Infecciones intestinales microbianas

Scientific Reports volumen 13, Número de artículo: 4597 (2023) Citar este artículo

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La higiene personal de los nadadores afecta la propagación de microbios en las piscinas. El presente estudio tuvo como objetivo determinar la incidencia de infecciones microbianas entre jóvenes nadadores egipcios y su impacto en las puntuaciones de los nadadores. Desde enero de 2020 hasta junio de 2021, 528 nadadores de clubes públicos fueron examinados transversalmente. Los nadadores se dividieron en dos grupos según sus pruebas de estrellas y sus puntajes en la competencia (grupo 1 con puntaje alto y grupo 2 con puntaje bajo). Se evaluaron muestras de heces, parámetros bioquímicos y biológicos. Las infecciones microbianas fueron 54% por parasitosis intestinal y 2,8% por Helicobacter pylori. La tasa de parasitosis intestinal fue mayor entre Gp2 en comparación con Gp1. Los resultados también revelaron una mayor prevalencia de Cryptosporidium spp., Giardia lamblia, Entameba histolytica y Cyclospora entre Gp2 que entre Gp1. La frecuencia y la duración del nado influyeron en el estado infeccioso que indujo anemia, presión arterial anormal y frecuencia cardíaca. Los nadadores infectados con criptosporidiosis tenían niveles más altos de alanina transaminasa, glóbulos blancos y células diferenciales, pero niveles más bajos de aspartato transaminasa. La giardiasis mostró una mayor reducción en los marcadores bioquímicos que incluyen ferritina, lactoferrina, hierro y transferrina entre el Gp 2, en comparación con el Gp 1 y, por lo tanto, afectó las puntuaciones de los nadadores. Por lo tanto, es obligatorio aumentar la conciencia sobre la higiene de los nadadores y enfocarse en la educación para la salud.

Las infecciones transmitidas por el agua son un grave problema de salud pública con un impacto global, ya que provocan más de 2,2 millones de muertes al año1. Las piscinas son motivo de especial preocupación debido a su ambiente cálido y húmedo, que permite que prosperen los organismos patógenos. Las piscinas representan un peligro significativo para la salud pública debido a la gran cantidad de patógenos potenciales y rutas de transmisión2. Las piscinas están contaminadas con patógenos asociados con los nadadores, como saliva, secreciones mucosas, piel infectada, pequeñas cantidades de excrementos y transpiración, que causan trastornos respiratorios, dérmicos y del sistema nervioso central3. Además, la desinfección y la filtración son inútiles sin las tasas de rotación adecuadas, por lo que no se pueden eliminar los patógenos4. La ingestión de agua recreativa puede infectar a los nadadores y provocar brotes tanto en países en desarrollo como desarrollados5. Si las piscinas se tratan de acuerdo con la normativa del agua y se ha concienciado sobre la higiene de los bañistas, se pueden evitar varios brotes relacionados con las piscinas.

Aunque la natación ofrece una variedad de ventajas que incluyen actividad física, socialización y competencia, todavía; un tratamiento de agua insuficiente puede conducir a una variedad de enfermedades infecciosas6. El contacto físico entre atletas y el uso compartido de equipos, como el uso de equipos de protección personal o aparatos ortopédicos, toallas, duchas y vestuarios, podría resultar en la transmisión de infecciones7.

Además, nadar implica compartir el agua con muchas otras personas en una piscina; en consecuencia, el agua contiene varios fluidos corporales, suciedad y desechos que se lavan de los cuerpos durante las actividades de natación8. Aunque el cloro es un desinfectante efectivo, no mata todos los patógenos9. Algunos patógenos, como Cryptosporidium spp., son altamente resistentes a las concentraciones de cloro que se utilizan habitualmente en las piscinas10. La cloración irregular, la infiltración deficiente, la alta carga de bañistas, además de la dificultad para controlar el estado sanitario de los bañistas son las principales causas de contaminación microbiológica de las piscinas11.

Es más probable que estas medidas de tratamiento insuficientes ocurran durante los torneos deportivos y durante los campamentos de entrenamiento, lo que pone a los atletas en mayor riesgo de contraer infecciones parasitarias intestinales (IPI, por sus siglas en inglés) 12. Además, el estrés de la competencia puede hacer que los atletas sean temporalmente más vulnerables a enfermedades infecciosas13. Los atletas que realizan ejercicios extenuantes y prolongados con frecuencia tienen su sistema inmunológico suprimido14, lo que aumenta el riesgo de enfermedad al permitir que los microorganismos ingresen al cuerpo15. Como resultado, el rendimiento atlético puede verse afectado y la gravedad del proceso de la enfermedad puede aumentar13,16.

