tema 10 bacilos gram positivo
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Tema 10:
Bacilos Gram positivo Aerobios
Lic. Liliana Gómez Gamboa (M.Sc.)
MARACAIBO, ENERO 2012.
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD DEL ZULIA
FACULTAD DE MEDICINA
ESCUELA DE MEDICINA
UNIDAD CURRICULAR: BACTERIOLOGÍA Y VIROLOGÍA
Corynebacterium
• Bacterionema
• Caseobacter
• Corynebacterium
• Turicella
Familia Corynebacteriaceae
• 108 especies
• 11 subespecies
Género Corynebacterium
Taxonomía
• Géneros relacionados:
• Corynebacterium
• Actinomyces
• Actinobaculum
• Propionibacterium
• Propioniferax
• Arcanobacterium
• Gardnerella
• Listeria
• Erysipelothrix
• Clostridium
• Lactobacillus
Corynebacterium diphtheriae
• Produjo grandes epidemias en los siglos XVI y XVII,
pero en esta época no se diferenciaba con claridad
la difteria de otras enfermedades respiratorias altas
denominadas comúnmente "catarro".
• 1821 Pierre Bretonneau (anátomo patólogo)
describió las características clínicas particulares de
la difteria para poderla diferenciar de otras
enfermedades respiratorias.
• En 1883 Klebs descubrió cocos y bacilos en
cadenas en los cortes microscópicos de membranas
diftéricas.
Corynebacterium diphtheriae
• Aisló por primera vez el bacilo diftérico en
cultivo puro, con la ayuda de un medio de cultivo
de su propia creación que todavía se usa en la
actualidad.
• Demostró que el microorganismo podía
reproducir la enfermedad en cobayos
(postulados de Koch) y que se trataba del agente
etiológico de la difteria.
Corynebacterium diphtheriae
• Estableció que el estado de portador era un fenómeno importante
en el mantenimiento y diseminación de la enfermedad utilizando
su medio de cultivo, demostró que los individuos sanos podían
transportar los microorganismos en su garganta de forma
asintomática.
• Demostró que el microorganismo permanecía en la membrana sin
invadir los tejidos adyacentes o sitios más lejanos y postuló que las
manifestaciones neurológicas y cardíacas de la enfermedad eran
causadas por una sustancia tóxica elaborada por el germen.
Corynebacterium diphtheriae
• En 1888 Roux y Yersin (Institutito Pasteur) confirmaron
el postulado de Löeffler al demostrar que filtrados libres
de bacterias de los cultivos de bacilos diftéricos eran
capaces de matar a los cobayos.
• En 1890 Von Berhing (Laboratorio de Koch) demostró
que luego de la infección, el antisuero contra la toxina
podía proteger a los animales infectados de la muerte.
• En 1894 Roux demostró que la administración de
antitoxina había reducido la mortalidad por difteria entre
los huerfanos de Paris del 51% al 24%.
Corynebacterium diphtheriae
• En 1913 Teobald Smith y Von Berhing vacunaron
exitosamente a niños con una mezcla de toxina y
antitoxina.
• En 1923 el instituto Pasteur comprobó que la
exposición de la toxina a la formalina y su
calentamiento la volvían atóxica para los
receptores, sin que por ello perdiera su capacidad
para inducir respuesta de anticuerpos.
Corynebacterium diphtheriae
• En 1924 trabajos clínicos demostraron que la
inyección de este toxoide inducía un nivel
elevado de protección entre los receptores.
• Durante la década de 1950 Freeman, Groman,
Barksale, Pappenheimer y otros demostraron
que la producción de toxina por
Corynebacterium diphtheriae dependía de la
presencia de un fago ß-lisogénico y durante la
década siguiente quedó esclarecido el
mecanismo por el cual la toxina inhibía la
síntesis proteica.
Género Corynebacterium
• Está compuesto por 108 especies, de las cuales 36 tienen
importancia clínica.
