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Bacilos Grampositivos Esporulados

Resumen: En la presente monografía se incluye una descripción de los bacilos grampositivos que forman esporas, (esporulados), los mismos que incluyen los géneros Bacillus y Clostridium. Entre ellos, existen especies que son patógenas para el hombre: Bacillus anthracis causa el ántrax o carbunco, C. tetani, tétanos, Clostridium botulinum, botulismo; Clostridium perfringes, gangrena gaseosa; y Clostridium difficile, colitis seudomembranosa. El género Bacillus es aerobio, en tanto que los del género Clostridium son anaerobios obligados.(V)
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Autor: Karly

Indice
1. Bacilos grampositivos formadores de esporas
2. Género Bacillus
3. Género Clostridium
4. Clostridium tetani
5. Clostridium perfringens
6. Clostridium Difficile

1. Bacilos grampositivos formadores de esporas

Los bacilos grampositivos formadores de esporas son las especies de los géneros Bacillus y Clostridium. Estos bacilos son cosmopolitas y debido a que forman esporas, pueden sobrevivir en el ambiente por muchos años. El género Bacillus es aerobio, en tanto que los del género Clostridium son anaerobios obligados. (1)
De las numerosas especies de ambos géneros Bacillus y Clostridium, la mayor parte no causan enfermedad y no se han estudiado en microbiología médica. Sin embargo, varias especies, causan enfermedades importantes en el hombre. (1)
El ántrax, padecimiento prototipo en la historia de la microbiología, es causada por Bacillus anthracis. El ántrax sigue siendo una enfermedad importante de los animales, en ocasiones, del hombre, y B. anthracis podría ser un agente principal de guerra biológica. (1)
"Los clostridios causan varias enfermedades graves mediadas por toxinas: Clostridium tetani, tétanos, Clostridium botulinum,
botulismo; Clostridium perfringes, gangrena gaseosa; y Clostridium difficile, colitis seudomembranosa. "(1)

2. Género Bacillus

El género Bacillus está compuesto por bacilos grampositivos grandes caracterizados por su capacidad para producir endosporas. El género incluye microorganismos aerobios estrictos y anaerobios facultativos. Bacillus anthracis es causante de enfermedad en el ser humano. Muchas otras especies están distribuidas en la naturaleza y se hallan en la mayor parte de las muestras de suelos, agua y polvo. Ciertos miembros de dicho género han adquirido importancia como productores de antibióticos. (1)

Bacillus anthracis
El carbunco (enfermedad de los animales herbívoros, ovinos y bovinos, equinos, porcinos y caprinos) es causado por el B. anthracis, un bacilo grampositivo aerobio y formador de esporas. Es un bacilo recto que mide de 3 a 5 micras de largo y de 1 a 1.2 micras de ancho, es inmóvil. Están encapsulados durante la proliferación en el animal infectado. (2)

Determinantes de la patogenicidad.
La patogenia del B. anthracis depende de dos factores de virulencia importantes: una cápsula polisacárida (ácido D-glutámico) y una exotoxina..
Solo se ha identificado un tipo capsular, probablemente debido a que la cápsula se compone solo de ácido glutámico. (4) La cápsula interfiere en la fagocitosis.
Los efectos letales se deben a una exotoxina que consiste en tres proteínas características y serológicamente activas: el antígenos protector (PA), el factor de edema (EF) y el factor letal (LF). (2) La toxina se puede detectar en el líquido edematoso recogido de pacientes con carbunco.

