Reporte cientficoIntroduccinToxina antrxica Bacillus anthracises unaespeciedelgnerodebacteriasGram positivasBacillus. La bacteria fue identificada simultnea e independientemente por primera vez porAloys Pollender, enAlemania, y enFranciaporPierre RayeryCasimir Davaine. Fue la primera bacteria con demostracin patgena demostrada de forma concluyente en 1877 porRobert Koch, quien tambin logr su cultivo y el descubrimiento del fenmeno deesporulacin.1El nombre de la especie,anthracis, proviene delgriegoanthrakis(), "carbn", y se refiere al carbunco cutneo, la patologa ms comn producida por la bacteria, en el cual se forma una gran lesin negra en lapiel. Elcarbuncoes unazoonosisque afecta tanto a humanos como a animales; segn la va de infeccin se clasifica en tres tipos: carbunco cutneo, pulmonar y digestivo.2

Estructura de la protena CapD delBacillus anthracis.A diferencia de la mayor parte de las especies del gnero,Bacillus anthracises inmvil y capsulada. Laendosporacaracterstica deBacilluses de forma redondeada y de situacin central, sin deformar la clula. Cada clula mide entre 1 y 6m. Las esporas son muy resistentes a la temperatura y a los desinfectantes qumicos, aunque se muestran muy sensibles a lapenicilina. Es frecuente encontraresporasen productos derivados de animales comolanaopienso. El proceso deesporulacinse realiza siempre fuera del animal infectado. Las esporas se transforman en la forma vegetativa en medios favorables como la sangre y otrostejidosbiolgicos, ya sea animales o humanos, en particular ricos enaminocidos,nucletidosy englucosa. ElBacillus anthracises unorganismo aerobio.

Desarrollo

Las esporas suelen encontrarse en suelos alcalinos, y se cree que la germinacin est relacionada con cambios bruscos de temperatura. Las bacterias penetran a travs de heridas (carbunco cutneo), va oral (carbunco gastrointestinal) o por inhalacin (carbunco inhalatorio), y ste ltimo es el ms grave. Una vez dentro delhusped, las bacterias se difunden y se multiplican en losganglios linfticoshasta que alcanzan el torrente sanguneo.

Estructura delBacillus anthracis.En condiciones de estrs ambiental, las bacterias deB. anthracisnaturalmente producenendosporas, los cuales descansan en la tierra y pueden sobrevivir por dcadas. Cuando son ingeridas porvacas, porovejaso por otrosherbvoros, la bacteria comienza a reproducirse dentro del animal, y puede llegar a provocarle la muerte, para luego continuar reproducindose en el cuerpo sin vida. Una vez que los nutrientes se agotan, se producen nuevas esporas y elciclo de vidase repite.4La accin patgena delBacillus anthracisest mediada principalmente por dos factores devirulencia: Sustancia P: unpolipptidocpsular, compuesto porpolmerosdecido D-glutmico. Tiene propiedadesantifagocitarias, lo que promueve la invasin bacteriana. De hecho, lascepasacapsuladas no son virulentas. Factor B: unaexotoxinade naturalezaproteica, responsable de los sntomas clnicos.5Son tres constituyentes proticos en la toxina del bacilo: elantgeno protector, sin el que la toxina no causa efectos; elfactor edematoso, unaadenilciclasadependiente de lacalmodulinaque aumenta las concentraciones deadenosn monofosfato cclico(AMPc) con la consiguiente alteracin de la homeostasis del agua, que causaedema; y elfactor letal,metaloproteinasacon zinc que inhibe lava MAPK, lo que provoca la muerte sbita. La deficiencia de estos elementos proticos reduce la virulencia del organismo en un factor de 1000. Existe tambin unfactor Aantignicopero carece de importancia inmunolgica ya que no generaanticuerpos.Estas protenas son codificadas por el plsmido pXO1 (182 kb) y el plsmido pXO2 (95 kb). El plsmido pXO1 contiene los geneslef,cyaypag, que codifican para la toxina fraccin letal, la fraccin edematosa y el factor protector. El plsmido pXO2 contiene los genescapA,capBycapC, necesarios para la formacin de la cpsula.6El organismo puede cultivarse enmedios de cultivocon nutrientes ordinarios en condiciones tantoaerbicascomoanaerbicas. Las infecciones conB. anthracisse pueden tratar conpenicilinay con otrosantibiticosactivos en contra de las infecciones con bacterias Gram positivas. Agente etiolgico