• Especies importantes clínicamente:
– C. amoniagenes – C. auriscanis – C. bovis – C. callunae – C. camporealensis – C. capitovis – C. casei – C. cystitidis – C. efficiens – C. felinum – C. flavescens – C. glutamicum
– C. kutschery – C. mastitidis – C. mooreparkense – C. mycetoides – C. phocae – C. pilosum – C. renale – C. testudinoris – C. terpenotabidum – C. variabile – C. vitaeruminis
Género Corynebacterium
• La pared celular contiene ácido meso-diaminopimélico como
diaminoácido y cadenas cortas de ácidos micólicos de 22 a 36
átomos de carbono.
• El contenido G+C varia de 46 a 76 mol%.
• Al colorearse con Gram, se observan como bacilos Gram positivo
ligeramente curvos, sus lados no son paralelos y sus extremos
pueden ser ligeramente más anchos, dándoles en ocasiones forma
de raqueta, esta morfología se observa en los verdaderos
Corynebacterium.
• En medios líquidos se pueden observar como células aisladas, en pares, en forma de V, formando empalizadas o en grupos formado letras chinas.
• Son catalasa positiva y las especies médicamente relevantes son no motiles
Hábitat Natural
• La mayoría de las especies de Corynebacterium forman
parte de la flora normal de piel y mucosas de humanos
y mamíferos.
• C. diphtheriae puede aislarse de la nasofaringe y de
lesiones en piel, lo que actualmente representa el
principal reservorio para la diseminación de la difteria.
• Las bacterias corineformes que predominan en la
orofaringe son C. durum y Rothia dentocariosa.
• C. auris y Turicella otitidis poseen una preferencia casi
exclusiva por el conducto auditivo externo.
• C. glucuronolyticum se aísla casi exclusivamente de
muestras genitourinarias de humanos.
• La importancia clínica de las bacterias corineformes
aisladas de muestras clínicas frecuentemente es confusa,
debido principalmente al hábitat natural de estos
microorganismos, que puede conducir a su aislamiento
en muestras mal tomadas.
• Los corineformes aislados deben ser identificados hasta
el nivel de especie :
De sitios anatómicos normalmente estériles.
De muestras clínicas tomadas adecuadamente si son el
microorganismo predominante.
De muestras de orina en cultivo puro con un contaje > 104
UFC/ml, o como microorganismo predominante con un
contaje > 105 UFC/ml.
Importancia Clínica
• El significado clínico de los corineformes está fuertemente
relacionado a los siguientes hallazgos:
Múltiples muestras positivas para el mismo corineforme.
En el examen directo con Gram de la muestra se observa el
corineforme y también está presente una fuerte respuesta
leucocitaria.
Los otros microorganismos aislados de la muestra son de baja
patogenicidad.
Corynebacterium diphtheriae
• Es un bacilo pleomorfo (0,3 a 0,8 x 1 a 8 µm)
que se tiñe de manera irregular (gránulos
metacromáticos).
• Esta especie se subdivide en cuatro biotipos en
función de la morfología de sus colonias y sus
propiedades bioquímicas.
C. diphtheriae es un modelo clásico de
virulencia bacteriana. La toxicidad que se
observa es atribuida directamente a una
exotoxina secretada por las bacterias en el
foco de la infección. El microorganismo no
necesita penetrar en la sangre para producir
los síntomas sistémicos de la enfermedad.
Corynebacterium diphtheriae
• El gen tox que codifica la exotoxina, se introduce en las cepas
mediante un bacteriófago lisogénico.
• Son necesarios dos pasos para que se secrete el producto
activo del gen: 1) escisión proteolítica de la secuencia
adelantada de la proteína tox durante la secreción desde la
pared bacteriana, y 2) escisión de la molécula de la toxina en
dos polipéptidos (A y B) que permanecen unidos mediante un
enlace disulfuro. Esta proteína de 58.300 Da es un ejemplo de
la clásica exotoxina A-B.
Corynebacterium diphtheriae
Existen tres regiones funcionales en la molécula de
toxina, una región de unión al receptor, una región de
translocación en la subunidad B y una región
catalítica en la subunidad A. El receptor de la toxina
es el factor de crecimiento epidérmico de unión a la
heparina, que está presente en la superficie de
muchas células eucariotas, fundamentalmente en el
corazón y en las células nerviosas; su presencia
explica los síntomas cardíacos y neurológicos que se
observan en los pacientes con difteria grave.
