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Curso de certificación de microbiología (OPS)

Agentes patógenos en el agua potable - Estado actual y perspectivaDonald J. Reasoner, jefe

División de Control de Contaminantes Microbiológicos, WSWRD, NRMRLAgencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------I. IntroducciónII. Agentes bacterianos transmitidos por el aguaIII. VirusIV. Protozoos patógenosV. Algas verdes azules (Cyanobacterias)VI. ConclusionesVII. Referencias------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Resumen

Desde 1976, la industria del agua potable ha descubierto que tres agentes potencialmentepatógenos para los humanos son agentes de enfermedades transmitidas por el agua. Estos son: el de lalegionelosis, Legionella pneumophila y las especies relacionadas y dos patógenos protozoarios,Giardia lamblia y Criptosporidium parvum, los cuales forman quistes altamente resistentes a losdesinfectantes y son evacuados en las heces de los individuos infectados. Muchas veces, surge lapregunta: ¿existen otros agentes patógenos emergentes transmitidos por el agua que puedan representarun problema para la salud humana y que la industria del agua potable tenga que tratar? Este documentorevisa el estado actual del conocimiento sobre la aparición e incidencia de patógenos oportunistasdiferentes de la Legionella, Giardia y Criptosporidium en el agua potable tratada y sin tratar. Lasbacterias que se examinan incluyen Aeromonas, Pseudomonas, Campylobacter, Mycobacterium,Yersinia y Plesiomonas. Se abordan aspectos referentes a la detección de estos agentes, incluidos losmétodos de detección y la factibilidad del monitoreo.------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

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Revisado el 7 de agosto de 1998, para ser presentado en el Curso de Certificación deMicrobiología (OPS), USEPA, AWBERC, Cincinnati, Ohio. Basado en una presentación original a laconferencia Water Quality Technology AWWA, noviembre 10-14, 1991, Orlando, Fl, titulado"Pathogens in Drinking Water - Are There Any New Ones?" por Donald J. Reasoner, Ph.D.I. Introducción

Durante los últimos 15 años, se ha demostrado que tres microorganismos patógenos humanosespecíficos, Legionella, Giardia y Criptosporidium, son transmitidos por el agua y han causadobrotes epidémicos transmitidos por el agua. Actualmente, solo la Legionella y Giardia estánreglamentados bajo las enmiendas de la Ley del Agua Potable Segura de 1986. Es probable que en elfuturo se reglamente el Crystoporidium bajo la norma mejorada para el tratamiento de aguassuperficiales a largo plazo, actualmente en desarrollo. Estos organismos suponen: 1) una amenazapotencial para la salud de la población general; 2) junto con varios patógenos oportunistas, pueden seruna amenaza significativa transmitida por el agua para la salud de aproximadamente 30 millones deestadounidenses que han disminuido su función inmunológica (1).

Además de estos microorganismos, se conoce una variedad de virus entéricos que son la causaprincipal de brotes epidémicos transmitidos por el agua en humanos. Estos incluyen Poliovirus, virusCoxsackie A y B, Echovirus, Rotavirus, Adenovirus y el virus de la hepatitis A. En la mayoría de loscasos de enfermedades víricas transmitidas por el agua, estaba implicada el agua potable contratamiento completo (53% de aislamientos registrados), mientras que 26% se relacionaba con aguaque recibió solo desinfección y 15% con agua sin tratar (2). Es difícil identificar los agentes víricos quecausan brotes epidémicos transmitidos por el agua debido a que algunos de estos agentes no se puedendetectar en el laboratorio. Para detectar este tipo de organismos se deben examinar grandes volúmenesde muestras. La propagación e identificación del organismo toma varios días. Además, generalmente elbrote se reconoce mucho después del momento o período de contaminación en que ocurrió tal brote yel agua que contenía el agente probablemente ya no está disponible. Este problema es común paratodos los agentes microbiológicos transmitidos por el agua.

Ya se ha mencionado a la Legionella, pero ¿qué se sabe sobre las demás bacterias? ¿Quéotras bacterias pueden causar problemas de salud al ser humano mediante su exposición en el agua?Conocemos las tradicionales bacterias patógenas transmitidas por el agua como el Vibrio cholerae(agente del cólera) y Salmonella typhi (agente de la fiebre tifoidea), pero estos microorganismos sepueden desactivar fácilmente mediante el tratamiento y las prácticas de desinfección usadasactualmente. ¿Existen otros agentes de enfermedades bacterianas transmitidas por el agua que debanpreocuparnos? ¿Qué hay sobre los demás virus, protozoos, hongos y algas? A continuación se presentauna rápida revisión sobre los agentes microbiológicos no tradicionales que pueden tener unarepercusión adversa sobre la salud del consumidor de agua.

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II. Agentes bacterianos transmitidos por el agua

Hay una variedad de bacterias transmitidas por el agua que son de interés desde la perspectivade la salud de los seres humanos. Estas bacterias patógenas oportunistas se pueden encontrar comoparte de la flora de bacterias heterótrofas en los sistemas acuáticos. El problema es que la mayoríaaparentemente no son patógenas para los seres humanos "sanos" y hay una tendencia a ignorar suimportancia como agentes causantes de enfermedades humanas. Por lo general, producenenfermedades evidentes solo en individuos susceptibles, inmunológicamente débiles. Además, losmicrobiólogos sanitarios tienden a preocuparse por los agentes que causan trastornos gastrointestinalesy dejan en un plano secundario a aquellos agentes transmitidos por el agua que causan infecciones enheridas: en los ojos, oídos, nariz, garganta u otras infecciones generalizadas en el cuerpo. Por último,para muchos de los agentes patógenos oportunistas, no existen medios selectivos específicos deenumeración y aislamiento, lo cual dificulta monitorear de manera directa y fácil su presencia y densidaden el agua.