Las infecciones parasitarias pueden provocar varias alteraciones en los biomarcadores del huésped, como la ferritina, la transferrina, el hierro y la lactoferrina, lo que contribuye al bajo rendimiento de los nadadores. Hay escasez de datos sobre los cambios en los parámetros bioquímicos inducidos por cada parásito17. Los IPI pueden causar anemia en los atletas y afectar negativamente su rendimiento. Esta baja concentración de hemoglobina (Hb) se debe principalmente a la deficiencia de hierro. A su vez, el contenido reducido de hierro afecta negativamente la capacidad aeróbica, la fuerza muscular y la resistencia18,19. Además, los glóbulos blancos (WBC) contribuyen indirectamente al rendimiento de los atletas al mantenerlos libres de infecciones. Nadar, especialmente en invierno, induce una variación significativa en la composición de las células sanguíneas, con un aumento en el recuento de glóbulos rojos (RBC), WBC y plaquetas. Se registró un fuerte aumento de neutrófilos (N), granulocitos, linfocitos (L) y monocitos (M), mientras que se informó una fuerte disminución de eosinófilos (E)20. Por lo tanto, se recomienda nadar para los asmáticos, ya que con frecuencia se observan recuentos elevados de E en el asma21.

El ejercicio regular es bien reconocido como un enfoque de primera línea para prevenir el aumento de la presión arterial (PA)22. El entrenamiento de resistencia, como la natación, altera los marcadores tradicionales de aptitud física en los atletas, junto con cambios en varios parámetros cardiovasculares, incluida la reducción de la frecuencia cardíaca (FC) y la PA (caídas de 4–12 mmHg diastólica a 3–6 mmHg sistólica)23 . La variabilidad de la frecuencia cardíaca en los atletas ha sido reconocida como una herramienta útil para examinar los cambios a largo plazo asociados con el ejercicio y la actividad del sistema nervioso autónomo durante el ejercicio24, así como también para el control del rendimiento y la condición física25. La mayoría de los nadadores tienen una frecuencia cardíaca en reposo tan baja como 40 a 60 latidos por minuto. De acuerdo con el Centro para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC), los largos de natación son una forma vigorosa de ejercicio cardiovascular, que genera una FC alta (una intensidad de FC submáxima vigorosa) que podría oscilar entre el 77 y el 93 % de la FC máxima (FC máxima = 220- edad) 26. Sin embargo, los estudios sobre la influencia de la natación en la FC y su valor en la aplicación profesional son todavía escasos.

El monitoreo y análisis de enfermedades transmitidas por el agua son fundamentales para la prevención y el control. Debido a la escasez de literatura científica sobre este tema y la popularidad y los beneficios potenciales de la natación24,27, el objetivo del presente estudio fue investigar la prevalencia de las infecciones intestinales microbianas y su relevancia para los parámetros bioquímicos y biológicos que afectan el rendimiento de la natación entre los nadadores jóvenes. .

El estudio fue aprobado por el comité de ética de la Facultad de Farmacia de la Universidad de Pharos en Alejandría. (PUA01202012103017). Todos los métodos se realizaron de acuerdo con la Declaración de Helsinki.

Se realizó un estudio transversal desde enero de 2020 hasta junio de 2021 para determinar la prevalencia de IPI, Helicobacter pylori (H. pylori) y factores de riesgo relacionados entre nadadores jóvenes en una piscina pública en Alejandría, Egipto. La piscina tenía 50 m de largo, 25 m de ancho y 1,8 m de profundidad y se desinfectó mediante los siguientes métodos: En primer lugar, por dispersión de 5 g de cloro por metro cúbico de agua (5 g/1 m3) donde la capacidad de agua es 2300 m3. Además de la sustitución y renovación del agua todos los días que se hizo retirando 10 m3 de agua y reemplazándolos por otros 10 m3 nuevos. Asimismo, los filtros se lavaron diariamente mediante retrolavado y finalmente se eliminó cualquier residuo presente en la piscina mediante la adición de carbonato de sodio en cantidades no fijadas o indeterminadas para ajustar el pH.

