LAS ENTEROBACTERIAS (Parte 7)

Género Morganella

Morganella, pertenece a la familia Enterobacteriaceae y hasta el momento, presenta una sola especie: morganii. Inicialmente, Morganella morganii recibió el nombre de Proteus morganii, pero por estudios genéticos, se le sacó del género Proteus y se creo el género Morganella.

Este último género, presenta un INVIC: + +  -  - , es capaz de hidrolizar la urea, tiene una movilidad variable a 37° C y produce ácido y gas a partir de la glucosa. Además, es capaz de reducir los nitratos a nitritos, de fermentar la manosa y como todos los integrantes de la familia Enterobacteriaceae, es oxidasa negativo.

Las cepas de Morganella morganii, crecen bien en los medios de aislamiento primarios como el agar sangre y el agar McConkey, no son hemolíticas y usualmente no producen el fenómeno de "swarming" como Proteus. En épocas recientes, se propuso la creación de una sub clasificación de este género en dos sub especies: Morganella morganii ssp. morganii y Morganella morganii ssp. sibonii.

M. morganii, es causa conocida de infecciones del tracto urinario y fuera del tracto urinario, puede producir diversos tipos de infecciones. Por otra parte, se le ha relacionado como un patógeno entérico, sin embargo aquí, su papel etiológico es dudoso.  En forma reciente, se documentó un caso de una corioamnionitis y sepsis asociada, caso complicado con un síndrome de distress respiratorio, además de infecciones en el recién nacido.

Este agente, rara vez es causa de infecciones invasivas en personas inmunocompetentes, pero sí puede ser una causa probable de infecciones nosocomiales en personas irimunocomprometidas. Esta bacteria, presenta una resistencia intrínseca a la polimixina, ampicilina y a cefalotina y se ha documentado que es capaz de producir una beta lactamasa inducible o la beta lactainasa de efecto expandido.

Todo esto, claro está, cuando el agente se ve expuesto a un agente inductor y las enzimas producidas, hidrolizan a las penicilinas y cefalosporinas de efecto expandido. Generalmente, estas bacterias dejan de producir la enzima cuando el agente inductor es removido, aún cuando, algunas cepas mutan a un estado de continua producción de beta lactamasa. Todo esto nos habla de un agente con una alta resistencia antimicrobiana, tanto natural (intrínseca) como adquirida.

Género Providencia

Providencia rettgeri (antes Proteus rettgeri) es una bacteria móvil perteneciente al género Providencia, que junto a Proteus y Morganella forman la tribu Proteeae o Pro. Componente normal de la flora colónica en el hombre, se diferencia de otras especies de Providencia en que hidroliza rápida y abundantemente la urea pero no metaboliza a la lactosa como los otros integrantes de Enterobacterias.

Como patógeno humano se ha descripto como causante de infecciones urinarias, sobre todo en pacientes mayores y con catéteres uretrales, y en infecciones de heridas en pacientes inmunodeprimidos y quemados. A diferencia de P. stuartii son muy escasas las publicaciones de bacteremias causadas por este microorganismo.

En una revisión bibliográfica en PubMed utilizando los términos ''Bacteriemia y Providencia rettgeri'' aparecen sólo 2 casos de sepsis fatal en probable relación a contaminación de hemoderivados y algún caso aislado en grandes series de bacteriemias.

Por otra parte, Providencia alcalifaciens es un miembro bastante semejante al anterior y perteneciente también a la familia Enterobacteriaceae.

Hay informes que P. alcalifaciens puede causar diarrea, pero el mecanismo por el que la causa no es bien conocido. El modelo de condensación de la actina era diferente del producido por la toxina enteropatogénica de Escherichia coli pero similar a Shigella flexneri. Se concluye que algunas algunas subespecies de P. alcalifaciens son los enteropatogénicos y que ellos causarían los cuadros de diarrea invadiendo el epitelio de la mucosa intestinal.

Género Yersinia

Este género comprende varias especies entre ellas Yersinia pestis, agente de la Peste Negra o Plaga Bubónica o Neumónica, comúnmente llamada la Muerte Negra, enfermedad de los roedores, trasmitida ocasionalmente al hombre por las pulgas, con pandemias históricas desde el siglo VI, donde mató a un tercio de la población en Europa. Luego de la Edad Media ha habido brotes en diversas partes del mundo, sobre todo en relación con las guerras.