El ntrax es una enfermedad infecciosa aguda causada por Bacillus anthracis, una bacteria Gram positiva, aerobia formadora de endoesporas, encapsulada, que puede cultivarse en medio ordinario. La clula vegetativa es grande (1-8 m en longitud, 1-1.5 m en anchura). el tamao de la Espora es aproximadamente 1 m. Las esporas crecen rpidamente en todos los medios de cultivo ordinarios de laboratorio a 37C. Su morfologa celular y colonial permite su identificacin por un microbilogo experimentado, aunque pocos microbilogos fuera de la comunidad veterinaria han visto colonias del ntrax mas que en libros de texto. Los tres factores de virulencia son: la toxina del edema, la toxina letal y un antgeno capsular.Etimologa : Anthracis deriva de la palabra griega para carbn, anthrakis, porque la enfermedad causa lesiones superficiales negras como el carbn. Patogenicidad No se reconocieron las propiedades toxicas de B. anthracis hasta 1954. Anteriormente, debido al tremendo nmero de bacterias observado en sangre de animales infectados (>109 bacteria/ml), se supona que la muerte era debida a la obstruccin capilar. Pero experimentalmente se demostr que slo aproximadamente 3 millones de clulas/ml son necesarias para causar la muerte del animal. Adems, el plasma de clulas de animales infectados tiene una toxina que causa los sntomas del ntrax cuando es inyectada en los conejos normales. De estas observaciones se deduce que una exotoxina juega un papel importante en la patognicidad del ntrax.Cepas: Hay dos variantes coloniales Liso (S) a spero (R) que estn relacionadas con la habilidad de formar la cpsula. Las variantes de R son relativamente avirulentas. La cpsula no es toxica, acta como proteccin contra la fagocitosis, y juega su papel ms importante durante el establecimiento de la infeccin, y un papel menos significante en las fases terminales de la enfermedad que es mediada por la toxina del ntrax. Un componente de la toxina del ntrax tiene un modo de accin letal no descubierto en este momento. La muerte es aparentemente debida a la falta de oxigeno, shock secundario, permeabilidad vascular aumentada, fallo respiratorio y fallo cardaco. La muerte en humanos y en animales experimentales frecuentemente ocurre de repente e inesperadamente. Modo de transmisin Los modos de transmisin del ntrax en situaciones normales son: El Cutneo por contacto con tejidos de animales (ganado, oveja, cabras, caballos, cerdos y otros) infectados, por contacto con pelo contaminado, lana, o los productos fabricados con ellos, como tambores, cepillos o alfombras, o por contacto con tierra asociada con animales infectados. Los artculos y tierra contaminadas con esporas pueden seguir siendo infectivos durante dcadas. El ntrax por inhalacin es el resultado de la inhalacin de esporas en procesos industriales arriesgados, como curtir pieles y procesar lana. El ntrax intestinal se debe a la ingestin de carne sin cocinar contaminada; no hay ninguna evidencia que la leche de los animales infectados transmita ntrax. La transmisin de persona a persona es muy rara. Existe una variacin considerable en la susceptibilidad gentica al ntrax entre las especies animales. Los animales resistentes entran en dos grupos: (1) resistente al establecimiento de ntrax pero sensible a la toxina y (2) resistente a la toxina pero susceptible al establecimiento de enfermedad.Los animales que sobreviven al ntrax adquirido naturalmente son inmunes a la reinfeccin. Segundos ataques son sumamente raros. La inmunidad permanente al ntrax parece requerir anticuerpos a la toxina y al polipptido capsular, pero la importancia relativa de los dos tipos de anticuerpos parece variar ampliamente en animales diferentes. ClnicaEl ntrax humano tiene tres formas clnicas: cutnea, por inhalacin, y gastrointestinal.El ntrax cutneo resulta de la introduccin de la espora a travs de la piel; el ntrax de la inhalacin es a travs del tracto respiratorio, y el ntrax gastrointestinal por ingestin.

