La listèria monocitògena (Listeria monocytogenes) és una espècie de bacteri grampositiu de la família de les listeriàcies (Listeriaceae), estesa a tota mena d'ambients (sòl, aigües, microbiota fecal de diversos mamífers) com a sapròfit. Té la capacitat de modificar el seu proteoma si les condicions del medi canvien i fer la transició a patogen intracel·lular quan és ingerit per humans o altres animals, un mecanisme adaptatiu singular que li permet actuar com a patogen oportunista.
És l'agent causant de la listeriosi i es considera un dels patògens d'origen alimentari més virulents, amb una taxa de letalitat (proporció de persones que moren a causa d'una malaltia entre el nombre total dels individus afectats per ella en un període i territori determinats) del 20-30 per cent. Responsable d'aproximadament 2.500 casos i 500 morts registrats cada any als Estats Units, la listeriosi és globalment la primera causa de mort entre les malalties de transmissió alimentària, superant fins i tot la salmonel·losi i el botulisme.Dharmarha, Vaishali (December 2008). The majority of deaths from Listeria food poisoning are in individuals with compromised immune systems: pregnant women, newborns, the elderly, and the immunosupressed. "A Focus on Listeria Monocytogenes" . National Agricultural Library, Food Safety Research Information Office. Consultat el 28 de gener del 2009.
Listeria monocytogenesés un bacteri grampositiu, en forma de bacil, no formador d'espores, catalasa positiu, oxidasa negatiu, anaerobi facultatiu i productor d'una particular β-hemolisina (substància que causa la lisi dels eritròcits i, per tant, la degradació total de l'agar sang) que rep el nom de listeriolisina O. Quan l'organisme creix entre 20 i 25 °C forma un manyoc de flagels a la superfície de l'embolcall cel·lular; en canvi, a 37 °C la producció baixa notablement.
Història Aquest bacteri va ser descobert al 1924 per E. G. D. Murray a la Universitat de Cambridge, quan estudiava la mort sobtada de sis conills i cobais de laboratori que presentaven una important monocitosi (augment del nombre de monòcits). La seva descripció del microbi no va ser publicada fins al 1926. Murray i els seus col·laboradors l'anomenaren primerament Bacterium monocytogenes, però al 1927 el metge d'origen escocès Harvey Pirie (1878-1965) va canviar el nom a Listerella hepatolytica en honor de Joseph Lister. Hi va haver una gran confusió sobre la nomenclatura del microorganisme fins al 1948 quan s'oficialitzà el nom actual a la 6a edició del llibre Bergey's Manual of Determinative Bacteriology.
Tot i que en la dècada de 1920 ja s'havien fet descripcions clíniques d'infeccions provocades per aquest bacteri, tant en humans com en altres animals, no va ser reconegut com a l'agent causal de meningitis, sèpsia i infeccions neonatals fins al 1952 a Alemanya.Potel, J. 1952. Zur Granulomatosis infantiseptica. Zentr. Bakteriol. I. Orig. 158: 329-331 El 1966 Gray i Killinger van fer la primera publicació oficial sobre Listeria monocytogenes i les seves diferents infeccions en humans o animals.
A començaments del 1980 es reconeix, finalment, la transmissió a través dels aliments de L. monocytogenes. A més a més, durant aquella dècada s'observa un augment de casos descrits de listeriosi, com els brots epidèmics de 1983 i 1985 a Canadà i California respectivament, que varen confirmar el paper dels aliments en la disseminació del patogen. Des de llavors el bacteri s'ha vist com l'agent causant de diferents brots alimentaris arreu d'Amèrica del Nord i Europa.
Al 2001 es creà The Canadian Listeriosis Reference Service amb l'objectiu d'investigar els brots de listeriosi canadencs i desenvolupar una base de dades molecular d'aïllats de L. monocytogenes.
Evolució i filogènia Gràcies a mètodes moleculars, el total de 214 soques aïllades fins al moment s'han pogut distribuir en 4 llinatges diferents (I, II, III i IV). Inicialment, al 1989, van ser descoberts els dos primers, i subseqüentment es van afegir els dos últims.
