spp., que son bacterias comúnmente encontradas en la
microbiota de los intestinos de diversos animales (32). Por
otro lado, estas bacterias se convierten en el reservorio principal de
mecanismos de resistencia a antibióticos de uso clínico humano, siendo la
cadena alimenticia la principal vía de diseminación (33).
Brasil carece de un laboratorio nacional
de referencia de microbiología que monitoree la resistencia a los antibióticos en cepas de origen animal (34). Siendo Brasil, el
segundo país productor más grande de carne de pollo a nivel mundial, crece la
resistencia bacteriana en tres géneros como son Escherichia, Salmonella y Campylobacter
(35). Cien por ciento de las cepas de E. coli de Brasil, son resistentes a lincomicina (36),
trimetoprim-sulfametoxazol (37), 97% resistentes a
eritromicina; con respecto a las quinolonas, se hace hincapié en
ciprofloxacina, enrofloxacina, ácido nalidíxico, norfloxacina y ácido oxolínico variando los porcentajes de resistencia entre 40
y 88% (38).
La resistencia
a fluoroquinolonas en Brasil, en la última década es baja, incluso en algunos estudios indican total
sensibilidad (35). Sin embargo, hay estudios que varían de una región
a otra en todo el territorio nacional de Brasil. Los valores de resistencia a
enrofloxacina están por encima de 80% en Salmonella
enterica Serovar Gallinarum, aislada de un brote
de tifoidea aviar (39), mientras que en cepas de Salmonella enteritidis fue mayor a 40% (40). Salmonella
enterica serotipo Heidelberg que
es uno de los serotipos más asociados a enfermedades humanas, presenta altas
tasas de resistencia a ceftiofur y susceptibilidad
intermedia a ceftriaxona (41) y su aislamiento en pollos ha venido en aumento (42). En el estado de Mato Grosso do Sul en Brasil, los aislamientos de Salmonella Infantis, Salmonella Agona
y Salmonella Abony,
durante 2014 y 2015, fueron resistentes a florfenicol,
estreptomicina, ácido nalidíxico, cipfoloxacina, enrofloxcina y nitofurantoína (43).
En
el presente estudio se encontró que 48% de las enterobacterias identificadas
fueron resistentes a ambas quinolonas. Cepas de E. coli aisladas de pollos con colibacilosis en el área este de
Argelia, presentaban un perfil de susceptibilidad de resistencia a
tetraciclina, trimetoprim-sulfametoxazol (88%) y enrofloxacina (45%) (44). La
tasa de resistencia de E. coli a
enrofloxacina en cepas aisladas de patos fue menos de 2%, lo cual indica la
ausencia de políticas de uso de enrofloxacina como PCA (45).
En
un estudio realizado en Camerún, para verificar el impacto de la utilización de
antibióticos sobre las bacterias patógenas aisladas de pollo, hicieron una encuesta
para conocer los tipos y las cantidades de antibióticos suministrados a las aves. Entre los antibióticos
usados se encontraron las quinolonas,
del tipo norfloxacina (615 g/mes). Las principales especies aisladas fueron: Salmonella
y Proteus, seguidas de Citrobacter, Aeromonas y Pseudomonas
entre otras. Como resultado del perfil de susceptibilidad hubo 25% de
resistencia a quinolonas, resultando menor a lo encontrado en el presente trabajo
(46).
La incidencia de resistencia
bacteriana varía también entre especies animales y entre distintas especies de
bacterias que componen la microbiota, siendo E. coli la más estudiada. En una investigación realizada en España, han
demostrado que el porcentaje de cepas de E.
coli (aisladas de pollos y
cerdos tanto sanos como enfermos) resistentes a quinolonas es alto (de hasta
45% en cerdos y 90% en pollos). Este hecho sugiere que estos antibióticos son
ampliamente utilizados en España de forma metafiláctica
y no sólo terapéutica, en pollos y cerdos (47).
La resistencia de las cepas
bacterianas aisladas de los hisopados rectales de los pollos del Municipio
Sucre es resaltada en otras investigaciones
(11). Quedó
demostrado en este trabajo que los alimentos para la cría de aves de corral
disponibles en el estado Sucre, tienen concentraciones muy altas de
fluoroquinolonas (enrofloxacina), lo cual tiene un impacto importante en la
aparición de resistencia a esta familia de antibióticos, de uso clínico humano
en infecciones graves, generando no solo resistencia en bacterias de los
humanos (48) sino en aquellas provenientes de los animales (35).
Los niveles de resistencia a fluoroquinolonas
encontrados en las bacterias de la microbiota intestinal de los pollos, demuestran que el uso y abuso de los antibióticos
en animales de consumo humano para prevenir,
tratar infecciones, así como PCA, no sólo ha traído como consecuencia la
aparición de bacterias resistentes a los antibióticos, sino que además estas bacterias son el reservorio
principal de mecanismos de resistencia a antibióticos de uso clínico en humanos, causando
dificultades en el momento de tratar infecciones causadas por microorganismos
comensales de esa microbiota. El uso incorrecto de antibióticos es un factor
que puede generar el desarrollo de resistencias bacterianas en los animales
tratados. Los antibióticos consumidos por
seres humanos provenientes de residuos presentes en alimentos de origen animal,
generan una alteración de la microbiota intestinal y
como consecuencia una disminución de bacterias que compiten con microorganismos
patógenos, aumentando así el riesgo de enfermedad (49).