La población de estudio estuvo compuesta por nadadores jóvenes, con edades comprendidas entre los 5 y los 18 años. El número total de participantes fue de 528 (339 hombres y 189 mujeres). Los investigadores basaron su evaluación de nadadores de 5 a 11 años en el nivel de sus logros a través de las pruebas de estrellas de la Federación Egipcia de Natación, que evaluó el nivel de su desempeño hábil en cuatro disciplinas según la estrella que solicitó el nadador. La primera estrella midió las habilidades básicas de natación, la segunda estrella midió el nivel de competencia en estilo libre y espalda, la tercera estrella midió el nivel de competencia en natación braza y mariposa, y la cuarta estrella midió el nivel de competencia de los nadadores en la natación. cuatro métodos y sus habilidades en los giros de natación en las distintas carreras). Las puntuaciones se establecieron de 0 a 100 de acuerdo con la competencia de los nadadores en las habilidades requeridas. Los nadadores que obtuvieron 70 grados o más pasaron la prueba, obtuvieron una estrella y los investigadores los clasificaron en el primer grupo. Mientras que los que puntuaron < 70 no pasaron la prueba y fueron clasificados como un segundo grupo. Para los nadadores mayores de 11 a 18 años, la evaluación se basó en los niveles numéricos o digitales de los nadadores en todas las disciplinas según la especialización de cada nadador ya sea estilo libre, espalda, mariposa o braza, durante Alexandria Short Swimming. Campeonato, donde la Federación Egipcia de Natación depende de la disposición de los nadadores según los tiempos logrados en las carreras. Estos tiempos se convierten en puntos según el sistema aprobado por las Federaciones Europea e Internacional de Natación (FINA). Los puntos se calculan para el equipo solo para los primeros 20 nadadores en cada carrera, con un máximo de 3 nadadores por equipo. Los puntos obtenidos por cada equipo en todas las competiciones se recogen para determinar las posiciones de los equipos participantes en el torneo. En consecuencia, los nadadores se clasificaron en el grupo 1 (Gp1) y el grupo 2 (Gp2) según la posición alcanzada por cada nadador dentro de su especialidad en el Campeonato de invierno de Alejandría 2020. Gp1 incluyó a los nadadores que lograron una puntuación alta según el tiempo pasado en el carrera y obtuvo las primeras 20 posiciones en cada carrera, sus puntos se sumaron al total de puntos del equipo. Gp2 incluyó a los nadadores que clasificaron por encima del 20 y, por lo tanto, sus puntos no se agregaron al total de puntos del equipo, pero aún estaban siendo entrenados.

Se obtuvo un consentimiento informado de los padres de los jóvenes nadadores después de explicar el propósito del estudio y antes de recolectar datos demográficos, muestras de sangre y heces.

Se desarrolló un cuestionario prediseñado estructurado basado en factores de riesgo conocidos. En diciembre de 2019 se realizó un estudio piloto para evaluar la validez y factibilidad del cuestionario. Los participantes en el estudio (los padres en el caso de los nadadores más jóvenes) fueron entrevistados para recopilar datos sociodemográficos, así como información sobre prácticas de higiene y comportamiento. Se recogieron dos muestras de heces frescas en dos días alternativos de cada participante. Las muestras frescas se sometieron a la detección de H. pylori Ag y luego se prepararon 4 frotis delgados después del secado al aire. Dos láminas de ellos se tiñeron con tricrómico y las otras con cromótropo de Gram caliente rápido para la detección de microsporidios spp. según procedimientos estándar28,29. De cada muestra de heces se conservó otra porción en solución salina con formol (5%) para luego concentrarla mediante la técnica de sedimentación con formol-acetato de etilo, y luego del sedimento se prepararon dos frotis teñidos permanentemente, se fijaron y se tiñeron con la técnica MZN según procedimientos estándar30.

Con respecto a la recolección de sangre, se recolectaron 528 muestras de suero en un tubo VACUETTE® Z Serum Sep Clot Activator de 4 mL y se centrifugaron a 2000 g durante 10 min a temperatura ambiente para evaluar algunos parámetros bioquímicos como ferritina, transferrina, hierro, lactoferrina y enzimas hepáticas. alanina transaminasa (ALT) y aspartato transaminasa (AST) (todos los tubos eran de Greiner Bio-one International GmbH). Se utilizó el kit ELISA de FTH humana (ferritina, polipéptido pesado), Elabscience, para medir la ferritina (Número de catálogo: E-EL-H2010) con un valor de referencia (RV) de 30 a 400 ng/ml para hombres y de 15 a 150 ng/ml para mujeres. Se utilizó el kit Biosystem (Cod: 130,910) para estimar la transferrina de RV 200–360 mg/dl; Se utilizó el kit Biosystem (COD 11,554) para estimar el hierro con RV 33-193 µg/ml; y se utilizó el kit Thermo Fisher Human LTF/Lactoferrin ELISA para estimar la lactoferrina (n.º de cat.: EH309RB) con RV 1,96-480 ng/ml. Las enzimas hepáticas se estimaron mediante kits Biosystem (COD 11.567) para AST (RV: 40 U/L) y kite (COD 11.568) para ALT (RV hasta 41 U/L). Como la gran proporción de nadadores examinados eran niños pequeños, fue difícil obtener suficientes muestras de sangre de ellos. Por lo tanto, solo se pudieron recolectar 291 muestras en un tubo VACUETTE® EDTA de 2 ml (además del tubo de suero de 4 ml) para una evaluación completa del cuadro sanguíneo, incluido el recuento diferencial, que se realizó en un analizador de hematología ADVIA® 2120i (Siemens).

Además, se midieron algunas medidas biológicas como la PA y la FC durante 1 min al final de la sesión de natación que duró 90 min utilizando el monitor de PA de brazo Panasonic EW-3106, de acuerdo con las instrucciones de fabricación. La PA anormal está por debajo de la PA mínima o por encima de la PA máxima de los grupos de edad, como se muestra en la Tabla 131. Mientras tanto, el promedio de FC entre los nadadores de ≤ 9 a 5 años es de 150 latidos por minuto (lpm) para desarrollar sus habilidades. Mientras que para los nadadores de 10 a 18 años, se espera que la FC esté entre el 77 y el 93 % de la FC máxima en función de cada edad (intensidad de FC submáxima vigorosa)26.