El cuadro 1 muestra las bacterias consideradas como agentes patógenos oportunistas quegeneralmente se encuentran en el agua potable. Algunos microorganismos de esta lista se puedenconsiderar agentes patógenos francos o primarios, lo cual significa que puede tratarse de un agenteprimario causante de la enfermedad y no de un invasor secundario. El cuadro 2 presenta una lista debacterias, incluidas algunas reconocidas anteriormente y considera los organismos oportunistasemergentes y algunos nuevos candidatos. El cuadro 3 muestra los nuevos agentes patógenos oemergentes en el grupo de los virus, protozoos y algas verde-azules.

Del grupo de bacterias oportunistas más conocidas/emergentes, los organismos de másinquietud parecen ser las Aeromonas spp., Campylobacter, 4-metilumbelliferil-/β-/D-glucurónido(MUG) - negativo Escherichia coli como el serotipo 0157:H7 y Mycobacterium spp. Sin embargo,actualmente resulta difícil evaluar el riesgo real de exposición a estos y otros organismos oportunistaspara la salud de los seres humanos. Los siguientes factores dificultan la evaluación de las implicancias enla salud humana originadas por la transmisión de estos organismos a través del agua de bebida: 1) Lafalta de datos sobre la ocurrencia y densidad de estos microorganismos en el suministro de agua de losEstados Unidos. 2) La falta de datos sobre la dosis infectiva que produce la infección. 3) La falta dedatos sobre la incidencia de enfermedades humanas causadas por la exposición a través del agua. 4)Los efectos interactivos de exposición a diversos tipos y densidad de estos organismos. 5) La variedadde individuos susceptibles en la población expuesta. 6) La eficacia de los procesos de tratamiento y dela desinfección posterior para el control de estos agentes, individual y colectivamente. 7) La necesidadde buenas metodologías de detección que permitan una vigilancia y seguimiento adecuado para estosorganismos.

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Los métodos de detección y enumeración para cualquiera de los agentes patógenostransmitidos por el agua y agentes patógenos oportunistas todavía presentan diversos grados dedificultad para poder evaluar con exactitud su ocurrencia y efecto potencial para la salud. El cuadro 4proporciona estimaciones de densidad obtenidas a partir de la bibliografía para los agentes patógenosoportunistas aislados del agua potable.

El cuadro 5 resume información sobre la sensibilidad de varios agentes patógenos oportunistasconocidos y emergentes con respecto a la desinfección con cloro. No se dispone de información sobrela sensibilidad de estos organismos a desinfectantes alternativos como el dióxido de cloro y el ozono. Esprobable que la mayoría de los organismos incluidos en el cuadro 5 sean más sensibles al ozono que alcloro, dióxido de cloro o cloraminas. Sin embargo, ese trabajo todavía está por hacer.

Aeromonas spp.En el caso de Aeromonas spp. que fermentan lactosa, los métodos de detección son similares a

los usados para los coliformes. Para diferenciar e identificar estos organismos, se requieren pocaspruebas bioquímicas adicionales. En general, parece ser que en el agua potable tratada y desinfectadano se encuentran densidades significativas de Aeromonas spp., pero en el agua sometida únicamente adesinfección se han encontrado cantidades considerables. Sin embargo, estos agentes pueden ingresar através de eventos de contaminación posteriores al tratamiento o algunos pueden sobrevivir altratamiento y desinfección y reproducirse bajo condiciones apropiadas en algunas áreas del sistema dedistribución. Las aeromonas son afectadas por concentraciones de cobre mayores de 10 µg/L (23). Enlos Países Bajos, se han establecido límites máximos de 20 UFC/100 ml para la densidad deAeromonas en el agua potable que egresa de la planta de tratamiento y 100 UFC/100 ml, en el aguade la red de distribución.

Las aeromonas que no fermentan lactosa se pueden aislar mediante el uso de medios selectivosque contienen compuestos de almidón y agentes inhibidores como ampicilina, lauril sulfato de sodio,desoxicolato de sodio y otros (5).

En el caso de sistemas que usan fuentes superficiales, la temperatura del agua es un factorimportante en la ocurrencia de Aeromonas en el agua potable, según lo indican las cifras más altasreportadas durante el verano. Las concentraciones de Aeromonas pueden aumentar en el agua dedistribución, debido a la pérdida del desinfectante residual y al carbono orgánico asimilable presente enel agua. Las Aeromonas también pueden utilizar una amplia gama de biopolímeros que se puedenencontrar en las capas biológicas de la red de distribución, por lo que el control de las capas biológicasen el sistema de distribución podría ser importante para el control de Aeromonas.

Mascher, et al. (33) no encontraron variaciones estacionales en Aeromonas spp. en los pozosde agua y sistemas de distribución. Concluyeron que casi 50% de las Aeromonas spp. que analizaroneran productores de enterotoxinas.

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CampylobacterEl Campylobacter jejuni causa enfermedades diarreicas humanas en todo el mundo y la

mayoría de los animales domésticos son reservorios. Muchos de los brotes de las enfermedades estánrelacionados con los alimentos y la leche.