Corynebacterium diphtheriae
La región de la translocación se inserta en la membrana
endosomal y facilita el movimiento de la región catalítica
hacia el citosol tras la unión de la toxina a la célula del
organismo anfitrión.
La subunidad A finaliza la síntesis de proteínas de dicha
célula al inactivar el factor de elongación 2 (EF-2), factor
necesario para el movimiento de las nuevas cadenas
peptídicas que se están formando en los ribosomas.
Corynebacterium diphtheriae
Debido a que el recambio de EF-2 es muy lento y a que sólo existe
alrededor de una molécula por ribosoma en cada célula, se ha
estimado que una única molécula de exotoxina puede inactivar todo
el contenido de EF-2 en una célula para interrumpir por completo la
síntesis de proteínas en la célula del organismo anfitrión.
Corynebacterium diphtheriae
La síntesis de la toxina está regulada por un elemento
codificado en un cromosoma, el represor de la toxina
diftérica (DTxR). Esta proteína, que se activa en presencia
de concentraciones elevadas de hierro, se puede unir al
operador del gen de la toxina y evitar la producción de la
misma.
Patogenia de
C. diphtheriae
Epidemiología de C. diphtheriae
• La difteria es una enfermedad de distribución universal,
fundamentalmente en las zonas urbanas desfavorecidas
donde existen condiciones de hacinamiento y el nivel de
inmunidad inducido por la vacuna es bajo.
• C. diphtheriae se mantiene en la población como
consecuencia del estado de portador asintomático en la
orofaringe o en la piel de las personas inmunizadas (por la
exposición a C. diphtheriae o vacunación). Se transmite de
una persona a otra a través de gotitas respiratorias o
mediante contacto cutáneo. El ser humano representa el
único reservorio conocido de este microorganismo.
Enfermedades clínicas de
C. diphtheriae
La presentación clínica de la difteria viene
determinada por:
1) el lugar de la infección;
2) el estado inmunitario del paciente y
3) la virulencia del microorganismo.
DIFTERIA RESPIRATORIA
DIFTERIA CUTÁNEA
La exposición a C. diphtheriae puede originar colonización
asintomática de las personas con inmunidad completa,
enfermedad respiratoria leve en las personas
parcialmente inmunizadas o enfermedad fulminante, y
algunas veces mortal, en los pacientes no inmunizados.
Enfermedades clínicas de
C. diphtheriae
Enfermedades clínicas de
C. diphtheriae
DIAGNÓSTICO DE LABORATORIO
DIAGNÓSTICO DE LABORATORIO
DIAGNÓSTICO DE LABORATORIO
Cultivo
Pruebas de toxigenicidad
Microscopía
DIAGNÓSTICO DE LABORATORIO
Aislamiento e Identificación
• Muestras: nasofaringe y garganta.
• Pruebas para la Identificación de Género:
– Catalasa
– Metabolismo Fermentativo/Oxidativo
– Reducción de Nitratos
– Ureasa
– Hidrólisis de la Esculina
– Lipofilismo
– Pirazinamidasa
– Reacción de CAMP
– Producción de ácido a partir de: • Glucosa
• Maltosa
• Sucrosa
• Manitol
• Xilosa
• PRUEBAS DE TOXIGENICIDAD
Prueba de Elek análisis de inmunodifusión in vitro.
Ensayo de neutralización de cultivo tisular que emplea una
antitoxina específica.
Ensayo de neutralización in vivo (cobayos).
Prueba de amplificación de ácidos nucleicos (detección del
gen tox en cepas y muestras clínicas).
Aislamiento e Identificación
No se deben pasar por alto las cepas no toxigénicas de
C. diphtheriae, ya que se pueden asociar a diversas enfermedades
con significación clínica, como septicemia, endocarditis, artritis
séptica, osteomielitis y la formación de abscesos.
