RESUMEN
Antecedentes: E. coli diarrogénicas son un
problema de salud y económico en la crianza bovina. También participan en la
expansión de genes de antibiorresistencia que limitan
la antibioterapia actual. Objetivo.
Resumir la información actualizada relativa a la interacción E. coli-bovinos,
con énfasis en las diarreas neonatales de terneros y sus implicaciones en la
antibioterapia contemporánea. Desarrollo:
La especie bovina constituye un reservorio por excelencia de E. coli. Los seis
patotipos diarrogénicos
afectan en mayor o menor intensidad a terneros neonatos. Destacan los patotipos ETEC y STEC, el primero provoca los mayores
brotes de colibacilosis; el segundo, además es un zoonótico ascendente mundial.
Todos los patotipos ocasionan notables pérdidas
económicas por morbilidad y mortalidad en estas formas de crianza animal. Tanto
las cepas comensales como las diarrogénicas son
fuente de antibiorresistencia, potenciada por el uso
de antibióticos como promotores del crecimiento en bovinos y dificultan la
terapéutica contemporánea. Los probióticos y microorganismos eficientes
constituyen opciones alternativas sustentables. Conclusiones: todos los patotipos diarrogénicos de E. coli provocan diarreas de mayor o menor intensidad en
terneros y pérdidas económicas notables. Las cepas comprendidas dentro de STEC
son zoonóticas. Tanto las cepas diarrogénicas como
las comensales participan en la diseminación de la antibiorresistencia.
Fenómeno potenciado por el uso indebido de antibióticos, tanto en la profilaxis
como en forma de promotores del crecimiento. Existen opciones alternativas más
efectivas y sin sus riesgos colaterales a la salud y al entorno que no
comprometen la efectividad de la antibioterapia actual.
Palabras claves: antibiorresistencia, bovinos, Escherichia coli, prevención, zoonosis (Fuente: MeSH)
ABSTRACT
Background: Diarrheagenic E. coli creates
health and economic issues in cattle raising. It also participates in the
spreading of antibioresitance genes that limit
current antibiotherapies. Aim. To summarize
state of the art information in relation to E. coli-bovine interaction,
especially on neonatal calf diarrhea, and its implications in current antibiotherapy. Development: Bovines constitute an
excellent reservoir of E. coli. The six diarrheagenic patotypes affect neonate calves to a greater or lesser
degree. ETEC and STEC stand out among them; the former causes the greatest
outbreaks of colibacillosis, and the latter is also a world growing zoonotic
agent. Every patotype causes remarkable economic
losses due to morbidity and mortality in these forms of animal breeding. Both
commensal and diarrheagenic strains are sources of antibioresistance,
which is enhanced by antibiotic use as growth promoters in cattle, thus
jeopardizing current therapeutics. Probiotics and efficient microorganisms are
sustainable alternatives. Conclusions: All the diarrheagenic patotypes of E. coli cause diarrhea in calves to a
greater or lesser degree, along with significant economic losses. STEC strains
are zoonotic. Both diarrhoeal and commensal strains
participate in the spreading of antibioresitance,
which is triggered by inappropriate antibiotic use for treatment or as growth
promoters. There are other more effective alternatives, without associated
risks to health and the environment, which do not compromise the effectiveness
of current antibiotherapy.
Keywords: antimicrobial resistance, bovines, Escherichia coli, prevention, zoonosis (Source: MeSH)
INTRODUCCIÓN
Pocos microorganismos han acaparado
la atención de investigadores e instituciones científicas como lo ha hecho Escherichia coli. Y lo ha
logrado a lo largo de 136 años con un protagonismo totalmente antagónico que
aún confunde en la actualidad. En un extremo de la balanza destaca su
participación como comensal en la microbiota intestinal;
el miembro prominente dentro de los representantes anaerobios facultativos de
todos los animales de sangre caliente. Del otro lado, su desempeño como
patógeno intestinal (intestinal pathogenic E.coli -IPEC) y extra
intestinal (extraintestinal pathogenic E. coli -ExPEC) (Ramos et al.,
2020; Barreto, Rodríguez y Campal, 2020a).
La dualidad es válida, aunque nunca
debe interpretarse de forma absoluta. Las cepas no diarrogénicas,
presentes en la microbiota intestinal de todas las
especies animales destinadas a la producción de alimentos, tienen una
participación creciente en la difusión de genes de antibiorresistencia
a humanos (Ahmed et al., 2019).
Aunque se ha enfatizado en las aves, los bovinos también desempeñan un rol
destacado al respecto (Hang et al., 2019). Subestimar las variantes diarrogénicas
(DEC), muchas zoonóticas, ha sido, y es, un lamentable error (Ryu et al., 2020;
Barreto et al., 2020a; Barreto et
al., 2020b). Muchas E. coli extraintestinales patógenas a humanos,
responsables desde infecciones del tracto urinario (UTI –del inglés urinary tract infections) hasta meningitis neonatales, tienen como
reservorio al ganado vacuno (Nielsen et
al., 2020).
Durante alrededor de 10 000 años
la especie bovina ha sido la principal fuente de carne y leche para la
humanidad. Tan largo período ha propiciado que devenga en importante reservorio
de patógenos causales de enfermedades transmitidas por
alimentos (ETA) entre los que destaca el patotipo de E. coli
productor de toxina Shiga (STEC) (Sapountzis et al., 2020). Al mismo tiempo, la casi
totalidad de las variantes IPEC sobresalen entre los agentes productores de
diarreas neonatales en terneros. Su
impacto negativo se acrecienta en las primeras semanas de vida. Etapa
caracterizada por una elevada morbilidad y mortalidad, retardo en el
crecimiento e incremento en las pérdidas económicas por concepto de
tratamientos, entre otros (Awad et al., 2020).
Visto así, aquella balanza a la que
se hizo alusión en el primer párrafo no guarda equilibrio. A priori, el mayor peso se organizó en el extremo negativo, dejando
en el platillo opuesto un lugar exclusivo a incertidumbres. ¿Resta algo
positivo a esta historia? Por supuesto, pero depende de quienes organizan y
rigen estos sistemas de producción.