Se han denunciado en 1995 y comienzos de 1996 casos en India, Madagascar y otros países africanos, en Brasil y Perú. Y. pestis es endémica en algunas regiones tales como Irán y el oeste de Estados Unidos. Otra especie, Y. enterocolitica es muy ubiquitaria, se ingiere con agua o alimentos contaminados. Algunos biotipos están relacionados con enterocolitis en el hombre. Raramente presenta infecciones sistémicas. Sin embargo, las bacterias atraviesan con frecuencia la mucosa y se multiplican en los nódulos linfáticos mesentéricos. Debido a los intensos dolores abdominales el cuadro puede confundirse con apendicitis. Ocasionalmente puede haber una artritis reactiva 2 a 6 semanas luego de la infección. Esto se ve frecuentemente en pacientes con antígeno HLA-B27 de histocompatibilidad. Cepas virulentas de las 2 especies poseen al menos un gran plásmido de virulencia.

Y. enterocolitica es una bacteria pequeña de forma redonda y Gram-negativa, la cual es aislada frecuentemente de los especímenes clínicos tales como las heridas, las heces fecales, el esputo o las glándulas linfáticas mesentéricas. Sin embargo, no forma parte normal de la flora humana. Por otro lado, Y. pseudotuberculosis ha sido aislada del apéndice infectado en los humanos.

Ambos organismos han sido aislados frecuentemente de los animales, tales como los cerdos, las aves, los castores, los gatos y los perros. Solamente la bacteria Y. enterocolitica se ha encontrado en muestras ambientales de lagunas y lagos, y en alimentos como la carne, los helados y la leche. La mayoría de los organismos aislados no han sido catalogados como patógenos. El nombre de la enfermedad causada por este microorganismo es yersiniosis.

Existen tres especies patogénicas dentro del género Yersinia, pero sólo Y. enterocolitica y Y. pseudotuberculosis causan gastroenteritis. Hasta el momento, se han reportado muy pocos casos de brotes causados por Y. pseudotuberculosis, como por ejemplo las presentadas en Japón, donde se reportaron infecciones en humanos transmitidas por alimentos y por aguas contaminadas.

La yersiniosis se caracteriza generalmente por síntomas tales como la gastroenteritis con diarrea y/o con vómito; sin embargo, la fiebre y el dolor abdominal son los síntomas que la definen. Las infecciones causadas por Yersinia son similares a la apendicitis y a la linfadenitis mesentérica, pero esta bacteria también puede causar infecciones en otras áreas como en las heridas, en las articulaciones y en el tracto urinario.

La dosis infecciosa es desconocida. La aparición de la enfermedad se da entre las 24 y 48 horas después de la ingestión, la cual es la ruta usual de infección (los alimentos y las bebidas son los vehiculos de transmisión). El diagnóstico de la yersiniosis se inicia con el aislamiento del microorganismo a partir de las heces fecales, de la sangre, o del vómito de la víctima, y a veces la muestra es tomada durante la apendicectomía. La confirmación se realiza con el aislamiento y la posterior identificación bioquímica y serológica de Y. enterocolitica, provenientes tanto del hospedero humano como del alimento ingerido. Se ha reportado que la diarrea ocurre en el 80% de los casos; y que los síntomas más confiables son el dolor abdominal y la fiebre.

Dada la dificultad para el aislamiento de yersiniae de las heces fecales, muchos países dependen de la serología. Para ello, a los pacientes críticos y convalecientes se les realiza un análisis en busca del serotipo de Yersinia spp. sospechoso.

Las cepas de Y. enterocolitica se pueden encontrar en las carnes (de cerdo, la de carne de vaca, la de cordero, etc.), en las ostras, el pescado, y la leche cruda. La causa exacta de la contaminación de los alimentos es desconocida. Sin embargo, la prevalencia de este organismo en el suelo y el agua, así como también en ciertos animales como los castores, los cerdos, los conejos y las ardillas, ofrece grandes oportunidades para que este organismo ingrese a la cadena alimentaria. La falta de higiene de los manipuladores de alimentos y las técnicas de esterilización inadecuadas, además del almacenamiento inapropiado, son también importantes fuentes que contribuyen a la contaminación.