Patogenia
Modos de transmisión: Los seres humanos se infectan de una de tres formas:

  • La infección de la piel se produce por contacto con tejidos de animales (bovinos, ovejas, cabras, caballos, cerdos y otros más) que han muerto de la enfermedad, y tal vez por insectos picadores que se han alimentado parcialmente de dichos animales; por pelo, lana o cueros contaminados o por productos hechos con ellos como tambores, cepillos, etc.; por tierra contaminada por animales infectados o harina de hueso contaminada que se usa como abono en horticultura y jardinería. (3)
  • El carbunco por inhalación es provocado por la inhalación de esporas en procesos industriales peligrosos como el curtido de cueros o el procesamiento de lana o huesos, en los que pueden generarse aerosoles con esporas de B. anthracis. Los microorganismos, se multiplican en los pulmones y son barridos hacia los ganglios linfáticos biliares de drenaje, donde se reproduce una necrosis hemorrágica
  • El carbunco intestinal y el bucofaríngeo se deben a la ingestión de carne contaminada; lo que ocurre rara vez, con la resultante invasión y ulceración de la mucosa gastrointestinal. (1) No hay pruebas de que la leche de animales infectados transmita el carbunco.

El Período de incubación es de varias horas a siete días; muchos casos se manifiestan en el término de 48 horas del contacto. La transmisión de una persona a otra es muy rara. Los objetos y el suelo contaminados por esporas pueden permanecer infectantes durante decenios. (3)
La enfermedad se propaga entre los animales herbívoros por medio del suelo y piensos contaminados, entre los omnívoros y carnívoros por la ingestión de carne, harina de hueso u otros productos alimentarios contaminados, y entre los animales salvajes, al devorar la carne y otros tejidos de animales con carbunco.
Resistencia: Debido a su capacidad para producir esporas, el bacilo del carbunco es sumamente resistente a los ambientes químicos y físicos adversos. Una temperatura de 120oC durante 15 min puede inactivar a las esporas. Las esporas permanecen viables durante años en las pasturas contaminadas. (2)

Epidemiología.
Es principalmente una enfermedad de herbívoros; los humanos y los carnívoros son huéspedes accidentales. La incidencia del carbunco en el hombre es baja. Es fundamentalmente un riesgo ocupacional de los trabajadores que preparan pieles o pelo (especialmente de cabras), huesos y sus productos, y lana, así como de los veterinarios y trabajadores agrícolas y silvícolas que manipulan animales infectados.
El reservorio comprende animales normalmente herbívoros, domésticos y salvajes, que expulsan los bacilos en las hemorragias terminales o riegan sangre al morir. Al exponerse al aire, las formas vegetativas esporulan, y las esporas de B. anthracis, que resisten situaciones ambientales adversas y la desinfección, pueden permanecer viables en suelos contaminados durante muchos años después que ha cesado la infección de fuentes animales. La piel y los cueros secos o procesados de otras formas provenientes de animales infectados pueden albergar las esporas durante años, y son los fómites que transmiten la infección a nivel mundial. El carbunco humano es endémico en las regiones agrícolas del mundo en que es común el carbunco de los animales, incluso en países de América del Sur y Central, Europa oriental y meridional, Asia y África.

Diagnóstico de laboratorio:
En medios de cultivo, crecen como largas cadenas semejantes a cañas de bambú. En laboratorio pierde su cápsula. Prolifera bien en placas con agar sangre donde da colonias de color gris y que no son hemolíticas. La proliferación máxima se obtiene con un pH de 7-7.4 en condiciones aerobias, pero se produce desarrollo en ausencia de oxígeno. (2) y crece a un rango de temperatura de 12 a 45ºC.
Las colonias crecen como "cabeza de medusa". Cuando no se encuentran esporulados son destruidos por acción de la luz solar en 6 a 12 horas. En la gelatina, el crecimiento en profundidad demuestra un "pino invertido" con las ramas mas largas en la superficie; la licuefacción es lenta. Para diagnosticar el ántrax en los frotis de sangre se recurre al método de Mc Fadyean de tinción de B. anthracis . Las muestras provienen de pus y líquido de la lesión local, sangre y esputo; el frotis teñido de la lesión local de la sangre de animales muertos, frecuentemente se observan cadenas de bacilos grampositivos grandes. El ántrax también puede identificarse en frotis secos mediante técnicas de inmunofluorescencia.
Las pruebas serológicas incluyen anticuerpos precipitantes o hemaglutinantes, los que pueden demostrarse en el suero de individuos o animales vacunados o infectados (2) Ni los aspectos morfológicos ni las características de cultivo habituales permiten diferenciar al B. anthracis de las cepas inmóviles de B. cereus, el microorganismo con el que más fácilmente se confunde. Sin embargo, las cepas virulentas de B. anthracis son los únicos microorganismos que producen colonias rugosas cuando proliferan en ausencia de un mayor nivel de CO2 y colonias mucoides cuando proliferan en un medio con bicarbonato de sodio en una atmósfera con un 5% de CO2 (2)

