CARACTERSTICAS GENERALES

Los vibrios son unas de las bacterias ms frecuentes en las aguas de superficie

de todo el mundo. Son bacilos gramnegativos curvados, son extremadamente

mviles y poseen un flagelo polar, no forman esporas, son oxidasa-positivas y

pueden desarrollarse bajo condiciones aerobias, pero pueden ser anaerobios

facultativos. Las clulas pueden conectarse extremo a extremo, generando

formas en S y espirales. La estructura de la envoltura celular es similar a la de

otras bacterias gramnegativas.

Vibrio cholerae (micrografa electrnica de barrido). Observe los bacilos

curvados y los flagelos polares.

Vibrios de importancia mdica

Microorganismo Enfermedad en seres humanos

Vibrio cholerae serogrupos O1 y O139 Clera epidmico y pandmico

Vibrio cholerae serogrupos no O1/ no O139 Diarrea coleriforme; diarrea leve; raras veces

infecciones extraintestinales

Vibrio parahaemolyticus Gastroenteritis, tal vez infecciones extraintestinales

Otros

Vibrio mimicus, Vibrio vulnificus, Vibrio hollisae,

Vibrio fluvialis, Vibrio damsela, Vibrio anginolyticus,

Vibrio metschnikovii

Infecciones de odo, heridas, tejidos blandos y otros

lugares extraintestinales, todas infrecuentes

Caractersticas de las especies menos comunes de Vibrio

ORGANISMO CARACTERSTICAS EPIDEMIOLOGA ENFERMEDAD

V. mimicus Cercanamente relacionado con V. cholerae,

enterotoxina similar al clera

Ingestin de pescados y mariscos

crudos Diarrea acuosa

V. parahaemolyticus Produce inflamacin intestinal, enterotoxina

no clara

Agua de mar costera; ingestin de

pescados y mariscos crudos; brotes en

cruceros; comn en Japn

Diarrea acuosa, disentera

ocasional

V. vulnificus

Produce siderforos poderosos que

secuestran el hierro de la transferrina y la

lactoferrina del hospedador

Agua de mar costera, en especial

cuando aumenta la temperatura del

agua; ingesta de pescados o mariscos

crudos o por contaminacin de heridas

con agua de mar

Bacteriemia fulminante posterior a

la ingestin, celulitis por

contaminacin de heridas, altas

tasas de mortandad en aquellos

con enfermedades de

almacenamiento de Fe+

V. alginolyticus Heridas contaminadas con agua de

mar Celulitis

RESERVORIOS

El principal reservorio es el ser humano; observaciones en Australia,

Bangladesh y Estados Unidos han demostrado la existencia de reservorios en el

ambiente, al parecer con la participacin de coppodos u otras clases de

zooplancton de aguas salobres o estuarios.

Hay microorganismos que pueden persistir en el agua por mucho tiempo y en la

literatura se menciona que el alza de la temperatura del mar, producto de la

corriente del nio, favoreca la sobrevida y su replicacin.

Las personas son infeccin asintomtica juegan un importante rol en acarrear el

vibrio de un lugar a otro, produciendo la diseminacin de las epidemias.

VIBRIO CHOLERAE

En el aislamiento inicial, V. cholerae es un bacilo curvo de forma de coma de 2 a

4 m de longitud (figura 2). Se mueve por medio de un flagelo polar. En el

cultivo prolongado, los vibrios pueden convertirse en bacilos rectos que se

parecen a las bacterias entricas gramnegativas.

Tincin de Gram de Vibrio cholerae. A menudo tienen forma de

coma o levemente curveados (flechas) y miden 1 2 a 4 m.

Aumento original 1 000.

CULTIVO

V. cholerae produce colonias convexas, lisas y redondas que son opacas y

granulosas en la luz transmitida. V. cholerae y la mayor parte de los dems

vibrios se multiplican bien a una temperatura de 37 C en muchas clases de

medios, incluidos los medios definidos que contienen sales minerales y

asparagina como fuentes de carbono y nitrgeno. V. cholerae se multiplica bien

en agar de tiosulfato-citrato-bilis-sacarosa (TCBS, thiosulfate-citrate-

bilesucrose), en el cual produce colonias amarillas que son fcilmente visibles

sobre un fondo de color verde oscuro de agar (figura. 3). Los vibrios son

oxidasa positivos, lo que los distingue de las bacterias gramnegativas entricas.