La Yersinia es sensible al calor y como resultado morirá durante el calentamiento (mayor a 70°C). L as principales causas de infección son el consumo de los alimentos crudos o parcialmente cocidos y así como la contaminación cruzada, que ocurre cuando los productos cocidos entran en contacto con los materiales crudos o contaminados (tablas para cortar). Por esta razón, la cocción adecuada y la higiene en el manejo de los alimentos pueden prevenir las infecciones causadas por Yersinia en una gran medida.

Las poblaciones más susceptibles a la enfermedad principal y a sus posibles complicaciones son las más jóvenes, también los débiles, los ancianos y las personas que se encuentren bajo terapias inmunodepresivas.

El nombre del género Yersinia viene dado por su descubridor, en 1894, Alexandre Yersin, bacteriólogo franco-suizo del Instituto Pasteur. Originalmente, este microorganismo fue denominado Pasteurella pestis, pero en el año 1967 fue renombrado como Yersinia pestis en honor a su descubridor.

Yersinia pestis es un agente infeccioso que ha sido directamente responsable de más muertes humanas que cualquier otra enfermedad infecciosa, salvo la malaria. Ha originado diversas pandemias a lo largo de la historia, entre las que cabe destacar: la Plaga de Justiniano (541-542 dC), que asoló Asia, el norte de África, Arabia y parte de Europa; la Peste Negra (1347-1351 dC), que acabó con la vida de un tercio de la población de Europa; y la Tercera Pandemia (1855-1959), que comenzó en China e India y terminó por extenderse por el resto de Asia, África y América.

El papel de Y. pestis en la Peste Negra se ha debatido entre los historiadores; algunos han sugerido que la Peste Negra se propagó muy rápido para haber sido causada por Y. pestis. Se ha encontrado ADN de Y. pestis en los dientes de aquellos que murieron de Peste Negra pero, sin embargo, cadáveres medievales que murieron de otras causas no dieron positivo a Y. pestis. Esto sugiere que Y. pestis fue un factor que contribuyó a las plagas europeas, pero probablemente no el único. Es posible que las presiones selectivas inducidas por la plaga puedan haber cambiado el modo en que el patógeno se manifiesta en humanos, seleccionándose en contra de individuos o poblaciones que eran más susceptibles.

• Yersinia pestis, agente de la denominada peste bubónica o peste negra, que asoló Europa a mediados del siglo XIV. Esta especie presenta tres subespecies: Y. pestis antiqua, Y pestis medievalis y Y. pestis orientalis.
• Yersinia pseudotuberculosis, agente de una enfermedad parecida a la tuberculosis que afecta a los nódulos linfáticos en animales y raramente en humanos.
• Yersinia enterocolitica, agente de ciertas infecciones intestinales (a veces también sistémicas) en humanos y animales.

El género Yersinia pertenece a las bacterias Gram-negativas aeróbicas facultativas con metabolismo fermentativo. Es un cocobacilo de tinción bipolar similar a otras Enterobacterias. Durante el proceso infeccioso genera viscosidad antifagocítica. El organismo presenta motilidad cuando es aislado, pero pierde esta capacidad mientras permanece en el mamífero húesped. La peste es una enfermedad natural de los roedores, siendo las ratas el principal reservorio de la enfermedad. Tras ser infectadas, la mayoría de las ratas mueren, pero un pequeño porcentaje consigue sobrevivir, quedando como una fuente de Y. pestis.

Las ratas son infectadas a través de un vector, que en este caso es la pulga de rata (Xenopssylla cheopis). La pulga chupa la sangre de un animal infectado e ingiere a la vez células de Y. pestis, las cuales se multiplican en el intestino de la pulga y serán transmitidas a otra rata en la siguiente picadura de la pulga. La enfermedad se irá extendiendo de forma que la mortalidad entre las ratas se hace tan elevada que la pulga busca nuevos hospedadores, entre los que se encuentra el hombre.