No se ha informado aislamientos de Campylobacter jejuni en el agua potable tratada,desinfectada o recontaminada. El interés por la ocurrencia de estos microorganismos se debe a supresencia en las aguas superficiales y, por consiguiente, el potencial de su ocurrencia en el agua potablesin tratar o tratada inadecuadamente. El abastecimiento municipal de agua contaminada con C. jejunidio lugar a brotes graves mayores que afectaron a más de 2.000 personas (34, 35); un brote en Illinoisafectó a 78 personas (62%) de 34 hogares de un total de 201 (25). Otro brote que afectó a 94personas se debió a la contaminación por Campylobacteres jejuni en el abastecimiento de agua de unhospital (36).

Escherichia coli 0157:H7Este organismo es un coliforme fecal atípico que no hidroliza el sustrato fluorogénico MUG

usado en pruebas específicas de sustrato desarrolladas recientemente para coliformes totales y E. coli.La E. coli 0157:H7 es más conocida como un agente patógeno transmitido por alimentos (carne yleche), pero también se le ha relacionado con brotes de enfermedades transmitidas por el agua(8,37,38). Causa colitis hemorrágica, síndrome hemolítico-urémico, y es causa principal deenfermedades renales en los niños (39). En todos los casos de brotes de enfermedades transmitidas porel agua debido a la E. coli 0157:H7, el abastecimiento de agua fue a través de agua subterránea sindesinfectar o agua superficial contaminada por heces.

No es posible detectar la E. coli 0157:H7 con el procedimiento estándar de filtración pormembrana con el medio m-FC e incubación a 44,5 oC por 24 h, debido a que el organismo no crecebien a esta temperatura. Como la E. coli 0157:H7 no fermenta el sorbitol, los coliformes totales queproducen una reacción negativa de sorbitol en el medio MacConkey-sorbitol pueden ser E. coli0157:H7. La identificación final se hace mediante el uso del sistema API 20 E y se confirma mediante laserotipificación para antígenos O:H.

Plesiomonas shigelloidesEste organismo está estrechamente relacionado con las Aeromonas hydrophila; ambos

pertenecen a la familia de los Vibrionaceae. Se ha encontrado P. shigelloides en ambientes de aguadulce (lagos y ríos), peces, mariscos y animales (40). También se le ha relacionado con casos dediarrea en viajeros y el consumo de ostras crudas (41.42). Parece que no hay consenso sobre si laPlesiomonas shigelloides es o no un agente patógeno gastrointestinal para el huésped normal, pero esun agente patógeno oportunista para el huésped inmunológicamente débil. El organismo también ha sidoasociado con enfermedades extra-intestinales como la bacteremia, meningitis, colecistitis, osteomielitis ypseudoapendicitis. A pesar de ello, es probable que el organismo tenga un potencial patógeno bajo

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(43). No se ha evaluado su potencial como agente de enfermedades transmitidas por el agua y no sedispone de datos sobre su ocurrencia en agua potable tratada.

Para detectar la P. shigelloides se emplea la misma metodología básica de la Aeromonashydrophila; la P. shigelloides también es oxidasa negativa. El aislamiento se puede lograr con unmedio de agar complementado con antibióticos como el agar de Salmonella-Shigella y el agarMacConkey. La identificación de la lactosa que no fermenta, la oxidasa positiva y el aislamiento delpotencial de Plesiomonas se puede realizar mediante el uso de un sistema de identificación bioquímicacomo los API-20E. Sakata y Todaka (44) reportaron un medio (KS5) para el aislamiento selectivo deP. shigelloides. Sin embargo, hasta la fecha no se ha evaluado el uso de estos medios para larecuperación directa de P. shigelloides del agua, incluida el agua potable.

Mycobacterium spp.Es probable que las micobacterias hayan estado "surgiendo" como agentes patógenos

oportunistas en el agua potable mucho antes que otro género o grupo de bacterias. En los últimos añosse ha incrementado la ocurrencia de micobacterias como agentes de enfermedades en pacientes conSIDA y también los casos de aislamiento de Mycobacterium spp. de las fuentes de agua clorada en lasáreas de asistencia a enfermos en hospitales (11.27). Las enfermedades que causaron estos organismosvarían desde granulomas de la piel a micobacteriosis pulmonar crónica, enfermedades difundidas en lospacientes con SIDA o en pacientes con trastornos hematológicos; en éstos se ha producido una tasa deletalidad de hasta 73% (11).

La ocurrencia e incidencia de micobacterias en el agua, incluida el agua potable, está biendocumentada y fue examinada por Collins, et al. (30). Después de esta revisión se han desarolladootros trabajos que indican que los sistemas de agua potable caliente en hospitales contienenconcentraciones más altas de M. avium que los sistemas de agua fría (27). Sesenta y nueve por cientode los sistemas de agua caliente (T = 52 oC a 57 oC) muestreados contenían M. avium en densidadesque oscilaban entre 1,0-500 UFC/100 ml (promedio de 141 UFC/100 ml). En cambio, solo 17% delas muestras de los sistemas de agua fría contenían M. Avium en densidades 1,0-2,0 UFC/100 ml (1,5UFC/100 ml en promedio). Además de la recuperación del serotipo de M. avium 4 del agua dedistribución, este serotipo ha sido extraído de especímenes clínicos de pacientes con SIDA enMassachusetts, lo cual indica la probabilidad de transmisión por el agua. El agua en forma de aerosol(duchas, etc.) que contienen micobacterias representa una oportunidad para la exposición ainhalaciones, además de la exposición por ingestión.