Esta breve reseña tiene como objetivo
resumir la información actualizada relativa a la interacción E. coli –
bovinos, con énfasis en las diarreas neonatales de terneros y sus implicaciones
en la antibioterapia contemporánea.
DESARROLLO
Una aclaración previa
La información concerniente a la
taxonomía de E. coli
es muy abundante. A ello ha contribuido su impacto negativo en la salud humana
y animal, pese a formar parte destacada de su microbiota intestinal (Ramos et al., 2020). Motivo este último por el
que se le eligió como indicador por excelencia para establecer la posible
contaminación fecal del agua y los alimentos. No obstante, los años
transcurridos, la propuesta de Nataro y Kaper (1998) continúa de referente para cualquier
aproximación a esta enterobacteria y su patogenia. La presente reseña solo
puntualizará algunos detalles cruciales para quienes investiguen los nexos
entre bovinos, esta prolífera especie bacteriana y sus consecuencias en
terneros y humanos.
E. coli, aspectos
morfológicos y bioquímicos
Escherichia coli es la especie tipo del género, el cual comprende a otras
cuatro (Escherichia blattae,
Escherichia fergusonnii, Escherichia hermannii y Escherichia vulneris) sin su trascendencia epidemiológica
(Barreto, 2007). Se presenta en forma de cocobacilos pequeños,
gramnegativos, anaerobios facultativos, oxidasa negativos (Edwards y Ewing,
1972), móviles (swimming
–movilidad individual por flagelación perítrica; o swarming –desplazamiento colectivo regulado por quorum-sensing)
o inmóviles (Swiecicki, Sliusarenko
y Weibel, 2013). Si bien la capacidad de fermentar la
lactosa es un carácter predominante y se aprovecha en los esquemas bioquímicos
para su identificación presuntiva, existen excepciones. La más divulgada es la
que caracteriza al patotipo enteroinvasivo
(enteroinvasive E.
coli –EIEC) que comprende cepas con un fenotipo
similar a Shigella
spp. de una patogenicidad variable en terneros y
elevada virulencia en humanos (Barreto, 2007; Awad et al., 2020).
La fermentación (o no) de
determinados carbohidratos ha sido una vía empleada en muchos laboratorios de
modestos recursos en un intento por aproximarse a variantes diarrogénicas
de E. coli
patógenas a humanos y a animales. Un ejemplo lo constituye la fermentación de
sorbitol, rafinosa y dulcitol, junto a la descarboxilación de los aminoácidos
lisina, arginina y ornitina, para confirmar el carácter verotoxigénico en cepas
aisladas de ganado vacuno (o alimentos de ese origen) o humanos. Por lo
general, las cepas de E. coli O26 no fermentadoras de ramnosa
corresponden al patotipo STEC (shigatoxigénico
– también designado Shiga like Toxin E. coli) (Gebregiorgis y Tessema, 2016). La
adición de adonitol (0,2 %) al medio Agar
Citrato de Simmons (Pohl et al.,
1984) le convirtió en una herramienta sencilla para la detección de ETEC K99+
(actualmente, ETEC F5+) al formar colonias mucoides amarillas
típica. Esta variante que posibilitó los primeros reportes de cepas con ese
fenotipo, productoras de diarreas neonatales en terneros en Camagüey (del Risco
y Barreto, 1988).
Se trata de técnicas muy laboriosas y
no siempre precisas, por lo que los aislados con biotipo de E. coli
requerían de su confirmación serológica. Otra variante trabajosa, lenta y con
una complejidad que requería de un personal experimentado para su ejecución. Se
sustentaban en la determinación de antígenos somáticos (O), flagelares (H) y
capsulares (K). Con el tiempo se redujo a la detección de antígenos fimbriales (F5, F17 y F41) propios de ECET diarrogénicas en terneros (Barreto, 2007). Paralelamente,
se introdujeron pruebas biológicas para la confirmación de enterotoxinas, muy
agresivas para los animales de laboratorio utilizados. Tantas limitantes
condujeron a que, desde finales del pasado siglo, se abogue por el empleo de
ensayos de tipo molecular para este diagnóstico (Mutkar
et al., 2015). Lamentablemente,
subsisten laboratorios en los que la variante bioquímica es su única opción.
Patotipos enteropatógenos de E. coli
Las variantes diarrogénicas
de E. coli
se distribuyen en seis patotipos, atendiendo a los
factores de virulencia del agente y el nivel de daño provocado en el hospedero.
Los mismos son: enterotoxigénico (ETEC), enteropatógénico
(EPEC), shigatoxigénico (STEC), enteroinvasivo
(EIEC), enteroagregativo (EAEC) y enteroadherente
(EAdEC –[también designado DAEC- diffusely
adherent E. coli]) (Awad et al., 2020).
En esta clasificación, el patotipo STEC incorpora al subgrupo EHEC (enterohemorrhagic E. coli), que por su trascendencia había figurado como patotipo independiente en clasificaciones anteriores
(Barreto, 2007; Andrade et al., 2012;
Awad et al.,
2020). En ese momento, como patotipo EHEC, incluía a
cepas productoras de verotoxinas (verotoxigenic
E. coli
–VTEC) (Karmali et
al., 1985) que, en la actualidad también pertenecen al patotipo
STEC. Tanto EHEC como VTEC tienen un rol destacado en la patogenia del binomio
bovinos – humanos, por lo que serán reiterativos en esta reseña sin que se
reitere su actual subordinación a STEC.
Tras estas obligadas precisiones vale
destacar que ETEC es el patotipo hegemónico en las
diarreas neonatales en terneros, muy en particular en los cuatro primeros días
de vida (Andrade et al., 2012). El
éxito de estas cepas para la infección y ulterior desarrollo del síndrome
diarreico se asocia a su amplio arsenal de atributos de virulencia. En primer lugar,
la presencia de fimbrias diversas que posibilitan la adhesión a receptores en
el intestino delgado del hospedero. Aunque prevalece la F5 no puede obviarse la
participación de F17 y F41. El logro de este paso propicia la colonización y,
una vez alcanzado el quorum
requerido, la liberación de toxinas responsables de las diarreas. Las mismas
pueden ser de dos tipos: termolábiles (LT) y termoestables (STa
y STb) (Ramos et
al., 2020).
