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Salmonella Enteritidis e Typhimurium: os dois principais sorotipos responsáveis por infecções em humanos

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Salmonella Enteritidis e Typhimurium fazem parte do "Top 5" de sorotipos responsáveis por infecções em humanos a nível global

 

O que são os sorotipos Enteritidis e Typhimurium dentro de Salmonella ?

A Salmonella enterica é uma das principais causas de doenças transmitidas por alimentos a nível global (OMS, 2015).

Os isolados de Salmonella são ainda subdivididos em sorotipos de acordo com a classificação Kauffmann-White, baseada nos seus antígenos flagelares (H) e somáticos (O) (Grimont P. & Weill F.X., 2007) ou utilizando-se abordagens de sorotipagem baseadas no conhecimento de seu genoma (Banerji S. et al., 2020).

Entre os mais 2.500 sorotipos existentes (Ibrahim GM e Morin PM, 2018), Enteritidis e Typhimurium demonstraram ser contaminantes prevalentes ao longo da cadeia de alimentos e, ainda mais importantes por serem frequentemente isolados em casos de doenças em humanos (EFSA & ECDC, 2021).

Estes dois sorotipos estão particularmente adaptados a ambientes como os de animais de criação, os ambientes das indústrias e, em última análise, ao corpo humano. De fato, a sua virulência cromossômica ou plasmidial e os fatores de regulação gênica frequentemente associados aos genes da resistência antimicrobiana (Cadel-six S. et al., 2021) dá, a estes sorotipos, uma capacidade impressionante de sobrevivência e propagação (Chen R.A. et al., 2019; Huang X. et al., 2019; Guillén, S. et al., 2021).

 

Quais são os riscos para os consumidores?

Salmonella Enteritidis e Typhimurium fazem parte do "Top 5" de sorotipos responsáveis por infecções em humanos a nível global (EFSA & ECDC, 2021; CDC, 2020). Podem causar infecções graves e até mesmo fatais em crianças pequenas ou idosos, e em outras pessoas com comprometimento imunitário. As pessoas saudáveis infectadas por Salmonella sofrem frequentemente de febre, diarreia (inclusive que pode conter sangue), náuseas, vômitos e cólicas abdominais. Em circunstâncias raras, a infecção pode culminar com a entrada do micro-organismo na corrente sanguínea, causando quadros mais graves. A mortalidade é geralmente inferior a 1%. No entanto, a infecção por S. Enteritidis apresenta uma taxa de mortalidade dos surtos de 3,6% que atinge particularmente os idosos. (FDA, 2012).

Dados principais:

Na UE, a salmonelose é a segunda maior causa de infecção gastrointestinal reportada nos seres humanos e uma importante fonte de surtos de origem alimentar. Em 2019, a salmonelose em humanos tinha uma taxa de incidência de 20,0 casos por 100.000 habitantes, no mesmo nível que em 2018. A tendência de salmonelose em humanos manteve-se estável nos últimos cinco anos (EFSA-ECDC, 2021). Assim como nos anos anteriores, os três sorotipos de Salmonella mais notificados em 2019 foram S. Enteritidis (50,3%), S. Typhimurium (11,9%) e S. Typhimurium monofásica (1,4,[5],12 : i : - ) (8,2%), representando 70,3% dos 79.300 casos humanos confirmados com conhecimento do sorotipo responsável, em 2019.

Nos EUA, Enteritidis e Typhimurium foram os seis mais frequentes sorotipos reportados em 2019. A Enteritidis tem sido a causa mais comum de infecções por Salmonella desde 2007 e a sua incidência (2,6 por 100.000) não diminuiu. A Typhimurium passou do sorotipo mais comum entre 1996-1998, para o terceiro mais comum em 2019. Em comparação com 2016-2018, a incidência foi significativamente mais baixa para o Typhimurium (1,3 por 100.000 habitantes; - 13%) e 1,4,[5],12: i :- (0,7 por 100.000; -28% ) (CDC, 2020).

 

Qual a dinâmica de transmissão destes dois sorotipos?

A Salmonella está amplamente difundida na natureza. Pode colonizar as vias intestinais dos vertebrados, incluindo animais de corte, animais selvagens, animais domésticos, e humanos, e pode ainda sobreviver durante bastante tempo no ambiente. A contaminação dá-se pela via fecal-oral e pelo contato com água contaminada. Por exemplo, a Salmonella pode contaminar de carne, água de irrigação (e, assim, produtos agrícolas), solo e insetos, equipamento industrial, mãos, superfícies de cozinha e utensílios (FDA, 2012).

A salmonelose é sobretudo de origem alimentar (94% - Scallan E. et al., 2011) mas o contato direto com animais vivos e a transmissão ambiental também foram identificados como potenciais fontes (Pires S.M. et al., 2011).