Pruebas de Susceptibilidad
• La susceptibilidad a los antimicrobianos en los corineformes
no es predecible, por lo que deben realizarse pruebas de
susceptibilidad únicamente a los aislados clínicamente
significantes.
• Debido a la emergencia de la resistencia a vancomicina en
Gram positivos, se hace inapropiado recomendar
glicopéptidos como drogas de primera línea para el
tratamiento de infecciones causadas por corineformes.
• Algunos corineformes poseen resistencia intrínseca a
vancomicina (Microbacterium resistens).
• El CLSI no posee lineamientos para la realización de pruebas
de susceptibilidad para este grupo de microorganismos.
Pruebas de Susceptibilidad
• La CIM puede determinarse por E-Test o por
dilución en agar o caldo por el método de
microdilución.
• Los resultados del E-Test para Corynebacterium
spp. poseen una buena correlación con los
métodos de dilución en agar y microdilución en
caldo.
• La CIM debe reportarse sin criterios de
interpretación, si los criterios son requeridos por el
médico se debe indicar el criterio utilizado y la nota
de “No existen criterios de interpretación para
bacterias corineformes”.
ASPECTO MÁS IMPORTANTE DEL TRATAMIENTO DE LA DIFTERIA
administración precoz de la antitoxina diftérica con el fin de
neutralizar de forma específica la exotoxina antes de que esta se
una a la célula del organismo anfitrión. La muerte celular es
inevitable tras la internalización de la toxina.
TRATAMIENTO ANTIBIÓTICO penicilina o eritromicina para
destruir las células de C. diphtheríae e inhibir la producción de
exotoxina.
TAMBIÉN ES IMPORTANTE: reposo en cama, el aislamiento para
evitar una diseminación secundaria y, en los pacientes con difteria
respiratoria, el mantenimiento de la permeabilidad de la vía aérea.
Tratamiento, prevención y control
La vacunación con el toxoide es necesaria tras la recuperación del
paciente, ya que un gran número de sujetos no logra fabricar anticuerpos
protectores con posterioridad a una infección natural.
La difteria sintomática se puede prevenir mediante la vacunación
activa de las personas con toxoide diftérico.
Tratamiento, prevención y control
El toxoide, no tóxico e inmunogénico, se prepara tratando la toxina con
formalina. Inicialmente, los niños reciben cinco inyecciones de esta
preparación con antígenos del tétanos y de la tos ferina (vacuna DPT) a los
2, 4, 6,15 y 18 meses de vida, así como a las 4 y 6 años. Después de esta
edad, se recomienda la administración de vacunaciones de recuerdo con el
toxoide diftérico combinado con el toxoide tetánico cada 10 años. Se puede
determinar la concentración de anticuerpos antitoxina sérica por medio de
una prueba de neutralización de piel de conejo o célula Vero.
• No está relacionada genéticamente con ninguno de los géneros
tratados, esta remotamente relacionada con Bifidobacterium.
• Es la única especie perteneciente al género Gardnerella.
• Posee una capa de peptidoglicano similar a la de los Gram
positivo, pero esta capa es mucho más delgada.
• Lisina es el diaminoácido de la pared celular y su contenido G+C
es de 42-44 mol%.
• A la coloración de Gram se muestran como bacilos o cocobacilos
Gram variable.
• Son catalasa negativa, no motiles y un metabolismo
fermentativo lento.
Gardnerella vaginalis
• Gardnerella vaginalis forma parte de la flora anorectal de individuos sanos de ambos sexos; también forma parte de la flora vaginal endógena de la mujer en edad reproductiva.
• El pH óptimo de crecimiento está entre 6 y 7.
• Este microorganismo puede ser recuperado de la uretra de hombres pareja de mujeres con vaginosis bacteriana.
• Está asociada con vaginosis bacteriana y su rol en esta entidad clínica es controversial.
• En mujeres embarazadas la vaginosis bacteriana puede conducir a parto pretermino, ruptura prematura de membranas y corioamnionitis.
• También se ha recuperado de sangre de pacientes con fiebre postparto o postabortal y puede ocasionar infecciones en el recién nacido.
