miércoles, 26 de octubre de 2016

ENTEROBACTERIAS (Parte 3)

“Mantener la buena salud del cuerpo es un deber, por lo que no debemos descuidar el conocimiento y mantener nuestra mente fuerte y clara. El agua rodea la flor de loto, pero no moja sus pétalos.” (Buda)






ENTEROBACTERIAS (Parte 3)








Género Shigella

Estas son bacterias estrictamente humanas. Como sucede frecuentemente esta adaptación, se producen pérdidas de funciones. Shigella,  que por hibridación se encuentra tan cercana a E.coli que podrían todas pertenecer a una misma especie, a diferencia de ésta es auxótrofa, inmóvil, poco glucidolítica y prácticamente no produce gas en la fermentación de la glucosa. Shigella, que debe su nombre al científico japonés Kiyosi Shiga (1871 - 1957) que la descubrió en 1897, es un tipo de bacteria que puede infectar el aparato digestivo. Hay cuatro grupos diferentes de Shigella que pueden infectar a los humanos, algunos de ellos provocan una enfermedad leve y otros, cuadros más graves.




En base a los caracteres bioquímicos y antigénicos, estas 4 especies: S. dysenteriae, S. flexneri, S. boydii y S. sonnei, se subdividen en serotipos sobre la base de un factor somático O característico. Shigella produce una enfermedad inflamatoria aguda del colon con diarrea sanguinolenta, Shigelosis, que en su presentación más característica se manifiesta como una disentería. Este síndrome clínico está caracterizado por deposiciones de poco volumen con mucus, pus y sangre; cólicos y tenesmo, acompañados de fiebre. Se transmite de persona a persona directamente por las manos contaminadas o indirectamente por alimentos o agua contaminados con heces humanas. Se necesita una dosis infectante pequeña para causar enfermedad; frecuentemente unas pocas centenas de bacterias ingeridas son suficientes para provocarla. 






Género Salmonella


Son bacterias que, para la mayoría de los serotipos, habitan el intestino del hombre y los animales. Hay algunos de ésos serotipos que se encuentran adaptados a una sola especie animal, como por ejemplo Salmonella typhi, responsable de la Fiebre Tifoidea que se encuentra solamente en el hombre. 



El género Salmonela se nombra después de que el bacteriólogo americano Daniel E. Salmon, junto con algunos colegas, aislara en 1886 bacterias de cerdos (ahora conocida como Salmonella choleraesuis) que consideraban eran la causa de la fiebre de los cerdos (peste porcina). Daniel E. Salmon (1850-1914), organizador de la oficina (los E.E.U.U.) de la industria animal, y director de la misma desde 1884 hasta 1905, fundó la Universidad Veterinaria Nacional (NVC) de los Estados Unidos en 1892.




Las características patogénicas son tan variadas como su hábitat natural. Se pueden dividir según las presentaciones clínicas en:

a. Formas digestivas: Gastroenteritis, es la sintomatología más frecuente de los cuadros clínicos causados por Salmonella. Estas son las diarreas del niño pequeño y las clásicas toxiinfecciones alimentarias, consecutivas a la ingestión de alimentos contaminados con una cepa de Salmonella.
b. Formas septicémicas, graves, prototipo de las cuales es la Fiebre Tifoidea.
c. Formas diversas de gravedad variable: meningitis, osteítis, etc., mucho menos frecuentes.

La clasificación de Salmonella es compleja. Dentro del género Salmonella prácticamente una única especie tiene importancia en patología humana y animal y una única subespecie llamada Salmonella enterica subespecie enterica, pero se describen aproximadamente 2000 serotipos dentro de esta subespecie, por lo que corrientemente se los llama por el nombre del serotipo, por ejemplo Salmonella Typhi ya mencionada o Salmonella enteritidis.




Salmonella es móvil y salvo los serotipos bien adaptados a una especie animal son prototrofos (Cepa capaz de crecer en medio mínimo. Organismo que no requiere otros elementos nutritivos distintos a los del tipo silvestre del cual derivan. Se presenta especialmente en cepas de bacterias, algas y hongos. Su clasificación depende de los factores de crecimiento, que son aquellos elementos tales como las vitaminas, aminoácidos, purinas y pirimidinas. Si el organismo los necesita tomar del medio y no puede sintetizarlo hablamos de auxotrofos. Si por el contrario puede sintetizarlos hablamos de prototrofos). Desde el punto de vista antigénico, poseen antígenos O somáticos, antígenos de envoltura y antígenos flagelares H con dos especificidades antigénicas expresadas alternativamente como ya fue descrito. Los síntomas aparecen 6 a 24 horas luego de la ingestión del alimento o agua contaminados y pueden durar hasta una semana o más. Náuseas, vómitos, dolor abdominal y diarrea, son los síntomas principales. La severidad varía de una persona a otra, pudiendo llegar a presentar dolores que hagan pensar en apendicitis y diarreas severas inclusive con sangre. La infección puede volverse sistémica. La infección sistémica es más frecuente en lactantes o enfermos inmunocomprometidos (cáncer, SIDA). En general se trata de una enfermedad molesta pero poco peligrosa, aunque durante los grandes brotes se ven algunos enfermos graves y pueden morir algunos pacientes.