A continuación se exponen los tres tipos de infecciones a las que puede dar lugar Yersinia pestis:

Peste bubónica: En el tipo de infección más común. Una vez que las células bacterianas han sido introducidas mediante la picadura de una pulga dentro de un ser humano, las células bacterianas se desplazan por el torrente sanguíneo hasta los nódulos linfáticos donde generan pequeñas hinchazones denominadas bubones, que están llenos de partículas bacterianas. La cápsula viscosa que rodea a las células de Y. pestis evita que estas sean fagocitadas por los macrófagos.

En poco tiempo, los nódulos linfáticos periféricos se ven invadidos por bubones secundarios, hasta que se rompen y las células pasan de nuevo al torrente circulatorio, pero ahora en un número mucho más elevado, lo que causa una septicemia generalizada.

En este estado, se producen múltiples hemorragias que dan lugar a manchas negras sobre la piel, procesos de gangrena en los extremos distales de las extremidades, fuerte dolor en nódulos linfáticos, postración, shock y delirio. Si la peste no es tratada antes del estado septicémico, la muerte sobreviene al cabo de 3-5 días.

Peste Neumónica: Este tipo de infección se produce cuando las células de Y. pestis son inhaladas directamente, o bien llegan a los pulmones durante la peste bubónica. La infección suele transcurrir sin síntomas hasta los dos últimos días del proceso infectivo, en los cuales se emiten gran cantidad de esputos con sangre. En ausencia de tratamiento la muerte sobreviene en 2-3 días.

Peste septicémica: Esta infección implica una rápida dispersión de Y. pestis por todo el cuerpo, a través del torrente circulatorio, sin tiempo para que se formen los bubones. La muerte suele sobrevenir en 1 día, por lo que habitualmente no da tiempo a ser diagnosticada.

Las células de Y. pestis producen ciertas moléculas antigénicas que contribuyen en mayor o menor medida al proceso de la enfermedad.

• En la pared bacteriana se encuentran unos complejos de proteína-lipoproteína, denominados antígenos VW y F1, cuya función es evitar la fagocitosis por parte de los macrófagos y otras células fagocíticas.
• Las cepas virulentas de Y. pestis producen y secretan una exotoxina denominada toxina murina (debido a su extrema toxicidad para el ratón), cuyo modo de acción se basa en inhibir la respiración, bloqueando las reacciones de transporte de electrones en las mitocondrias, a nivel de la coenzima Q. Aunque no está claro que la toxina murina esté implicada en la patogénesis de la peste humana, los síntomas que produce en el ratón son similares a los que produce en humanos.
• Y. pestis también produce una endotoxina altamente inmunogénica que puede dar lugar a una potente respuesta inmune en humanos.
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Y. pestis presenta resistencia natural a la penicilina, pero la mayoría de las cepas son sensibles a la estreptomicina, el cloranfenicol y las tetraciclinas. Actualmente hay ciertas evidencias de la sensibilidad de Y. pestis a gentamicina y doxiciclina. Si el tratamiento se inicia rápidamente, la mortalidad de la peste bubónica puede reducirse hasta el 1-5% de los infectados. La peste neumónica y septicémica también puede tratarse, pero suelen progresar tan rápidamente que los antibióticos siempre llegan tarde.

Bacilos Gram (-) no fermentadores

Este gran grupo de bacilos Gram negativos incluye a gérmenes pertenecientes a diferentes familias y otros géneros de incierta clasificación. Pseudomonas, Flavobacterium, Alcaligenes, Acinetobacter, son algunos de ellos, en general desprovistos de grandes atributos de virulencia demostrables, no producen enfermedad en el individuo sano pero pueden comportarse como oportunistas en enfermos inmunodeprimidos.

De las numerosas especies de Pseudomonas descritas sólo unas pocas tienen importancia en patología humana. Pseudomonas mallei y P.pseudomallei causan enfermedad severa en el hombre pero se aíslan raramente en el Hemisferio Occidental. Por otra parte P. cepacia es un oportunista poco frecuentemente asociado con enfermedad en el hombre.

Nos referiremos en particular a la especie Pseudomonas aeruginosa por su frecuencia en patología humana y estar mejor estudiada que otros. Es un microorganismo versátil, ampliamente distribuido en el suelo, agua, plantas e intestino de animales. Puede causar enfermedad en el hombre, ciertos animales, plantas e insectos.