Es caracterstico que los vibrios se multipliquen a un pH muy alto (8.5 a 9.5) y

que rpidamente sean destruidos por cido. Por tanto, los cultivos que

contienen hidratos de carbono fermentables se vuelven estriles con rapidez.

CARACTERSTICAS DE CRECIMIENTO

Por lo regular V. cholerae fermenta sacarosa y manosa pero no arabinosa. Una

prueba de oxidasa positiva es un paso clave en la identificacin preliminar de V.

cholerae y otros vibrios. Las especies del gnero Vibrio son susceptibles al

compuesto O/129 (fosfato de 2,4diamino-6,7-diisopropilpteridina), que los

diferencia de las especies del gnero Aeromonas, que son resistentes al

compuesto O/129. La mayor parte de las especies del gnero Vibrio son

halotolerantes y el NaCl a menudo estimula su multiplicacin. Algunos vibrios

son halfilos y necesitan la presencia de NaCl para multiplicarse. Otra diferencia

entre los vibrios y las aeromonas es que los primeros crecen en medios que

contienen NaCl al 6%, y las aeromonas no.

DESARROLLO Y ESTRUCTURA

V. cholerae tiene una baja tolerancia al cido, pero crece bajo condiciones

alcalinas (pH 8.0 a 9.5) que inhiben a muchas otras bacterias gramnegativas.

Se distingue de los dems Vibrio por sus reacciones bioqumicas, estructura

antignica lipopolisacrida (LPS) O y por su produccin de la toxina del clera

(TC). Existen ms de 150 serotipos antignicos O, slo dos de los cuales (O1 y

O139) causan el clera. El biogrupo El Tor de V. cholerae, una variante de O1,

es un biotipo de la cepa clsica. Las cepas O139 se asemejan fenotpicamente

a las cepas El Tor O1. V. cholerae posee largos pelos fi lamentosos que forman

haces sobre la superficie bacteriana y que pertenecen a una familia de pelos

cuya estructura qumica es similar a las de los gonococos y de numerosos otros

patgenos bacterianos. Todas las cepas capaces de causar el clera producen

un factor de colonizacin denominado pelo corregulado por toxina (PCT) a

causa de que su expresin se regula junto con la de la TC.

ESTRUCTURA ANTIGNICA Y CLASIFICACIN BIOLGICA

Muchos vibrios comparten un solo antgeno H flagelar termolbil. Los

anticuerpos contra el antgeno H probablemente no intervienen en la proteccin

de los hospedadores susceptibles. V. cholerae tiene lipopolisacridos O que le

confieren una especificidad serolgica. Existen por lo menos 139 grupos de

antgeno O. Las cepas de V. cholerae del grupo O1 y del grupo O139 producen

el clera caracterstico; en ocasiones, los cleras V. cholerae no O1/no O139

producen una enfermedad parecida al clera. Los anticuerpos contra los

antgenos O tienden a proteger a los animales de laboratorio contra las

infecciones por V. cholerae.

El antgeno del serogrupo O1 de V. cholerae tiene determinantes que permiten

una tipificacin adicional: los serotipos son Ogawa, Inaba e Hikojima. Se han

definido dos biotipos de V. cholerae epidmico, el clsico y El Tor. El biotipo El

Tor produce una hemolisina, da resultados positivos en la prueba de

VogesProskauer y es resistente a la polimixina B. Tambin se pueden utilizar

tcnicas moleculares para tipificar V. cholerae. Se utiliza la tipificacin para los

estudios epidemiolgicos y por lo general slo se llevan a cabo las pruebas en

laboratorios de referencia. V. cholerae O139 es muy similar a V. cholerae O1

biotipo El Tor. V. cholerae O139 no produce el lipopolisacrido O1 ni tiene todos

los genes necesarios para elaborar este antgeno. V. cholerae O139 elabora

una cpsula de polisacrido, al igual que otras cepas de V. cholerae no O1, en

tanto que V. cholerae O1 no sintetiza una cpsula.

