As doenças transmitidas por alimentos são classificadas em três categorias principais com base no mecanismo de patogênese. As infecções de origem alimentar ocorrem quando microrganismos patogênicos vivos são ingeridos, colonizam o trato gastrointestinal e causam doenças por meio de invasão ou produção de toxinas no interior do hospedeiro. As infecções bacterianas comuns incluem Salmonella (não tifóide), Campylobacter jejuni e Escherichia coli patogênica. Infecções virais como norovírus e hepatite A também são classificadas como infecções. Os períodos de incubação são normalmente de 12 a 72 horas e os sintomas incluem diarreia, febre, cólicas abdominais e vômitos, que duram vários dias.
As intoxicações alimentares resultam da ingestão de toxinas pré-formadas produzidas por microrganismos nos alimentos antes do consumo. Clostridium botulinum produz neurotoxina botulínica em alimentos com baixo teor de ácido enlatados inadequadamente, causando uma síndrome de paralisia grave com incubação de 12 a 36 horas. A enterotoxina de Staphylococcus aureus é estável ao calor e causa vômitos e diarreia de início rápido (1-6 horas). A toxina emética do Bacillus cereus (cereulide) é pré-formada em pratos de arroz e massa. Como a toxina já está presente, cozinhar os alimentos após a formação da toxina não elimina o risco de doença.
As toxicoinfecções ficam entre infecções e intoxicações. O patógeno é ingerido e então produz toxina no trato gastrointestinal. Clostridium perfringens tipo A produz enterotoxina durante a esporulação no intestino delgado, causando diarreia aquosa 8 a 16 horas após a ingestão. O tipo diarreico Bacillus cereus produz enterotoxinas no intestino. Vibrio cholerae e E. coli enterotoxigênica (ETEC) também produzem enterotoxinas no intestino após a colonização.
A investigação de surtos depende da distinção destes mecanismos. Períodos de incubação curtos com vômitos sugerem intoxicação, enquanto incubações mais longas com febre indicam infecção. A confirmação laboratorial requer a detecção do patógeno nas fezes (para infecções e toxicoinfecções) ou da toxina nos alimentos (para intoxicações). Sistemas de vigilância como o PulseNet (tipagem PFGE e WGS) rastreiam cepas de surtos. As estratégias de prevenção diferem em conformidade: prevenir a contaminação e o crescimento de intoxicações, versus cozinhar adequadamente e prevenir a contaminação cruzada por infecções. As infecções alimentares clássicas incluem Salmonella e Campylobacter, enquanto a intoxicação é exemplificada por Clostridium botulinum. Norovírus e Hepatite A representam infecções virais transmitidas por alimentos com epidemiologia distinta.