La participación de los restantes patotipos en el síndrome analizado es contradictoria.
Algunos investigadores los refieren en aislamientos tanto de animales sanos
como diarreicos (Awad et al., 2020). No obstante, STEC, aunque puede estar en heces de
animales sanos, con frecuencia ejerce su patogenia a través de toxinas tipo
Shiga (Stx1 y Stx2). En tanto EPEC y EHEC, con mecanismos de patogenicidad
similares, afectan a teneros de dos a ocho semanas, muy en particular durante
la cuarta (Awad et
al., 2020). La adhesión, mediada por una proteína (intimina
-intimin),
conlleva a la destrucción del ápice de las microvellosidades intestinales (attaching and effacing
–AE), daño que provoca las diarreas (Nataro y Kaper, 1998; Andrade et
al., 2012).
Desde los 80 del pasado siglo E. coli
O157:H7, un serotipo perteneciente a EHEC, acaparan la atención mundial. Posee
carácter zoonótico demostrado, e hizo su aparición simultanea nada menos que en
Estados Unidos y Canadá (Barreto et al.,
2007). Posteriormente, se expandió por Europa y desde entonces figura entre los
enteropatógenos priorizados en los controles de calidad a los alimentos, en
particular los cárnicos molidos de origen bovino destinados a la producción de
hamburguesas (Ramos et al., 2020). Al
igual que otras EHEC figura en la microbiota de
bovinos sanos y se acumula en sus heces. Por diversas vías puede contaminar la
leche, el agua, los vegetales, etc. (Nobili et al., 2017).
Las cepas propias del patotipo STEC son capaces de sobrevivir y persistir en el
tracto gastrointestinal del ganado y así evadir sus mecanismos inmunológicos.
La interacción con la microbiota intestinal puede
favorecer o limitar su persistencia en el hospedero, un campo que el vale la
pena investigar con una mayor profundidad (Sapountzis
et al., 2020). Dada su validez para
el control de enteropatógenos como los analizados se retomará más adelante.
Debido a la elevada tasa de
transferencia de genes de patognicidad en E. coli, con
frecuencia se aíslan cepas STEC con plásmidos en los que a la información para
Stx1 y Stx2 se suma la correspondiente a intimina (eae) y a una
potente hemolisina (hylA).
A estos híbridos se les denomina AESTEC (attaching and effacing STEC) (Thiry
et al., 2017). Pueden presentarse
tanto en terneros sanos como diarreicos, así como en ganado bovino destinado a
la producción de carne o de leche. Todos actúan como reservorios y fuentes de
transmisión para humanos a los que provocan desde colitis hemorrágica hasta
síndrome urémico hemolítico (Awad et al., 2020).
La captación de plásmidos foráneos en
E. coli ha
conllevado a diversos híbridos como el mencionado, fenómeno que complica el
estudio epidemiológico, así como la clasificación taxonómica en patotipos. Además del descrito, se han reportado
asociaciones ETEC/STEC y ETEC/EPEC en porcentajes del 14,7 % y 2,7 %,
respectivamente. Estas combinaciones atípicas son más comunes en crías
bufalinas (Awad et
al., 2020).
La elevada transferencia de genes en E. coli,
además de lo señalado, ha contribuido a que esta especie desempeñe un papel
destacado en la transmisión de antibiorresistencia,
un fenómeno que alarma desde el pasado siglo al punto de identificársele como
“la epidemia silente del siglo XX” (Oliva y Baez,
2019). Los bovinos, como reservorios de estas entidades enteropatógenas,
desempeñan un papel destacado en su mantenimiento y expansión.
La interrelación E. coli -
bovinos y la expansión de la antibiorresistencia
La presencia de antibiorresistencia
en las bacterias comensales de la microbiota intestinal
es algo que, además de frecuente, va en aumento. Un incremento que es dual:
cantidad de bacterias; extensión de la poli-resistencia. Fenómeno compatible a
esa pequeña bola de nieve que en el descenso de la montaña origina un alud.
Símil nada exagerado cuando el análisis se centra en los sistemas de producción
animal destinados a garantizar alimentos a la población humana. Las especies
contempladas (vacunos, cerdos, aves), lejos de excepción, más bien constituyen
un ejemplo del problema y la cadena alimentaria su principal vía de transmisión
a los consumidores (Ramos et al.,
2020).
Esta realidad es fruto de la continua
exposición a los antibióticos de que han sido objeto los animales durante más
de medio siglo. Lo mismo en concentraciones subletales para promover el
crecimiento que con fines profilácticos (Barreto, Rodríguez y Barreto, 2016a,
b). Lo primero ya cuenta con restricciones internacionales, que no siempre se
cumplen. La segunda variante se aplica de forma excesiva en la prevención de
enfermedades que no ocurrirían si se evitaran sus causas. Para ambos fines
existen múltiples opciones sustentables libres de los efectos adversos de estos
antimicrobianos (Belookov et al., 2019; Barreto et al.,
2017; Barreto et al., 2020a; Barreto et al., 2020b).
E. coli, por su cuantía a nivel intestinal, su sorprendente
adaptabilidad a los medios más diversos y la capacidad para aceptar genes
foráneos, sobresale tanto entre los comensales antibiorresistentes
como en la transmisión y diseminación de dicha resistencia (Ramos et al., 2020). Aspectos, estos últimos,
favorecidos por la presencia en su genoma de elementos genéticos móviles (integrones, plásmidos y transposones) (Schrijver et al., 2018; Wyrsch
et al., 2019). En tal sentido
destacan las cepas con espectro extendido de β-lactamasa
(BLEE), capaces de hidrolizar cefalosporinas de tercera generación y
aminoglucósidos (European Centre for Disease Prevention and Control
-ECDC, 2018). La presencia de E. coli BLEE+ se ha reportado en Cuba en
aislamientos de aves (Baez et al., 2021). Experiencia que debería extenderse a bovinos al ser
reservorios de patotipos de esta enterobacteria
patógenos a humanos y portadoras de genes de resistencia a antimicrobianos
cruciales en la terapia de los mismos (Coppola et al., 2020).