La HR máxima relacionada con la edad = 220 − edad en años.

Entonces, durante 18 años = 220 − 18 = 202 lpm.

Entonces, 77% de nivel = 202 * 0.77 ≈ 155 lpm.

93% nivel = 202 * 0,93 ≈ 188 lpm.

Los datos se ingresaron, verificaron y analizaron utilizando SPSS v.25.0 (IBM, Armonk, EE. UU.). Las diferencias y asociaciones se probaron mediante chi-cuadrado de Pearson o la prueba exacta de Fisher, la media calculada por Mann-Whitney y se calculó la razón de posibilidades (OR) con su correspondiente intervalo de confianza (IC) del 95% para identificar los posibles predictores de infección o infección. asociación como se muestra en la Tabla 2.

El manuscrito ha sido leído y aprobado por todos los autores.

La Tabla 3 muestra que más nadadores masculinos participaron en el estudio representando el 64,2% de la muestra reclutada. Alrededor del 57% de la muestra eran mayores de 10 años y solo el 48,9% de ellos participaron nadadores de 5 años o más. Teniendo en cuenta los resultados del campeonato de invierno de Alejandría 2020, solo 90 nadadores (17%) pudieron lograr el puntaje más alto. En cuanto a las manifestaciones clínicas, la rinitis alérgica fue la principal queja (26,7%). Por otro lado, el cólico abdominal fue el principal síntoma GI (42,1%), mientras que solo el 13,6% de los nadadores padecía diarrea.

La Tabla 4 muestra que hubo tasas más altas estadísticamente significativas de IPI e infección microbiana entre Gp2 en comparación con Gp1 (P < 0,01). Considerando el parásito individual, solo se encontró que la infección con Giardia lamblia (G. lamblia) era estadísticamente más alta entre Gp2 en comparación con Gp1. En cuanto a H. pylori, no se encontró diferencia significativa en sus tasas de infección entre Gp1 y Gp2 (P > 0,05).

La Tabla 5 muestra que la tasa de IPI entre las mujeres mostró un riesgo significativo de IPI (3,3 veces) en comparación con los hombres (P < 0,001). Un riesgo significativamente mayor de IPI (30,6 veces) entre los nadadores de hasta 10 años en comparación con los mayores de diez años (P <0,001). Los nadadores que practicaron natación durante < 5 años presentan un riesgo significativamente mayor (tres veces) en comparación con los que practicaron ≥ 5 años (P < 0,001). Del mismo modo, los que nadaban < 4 días/semana tenían un riesgo significativamente mayor (cinco veces) en comparación con los que nadaban ≥ 4 días/semana (P < 0,001).

Con respecto a la PA, los nadadores con PA anormal exhiben tasas de IPI más altas (1,5 veces) que aquellos con PA normal. Además, los nadadores con FC anormal mostraron tasas de IPI más altas (3,076 veces) que los nadadores con FC normal. De manera similar, los nadadores anémicos mostraron índices de IPI más altos (2,831 veces) que los normales. Gp2 mostró una reducción estadísticamente significativa en los biomarcadores en comparación con Gp1 (P ≤ 0,05), aunque ALT fue del mismo nivel entre Gp2 y Gp1. AST fue mayor entre Gp1 en comparación con Gp2.

En la Tabla 6, los nadadores infectados con giardiasis mostraron una reducción estadísticamente significativa en la media de ferritina, media de transferrina, media de hierro y media de lactoferrina en comparación con los no infectados entre la muestra total examinada, nadadores Gp1 y Gp2 (P < 0,001). Los valores más bajos se observaron para nadadores infectados con Gp2.

En la Tabla 7, los nadadores infectados con criptosporidiosis registraron un nivel de ALT ligeramente superior y una tasa de AST ligeramente inferior en comparación con los no infectados sin diferencias estadísticamente significativas (P > 0,05), y lo mismo se encontró entre Gp1 y Gp2. En cuanto a los parámetros hematológicos, existe una reducción estadísticamente significativa en el recuento medio de glóbulos rojos entre los nadadores infectados en comparación con los no infectados. La misma reducción se detectó entre Gp1 y Gp2 pero sin ser estadísticamente significativa (P > 0.05). Por el contrario, se encontró que el nivel medio de Hb aumentaba entre los nadadores infectados, Gp1 infectado y Gp2 infectado en comparación con los no infectados, con diferencias estadísticamente significativas solo en Gp1 (P < 0,01). Con respecto al HCT, los nadadores infectados, Gp1 y Gp2 no mostraron asociación estadísticamente significativa en comparación con los no infectados (P> 0.05).

Esta tabla también muestra que hay un aumento en los números medios de los glóbulos blancos totales, N, L, M, E y B entre los nadadores infectados en comparación con los no infectados sin diferencias estadísticamente significativas (P > 0.05) excepto en N y L (P < 0,01). Dicho aumento se registró entre los nadadores Gp1 infectados y los nadadores Gp2 infectados en comparación con los no infectados. La diferencia fue estadísticamente significativa solo para los recuentos de N, L y B de los nadadores de Gp2.