S. enteritidis y S. typhimurium son los serotipos más frecuentes aislados en toxiinfecciones alimentarias. Diversos alimentos están involucrados. Derivados cárnicos y huevos son algunos de los más frecuentes. Técnicas modernas en la cría de las aves, hacinamiento, dietas hiperproteicas llevan a altos niveles de portación intestinal de Salmonella. En los mataderos es frecuente la contaminación de las carcasas y de las superficies de los huevos. Se ha demostrado también la transmisión transovárica de Salmonella de las gallinas a sus huevos. La idea de que huevos de cáscara sana son seguros es por lo tanto falsa. La enfermedad resulta del consumo de alimentos contaminados mal cocidos o de contaminación cruzada con alimentos crudos en las cocinas.  Otra forma de propagación de la enfermedad, no desdeñable, dejando de lado las toxiinfecciones alimentarias es la transmisión interhumana, de persona a persona por medio de las manos contaminadas. S. typhi es el serotipo específico que causa la Fiebre Tifoidea.




El hombre la adquiere por consumir alimentos o agua contaminados por heces humanas. La contaminación de los alimentos puede también ocurrir durante su preparación con manipuladores de alimentos portadores de S. typhi y que eliminan gran número de bacterias en sus materias fecales. 
Infectados asintomáticos y portadores que han padecido la enfermedad previamente son los que mantienen la fuente de infección. En los países desarrollados y aquellos que han logrado buenos niveles de saneamiento y educación no es un problema de Salud Pública. El período de incubación es de 1 semana a 1 mes. Puede presentar diarrea. Posteriormente el paciente presenta fiebre y anorexia que puede durar hasta 2 o 3 semanas. La enfermedad sin tratamiento antibiótico puede llevar al paciente a la muerte. Es sorprendente lo limitado del conocimiento en la patogenia de las infecciones causadas por Salmonella. S. typhi atravesaría la mucosa por medio de las células M, se multiplicaría en la submucosa y de allí se diseminaría. Las bacterias se multiplican en hígado y bazo y pasarían desde allí a la circulación general. Se han visto, en otros serotipos, bacterias dentro de las células mucosas absortivas y en macrófagos asociados a la mucosa. No es claro el mecanismo por el que se produce la diarrea.




S. typhimurium produce en el ratón un cuadro muy similar al de la Fiebre Tifoidea en el hombre por lo que se lo ha aceptado como un buen modelo para su estudio. Salmonella al igual que otros patógenos digestivos, induce a las células del huésped a englobarlos, pero parece algo diferente a la fagocitosis inducida de otros patógenos, ya descrita. Luego de adherida la bacteria a la superficie celular, se produce un pliegue en la célula, que la rodea y la introduce en una vesícula de endocitosis. Hay intensa polimerización de actina en la vecindad y luego de introducida, ésta desaparece. La bacteria no escapa de la vesícula ni entra en el citoplasma, se multiplica en este fagosoma para ser posteriormente liberadas. Por otra parte, estas bacterias pueden sobrevivir a la fagocitosis, resisten la muerte por el complemento. Al menos 200 genes se encuentran involucrados. S. typhimurium posee un plásmido de virulencia cuya presencia otorga a la bacteria la capacidad de causar enfermedad sistémica en el ratón.



En S. typhi todos los genes son cromosómicos. Los genes de virulencia de Salmonella están regulados por un gran número de factores ambientales, tales como falta de nutrientes, anaerobiosis, pH, etc. LPS tiene un papel importante en la respuesta inflamatoria durante la invasión de la mucosa y es responsable de los síntomas de la infección sistémica. De salmonella se han identificado cinco islas de patogenicidad, grupos de genes que codifican factores patogénicos y que están implicados en los mecanismos que usa la bacteria para penetrar en las células que infecta. Hace unos años que se viene estudiando estos genes. El Instituto de Alimentos de Norwich (Reino Unido) comunicaba que habían obtenido la imagen completa de la expresión de los genes de Salmonella typhimurium, el serotipo que puede derivar en fiebres tifoideas durante la infección. Los investigadores hallaron que del total de 4.644 genes que forman el ADN de la bacteria, 919 se activaban en la infección y que 400 de ellos tenían una función aún desconocida.


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IMPORTANCIA DE SALMONELLA Y SHIGELLA EN LA SEGURIDAD ALIMENTARIA


Salmonella es el microorganismo patógeno más habitual en las toxiinfecciones alimentarias que se registran en los hospitales de la mayor parte de países de nuestro entorno. Pese a que resiste mal en condiciones ambientales normales, su rápida adaptación al medio donde habita explica su alta frecuencia. Una adecuada higiene personal continúa siendo la mejor medida preventiva. De todos los microorganismos patógenos responsables de toxiinfecciones alimentarias que habitualmente se referencian en la literatura médica, Salmonella es, con toda seguridad, el que ocupa un lugar más destacado. Pero no sólo en los anales médicos copa los índices más altos de incidencia; también en los medios de comunicación es habitual su presencia, sobre todo en verano o coincidiendo con la llegada de los primeros calores. Y cuando ello ocurre, al menos tres son las preguntas que se repiten: ¿es tan peligrosa como se dice?, ¿se puede prevenir? Y lo más importante, ¿se puede eliminar?  Salmonella es una bacteria no demasiado resistente a las condiciones ambientales, en especial a la luz solar intensa, la desecación, concentraciones elevadas de sal o altas temperaturas. Sin embargo, es la responsable de casi la mitad de los casos de infecciones de origen alimentario que se diagnostican en los hospitales. 




La explicación a este fenómeno tiene mucho que ver con la facilidad con que este microorganismo se adapta tanto a animales como al ser humano. En efecto, cuando llega al intestino de cualquier individuo puede colonizarlo, dando lugar a una infección, o simplemente llegar a un equilibrio con otros microorganismos intestinales, sobreviviendo y multiplicándose en los restos de alimentos que van a ir pasando por el tubo digestivo. Tanto las personas enfermas, como los animales y personas no enfermas pero que tienen Salmonella en su intestino, resultan portadoras por un periodo que puede abarcar desde unos pocos meses hasta años. Como consecuencia, la materia fecal de individuos enfermos o incluso de los simplemente portadores, contendrá una elevada concentración de este patógeno. De ahí que una higiene personal adecuada sea la mejor de las medidas preventivas, sobre todo cuando se van a manipular alimentos crudos o procesados para su puesta a la venta o, simplemente, para su consumo inmediato.