ENTEROTOXINAS DE VIBRIO CHOLERAE

El V. cholerae invade la mucosa intestinal y se adhiere a las microvellosidades

del borde en cepillo de las clulas epiteliales intestinales. V. cholerae, casi

siempre el serotipo O1 (y O139), produce una enterotoxina termolbil con un

peso molecular de 84 000. La toxina del clera, TC (Figura 4 y 5), es una toxina

ADP-ribosilante tipo A-B que consta de dos subunidades: las subunidades

txicas A, que se degrada hasta formar dos pptidos, A1 y A2, unidos por un

puente disulfuro; y cinco unidades de fijacin B (cinco pptidos idnticos). Las

unidades B se fijan al receptor GM1-ganglisido que se encuentra sobre la

superficie de muchos tipos de clulas. Una vez fijada, la subunidad A1 se libera

de la molcula de toxina mediante la reduccin del enlace disulfrico que la une

a la subunidad A2 e ingresa en la clula por translocacin. Dentro de la clula

ejerce su efecto sobre el sistema adenilciclasa asociado con la membrana sobre

la superficie de la membrana basolateral.

El blanco de la subunidad txica A1 es una protena nucletida de guanina (G),

Gsa, que regula la activacin del sistema adenilciclasa. La TC cataliza la ADP

ribosilacin de la protena G, hacindola incapaz de disociarse del complejo

activo de la adenilciclasa. Esto ocasiona la activacin persistente de la

adenilciclasa intracelular que, a su vez, estimula la conversin del trifosfato de

adenosina en 3, 5-monofosfato cclico de adenosina (cAMP). El efecto neto es una acumulacin excesiva de cAMP en la membrana celular, lo que ocasiona

una hipersecrecin de cloro, potasio, bicarbonato y molculas de agua

asociadas hacia el exterior de la clula. La diarrea producida algunas veces es

masiva (p. ej., 20 a 30 L/da), lo cual da por resultado deshidratacin, choque,

acidosis y hasta la muerte. Los efectos nocivos del clera son secundarios a la

prdida del lquido y al desequilibrio acidobsico; por lo tanto, el tratamiento es

la restitucin de lquidos y electrlitos.

PATOGNESIS

El clera, V. cholerae debe llegar al intestino delgado, nadar al interior de las

criptas intestinales, multiplicarse y producir factores de virulencia (Cuadro 4). En

las personas sanas, se requiere de la ingesta de grandes cantidades de

bacterias, cuando el vehculo es agua se requiere 1010 o ms microorganismo

para infectarse y cuando el vehculo es alimento, se necesita un mnimo de 102a

104 microorganismos por la capacidad amortiguadora del alimento. El clera no

es una infeccin invasiva, los microorganismos no llegan al torrente sanguneo

sino que permanecen en el tubo digestivo. La colonizacin del tracto intestinal

completo desde el yeyuno al colon por V. cholerae requiere de la adherencia a

la superficie epitelial por medio de la protena antes mencionada y los pelos de

su superficie. La caracterstica sobresaliente de la patogenicidad de V. cholerae

es la capacidad que las cepas virulentas tienen para producir la TC, que es la

responsable de la enfermedad del clera. El cambio de agua y electrlitos de la

clula a la luz intestinal es la causa fundamental de la diarrea acuosa del clera.