En el estudio actual, el número de nadadores menores de 10 años fue menor que el de mayores de 10 años; esto podría atribuirse a la actitud de los padres en Egipto que no les gusta exponer a sus hijos tan pequeños a participar en pruebas estelares de puntuación de rendimiento técnico de natación. La rinitis (26,7 %) fue el síntoma no gastrointestinal más frecuente, seguida de la cefalea (11,9 %), la erupción cutánea (9,7 %) y la fiebre (6,8 %). Esto podría ser el resultado de enfermedades infecciosas transmitidas por bañistas o por una higiene inadecuada2. Se observó menor prevalencia de otalgia (1,7 %), alergia ocular (4,5 %) y alergia torácica (4,5 %). Por otro lado, el cólico abdominal (42,1 %), el estreñimiento (17,6 %) y la diarrea (13,6 %) fueron los síntomas gastrointestinales informados con mayor frecuencia, seguidos de las náuseas (6,3 %), el dolor de estómago (5,1 %), el prurito anal ( 3,4%) y disentería (3,4%). Hallazgos y conclusiones similares han sido extraídos por otros estudios33,34. Hlavsa et al.33 y Barwick et al.34 encontraron que la gastroenteritis era la enfermedad más común relacionada con el agua, seguida de infecciones del tracto respiratorio superior, piel, ojos y cavidad nasal. La enfermedad por exposición al agua recreativa es común. Las tasas de diarrea en la enfermedad de los nadadores oscilaron entre el 3 y el 8 % según las encuestas de salud de seguimiento35. Según Sanborn y Takaro36, existe un riesgo de enfermedad gastrointestinal aguda (AGI) del 3 al 8% después de nadar. El AGI es más común en niños menores de cinco años, ancianos y pacientes inmunocomprometidos. Los niños son más vulnerables porque aún no han adquirido inmunidad al rotavirus y muchos protozoos37. Además, suelen tragar más agua al nadar, tienen exposición mano a boca y juegan en las aguas poco profundas que están más contaminadas37,38. Los patógenos asociados con enfermedades del agua potable también se encuentran en el agua de natación, pero en concentraciones mucho más altas. Se estima que la ingestión promedio de agua al nadar es de 10 a 150 ml/h39. Las piscinas llenas de gente tienen tasas más altas de enfermedad de nadadores, lo que sugiere que la transmisión de enfermedades de nadador a nadador también juega un papel39.

Se observó infección concurrente con parásitos únicos o múltiples entre los participantes del estudio. Los microbios predominantes detectados fueron Blastocystis spp., Cryptosporidium spp., G. lamblia y Entameba histolytica (E. histolytica) (24,1 %, 23,3 %, 14,2 % y 12,7 %, respectivamente) y eso puede atribuirse a un tratamiento de agua insuficiente , alta carga de bañistas y temperatura ambiente. También se detectaron otras infecciones menos comunes, como infecciones por Cyclospora, H. pylori, microsporidia spp., Isospora belli, Dientameba fragilis (D. fragilis), E. coli y Ascaris lumbricoides (A. lumbricoides) (5,7%, 2,8%, 2,5%, 1,7%, 1,1%, 1,1% y 0,9%, respectivamente). En 2017, Hall et al.40 informaron tasas más bajas de Cryptosporidium spp. y G. lamblia (2,4 % y 0,7 %) entre nadadores en un evento del río Támesis en Londres, Reino Unido. Por el contrario, una mayor tasa de Cryptosporidium spp. 55,6% y una menor tasa de Giardia spp. El 5,6% fueron responsables de brotes de gastroenteritis relacionados con piscinas en EE. UU.41. La mayoría de los brotes de AGI en piscinas registrados durante la temporada alta de natación (32 de 34) entre 2011 y 2012 estaban relacionados con Cryptosporidium spp. Además, la incidencia de criptosporidiosis en los EE. UU. se duplica en niños en comparación con los adultos, y las infecciones ocurren predominantemente después de la exposición al agua de piscina contaminada con Cryptosporidium excretada por nadadores infectados42. Según el informe anual del Centro para el Control de Enfermedades de la Columbia Británica, la incidencia de criptosporidiosis aumentó a 1,6 casos por 100 000 personas en 2012, mientras que los casos de giardiasis se mantuvieron estables en 13,3/100 000 habitantes43. Las mayores tasas de infección detectadas en niños pequeños pueden atribuirse al hecho de que sus sistemas inmunológicos están poco desarrollados y que ingieren más agua de piscina que los adultos44.