3. Género Clostridium

El género Clostridium engloba a bacilos grampositivos esporulados anaeróbicos estrictos. Son bacilos rectos o curvos, de diferentes tamaños. La espora es redonda u oval, deforma el cuerpo de la bacteria, y suele ser subterminal. (2)

Clostridium botulinum
"C. botulinum es un bacilo de distribución mundial, grampositivo, no capsulado, que presenta esporas subterminales deformantes y resistentes" (1) . Estas esporas son particularmente "resistentes al calor, soportando una temperatura de 100ºC cuando menos durante 3 a 5 horas; esta resistencia al calor disminuye en pH ácido o en concentraciones elevadas de sal"(2) . Para destruirlas se requiere un calentamiento a 120ºC durante por lo menos 4 minutos. Las esporas de C. botulinum están ampliamente difundidas en el suelo, "y, por tanto, con frecuencia contaminan vegetales, frutas y otros materiales; en el agua y en el intestino del hombre. Son de distribución mundial". C. botulinum es móvil gracias a los flagelos perítricos que posee." (1)

Determinantes de patogenicidad: Toxinas
Cada especie de C. botulinum secreta sólo un tipo de toxina. La toxina es una proteína de forma cristalina de aproximadamente 1000000 daltons. Las toxinas son sintetizadas durante el crecimiento celular en forma de protoxinas muy poco virulentas, se acumulan en el citoplasma y son liberadas luego por lisis celular. (4)

Existen, por lo tanto, 7 especies diferentes de C. botulinum según las propiedades de su toxina: (4)

    • Tipo A: es muy virulenta, se encuentra en los vegetales y afecta al hombre
    • Tipo B: es poco virulenta, se la encuentra en los cerdos pero también en los pescados, verduras y leche. Se desarrolla en el hombre.
    • Tipo C: su poder patógeno es escaso y afecta pocas veces al hombre, pero si afecta a aves. Se distinguen tres toxinas C1, C2 y C3. La C1 es la neurotoxina.
    • Tipo D: afecta rara vez a la especie humana, pero sí a bovinos y equinos.
    • Tipo E: es muy virulenta.
    • Tipo F: se trataría de un subgrupo del tipo E o de un mutante, se la encuentra en el pescado.
    • Tipo G: fue aislada en un capo de maíz. (4)