En el cutneo primero se produce picor superficial en la zona donde se produce la penetracin, seguido por una lesin que se vuelve papular, despus vesicular y en 2-6 das desarrolla un chancro negro deprimido. El chancro normalmente se rodea por un edema de moderado a severo y muy extenso, a veces con vesculas secundarias pequeas. Las infecciones no tratadas pueden extenderse a los nodos de la linfa regionales y al torrente sanguneo con una septicemia aplastante. El ntrax cutneo no tratado tiene una proporcin de muertes entre el 5% y el 20%, pero con terapia antibitica eficaz, ocurren pocas muertes.Los sntomas iniciales del ntrax por inhalacin son apacibles y no especficos y pueden incluir fiebre, malestar y tos apacible o dolor del pecho; los sntomas agudos de dolor respiratorio, fiebre y shock aparecen en 3-5 das, producindose la muerte rpidamente despus de esto. El ntrax pulmonar se adquiere inhalando esporas del bacilo que son lo suficientemente pequeas como para penetrar muy adentro en los pulmones, aparece despus de la rpida multiplicacin de las esporas en los ganglios linfticos del mediastino. Se desarrolla una linfadenitis hemorrgica necrosante severa que se extiende por las estructuras mediastnicas adyacentes. Hay trasudado serosanguinolento, edema pulmonar y derrame pleural. Los sntomas iniciales son insidiosos . Al principio, la enfermedad tiene sntomas parecidos a los de una gripe severa: tos, dolor muscular, de cabeza y de pecho; luego la enfermedad se torna ms severa, hasta producir un estado de shock en el cual muere el 95% de los afectados. La radiografa de trax muestra una infiltracin difusa en placas; el mediastino se encuentra ensanchado a causa de las adenomegalias hemorrgicas. La enfermedad slo puede controlarse si se empieza un tratamiento drstico con antibiticos dentro de las primeras 48 horas de iniciarse los sntomas. Sin embargo, debido a que en sus primeras etapas la enfermedad es difcil de diagnosticar, generalmente los afectados pocas veces reciben el tratamiento oportuno. El ntrax intestinal es raro y ms difcil reconocer. La confirmacin de laboratorio se hace por aislamiento de B. anthracis de la sangre, lesiones superficiales, o las secreciones respiratorias mediante tincin con azul de metileno (M'Fadyean), o por cultivo o inoculacin en ratones, o conejos. Se puede realizar la identificacin rpida del organismo por immunodiagnstico, ELISA y PCR. Diagnstico.