Gardnerella vaginalis
• Infecciones serias en otras localizaciones diferentes al
tracto genital y complicaciones obstétricas son raras,
pero se han reportado.
• Muestras clínicas
• Aislamiento e identificación:
– Directo de secreciones vaginales
• Presencia de células clave
• Presencia de flora mixta, predominantemente Gram negativos
pequeños (Prevotella y Porphyromonas)
• Bacilos y cocobacilos Gram variable (G. vaginalis)
• Lactobacillus spp. ausentes o muy escasos.
– Test de aminas (KOH 10%)
– Identificación de biotipos (8)
Pruebas de Susceptibilidad
• El metronidazol es la droga de elección.
• Las infecciones sistémicas producidas por
Gardnerella vaginalis únicamente, pueden
tratarse con ampicilina o amoxicilina ya que la
producción de betalactamasas no se ha
observado hasta el momento.
• No se recomienda la realización de pruebas de
susceptibilidad y no existen lineamientos para
su realización e interpretación.
Listeria
• Pertenece a la Familia Listeriaceae (Brochothrix y Listeria).
• Especies:
– L. monocytogenes (hombre)
– Listeria ivanovii (animales) • Listeria ivanovii subsp. ivanovii
• Listeria ivanovii subsp. londoniensis
– L. innocua
– L. seeligeri
– L. welshimeri
– L. grayi
• Bacilos Gram positivo cortos, regulares, no ramificados
dispuestos solos o en cadenas.
• Móviles a 28 ºC por la presencia de 1 a 5 flagelos peritricos,
pero son muy poco motiles a 37ºC
Listeria
• Temperatura óptima de crecimiento: entre 30 y 37 ºC; pueden
crecer a 4 ºC.
• Son anaeróbicos facultativos, generalmente catalasa positiva
y oxidasa negativa, producen ácido a partir de D-glucosa y
otros carbohidratos.
• Son Voges-Proskauer, rojo de metilo y esculina positiva.
• Son urea, gelatina, indol y H2S negativo.
• Su pared celular posee m-DAP y ácido lipoteicoico, pero no
ácido micólico.
• Contenido G+C 36-42 mol%.
Hábitat Natural
• Las especies de Listeria están ampliamente distribuidas en la
naturaleza, se ha aislado de suelo, materia vegetal en
descomposición, granos, aguas, aguas servidas, alimentos
animales, pollos y gallinas frescos y congelados, carnes
frescas y procesadas, leche cruda, queso, desechos de
mataderos y portadores animales humanos y asintomáticos.
• L. monocytogenes ha sido aislada de numerosas especies
de mamíferos, aves, peces, crustáceos e insectos.
• Debido a su amplia diseminación L. monocytogenes posee
muchas oportunidades de entrar en los ambientes de
producción y procesamiento de alimentos, y su habilidad de
crecer a 4 ºC, le permite producir enfermedad en personas
que ingieren alimentos colonizados.
Patogenia e inmunidad
L. monocytogenes es un patógeno facultativo
intracelular que puede crecer en los macrófagos, las
células epiteliales y los fibroblastos en cultivo.
Los estudios con modelos animales han puesto de
manifiesto que esta infección se inicia en los
enterocitos o en las células M de las placas de Peyer.
Patogenia e inmunidad
Su entrada en las células no fagocíticas está mediada por
seis o más proteínas ricas en leucina, las internalinas (p. ej.,
InlA, InlB, InlC), que interaccionan con los receptores
glucoproteicos de la superficie de las células del organismo
anfitrión.
Después de penetrar en las células, el pH ácido del
fagolisosoma que rodea a las bacterias activa una toxina
bacteriana (Iisteriolisina O) y dos enzimas diferentes de
fosfolipasa C, lo que conlleva la liberación de las bacterias en el
citosol de la célula.