Las mejoras en la salud de los nadadores requieren cambios en el conocimiento, la actitud y el comportamiento. Por lo tanto, son necesarias intervenciones basadas en las teorías de las ciencias sociales y del comportamiento. La implementación de un programa de educación en salud pública para nadadores es esencial45. El gran número de nadadores jóvenes expuestos a IPI del agua de la piscina en este estudio brinda un fuerte incentivo para revisar los factores asociados con la transmisión de IPI y mejorar las recomendaciones para reducir la transmisión de enfermedades gastrointestinales causadas por las piscinas. Estas recomendaciones están destinadas a eliminar la transmisión de enfermedades infecciosas al aconsejar a los nadadores que eviten tragar agua de la piscina y se abstengan de nadar cuando experimenten diarrea. Se debe promover entre los niños pequeños la ducha antes y durante la natación, así como los descansos regulares para ir al baño46.

Los estudios epidemiológicos de prevalencia de IPI en diferentes localidades tienen como objetivo principal identificar factores de alto riesgo relacionados con las comunidades y diseñar intervenciones adecuadas47. De acuerdo con este punto de vista, el estudio actual intentó evaluar la prevalencia de diferentes IPI y los factores de riesgo asociados entre nadadores jóvenes en una piscina pública en Alejandría, Egipto. Los hallazgos de este estudio revelaron una prevalencia particularmente alta de varios parásitos intestinales con implicaciones para la salud pública entre los jóvenes nadadores. Se encontró que varios factores, que incluyen la duración de la natación, la frecuencia, la presión arterial, la frecuencia cardíaca y la anemia, están relacionados con los IPI en nadadores jóvenes. Estas infecciones ponen a los nadadores en riesgo de desarrollar morbilidades. Además, los nadadores pueden ser una fuente de infección para la comunidad en general. Por lo tanto, existe la necesidad de su consideración en las intervenciones en curso, poniendo especial énfasis en los factores identificados, para cumplir con las metas nacionales e internacionales de eliminación de estas infecciones como un problema de salud pública.

Los hallazgos actuales demostraron que las mujeres participantes del estudio tenían un mayor riesgo de tener IPI que los hombres, como lo ilustra la prevalencia de IPI entre nadadores jóvenes, tanto hombres como mujeres. En cuanto a la edad de los participantes, se encontró un mayor riesgo de IPI entre los nadadores de hasta 10 años en comparación con los mayores de 10 años. Eso podría atribuirse a su mayor probabilidad de tragar agua mientras nadan. Eso en línea con Heaney et al.37. quienes informaron que los niños menores de 10 años contraen más enfermedades debido al agua recreativa porque permanecen más tiempo en el agua, tienen exposición mano a boca, sumergen la cabeza con más frecuencia y tragan más agua mientras nadan.

El presente estudio reveló una tasa significativamente mayor de infecciones microbianas entre los nadadores de Gp2 que entre los nadadores de Gp1, lo que indica una fuerte asociación entre las infecciones y el nivel de maduración del rendimiento de los nadadores, ya que los nadadores enfermos se ven obligados a dejar de entrenar varias veces y por períodos que podría ser lo suficientemente largo como para evocar una disminución en el rendimiento de los nadadores y su estado físico que podría comprometer el resto de la temporada27,48. Además, estas altas tasas de infecciones reflejan la mala calidad del agua de la piscina y las medidas de tratamiento insuficientes que podrían requerir el vaciado completo de las piscinas y la interrupción de las sesiones de entrenamiento durante largos períodos. Todos estos factores afectan en gran medida los programas de entrenamiento y probablemente el nivel de rendimiento de los nadadores.

La duración de la natación fue uno de los parámetros que se asoció significativamente con la infección parasitaria. Según el presente estudio, se demostró que la tasa de infección entre los nadadores que practicaban natación durante < 5 años era mayor que la detectada entre los que practicaban natación ≥ 5 años en el grupo 1, mientras que en el grupo 2, las tasas de infección eran más altas. observado entre los nadadores que practicaban natación durante ≥ 5 años frente a los que practicaban natación durante < 5 años. Esto puede explicarse en parte por la supresión frecuente del sistema inmunológico en atletas que realizan ejercicios pesados ​​y de larga duración, haciéndolos más susceptibles a infecciones14,15. Estas infecciones repetidas, especialmente las infecciones gastrointestinales, pueden provocar anemia y desnutrición, lo que resulta en un rendimiento deficiente18.

La tasa de infección entre los nadadores que practicaban natación con menos frecuencia en el estudio actual (menos de 4 días a la semana) fue cinco veces mayor que la observada entre los nadadores que practicaban natación 4 días o más a la semana. Por el contrario, un estudio anterior informó que la frecuencia de nado no parece afectar a los nadadores2 y, en consecuencia, no afecta la tasa de infección entre los nadadores.

Los hallazgos actuales demostraron que la PA anormal, ya sea por encima o por debajo del valor normal de cada grupo de edad, se encontraba entre los peligros de las IPI. Leitch y He revelaron que la infección por Cryptosporidium parecía estar asociada con hipotensión entre los participantes, esto podría explicarse en parte por el hecho de que la inmunidad juega un papel fundamental en la protección contra la infección por Cryptosporidium y en la eliminación del parásito49. Como se ha documentado previamente en varios estudios, el ejercicio intenso que se produce durante la competición provoca inmunosupresión50, que es responsable de la hipotensión51. Además, el ejercicio moderado activa el sistema inmunológico contra las enfermedades50, y las células T juegan un papel importante en la inducción de la hipertensión52. Esto podría explicar la hipertensión observada entre algunos nadadores en este estudio.