Lavarse las manos de forma intensa con agua y jabón abundantes tras la utilización del aseo, antes y después de manipular alimentos frescos o de cambiar de actividad, se convierte en un punto fundamental en el mapa de la prevención de los peligros alimentarios. No hay que olvidar, por otra parte, que durante la manipulación, la contaminación puede proceder de los propios manipuladores, pero también de los alimentos que se están procesando. Por ello es recomendable que se protejan las fosas nasales y la boca con mascarillas, las manos con guantes, y el cabello con gorros adecuados, teniendo en cuenta que estos elementos han de ser cambiados con frecuencia. Cualquier resto orgánico puede constituir un vehículo de diseminación o de multiplicación de este patógeno. Cuando Salmonella llega a los alimentos, puede multiplicarse en cualquier producto fresco a una velocidad muy elevada, ya que puede duplicar su número cada 15 ó 20 minutos si la temperatura es elevada (superior a 20 ºC). Si los alimentos no se refrigeran rápidamente y a baja temperatura (el límite de crecimiento está en 8 ºC) el microorganismo se multiplicará, con el consiguiente riesgo para los consumidores.



El producto que mayoritariamente está implicado en la salmonelosis, la enfermedad causada por este patógeno, son las salsas tipo mayonesa elaboradas con huevo fresco. El huevo puede llevar Salmonella en su cáscara, ya que las gallinas, al igual que otros animales o el ser humano, pueden ser portadoras. En este caso, el microorganismo puede llegar a la superficie de la cáscara por contaminación desde la materia fecal de los animales. Cuando la cáscara está contaminada, la bacteria puede pasar al producto tras cascar el huevo y extender la contaminación a cualquier producto que se elabore con él. Dado que la presencia de este microorganismo en mamíferos de todo tipo es más que frecuente, su erradicación completa se considera como algo prácticamente imposible. De ahí que, de nuevo, deba insistirse en la necesidad de mantener el control a partir de medidas de prevención de la contaminación, en la higiene personal y en adecuadas manipulaciones de productos. Es la única manera de prevenir los brotes de salmonelosis.



La mayoría de las personas infectadas con Salmonella contraen diarrea, fiebre y calambres abdominales de 12 a 72 horas después de la infección. La enfermedad dura de ordinario de 4 a 7 días y la mayoría de las personas se recuperan sin tratamiento. Sin embargo, en algunas personas la diarrea puede ser tan aguda que el paciente necesite hospitalización. En estos pacientes, la infección con Salmonella puede propagarse de los intestinos a la corriente sanguínea y, después, a otras partes del cuerpo y puede ocasionar la muerte a menos que la persona reciba tratamiento expedito con antibióticos. Los ancianos, los lactantes y quienes tienen el sistema inmunológico deteriorado son las personas más susceptibles de contraer una enfermedad grave.




Por lo común, las personas con diarrea se recuperan totalmente, aunque puede llevar varios meses antes de que se normalicen totalmente sus hábitos de deposición. Un pequeño número de personas que son infectadas con la Salmonella 
adquirirán dolor de las articulaciones, irritación de los ojos y dolores al orinar. A esto se conoce por el nombre de síndrome de Reiter. Puede durar meses o años y puede conducir a artritis crónica que es difícil de tratar. El tratamiento con antibióticos no hace diferencia alguna en el hecho de si una persona adquiere o no posteriormente artritis. 
No hay vacuna para prevenir la salmonelosis. Puesto que los alimentos de origen animal pueden estar contaminados con Salmonella, las personas no deberían comer huevos, pollo, o carne que estén crudos o que estén insuficientemente cocinados. Los huevos crudos pueden no ser reconocidos en algunos alimentos tales como la salsa holandesa de fabricación casera, las salsas de ensaladas tipo cesar y otras salsas, tiramisú, el helado de fabricación casera, la mayonesa fabricada en casa, la pasta de pastelillos y la crema de pasteles. El pollo y la carne, incluidas las hamburguesas, deberían cocinarse bien, de forma que no estén rosadas en el interior. Las personas tampoco deberían consumir leche cruda o no pasteurizada ni otros productos lácteos en las mismas condiciones. Las verduras o legumbres deberían lavarse bien antes de consumirlas de ordinario.



Debería evitarse la contaminación cruzada de los alimentos. Las carnes no cocinadas deberían mantenerse separadas de las legumbres, las carnes cocinadas y los alimentos listos para comer. Las manos, los tableros de cortar, los mostradores de cocina, los cuchillos y otros utensilios deberán lavarse bien después de utilizarlos para cortar alimentos no cocinados. Las manos deberían lavarse antes de manipular cualquier alimento y entre la manipulación de artículos alimenticios diferentes. Las personas que tienen salmonelosis no deberían preparar alimentos o servir agua a otros hasta que se haya demostrado que han dejado de ser portadoras de la bacteria Salmonella.



