Cómo la contaminación del aire de las granjas industriales puede propagar bacterias peligrosas

En 2018, lechuga romana contaminada cultivada en Arizona provocó uno de los mayores brotes de intoxicación alimentaria registrados, causado por una cepa peligrosa de la bacteria Escherichia coli. La cepa, llamada E. coli productora de toxina Shiga (STEC, por sus siglas en inglés), produce un veneno que causa enfermedades gastrointestinales que van de leves a potencialmente mortales en las personas. El brote enfermó a 210 personas en 36 estados, incluyendo cinco muertes y 96 hospitalizaciones.

Un nuevo estudio muestra que el brote de E. coli tóxica de 2018 podría haberse originado en un corral de engorde de ganado cercano y haber sido transportado por el aire hasta los campos de lechuga adyacentes. La bacteria tóxica vive cómodamente en los intestinos del ganado y se excreta en sus heces, sin causar ningún problema de salud a los animales.

El nuevo estudio es “un avance científico realmente significativo e importante”, dice Chris Heaney, epidemiólogo ambiental de la Universidad Johns Hopkins, quien ha estudiado la transferencia aérea de patógenos desde las operaciones porcinas de alimentación y cómo afectan la salud de las comunidades locales. El estudio demuestra que los corrales de engorde de animales son una fuente importante de patógenos humanos transmitidos por los alimentos. Y añade peso a las preocupaciones sobre una laguna en el sistema de seguridad alimentaria que impide a la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos (FDA) ingresar a los corrales de engorde para investigar la posible fuente de estos patógenos.

El estudio fue publicado en septiembre en la revista Science of the Total Environment.

Una laguna en la seguridad alimentaria

La nueva investigación, dirigida por científicos de la FDA como parte de sus investigaciones sobre el brote, muestra que la E. coli tóxica puede propagarse a favor del viento en el polvo procedente de los corrales de engorde de ganado hacia las áreas circundantes. El objetivo de la investigación no era determinar la fuente del brote de 2018, sino comprender mejor el riesgo potencial de que la E. coli tóxica presente en el polvo de los corrales de engorde se disperse por el aire hacia los campos cercanos.

Anteriormente, otros investigadores ya habían encontrado algunos vínculos entre la E. coli tóxica y los corrales de engorde. Por ejemplo, un estudio de 2015 encontró más STEC en muestras tomadas en lugares más cercanos a un corral de engorde que en puntos más alejados. La investigación también halló E. coli en el aire hasta a 180 metros de las instalaciones ganaderas. Pero ese estudio no detectó el patógeno STEC en el aire.

El nuevo estudio conecta todos los puntos. “En este estudio, detectamos tanto STEC como suelo de corrales de ganado juntos en las muestras de aire”, lo que demuestra que las bacterias tóxicas y el suelo se desplazan juntas por el aire, dijeron los autores del estudio a Sentient en un correo electrónico.

En una evaluación inicial tras el brote de 2018, la FDA concluyó que la lechuga probablemente se contaminó con agua cargada de bacterias proveniente de un canal de riego. Sin embargo, la FDA escribió que no podía descartar otras rutas por las que las bacterias pudieron haber llegado a las hojas verdes, incluida la dispersión por el aire.

A menudo, los productos agrícolas se identifican como la fuente de brotes de E. coli o salmonela, otra enfermedad transmitida por los alimentos. Pero las bacterias no aparecen espontáneamente. Provienen del ganado y otros rumiantes, y luego pueden pasar a los cultivos, dice Steven Roach, director del programa de alimentos seguros y saludables de Food Animal Concerns Trust.

Existe “un agujero absurdo en nuestro sistema de seguridad alimentaria” que impide a la FDA ingresar a las operaciones concentradas de alimentación animal (CAFO) para tomar muestras de los patógenos que han causado un brote en personas, señala Roach. Esto limita la capacidad de la FDA para investigar los orígenes de las enfermedades transmitidas por los alimentos.

Un proyecto de ley se ha presentado al menos tres veces en el Congreso para abordar este problema, primero en 2019 tras el brote de STEC y más recientemente en febrero de 2025. Pero la propuesta no ha avanzado.

Años de investigación

Los investigadores dirigidos por la FDA se esforzaron mucho para demostrar los vínculos entre el polvo con STEC en los corrales de ganado y su desplazamiento hacia los campos cercanos, dice Roach.

Durante un período de tres años y medio, los investigadores recolectaron muestras de aire en 22 ubicaciones, a distancias de hasta 4,94 kilómetros de una CAFO que alberga más de 100.000 cabezas de ganado en el suroeste de Arizona.

A los investigadores no se les permitió tomar muestras dentro de la CAFO. En su lugar, usaron muestras de corrales de ganado del Desert Research and Extension Center en Holtville, California.

Analizaron el material microbiano y genético en las muestras de aire y en el suelo de los corrales de engorde. Encontraron que las muestras de aire que contenían genes que codifican la toxina Shiga también tenían material genético proveniente del ganado, suelo de los corrales (incluidas heces) y una mayor proporción de los tipos de bacterias encontradas en ese suelo.

Los investigadores demostraron que, cuanto más material genético de ganado y suelo de corral hallaban en las muestras de aire, más genes de toxina Shiga encontraban también.

Además, descubrieron una bacteria, Corynebacterium maris, que estaba presente con frecuencia en las muestras de suelo de los corrales de engorde. Los investigadores también encontraron C. maris con frecuencia en las muestras de aire que contenían los genes que hacen que E. coli sea virulenta. En el futuro, los científicos podrán simplemente analizar la presencia de esta bacteria para indicar que hay suelo de corral presente y posiblemente también E. coli patógena, sin necesidad de realizar el tipo de muestreo extenso que se utilizó en este estudio.

Los hallazgos del estudio contradicen investigaciones anteriores financiadas por la industria ganadera que cuestionaban el papel de las CAFO como fuente de brotes de patógenos en vegetales de hoja verde. La National Cattlemen’s Beef Association no respondió a una solicitud de comentarios.

Los investigadores dirigidos por la FDA dicen que habría sido útil para su proyecto tener acceso a la CAFO para tomar muestras. Roach señala que espera que los resultados del estudio atraigan una renovada atención a la necesidad de reparar el sistema roto de seguridad alimentaria del país.

Los hallazgos demuestran que es importante considerar el movimiento de los patógenos transmitidos por los alimentos a favor del viento desde las CAFO al evaluar los riesgos para la seguridad alimentaria, escribieron los investigadores en un correo electrónico.

También podría ayudar a informar decisiones sobre dónde cultivar alimentos o qué medidas de seguridad —como árboles que actúen como barreras— podrían ayudar a prevenir la propagación aérea de patógenos desde las CAFO, explica Roach.

Los resultados apoyarán investigaciones más completas de futuros brotes y posiblemente ayudarán a responsabilizar a quienes correspondan, indican los investigadores dirigidos por la FDA.