Factores de virulencia en las especies Vibrio

Especies Factor de virulencia Efecto biolgico

V. cholerae

Toxina colrica Hipersecrecin de electrlitos y agua

Pilus corregulado por la toxina Lugar de unin para CTX; media la adherencia a las

clulas de la mucosa intestinal

Protena quimiotctica Factor adhesina

Enterotoxina colrica accesoria Aumenta la secrecin de lquido intestinal

Toxina de la znula oclusiva Aumenta la permeabilidad intestinal

Neuraminidasa Modific la supercie celular para aumentar el nmero

de sitios de unin de GM1 para la toxina colrica

V. parahaemolyticus Hemolisina Kanagawa Enterotoxina que induce la secrecin del cloruro

(diarrea acuosa)

V. vulnicus Cpsula de polisacridos Antifagoctica

Citolisinas, proteasas, colagenasa Media la destruccin tisular

PRUEBAS DIAGNSTICAS DE LABORATORIO

Los cultivos con sospecha de ser V. cholerae deben subcultivarse en un medio

no selectivo (por ejemplo, agar infusin de corazn [AIC] o agar triptona soya

[ATS]) como preparacin para la identificacin por serologa en lmina y

pruebas bioqumicas. Las cepas de V. cholerae requieren de 0,5% de ClNa (sal)

para un crecimiento ptimo en medio de agar; algunas formulaciones

comerciales de agar nutriente no contienen sal y no deben usarse para el cultivo

de V. cholerae . En general, el anlisis con pruebas bioqumicas previo a la

prueba con los antisueros O1 y O139 no es necesario cuando se sospecha

presencia de V. cholera e en muestras de fecales. No obstante, si el suministro

de antisueros somticos es limitado, las pruebas bioqumicas pueden servir

para la deteccin adicional de aislamientos, antes de ir a las pruebas con

antisueros. Las pruebas de deteccin y la serologa en lmina tienen que

hacerse con el crecimiento de un medio no selectivo.

IDENTIFICACIN DEL V. CHOLERAE

Prueba de oxidasa

Mtodo del papel de filtro humedecido

Mtodo del hisopo

Anlisis bioqumicos adicionales

La prueba de la cuerda

Agar hierro de Kligler y agar hierro triple azcar

Agar hierro lisina

Coloracin de Gram

Cuadro 4. Reacciones de Vibrio cholerae en pruebas de pesquisaje

Prueba de pesquisaje Reacciones de Vibrio cholerae

Prueba de oxidasa Positivo

Prueba de la cuerda Positivo

Agar hierro de kligler (AHK) K/A (cua roja/fondo amarillo), no produce gas, no

H2Sa [1824 horas]

Agar hierro triple azcar (AHTA) A/A (cua amarilla/fondo amarillo, no produce gas,

no H2Sa [1824 horas]

Agar hierro lisina (AHL) K/K (cua prpura/fondo prpura), no produce gas,

no H2Sa, b [1824 horas]

Coloracin de Gram Montaje hmedo Pequeos bacilos curvos gramnegativos Pequeos bacilos curvos con motilidad

rpida

a K= alkaline; A= acid

b An alkaline reaction (purple) in the butt of the medium indicates that lysine was decarboxylated.

An acid reaction (yellow) in the butt indicates that lysine was not decarboxylated.

Produccin de la toxina del clera

1) Los cultivos que se van a someter a prueba se siembran mediante estriacin

en un medio de plano inclinado no selectivo (como agar de infusin de corazn)

y se incuban de 18 a 24 horas a una temperatura de 35 C a 37 C. Se incluyen

cuatro cepas testigo (dos positivas y dos negativas).

2) Se inoculan las cepas en 5 ml de medio de Craig en tubos de tapa de rosca

de 16 X 125 mm. Se mantienen los tapones poco apretados y se incuban los

tubos a 30 C durante 48 horas sin agitar.

3) Se centrifugan los tubos para sedimentar las clulas bacterianas, y se retira

el sobrenadante con una pipeta Pasteur. EI sobrenadante se almacena a 4 C

hasta utilizarse. Si el sobrenadante ha de almacenarse por ms de 7 das, se

congela a -70 C.

Deteccin de la toxina del clera

1. Biovaloraciones

Mtodos que utilizan animales

Mtodos de cultivo de tejidos

2. Inmunovaloracin

ELISA

Coaglutinacin

Aglutinacin de ltex

3. Anlisis basados en el DNA

Sondas de DNA

Reaccin en cadena de la polimerasa

La fotografa de la izquierda muestra el redondeo tpico de las clulas Y-I suprarrenales de ratn causado

por la presencia de la toxina del clera. Se muestran clulas Y-I normales en las fotografa de la derecha.

