Introducción

La industria avícola en México es una de las más productivas en términos de producción de carne¹. El aumento de la demanda de carne de aves de corral ha incrementado el uso de antimicrobianos en su producción; ya sea para controlar enfermedades animales o como promotores del crecimiento². En Europa, se estima que aproximadamente el 80 % de los pollos recibe al menos una vez un tratamiento antimicrobiano durante su crecimiento, con una media de 172 mg/kg desde la eclosión hasta el sacrificio³.

Uno de los riesgos para la salud humana, asociado con el uso de antimicrobianos durante la producción avícola intensiva, es la presencia de residuos de antimicrobianos en la carne consumida. La presencia de residuos de antimicrobianos en la carne puede promover riesgos para la salud de los consumidores, como toxicidad, enfermedades inmunopatológicas, reacciones alérgicas, efectos cancerígenos, entre otras enfermedades^4,5. Además, la presencia e ingestión de residuos de antimicrobianos puede promover la aparición de patógenos resistentes a los medicamentos⁶. Según el Centro para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC, por sus siglas en inglés), la aparición de patógenos resistentes a los antimicrobianos, como Campylobacter y Salmonella, es uno de los mayores desafíos de Salud Pública de este siglo^6,7.

Se ha informado que el abuso de antimicrobianos y su uso inadecuado, en relación con la dosis aplicada y el período de aplicación de no antimicrobianos a los animales antes de su sacrificio (período de abstinencia), es la principal causa de acumulación de residuos de antimicrobianos en los órganos y tejidos de las aves de corral^4,5. Al respecto, los residuos de antimicrobianos pueden localizarse con diferentes concentraciones en varios tejidos, situación que depende de la clase de antimicrobiano y de su vía de administración⁸. Además del estudio de la presencia de residuos de antimicrobianos en tejidos destinados al consumo humano, varios estudios utilizan el riñón como matriz muestral, ya que es el órgano responsable de excretar la mayoría de los medicamentos⁹. Se ha informado que la mayoría de los antimicrobianos, como los β-lactámicos, las tetraciclinas, la estreptomicina, la sulfametazina y el cloranfenicol, se excretan en la orina como fármacos originales o como un metabolito derivado¹⁰. Por lo tanto, en este estudio se analizó la presencia de penicilina, sulfametazina y estreptomicina como indicador del uso de estos antimicrobianos durante la producción de las aves de corral analizadas.

La evidencia científica muestra que las clases de antimicrobianos comúnmente utilizados en la industria avícola en el mundo son aminoglucósidos (estreptomicina)¹¹, β-lactámicos (penicilina)¹², antagonistas de la vía del folato (sulfonamidas-sulfametazina), quinolonas (ciprofloxacina) y tetraciclinas¹³. La toxicidad de cada una de estas clases es diferente, por ejemplo, los aminoglucósidos son hepatotóxicos y ototóxicos, los inhibidores de la vía del Folato tienen efectos teratogénicos y pueden causar problemas en el tracto urinario. Por otro lado, el β-Lactámico provoca neurotoxicidad en los casos en que la función renal está alterada o existen lesiones cerebrales preexistentes. Además, las tres clases de antimicrobianos causan la interrupción de la flora intestinal⁵. En México, estas tres clases están catalogadas como medicamentos sujetos a monitoreo en aves de corral¹⁴. Por ello, este estudio probó la presencia de tres residuos de antimicrobianos en riñón y tejido muscular de aves de corral en cuatro municipios de la Zona Metropolitana de Guadalajara (ZMG). Los residuos de antimicrobianos evaluados en este estudio son representativos de las tres clases de antimicrobianos monitoreados en México.

