Estrategias biológicas destinadas a combatir Escherichia coli enterohemorrágica en carne y productos cárnicos: Estudios bioquímicos y tecnológicos

Abstract

Escherichia coli enterohemorrágica (ECEH) constituye una gran preocupación para la sostenibilidad de la industria de la carne y una grave amenaza para la salud pública a nivel mundial. La infección humana por ECEH ocurre a través de la ingestión de alimentos contaminados, principalmente carnes picadas. Además, el 5-10% de los pacientes infectados con ECEH (especialmente niños y adolescentes) desarrollan una grave patología, el Síndrome Urémico Hemolítico. Argentina es, a nivel mundial, el país con mayor incidencia de esta enfermedad. En este contexto urge la necesidad de proporcionar a la industria de la carne soluciones sustentables para limitar y prevenir riesgos. Las bacterias lácticas (BL), presentes de forma natural en la carne, son de gran interés tecnológico debido a la capacidad de ciertas cepas para inhibir microorganismos patógenos y/o deteriorantes en alimentos. Además, las BL generalmente se consideran seguras (GRAS), de manera que su uso como bioprotectores en alimentos constituye una estrategia real. Sin embargo, hasta el momento no se dispone en el mercado de un cultivo láctico capaz de inhibir ECEH en carne. En este contexto, el objetivo de este trabajo fue determinar el potencial de cepas BL para inhibir a ECEH en carne y estudiar las bases moleculares subyacentes a la interacción entre BL-ECEH. Las cepas de BL estudiadas (Lactobacillus curvatus CRL705, Lactobacillus plantarum CRL681 y Enterococcus mundtii CRL35) fueron preseleccionadas por sus óptimas características bioquímicas y tecnológicas. Como patógeno modelo se utilizó la cepa atoxigénica E. coli O157:H7 NCTC12900. Cada cepa de BL fue cocultivada con ECEH en un medio experimental cárnico. Ent. mundtii CRL35 resultó seleccionada como candidato por su significativa capacidad anti ECEH. Este efecto demostró ser independiente de la acción de bacteriocina, del ácido u otro agente soluble producido por Ent. mundtii, sugiriendo la interacción célula-célula como uno de los mecanismos implicados en la inhibición. Mediante un enfoque proteómico comparativo se estudió las bases moleculares subyacentes a esta interacción bacteriana, pudiéndose correlacionar con éxito el perfil de proteínas sobreexpresadas con la fisiología de Ent. mundtii y una ventaja competitiva de la BL sobre el patógeno. Al estudiar el fenómeno de adhesión/colonización del alimento por ambos microorganismos, se observó una ventaja competitiva de Ent. mundtii con respecto a E. coli, en la unión a proteínas claves de la matriz extracelular cárnica. Finalmente, se diseñó un sistema experimental constituido por carne molida con el objetivo de evaluar la acción bioprotectora de Ent. mundtii in situ. Se observó un efecto bacteriostático de la BL sobre ECEH, aunque de menor magnitud que aquél observado in vitro. Este resultado sugiere la necesidad de ensayos tecnológicos adicionales para optimizar la acción bioprotectora de esta cepa en un escenario real. Este trabajo de tesis Doctoral, es pionero en los estudios de interacción entre una BL y un patógeno como ECEH, aplicando un enfoque multidisciplinario. Los resultados obtenidos contribuyen directamente a la tecnología de alimentos cárnicos, proponiéndose por primera vez un cultivo láctico contra ECEH, un patógeno alimentario que demanda soluciones urgentes en nuestro país.