LAS 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. 

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 ultimo 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 esta 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 aun 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.