Material y métodos

Procesamiento de muestras

Todas las muestras de riñón y tejido muscular colectadas fueron diseccionadas por triplicado con un punzón estéril de 8 mm, en condiciones asépticas. La presencia de residuos de antibióticos se evaluó mediante el método de difusión de placas de agar de Bacillus subtilis (6 log₁₀ UFC)^15,16, utilizando agar MacConkey. El agar se hizo con tres pH diferentes, donde cada pH permite probar una clase diferente de antimicrobiano. Se utilizó medio con pH 6 para evaluar la presencia de residuos β-Lactámicos y se añadió con penicilina (0.10 U.I.); el medio con pH 7 se utilizó para analizar los residuos de los inhibidores de la vía del folato, y se agregó con sulfadiazina (0.5 μg); el medio con pH 8 se utilizó para detectar residuos de aminoglucósidos, y se agregó con estreptomicina (0.5 μg). Cada una de las muestras obtenidas del riñón y tejido muscular se colocaron en placas, correspondientes a cada uno de los antimicrobianos evaluados, como se muestra en la Figura 1. Se utilizó un cuadrado de 6 mm de papel de filtro estéril (Whatman 4) como control negativo. Las placas se incubaron a 37 + 1 °C/24 h. La presencia de residuos de antimicrobianos se evaluó en función del diámetro de la zona de inhibición formada en la placa de crecimiento de B. subtilis. La medición se realizó con un vernier que iba desde el borde exterior de la muestra hasta el punto final de la zona de inhibición. Las zonas de inhibición iguales o superiores a 2 mm se consideraron positivas; las zonas de inhibición menores de 2 mm pero iguales o superiores a 1 mm se consideraron sospechosas y las zonas de inhibición menores de 1 mm se consideraron negativas¹⁵.

Figura 1 Esquema de la colocación de las muestras en las placas antimicrobianas. M: músculo, K: riñón 

Resultados

Se evaluaron muestras de riñón y tejido muscular de 177 canales de pollo para detectar residuos de antimicrobianos de penicilina (pH 6), sulfametazina (pH 7) y estreptomicina (pH 8) utilizando el ensayo de difusión de placas de agar de B. subtilis. El 33.3 % (59/177) de las muestras analizadas fueron positivas a la presencia de cualquiera de los residuos de antimicrobianos evaluados, donde el 22.6 % (40/177) de las muestras procedían de muestras de riñón y el 10.7 % (19/177) procedían de tejido muscular (P<0.05) (Cuadro 1). En cambio, el 44.1 % (78/177) de las muestras se clasificaron como sospechosas, mientras que el 37.3 % (66/177) correspondió a riñón y el 6.8 % (12/177) a tejido muscular (P<0.05). El 40.1 % (71/177) de las muestras de riñón y el 82.5 % (146/177) de las muestras de tejido muscular fueron negativas. El municipio B fue el de mayor porcentaje de muestras positivas reportadas (18.0 %), seguido del municipio D (7.4 %) y el municipio A (6.8 %). En cuanto a los resultados sospechosos, el municipio D mostró el mayor número de muestras en esta categoría (22.1 %), seguido por el municipio B (10.1 %) y el municipio A (7.9 %). El municipio C fue el que mostró el menor número de muestras positivas (1.2 %) y sospechosas (4.0 %).

El análisis de las muestras positivas por el tipo de residuos analizados mostró un número similar de muestras positivas en riñones (P>0. 05) (Figura 2). En cambio, la penicilina fue el residuo que mostró el mayor número de muestras positivas en músculo (8/177), seguido de la estreptomicina (6/177) y la sulfametazina (5/177) (P>0.05). En cuanto al número de muestras sospechosas, se observó que el riñón volvió a ser el órgano con mayor número de muestras sospechosas, siendo la penicilina el residuo con mayor número de resultados positivos (30/177), seguido de la estreptomicina (21/177) y la sulfametazina (15/177). Curiosamente, las muestras musculares reportaron menos resultados sospechosos de sulfametazina (6/177), penicilina (4/177) y estreptomicina (2/177). El análisis estadístico de muestras sospechosas mostró diferencias estadísticamente significativas entre el tipo de muestras (K vs M) (P<0.05). Por el contrario, no se encontraron diferencias estadísticamente significativas por clase de residuo de antimicrobiano (P>0.05).

El gráfico muestra en blanco el número de muestras positivas para cada uno de los antimicrobianos analizados. El número de muestras sospechosas por antimicrobiano analizado se muestra en gris.

^ABCDE Letras mayúsculas diferentes indican diferencias estadísticamente significativas (P<0.05).