Patogenia e inmunidad
Las bacterias se replican y posteriormente se mueven a
través de la célula hasta la membrana celular. Este
movimiento está mediado por una proteína bacteriana, ActA,
la cual se localiza en la superficie celular en un extremo de la
bacteria y coordina el ensamblaje de la actina. Por tanto, la
bacteria es empujada hacia la membrana celular, donde se
forma una protrusión (filópodo) que obliga a la bacteria a
pasar a la célula adyacente.
Patogenia e inmunidad
Una vez que la bacteria es ingerida por la célula
adyacente, se repite el proceso de lisis fagolisosómica,
replicación bacteriana y movimiento direccional. La
entrada en los macrófagos después de haber atravesado
las células que recubren el intestino conduce a las
bacterias hasta el hígado y el bazo, lo que produce la
diseminación de la enfermedad.
Patogenia e inmunidad
La inmunidad humoral es relativamente poco importante en el
desarrollo de las infecciones por L. monocytogenes. Estas bacterias se
pueden replicar en los macrófagos y moverse en el interior de las células,
evitando así la eliminación mediada por anticuerpos. Por este motivo, los
pacientes con deficiencias de la inmunidad celular, pero no de la
humoral, son especialmente susceptibles a las infecciones graves.
Invasión
FACTORES DE VIRULENCIA
Hemolisinas
Fosfolipasas
ActA
Internalinas
Otros factores de virulencia: p60, factores
antioxidantes, consumo de iones metales,
mediadores de respuesta al stress.
Importancia Clínica
• En adultos no embarazados, L. monocytogenes
produce principalmente meningitis, encefalitis y
septicemia.
• Individuos ancianos o personas con respuesta
inmune celular disminuida son especialmente
susceptibles.
• L. monocytogenes posee un elevado tropismo por
el sistema nervioso central, lo que produce
enfermedades severas con una elevada tasa de
mortalidad (20-50%) o secuelas neurológicas entre
los sobrevivientes.
Importancia Clínica
• En mujeres embarazadas produce una
enfermedad bacteriémica tipo influenza que,
si no es tratada, puede conducir a
placentitis y amnionitis e infección del feto,
lo que resulta en abortos y nacimientos
prematuros, ya que el microorganismo es
capaz de atravesar la placenta.
Importancia Clínica
• DIAGNÓSTICO PRECOZ Detección de L.
monocytogenes en sangre de la madre y en
diferentes muestras del recién nacido (LCR,
sangre, líquido amniótico, secreciones
respiratorias, placenta, heridas cutáneas, aspirado
gástrico o meconio). La observación microscópica
de bacilos Gram positivo en estas muestras es de
invaluable ayuda en el diagnóstico temprano de
esta patología.
Importancia Clínica
• Raramente ocurren Infecciones localizadas
después de un episodio de bacteriemia, sin
embargo, se ha descrito listeriosis primaria cutánea
con o sin bacteriemia en veterinarios y trabajadores
del campo, quienes adquieren la enfermedad a
través del contacto con tejidos animales infectados.
Importancia Clínica
• Infecciones como endocarditis, artritis, abscesos
intrabdominales, endoftalmitis e infecciones
pleuropulmonares se han descrito infrecuentemente.
Se aísla de la tierra, el agua, la vegetación y de varios
animales, incluyendo al ser humano (portadores
gastrointestinales de bajo grado).
La enfermedad se asocia con el consumo de alimentos
contaminados (p. ej., queso no curado, leche, pavo, vegetales
crudos [especialmente repollo]) o con la diseminación
transplacentaria de la madre al neonato; los casos esporádicos
y epidémicos ocurren durante todo el año pero tienen un máximo
en los meses más cálidos.
Los jóvenes, los ancianos y las mujeres gestantes, así como los
pacientes con defectos de la inmunidad celular, tienen riesgo de
padecer esta enfermedad.
Epidemiología
Diagnóstico e Identificación
• Seguridad en el laboratorio.