El uso de un bajo nivel de cloraminas (1 mg/L de cloramina residual) puede favorecer laaparición de micobacterias porque se ha descubierto que son resistentes al cloro en esa concentración(12). Por lo general, las micobacterias son más resistentes a la desinfección que otros tipos debacterias. Havelaar, et al. (26) reportaron que se requería una concentración de cloro libre disponible(ácido hipocloroso, HOCL) de 1 mg/L para asegurar niveles bajos de micobacterias en el aguadestinada a la recreación. Todavía no se ha evaluado completamente la sensibilidad de las

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micobacterias a los desinfectantes. Pelletier, et al. (12) descubrieron que el cloro libre a 1,0 mg/Lprodujo 5 logaritmos de inactivación de una variedad de cepas clínicas y ambientales de micobacteriasdurante 8 horas, pero el cloro libre a 0,15 mg/L no tenía un efecto bactericida significativo sobre lasmismas cepas.

La detección y enumeración de micobacterias en el agua requiere el uso de filtración pormembranas y medios selectivos e inhibitorios. Después de la filtración de las muestras, el filtro demembrana puede ser o no tratada para reducir el número de organismos acompañantes. Por lo general,este tratamiento implica el uso del hidróxido de sodio, hipoclorito o ácido oxálico seguido de laneutralización antes del cultivo de las membranas tratadas. Alternativamente, es posible tratar la muestrade agua con un agente selectivo como el cloruro cetilpiridinium (concentración final de 0,04%) por 24horas antes de la filtración de la muestra de agua (45).

El principal problema en la detección de micobacterias en el agua es que probablemente serequiera de un período prolongado para cultivar los microorganismos (según la especie), hasta 30 díasa 37oC en un medio como el agar Middlebrook-Cohn 7H10. Las placas se deben colocar en un envasesellado para prevenir la deshidratación del medio durante la incubación. La metodología disponible sedetalla en otra sección (45,46,47).

Nuevos candidatos a ser considerados como organismos patógenos - BacteriasEl Anaerobiospirillum succinciproducens es un baciliforme anaerobio o micro-aerofílico,

móvil aislado de heces diarreicas. El género Anaerobiospirillum fue descrito por primera vez en1976 por Davis, et al. (48); cuando todavía había pocos informes sobre estos microorganismoscausantes de enfermedades en los seres humanos (3). Este organismo ha sido relacionado con ladiarrea humana y la bacteremia. Malnick, et al. (3) reportaron el desarrollo de un medio para elaislamiento de este organismo de heces diarreicas y sangre de humanos. En este medio, el organismoproduce colonias uniformes de forma convexa y de baja altura, de color azul oscuro, con un diámetrode 1-2 mm, en 48 horas de incubación. El medio se usó para examinar heces humanas, caninas y felinasa fin de verificar la presencia de organismos similares a los Anaerobiospirillum. Como estosorganismos son anaerobios, el aislamiento requiere una incubación anaerobia a 37 oC durante 48 h.Anteriormente, los organismos se aislaban del medio Campylobacter de Skirrow. Malnick, et al. noencontraron ningún Anaerobiospirillum spp. en 527 muestras fecales humanas normales y solopudieron aislarla en una de las 100 muestras seleccionadas de diarrea. Los agentes deAnaerobiospirillum spp. fueron aislados de hisopos rectales de 7 gatos y 3 perros, de grupos de 10,respectivamente. Estos resultados muestran claramente que el Anaerobiospirillum spp. no es parte dela flora fecal normal de los humanos.

No se dispone de datos sobre la ocurrencia de estos microorganismos en el agua o sobre susensibilidad en los procesos de desinfección del agua. Actualmente, estos microorganismos no sepodrían detectar con los métodos usados para el análisis bacteriano de agua potable, ya que los mediosno son apropiados y se requeriría una incubación anaerobia en lugar de una aerobia.

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Helicobacter pyloriEl Helicobacter pylori (anteriormente Campylobacter pylori) es el organismo causante del

mayor número de casos de gastritis humana y está relacionado con úlceras duodenales en humanos. Lainfección con el organismo también puede contribuir a un mayor riesgo de adquirir el carcinomagástrico. Se ha demostrado que las personas con riesgo de adquirir el carcinoma gástrico presentan unaalta prevalencia de infección por H. pylori. Se dispone de poca información sobre los reservorios delmicroorganismo, las rutas de transmisión, su supervivencia en el ambiente, ocurrencia en el agua ysensibilidad a los procesos de tratamiento de agua. Recientemente, se ha demostrado que se podíadesactivar más de 3,5 log10 de H. Pylori mediante la exposición al cloro libre a 0,5 mg/L durante 80segundos, 6,7 u 8 de pH y 5 °C (63). Este nivel de cloración está dentro de la práctica de desinfecciónpromedio actual de los servicios de agua de los Estados Unidos que proporcionan una mediana decloro residual de 1,1 mg/L y un tiempo promedio de exposición de 45 minutos hasta el punto del primeruso en el sistema de distribución.

El H. pylori está generalizado entre los adultos peruanos que tienen aproximadamente 30 añosy Klein, et al. (9) informaron que el abastecimiento público de agua podría ser una fuente importante deinfección entre los escolares de Lima. Por otro lado, Mai, et al., (10) informaron que el H. pyloripueden sobrevivir en el ambiente en un estado latente pero viable. Demostraron que, medianteaumentos graduales en la concentración de nutrientes y la alteración de factores físico-químicos, podíahaber una reversión del H. pylori de un estado latente a uno de células reproductivas e infectivas. Estainformación indica la posibilidad del agua como reservorio ambiental de este organismo. Se presumeuna ruta oral fecal de infección, pero aún no está demostrado.