Son toxinas proteicas, termolábiles, pueden estar unidas a hemaglutininas y pueden transformarse en toxoides. Su producción necesita condiciones de anaerobiosis y es óptima a pH 7 y temperatura de 30 ºC. (5)
No todos los diferentes tipos de C. botulinum dan intoxicaciones humanas ni lo hacen con la misma frecuencia. Sólo los tipos A, B, y E son frecuentemente acusados de producir botulismo. La A y la B son las más potentes y frecuentes. La A produce enfermedad más grave que la B. Nunca se ha acusado al tipo G y el tipo G lo ha sido en menos del 0.1%.
La dosis letal mínima para el hombre es de 10-8 g (1) y su afinidad por el sistema nervioso es variable, siendo la más neurófila la A y la menos afín la B. La toxina bloquea la producción do la liberación de acetilcolina en las uniones sinápticas y neuromusculares, a las que llega mediante la circulación; produciéndose parálisis fláccida.. Hidrolizan a la sinaptobrevina( que es la que fija las vesículas sinápticas a la membrana presináptica) por tanto, impide su fusión.
La toxina botulínica no es destruida por las proteasas del tubo digestivo porque está protegida por la formación de complejos con otras proteínas. De hecho las proteasas intestinales activan la toxina, que es una cadena polipeptídica única con porciones Ay B.
La toxina botulínica afecta las terminaciones nerviosas periféricas. Una vez que ha atravesado el revestimiento intestinal es transportada en la sangre hacia las uniones neuromusculares. Aquí puede unirse con gangliósidos en las placas terminales nerviosas motoras, donde es captada. Los sucesos interiores no se conocen pero dan como resultado el bloqueo presináptico de la liberación de acetilcolina. La interrupción de la estimulación nerviosa causa la relajación irreversible de los músculos, lo que conduce al paro respiratorio. (4)

Patogenia
Se conocen tres formas de botulismo: la de origen alimentario (clásica); el botulismo por heridas y el botulismo del lactante. El sitio de producción de toxina es diferente en cada una de las formas mencionadas, pero todas comparten el signo común de parálisis fláccida como consecuencia de la acción de la neurotoxina botulínica. Los síntomas pueden aparecer en 6 horas, o pueden tardar hasta 6 días. El período de incubación más común es de 12 a 36 horas. Cuanto antes comienzan los síntomas, más grave suele ser la intoxicación.

  • Intoxicación alimentaria

La intoxicación es el resultado de la ingestión de alimentos e los cuales C. botulinum se ha desarrollado y ha producido la toxina. Los alimentos responsables más comunes son los alimentos empacados al vacío o los ahumados o curados con especias, los cuales se ingieren sin ser cocinados previamente. Las esporas de C. botulinum germinan en tales alimentos en condiciones de anaerobiosis y las formas vegetativas se reproducen y elaboran la toxina.
Los síntomas comienzan de 18 a 24 h después de la ingestión, con trastornos visuales, (incoordinación de los músculos de los ojos, visión doble), incapacidad para deglutir y dificultada para hablar; los signos de parálisis bulbar son progresivos y la muerte se presenta por parálisis respiratoria parao cardiaco. Los síntomas gastrointestinales incluyen vómitos y raras veces diarrea, sin ser prominentes. No hay fiebre y no se pierde el estado de conciencia hasta poco antes de la muerte. La tasa de mortalidad es elevada y los pacientes que se recuperan no desarrollan antitoxina en la sangre. (1)

  • Botulismo por heridas:

Se observa el mismo cuadro clínico que el anterior después que el microorganismo causal contamine una herida en la cual surge un medio anaerobio; es un cuadro raro. (3)

  • Botulismo del lactante:

Es resultado de la ingestión de esporas y su proliferación, así como de la producción in vivo de toxina en el intestino. Ataca casi exclusivamente a niños menores de un año, pero puede afectar a adultos que tengan alteraciones en la anatomía y microflora de las vías gastrointestinales. En forma típica, la enfermedad comienza con un estreñimiento al que siguen letargia, intranquilidad, falta de apetito, ptosis, dificultada para deglutir, perdida del control de la cabeza e hipotonía, que evoluciona hasta aparecer debilidad generalizada (el bebe "laxo") y, en algunos casos, insuficiencia y paro respiratorios. El botulismo del lactante tiene muy diversos grados de gravedad clínica, y va desde una enfermedad benigna de comienzo gradual, hasta la muerte repentina del niño. Algunos estudios sugieren que puede causar aprox. 5% de los casos de síndrome de muerte súbita del lactante. (3)

Epidemiología
El reservorio de C. botulinum es esencialmente telúrico, también se encuentra en el agua y en el intestino de algunos animales.
Modo de transmisión:

    • Alimentario: ingestión de alimentos en que se ha formado la toxina. (3) Las conservas que con mayor frecuencia dan lugar a brotes son las vegetales, por la fácil contaminación a partir del reservorio telúrico. Las conservas o semiconservas de pescado producen la mayoría de los brotes por C botulinum tipo E. La presencia de toxina botulínica habitualmente no se acompaña de alteraciones en el aspecto, olor o sabor del alimento. (2)
    • Por heridas: contaminación de lesiones con tierra o arena contaminada, o de fracturas abiertas tratadas inadecuadamente por esporas ambientales. (2)
    • Del lactante: ingestión de las esporas botulínicas que germinan en las vías intestinales y no por ingestión de la toxina preformada. (3) Se ha relacionado con el consumo de miel, jarabes azucarados y presencia de un ambiente polvoriento. La miel actúa como vector de las esporas y el polvo las moviliza facilitando su ingestión. (2)

Diagnóstico de laboratorio:
El botulismo de origen alimentario se confirma mediante la identificación de la toxina botulínica especifica en el suero, las heces, el aspirado gástrico y el alimento sospechoso, o por cultivo de C. botulinum de las heces de un caso clínico. Es útil la identificación de los microorganismos en el alimento sospechoso, aunque no tiene validez para el diagnóstico, porque las esporas botulínicas están distribuidas muy ampliamente; es más importante la presencia de la toxina en un alimento que se sospecha que esta contaminado. El diagnostico puede aceptarse en una persona con el síndrome clínico, que ha consumido un alimento sospechoso en una situación en la cual se ha confirmado el diagnostico por datos de laboratorio. (3)
"El botulismo por heridas se diagnostica por la presencia de la toxina en el suero o la presencia de la bacteria en el cultivo de material dela herida. La electromiografía con estimulación repetitiva rápida es útil para corroborar la impresión clínica en todas las formas de botulismo." (3)
El diagnóstico del botulismo del lactante se confirma por la identificación directa del C. botulinum, su toxina o de ambos, en las heces de los enfermos o en especimenes de necropsias. Con escasa excepciones no se ha detectado toxina en el suero de los pacientes. (3)
Dado que ésta es extremadamente potente, las muestras se manejan en sus envases originales y con sumo cuidado. El Tes. del cloruro de edrofonio es positivo en la mayoría de los pacientes: Se administra una sustancia que impida la destrucción de la acetilcolina, y se produce una rápida, aunque fugaz, mejoría de los síntomas. El diagnóstico diferencial del botulismo incluye procesos como la neuropatía de Guillain-Barré (que se da después de algunas viriasis), el síndrome de Eaton-Lambert (asociado a algunos cánceres de pulmón), intoxicaciones químicas o triquinosis.

Tratamiento:
En la intoxicación alimentaria si el diagnóstico es temprano, se puede intentar la eliminación de la toxina del estómago, mediante inducción del vómito o lavado gastrointestinal. La toxina se puede administra antitoxina trivalente (A, B y E).
En el botulismo de heridas, además, se desbrida y drena la herida y se administran antimicrobianos (Penicilina G, Metronidazol.) (2) En el botulismo del lactante no deben administrarse antimicrobianos, pues al destruir las formas vegetativas de C. botulinum en el intestino, se incrementa la concentración de toxina libre y empeora el cuadro. El tratamiento se basa en las medidas de mantenimiento respiratorio. (2)