Cada año, unos 40.000 casos de salmonelosis se notifican en los Estados Unidos. Debido a que muchos casos más leves no se diagnostican o notifican, el número real de infecciones puede ser veinte o más veces elevado. La salmonelosis es más común en el verano que en el invierno. Los niños son los más susceptibles de contraer la salmonelosis. Los niños de corta edad, los ancianos y las personas que tienen el sistema inmunológico disminuido son las que tienen mayor probabilidad de contraer infecciones graves. Se estima que cada año unas 1.000 personas mueren de salmonelosis aguda. Una mejor educación de los trabajadores de la industria en los procedimientos básicos de inspección de la seguridad de alimentos y restaurantes puede prevenir la contaminación cruzada y otros errores de manipulación de alimentos que pueden conducir a brotes. Un uso más generalizado de huevos pasteurizados en los restaurantes, hospitales y hogares de ancianos constituye una medida importante de prevención. En el futuro, la irradiación y otros tratamientos pueden reducir en gran medida la contaminación de la carne cruda.




La bacteria Salmonella puede ser encontrada en el exterior de la cáscara de un huevo, debido a que este pasa por el mismo conducto que las heces al ser expulsado del cuerpo de la gallina. Es por esta razón que los huevos son limpiados en la planta de procesamiento; pero a pesar de ello, las bacterias pueden aún estar presentes, por lo que es necesario una apropiada cocción, así como también el correcto lavado de las manos con el fin de prevenir la enfermedad.  Específicamente, la bacteria Salmonella enteritidis puede ser encontrada al interior de un huevo aún así éste no esté rajado o partido, debido a que dicha bacteria está presente en el ovario de la gallina o en el oviducto aún antes de que se forme la cáscara alrededor de la yema y de la clara del huevo. Además, es importante resaltar que la Salmonella enteriditis no necesariamente provoca alguna enfermedad en la gallina. Con la finalidad de prevenir la multiplicación de estos organismos al interior de los huevos, se recomienda su adecuada refrigeración. Los huevos contaminados, deberán ser cocidos por seis minutos para obtener un producto sano. Por ello, nunca se deben servir los huevos crudos o insuficientemente cocidos sea cualquiera su presentación, para obtener así un producto seguro. 



En el adulto sano es una enfermedad autolimitada aunque molesta; en los niños pequeños y de poblaciones marginadas puede ser una enfermedad grave que lleve al niño a la muerte. Se trata de una enfermedad más frecuente en poblaciones con mal saneamiento. Un porcentaje de los enfermos pueden complicarse, presentando alteraciones neurológicas o fallo renal (SUH), esto último cuando se trata de S. dysenteriae. Shigella es un buen modelo de enfermedades en las cuales la bacteria invade las células del hospedero, se replica en el citoplasma de estas células y se disemina de célula a célula. Existen dificultades al no poseer un modelo animal claro, salvo el mono, para estudiar los factores de virulencia. La mayoría de las investigaciones han utilizado cultivos celulares (células HeLa, macrófagos o fibroblastos de pollo), el test de la queratoconjuntivitis de Sereny realizado en el ojo del cobayo y ensayos en asa ileal aislada de conejo. En estudios realizados en células HeLa, la bacteria se adhiere en una primera etapa a las células del hospedero. Probablemente los receptores sean proteínas llamadas integrinas. Esta adherencia provoca reorganización de la actina (proteína mayor del citoesqueleto de la célula del huésped), polimerización y formación de filamentos no solubles en la vecindad de la unión bacteriana. Esto provoca la formación de seudópodos y de esta forma células normalmente no fagocíticas de la mucosa ingieren las bacterias adheridas.



Esta invasión es mejor descrita como fagocitosis inducida. Jugando el papel activo la célula del hospedero, la bacteria tiene un papel relativamente pasivo luego de la estimulación inicial. Luego de ingeridas, las bacterias se liberan de su vesícula de endocitosis y se multiplican en el citoplasma de las células. Posteriormente las bacterias utilizan filamentos de actina en su vecindad y comienzan a moverse a través de la célula del hospedero. Eventualmente las bacterias pueden diseminarse a células adyacentes. Esto se ha llamado Ics (diseminación intercelular, en inglés: intercellular spread). En este movimiento se polimeralizan filamentos de actina en uno de los extremos de la bacteria, creando colas similares a cometas que propelen las bacterias a través del citoplasma.




Una proteína bacteriana alojada en la membrana externa, llamada IcsA se requiere para este movimiento. IcsA se localiza en un extremo de la bacteria y tiene actividad ATPasa. Eventualmente la bacteria puede tomar contacto con la membrana que separa dos células, protruir y escapar a la célula vecina. En trabajos realizados en células polares, Shigella no se une a los polos apicales de estas células diferenciadas. Las integrinas se encuentran solo en la superficie basal de la mucosa. Por lo que otro modelo se ha propuesto para la entrada inicial de Shigella. Esta se haría en tres etapas. En primer lugar Shigella atraviesa la mucosa través de las células M de las placas de Peyer, células fagocíticas naturales cuyo papel principal es tomar antígenos del lumen intestinal por fagocitosis y presentarlos al tejido linfoide subyacente de las placas de Peyer. En una segunda etapa Shigella usa sus invasinas para invadir las células de la mucosa desde abajo, donde están ubicadas las integrinas, para en una tercera etapa diseminarse a células adyacentes, causando la muerte de estas células e inflamación.




La forma como se produce la muerte de las células no está del todo aclarada. Por un lado cuando las bacterias están multiplicándose en forma intracelular disminuyen los niveles de ATP de la célula y aumentan dramáticamente los niveles de piruvato indicando una alteración del metabolismo energético. Por otra parte Shigella puede inducir la muerte celular programada en los macrófagos, un fenómeno llamada apoptosis lo que sugiere otra vía de muerte celular y, por supuesto, de inflamación. LPS contribuiría también al daño celular. La toxina Shiga producida por S. dysenteriae es uno de los factores aun no del todo aclarados. Experimentalmente actúa como enterotoxina pero también como neurotoxina y como citotoxina sistémica. No parece importante ni en la invasión ni en la muerte de las células de la mucosa. Su papel más importante parece estar en una de las complicaciones de las shigellosis, el HUS, donde dañaría las paredes de los vasos sanguíneos.