En Alemania se confirmó la
circulación de E. coli
resistentes a cefalosporinas de tercera generación en el 70 % de las
granjas de ganado vacuno y el 85 % de las destinadas a producción de leche
(Hille et al.,
2017). Se trata de un problema al que no escapa el resto de Europa. Más de la
mitad de los aislamientos analizados en 2018 resultaron resistentes al menos a
un tipo de antibiótico y una jerarquía que, de mayor a menor, fue: aminopenicilina, fluoroquinolonas, cefalosporinas de
tercera generación y aminoglucósidos. El mismo reporte acredita que E. coli
destacó tanto en su tolerancia a los antimicrobianos como en el número de
muertes ocasionadas (ECDC, 2018).
Por su parte, la Autoridad Europea de
Seguridad Alimentaria (European Food Safety Authority -EFSA) informó de la preocupación creciente
en torno a las elevadas proporciones de aislamientos de Salmonella, Campylobacter
y E. coli
con una sensibilidad reducida ante las fluoroquinolonas (EFSA, 2019).
En el contexto americano Estados
Unidos, desde hace años, refiere el incremento de cepas con estas
características (Schrijver et al., 2018). Latinoamérica tampoco ha sido refractaria a lo
descrito; dos gigantes suramericanos en la producción de carne de res así lo
testifican. En 2017 se publicó el primer reporte de E. coli portadoras de genes de
resistencia a antibióticos de uso humano en Uruguay (Umpiérrez
et al., 2017). Tres años más tarde se
reiteró el tema, en esa ocasión de forma más alarmante pues el problema ya
incluía a los antibióticos críticos de máxima prioridad para personas (Coppola et al., 2020). En Argentina, los
estudiosos del tema refieren una situación similar (González et al., 2019).
En Cuba, durante una investigación
encaminada a evaluar la antibiorresistencia en
aislados realizados de alimentos, se confirmó que el 62,1 % lo eran al
menos a un antibiótico. E. coli y V. cholerae sobrepasaban el 50% de resistencia a
tetraciclina y ampicilina. Los mayores porcentajes de cepas no sensibles a los
antimicrobianos testados se obtuvieron en los aislados de carnes y productos
elaborados con las mismas entre los que figuraban los de origen bovino
(Puig-Peña et al., 2020). Único
reporte nacional de lo analizado; pese al papel de los derivados vacunos no se
individualizan ni en ninguno de los espacios del artículo.
Como colofón de tópico podría
destacarse que las quinolonas, la colistina y las cefalosporinas de tercera
generación tienen como denominador común su prioridad en la terapia
antimicrobiana humana. De ahí que cualquier forma de resistencia en las
bacterias diana deviene en una preocupación mundial que reclama vigilancia
constante y soluciones inmediatas.
¿Se puede prescindir de promotores del crecimiento en
la producción bovina?
Se asume como promotor del
crecimiento a las sustancias que, sin ser nutrientes, incrementan la eficiencia
en la conversión de los alimentos, ganancia media diaria, calidad de las
canales o incremento en la producción de leche de los animales. Los más
comúnmente utilizados en terneros se clasifican en cinco grupos: aditivos
nutricionales, implantes hormonales, hormonas de crecimiento (BTS - del inglés Bovine Somatotropine),
agentes β-agonistas y probióticos. Desde el pasado siglo se ha publicado
una detallada información de cada una de estas variantes, sus ventajas y
limitaciones (Herago y Agonafir,
2017). En consideración al objetivo de esta propuesta solamente se abundará en
los aditivos nutricionales, con particular énfasis en los antibióticos, y los
probióticos.
En un sentido amplio, un aditivo
nutricional es aquella sustancia que se incorpora al alimento con dos fines: a)
cubrir determinadas necesidades del animal, b) incrementar su resistencia a
enfermedades (Abd-Elhakeem et al., 1998). Existen múltiples candidatos en este rubro. Desde la
primera mitad del pasado siglo destacan los antibióticos (en concentraciones
sub-letales), los ácidos orgánicos y determinadas enzimas (Barreto et al., 2017; Herago
y Agonafir, 2017). A continuación, se resumirán
algunos aspectos cruciales de los primeros.
Los
antibióticos como promotores de crecimiento
Aunque desde mediados de los 40 del
siglo XX ya se conocían las propiedades estimuladoras en el crecimiento animal
de algunos antibióticos, su incorporación a la dieta de terneros, como aditivos
nutricionales, no tuvo arraigo hasta los años 50. La decisión partió de una
hipótesis: “los antibióticos, al eliminar los microorganismos indeseables (y
sus toxinas) en el tracto digestivo de los animales, propician un ambiente
favorable a las mucosas intestinales y con ello una absorción más eficiente de
los nutrientes”. A partir de ese momento esta práctica se asumió como
componente esencial de las producciones bovinas (Kertz
et al., 2017).
De enero de 1957 a diciembre de 1976
se publicaron 150 artículos entre Estados Unidos y Canadá en los que se
abordaba el impacto de los antibióticos en la producción de terneros y ganado
lechero en general desde el punto de vista fisiológico, genético e inmunológico
(Kertz et al.,
2017). Lamentablemente, la extensa cadena de éxitos tenía tres sesgos
importantes: su efecto en la generación de cepas antibiorresistentes
(comensales y/o patógenas de tránsito); las consecuencias de las mismas en los
consumidores y el entorno en general (Barreto et al., 2016a). Algo que se confirmaría posteriormente.
A lo largo de más de medio siglo, tan
“exitosa práctica” contribuyó a reducir la eficacia de los antimicrobianos destinados
a la salud humana y animal debido a la generación de bacterias resistentes. Las
primeras señales de alarma ocurrieron a mediados de los 60, cuando se constató
que las cepas de Salmonella causales
de brotes de enfermedades transmitidas por alimentos en el Reino Unido
presentaban una poli-resistencia inusual La gravedad del hecho dio lugar a la
creación de una comisión encargada de analizar el caso (The Swann Committee).
