Implementación de biosensores de flujo lateral y PCR para la detección del Listeria monocytogenes en procesos de producción de alimentos

Resumen

Una de las mayores inquietudes de la salud pública, es la seguridad alimentaria, debido a que tiene un efecto
directo sobre la vida y salud de los seres humanos. Las cuestiones de higiene, almacenamiento inadecuado,
malas prácticas de manipulación de alimentos, así como los suministros contaminados generan problemas
asociados a la seguridad alimentaria y esto origina enfermedades transmitidas por los alimentos. La
seguridad alimentaria durante la fabricación y el procesamiento de alimentos es una preocupación vital. Los
patógenos bacterianos transmitidos por los alimentos más importantes asociados con la carne son
Salmonella spp., Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Campylobacter jejuni, Clostridium perfringes,
Yersinia enterocolitica, Aeromonas hydrophila y Listeria monocytogenes. Listeria monocytogenes, es una
bacteria transmitida por alimentos Gram positiva que pertenece al género Listeria junto con L. grayi, L.
innocua, L. welshimeri, L. seeligeri, L. ivanovii y contiene 13 serotipos (1/2a, 1/2b, 1/2c, 3a, 3b, 3c, 4a, 4ab,
4b, 4c, 4d, 4e, and 7); L. monocytogenes causa listeriosis en humanos mientras que L. ivanovii infecta
principalmente a rumiantes [1].
En México, no hay registros de que la bacteria patógena Listeria monocytogenes cause enfermedad en
humanos. Un estudio en México reporta una prevalencia de L. monocytogenes en muestras de carne
mexicana y carne importada de 18% y 8.8%, respectivamente [2]. En Sonora, se estudió la prevalencia de
L. monocytogenes en rastros productores de carne de cerdo, se encontró una prevalencia del 15.9 % en
muestras de lomo de cerdo y un 20.8% para superficies inertes que están en contacto durante el
procesamiento de la carne [1].
Los métodos de microbiología convencional son los estándares de oro para la detección de L.
monocytogenes. Estos métodos son tardados y complicados, por lo general requieren de mucho trabajo
debido a los pasos que se realizan para la detección, incluidos los enriquecimientos selectivos y diferenciales
[3]. La regulación en México acorde a la NOM-210-SSA1-2014 (apéndice C) propone las directrices para
establecer en muestras de carne solamente la presencia de L. monocytogenes, sin embargo, esta
metodología no es específica al 100 %. Este procedimiento presenta inconveniente al sector productor en
Sonora, al no poder tener una herramienta que haga más eficiente y rápido para tener resultados fidedignos
y no causar retrasos en sus productos y reducir así los posibles riesgos de contaminación y brotes.
Los métodos de biología molecular como la PCR (reacción en cadena de la polimerasa por sus siglas en
ingles) presenta una excelente precisión y especificidad para la detección de L. monocytogenes [4]. Estudios
recientes, han aplicado los biosensores como una alternativa para hacer más eficiente la detección e
identificación de patógenos alimentarios in situ. Recientemente se ha aplicado con una técnica sencilla
llamada flujo lateral de ácido nucleico (NALF), la cual ha atraído considerable atención debido a sus
características rápidas y portátiles [3]. La estrategia de NALF se basa en el etiquetado de uno de los
oligonucleótidos marcados con biotina para poder realizar una lectura visual de los productos basado en la
reacción de unión entre la biotina y la estreptavidina acopladas a nano-partículas de oro, mientras que el
otro oligonucleótido se etiqueta con fluoresceína (FLU) o dioxigenina (DIG) para ser capturado posiciones
diferentes en la misma tira con anticuerpos específicos antiFLU o antiDIG, pudiendo detectar hasta dos
amplificaciones en una misma tira NALF [5]. Este tipo de biosensor ha sido aplicado en el diagnóstico clínico, monitoreo ambiental y en el análisis de patógenos en alimentos [6]. Si se realiza el acoplamiento de
la reacción en cadena de la polimerasa (Palm-PCR) en conjunto con el biosensor NALF podremos resolver
deficiencias en el tiempo de detección, la reciente creación de la técnica de PCR rápida (aprox. 18 min)
permite reducir el tiempo de la reacción mientras que el biosensor NALF detecta las amplificaciones positivas
para los patógenos y en pocos minutos se podrá analizar L. monocytogenes a simple vista a través de la
reacción de hibridación de ácido nucleico y sondas colorimétricas [7]. Esta propuesta se enfoca en
estandarizar la reacción en cadena de la polimerasa rápida acoplada al ensayo de flujo lateral de ácidos
nucleicos para la identificación de Listeria monocytogenes obtenida de un proceso de producción de carne
de cerdo.