• Muestras
– Clínicas
– Alimentos
• Aislamiento
– Cultivo
– Detección rápida
Diagnóstico e Identificación
• Identificación
– Género: – Bacilos Gram positivo – Motilidad en vueltas de payaso en gota pendiente – Catalasa positiva – Esculina positiva – Crecimiento a 4 ºC y 37 ºC
– Especie – Hemólisis – CAMP (S. aureus y R. equis) – Hipurato – Acido a partir de:
– Manitol – D-metil-manosido – L-rhamnosa – Almidón – D-xilosa – Ribosa – N-acetil-β-D-manosamina
Pruebas de Susceptibilidad
• Los patrones de susceptibilidad y resistencia de L.
monocytogenes han permanecido relativamente estables
por mucho tiempo.
• In vitro es susceptible a AM, GM, E, Te, Ra y C, pero presenta
susceptibilidad moderada a quinolonas.
• Penicilina o ampicilina con o sin un aminoglicósido son el
tratamiento recomendado.
• Plásmidos de resistencia a TE, C y macrólidos en infecciones
graves por L. monocytogenes.
• Las cefalosporinas son inactivas in vitro, sin embargo in vivo
al parecer poseen cierto efecto, por lo que no se recomiendan
para el tratamiento de listeriosis.
Familia Bacillaceae
• 247 especies
• 05 subespecies
Género Bacillus
B. anthracis
B. cereus
Bacillus
• Son bacilos Gram positivo aeróbicos, formadores de esporas de resistencia, a excepción de B. infernus que es anaeróbico estricto.
• Son catalasa y motilidad positiva.
• La mayoría de las especies son mesófilos, pero existen especies termófilas y psicrófilas.
• La mayoría de los miembros son aeróbicos formadores de esporas ampliamente distribuidos en la naturaleza, pero algunas especies son oportunistas y patógenos obligados de mamíferos e insectos.
• El principal habitad es el suelo, todo tipo de suelos, ácidos, alcalinos, frios, calientes, fértiles, desérticos, así como las columnas de agua y depósitos de los fondos de cuerpos de agua fresca y aguas marinas.
Bacillus
• Sus esporas fácilmente sobreviven en el suelo, polvo y
aerosoles de una gran cantidad de ambientes naturales y
hábitat.
• Alimentos secos como especies, leche en polvo y otros
productos están frecuentemente contaminados con una
alta carga de esporas.
• B. anthracis es un patógeno obligado de animales y el
hombre, ya que su multiplicación en el ambiente es muy
rara.
• B. cereus es un patógeno oportunista que produce
principalmente intoxicaciones alimentarias.
Importancia Clínica
• La mayoría de los miembros del género poseen poco o ningún poder patógeno y no están asociados a infecciones en el humano y otros mamíferos.
• Las excepciones son B. anthracis, B. cereus y B. liqueniformis.
• La alta resistencia de las esporas a la desecación, radiación, desinfección y al calor permiten que estos se comporten como contaminantes de quirófanos, instrumentos quirúrgicos, productos farmacéuticos y alimentos.
• Muchas especies son de utilidad biotecnológica:
• B. licheniformis y B. subtilis (bacitracina) • P. polymyxa (polimixina) • B. megaterium (vitamina B12 y B2)
• B. subtilis (biotina y riboflavina) • B. cereus, B. circulans, B. megaterium, B. pumilis, B. subtilis, G.
stearothermophilus (ensayoe de antibióticos) • B. cereus (validación de desinfectantes) • B. subtilis (monitoreo de fumigaciones) • G. stearothermophilus (esterilización por calor) • B. pumilis (esterilización por radiación).
Bacillus cereus
• Bacillus cereus es el segundo en importancia dentro del
género como patógeno humano.
• Produce principalmente intoxicaciones alimentarias e
infecciones oportunistas.
• Produce dos tipos de intoxicación alimentaria:
• Tipo diarreica: caracterizada por dolor abdominal, con diarrea de 8
a 16 horas después de la ingestión del alimento contaminado, esta
asociada a una amplia diversidad de alimentos como carnes,
vegetales, pastas, tortas, salsas y leche.
• Tipo emética: caracterizada por nauseas y vómito de 1 a 5 horas
después de la ingesta del alimento contaminado, está asociada
principalmente a la ingesta de arroz chino, ocasionalmente se asocia
a cremas pasteurizadas, pudines de leche, pastas y formulas
lácteas reconstituidas.