La misma recomendó, entre otras, restringir el uso de antibióticos como
aditivos en la dieta animal; solo emplear aquellos que no tuvieran aplicación
(o fuera muy reducida) en la terapéutica humana y de los propios animales.
También enfatizaba en que algunos, como el Tylosin,
solo podrían emplearse bajo una prescripción oficial (Edqvist
y Pedersen, 2002).
Desgraciadamente, como de forma
irónica destacan Edqvist y Pedersen (2002), la subsecuente acción se convirtió en
inacción; las conclusiones en diluciones. La Unión Europea aprobó el uso de
macrólidos (Tylosin y Spiramycin)
como promotores del crecimiento. Decisión influida por presiones de la poderosa
industria farmacéutica y la comunidad de productores animales, de una parte, y
una concepción científica errónea (y muy oportuna, por cierto), de la otra.
Según Walton (1988), “el uso de antibióticos en concentraciones sub-letales o
sub-inhibitorias, no constituía una presión suficiente para generar respuestas
de resistencia en bacterias”. La amplia resistencia a los macrólidos constatada
en enterobacterias en los años posteriores (Edqvist y
Pedersen, 2002; Tang et al., 2019)
bastaría para refutar dicha teoría, pero no lo ha sido.
A finales del siglo XX la
Organización Mundial de la Salud convocó a un encuentro para evaluar las
consecuencias generadas por esta variante. En sentido general se arribó a una
escalofriante conclusión: “la magnitud del impacto en la medicina y la salud
pública del uso de antimicrobianos en la producción animal se desconocía”.
Aquella incertidumbre obligó a recomendar su sustitución por promotores del
crecimiento más seguros (WHO, 1997).
Pasarían aún algunos años para que se
adoptaran decisiones más rigurosas. En 1999 la Unión Europea (UE) decretó la
suspensión de esta práctica, de forma parcial. Luego, a partir de enero de
2006, lo estableció de forma absoluta (US
Government Accountability
Office, 2011; Maron, Smith y Nachman,
2013). Pese a la justificada decisión, existen productores —en especial en
países en vías de desarrollo, aunque no los únicos— que la desatienden (Maron et al., 2013;
Van et al., 2020).
Una aproximación bastante real de lo
que acontece en el mundo luego de lo dictaminado por la UE en 2006 se recoge en
la propuesta de Maron et al. (2013), incluidas las justificantes para hacerse de la vista
gorda con amparos legales. Algo anticipado en otra célebre ironía de Edqvist y Pedersen (2002): antimicrobianos como promotores del crecimiento: resistencia al sentido
común.
Opciones
alternativas a los antibióticos como promotores de crecimiento
Las tecnologías contemporáneas para
la producción animal no siempre valoran aspectos cruciales de su fisiología. Al
no adaptarse con frecuencia a los cambios nutricionales y de entorno a los que
se les somete resultan diana de entidades patógenas, tanto entéricas como
respiratorias. Los diversos patotipos de E. coli,
previamente analizados, son una prueba al respecto. Además de enfermarles,
disminuyen su productividad y ocasionan cuantiosas pérdidas económicas. Se
trata de un fenómeno que se puede revertir. No con antibióticos como
terapéuticos o profilácticos; mucho menos como promotores de salud y
crecimiento. (Belookov et al., 2019; Tang et al.,
2019).
Los
terneros al nacer carecen de un sistema inmune maduro, por lo que dependen de
la protección pasiva que reciben a través del calostro. Con esta única defensa
a su favor deben enfrentar el cambio de un ambiente estéril, propio del útero
materno a un entorno cargado de microorganismos, muchos patógenos. Estos
microorganismos, los adquiridos a través de la lactancia materna y otros
alimentos ofertados, van a iniciar la conformación de su microbiota intestinal.
Es un momento de inflexión crucial: a) el idóneo para la instauración de
enteropatógenos. b) El propicio para ayudar a la conformación de una microbiota
adecuada y estable con opciones del tipo probiótico (Al-Shawi et al., 2020), o mezclas microbianas
compatibles (efficient microorganisms
-EM) (Belookov et
al., 2019; Rodríguez et al.,
2021). El resultado final está en manos de los productores.
A lo
anterior vale añadir que los terneros neonatos tampoco son rumiantes
funcionales. Es preciso alimentarles como monogástricos. La dieta líquida
garantiza la mayor parte de su nutrición hasta el momento del destete, momento
a partir del que comienzan a consumir suficiente dieta seca para propiciar el
desarrollo del rumen. La variante líquida es la mejor vía para la incorporación
de probióticos o EM, mezclados con los nutrientes previo al consumo, o
usándolos para su fermentación antes de ofertarlos a los animales (Missotten et al.,
2015). La segunda modalidad, además de resultar más económica, incrementa la
calidad y los niveles proteicos del nutriente, su digestibilidad, mantiene en
equilibrio la microbiota intestinal, estimula las
respuestas inmunes protectoras a ese nivel, limita la adhesión de
enteropatógenos y mejora los parámetros de salud del animal (Rodríguez et al., 2021).
El destete impone un reto casi
tan drástico a los terneros como el acontecido luego del nacimiento. El cambio
radical a una dieta seca puede conllevar a daños en las microvellosidades intestinales.
Lesiones que pueden resultar irreparables o no en dependencia de las medidas
zootécnicas que se adopten. Entre las mismas resulta muy positivo lo sugerido
anteriormente, en aras de estabilizar la microbiota
alterada (Alayande, Aiyegoro
y Ateba, 2020).