El agua contaminada puede ser una fuente de infección para el hombre. Es susceptible a la desecación, pero sus habilidades metabólicas le permiten sobrevivir y multiplicarse en líquidos y ambientes húmedos de los hospitales. Sus requerimientos nutricionales son variados, se ha aislado P. aeruginosa de aguas termales, e incluso de soluciones desinfectantes en el hospital.

Las infecciones humanas están la mayoría restringidas a los pacientes hospitalizados que adquieren el microorganismo de fuentes ambientales (infección exógena) por contacto con vectores humanos o inanimados. P. aeruginosa desarrolla bien en medios simples, utilizándose para su aislamiento los medios de cultivo de uso corriente en el laboratorio clínico.

La identificación de cepas de P. aeruginosa típicamente productoras de pigmento no es difícil, pero las cepas no pigmentadas pueden presentar un problema. La mayoría se identifican por la producción de un pigmento, pyocyanina (Bacilo piociánico), soluble en agua, azul, no fluorescente. P. aeruginosa produce además otro pigmento, pyoverdina, soluble en agua, verdeamarillento, fluorescente; otras especies del género Pseudomonas también producen pyoverdina. Otros pigmentos, menos frecuentes pueden ser producidos por P. aeruginosa. La morfología colonial y el olor frutado de aminoacetofenona son elementos de una identificación sencilla, y aunque existen caracteres de identificación confirmatorios, son de uso poco corriente.

Son bacilos Gram negativos, rectos o ligeramente curvos, móviles, con un solo flagelo polar. Oxidasa y catalasa positivas, aerobias estrictas, no fermentan glucosa, utilizan diversos azúcares oxidativamente con producción de ácido. Uno de los caracteres más constantes es su capacidad de desarrollar a 42ºC. Producen varias enzimas, proteasas, lipasas, lecitinasas.

Las defensas inespecíficas del huésped son en general suficientes para prevenir la infección por P. aeruginosa, pero brechas en esta barrera permiten a P. aeruginosa invadir y causar infecciones de diversa gravedad. Producen el 10% de las infecciones nosocomiales, infectan heridas y quemaduras y causan infecciones pulmonares, sobre todo neumonía nosocomial e infecciones respiratorias en pacientes con fibrosis quística.

La fibrosis quística es una enfermedad genética asociada a un defecto en la secreción de cloro, caracterizada por la producción de mucina con una alteración de su composición iónica, inusualmente espesa. Esto lleva a una menor eficiencia de la mucina para limpiar las bacterias del pulmón y las vías aéreas y puede impedir el movimiento de las células fagocíticas. Estos hechos explican la susceptibilidad de los pacientes con fibrosis quística a la colonización con P. aeruginosa. Si los enfermos son tratados los síntomas pueden desaparecer pero las bacterias permanecen, presentando infecciones recurrentes. Las condiciones del paciente se ven agravadas con la infección a P. aeruginosa por las dificultades terapéuticas que se plantean debido a su alta resistencia a los antimicrobianos.

P. aeruginosa posee los mismos tipos de factores de virulencia que otras bacterias capaces de causar enfermedad en el hombre inmunocompetente. Pero algo interesante es ¿por qué P. aeruginosa no es un patógeno franco y es sólo capaz de producir infecciones oportunistas?

Es probable que P. aeruginosa sea ineficiente en su habilidad para llevar a cabo los primeros pasos de la infección; puede colonizar pero no invadir piel y mucosas sanas y tampoco dar infecciones persistentes con producción concomitante de factores tóxicos que dañen los tejidos del huésped.

Adhesinas. Produce dos tipos de adhesinas proteicas, pili y adhesinas no pili. Los pili son pili tipo 4 similares a los de N. gonorrhoeae y se parecen también a los pili Tcp de V. cholerae. Permiten a la bacteria adherirse a las células epiteliales, preferentemente a receptores asialo-GM1. P. aeruginosa produce una neuraminidasa que saca los residuos de ácido siálico de GM1, creando sitios de unión para la pilina.

