Este artículo trata sobre el botulismo y las neurotoxinas transmitidas por los alimentos. Adoptaré un enfoque biológico diferente, pero complementario a otros excelentes artículos ya publicados. aquí en FSB por compañeros columnistas.
El botulismo es una infección rara transmitida por los alimentos, pero con una alta letalidad. Etiológicamente es causada por la toxina de una bacteria del género Clostridium (C. botulinum) ampliamente distribuida tanto en el suelo como en el agua.
esporulación
Comencemos con el proceso de esporulación. La esporulación se puede definir como una forma latente que adoptan ciertas bacterias para sobrevivir en condiciones extremas y comienza con la formación de endosporas dentro de la célula vegetativa. La endospora se diferencia de la célula vegetativa por la formación de cuatro capas superficiales. El más externo se llama exosporium. En su interior se encuentra la cubierta de esporas (ambas compuestas de proteínas). Dentro de ellos se encuentra la corteza, que es una capa de peptidoglucanos, y dentro de la corteza se encuentra el núcleo de la espora y la pared celular normal correspondiente a la célula vegetativa.
Las cuatro cubiertas adicionales de la endospora brindan resistencia y protección a la célula vegetativa cuando las condiciones externas se vuelven hostiles para la bacteria. Este proceso puede tomar tan poco como cuatro horas. El compuesto que confiere mayor resistencia a la endospora una vez finalizado el proceso de esporulación es el ácido dipicolínico asociado a iones de calcio (dipicolinato de calcio) y se encuentra en el núcleo de la espora.
La esporulación a partir de una célula vegetativa implica un proceso de transformación muy complejo que implica la expresión de múltiples genes con la producción de proteínas a nivel mitocondrial, algo que aún está siendo estudiado por los científicos, por lo que escapa al alcance de este artículo. Pero lo realmente relevante es que transforma una célula vegetativa hidratada y metabólicamente activa en una espora deshidratada (el contenido de agua es solo del 10% al 25% en el centro de la espora) y metabólicamente inerte con muy poco o ningún consumo de oxígeno. .
La espora es una forma de defensa muy eficiente frente a un ambiente hostil y también puede activarse cuando la bacteria no encuentra suficientes nutrientes para continuar con su forma vegetativa. La espora tiene la capacidad de persistir en este estado latente durante mucho tiempo. Incluso hay estudios que han detectado esporas centenarias que luego vuelven a su forma vegetativa cuando desaparecen las condiciones hostiles. Este proceso se llama germinación. Cuando las condiciones para las bacterias son favorables, este proceso puede ser rápido y alcanzar el modo vegetativo en tan solo 30 minutos.
Pero el lector puede preguntarse en qué casos es importante tener en cuenta el proceso de formación de endosporas. Una primera aclaración es que no todos los géneros de bacterias tienen esta capacidad. En todos los casos se trata de procariotas grampositivas, pero a efectos de seguridad alimentaria los géneros Bacillus y Clostridium tienen una relevancia fundamental.
O Clostridium botulinum es el agente que produce la toxina botulínica cuando se encuentra en su forma vegetativa, en un ambiente sin presencia de oxígeno (anaerobiosis) y con suficientes nutrientes para su desarrollo. Este es el caso de los alimentos enlatados que no han sido preparados adecuadamente.
El caso de las conservas caseras es un ejemplo típico. Pero la producción de la toxina también puede deberse a procesos industriales inadecuados. La industria alimentaria tuvo que desarrollar procedimientos de esterilización efectivos, como la leche de larga duración (UHT), entre otros, para garantizar la seguridad alimentaria, ya sea envasada en frascos de vidrio, enlatados o en otros materiales. Además, siempre hay que tener en cuenta factores como una buena higiene, el tiempo de cocción, una temperatura superior a los 120 grados centígrados, un pH adecuado o una combinación de estos parámetros.
La bacteria puede asumir la forma de una endospora, completar el proceso de esporulación indefinidamente y luego germinar nuevamente cuando las condiciones son favorables para la producción de la neurotoxina. Existen receptores de germinación capaces de detectar la presencia de condiciones adecuadas para inducir la germinación. Las esporas germinan rápidamente, disolviendo sus cubiertas y absorbiendo agua con graves consecuencias para el consumidor. En los casos más graves, la toxina afecta al sistema nervioso (neurotoxina) y puede ser letal si no se trata con urgencia. La neurotoxina inhibe la formación del neurotransmisor acetilcolina. La toxina es termolábil, es decir, puede ser inactivada por cocción, pero no las bacterias esporuladas.
Desde la década de 1980, se han informado algunos casos de botulismo infantil. En estos casos se trata de la miel producida por las abejas, que contiene la forma esporulada que luego germina en el aparato digestivo del bebé, liberando la toxina.
Bioterrorismo
El gobierno de los Estados Unidos de América, a través de los CDC, también ha tomado medidas de contingencia ante un ataque terrorista que pueda involucrar a la toxina botulínica como un peligro potencialmente letal. Sin un tratamiento médico oportuno, las personas con botulismo pueden morir.
La comprobación de la muy larga vida en forma latente de las esporas es también objeto de estudio para los astrobiólogos.
Referencias:
https://www.mayoclinic.org/es/diseases-conditions/botulism/symptoms-causes/syc-20370262#:~:text=El%20botulismo%20es%20una%20afecci%C3%B3n,Clostridium%2
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4098856/
https://cals.cornell.edu/microbiology/research/active-research-labs/angert-lab/epulopiscium-en-espanol/endospora-de-bacterias
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Imagen: GUÍA
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2023-08-17 11:00:09
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