Actualmente, no es posible detectar H. pylori en el agua ambiental, incluida la fuente de aguapotable, a través de los métodos de cultivo. Esto se debe a que este organismo es microaerófilo yaparentemente presenta requisitos nutricionales exigentes, además los intentos de cultivarlo de muestrasambientales no han tenido éxito. Para las cepas aisladas de casos clínicos, bajo las condiciones decultivo empleadas, se requieren tres o más días de incubación para el aislamiento y el organismosmuestra dos fases de existencia, una baciliforme y otra en forma de coccos. Si esta última es el estadolatente, la recuperación a través de las técnicas de cultivo puede ser aún más difícil. La asociación deH. pylori con el riesgo de carcinoma gástrico conlleva a plantear preguntas interesantes en cuanto a laposibilidad de relación de otros microorganismos oportunistas con carcinomas gastrointestinales. Vibrio fluvialis

En la literatura se describe a este organismo como una bacteria marina. La mayoría de loscasos de gastroenteritis causados por V. fluvialis se ha asociado con el consumo de pescados ymariscos. Por ello, el aislamiento de V. fluvialis del agua potable de distribución de dos sistemasresulta sorprendente (49). Las cepas aisladas de este organismo se obtuvieron en un medio m-Endo,aparentemente en ausencia de coliformes totales. No se sabe si la identificación de este organismo fue o

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no confirmada serológicamente con técnicas apropiadas de serotipificación. V. fluvialis es el nombredado a los organismos anteriormente designados como grupo F ó EF-6.

Venkateswaran, et al. (50) reportaron el aislamiento de V. fluvialis de agua superficial dulce ysedimento fresco. Para aislar los vibriones totales del agua, usaron un filtro de membrana y almohadillasincubadas con agua peptonada alcalina por 6 h a 30 oC. Luego, se transfirieron los filtros de membranaal agar tiosulfato-citrato-sales biliares-sucrosa (TCBS) a 30 oC durante 18-20 h. Después delaislamiento, se identificaron bioquímicamente los organismos.

Además de estos dos informes, se sabe muy poco sobre la ocurrencia y distribución de V.fluvialis en aguas dulces que sirven como fuentes de agua potable o en agua potable. La presencia deestas bacterias en aguas superficiales y potables se puede verificar mediante la metodología deVenkateswaran, et al. (50).

YersiniaEste organismo no fue incluido en los cuadros debido a los pocos episodios de enfermedades

transmitidas por el agua atribuidas a estos microorganismos, principalmente a Y. enterocolitica. Estosbrotes tienen relación con el agua sin tratar y solo en un pequeño grupo de individuos. Un examen de Y.enterocolitica preparado por Schiemann (51) resumió el estado actual del conocimiento sobre esteorganismo.

Otros grupos microbianos

Virus entéricosDebido a la variedad de virus que componen este grupo de microorganismos y la inquietud por

las enfermedades humanas causadas por el agua, en los últimos años ha habido un esfuerzo significativode investigación. Estos esfuerzos se han enfocado principalmente al desarrollo de información sobre lainactivación de virus entéricos con desinfectantes del agua potable. Se han hecho algunos estudiossobre la inspección de abastecimientos de agua para verificar la aparición de virus entéricos, pero no seles ha dado mayor importancia. Hurst (52) revisó la bibliografía de estudios sobre la aparición de virusentéricos en aguas dulces naturales y su remoción a través de procesos convencionales de tratamientodel agua potable. Recientemente, Payment (53) no encontró ningún virus entérico humano envolúmenes de 100 L en 162 muestras de agua potable después del tratamiento.

La ocurrencia de nuevos virus entéricos humanos transmisibles por el agua demuestra que losrotavirus son causa común de la gastroenteritis aguda no bacteriana en lactantes y niños (54). EnMéxico se ha detectado rotavirus en agua potable y aguas residuales contaminadas (55).

Bloch, et al. (56) indicaron el aislamiento de cultivos de células del virus de la hepatitis A(VHA) de pozos contaminados que se asoció con un brote de 35 casos de hepatitis A. Este estudioproporcionó información nueva sobre la estabilidad del VHA en el agua sin tratar puesto que las

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muestras de agua de las que se aisló el virus fueron obtenidas tres meses después de la aparición de losprimeros síntomas. Además, los concentrados de agua se almacenaron 8 meses a 4 oC antes deinocularlos en el cultivo de la célula.

La eficacia de los procesos convencionales de tratamiento y desinfección del agua para laremoción e inactivación de virus entéricos indica que hay pocos casos de enfermedades entéricastransmitidas por el agua en personas que consumen agua regularmente tratada en forma completa. Sinembargo, cuando se producen fallas en el tratamiento o procesos de desinfección, hay mayor riesgo detransmisión de enfermedades a través del agua.