Analitzant el serotip de les soques de L. monocytogenes, basat en antigens cel·lulars (O) i antigens flagel·lars (H), s'han pogut diferenciar, almenys, 13 serotips que es poden subdividir en els llinatges:
Llinatge I: 1b, 2b, 3b, 3c, 4b. Llinatge II: 1a, 2a, 1c, 2c, 3a. Llinatge III: 4a, 4b i 4c. Llinatge IV: 4a, 4b i 4c.
Biologia i ecologia Listeria monocytogenes és un bacteri present en tota mena d'ambients; des del tracte intestinal d'una gran varietat de mamífers (inclosos els humans), fins a superfícies de vegetals, una gran varietat de sòls, aigües, aliments i indústries, entre d'altres. Els indicis ecològics suggereixen que es tractaria d'un bacteri sapròfit amb la capacitat de sobreviure i replicar-se en protozous que el depreden, una estratègia que segueixen altres tipus de microorganismes.
No obstant això, el seu paper en la majoria d'aquests ambients no està ben caracteritzat i en molts casos se'n troben solament formes vegetatives a l'espera que les condicions siguin òptimes per al seu creixement.
La seva gran diversitat de soques dificulta molt la tasca d'estudiar la seva biologia i ecologia, perquè les condicions de creixement, ambients en què persisteix, capacitat de formar biofilms, entre d'altres aspectes, varien molt segons la soca.
Estratègies de persistència Biofilms Kadam et al. (2013) van demostrar que un gran nombre de soques de Listeria monocytogenes són formadores de biofilms amb una gran diversitat, depenent de la composició del medi (tipus de superfície) i la temperatura. Hi ha soques capaces d'adherir-se a l'acer inoxidable, al vidre o a superfícies de la indústria alimentària. Tot i això, manquen proves que confirmin la formació de biofilms veritables per L. monocytogenes; és a dir, de conjunts de múltiples cèl·lules i polímers extracel·lulars que aporten protecció col·lectiva i permeten la interacció cel·lular. Degut a això L. monocytogenes és considerat un microorganisme pobre com a formador de biofilms i quasi sempre es parla de biofilms mixtos formats a partir de la interacció entre diferents espècies bacterianes (dual-species biofilms).
La formació de biofilms acostuma a estar lligada a l'obtenció de resistències a antimicrobians, però en aquest cas la biomassa viable que forma el biofilm no presenta cap dificultat a l'hora de ser eliminada d'un punt de contaminació.
Fase de supervivència a llarg termini El concepte de fase de supervivència a llarg termini (long-term survival phase) consisteix en una sèrie de canvis bioquímics i morfològics a nivell cel·lular, que són deguts a una variació del patró d'expressió genètica, i que porten al bacteri a un estat de letargia. Això li permet aturar el seu cicle biològic i perdurar durant llargs períodes a l'espera que les condicions de creixement tornin a ser favorables. Un canvi estructural del bacteri, clarament apreciable, és la transició de morfologia de bacil flagel·lat, típica de l'espècie, a una morfologia de coc sense flagels. Se'n desconeixen els mecanismes biològics subjacents, però s'ha comprovat que aquest estat li permet tolerar condicions d'estrès intenses, com podrien ser-ho temperatura i pressió elevades i l'exposició a agents antimicrobians com ara antibiòtics. Sembla que fins i tot podria resistir processos de neteja i desinfecció usats en la indústria alimentària, fet que justificaria la seva persistència en aquests ambients que, suposadament, no ofereixen les condicions necessàries per al seu creixement.
Per una altra banda, Listeria monocytogenes té la propietat de reestructurar-se biomolecularment i conformar l'expressió de les seves proteïnes per resistir els efectes dels compostos antimicrobians naturals.