La historia clnica, que incluya la profesin del paciente y el contacto con posibles animales enfermos, es fundamental. En el carbunco cutneo la lesin descrita es altamente sospechosa del cuadro. Se debe obtener una muestra a partir de la serosidad o del lquido de las vesculas y someterla a una tincin para observar los tpicos bacilos antes descritos. Puede emplearse una tincin de Gram con anticuerpos fluorescentes. En todos los casos hay que realizar un cultivo en medios habituales para comprobar que estos bacilos esporulados son aerobios, inmviles, capsulados, se lisan por fagos especficos (g, W y L) y producen un poder patgeno experimental en el cobayo. Todo ello diferencia a B. anthracis de las numerosas especies saprofitas del gnero Bacillus, denominadas "antracoides". De la misma forma se deben procesar las muestras de esputo, lquido pleural, vmitos, heces, LCR y sangre (el hemocultivo se har sistemticamente), segn las sospechas del cuadro clnico. El diagnstico indirecto mediante microhemaglutinacin en muestras dobles de suero permite comprobar el aumento del ttulo de anticuerpos, que por otra parte puede estar elevado en individuos recin vacunados. Tratamiento. El antibitico de eleccin es la penicilina G, que debe administrarse lo ms precozmente posible, en dosis de 2-3 millones de unidades, cada 4-6 horas, al menos durante 7 das, tambien son utiles los macrolidos y quinolonas como la criprofloxacina. Si el cuadro es grave o se trata de localizaciones no cutneas, como el ntrax pulmonar, un tratamiento i.v. precoz con 20 millones U/d de penicilina G puede salvar la vida del paciente. Este frmaco se ha utilizado en combinacin con la estreptomicina, a dosis de 500 mg i.m. c 8 h en los adultos y de 25 mg/kg/d en los nios. Los corticoides podran tener alguna utilidad, pero no se han evaluado adecuadamente. Si el tratamiento fracasa, en general a causa de un error diagnstico, es probable que sobrevenga la muerte del paciente. Profilaxis. Las mejores medidas para la prevencin de la enfermedad en los individuos expuestos son la proteccin de piel y mucosas y la vacunacin. Es importante el uso de guantes y mascarillas, para lo cual se requiere una educacin sanitaria. Vacunacin La vacuna, realizada con el antgeno protector purificado, requiere tres inyecciones subcutneas de 0,5 mL con 2 semanas de intervalo, y una dosis de recuerdo anual. Vacunas compuestas del bacilo muerto y/o los antgenos capsulares no producen inmunidad. La cadena externa de B. anthracis produce cantidades subletales de la toxina que induce la formacin del anticuerpo proteccionista.La vacuna del ntrax para humanos que se usa en EE.UU. es una preparacin del antgeno proteccionista recuperada del filtrado de un cultivo avirulento. El producto final contiene no ms de 2.4 mg de hidrxido de aluminioActualmente la vacuna del ntrax se fabrica y es distribuida por BioPort Corporation, Lansing, Michigan, bajo contrato con el departamento de Defensa, y se producen slo cantidades pequeas disponibles para individuos que estn expuestos al ntrax en su ambiente de trabajo La vacuna est indicada para individuos que entran contacto en el lugar de trabajo con pieles de animales importadas, deshuese, carne, lana, pelo animal (sobre todo el pelo de la cabra) y cerdas; y para individuos comprometidos en diagnstico o actividades de investigacin que pueden entrar en contacto con esporas del ntrax, como veterinarios, empleados de laboratorios y a el personal militar destinado a reas con alto riesgo a la exposicin al organismo (como cuando se usa como una arma de guerra biolgica). La vacuna slo debe administrarse a los individuos saludables de 18 a 65 aos de edad. No se sabe si la vacuna del ntrax puede causar dao fetal, y no deben vacunarse mujeres embarazadas. La inmunizacin consiste en tres inyecciones hipodrmicas cada dos semanas, seguidas por tres inyecciones hipodrmicas adicionales cada 6, 12, y 18 meses. Se exigen inyecciones de recuerdo anuales de la vacuna para mantener la inmunidad. Y genera una inmunidad cercana al 93%Toxina del ntrax es una toxina A/BCuriosamente, cada protena de la toxina del ntrax individuo es, de hecho, no txico. Los sntomas txicos no se observan cuando estas protenas se inyectan individualmente en animales de laboratorio. Sin embargo, la co-inyeccin de PA y EF causa el edema, y la co-inyeccin de PA y LF es letal. La primera combinacin se denomina toxina edema, y la ltima combinacin se llama toxina letal. Por lo tanto la manifestacin de los sntomas fisiolgicos requiere PA, en cualquiera de los casos.El requisito PA observado en experimentos animales modelo demuestra un paradigma comn para las toxinas bacterianas, llamado el paradigma A/B. El componente A es enzimticamente activa, y el componente B es el componente de unin celular. La toxina del ntrax, de hecho, es de la forma A2B, donde las dos enzimas, EF y LF, son los componentes A y PA es el componente B. Por lo tanto PA acta como un caballo de Troya, que lleva EF y LF a travs de la membrana plasmtica en el citosol, donde a continuacin, pueden catalizar reacciones que perturban la fisiologa celular normal.

Conclusin

Toxina del ntrax es una exotoxina de tres protena secretada por cepas virulentas de la bacteria, el Bacillus anthracis-agente causal del ntrax. La toxina fue descubierto por Harry Smith en 1954. La toxina del ntrax se compone de una protena de unin a clulas, conocido como antgeno protector, y dos componentes enzimticos, llamada factor edema y factor letal. Estos tres componentes de las protenas actan juntas para impartir sus efectos fisiolgicos. Complejos ensamblados que contienen los componentes de la toxina se endocitosis. En el endosoma, los componentes enzimticos de la toxina translocan en el citoplasma de una clula diana. Una vez en el citosol, los componentes enzimticos de la toxina interrumpe diversas funciones de las clulas inmunitarias, es decir, sealizacin celular y la migracin celular. La toxina puede incluso inducir la lisis celular, como se observa para las clulas de macrfagos. La toxina del ntrax en ltima instancia, permite que las bacterias para evadir el sistema inmune, proliferar, y en ltima instancia matar el animal husped. La investigacin sobre la toxina del ntrax tambin proporciona informacin sobre la generacin de conjuntos macromoleculares, y en la translocacin de protenas, la formacin de poros, la endocitosis, y otros procesos bioqumicos.El ntrax es una enfermedad causada por el Bacillus anthracis, una bacteria formadora de esporas, gram positiva, en forma de varilla. La letalidad de la enfermedad es causada por dos factores principales de virulencia de la bacteria: la cpsula de cido poliglutmico, que es anti-fagoctica, y la toxina de la protena tripartita, llaman la toxina del ntrax. Toxina del ntrax es una mezcla de tres componentes de la protena: antgeno protector, factor de edema y factor letal.