Estudio de la composición de la matriz extracelular de biofilms de Listeria monocytogenes y su implicación en los fenómenos de contaminación cruzada por transferencia

Abstract

[ESP] La principal vía de transmisión de Listeria monocytogenes desde biofilms formados en superficies de la industria alimentaria a alimentos son los fenómenos de contaminación cruzada. En general, se acepta que el número de células transferidas desde un biofilm a la matriz alimentaria depende del número de células adheridas presentes en el biofilm. Sin embargo, estudios previos mostraron como, al menos en algunas cepas de Listeria monocytogenes, esta correlación no se cumple, poniendo en evidencia la existencia de otros factores relevantes no considerados, como la composición de la matriz extracelular (ECM). En el presente trabajo, se comparó la composición de la matriz extracelular de biofilms formados por 6 cepas de L. monocytogenes seleccionadas por formar biofilms sobre acero inoxidable con mayor o menor tasa de transferencia respecto a la esperada de acuerdo con el número de células adheridas. Posteriormente, se realizó un análisis de la estructura de la matriz mediante microscopía confocal y de barrido de dos cepas de L. monocytogenes seleccionadas a partir del estudio inicial. Los resultados demostraron diferencias significativas en la concentración de proteínas de la matriz entre biofilms de L. monocytogenes con diferentes tasas de transferencia por contacto a salmón ahumado. Sin embargo, no se observaron diferencias en el análisis de imágenes de microscopía confocal aunque sí en las obtenidas mediante microscopía electrónica, apreciándose la presencia de flagelos peritricos a modo de anclaje en las células de Listeria monocytogenes, en mayor cantidad en aquella cepa con mayor concentración de proteína en la matriz, elevados niveles de transferencia y estructura del biofilm de mayor complejidad. Los resultados pusieron de manifiesto la importancia de profundizar en el papel de la composición y la estructura de la ECM de biofilms de L. monocytogenes para comprender su transferencia a alimentos por contaminación cruzada y mejorar los sistemas de control.[GAL] A principal vía de transmisión de Listeria monocytogenes dende biofilms formados en superficies da industria alimentaria a alimentos son os fenómenos de contaminación cruzada. En xeral, acéptase que o número de células transferidas dende un biofilm á matriz alimentaria depende do número de células adheridas presentes no biofilm. Porén, estudos previos mostraron como, polo menos nalgunhas cepas de Listeria monocytogenes, esta correlación non se cumpre, poñendo en evidencia a existencia doutros factores relevantes non considerados, como a composición da matriz extracelular (ECM). No presente traballo, comparouse a composición da matriz extracelular de biofilms formados por 6 cepas de L. monocytogenes seleccionadas por formar biofilms sobre aceiro inoxidable con maior ou menor taxa de transferencia respecto á esperada de acordo co número de células adheridas. Posteriormente, realizouse unha análise da estrutura da matriz mediante microscopía confocal e de varrido de dúas cepas de L. monocytogenes seleccionadas a partir do estudo inicial. Os resultados demostraron diferenzas significativas na concentración de proteínas da matriz entre biofilms de L. monocytogenes con diferentes taxas de transferencia por contacto a salmón afumado. Porén, non se observaron diferenzas na análise de imaxes de microscopía confocal, aínda que si nas obtidas mediante microscopía electrónica, apreciándose a presenza de flaxelos peritricos a modo de ancoraxe nas células de Listeria monocytogenes, en maior cantidade naquela cepa con maior concentración de proteína na matriz, elevados niveis de transferencia e estrutura do biofilm de maior complexidade. Os resultados puxeron de manifesto a importancia de afondar no papel da composición e a estrutura da ECM de biofilms de L. monocytogenes para comprender a súa transferencia a alimentos por contaminación cruzada e mellorar os sistemas de control.[EN] The main transmission route of Listeria monocytogenes from biofilms formed on food industry surfaces to food products is through cross-contamination. Generally, it is accepted that the number of cells transferred from a biofilm to the food matrix depends on the number of adhered cells present in the biofilm. However, previous studies have shown that, at least in some strains of Listeria monocytogenes, this correlation does not hold true, highlighting the existence of other relevant factors not considered, such as the composition of the extracellular matrix (ECM). In this study, the composition of the extracellular matrix of biofilms formed by six strains of L. monocytogenes was compared. These strains were selected for forming biofilms on stainless steel with higher or lower transfer rates than expected based on the number of adhered cells. Subsequently, an analysis of the matrix structure was carried out using confocal and scanning electron microscopy on two strains of L. monocytogenes selected from the initial study. The results showed significant differences in the protein concentration of the matrix between biofilms of L. monocytogenes with different contact transfer rates to smoked salmon. However, no differences were observed in the confocal microscopy image analysis, although differences were seen in the images obtained by electron microscopy. The presence of peritrichous flagella was observed as an anchorage mechanism in the cells of Listeria monocytogenes, in greater quantity in the strain with a higher protein concentration in the matrix, higher transfer levels, and more complex biofilm structure. The results highlighted the importance of further investigating the role of ECM composition and structure in L. monocytogenes biofilms to understand their transfer to food products through cross-contamination and to improve control systems.