Circulación de genes de virulencia asociados a Escherichia coli diarrogénica en aguas residuales del Gran Área Metropolitana de Costa Rica

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DOI:

https://doi.org/10.15517/psm.v19i2.48037

Palabras clave:

Bacteria, Agua residual, Enfermedad bacteriana, Tratamiento de aguas residuales

Resumen

Introducción: la enfermedad diarreica es una de las principales causas de muerte en niños menores de cinco años. Uno de los agentes etiológicos bacterianos más reconocido es Escherichia coli, que puede causar infecciones a través de diversos mecanismos asociados a la adquisición de genes de virulencia. Metodología: se recolectaron muestras de aguas residuales en los afluentes y los efluentes de cinco plantas de tratamiento de la Gran Área Metropolitana, durante tres días consecutivos, en los meses de marzo, mayo, octubre y diciembre del año 2013, a fin de cuantificar la concentración de E. coli, mediante la técnica de fermentación en tubos múltiples, y evaluar la presencia de los genes de virulencia aatA, bfpA, eaeA, ipaH, lt, st, stx1 y stx2, vinculados con patotipos de E. coli diarrogénica, con la técnica de PCR punto final. Resultados: el estudio reveló niveles de E. coli similares a los encontrados en afluentes de otras regiones del mundo, en cambio, los efluentes presentaron concentraciones superiores a los 4 Log10 NMP/100 mL. La circulación anual de genes de virulencia fue relacionada con los patotipos enterotoxigénica, productores de toxina Shiga/enterohemorrágica, enteroagregativa y enteropatógena. No se detectaron genes referentes a la variedad enteroinvasora. Además, se determinó que no todas las plantas de tratamiento remueven significativamente la carga de E. coli. Conclusiones: el flujo de E. coli diarrogénica es común en nuestro país y su diseminación en el ambiente es posible cuando los efluentes se descargan en cuerpos de aguas superficiales.

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Referencias

APHA (American Public Health Asociation), AWWA (American Water Works Association) y WEF (Water Environment Federation). (2005). Standard methods for the examination of water and wastewater. (A. Eaton, L. Clsceri, E. Rice & A. Greenberg, Eds.) (21st ed.). Washington, DC: American Public Health Association.

Bielaszewska, M., Dobrindt, U., Gärtner, J., Gallitz, I., Hacker, J., Karch, H.,… Zdziarskin J. (2007). Aspects of genome plasticity in pathogenic Escherichia coli. International Journal of Medical Microbiology, 297(7–8), 625–639.

Bourdett-Stanziola, L., Jiménez, C. y Ortega-Barria, E. (2008). Diversity of human rotavirus G and P genotypes in Panama, Costa Rica, and the Dominican Republic. The American journal of tropical medicine and hygiene, 79(6), 921–924.

Bourdett-Stanziola, L., Ortega-Barria, E., Espinoza, F., Bucardo, F., Jimenez, C. y Ferrera, A. (2011). Rotavirus genotypes in Costa Rica, Nicaragua, Honduras and the Dominican Republic. Intervirology, 54(1), 49–52.

Bray, J. (1945). Isolation of antigenically homogeneous strains of Bact. coli neapolitanum from summer diarrhœa of infants. The Journal of Pathology and Bacteriology, 57(2), 239–247.

Chacón, L. M., Taylor, L., Valiente, C., Alvarado, I. y Cortés, X. (2012). A DNA pooling based system to detect Escherichia coli virulence factors in fecal and wastewater samples. Brazilian journal of microbiology, 43(4), 1319–26.

Defoirdt, T. (2018). Quorum-Sensing Systems as Targets for Antivirulence Therapy. Trends in Microbiology, 26 (4), 313-328.

Devault, D. A., Maguet, H., Merle, S., Péné-Annette, A. y Lévi, Y. (2018). Wastewater-based epidemiology in low Human Development Index states: bias in consumption monitoring of illicit drugs. Environmental Science and Pollution Research, 25(28), 27819–27838.

Espinoza, A. (2004). Comportamiento de la enfermedad diarreica en Costa Rica, de 1995 al 2001. Revista Costarricense de Salud Pública, 13(21), 1–9.