Muchos de los genes que intervienen en la adherencia, invasión de la mucosa y diseminación se encuentran en un gran plásmido de virulencia. Los genes que intervienen en la invasión son llamados Ipa. Dos de las proteínas codificadas por estos genes, IpaB y IpaC se encuentran expuestas en la superficie de la bacteria y pueden encontrarse libres en el líquido extracelular. Otras proteínas no están aún bien estudiadas. IpaB no sólo intervendría en la invasión sino que también lo haría en la liberación en el citoplasma por lisis de las vesículas, probablemente por formación de poros en la pared de las mismas. Algunos loci cromosómicos contribuyen a la invasión pero codifican sobretodo proteínas reguladoras. Otros genes involucrados en las etapas posteriores de la patogénesis de Shigella se encuentran también en el cromosoma (por ejemplo: toxina Shiga).


Shigella puede provocar diversos síntomas. Algunas personas con una forma leve de la enfermedad sólo tienen heces blandas y acuosas, y otras no presentan ningún síntoma. Otras desarrollan una enfermedad más grave conocida como disentería, con retortijones, fiebre alta, pérdida de apetito, náuseas, vómitos y diarrea, que puede contener mucosidades y sangre. Algunos niños con formas graves de infección por Shigella pueden requerir hospitalización. La principal complicación es la deshidratación (un nivel de líquidos en el cuerpo anormalmente bajo). En contadas ocasiones, las bacterias del tipo Shigella pueden afectar a otros órganos corporales aparte del aparato digestivo, pudiendo provocar artritis, erupciones cutáneas, insuficiencia renal o problemas neurológicos, como convulsiones, rigidez de cuello, dolor de cabeza, letargo, confusión y alucinaciones. Las infecciones por Shigella son muy contagiosas. Las personas infectadas transmiten la infección a través de las heces. Otras personas se pueden infectar al entrar en contacto con cualquier cosa que se haya contaminado con heces infectadas. Esto incluye los juguetes, las superficies de las habitaciones de descanso e incluso la comida preparada por una persona infectada. Por ejemplo, si un niño toca una superficie contaminada, como un inodoro o un juguete, y luego se mete los dedos en la boca, se puede infectar. Shigella se puede contagiar incluso a través de las moscas que han estado en contacto con heces contaminadas.



Puesto que no hacen falta muchas bacterias de Shigella para provocar una infección, la enfermedad se extiende fácilmente en familias y guarderías. La bacteria también se puede contagiar a través de la red del suministro de agua cuando las medidas higiénicas son insuficientes. El contagio se puede producir a través de las heces de la persona infectada durante aproximadamente 4 semanas, incluso después de que los síntomas obvios de enfermedad hayan remitido (aunque el tratamiento antibiótico puede reducir la excreción de bacterias de Shigella a través de las heces). La mejor forma de evitar el contagio de Shigella es lavándose las manos con jabón frecuentemente y a conciencia. Esto es importante en todos los grupos de edad. A los niños se les debe recordar que se laven las manos, sobre todo después de utilizar el váter y antes de comer. Esto es especialmente importante en los centros de preescolar. También es importante cómo se manipulan, almacenan y preparan los alimentos: los platos fríos deben conservarse en frío y los calientes en caliente para prevenir la proliferación de bacterias. Los síntomas pueden aparecer entre 1 y 7 días después de la exposición, pero suelen ocurrir durante los 2 o 3 días inmediatamente posteriores a la misma. Aunque a veces remite sola al cabo de unos pocos días, la diarrea no tratada puede durar una o dos semanas. De todos modos, los antibióticos pueden acortar la enfermedad.








"SOMOS LO QUE HACEMOS REPETIDAMENTE. EXCELENCIA, POR LO TANTO, NO ES UN ACTO SINO UN HÁBITO"



ARISTOTELES



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viernes, 14 de octubre de 2016

ENTEROBACTERIAS (Parte 2)

“Mantener la buena salud del cuerpo es un deber, por lo que no debemos descuidar el conocimiento y mantener nuestra mente fuerte y clara. El agua rodea la flor de loto, pero no moja sus pétalos.” (Buda)






ENTEROBACTERIAS (Parte 2)




Género Escherichia


Como ya fue mencionado E.coli puede integrar la flora normal, causar diarrea, infección urinaria, meningitis, etc. Pero una cepa que causa diarrea no causará infección urinaria ni meningitis. La versatilidad de este microorganismo está dado porque E.coli ha adquirido conjuntos diferentes de genes de virulencia. Es el indicador sanitario por excelencia y es un excelente ejemplo de que el poseer un conjunto de genes es lo que hace que una bacteria sea patógena y no la designación de género o especie. Se ha propuesto para E. coli agente de diarrea, una clasificación de acuerdo a sus mecanismos de virulencia, los llamados virotipos. Aunque arbitraria, ésta clasificación es muy útil.


Se describen 5 virotipos:

 1. E. coli enterotoxigénico (ETEC)

 2. E. coli enteroagregativo (EAggEC)

 3. E. coli enteropatógeno (EPEC)

 4. E. coli enterohemorrágico (EHEC)

 5. E. coli enteroinvasivo (EIEC)





E. coli enterotoxigénico (ETEC)

Se parece mucho a V. cholerae, adhiere a la mucosa del intestino delgado, no la invade, elabora toxinas que causan diarrea. No hay cambios histológicos en las células de la mucosa y muy poca inflamación. Clínicamente hay diarrea acuosa, vómitos y se puede acompañar de fiebre. Es la llamada infección no inflamatoria del intestino delgado. Para adherirse a las células de la mucosa ETEC produce diversos tipos de pili. Un tipo de ellos los llamados factores antigénicos de colonización I y II (CFA/I yCFA/II) parecen contribuir fuertemente a la colonización por estos microorganismos. Están aun en estudio los receptores para estas adhesinas pero se piensa que son glicoproteínas. Los genes que codifican para CFA están frecuentemente localizados en plásmidos.



