Contaminación de aguas de baño y mariscos por heces: cómo identificar las fuentes

Algunos de estos microorganismos pueden ser patógenos para los humanos y, por lo tanto, enfermar no solo a los bañistas sino también a los consumidores de mariscos. De hecho, los bivalvos (ostras, mejillones o almejas) se alimentan de plancton: filtran y concentran así las bacterias y los virus presentes en el agua.

La mayoría de estos microorganismos patógenos son de origen fecal. Provienen del tracto digestivo de humanos y animales, como la salmonella, Campylobacter, ciertos Escherichia coli (E. coli) que pueden ser patógenos, o virus entéricos humanos como los norovirus, que se sabe que son agentes causantes de infecciones o comida envenenada.

En 2021, el 8,3% de las enfermedades colectivas de transmisión alimentaria (TIAC) ​​notificadas se debieron al consumo de mariscos. Se sospecha que los virus entéricos son responsables de 75% de estos.

Estos microorganismos patógenos suelen llegar a las aguas costeras mediante descargas antropogénicas aguas arriba. Se han encontrado, por ejemplo, en zonas costeras y sus cuencas hidrográficas en Francia.

El riesgo de contaminación de las aguas costeras por estos microorganismos patógenos no puede estimarse mediante su investigación directa debido a su gran diversidad, a su número a menudo bajo y al coste y tiempo necesarios para estos análisis.

En busca de bacterias

Asimismo, a nivel internacional, se ha adoptado una alternativa para evaluar la calidad sanitaria de aguas superficiales y lotes de mariscos. Consiste en investigar y cuantificar indicadores bacterianos de contaminación fecal: E. coli y enterococos intestinales por cultivo, que indican la presencia de contaminación fecal, y por tanto la posible presencia de microorganismos patógenos.

Para preservar la salud humana, según la normativa europea, la clasificación de zonas de baño (durante la temporada de baño), áreas de cultivo (zonas de cultivo de mariscos, monitoreada durante todo el año) y zonas de pesca costera se basa en la investigación y cuantificación de estos indicadores en aguas o mariscos.

Las concentraciones elevadas de estos indicadores pueden provocar la degradación o el cierre de estas diferentes zonas y requerir la purificación de los mariscos de las zonas de cultivo de mariscos o la reinstalación de estos antes de su comercialización.

La clasificación de las aguas de baño en 2022 en Europa muestra que la Francia ocupa el puesto 21 si tenemos en cuenta el parámetro "proporción de agua clasificada como de excelente calidad".. De las 2074 zonas de baño en agua de mar y las 1296 en agua dulce controladas en Francia, el 77,9% y el 73,2% de las zonas de baño fueron clasificadas respectivamente como de excelente calidad y el 97,0% y el 89,3% de calidad suficiente, con un ligero deterioro de las condiciones sanitarias. calidad del agua desde 2019.

Identificación de fuentes de contaminación fecal

Para mejorar la calidad sanitaria del agua y los mariscos, es necesario implementar acciones preventivas y curativas para limitar la contaminación de origen fecal. Asimismo, la discriminación y priorización de las fuentes de contaminación se han convertido en prioridades.

Para identificar la contaminación microbiológica y su origen, el primer paso es evaluar la contaminación por E. coli agua y mariscos en el área en cuestión, sino también río arriba en las aguas de los ríos de las cuencas que podrían afectarlos. El segundo paso es identificar el origen de este indicador de contaminación fecal.

Para identificar las fuentes de estas bacterias, utilizamos métodos agrupados bajo el término Seguimiento de fuentes microbianas (MST o rastreo de fuentes microbianas, TSM).

En Ifremer, desde 2005, hemos adoptado el enfoque basado en la búsqueda de marcadores microbiológicos dirigidos al ADN de las bacterias mediante amplificación génica (la ahora famosa PCR cuantitativa) y hemos desarrollado o utilizado marcadores bacterianos asociados a una fuente de contaminación precisa: por ejemplo, cerdo. , Rumiantes (bovinos y ovinos), Aves silvestres e incluso más recientemente Marcadores de focas.