Las personas que consumen aguas subterráneas sin tratar, sujetas a la contaminación del aguasuperficial, corren un riesgo considerablemente mayor. Esto es, y siempre será, un tema de granpreocupación debido al riesgo potencial de contaminación vírica de las aguas subterráneas. Debido alas bajas dosis infecciosas para muchos virus (de 1 a 2 unidades infecciosas) y al hecho de que ladifusión de los virus infecciosos se puede producir sin detección, es probable que haya más casos deenfermedades víricas transmitidas por el agua a la población. Los esfuerzos actuales para usar sondasgenéticas en la detección de virus en el agua puede proporcionar los medios para detectar virusentéricos de manera más fácil y confiable en todos los tipos de agua, incluida el agua potable. Sinembargo, la pregunta clave es: ¿Qué indican los virus detectados a través de los métodos de sondasgenéticas? ¿Cómo se puede afirmar, a partir de los métodos de detección de sondas, si los virus fueronviables e infectivos o si se desactivaron, pero el ADN o ARN estaba intacto?

Protozoos patógenos.Los dos protozoos enteropatógenos que han estado en la mira durante los últimos años y que

se ha demostrado su transmisión a través del agua son Giardia y Criptosporidium. Es probable queaún tengan importancia debido a su resistencia a la inactivación por la desinfección y a los recientesbrotes epidémicos transmitidos por el agua. ¿Qué se sabe sobre los demás protozoosenteropatógenos? ¿Hay otros y son transmitidos por el agua? La respuesta es incierta.

Blastocystis hominisLa historia de este organismo ha sido una descripción conflictiva sobre su naturaleza y

patogenicidad. Ha sido difícil clasificar taxonómicamente este protozoo. Se le ha descrito como unalevadura intestinal y en 1911 se le denominó primero Blastocystis enterocola; en 1912, el nombrecambió a B. hominis. Sin embargo, como presenta varias características propias de los protozoarios,se volvió a clasificar en 1976. Con el tiempo, su propio nicho se puede ubicar dentro de los protozoos.Esto se basa en la diversidad de sus formas y tamaños, fisiología única y algunas de sus modalidadesreproductivas. Además, las secuencias compartidas de ARN junto con otras células eucarióticasconfirman que el B. hominis es un protozoo. Desde la reclasificación en 1976, se le ha ubicado en lafamilia de los Esporozoarios pero varias características menores indican que estaría mejor dentro de losSarcodina. Zierdt (15) presentó una descripción completa del organismo, sus características yclasificación actual.

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En las muestras fecales, este protozoo complejo aparece bajo varias formas de células quevarían del tamaño de levadura (promedio 7 µm) a células gigantes de 20-40 µm. La forma esféricahueca predominante de este organismo se ha confundido fácilmente con células no relacionadas demuchos animales. Muchas células tisulares degeneradas, vegetales y muchos artefactos se asemejan alB. hominis. Por lo cual es sumamente difícil detectarlo en muestras ambientales. El organismo esestrictamente anaerobio y no tienen forma de quiste pero puede tener glicocalix (cápsula), lo cual indicaque puede ser mucho más susceptible a la desinfección que los quistes de Giardia y ooquistes deCriptosporidium.

La queja más frecuente de los pacientes de blastocistosis es el malestar abdominal intensoacompañado con dolor. La diarrea no es general y el estreñimiento es común; es probable que sepresenten otros síntomas como el vómito y la fatiga. Hay muchos casos leves en los que la enfermedadha desaparecido en aproximadamente 3 días sin tratamiento y, por lo general, presentan casosasintomáticos. No se sabe sobre la ocurrencia ni distribución de B. hominis en el agua y ambiente. Elaislamiento de B. hominis ha sido confirmado solo en seres humanos, monos, simios, cerdos yposiblemente en conejillos de Indias. La tasa de incidencia de B. hominis en seres humanos varía de5,3% en Arabia Saudita (57) a 16% en Nueva York (58).

MicrosporidiosOtro grupo de protozoos patógenos son los microsporidios. Estos son parásitos intracelulares

obligados encontrados en muchos vertebrados, incluido el hombre. Del grupo de microsporidios, dosformas son parásitos entéricos, Encephalitozoon cuniculi y Enterocytozoon bienusi. Estosorganismos tienen esporas elipsoides de aproximadamente 2,5 por 1,5 µm para E. cuniculi, y 1,5 por0,5 µm para E. bienusi. Se sabe de ciclos de mecanismos de transmisión fecal-oral para estosorganismos similares a Giardia y Criptosporidium. Estos organismos pueden ser parásitos latentes enmuchas personas, lo cual explicaría la mayor frecuencia de parásitos miscrosporidios en personas conbaja función inmunológica (pacientes con SIDA). Actualmente, no se dispone de ningunafarmacoterapia eficaz.

No se cuenta con información sobre su ocurrencia ni distribución en el agua u otras muestrasambientales. Tampoco se conocen tratamientos ni procesos convencionales eficaces de desinfecciónpara la remoción e inactivación de los quistes de estos organismos.

Algas verdes azules (Cyanobacteria)Se ha asociado un alga con la diarrea del viajero en las personas que van al Caribe, México,

América del Sur, India o Asia Sudoriental y en varios pacientes con SIDA (18). El organismoobservado en las muestras de heces se describió como similar a un ooquiste del coccidio o esporacausada por hongos o un "Criptosporidium grande". El microscopio electrónico reveló característicasde células que indican que el organismo puede ser una especie de alga verde-azul similar a la estructuradel Chlorella. Los pacientes inmunológicamente competentes que contrajeron la diarrea del viajero se

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quejaron de náuseas, vómitos, anorexia, pérdida de peso y diarrea explosiva acuosa. En la mayoría delos pacientes, los síntomas desaparecieron en dos semanas junto con una disminución en el número deorganismos quísticos en las heces. Los organismos se pueden transmitir por el consumo del agua malfiltrada.