Una revisión sistemática (50) realizada en 2017 demostró que,
de 181 artículos evaluados, hay 179 estudios que
describieron resultados de resistencia a antibióticos en animales, tras el uso
prolongado de antibióticos. Veintiún estudios reportaron resultados de
resistencia a antibióticos en humanos (19 de los cuales generaron resistencia a
los antibióticos empleados en animales). Se demostró la reducción del riesgo de
prevalencia (hasta de 39%) de resistencia a antibióticos en animales, con el
uso restringido de antibióticos, variando entre diferentes tipos de
antibióticos, bacterias y muestras tomadas; está demostrado que la presencia de
antibióticos en los animales de consumo humano, ejerce una presión selectiva en
las bacterias de la microbiota intestinal de los animales y los humanos, ya que
al retirar los antibióticos, las bacterias intestinales recuperan la
sensibilidad a los antibióticos. En humanos, la prevalencia combinada de
resistencia a los antibióticos fue 24% menor en los grupos donde se
implementaron medidas para reducir el uso de antibióticos en animales de
consumo humano en comparación con grupos de control (50).
Las primeras intervenciones en diferentes países del
mundo fueron sobre la prohibición de un solo tipo de antibiótico o una sola
clase de antibióticos y esto, no contribuyó realmente a reducir la resistencia
bacteriana en las bacterias de origen animal. El fracaso vino justamente,
porque ese antibiótico prohibido, era substituido por otro antibiótico o
familia (29). Ese fue el caso de Dinamarca
y la interdicción del uso de avoparcina, para disminuir
la tasa de resistencia a los glicopéptidos en animales (51).
Otra de las causas de la no disminución de la
resistencia bacteriana con la eliminación de un solo tipo de antibiótico, es
debido a la selección cruzada, ya que estos determinantes de resistencia son
albergados en el mismo elemento genético móvil que comparten varios mecanismos
de resistencia por lo tanto, al haber la presión selectiva para alguno de los
genes transportados, no se pierde ninguno de los genes, aunque ya no exista en
el ambiente ese antibiótico, porque forma parte de un combo (52).
Dicho esto, hay que resaltar
que no es necesaria la prohibición de todos los antibióticos en los animales de
consumo humano, ya que prácticas menos estrictas, han demostrado la misma
eficacia de reducción de la resistencia bacteriana, hasta en 15%. Lo que se
debería eliminar, es el uso de antibióticos como PCA, ya que esto, disminuye de
forma importante, la resistencia en cepas de origen animal, porque a diferencia
del uso terapéutico de antibióticos, estos se administran diariamente para
favorecer el crecimiento y engorde de los animales, mientras que los de la
terapia solo cando el animal está enfermo. Esto está basado en un meta-análisis
de una revisión sistemática de 181 artículos científicos sobre el tema (29). En conclusión, el presente estudio permitió
demostrar valores de fluoroquinolonas en alimentos avícolas de escasa
literatura y nula a nivel nacional, que pueden ejercer una presión selectiva
importante, en las bacterias intestinales de los pollos y huevos. El consumo de
pechugas de pollo y huevos con altas concentraciones de ciprofloxacina, traería
el desarrollo de bacterias resistentes en la microbiota
del hombre que consume dichos alimentos.
Agradecimientos
A la Profesora Raquel Salazar,
coordinadora del Laboratorio de Proteínas e Inmunotoxicidad,
en el postgrado de Biología Aplicada de la Universidad de Oriente, por permitir
hacer la lectura de las muestras en su laboratorio.
Conflicto de Relaciones y
Actividades
Los
autores declaran no presentar conflictos de relaciones y actividades.
Financiamiento
Los
autores declaran no haber recibido financiamiento para la realización del
estudio, el mismo fue autofinanciado por los autores.
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Contribución
de los Autores
APL:
Conceptualización, metodología, validación, investigación, recursos,
redacción-preparación del borrador original, redacción-revisión y edición,
supervisión, planificación y ejecución, administración de proyectos. MFAC y RSME: análisis formal, investigación, recursos, curación de
datos, redacción-preparación del borrador original, redacción-revisión y
edición. PJL: conceptualización, metodología, validación,
investigación, recursos, curación de datos, redacción-preparación del borrador
original redacción-revisión y edición. GFR: análisis formal,
curación de datos, redacción-revisión y edición.
©2021. Los Autores. Kasmera. Publicación del Departamento de Enfermedades
Infecciosas y Tropicales de la Facultad de Medicina. Universidad del Zulia.
Maracaibo-Venezuela. Este es un artículo de acceso abierto
distribuido bajo los términos de la licencia Creative
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