Una interacción significativa entre los sistemas autónomo e inmunitario juega un papel crítico en el inicio y mantenimiento de la hipertensión y da como resultado enfermedades cardiovasculares, daño de órganos diana y mortalidad. Además, existe una asociación consistente entre la hipertensión, las citocinas proinflamatorias y las células del sistema inmunitario53.

Respecto a la FC, los nadadores con una FC anormal; ya sea por encima o por debajo del nivel normal, mostraron tasas más altas de infección en comparación con un HR normal. Durante el ejercicio, se producen ajustes cardiovasculares sustanciales para satisfacer las demandas metabólicas competitivas de los músculos que trabajan y las demandas de termorregulación del flujo sanguíneo de la piel54. El ejercicio, particularmente el entrenamiento de resistencia, se asocia con aumentos de la actividad parasimpática en reposo55, además, el entrenamiento induce desarrollo cardiovascular y aumento del volumen plasmático que termina en bradicardia.

Los cambios en la actividad autonómica cardíaca y/o las alteraciones de la electrofisiología de las células del marcapasos se han informado anteriormente como algunos de los mecanismos que explican la bradicardia relativa resultante56. Los efectos del entrenamiento sobre la regulación autonómica de la FC también se han investigado previamente en la fase de recuperación al final del ejercicio, donde se ha demostrado que se produce una cinética más rápida de caída de la FC como consecuencia del entrenamiento57.

La anemia es comúnmente causada por IPI en atletas y se asocia con deficiencia de hierro, pérdida de peso y diarrea entre los niños18,19. Los parásitos intestinales, que eran asintomáticos, no provocan anemia ferropénica en los deportistas. Los síntomas pueden ocurrir en el momento del debilitamiento del sistema inmunológico. Los parásitos intestinales son resistentes a la eliminación del huésped debido a la débil inmunidad natural contra estos parásitos. En consecuencia, la mayoría de los parásitos intestinales son crónicos ya que pueden adaptarse a los mecanismos de defensa naturales del huésped y continuar multiplicándose58.

En el presente estudio, los nadadores infectados con giardiasis mostraron una reducción estadísticamente significativa en la media de ferritina, transferrina, hierro y lactoferrina en comparación con los no infectados [(21,7 ± 1,61 vs. 110,7 ± 2,26), (264,4 ± 5,43 vs. .312,3 ± 1,35), (54,5 ± 1,2 frente a 121,5 ± 1,43) y (288,8 ± 7,28 frente a 394,9 ± 4,27) respectivamente]. Eso coincidía con lo informado por Al-Hadraawy et al.59, que registraron una disminución significativa de la ferritina y el hierro entre los pacientes infectados que provenían del laboratorio del hospital AL-Hakeem y de la maternidad y pediatría AL-Zahra en la provincia de AL-Najaf. La ferritina fue [(14,91 ± 1,997) y (20,55 ± 3,6) entre hombres y mujeres respectivamente] en comparación con el grupo control [(185,7 ± 52,25) y (180,6 ± 43,09) respectivamente], y el hierro fue [(42,18 ± 4,802) y (44,19 ± 8,352) respectivamente] en comparación con el grupo control [(206,5 ± 8,918) y (164,8 ± 38,58) respectivamente]. Un año después, Abood60 registró una disminución significativa en la concentración sérica de lactoferrina, ferritina y hierro de pacientes con infección por G. lamblia [(14,83 ± 0,301), (124,873 ± 0,064) y (44,631 ± 0,083) respectivamente] en comparación con el grupo control [(20,34 ± 0,412), (326,312 ± 0,132) y (131,82 ± 0,710) respectivamente]. Además, concuerda con otros estudios realizados en niños con giardiasis61,62. Eso se atribuyó a la alta carga de giardiasis que condujo a la malabsorción de hierro63. El presente estudio atribuyó el bajo registro de Gp2 infectados en la competencia a la reducción de los biomarcadores entre ellos en comparación con los Gp1 infectados [(19,7 ± 0,94 vs. 44,5 ± 15,13), (262,4 ± 5,66 vs. 287,8 ± 18,48), ( 53,6 ± 2,14 frente a 65,7 ± 8,49), y (287,5 ± 7,78 frente a 304,3 ± 16,54), respectivamente]. Eso fue consistente con lo informado por Damian64 quien observó que las reservas insuficientes de hierro en el cuerpo pueden reducir el rendimiento deportivo, lo que puede manifestarse como fatiga, intolerancia al ejercicio o incluso deterioro de la función cognitiva.