Figura 2 Muestras positivas y sospechosas por antimicrobiano evaluado 

El análisis de los resultados de los residuos de antimicrobianos por localidad mostró que el municipio B es el que tiene el mayor número de muestras positivas para los tres residuos evaluados en ambos tipos de muestras evaluadas (K y M). El análisis estadístico mostró diferencias estadísticamente significativas para el número de muestras positivas a residuos de ampicilina en tejido renal entre los municipios B, C y D (P<0.05). Para sulfametazina, se observaron diferencias estadísticamente significativas entre los municipios B y C (P<0.05). Finalmente, para residuos de estreptomicina, las diferencias se observaron en los municipios A, B y C (P<0.05) (Figura 3a). En cuanto al número de muestras sospechosas en riñón, se encontró que el municipio D fue el que tuvo el mayor número de muestras reportadas para los tres residuos evaluados en comparación con el resto de los municipios (P<0.05). Se observó un patrón similar para el tejido muscular, donde el municipio B fue el que tuvo el mayor número de muestras que reportaron los tres residuos evaluados (P>0.05) y el municipio D fue el que tuvo el mayor número de muestras sospechosas de residuos de sulfametazina y estreptomicina (P>0.05) (Figura 3b). Curiosamente, en los tejidos musculares, el municipio C no reportó muestras positivas o sospechosas de residuos de sulfametazina y estreptomicina y solo reportó una muestra positiva a residuos de ampicilina.

Figura 3 Muestras positivas y sospechosas evaluadas por antimicrobiano y municipio 

Discusión

Varias investigaciones han reportado las implicaciones de la presencia de residuos de antimicrobianos en tejidos de animales destinados al consumo humano, tanto en la salud humana como en el desarrollo de resistencia a medicamentos en patógenos zoonóticos. Actualmente, la Organización Mundial de la Salud indica que, para prevenir y controlar la propagación de la resistencia a los antimicrobianos, el sector agrícola debe administrar antibióticos a los animales solo bajo supervisión veterinaria, evitando el uso de antibióticos como promotores del crecimiento o para prevenir enfermedades en animales sanos. Se recomienda el uso de vacunas en animales destinados al consumo, con el fin de reducir la necesidad del uso de antibióticos. Asimismo, se recomienda mejorar la higiene en los puntos de control a lo largo de la cadena de producción¹⁷. Se ha informado que la aparición de patógenos zoonóticos resistentes a múltiples clases de antimicrobianos puede propagarse del animal a los alimentos, causando enfermedades transmitidas por los alimentos difíciles de tratar en los seres humanos, lo que resulta en un impacto sanitario, médico y socioeconómico significativo¹⁸.

El uso inadecuado y excesivo de antimicrobianos en las aves de corral, evidenciado por la presencia de residuos de antimicrobianos en órganos como el riñón y/o los tejidos, promueve que la microbiota de las aves de corral, o los patógenos zoonóticos presentes en los animales, obtengan y transmitan genes de resistencia a los antimicrobianos por presión selectiva. En los consumidores, la presencia de residuos de antimicrobianos en los alimentos puede afectar a su salud de dos formas principales: (1) promoviendo reacciones alérgicas y tóxicas, debido a la exposición prolongada a bajos niveles de residuos o (2) debido a una posible aparición y propagación de resistencia a los antimicrobianos en la microbiota del hospedero o en patógenos que causan una infección difícil de tratar¹⁹. Al respecto, en Vietnam se encontró una relación entre los residuos de antimicrobianos presentes en la carne de aves de corral procedente de mercados y supermercados, y cepas de Salmonella no tifoidea (SNT) obtenidas de las mismas muestras. El estudio consistió en el análisis de 119 muestras, donde se encontró la presencia de 10 residuos de antimicrobianos. Las clases de inhibidores de la vía del Folato, tetraciclinas y macrólidos fueron las que mostraron el mayor número de resistencia a SNT. La prevalencia de SNT fue del 71.8 %, siendo los serotipos más comunes Kentucky, Corvallis, Agona y ST2024. A partir de los aislados de Salmonella recuperados, se observó que la resistencia bacteriana y la presencia de residuos de antimicrobianos en la carne de aves de corral correspondían a las clases de tetraciclinas e inhibidores de la vía del Folato. Los resultados mostrados en el estudio de Vietnam enfatizan que existe una correlación entre la presencia de residuos de antimicrobianos en los tejidos de las aves de corral y el aislamiento de bacterias patógenas resistentes²⁰.

Este estudio muestra la presencia de residuos en riñones y tejidos musculares de tres clases diferentes de antimicrobianos, β-Lactámico (penicilina), inhibidores de la vía del Folato (sulfametazina) y Aminoglucósidos (estreptomicina), procedentes de aves de corral comercializadas en cuatro municipios de la ZMG (Cuadro 1). El porcentaje de muestras positivas (33.3 %) encontradas en este estudio es mayor al encontrado en la carne de res cruda en Erbil, Irak (10,8 %)²¹ y en aves de corral en Shanghai, China (22.2 %)¹⁹ y es inferior al reportado en alimentos avícolas (47.3 %) en Fujian, China²². Los resultados obtenidos en este estudio comparados con los obtenidos en Irak y China muestran que, a pesar de la existencia de regulaciones y programas de control de residuos de antimicrobianos, su vigilancia y control no es eficiente. Ya sea por falta de infraestructura y pruebas diagnósticas para identificar residuos de antimicrobianos en los órganos y tejidos de las aves de corral o por falta de experiencia para detectar estos residuos.