4. Clostridium tetani

Características Generales
Bacilo grampositivo, esporulado, móvil, acapsulado y anaerobio muy estricto. Es un bacilo fino, de 0.3-0.6 x 3.6 um, grampositivo aunque con frecuencia aparece como gramnegativo, especialmente en cultivos o muy viejos o muy jóvenes. Las esporas son esféricas, terminales y deforman el soma bacteriano proporcionando un aspecto característico en "palillo de tambor" o "raqueta". La mayoría de las cepas son móviles por flagelos perítricos, produciendo en placa un crecimiento en velo. Presenta escasa actividad metabólica, no siendo ni sacarolítico ni proteolítico.
Sintetiza dos toxinas, la tetanospasmina y la tétanolisina. La primera es una neurotoxina muy potente, responsable del cuadro clínico. Existen variantes no toxigénicas. La tétanolisina es una hemolisina oxígeno-lábil.
Por la resistencia a la destrucción de las esporas es ubicuo. Se encuentra en el ambiente, destacando la tierra, especialmente la cultivada. También se aísla de suelo, polvo, ropas, agua, etc. En el hombre y diversos animales, se puede encontrar en el intestino y heces.(2)

Antígenos
Se han descrito 5 tipos: somático(O), flagelas(H), proteico y termolábil, espora también termolábil, la tétanospasmina y tétanolisina, que tiene comunidad antigénica con otras hemolisinas oxígeno-lábiles, como la estreptolisina O, neumolisina, toxina
q . Todos los antígenos son únicos, por tanto, específicos, salvo el flagelar que permite el establecimiento de serotipos.

Determinantes de Patogenicidad
E l tétanos es producido por la acción de la toxina espasmogénica o tétanospasmina, la más potente que existe tras la botulínica. Es proteica y termolábil y por la acción del formol se transforma en toxoide , que se emplea en la vacunación. Es binaria o A-B.
Su producción está genéticamente controlada por un plásmido. Se sintetiza tras el período de crecimiento exponencial. Es una protoxina que se libera por autólisis celular, activándose a una toxina binaria por una proteasa endógena, que la parte en dos cadenas peptídicas que permanecen unidas por puentes disulfuro. Una de las cadenas es más pesada y se denomina II o B es la encargada de unirse a receptores neuronales y gangliósidos. La otra cadena es ligera llamada L o A que es la farmacológicamente activa.
La cadena A es una metaloenzima dependiente del zinc, que hidroliza la sinaptobrevina, una proteína que forma parte de las vesículas sinápticas. La hidrólisis de la sinaptobrevina impide que las vesículas sinápticas se unan a la membrana sináptica y liberen su contenido, interrumpiendo, por tanto, la transmisión nerviosa.

Patogenia
La infección se produce por las esporas que, a través de distintos vehículos , llegan a los tejidos del hospedador gracias a una puerta de entrada traumática, ya que éste microorganismo carece de poder invasivo. La contaminación es exógena y se produce por laceraciones, abrasiones, heridas punzantes, cortaduras, quemaduras, congelaciones, heridas por armas de fuego, heridas penetrantes, fracturas abiertas, mordeduras, arañazos, parto aborto, etc. Aunque el riesgo de tétanos es mayor en las lesiones extensas, el cuadro se produce más a menudo en las pequeñas porque en las primeras se produce de forma habitual medidas profilácticas.
La toxina se produce después que las esporas germinan y las nuevas formas vegetativas se multiplican. Para ello, es necesario que encuentren condiciones adecuadas en los tejidos, la importante es la existencia de un bajo poder de óxido-reducción, consecuencia de isquemia o necrosis de los tejidos lesionados, de la presencia de cuerpos extraños o de la existencia de bacterias aerobias y facultativas que en su crecimiento y multiplicación consumen el oxígeno.
Se produce una infección local que no tiene capacidad de extensión o invasión. La toxina liberada es captada por las terminaciones nerviosas motoras, bien in situ o previa diseminación hemática.
En las terminaciones motoras el fragmento B se une a los receptores permitiendo la interiorización de los axones de las fibras alfa. A través del tronco regional motor penetra por las raíces anteriores hacia las astas anteriores de la médula espinal y tronco encefálico. Existe un paso trasináptico de la toxina.
La neurotoxina actúa en las neuronas inhibidoras de la médula espinal y tronco cerebral, bloqueando la liberación presináptica de los neurotransmisores, glicina y ácido gammaaminobutírico. De esta forma se produce una contracción de los músculos agonistas y antagonistas, dando lugar a los espasmos musculares característico del tétanos. Así mismo disminuye el nivel de respuesta y se producen convulsiones.
La precocidad de los síntomas faciales se debe a que los pares craneales que inervan los músculos de esta localización son muy corto y esta toxina llega rápidamente a la neurona inhibitoria del tronco encefálico. La unión es irreversible y la lesión de las terminaciones es permanente. Par su resolución se necesita la producción de otra nuevas.