Fleckenstein, J. M., Matthew Kuhlmann, F. y Sheikh, A. (2021). Acute Bacterial Gastroenteritis. Gastroenterology Clinics of North America, 50(2), 283–304.

Franck, S. M., Bosworth, B. T. y Moon, H. W. (1998). Multiplex PCR for enterotoxigenic, attaching and effacing, and shiga toxin-producing Escherichia coli strains from calves. Journal of Clinical Microbiology, 36(6), 1795–1797.

Garrine, M., Glória Matambisso, G., Nobela, N., Vubil, D., Massora, S., Acácio, S.,… Mandomando, I. (2020). Low frequency of enterohemorrhagic, enteroinvasive and diffusely adherent Escherichia coli in children under 5 years in rural Mozambique: a case-control study. BMC Infectious Diseases, 20, 659-664.

Huang, D. B., Mohanty, A., DuPont, H. L., Okhuysen, P. C. y Chiang, T. (2006). A review of an emerging enteric pathogen: enteroaggregative Escherichia coli. Journal of Medical Microbiology, 55(10), 1303–1311.

Instituto Costarricense de Investigación y Enseñanza en Nutrición y Salud. (2013). Informe de vigilancia basada en laboratorio Agentes causantes de diarrea y otras infecciones , por región y laboratorio , 1 – 31 de mayo de 2013 Contenidos. Tres Ríos. Recuperado de https://www.inciensa.sa.cr/vigilancia_epidemiologica/informes_vigilancia/2013/Bacterias/Agentes causantes de diarrea y otras infecciones, mayo 2013.pdf

Kaper, J. B., Nataro, J. P. y Mobley, H. L. T. (2004). Pathogenic Escherichia coli. Nature Reviews Microbiology, 2(2), 123–140.

Lee, L. (2017). NADA: Nondetects and Data Analysis for Environmental Data. Recuperado de https://cran.r-project.org/package=NADA

Mao, K., Zhang, K., Du, W., Ali, W., Feng, X. y Zhang, H. (2020). The potential of wastewater-based epidemiology as surveillance and early warning of infectious disease outbreaks. Current Opinion in Environmental Science and Health, 17, 1–7. Elsevier Ltd.

McMinn, B. R., Ashbolt, N. J. y Korajkic, A. (2017). Bacteriophages as indicators of fecal pollution and enteric virus removal. Letters in Applied Microbiology, 65(1), 11–26.

Ministerio de Ambiente y Energía, y Ministerio de Ambiente y Energía (MINAE). (2007). Reglamento de vertido y reuso de aguas residuales (p. 56). Costa Rica. Recuperado de http://www.digeca.go.cr/sites/default/files/reglamento_vertido_reuso_aguas_residuales_0.pdf

Ministerio de Salud. (2021). Vigilancia de la Salud: Enfermedades de Notificación Individual. Consultado 8 Agosto, 2021, from https://www.ministeriodesalud.go.cr/index.php/vigilancia-de-la-salud/estadisticas-y-bases-de-datos/notificacion-individual

Ministerio de Salud. (2021, May 21). Diarreas continúan a la baja. Centro de Prensa Ministerio de Salud. San José. Retrieved July 17, 2021, from https://www.ministeriodesalud.go.cr/index.php/centro-de-prensa/noticias/746-noticias-2021/2101-diarreas-continuan-a-la-baja

Ministerio de Salud de Costa Rica. (2021). Vigilancia de la Salud: Enfermedades de Notificación Colectiva. Consultado 8 Agosto, 2021, from https://www.ministeriodesalud.go.cr/index.php/vigilancia-de-la-salud/estadisticas-y-bases-de-datos/notificacion-colectiva

Nataro, J. P. y Kaper, J. B. (1998). Diarrheagenic Escherichia coli. Clinical microbiology reviews, 11(1), 142–201.