Los resultados obtenidos mostraron que los inhibidores de la vía del Folato fueron los que tuvieron el mayor número de muestras positivas reportadas en riñón, seguidos por los residuos de β-Lactámicos y Aminoglucósidos. En contraste, en las muestras musculares, el residuo que reportó el mayor número de muestras positivas fue el β-Lactámico, seguido de Aminoglucósidos e inhibidores de la vía del Folato. Los resultados observados contrastan con los resultados reportados en China, donde la Tetraciclina es el residuo de antimicrobiano con mayor incidencia en aves de corral²². Asimismo, los resultados de este estudio están de acuerdo con los reportados en Pakistán y Nigeria, donde los residuos de inhibidores de la vía del Folato (sulfonamidas) fueron la clase de antibióticos con mayor incidencia en aves de corral^23,24. Parece que la presencia de residuos de antimicrobianos pertenecientes a las clases de inhibidores de la vía del Folato y Tetraciclinas depende del antimicrobiano utilizado con frecuencia en cada país. La presencia de residuos de antimicrobianos en México, China y África muestra la falta de recursos económicos que permitan la adquisición de insumos y capacitación técnica para llevar a cabo un programa adecuado de control de residuos de antimicrobianos. En México, aunque existen regulaciones gubernamentales para los programas de control de residuos de antimicrobianos, estos sólo se llevan a cabo en plantas de sacrificio cuyo producto se destina a productos de exportación, descuidando el consumo local. Por otro lado, estudios han reportado que las muestras de riñón positivas a residuos de antimicrobianos son mayores a las encontradas en músculo, debido a que el período de abstinencia en la aplicación del antimicrobiano se refleja más rápidamente en el músculo que en el riñón²⁵. Por esta razón, un resultado positivo en el riñón no debe considerarse un indicador de la calidad del tejido muscular²⁵. Al respecto, se ha reportado que los residuos de aminoglucósidos permanecen en el riñón durante períodos más prolongados de tiempo, incluso meses, debido a su afinidad con la corteza renal²⁶.

En cuanto a los resultados del número de muestras positivas a múltiples clases de antibióticos, como las observadas en los municipios A, B y D, los resultados obtenidos son similares a los reportados en China y Holanda^22,27. En China, se reportó que el 28.8 % de las muestras positivas fueron positivas a dos o más residuos de antibióticos, donde el residuo de tetraciclina fue encontrado con mayor frecuencia, seguido de los residuos de inhibidores de la vía del Folato²². Adicionalmente, las diferencias observadas en este estudio respecto a los hallazgos obtenidos para los municipios A, B y D se deben posiblemente al origen de los pollos de engorda que procesa cada planta de sacrificio. Los resultados obtenidos sugieren que los animales sacrificados en las plantas de los municipios A y D proceden de granjas que realizan algún programa de control operativo. Por el contrario, los resultados observados en el municipio B sugieren que los pollos de engorda provienen de granjas donde no existe un control adecuado en la administración y suspensión de tratamientos antimicrobianos previos al sacrificio.

Conclusiones e implicaciones

Los resultados obtenidos muestran que las aves de corral analizadas llegan a las plantas de sacrificio con presencia de residuos antimicrobianos en riñón y músculo. La presencia de antimicrobianos analizados en pollos de engorda sugiere abuso en su administración. Dado que no se dispone de estudios de trazabilidad de los animales recibidos en cada matadero analizado en este estudio, es necesario realizar estudios que monitoreen las diferentes clases de antimicrobianos y dosis administradas a las aves de corral. Sin embargo, los resultados de este estudio solo reflejan un problema local en Jalisco, México y los datos de este estudio no reflejan necesariamente la situación en el país. Asimismo, la falta de estudios de evaluación de riesgo humano dentro de las poblaciones mexicanas dificulta el análisis del riesgo de exposición a antimicrobianos, debido a la ingestión de carne de ave, tanto a nivel local como nacional.