Salmonella Enteritidis tem sido bastante associada às galinhas poedeiras (Pires S.M. et al., 2011). Em particular, ela pode ser transmitida verticalmente de uma galinha infectada para a clara de ovo antes da formação da casca (FDA, 2012). Além disso, o comércio internacional de aves reprodutoras infectadas pode, também, contribuir para a propagação global deste sorotipo (Li S. et al., 2021). Por outro lado, a Typhimurium tem estado principalmente associada à suinocultura (Pires S.M. et al., 2011; Munk et al., 2020; Arnold et al., 2021).

 

Que indústrias de alimentos podem ser afetadas por Salmonella  Enteritidis e Typhimurium? 

Enteritidis e Typhimurium estão associadas aos mais importantes setores de alimentos de origem animal e correlatos (OMS, 2002; OMS, 2016).

Em 2019, na UE (EFSA & ECDC, 2021), a Enteritidis estava especialmente ligada a fontes primárias (granjas de frangos e carne) (67,8%) e com aves poedeiras (granjas de galinhas poedeiras e ovos) (26,7%); a Enteritidis representava 50% de todos os isolados sorotipados de Salmonella em ovos, e 25,2% dos isolados de carne de frango.
A Typhimurium estava principalmente associada a suínos e carne (42%), carne de frango (34,8%) e poedeiras (13,5%). A S. Typhimurium monofásica estava associada a suínos (72,1%) e carne de frango (17,1%). A Typhimurium representou, respectivamente, 12,7% e 14% dos isolados sorotipados nas criações de porcos e na carne de porco e as suas variantes monofásicas representaram 28,8% e 26,6% dos isolados sorotipados destas matrizes. Quanto à carne bovina, 31,8% e 13,6% dos isolados sorotipados foram para S. Typhimurium e as suas variantes monofásicas, respectivamente.

 

Como pode-se evitar e controlar Salmonella 
Enteritidis e Typhimurium na indústria de alimentos?

A prevenção obrigatória dos micro-organismos patogênicos como a Salmonella spp. (UE 178/2002; Federal Food, Drug & Cosmetic Act, 1938; FDA-FSMA, 2011) levou à implementação de sistemas de controle baseados em HACCP e boas práticas de higiene e de fabricação (FDA 21CFR 1 et al., 2015; 9CFR304 et al., 1996; EU 852/2004).

Além disso, considerando a grande importância dos serotipos Enteritidis e Typhimurium para a saúde pública, foram implementadas medidas regulatórias adicionais de controle na UE i) através do Pacote de Redução de Zoonoses em relação à prevalência de Salmonella Enteritidis e Typhimurium - núcleos positivos de aves em aviário (tradução livre de UE 2160/2003 e alterações) e ii) no Pacote de Higiene (tradução livre de UE 1086/2011 que altera normas e critérios de higiene em alimentos UE 2073/2005) para banir a presença de Enteritidis e Typhimurium na carne de aves in natura.

Nos EUA, FDA criou regulação específica (21CFR Partes 16 e 118) e orientação (FDA, 2015) para a prevenção de Salmonella em ovos durante sua produção, armazenamento e transporte. Além disso, o USDA - APHIS (Animal & Plant Health Inspection Service), em cooperação com membros da indústria e dos Estados, definiu a a referência S. Enteritidis - disposições técnicas e de gestão específicas no National Poultry Improvement Plan [Plano Nacional de Melhoramento Avícola] (tradução livre de 9CFR Partes 146, 146, 147).

 

Como pode-se detectar a presença de Salmonella Enteritidis e Typhimurium na indústria de alimentos?

Os regulamentos da UE e dos EUA exigem especificamente que as empresas do setor de alimentos efetuem testes microbiológicos quando validam e verificam a eficácia dos seus sistemas de controle de acordo com seu HACCP e Boas Práticas de Higiene (EU 852/2004; FDA, 2011).

O monitoramento regular de Salmonella spp., S. Enteritidis e Typhimurium também deve ser colocado em prática i) por entidades regulatórias para fins de verificação da conformidade e vigilância (UE 625/2017; FDA, 2011), e ii) dentro dos setores de alimentos e inclusive por parceiros comerciais, visando principalmente a proteção do consumidor, mas também a prevenção dos recalls obrigatórios de produtos (FDA, 2011; UE 178/2002) e também das ações judiciais e penalidades legais.