Un ejemplo ilustrativo de lo
expuesto se propone a continuación. Tuvo como objetivo evaluar el efecto
probiótico de Saccharomyces cerevisiae en
terneros destetados de la raza Siboney de Cuba (5/8 Holstein, 3/8 Cebú) con una
edad promedio de 180 días. Para ello se les ofertó caña molida ad livitum y
100 mL de cultivo líquido de S. cerevisiae var
C-40 (1.3 × 108 ufc/g) mezclado / kg de Norgold / por animal. La incorporación de la conocida
levadura a esta dieta convencional posibilitó el logro de animales con una
ganancia de peso superior en 10 kg (p<0,05) a los del grupo control; la
ganancia media diaria también fue mayor (más de 100 g/animal/día) (Delgado,
Barreto y Rodríguez, 2019). Quizás, la fermentación de los nutrientes con S. cerevisiae
durante 24-48 horas, previo a ofertarse a los terneros, hubiera redundado en
resultados mejores aún.
CONCLUSIONES
La especie bovina constituye
un reservorio por excelencia de E. coli. Todos sus patotipos
provocan diarreas de mayor o menor intensidad en terneros neonatos y notables
pérdidas económicas; STEC es un zoonótico ascendente mundial. Las cepas
comensales y las correspondientes a patotipos diarrogénicos son fuente de antibiorresistencia,
potenciada por el uso de antibióticos como promotores del crecimiento y
dificultan la terapéutica contemporánea tanto en terneros como en humanos.
REFERENCIAS
Abd El‐Hakeam,
A. A., Abd El‐Moty, A. K. I., El‐Feel, F. M. R., & Abu‐Elawa,
M. (1998). Reproductive performance of buffalo and Friesian calves as affected by flavomycin growth promoter. Egyptian Journal of Animal
Production, 35(1), 55. https://doi.org/10.21608/ejap.1998.112568
Alayande,
K. A., Aiyegoro, O. A., & Ateba,
C. N. (2020). Probiotics in animal husbandry: applicability and associated risk
factors. Sustainability, 12(3), 1087. https://doi.org/10.3390/su12031087
Al-Shawi, S. G., Dang, D. S., Yousif, A. Y.,
Al-Younis, Z. K., Najm, T. A., & Matarneh, S. K. (2020). The potential use of probiotics to
improve animal health, efficiency, and meat quality: A Review. Agriculture,
10(10), 452. https://doi.org/10.3390/agriculture10100452
El-Sayed Ahmed, M. A. E. G., Zhong, L. L., Shen, C., Yang, Y., Doi, Y.,
& Tian, G. B. (2020). Colistin and its role in the Era of antibiotic
resistance: an extended review (2000–2019). Emerging microbes &
infections, 9(1), 868-885. https://doi.org/10.1080/22221751.2020.1754133
Andrade, G. I., Coura,
F. M., Santos, E. L., Ferreira, M. G., Galinari, G.
C., Facury Filho, E. J., de
Carvalho, A. U., Lage, A. P., & Heinemann, M. B. (2012). Identification
of virulence factors by multiplex PCR in Escherichia coli isolated from calves
in Minas Gerais, Brazil. Tropical animal health and production, 44(7),
1783-1790. https://doi.org/10.1007/s11250-012-0139-8
Awad, W. S.,
El-Sayed, A. A., Mohammed, F. F., Bakry, N. M.,
Abdou, N. E. M., & Kamel, M. S. (2020). Molecular characterization of
pathogenic Escherichia coli isolated from diarrheic and in-contact cattle and
buffalo calves. Tropical Animal Health and Production, 52(6),
3173-3185. https://doi.org/10.1007/s11250-020-02343-1
Baez
Arias, M., Espinosa, I., Collaud, A., Miranda, I.,
Montano Valle, D. D. L. N., Feria, A. L., Hernández-Fillor,
R. E., Obregón, D., Alfonso, P., & Perreten, V.
(2021). Genetic Features of Extended-Spectrum β-Lactamase-Producing
Escherichia coli from Poultry in Mayabeque Province, Cuba. Antibiotics, 10(2),
107. https://doi.org/10.3390/antibiotics10020107
Barreto Argilagos, G. (2007). Escherichia coli, últimos 122
años. Revista de Producción Animal, 19(2 Número Especial), 55-67.
Barreto Argilagos,
G., Rodríguez Torrens, H., & Barreto Rodríguez, H. (2016a). Comportamiento
in vitro de Escherichia coli
enterotoxigénica ante concentraciones crecientes de cobre. Revista de Producción
Animal, 28(1), 39-43. https://revistas.reduc.edu.cu/index.php/rpa/article/view/14
Barreto Argilagos,
G., Rodríguez Torrens, H., & Barreto Rodríguez, H. (2016b). Antibiorresistencia en Escherichia coli enterotoxigénica inducida in vitro con cobre. Revista
de Producción Animal, 28(1), 34-38. https://revistas.reduc.edu.cu/index.php/rpa/article/view/15
Barreto Argilagos,
G., Bidot Fernández, A. I., Rodríguez Torrens, H. D.
L. C., & Delgado Fernández, R. (2017).
Microorganismos autóctonos multipropósito en las producciones caprinas. http://rediuc.reduc.edu.cu/jspui/bitstream/123456789/1097/1/Microorganismos_autoctonos_multiproposito.pdf
Barreto Argilagos,
G., Rodríguez Torrens, H., & Campal Espinosa, A. (2020). Cuatro elementos
contribuyen a que
la colibacilosis porcina persista en Camagüey. Revista de Producción Animal,
32(3). https://revistas.reduc.edu.cu/index.php/rpa/article/view/e3550
Barreto Argilagos,
G., Rodríguez Torrens, H., Vázquez Montes de Oca, R., & Junco Pichardo, Y.
(2020). Mortalidad por colibacilosis y salmonelosis en crías y precebas
porcinas en una unidad especializada. Revista de Producción Animal, 32(1).
https://revistas.reduc.edu.cu/index.php/rpa/article/view/e3408
Belookov,
A., Belookova, O., Zhuravel,
V., Gritsenko, S., Bobyleva,
I., Ermolova, E., Ermolov,
S., Matrosova, Y. V., Rebezov, M., & Ponomarev, E.