Bacillus cereus
• Ambos síndromes se deben a la capacidad de las esporas de
B. cereus de sobrevivir a los procedimientos de cocción
utilizados en la preparación del alimento y a malas
condiciones de almacenamiento de los alimentos después de
preparados, lo que permite la germinación de las esporas.
Patogenia Bacillus cereus
Gastroenteritis
Enterotoxina termoestable
resistente a proteólisis Forma emética
Enterotoxina termolábil similar a las producidas por E. coli
y V. cholerae
Forma diarreica
Infecciones oculares
1) Toxina necrótica (enterotoxina termolábil)
2) Cereolisina (hemolisina)
3) Fosfolipasa C (lecitinasa)
Bacillus anthracis
• El ántrax es la condición clínica causada por las especies
de Bacillus más conocida y estudiada.
• Manifestaciones clínicas
– Ántrax cutáneo
– Ántrax respiratorio
– Ántrax gastrointestinal
Patogenicidad
• Plásmidos de Virulencia
– pX01 • Gen cya (factor de edema)
• Gen lef (factor letal)
• Gen pag (antígeno protector)
– pX02 • Genes necesarios para la síntesis de la cápsula de ácido poli-D-
glutámico
• Toxina del Ántrax
– Toxina letal (LeTx)
– Toxina de edema (EdTx)
Bacillus anthracis
La actividad de la metaloproteasa de zinc de la toxina letal estimula la liberación de factor
de necrosis tumoral e interleucina, así como otras citocinas proinflamatorias, por parte de los
macrófagos. Esta toxina interviene, igualmente, en la lisis de macrófagos en ciertos cultivos
celulares.
PA (Antígeno protector) es la proteína dotada de una mayor inmunogenicidad (de donde
proviene su nombre) de las principales proteínas de B. anthracis. Tanto Factor letal como
Factor Edema inhiben el sistema inmunitario del organismo anfitrión.
TOXINA LETAL
TOXINA DE
EDEMA
CÁPSULA La cápsula inhibe la
fagocitosis de las células en
fase de replicación.
La actividad adenil ciclasa de
la toxina de edema origina la
acumulación de líquidos
característica del carbunco.
Aislamiento e identificación
• Muestras clínicas.
• Coloración de Gram
• Aislamiento
– Crecen y esporulan a 37 ºC en los medios de
rutina utilizados en un laboratorio clínico.
– Consideraciones de bioseguridad.
– Muestras con flora mixta.
Asilamiento e identificación
• Identificación
– Antes de comenzar a identificar a nivel de especie es importante establecer que es un microorganismo aeróbico formador de endosporas.
– Diámetro del bacilo (µm) – Cadenas de células – Motilidad – Esporangio
• Forma, posicion, etc.
– Crecimiento en anaerobiosis. – Crecimiento a 50 y 65 ºC. – Reacción en amarillo de huevo agar – Hidrólisis de la caseína, almidón y gelatina. – Arginina dehidrolasa – Producción de indol – Reducción de nitratos – Gas de carbohidratos – Acido a partir de:
– D-arabinosa – Glicerol – Glicógeno – Inulina – Manitol – Salicin – D-trealosa
Aislamiento e identificación
Aislamiento e identificación
Aislamiento e identificación
Aislamiento e identificación
Pruebas de Susceptibilidad
• Bacillus antharcis es invariablemente susceptible a la
penicilina, solo cinco trabajos han reportado la aparición de
resistencia a penicilina.
• Es susceptible a GM, E y V.
• Es generalmente susceptible a estreptomicina pero resistente
a cefalosporinas.
• El tratamiento de elección es una fluoroquinolona combinado
con otro antibiótico al que el microorganismo sea sensible.
• B. cereus y B. thuringiensis producen betalactamasa por lo
tanto son resistentes a penicilina, ampicilina y
cefalosporinas, también son resistentes a TMP, pero casi
siempre sensibles a CC, E, C, Va, Te, Sulfas y
aminoglicósidos.
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