Diagrama del ensayo GM1-ELISA para la deteccin de la toxina del clera (TC).

En el ensayo GM,-ELISA para la toxina del clera, la aparicin de un color amarillo distintivo en

los pozos de la microplaca indica una reaccin positiva.

Microplaca con resultados de la prueba VETRPLA (Oxoid Limted). La muestra 1 es

negativa; las muestras 2, 3, 4, 5 Y 6 son positivas.

Figura VII-5. Gel de agarosa con resultados de una prueba PCR tpica de la toxina

del clera. Las bandas A, C, D, E, F, cepas de prueba positivas; las bandas B, J,

cepas de prueba negativas; bandas G, K, testigos positivos; bandas H, I, testigos

negativas; banda L. escalera de ADN de 1 kb.

A B C D E F G H I J K L

564-bp

Producto de PCR - 564 pb

Localizacin de los iniciadores y tamao del fragmenta de DNA

amplificada en la prueba de la PCR para la deteccin de ctxA

Resultados de la hibridacin con una sonda marcada con digoxigenina para ctxA; el color

morado oscuro indica una reaccin positiva.

Mtodos comunes para la deteccin de la toxina del clera

Prueba Sensibilidad por ml Tipo de prueba Objetivo especfico de la

prueba Muestra estudiada

Asa ileal de conejo 30 ng Biovaloracin Estimular la acumulacin de

lquido Sobrenadante del cultivo

Valoracin en conejo lactante 250 a 500 ng

Biovaloracin

Estimular la acumulacin de

lquido

Cultivo en caldo o sobrenadante del

cultivo

Prueba en la piel del conejo 0,1 a 3,5 ng Biovaloracin Factor de permeabilidad Sobrenadante del cultivo

Clulas suprarrenales Y1 de

ratn 10 pg Biovaloracin Acumulacin de AMPc Sobrenadante del cultivo

Clulas de ovario de hmster

chino 10 pg Biovaloracin Acumulacin de AMPc Sobrenadante del cultivo

ELISA GM 1 10 pg Inmunitaria Subunidad Bb Sobrenadante del cultivo

Coaglutinacin 50 ng Inmunitaria Subunidad Bb Lisados del cultivo

Aglutinacin inversa pasiva en

ltex 1 a 2 ng Inmunitaria Subunidad Bb Sobrenadante del cultivo

Sondas de DNA Detecta el gen ctx Gentica Gen ctx DNA (improntas de colonias)

PCR Detecta el gen ctx Gentica Gen ctx DNA (lisado de la clula en bruto)

a Sensibilidad para la deteccin de la toxina del clera utilizando antisuero contra la enterotoxina termolbil de E. coli

b Subunidad 8 de la molcula de la toxina del clera.

Tratamiento

El desenlace del clera depende de equilibrar el lquido diarreico y las prdidas inicas con

un adecuado reemplazo de lquidos y electrlitos. Esto se logra mediante la administracin

oral, intravenosa, o ambas, de soluciones con glucosa con concentraciones casi fisiolgicas

de sodio y cloro y concentraciones mayores a las fisiolgicas de potasio y bicarbonato. Hay

disponibilidad de las formulaciones exactas en forma de paquetes secos a los que se aade

un volumen especificad de agua. El reemplazo oral, en especial si se inicia de manera

puntual, es suficiente para todos los casos, a excepcin de los ms graves, y ha reducido la

mortalidad del clera en forma sustancial. La terapia antimicrobiana representa un papel

secundario al del reemplazo de lquidos. La doxiciclina reduce la duracin de la diarrea y la

magnitud de la prdida de lquidos. El trimetoprim-sulfametoxazol, eritromicina y

ciprofloxacino son alternativas para uso en nios y mujeres embarazadas. Los

antimicrobianos tienen un rol secundario en el tratamiento del clera, ayudan a reducir el

volumen de las deposiciones, acortan el perodo de sntomas y excrecin bacteriana. La cepa

causante del actual brote en Hait ha demostrado ser susceptible a doxiciclina y tambin a

ciprofloxacino y macrlidos.