Foram descritos diferentes métodos microbiológicos, tradicionais ou moleculares (PCR ou Sequenciamento Genômico), para a detecção de Salmonella spp e/ou sorotipagem de Salmonella Enteritidis ou Typhimurium, sendo estes:

- Métodos de referência padrão: FDA-BAM, 2021,. A norma USDA NPIP, 2019. MLG 4.11, 2021. A norma ISO 6579-1:2017 considerando a emenda de 2020, ISO TR 6579-3:2014 (sorotipagem), ISO/DTS 6579-4 (1,4,[5],12, i:-).

- Métodos alternativos validados, por órgãos como a AOAC ou EN ISO 16140-2:2016 ou ISO 16140-6:2019. De forma comparativa com os métodos tradicionais, métodos rápidos trazem facilidade de uso, bem como a redução do tempo para obtenção de resultados, criando flexibilidade na gestão dos fluxos analíticos.

A bioMérieux fornece métodos comprovados, normalizados e validados para a gestão de Salmonella spp. ou S. Enteritidis & S. A Typhimurium ao longo da cadeia de produção de alimentos.

Jean-Pierre Facon
Escrito por
Jean-Pierre FACON

(PhD), Biotech consultant

Picture Isabelle DESFORGES
Escrito por
Isabelle DESFORGES

Global Marketing Scientific Manager / Scientific Affairs

Food Business Industry Unit, bioMérieux SA, France

French Delegate of Food Microbiology Standardization committees
(AFNOR V08B, ISO/TC 34/SC 9 and CEN/TC 463)

SOLUÇÕES E PRODUTOS BIOMÉRIEUX

Soluções para detecção rápida: 

GENE-UP® Plataforma automatizada para a detecção de patógenos:

-GENE‑UP® S. Enteritidis & S. Typhimurium kit (SEST) (Ref.423127),
teste PCR em tempo real para a detecção de Salmonella Enteritidis e Salmonella Typhimurium em alimentos.
(Validação oficial em 2022)

Lista de validações para os métodos GENE-UP®
https://www.biomerieux-industry.com/products/gene-real-time-food-pathogen-detection
(fim da página)

Para outras soluções relacionadas à detecção de Salmonella, por favor consulte a página científica sobre Salmonella spp.
 

REFERÊNCIAS

Arnold M. et al. Bayesian Source attribution of Salmonella Typhimurium isolates from human patients and farm animals in England and Wales. 2021. Front. Microbiol. 12:579888.
Banerji S. et al. Genome-based Salmonella serotyping as the new gold standard. Nature Research, 2020, 10:4333.

Cadel-Six S. et al. The Spatiotemporal Dynamics and Microevolution Events That Favored the Success of the Highly Clonal Multidrug-Resistant Monophasic Salmonella Typhimurium Circulating in Europe. Front. Microbiol. 2021, 12:651124. 

CDC (US Center of Disease Control). Preliminary Incidence and Trends of Infections with Pathogens Transmitted Commonly Through Food — Foodborne Diseases Active Surveillance Network, 10 U.S. Sites, 2016–2019. MMWR. Morb. Mortal. Wkly Rep., 2020, 69 (17): 6 p.
Cheng RA. et al. Embracing Diversity: Differences in Virulence Mechanisms, Disease Severity, and Host Adaptations Contribute to the Success of Nontyphoidal Salmonella as a Foodborne Pathogen. Front. Microbiol. 2019, 10:1368.

EFSA and ECDC (European Food Safety Authority and European Centre for Disease Prevention and Control). The European Union One Health 2019 Zoonoses Report. EFSA Journal 2021 ;19(2):6406, 286 p.

EU Regulation 178/2002 laying down the general principles and requirements of food law, establishing the European Food Safety Authority and laying down procedures in matters of food safety: 24 p.

EU Regulation 2160/2003 on the control of Salmonella and other specified food-borne zoonotic agents: 21 p.

EU Regulation 2073/2005 on microbiological criteria for foodstuffs: 26 p.

EU Regulation 852/2004 on the hygiene of foodstuffs: 23 p.

EU Regulation 1086/2011 as regards Salmonella in fresh poultry meat: 5 p.

EU REGULATION 625/2017 on official controls and other official activities performed to ensure the application of food and feed law. 142 p.

FDA (Food and Drug Administration). Bad Bug Book, Foodborne Pathogenic Microorganisms and Natural Toxins - Salmonella species. Second Edition. 2012: 5 p.

FDA. 21 CFR Parts 16 and 118. Prevention of Salmonella Enteritidis in Shell Eggs During Production, Storage, and Transportation; Final Rule. 2009: 73 p.

FDA. Guidance for Industry: Questions and Answers Regarding the Final Rule, Prevention of Salmonella Enteritidis in Shell Eggs During Production, Storage, and Transportation. 2015: 14 p.
Federal Food, Drug & Cosmetic Act. To prohibit the movement in interstate commerce of adulterated and misbranded food, drugs, devices, and cosmetics, and for other purposes. 1938

FDA Food Safety Modernization Act (FSMA) – Public Law to amend the Federal Food, Drug, and Cosmetic Act with respect to the safety of the food supply. 2011. 89 p.