Los presentes hallazgos mostraron que hubo un aumento en la media de los glóbulos blancos totales, N, L, M, E y B entre los nadadores infectados con criptosporidiosis en comparación con los no infectados. Además, las medias de WBC, N, L, M, E y B entre Gp1 y Gp2 infectadas fueron más altas que las no infectadas y estos resultados coincidieron con lo informado por Khan (2020). Además, el presente estudio reveló niveles más altos de N, L, M y B entre la Gp2 infectada en comparación con la Gp1 [(45,61 ± 1,93 frente a 49,64 ± 1,35 N), (43,53 ± 1,58 frente a 46,33 ± 0,80 L), (6,18 ± 0,30 vs 6,53 ± 0,28 M) y (0,8 ± 0,16 vs 0,83 ± 0,010 B)]. Un estudio anterior lo atribuyó al mecanismo de defensa del huésped contra la criptosporidiosis65. Otro estudio realizado en Australia, Horn et al.66 informaron que los WBC contribuyen indirectamente al rendimiento al mantener a los atletas libres de infecciones para mantener sus programas de entrenamiento. Además, ese estudio reveló que cuanto más aeróbico es el deporte, menor es el recuento total de glóbulos blancos, N y M y estos resultados concuerdan con nuestro estudio.

Por lo tanto, los nadadores y sus padres deben ser conscientes de los peligros de contraer diferentes microbios, especialmente parásitos, y deben recibir educación sanitaria sobre las medidas preventivas necesarias para protegerlos. Los entrenadores, los científicos del deporte y las federaciones deben ser conscientes de los efectos de los IPI que afectan la competencia de los nadadores. Por lo tanto, la inspección regular de la calidad del agua, el chequeo regular de los nadadores, el programa de higiene de la salud de los nadadores son elementos obligatorios que deben incorporarse en las instrucciones de las federaciones.

Limitación del estudio El estudio reclutó solo a nadadores que fueron entrenados en la misma piscina.

En conclusión, este estudio reveló una alta tasa de prevalencia de IPI entre jóvenes nadadores en Alejandría. H. pylori, Blastocystis spp. y Cryptosporidium spp. estaban entre los parásitos encontrados. La frecuencia de nado y la duración del nado afectaron dramáticamente el estado infeccioso de los nadadores. Además, las infecciones parasitarias pueden afectar el estado de inmunidad de los nadadores y pueden provocar anemia, lo que eventualmente puede causar PA y FC anormales debido a la hipoxia. Por lo tanto, se deben adoptar medidas para frenar este problema aumentando la conciencia sobre la importancia de la higiene de los nadadores y la educación sanitaria específica para nadadores, padres y entrenadores. Además, se deben realizar chequeos regulares e investigaciones de laboratorio regulares para los nadadores. Todos estos puntos también deben enfatizarse en los programas de las federaciones. Son necesarios más estudios con un período de seguimiento más largo para investigar los efectos de diferentes intervenciones en la erradicación de parásitos intestinales entre nadadores, así como estudiar nadadores inscritos en diferentes piscinas para comparar entre ellos según la calidad del tratamiento del agua.

Todos los datos generados o analizados durante este estudio se incluyen en este artículo.

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Los autores están profundamente agradecidos a la administración del club por su amable cooperación y apoyo en la obtención de las muestras de los jóvenes nadadores. Los autores también agradecen a los padres por aceptar la participación de sus jóvenes nadadores en el estudio. Finalmente, un agradecimiento especial también a los participantes del estudio.

Financiamiento de acceso abierto proporcionado por The Science, Technology & Innovation Funding Authority (STDF) en cooperación con The Egyptian Knowledge Bank (EKB). Esta investigación no recibió ninguna subvención específica de agencias de financiación en los sectores público, comercial o sin fines de lucro.

Departamento de Microbiología e Inmunología, Facultad de Odontología, Universidad de Pharos en Alejandría, Alejandría, Egipto

Faika Hassanein

Departamento de Química Farmacéutica, Facultad de Farmacia, Universidad de Pharos en Alejandría, Alejandría, Egipto

Inas M. Masoud

Departamento de Farmacología y Terapéutica, Facultad de Farmacia, Universidad de Pharos en Alejandría, Alejandría, Egipto

Zeinab M.Awwad

Departamento de Entrenamiento de Deportes Acuáticos, Facultad de Educación Física, Universidad de Alejandría, Alejandría, Egipto

Hussin Abdel-Salam y Mohamed Salem

Departamento de Salud Tropical, Instituto Superior de Salud Pública, Universidad de Alejandría, Alejandría, Egipto

Amany I. Shehata

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Correspondencia a Faika Hassanein.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

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Reimpresiones y permisos

Hassanein, F., Masoud, IM, Awwad, ZM et al. Anomalías bioquímicas y biológicas inducidas por infecciones intestinales microbianas y sus efectos en jóvenes nadadores egipcios. Informe científico 13, 4597 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-31708-3

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Recibido: 28 de septiembre de 2022

Aceptado: 16 de marzo de 2023

Publicado: 21 de marzo de 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-31708-3

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