Tratamientos Farmacolgicos para el clera

Tratamiento de eleccin:

Adultos: Doxiciclina 300 mg. oral por una vez.

Nios menores de 8 aos: Azitromicina 10 mg/Kg. por va oral por 3 das

Nios mayores de 8 aos: Doxiciclina 4 mg/ kg (mx 300 mg) por va oral por 1 vez

Embarazadas: Azitromicina 500 mg. por va oral por 3 das

Tratamiento alternativo:

Adultos: Ciprofloxacino 1 gr. por va oral por una vez

Azitromicina 500 mg. por va oral por 3 das

Nios: Ciprofloxacino en dosis nica de 20mg/Kg de peso

VIBRIO PARAHAEMOLYTICUS

Vibrio parahaemolyticus es una bacteria halfila produce gastroenteritis aguda tras la

ingestin de mariscos contaminados como pescado crudo o crustceos como las ostras. Es la

causa principal de diarrea en Japn, donde el pescado crudo se come en grandes

cantidades, pero es un patgeno poco frecuente en Estados Unidos, aunque ha habido varios

brotes en cruceros por el Caribe. No se conoce demasiado su patogenia, excepto que secreta

una enterotoxina similar al colergeno y, a veces, se da una invasin limitada. Tras un

periodo de incubacin de 12 a 24 horas, se presentan nusea y vmito, clicos abdominales,

fiebre y diarrea lquida a sanguinolenta. A menudo se detectan leucocitos fecales. La enteritis

tiende a desaparecer en forma espontnea en un lapso de uno a cuatro das sin otro

tratamiento que no sea el restablecimiento del equilibrio hidroelectroltico. La enfermedad es

autolimitada y dura unos 3 das. Vibrio parahaemolyticus se distingue del V. cholerae

principalmente por el crecimiento en NaCl: Vibrio parahaemolyticus crece en una solucin de

NaCl al 8 % (la que corresponde a un microorganismo marino), mientras que el V. cholerae

no puede crecer. No existe un tratamiento especfico indicado, porque la enfermedad es

relativamente leve y autolimitada. La enfermedad puede evitarse con una buena refrigeracin

y con la coccin de los mariscos.

VIBRIO VULNIFICUS

Vibrio vulnificus puede causar infecciones graves de heridas, bacteriemia y probablemente gastroenteritis. Es una bacteria de estuarios, de vida libre que existe en Estados Unidos en el Atlntico y las costas del Pacfico y sobre todo en la costa del Golfo. Se han comunicado infecciones en Corea y el microorganismo puede tener una distribucin mundial. Es muy posible que V. vulnificus se encuentre en ostiones, sobre todo en los meses clidos. La bacteriemia sin un foco infeccioso ocurre en personas que han consumido ostiones infectados o en alcohlicos o hepatpatas. Las heridas pueden infectarse en personas normales o en inmunodeprimido s que entran en contacto con agua donde est presente la bacteria. La infeccin suele evolucionar con rapidez, con la aparicin de una enfermedad grave. Casi 50% de los pacientes con bacteriemia fallece. Las infecciones de las heridas pueden ser leves pero a menudo evolucionan con rapidez (en el curso de algunas horas) presentndose lesiones cutneas ampollosas, celulitis y miositis con necrosis. Varios de los primeros decesos en Louisiana y Texas despus del huracn Catrina fueron ocasionados por Vibrio vulnificus. Dado el avance rpido de la infeccin, a menudo es necesario tratarla con antibiticos apropiados antes que se confirme la causa mediante cultivo. El diagnstico se establece con el cultivo del microorganismo en medios estndares de laboratorio; TCBS es el medio preferido para los coprocultivos, donde la mayor parte de las cepas produce colonias color verde-azuloso (sacarosas negativas). La tetraciclina al parecer es el antimicrobiano de eleccin para la infeccin por V. vulnificus. Ciprofloxacina tambin puede ser eficaz basndose en la actividad in vitro.