(2019). Using of EM-technology (effective microorganism) for increasing the
productivity of calves. International Journal of Engineering and Advanced
Technology, 8(4), 1058-1061. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=39695019
Coppola, N., Freire, B., Umpiérrez,
A., Cordeiro, N. F., Ávila, P., Trenchi, G., Castro,
G., Casaux, M. L., Fraga, M., Zunino, P., Bado, I., & Vignoli, R.
(2020). Transferable resistance to highest priority critically important
antibiotics for human health in Escherichia coli strains obtained from
livestock feces in Uruguay. Frontiers in veterinary science, 7,
940. https://doi.org/10.3389/fvets.2020.588919
Fernández, R. D., Argilagos,
G. B., & Torrens, H. R. (2019). Empleo de Saccharomyces
cerevisiae como tecnología para incrementar la
ganancia de peso de terneros. Avances, 21(1),
117-128. https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=6789900
Del Risco, Y. & Barreto, G. (1988). Estudio
preliminar de cepas de E. coli asociadas a síndrome
diarreico en terneros, mediante seroaglutinación y
siembra en agar citrato de Simmons suplementado con adonitol
(0,1%). Rev. Prod. Anim. 4(2), 129-133.
Edwards, P. R., & Ewing, W. H. (1972).
Identification of Enterobacteriaceae 3rd edition Minneaplis: Burgess. Publishing Company.
ECDC. Annual Report of the European
Antimicrobial Resistance Surveillance Network (EARS-Net) 2017; ECDC: Stockholm,
Sweden, 2018.
Edqvist,
L. E., & Pedersen, K. B. (2002). Antibiotics as growth promotors:
resistance to common sense. The precautionary principle in the 20th century:
late lessons from early warnings, 100-110.
Authority,
E. F. S. (2019). The European Union summary report on antimicrobial resistance
in zoonotic and indicator bacteria from humans, animals and food in 2017. Efsa Journal, 17(2). https://doi.org/10.2903/j.efsa.2019.5598
Gebregiorgis, A., & Tessema, T. S. (2016). Characterization
of Escherichia coli
isolated from calf diarrhea in and around Kombolcha,
South Wollo, Amhara Region, Ethiopia. Tropical
animal health and production, 48(2), 273-281. https://doi.org/10.1007/s11250-015-0946-9
Pasayo,
R. A. G., Sanz,
M. E., Padola, N. L., & Moreira, A. R. (2019). Phenotypic and
genotypic characterization of enterotoxigenic Escherichia coli isolated from
diarrheic calves in Argentina. Open veterinary journal, 9(1),
65-73. https://doi.org/10.4314/ovj.v9i1.12
Hang, B. P. T., Wredle, E., Börjesson, S., Sjaunja, K. S., Dicksved, J., & Duse, A. (2019). High
level of multidrug-resistant
Escherichia coli in young dairy calves in southern Vietnam. Tropical animal
health and production, 51(6), 1405-1411. https://doi.org/10.1007/s11250-019-01820-6
Herago,
T., & Agonafir, A. (2017). Growth promoters in cattle. Advances in Biological
Research, 11(1), 24-34. https://doi.org/10.5829/idosi.abr.2017.24.34
Hille, K., Ruddat, I., Schmid, A., Hering,
J., Hartmann, M., von Münchhausen, C., Schneider, B.,
Messelhäusser, U., Friese, A., Mansfeld,
R., Käsbohrer, A., Hörmansdorfer,
S., Roesler, U., & Kreienbrock,
L. (2017). Cefotaxime-resistant E. coli in dairy and beef cattle farms—Joint
analyses of two cross-sectional investigations in Germany. Preventive
veterinary medicine, 142, 39-45. https://doi.org/10.1016/j.prevetmed.2017.05.003
Karmali, M. A., Petric, M., Lim, C., Fleming, P. C., Arbus, G. S., & Lior, H. (1985). The association between idiopathic
hemolytic uremic syndrome and infection by verotoxin-producing
Escherichia coli. Journal of Infectious Diseases, 151(5),
775-782. https://doi.org/10.1093/infdis/151.5.775
.Kertz,
A. F., Hill, T. M., Quigley III, J. D., Heinrichs, A. J., Linn, J. G., &
Drackley, J. K. (2017). A 100-Year Review: Calf
nutrition and management. Journal of dairy science, 100(12),
10151-10172. https://doi.org/10.3168/jds.2017-13062
Maron, D. F., Smith, T. J., & Nachman, K. E. (2013). Restrictions on antimicrobial use in food
animal production: an international regulatory and economic survey. Globalization
and health, 9(1), 1-11. https://doi.org/10.1186/1744-8603-9-48
Missotten, J. A., Michiels, J., Degroote, J., &
De Smet, S. (2015). Fermented liquid feed for pigs: an ancient technique for
the future. Journal of animal science and biotechnology, 6(1),
1-9. https://doi.org/10.1186/2049-1891-6-4
Muktar,
Y., Mamo, G., Tesfaye, B., & Belina, D.
(2015). A review on major bacterial causes of calf diarrhea and its diagnostic
method. Journal of Veterinary Medicine and Animal Health, 7(5),
173-185. https://doi.org/10.5897/JVMAH2014. 0351
Nataro,
J. P., & Kaper, J. B. (1998). Diarrheagenic escherichia
coli. Clinical microbiology reviews, 11(1), 142-201. https://doi.org/10.1128/CMR.11.1.142
Nielsen, D. W., Ricker, N., Barbieri, N.
L., Allen, H. K., Nolan, L. K., & Logue, C. M. (2020). Outer membrane
protein A (OmpA) of extraintestinal pathogenic
Escherichia coli. BMC research notes, 13(1), 1-7. https://doi.org/10.1186/s13104-020-4917-5
Nobili,
G., Franconieri, I., La Bella, G., Basanisi, M. G., & La Salandra,
G. (2017). Prevalence of Verocytotoxigenic Escherichia coli strains isolated from
raw beef in southern Italy. International journal of food microbiology, 257,
201-205. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2017.06.022
Martínez, M. M. O., & Gómez, A. L. B.