Nínxols ecològics Animals Molts tipus de vertebrats homeoterms són reservoris de Listeria monocytogenes. Entre ells, molts animals de granja i humans portadors asimptomàtics. Diversos estudis in vitro confirmen que diferents espècies de nematodes bacteriofàgics i alguns artròpodes presenten el bacteri viu al tracte digestiu i també als excrements, cosa que posa aquestes espècies en el punt de mira com a possibles vectors o reservoris del patogen.
Protozous De forma similar a altres bacteris, com ara Legionella pneumophila, altres espècies del gènere Listeria o, fins i tot, algunes espècies del gènere Mycobacterium, Listeria monocytogenes pot sobreviure a la fagocitosi per part de protists depredadors de bacteris, evitar ser digerit i arribar a duplicar-se al seu interior. Aquesta estratègia justificaria la seva capacitat per esdevenir patògens ocasionals d'animals superiors, on s'ha trobat que molts mecanismes moleculars de fagocitosi per part de cèl·lules immunitàries fagocítiques estan molt conservats al llarg de la filogènia dels eucariotes.
La capacitat de molts protozous de formar quists de resistència, podria ser una altra manera per part dels bacteris de sobreviure en condicions desfavorables. En un estudi fet amb una espècie no identificada dAcanthamoeba, es va veure que la majoria de la població del protozou s'enquistava en resposta a una elevada densitat intracel·lular de Listeria monocytogenes i, d'aquesta manera, aconseguia erradicar el bacteri i sobreviure a la seva infecció. En contraposició, altres estudis realitzats posteriorment amb Acanthamoeba castellanii i diversos patògens humans relacionats amb infeccions alimentàries, es va veure que L. monocytogenes resistia el procés d'enquistament i desenquistament, i podia sobreviure en condicions desfavorables com ara la presència d'agents antibacterians durant llargs períodes. Sotmès a les mateixes condicions, el bacteri presentava una pèrdua total de viabilitat si no s'afegia el protozou al medi.
Aquests fets posen de manifest el potencial que tenen els protozous com a vectors, reservoris i mecanisme de resistència en tota mena d'ambients, fins i tot en ambients antropogènics com indústries alimentàries, on quists d'''Acanthamoeba castellanii han mostrat tindre una elevada prevalença.
Sòls Listeria monocytogenes ha estat detectat en tota mena de sòls, amb una major presència en els que presenten una elevada activitat hídrica, han estat recentment cultivats o són propers a pastures. Com més alts siguin el grau d'humitat i el contingut en matèria orgànica, més prolongada es veu la seva supervivència en aquest tipus d'ambients. En un estudi dut a terme a Alemanya, es van aïllar un total de 160 soques en 746 mostres de diferents sòls i la incidència total de L. monocytogenes en les mostres va ser del 21,4 per cent.
Un altre factor de gran rellevància és la persistència o el desenvolupament de L. monocytogenes en sòls, on forma part de la microbiota autòctona d'aquests ambients. S'ha comprovat que, en general, una pèrdua de diversitat i abundància d'altres microorganismes presents al sòl, facilita la implantació, supervivència i desenvolupament de L. monocytogenes. Això indica la gran pressió que exerceix aquesta microbiota autòctona sobre aquest bacteri.
Factors que afecten la supervivència i els respectius mecanismes de resistència Segons la soca, les condicions de supervivència i creixement poden variar notablement, però un fet general és que Listeria monocytogenes presenta una gran capacitat d'adaptabilitat a condicions adverses. Quan les condicions ambientals canvien progressivament, el bacteri pot romandre en estat vegetatiu o amb cicles biològics extremadament lents en condicions molt desfavorables.
pH Es podria establir que un límit aproximat d'acidesa per a la supervivència de Listeria monocytogenes seria de 3.35, però dependrà de la resta de factors, la soca i la rapidesa amb què canviï el pH del medi.
Per tal d'eliminar els cations hidrogen que es generen a conseqüència del pH àcid, aquests cations s'acoblen a la cadena de transport d'electrons i també s'exporten activament a l'exterior mitjançant ATPases que hidrolitzen ATP.