FDA. 21CFR Parts 1, 11, 16, 106, 110, 114, 117, 120, 123, 129, 179, and 211. Food Safety Modernization Act. Current Good Manufacturing Practice, Hazard Analysis, and Risk-Based Preventive Controls for Human Food. 2015, 80 (180): 55908-56168.

FDA - BAM (Bacteriological Analytical Manual) - Chapter 5: Salmonella. 2021: 24 p.
Grimont P., and Weill F.X. Antigenic Formulae of the Salmonella Serovars. 9th Edn. Paris: WHO Collaborating Centre for Reference and Research on Salmonella. 2007: 167 p.

Guillén, S. et al. Impact of the Resistance Responses to Stress Conditions Encountered in Food and Food Processing Environments on the Virulence and Growth Fitness of Non-Typhoidal Salmonellae. Foods 2021, 10, 617.

Huang X. et al.  Transcriptional sequencing uncovers survival mechanisms of Salmonella enterica serovar Enteritidis in antibacterial egg white. mSphere, 2019, 4 (1): 19 p.

Ibrahim GM and Morin PM. Salmonella Serotyping Using Whole Genome Sequencing. Front. Microbiol. 2018, 9:2993.

ISO 6579-1 2017. Microbiology of the food chain — Horizontal method for the detection, enumeration and serotyping of Salmonella — Part 1: Detection of Salmonella spp.

ISO 6579-1:2017/AMD 1:2020 - Microbiology of the food chain — Horizontal method for the detection, enumeration and serotyping of Salmonella — Part 1: Detection of Salmonella spp. — Amendment 1: Broader range of incubation temperatures, amendment to the status of Annex D, and correction of the composition of MSRV and SC.

ISO/TR 6579-3:2014. Technical report - Guidance for serotyping of Salmonella spp.

ISO/DTS 6579-4 (expected to be published in 2023) Microbiology of the food chain - Horizontal method for the detection, enumeration and serotyping of Salmonella - Part 4: Identification of monophasic Salmonella Typhimurium (1,4,[5],12,i:-) by polymerase chain reaction (PCR).

ISO 16140-2:2016 - Microbiology of the food chain - Method validation - Part 2: Protocol for the validation of alternative (proprietary) methods against a reference method.

ISO 16140-6:2019 - Microbiology of the food chain - Method validation - Part 6: Protocol for the validation of alternative (proprietary) methods for microbiological confirmation and typing procedures.

Li S. et al. Global spread of Salmonella Enteritidis via centralized sourcing and international trade of poultry breeding stocks. Nature Communications. 2021: 12 p.

Munck N. et al. Application of Whole-Genome Sequences and Machine Learning in Source Attribution of Salmonella Typhimurium. Risk Analysis, Vol. 40, No. 9, 2020: 1693-1705.

Pires, S. M., et al. Technical report submitted to EFSA. Estimation of the relative contribution of different food and animal sources to human Salmonella infections in the European Union. National Food Institute, Technical University of Denmark. EFSA J., 8 (8), 2011: 80 p.

Scallan E., et al. Foodborne illness acquired in the United State, major pathogens. Emerging Infectious Diseases, 2011; 17:7–15.

USDA (US Department of Agriculture) – APHIS (Animal & Plant Health Inspection Service) –
. 9CFR 145 National Poultry Improvement Plan (NPIP) for breeding poultry. 
. 9CFR 146 – NPIP for commercial poultry.
. 9CFR 147 – Auxiliary provisions on NPIP.

USDA-FSIS 9CFR Parts 304, 308, 310, 320, 327, 381, 416, and 417. Pathogen Reduction; Hazard Analysis and Critical Control Point (HACCP) Systems; Final Rule.1996. 185p.

USDA - National Poultry Improvement Plan Program Standards. 2019: 64 p.

USDA – FSIS. MLG 4.11. Isolation and Identification of Salmonella from Meat, Poultry, Pasteurized Egg, and Siluriformes (Fish) Products and Carcass and Environmental Sponges. 2021: 19 p.

WHO (World Health Organization) and FAO (Food and Agriculture Organization). Risk assessments of Salmonella in eggs and broiler chickens. Microbiological Risk assessment series. 2002: 329 p.

WHO. WHO estimates of the global burden of foodborne diseases. Epidemiology reference group 2007-2015, 2015: 265 p.

WHO and FAO. Interventions for the control of Non-typhoidal Salmonella spp. in beef and pork. Microbiological Risk assessment series. 2016: 295p.
 

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