(2019). Epidemia silente del siglo XXI. Resistencia microbiana a los
antibióticos. Medimay, 26(2), 233-247. http://www.medimay.sld.cu/index.php/rcmh/article/view/1419
Pohl, P., Lintermans, P., Vandergheynst, M. C., Van Muylem,
K., Schlicker, C., & Van Robaeys,
G. (1984). Milieu sélectif citrate-adonitol pour l'isolement de certaines souches de Escherichia coli K99. Annales
de l'Institut Pasteur/Microbiologie
135(1), 29-33. https://doi.org/10.1016/S0769-2609(84)80040-X
Puig-Peña, Y., Leyva-Castillo, V.,
Tejedor-Arias, R., Illnait-Zaragozí, M. T., Aportela-López, N., Camejo-Jardines, A., &
Ramírez-Areces, J. (2020). Antimicrobial Resistance in Bacteria Isolated
from Foods in Cuba. MEDICC review, 22(3). https://doi.org/10.37757/MR2020.V22.N3.9
Ramos, S., Silva, V., Dapkevicius,
M. D. L. E., Caniça, M., Tejedor-Junco, M. T.,
Igrejas, G., & Poeta, P. (2020). Escherichia
coli as commensal and pathogenic bacteria among food-producing animals: Health
implications of extended spectrum β-lactamase (ESBL) production. Animals,
10(12), 2239. https://doi.org/10.3390/ani10122239
Torrens, H. C. R., Argilagos,
G. B., Cabrera, A. L., Sierra, I. L. M., Rodríguez, P. J. B., Esquijerosa, Y. C., & de Oca, R. V. M. (2021). Behavior of
Hematologic Indicators in Pre-Fattening Pigs Fed with Multipurpose
Autochthonous Microorganisms’ Fermented Concentrates. EC Veterinary Science,
6(4), 17-23. https://www.ecronicon.com/ecve/ECVE-06-00375.php
Ryu, J. H., Kim, S., Park, J., & Choi, K. S. (2020).
Characterization of virulence genes in Escherichia coli strains isolated from
pre-weaned calves in the Republic of Korea. Acta Veterinaria
Scandinavica, 62(1), 1-7. https://doi.org/10.1186/s13028-020-00543-1
Sapountzis,
P., Segura, A., Desvaux, M., & Forano, E. (2020). An overview of the elusive passenger
in the gastrointestinal tract of cattle: The Shiga toxin producing Escherichia
coli. Microorganisms, 8(6), 877. https://doi.org/10.3390/microorganisms8060877
Schrijver,
R., Stijntjes, M., Rodríguez-Baño, J., Tacconelli, E., Rajendran, N. B.,
& Voss, A. (2018). Review of antimicrobial resistance
surveillance programmes in livestock and meat in EU
with focus on humans. Clinical microbiology and infection, 24(6),
577-590. https://doi.org/10.1016/j.cmi.2017.09.013
Swiecicki, J. M., Sliusarenko, O., & Weibel, D. B. (2013). From swimming to swarming: Escherichia
coli cell motility in two-dimensions. Integrative biology, 5(12),
1490-1494. https://doi.org/10.1039/c3ib40130h
Tang, K. L., Caffrey, N. P., Nóbrega, D. B.,
Cork, S. C., Ronksley, P. E., Barkema,
H. W., Polachek, A. J., Ganshorn,
H., Sharma, N., Kellner, J. D., Checkley, S. L., & Ghali,
W. A. (2019). Comparison of different approaches to antibiotic restriction in
food-producing animals: stratified results from a systematic review and
meta-analysis. BMJ global health, 4(4). http://dx.doi.org/10.1136/bmjgh-2019-001710
Thiry, D., Saulmont, M., Takaki, S., De Rauw,
K., Duprez, J. N., Iguchi, A., Piérard,
D., & Mainil, J. G. (2017). Enteropathogenic
Escherichia coli O80: H2 in young calves with diarrhea, Belgium. Emerging
infectious diseases, 23(12), 2093. https://doi.org/10.3201/eid2312.170450
US Government Accountability Office. (2011). Antibiotic
resistance: Agencies have made limited progress addressing antibiotic use in
animals. Report no. GAO-11-801.
Umpiérrez,
A., Bado, I., Oliver, M., Acquistapace, S., Etcheverría,
A., Padola, N. L., Vignoli,
R., & Zunino, P. (2017). Zoonotic potential
and antibiotic resistance of Escherichia coli in neonatal calves in Uruguay. Microbes
and environments, ME17046. https://doi.org/10.1264/jsme2.ME17046
Van, T. T. H., Yidana, Z., Smooker,
P. M., & Coloe, P. J. (2020). Antibiotic use in
food animals worldwide, with a focus on Africa: Pluses and minuses. Journal
of global antimicrobial resistance, 20, 170-177. https://doi.org/10.1016/j.jgar.2019.07.031
Walton, J. R. (1988). Antibiotic resistance: an overview. The Veterinary
Record, 122(11), 249-251.
World Health Organization. (1997). The Medical impact of the use of
antimicrobials in food animals: report of a WHO meeting, Berlin, Germany, 13-17
October 1997 (No. WHO/EMC/ZOO/97.4). World Health Organization. https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/64439/WHO_EMC_ZOO_97.4.pdf
Wyrsch, E. R.,
Reid, C. J., DeMaere, M. Z., Liu, M. Y., Chapman, T.
A., Roy Chowdhury, P., & Djordjevic, S. P. (2019). Complete sequences of
multiple-drug resistant IncHI2 ST3 plasmids in Escherichia coli of porcine
origin in Australia. Frontiers in Sustainable Food Systems, 3,
18. https://doi.org/10.3389/fsufs.2019.00018
Contribución
de los autores
Concepción y diseño de la investigación: GBA,
HRT; análisis e
interpretación de los datos: GBA, HRT; redacción del artículo: GBA,
HRT.
Conflicto
de intereses
Los autores declaran que no existen
conflicto de intereses.
%202021.%20Art%20de%20Rev._archivos/image002.png){kind=small}
, Herlinda
de la Caridad Rodríguez Torrens*