Manifestaciones Clínicas
El período de incubación puede oscilar entre 4 días y varias semanas, siendo frecuentemente de 7-10 días. Cuanto más corto, mayor gravedad suele tener el cuadro. Existen tres formas clínicas: tétanos generalizado, localizado y neonatal.

Tétanos generalizado
Es la habitual. Aparece de forma descendente. Los síntomas iniciales son contractura o espasmo de los músculos que rodean la puerta de entrada y trismos (incapacidad para abrir la boca a causa del espasmo de la musculatura masetera), que además de ser un síntoma precoz, es el más característico. La contractura se extiende afectando a cuello, tronco y extremidades. Más tarde aparecen contracciones espásticas como opistótonos (contracción de la espalda y de los músculos extensores de las piernas) o risa sardónica (contracción de los músculos faciales). Ante estímulos ligeros aparecen convulsione tónicas. Hay hiperreflexia. El enfermo está consciente. Existe una alta mortalidad, especialmente por afección respiratoria.

Tétanos local
Es una forma rara. La afectación se limita a los músculos próximos a la puerta de entrada, porque la toxina se fija solamente a las zonas medulares correspondientes a los nervios que los inervan. Se caracteriza por la aparición de rigidez permanente de estos músculos. Puede evolucionar a un tétanos generalizado. Dos formas clínicas particulares son el tétanos cefálico cuando la puerta de entrada está en esta zona cefálica y la tóraco-abdominal.

Tétanos neonatal
Es raro en los países desarrollados, pero es una causa importante de la mortalidad en los del tercer mundo. Tras un período de incubación de unos 7 días, aparece dificultad o incapacidad en la succión, que suele ser el primer síntoma, luego espasmos musculares, trismus, irritabilidad y rechazo a la alimentación. La mortalidad es muy elevada y está relacionada, sobre todo, con el desarrollo de neumonías.

Diagnóstico
Junto con el botulismo y gangrena gaseosa debe establecerse clínicamente de acuerdo a la historia, signo y síntomas clínicos. El laboratorio tiene la misión de confirmarlo. En muchas ocasiones es imposible llevar a cabo un diagnóstico microbiológico, porque cuando se desarrolla el cuadro ya no existe puerta de entrada, ya ha curado o es tan pequeña que pasa inadvertida. Además, cuando existe, el rendimiento microbiológico es bajo. Si es posible, se cultiva la muestra en anaerobiosis y si se aíslan bacilos grampositivos esporulados se identifican bioquímica y cromatográficamente y se comprueba si producen toxina tetánica.

Epidemiología
La fuente de infección es el medio ambiente, particularmente el terreno. La transmisión se realiza por contaminación de heridas por las esporas. El cuadro se describe ocasionalmente en adictos a drogas parenterales, por contaminación de la heroína, de los utensilios o disolventes utilizados.
El tétanos neonatal se produce por contaminación del cordón umbilical por esporas en neonatos nacidos de madres no vacunadas, especialmente si el parto ocurre en el domicilio.
La población con riesgo es la no vacunada o vacunada incorrectamente. Presentan un riesgo particular los adictos a drogas parenterales y ciertos profesionales que tienen un mayor contacto con la naturaleza (agricultores, ganaderos, barrenderos, etc.), por lo que en ellos el tétanos manifiesta un cierto carácter profesional.
Aunque tiene una distribución cosmopolita es más frecuente en países subdesarrollados y en vías de desarrollo por condicionamientos económicos que determinan deficiencias sociales y sanitarias (no-vacunación, contacto con la naturaleza, etc.). Parece que es más frecuente en zonas de clima cálido y húmedo. Tanto la forma general, como la neonatal son enfermedades de declaración obligatoria.