Por ejemplo, así es como el marcador de cerdo, conocido como Pig2Bac. Ha sido validado internacionalmente y se ha utilizado en numerosos estudios tanto en Francia como en otros países.

Primero recolectamos una gran cantidad de heces y estiércol de cerdos de granjas porcinas en Francia. De ella extrajimos el ADN bacteriano y luego amplificamos las secuencias de ADN correspondientes a bacterias del orden Bacteroidales, seleccionadas por ser las bacterias anaerobias mayoritarias de la flora intestinal de animales de sangre caliente y humanos, pues algunas de ellas son específicas de un huésped (aquí, porcino) y no se multiplican en el medio ambiente.

Luego comparamos estas secuencias con otras secuencias de bacterias del mismo orden pero identificadas en otras fuentes: humana, bovina y aviar.

De este modo se han identificado secuencias de bacterias presentes específicamente en los cerdos. Luego se diseñaron cebadores de PCR que se dirigen a estas secuencias. Luego, verificamos que el marcador Pork dio resultados positivos en muestras de origen porcino (evaluación de sensibilidad), y negativos en muestras de otros orígenes (evaluación de especificidad). Así hemos demostrado que este marcador tiene una sensibilidad del 100% y una especificidad del 99%. Por tanto, estos muy buenos resultados permitieron validar este marcador de contaminación porcina.

Sin embargo, para que un marcador sea relevante, debe mostrar una persistencia en las aguas, similar a la del indicador. E. coli. Por lo tanto, monitoreamos en el laboratorio durante varios días las concentraciones del marcador Pig2Bac y de E. coli en agua dulce y agua de mar contaminadas artificialmente con estiércol de cerdo. Este marcador y otros que también probamos generalmente persistieron un poco más cortos en las aguas. que E. coli contado por la cultura : por lo tanto, preferiría centrarse en la contaminación fecal reciente. Sin embargo, es importante considerar que las condiciones variables de temperatura, salinidad, oxigenación del agua influyen en la persistencia de estas bacterias y que es difícil extrapolar estos resultados a investigaciones en el medio natural.

Este marcador, así como los de otras fuentes, se utilizan. en estudios científicos y rutinariamente por laboratorios de análisis de agua para satisfacer las demandas de los gestores del agua.

Para tener más confianza en los resultados de la identificación de la fuente, sólo podemos recomendar buscar varios objetivos en paralelo de la misma fuente y de diferentes fuentes; en este caso hablamos del uso de una "caja de herramientas TSM" o Caja de herramientas MST. Los marcadores bacteroidales y los compuestos químicos estanoles fecales han dado así resultados interesantes. al realizar un seguimiento en varios sitios.

Las marcadores mitocondriales que se dirigen directamente al ADN del huésped, también se pueden utilizar virus entéricos y ciertos bacteriófagos o virus de bacterias, así como compuestos químicos ingeridos como la cafeína y fármacos en la salud humana o veterinaria.

Además, uno puede comparar comunidades bacterianas en fuentes y las aguas mediante métodos de secuenciación de alto rendimiento.

El enfoque Seguimiento de fuentes microbianas continúa enriqueciéndose con la descripción y validación de nuevos marcadores, así como con la integración de los últimos desarrollos tecnológicos para orientar mejor a los agentes buscados. Estos desarrollos y la integración de nuevos métodos solo pueden mejorar la identificación de fuentes de contaminación fecal en el medio ambiente y, por lo tanto, en última instancia, la calidad del agua y los mariscos.

En conclusión, para el uso adecuado de los marcadores y la correcta identificación de las fuentes, es fundamental: conocer el área de estudio en la que se buscan; tener en cuenta la influencia de factores como las precipitaciones, que pueden agravar la contaminación; volver a los ríos identificados como capaces de impactar en el lugar de baño o en la zona marisquera estudiada; asociar si es posible varios marcadores complementarios y buscarlos en varias muestras tomadas del mismo sitio y en las aguas aguas arriba en condiciones contrastantes, en lugar de realizar una simple búsqueda puntual con poca discriminación.

michele gourmelon, Microbiólogo, ifremer

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