Se produjo un brote de diarrea en 21 personas que vivían o trabajaban en un hospital deChicago, Illinois (59). El brote se produjo después de la ruptura temporal de una bomba del tanque deagua del edificio. Al examinar los parásitos en las muestras de los pacientes, se observaron organismossimilares a los coccidios en 9 de 17 muestras. El examen en el microscopio óptico del sedimento deltanque de agua reveló organismos ocasionales similares a los coccidios. Los centros para el control deenfermedades identificaron el organismo como una cianobacteria u organismo similar al criptosporidium.No se conoce ninguna identificación específica del organismo, su ocurrencia, distribución en el agua nisu sensibilidad a la remoción e inactivación a través del tratamiento de agua.

Se han preparado varios informes sobre la muerte de la fauna silvestre, ganado y mascotascausadas por toxinas de algas en el agua (60). Se sabe que las Cianobacterias (algas verde-azules)producen varias toxinas, incluidas las neurotoxinas, hepatotoxinas e irritantes por contacto. El aspectoinusual de los brotes de enfermedades diarreicas citados anteriormente se debe a que aparentemente seprodujeron debido a la infección por cianobacterias y no a la ingestión de las toxinas elaboradas yliberadas en el agua por éstas, pero esto aún no se ha comprobado.

ConclusionesEn el agua usada como fuente de agua potable, se puede encontrar una variedad de agentes

patógenos oportunistas microbianos y agentes patógenos primarios. Muchos de estos microorganismostambién se han aislado del agua potable tratada, principalmente agentes patógenos oportunistasbacterianos. Todos los demás tipos de agentes oportunistas microbianos se han encontradoparticularmente en el agua potable contaminada debido al tratamiento inadecuado o fallas en losprocesos de tratamiento.

Es probable que ninguno de los organismos que se abordan en este informe entrañen un riesgosignificativo o grave para la salud de la mayoría de los individuos sanos expuestos. Sin embargo, laevidencia acumulada indica que todos estos microorganismos pueden representar serios riesgos para lasalud de los individuos cuya función inmunológica está afectada. La población con reducida respuestainmunológica en los Estados Unidos es creciente, por un lado, debido al envejecimiento de la poblacióny por el otro, al número cada vez mayor de personas que reciben tratamiento médico porenfermedades de largo plazo como el SIDA y el cáncer. Probablemente habrá un mayor brote deenfermedades causadas por agentes patógenos bacterianos oportunistas transmitidos por el agua enpersonas inmunológicamente menos débiles que en los pacientes con SIDA.

Por lo general, al determinar el agente causante de un brote de enfermedades, nos centramos enespecies únicas. Probablemente, al evaluar los riesgos para la salud de los seres humanos debido al

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agua potable, deberíamos considerar el impacto colectivo de exposiciones simultáneas y repetidas enniveles variables de varias bacterias oportunistas, en lugar de centrarnos en organismos individuales. Elimpacto adverso colectivo para la salud puede ser mucho mayor que los impactos causados pororganismos individuales.

En un estudio reciente, Payment et al. (61), observó el brote de enfermedades gastrointestinalesexcesivas en los consumidores de agua potable tratada en comparación con los consumidores quebebieron la misma agua tratada posteriormente por ósmosis inversa (OI). Sin embargo, también sesugirió que las bacterias heterótrofas que crecían en el agua potable debido a las unidades de filtraciónde ósmosis inversa y, enumeradas en un medio incubado R2A a 35 oC, pueden estar relacionadas conuna cifra menor de enfermedades del aparato digestivo (62). Las densidades bacterianas heterotróficasen el agua tratada de la red de distribución variaba de 5,2 x 101 a 4,3 x 102 UFC/ml (35 oC) en unsistema, y de 2,2 x 101 a 9,5 x 102 UFC/ml (35 oC) en el otro. Las densidades de bacteriasheterótrofas en el agua tratada por ósmosis inversa variaban de 0 a 107 UFC/ml, pero la mayoríacontenía entre 104 y 105 UFC/ml.

Algunas diferencias significativas entre la exposición que experimentan los consumidores deagua tratada proveniente de la red de distribución y la que experimentan los consumidores de aguatratada por ósmosis inversa fueron: 1) el agua de la red de distribución contenía densidades inferioresde organismos/ml pero presentaba una mayor diversidad de tipos de bacterias de acuerdo con losorganismos aislados e identificados (14); y 2) el agua tratada por ósmosis inversa contenía altasdensidades de organismos pero con una diversidad muy limitada, algunas veces solo un tipo de bacteriao especie a la vez (49). En términos generales , los datos obtenidos a partir de los estudios de Payment,et al. indican que hay un mayor brote de enfermedades en los consumidores de agua tratada porósmosis inversa causado por la ingestión de agua con altas densidades de uno o algunos tipos debacterias y en los consumidores de agua tratada de la red de distribución por la ingestión de agua conbajas densidades bacterianas pero con una mayor diversidad de tipos bacterianos. Una posiblealternativa es que los virus entéricos no detectados pueden haber sido los causantes de lasenfermedades observadas o informadas, y no las bacterias heterótrofas.

Por lo tanto, el impacto colectivo de la exposición a muchos tipos de bacterias en el aguapotable, algunos de los cuales son agentes patógenos oportunistas, puede dar lugar a enfermedadescuantificables, así como la exposición a una dosis infectiva de una especie única puede dar lugar albrote de la enfermedad.