La diarrea producida por cepas de ETEC es causada por la acción de dos diferentes toxinas: toxina termolábil (LT) y toxina termoestable (ST). Hay dos LT y su estructura y mecanismo de acción es el de la toxina colérica. Tienen diferencias en la excreción de la célula bacteriana y en la regulación genética de su síntesis. ST es una familia de pequeñas toxinas. Los genes que codifican para LT y ST son portados por plásmidos. A menudo el mismo plásmido lleva los genes de las adhesinas y toxinas.



E.coli enteroagregativo (EAggEC)

Son agentes de diarrea persistente. Las cepas de EAggEC se parecen a ETEC en que se unen a las células intestinales, no son invasivas y no causan modificaciones histológicas en las células de la mucosa. Difieren de ETEC en que no adhieren en forma uniforme sino que lo hacen en pequeños agregados. Estas cepas poseen unas estructuras fibrilares muy delgadas que se presumen son los pili de adherencia. Aunque es posible que estos pili promuevan la adherencia de estas bacterias entre sí, más que la adherencia a la célula del hospedero.  Poseen una forma de adherirse en agregados, produciendo una toxina similar a ST llamada EAST (ST enteroagregativa). Otra toxina producida por EAggEC es una toxina muy similar a una hemolisina producida por cepas de E.coli que causan infecciones urinarias. Esta toxina no hidroliza eritrocitos pero produce poros en las membranas celulares del hospedero.








E.coli enteropatógeno (EPEC)

Es causal de diarrea severa y de gran trascendencia en países subdesarrollados. EPEC exhibe un patrón de adherencia en parches, pero no forma el mismo tipo de agregados que EAggEC. A diferencia de las anteriores la adherencia de EPEC produce alteraciones importantes en la ultraestructura de las células del huésped. Las células a microvellosidades donde EPEC no se encuentra y estas desaparecen en el sitio donde la bacteria está adherida. Este fenómeno se refiere como de unión y borramiento y es el resultado de un reordenamiento de actina en la vecindad de la bacteria adherida. EPEC es más invasora que las anteriores y se produce una reacción inflamatoria.  La diarrea producida por EPEC es una enfermedad más compleja y se piensa que sucede en tres etapas. En un inicio, hay una asociación de la célula bacteriana a la célula del hospedero llamada unión no íntima, mediada por pili. Este pili llamado Bfp parece no ser la única adhesina de EPEC. Posteriormente se producen señales hacia el interior de la célula asociadas con activación de enzimas celulares y aumento de los niveles de Ca++ intracelular, probablemente debido a fosforilación de proteínas del citoesqueleto y la activación de enzimas despolimerizantes de actina. 




La bacteria se asocia entonces más próximamente con la célula del hospedero (unión íntima) produciéndose un reagrupamiento de actina en la vecindad de la superficie celular. Histológicamente la deformación de algunas microvellosidades y destrucción de otras se acompaña de la formación de estructuras similares a pedestales en la célula por debajo del sitio de adherencia de la bacteria. Estos pedestales son fibras densas de actina. La unión íntima está mediada por una proteína de membrana externa llamada intimina. Seguramente otras proteínas aún no identificadas se encuentran también involucradas en este proceso. Algunas bacterias son posteriormente internalizadas dentro de vesículas fagocíticas. Muchos de los genes que codifican estos factores han sido localizados en plásmidos.



E.coli enterohemorrágico (EHEC)

Se ha reconocido recientemente a EHEC como responsable de cuadros graves. Estas cepas causan una enfermedad que clínicamente se parece a la disentería producida por Shigella, aunque probablemente no invade las células de la mucosa. La enfermedad producida por EHEC puede complicarse con Síndrome Urémico Hemolítico (SUH o HUS) que puede llevar al paciente a la muerte por falla renal aguda. E. coli O157:H7 es el serotipo predominante en este grupo de EHEC. Se sabe poco sobre las adhesinas, aunque se ha reconocido un fenómeno de unión y borramiento similar a EPEC. Al igual que EPEC se produce una fuerte adhesión y reorganización de actina. Una diferencia seria que EHEC produce toxinas parecidas a la toxina Shiga, llamadas toxinas similares a Shiga (SLTs). Es posible que la diarrea con sangre y HUS asociado a EHEC sea debido a la producción de SLTs, aunque no seria raro la existencia de otros factores intervinientes y aun no estudiados.



El gen que codifica para SLT se encuentra en un fago temperado, lo que permitiría a otras cepas productoras de diarrea adquirir SLT y dar una forma mucho más grave de enfermedad. Una característica importante como factor de diseminación aunque no como factor de virulencia es la posibilidad de la contaminación de carne durante la faena, que puede mezclarse en la producción de hamburguesas, la mala cocción de estas en la preparación de comidas rápidas, que ha llevado a la existencia de brotes en países desarrollados.