Por otra parte, P. aeruginosa es capaz de unirse a la mucina y lo hace por medio de las adhesinas no pili. Además del gen que codifica para la proteína estructural del pili otros genes codifican proteínas ensambladoras y reguladoras. Exoenzima S. Es una enzima excretada que puede actuar como exotoxina. Tiene actividad de ADPribosilación como otras toxinas, pero aplicada en forma exógena no daña las células del huésped.

Al igual que la toxina colérica intervienen proteínas de las células del huésped en la activación de la toxina para lograr su máxima actividad. Se sostiene que actuaría dificultando la acción de los fagocitos lo que facilitaría la sobrevida de P. aeruginosa en el torrente sanguíneo y órganos. En el pulmón actuaría inhibiendo la muerte intrafagocítica de las bacterias y promoviendo la infiltración fagocítica en el área. También puede presentar efecto tóxico directo en los pulmones.

Exotoxina A. Esta exotoxina tiene el mismo mecanismo que la toxina diftérica. Es una toxina A-B con tres unidades funcionales:

- dominio R (región de unión al receptor celular),

- dominio T (región que media la translocación de la porción enzimática al interior de la célula),

- dominio C (región catalítica).

Los dominios R y T se localizan en la cadena B y el dominio C en la cadena A. La cadena A es enzimáticamente activa por ADPribosilación del factor de elongación 2 (EF-2) de la síntesis proteica, que lo vuelve inactivo. Su receptor es una glicoproteína de las células del hospedero. La mayoría de los aislamientos clínicos la producen, y actuaría produciendo daño en los tejidos y disminuyendo la actividad de los fagocitos.

Elastasas. Elastina es el 30% de las proteínas del tejido pulmonar. Está también presente en la pared de los vasos sanguíneos. Es responsable de las propiedades elásticas de estos órganos que se expanden y contraen. P. aeruginosa tiene actividad elastolítica, produce dos enzimas que actuarían concertadamente: LasA y LasB. LasA actuaría clivando la elastina y permitiendo la acción de LasB, que es una zinc metaloproteasa, uno de cuyos substratos es la elastina.

Estas enzimas actuarían en las etapas tempranas de la enfermedad, por daño directo de los tejidos pero no en infecciones crónicas, debido a la presencia de anticuerpos antielastasas. También pueden intervenir degradando componentes del complemento e inhibidores de 1 proteinasa (inhibe el daño de los tejidos por las proteasas de los polimorfonucleares (PMNs)). En las infecciones crónicas, altos niveles de anticuerpos producidos pueden llevar a la formación de complejos inmunes y su depósito en el pulmón activar complemento y atraer PMNs. Los PMNs producen su propia elastasa, más potente que LasA-LasB.

Pequeñas cantidades de LasA pueden facilitar la degradación de la elastina pulmonar causada por la elastasa de los PMNs. Otras enzimas extracelulares. Produce varias enzimas además de las mencionadas. Una lipasa alcalina y dos fosfolipasas, no bien estudiadas. Por otra parte, pyocianina puede funcionar como factor de virulencia. Puede dañar el tejido endotelial in vitro, lo que sugiere una acción in vivo.

Un atributo de virulencia muy interesante es la producción de alginato. Es un polímero de ácido mannurónico y gulurónico que forma un gel viscoso alrededor de la bacteria. Las colonias que lo producen tienen aspecto mucoide. Para las bacterias marinas esto es un atributo importante para su supervivencia. P. aeruginosa ha adaptado esto a su supervivencia en el pulmón. En medios de cultivo ricos pierde esta propiedad.

Esta capa que rodea a la bacteria y a las colonias de bacterias en el pulmón puede actuar como adhesina y probablemente previene la ingestión fagocítica de la bacteria. Los genes que intervienen en su codificación están agrupados en un sector del cromosoma y organizados en un operón, poseen un sistema de regulación extremadamente complejo.

El LPS también varía durante la transición mucoide – no mucoide. En cepas no mucoides el antígeno O del LPS tiene cadenas largas y carga negativa mientras que las cepas mucoides tienen cadenas más cortas y una composición de azúcares que lo hacen mucho más neutro; esto sería importante en la alta resistencia a algunos antibióticos que presenta P. aeruginosa, situación problemática en pacientes internados, pero dramática en los pacientes con fibrosis quística, que muchas veces presentan infecciones por P. aeruginosa resistente a todos los antibióticos disponibles.