¿Existe algún agente patógeno nuevo en el agua potable? La respuesta es sí. Algunos sonnuevos porque se denominan con un nuevo término, otros lo son porque recientemente se les hareconocido el potencial patógeno que antes no se había considerado, individual y colectivamente.

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20

Cuadro 1. Bacterias patógenas oportunistas aisladas del agua potable

Acinetobacter spp.Achromobacter xylosoxidansAeromonas hydrophila *Bacillus spp.Campylobacter spp. *Citrobacter spp.Enterobacter aerogenesE. agglomeransE. cloacaeFlavobacterium meningosepticumHafnia alveiKlebsiella pneumoniae *Legionella pneumophila *Moraxella spp.Mycobacterium spp.Pseudomonas aeruginosa *Pseudomonas spp. (no aeruginosa)Serratia fonticolaS. liquifaciensS. marcescensStaphylococcus spp. *Vibrio fluvialis *

* Indica que el organismo puede ser un agente patógeno primario (franco)

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Cuadro 2. Resumen de los agentes emergentes y nuevos que han sido considerados comopotencialmente patógenos oportunistas y transmisibles a través del agua de bebida

Organismo Conocido/emergente Candidatos nuevos Referencia

Anaerobiospirillum succiniciproducens ? 3

Aeromonas spp. X 4, 5

Campylobacter spp. X 6, 7

Escherichia coli 0157:H7 X 8

Helicobacter pylori ? 9, 10

Mycobacterium spp. X 11, 12

Plesiomonas shigelloides ? 13

Vibrio fluvialis ? 14

22

Cuadro 3. Resumen de microbios potencialmente patógenos nuevos o emergentestransmitidos por el agua

Grupo Organismo Conocido/Emergente Candidato Referencia

Virus Rotavirus (grupo A) X 2

Protozoos Blastocystis hominis X 15

Microsporidios X 16 Especie de ciclospora X 17

Algas Algas verde-azules X 18 (Cyanobacteria)

23

Cuadro 4. Densidades de los agentes patógenos oportunistas seleccionadosen el agua potable

Organismo Densidad (UFC/Volumen) Referencia

Aeromonas hydrophila 100 - 150/100 ml 19 10 - 80/100 ml (agua de tubería) 20 <10->300/100 ml (tanque de almacenamiento) "

Aeromonas spp. 600 - 800/L (aguas subterráneas) 4 0 - 100/L (aguas subterráneas profundas) " 0 - 3.300/100 ml 21

Aeromonas sobria 1 - 1.900/100 ml 22 1 - >146/100 ml 19 <1 - >100/100 ml 23 <1 - 16/100 ml 24

Plesiomonas shigelloides - * -

Campylobacter spp. NA ** 25

Mycobacterium spp. 1,5/100 ml (agua fría) 12 141/100 ml (agua caliente) " 200-500/100 ml (aguas subterráneas sin clorar) "

M. gordonae, M. avium, 1 - <80/L (agua de grifo) 26M. fortuitum

M. avium 1 - >500/100 ml 27

*-- No se dispone de ninguna información** NA, no disponible, la detección se realiza generalmente mediante el enriquecimiento, no hayaislamiento directo.

24

Cuadro 5. Sensibilidad al desinfectante de los patógenos oportunistasemergentes y nuevos transmitidos por el agua

Organismo DesinfectanteComentarios sobre el

Tiempo de supervivencia Referencia

Anaerobiospirillumsucciniciproducens

Cualquier Sensibilidad desconocida -

Aeromonas spp. Cloro libre; >0,3 mg/L Corto, aumenta con menosresidual

185

Campylobacter spp Cloro libre; 0,1 mg/L >4 log. De remoción en5 min @ 4 oC.

28

Cloro libre Sensible, rápidamentedesactivado, a no ser queexista un alto nivel decontaminación

29

Escherichia coli 0157:H7 Cualquier Sensibilidad probablementesimilar a otra bacteria entérica

-

Plesiomonas shigelloides Cualquier Se desconoce, probablementesean más sensibles que lasAeromonas

-

Mycobacterium spp Cloro libre; 1,0 mg/L Se eliminaron 3 Mycobacteriumspp. en 8 horas

12

Cloro libre; 0,15 mg/L Efecto no bactericidaRelación inversa entre el residualdel desinfectante y UFC/100 ml.Cloro; 0,1-1,0 mg/LEn 7 dias sobrevivieron 3especies

"

30

Cloro libre; 0.3 y 0,7 mg/L Sobrevivieron 60 min 31

25

Cuadro 5 (continuación) Sensibilidad al desinfectante de los patógenos oportunistas nuevos y emergentes transmitidos por el agua

Organismo DesinfectanteComentarios sobre el

tiempo de supervivencia Referencia

Vibrio fluvialis - Cualquier Sensibilidad desconocida, peroprobablemente similar a la de delas células de bacterias entéricasvegetativas.

-

Helicobacter pylori Cloro libre, 0,5 mg/Lpor 80 seg. a 5 C.

>4 log de inactivación 63

Rotavirus, humano Cloro libre, 0,75 mg/L Aproximadamente 5%sobreviven después de 60minutos.

32 *

Blastocystis hominis Cualquier Sensibilidad desconocida -

Algas verde-azules(Cyanobacteria)

Cualquier Sensibilidad desconocida -

Cyclospora cayatensis yespecies de Ciclospora

Cualquier Sensibilidad desconocida -

* Excelente revisión de la inactivación por desinfectantes de los virus y otros microorganismosrelacionados con el agua.