E.coli enteroinvasivo (EIEC) 

Produce una enfermedad indistinguible de la disentería producida por Shigella. Los pasos en la invasión y diseminación célula a célula parecen ser idénticos a los de Shigella. A diferencia de Shigella no produce toxina de Shiga. No se han descrito casos de HUS en relación a estas cepas, probablemente en relación con la ausencia de toxina Shiga. Al igual que Shigella muchos de los genes involucrados residen en un gran plásmido de virulencia. Las infecciones del tracto urinario comienzan generalmente con la colonización de la uretra por cepas originarias del colon previa colonización de la vagina. Una de las mayores defensas del huésped es la acción lavadora de la orina. Las bacterias que no se pueden adherir van a ser lavadas más rápidamente de la vejiga de lo que tardan en multiplicarse. Por otra parte las bacterias que adhieren están más cerca de la mucosa y tienen mayores facilidades para provocar respuesta inflamatoria. Numerosas adhesinas de E.coli uropatógeno han sido estudiadas. Pili tipo 1 contribuyen a la colonización de la vagina y parecen intervenir muy poco en el aparato urinario. La adhesina más importante, sobre todo en cepas que causan infección renal es pili P.




Hay diversidad antigénica en estos pili pero todos reconocen el mismo carbohidrato como receptor, globobiosa. Este azúcar se encuentra unido a una ceramida anclada en la membrana de las células del huésped. Estas cepas pueden poseer otras adhesinas que no son pili. Por ejemplo adhesinas afimbriales (AFAI, AFAIII) o la adhesina Dr que reconocen las tres al antígeno del grupo sanguíneo Dr como receptor. En general las cepas de E.coli uropatogénico producen múltiples adhesinas por combinación de diferentes tipos de pili o diferentes serotipos del mismo pili. Esto podría permitir a las bacterias adaptarse a diferentes superficies mucosas y ambientales, brindándole un mecanismo de evasión de las defensas del hospedero. En cuanto a la respuesta inflamatoria, hay evidencias de que LPS junto a pili P actúen sinérgicamente provocando esta respuesta. Por otra parte algunas cepas uropatogénicas de E.coli producen una exotoxina llamada hemolisina porque lisaba eritrocitos aunque luego se vio que lisaba otras células.




Esta hemolisina (HlyA) pertenece a una gran familia de hemolisinas llamadas RTX. Todas ellas actúan creando poros en las membranas celulares de los eucariotas. En el ratón las cepas que poseen HlyA y pili P colonizan la vejiga, el riñón y matan dos tercios de los ratones testados, por otra parte cepas isogénicas que producen solo pili P, colonizan pero no causan daño renal ni muerte.   Las cepas que no poseen pili y no producen hemolisina no colonizan. Al menos en el modelo animal la hemolisina media el daño renal. Los genes que codifican para pili P están agrupados en el cromosoma. El conjunto contiene genes para la subunidad mayor (pap A), para las proteínas del tip (pap E, F, G), para proteínas de procesamiento y ensamblado (pap C, D, H, J, K) y proteínas reguladoras (pap B, I). Salvo el gen I los demás forman un operón transcripto desde un solo promotor.Por otra parte los genes para hlyA también están agrupados y en proximidad de los genes para pili. A las regiones que contienen los genes de virulencia se las ha llamado Blocks de genes de virulencia






MECANISMOS DE ACCIÓN DE E. COLI EN EL LUMEN INTESTINAL

Originalmente descripta por Theodore Escherich en 1885 y llamada Bacterium coli commune, hoy renombrada como Escherichia coli es uno de lo seres vivos más estudiados. Algunas cepas poseen diversos grados de patogenicidad, lo que llevó a profundizar los mecanismos relacionados a ella. Otros patógenos se adhieren a la célula huésped pegándose a proteínas preexistentes pero, en Escherichia coli enteropatógeno se encontró un mecanismo diferente, ya que manufactura e inyecta su propio receptor en la célula huésped para adherirse a continuación. Las proteínas que intervienen se nombran con el prefijo Esp (de Enteropatgenic Escherichia coli Secreted Proteins).



La superficie de las células epiteliales del intestino esta cubierta de microvellosidades, extensiones de la célula que incrementan la superficie destinada a la absorción de nutrientes. Escherichia coli (en color púrpura) se engancha a la superficie de la célula epitelial del intestino (en marrón) por medio de los pili (tetherlike pili). Los pili están constituidos por hebras de largas proteínas filamentosas que pueden adherirse a las microvellosidades de la superficie de las células intestinales. Una vez en contacto con la bacteria desparecen las microvellosidades de una zona de la superficie celular, la bacteria entra en estrecho contacto con la superficie de la célula intestinal y comienza la siguiente fase del proceso de infección. La bacteria usa ahora un sistema especializado de inyección a fin de enviar algunas de sus propias proteínas al interior de la célula. Este sistema de inyección es fascinante y esta compuesto por numerosas proteínas. En este caso se esquematiza un sistema inyector Tipo III, el cual esta especializado para bombear cosas a otras células. La bacteria usa este sistema inyector como una jeringa e inyecta proteínas bacterianas en la célula, forzándola a cooperar con su propia infección.



Un tubo que hace las veces de aguja (en púrpura) denominado EspA, se proyecta desde la bacteria desde la bacteria a la superficie de la célula intestinal. Ahora dos proteínas (en verde) denominadas EspB y EspD viajan a través del tubo para formar una abertura en la membrana de la célula intestinal por medio de la cual proteínas bacterianas adicionales se mueven dentro de la célula configurando un poro. Cuando este proceso se completa la bacteria inyecta una proteína (en rojo) denominada Tir dentro de la célula.




Una vez dentro de la célula la proteína Tir se inserta en la membra celular y la "cabeza" de la misma se proyecta mas allá de de superficie celular y se adhiere a a una proteína de la superficie bacteriana denominada intimina (las "ventosas" azules). Ahora la bacteria esta adherida a la membrana de la célula intestinal, y para la misma siguen los problemas. La proteína Tir resulta fosforilada por mecanismos pertenecientes a la célula intestinal (esferas azules) y comienza el siguiente paso: la formación del "pedestal".