Olesen, B., Scheutz, F., Andersen, R., Menard, M., Boisen, N., Johnston, B., …, Johnson, J. (2012). Enteroaggregative Escherichia coli O78:H10, the Cause of an Outbreak of Urinary Tract Infection. Journal of Clinical Microbiology, 50(11): 3703-3711

Osińska, A., Korzeniewska, E., Harnisz, M. y Niestępski, S. (2018). The prevalence of virulence genes specific for Escherichia coli in wastewater samples from wastewater treatment plants with the activated sludge process. E3S Web of Conferences, 44, 00133 .

Pérez, C., Gómez-Duarte, O. G. y Arias, M. L. (2010). Diarrheagenic Escherichia coli in Children from Costa Rica. The American Journal of Tropical Medicine and Hygiene, 83(2), 292–297.

Petit, F., Clermont, O., Delannoy, S., Servais, P., Gourmelon, M., Fach, P.,… Berthe, T.. (2017). Change in the Structure of Escherichia coli Population and the Pattern of Virulence Genes along a Rural Aquatic Continuum. Frontiers in Microbiology, 8.

Qadri, F., Svennerholm, A.-M., Faruque, A. S. G. y Sack, R. B. (2005). Enterotoxigenic Escherichia coli in Developing Countries: Epidemiology, Microbiology, Clinical Features, Treatment, and Prevention. Clinical Microbiology Reviews, 18(3), 465–483.

R Core Team. (2019). R: A language and environment for statistical computing. Vienna: R Foundation for Statistical Computing. Recuperado de https://www.r-project.org/

Raboni, M., Gavasci, R. y Torretta, V. (2016). Assessment of the fate of Escherichia coli in different stages of wastewater treatment plants. Water, Air, & Soil Polluton, 227, 455

Ramírez Castillo, F. Y., Avelar González, F. J., Garneau, P., Díaz, F. M., Guerrero Barrera, A. L. y Harel, J. (2013). Presence of multi-drug resistant pathogenic Escherichia coli in the San Pedro River located in the State of Aguascalientes, Mexico. Frontiers in Microbiology, 4(JUN), 1–16.

Randazzo, W., Truchado, P., Cuevas-Ferrando, E., Simón, P., Allende, A. y Sánchez, G. (2020). SARS-CoV-2 RNA in wastewater anticipated COVID-19 occurrence in a low prevalence area. Water Research, 181(5), 115942. Royal Society of Chemistry.

Reyes, L., Evans, D. J., Ramírez, J. y Mata, L. (1978). Escherichia coli enterotoxigénica en niños hospitalizados en Costa Rica. Revista Médica del Hospital Nacional de Niños Dr. Carlos Saenz Herrera, 13(1), 23–32.

Riley, L. W. (2020). Distinguishing Pathovars from Nonpathovars: Escherichia coli. Microbiology Spectrum, 8(4).

Sims, N. y Kasprzyk-Hordern, B. (2020). Future perspectives of wastewater-based epidemiology: Monitoring infectious disease spread and resistance to the community level. Environment International, 139 (March), 105689.

Solano Barquero, M., Montero-Salguero, A., León-Alán, D., Santamaría-Ulloa, C., Mora, A. y Reyes-Lizano, L. (2018). Prevalencia de parasitosis en niños de 1 a 7 años en condición de vulnerabilidad en la Región Central Sur de Costa Rica. Acta Médica Costarricense, 60(2).

World Health Organization. (2017). Diarrhoeal disease. Recuperado de https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/diarrhoeal-disease

Xagoraraki, I. y O’Brien, E. (2020). Wastewater-Based Epidemiology for Early Detection of Viral Outbreaks. In D. J. O’Bannon (Ed.), Women in Water Quality (pp. 75–97). Switzerland: Springer Nature.

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Publicado

2026-06-12

Número

Volumen 19, Número 2: enero-junio 2022

Sección

Sección especial: INISA, 45 años al cuidado de la salud de Costa Rica

Licencia

Derechos de autor 2021 Luz María Chacón Jiménez, Karolina Hall Loría, Lic, Pablo César Rivera Navarro, Lic., Liliana Reyes Lizano, Dra., Rosario Achí Araya, Dra., Kenia Barrantes Jiménez, M.Sc.

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