La bacteria está ahora adherida firmemente a la superficie celular por la interacción entre las proteínas Tir e intimina. Comienza ahora la formación del pedestal, un proceso notablemente activo. Otra proteína, perteneciente al citoesqueleto de la célula intestinal (en anaranjado) se adhiere a la porción de la proteína bacteriana Tir que se encuentra dentro de la célula.  Una vez que ello sucede, comienzan a formarse largas hebras de actina (esferas amarillas). Los filamentos de actina se forman directamente debajo del lugar donde la bacteria se encuentra adherida a la célula intestinal. A medida que los mismos se alargan empujan a la membrana de la célula intestinal hacia arriba y la bacteria queda suspendida en la cima del pedestal formado.




Cuando numerosas bacterias enteropatógenas se han adherido comienzan los síntomas de la infección (diarrea). Se cree que algunas de las proteínas inyectadas por Escherichia coli, como la EspB, interfieren los mecanismos de señales de la célula huésped lo cual lleva, eventualmente, al desarrollo de lesiones ultraestructurales y a la diarrea secretoria observada durante la infección (Las imágenes corresponden a escenas de la Animación realizada bajo la dirección científica de  B. Brett Finlay, PhD y por Dennis Liu, Ph.D como Director. BioInteractive´s Animation Console. http://www.hhmi.org/grants/lectures/)




ESCHERICHIA COLI EN EL MARCO DE LA SEGURIDAD ALIMENTARIA


Su comportamiento y su difusión, al ser un microorganismo intestinal, se asocia a Salmonella, por lo que las medidas preventivas básicas a tomar son similares para ambos casos. Esto es, debe extremarse la higiene personal, sobre todo en el caso de ser portadores del patógeno, y evitar el consumo de alimentos crudos o poco o deficientemente cocinados. Su detección, por otra parte, es relativamente simple por los sistemas de control rutinario de cualquier laboratorio. Aunque la normativa actualmente vigente no lo exija, desde distintos sectores se ha venido insistiendo en la necesidad de aplicar estas rutinas con el fin de limitar un riesgo considerado evitable. El control se plantea de forma especial para con los alimentos crudos como para la carne y sus derivados, el pescado y sus derivados, y los vegetales.




La simple presencia de este microorganismo, o un recuento superior a 100 ufc/g o ml indicará una contaminación fecal con el consiguiente riesgo de que existan cepas patógenas. 
Aunque en general las enteritis cursan de forma característica (colitis hemorrágica afebril), la causada por la bacteria verotoxigénica da lugar a manifestaciones variables que van de formas muy leves a formas graves con sangre (colitis hemorrágica). Se ha podido constatar que la fiebre es relativamente frecuente en los casos de enteritis causada por la variante O157:H7, así como la complicación con el Síndrome Hemolítico Urémico. Los mecanismos por los cuales se producen no se conocen con precisión. 
La infección por E. coli verotoxigénica parece ser de distribución universal, aunque irregular, pero su prevalencia solamente se conoce con cierto detalle en los Estados Unidos, Canadá, Argentina y Europa Occidental, ya que en el resto de países no ha sido estudiada sistemáticamente. Diversos autores han estudiado en España la frecuencia de E. coli O157:H7 como causante de diarrea y se ha podido demostrar que ésta es muy baja, probablemente entre el 0,1 y 1% de las diarreas estudiadas. Normalmente se detectan casos esporádicos aunque no son raros los brotes epidémicos y en general, no obstante, su número y extensión son limitados.





La enfermedad se transmite por vía feco – oral y el vehículo más frecuente de infección humana es la carne de bovino, fundamentalmente las hamburguesas poco cocinadas. También se ha documen-tado la infección vehiculada por otros alimentos como carne de pavo, salames, leche, yogur, mayo- nesa, ensaladas, vegetales crudos y agua. Los brotes epidémicos son frecuentes en diversos países como Estados Unidos, Reino Unido, Australia, Argentina y Japón, entre otros. La transmisión de persona a persona también ha sido demostrada y la dosis infectante mínima se estima alrededor de las 100 bacterias. Las distintas formas de Escherichia coli suelen ser resistentes a las temperaturas extremas y a los ácidos débiles.




Los bóvidos parecen constituir el principal reservorio de E. coli O157:H7, encontrado con diferentes prevalencias que oscilan, en animales sanos, entre el 7% y el 30% de los casos estudiados. Pa-rece que estas cepas no son patogénicas para los animales, aunque algunos investigadores las en-cuentran con más frecuencia en aquellos que tienen diarrea. La prevalencia de otros serotipos de E. coli verotoxigénicos en los animales se desconoce, aunque hay informes de su aislamiento en bó-vidos, óvidos, cabras, perros y gatos. Desde 1986, diversos grupos han efectuado estudios prospectivos en nuestro país, que muestran una incidencia muy baja de E. coli verotoxigénica inferior al 0,3% de los pacientes estudiados. Con respecto a los vegetales que se cultivan abonándolos con estiércol animal, hasta hoy se consideraba que, después de la recolección, había que proceder al lavado de las verduras frescas, normalmente con la incorporación al agua de desinfectantes, como el hipoclorito de sodio (lejía) o la mezcla de peróxido de hidrógeno y ácido peracético. Sin embargo, las autoridades sanitarias de EEUU han comprobado que los lavados prescritos se han mostrado totalmente ineficaces contra este microorganismo.





"SOMOS LO QUE HACEMOS REPETIDAMENTE. EXCELENCIA, POR LO TANTO, NO ES UN ACTO SINO UN HÁBITO"



ARISTOTELES



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