Profilaxis
La vacuna es el mejor procedimiento para prevenir el tétanos. Se utiliza toxoide tetánico. La inmunización pasiva está indicada en heridas en no vacunados, incorrectamente vacunados y en inmunodeprimidos (SIDA). Se usa inmunoglobulina o suero equino antitetánico, según las posibilidades. Las medidas quirúrgicas incluyen drenaje y eliminación de cuerpos extraños y tejidos necróticos. La quimioprofilaxis se realiza con amoxicilina / ácido clavulánico o Metronidazol o penicilinas, asociados a aminoglucósidos.
La profilaxis del tétanos neonatal se lleva a cabo con la vacunación de las embarazadas, administración de la inmunoglobulina antitetánica en recién nacidos de madres no inmunes de partos con riesgo, una atención obstétrica correcta y cuidados adecuados de ombligo.

5. Clostridium perfringens

Fisiología y Estructura
Constituye la especie de clostridio aislada con más frecuencia en muestras clínicas, puede causar colonización simple o enfermedad grave que pone en peligro la vida del paciente.
Bacilo grampositivo, rectangular grande, presenta esporas. No tiene movilidad, pero se entiende con rapidez en los medios de laboratorio; crece rápidamente tanto e los tejidos como en los cultivos, tiene carácter hemolítico y posee gran actividad metabólica, lo que facilita su identificación en el laboratorio.
La producción de 4 toxinas letales importantes (alfa, beta, épsilon e iota) se emplea para subdividir los aislamientos en 5 tipos (A-E). Aquel De tipo A es el responsable de la mayoría d las infeccione humanas.(1)

Patogenia
Las esporas de los clostridios llegan a los tejidos ya sea por contaminación de zonas traumatizadas (tierra, heces) o provienen de los conductos intestinales. Germinan en un potencial óxido-reducción bajo, las células vegetativas se multiplican, fermentan los carbohidratos presentes en los tejidos y producen gas.
La distensión de los tejidos y la interferencia en la irrigación sanguínea, junto con la secreción de toxina necrosante y hialuronidasa, favorecen la diseminación de esta infección; la necrosis del tejido se extiende dando oportunidad a un mayor crecimiento bacteriano, anemia hemolítica, toxemia grave y muerte.
En la gangrena gaseosa (mionecrosis por clostridios), la regla es una infección mixta. Además de los clostridios toxígenos con frecuencia también se encuentran clostridios proteolíticos y varios cocos y microorganismos gramnegativos.
C. perfringens se presenta en el aparato genital del 5% de las mujeres, frecuente en pacientes con neoplasias.(2)

Manifestaciones Clínicas

  1. Infecciones de piel y tejidos blancos(4)
  • Infecciones específicas como operatorias, del pie diabético, de úlceras de decúbito, asociados a insuficiencia vascular, abscesos perirrectales, etc. Suelen ser polimicrobianas y las bacterias acompañantes varían en relación con su origen, su papel es dudoso, en muchos casos sólo refleja una contaminación.
  • Celulitis anaerobia: no afecta a músculos o fascias . Existe una gran producción de gas, que da lugar a crepitación por otras bacterias.
  • Miosis supurada: aparece en adictos a drogas parenterales en los lugares de inoculación. Se afecta el músculo, pero a diferencia de la gangrena gaseosa no hay mionecrosis y toxemia generalizada grave.
  • Gangrena gaseosa o mionecrosis: cuadro agudo de curso rápido. Suele ser de origen traumático, pero en ocasiones aparece de forma espontánea tras un período de incubación, habitualmente de 1-4 días, se manifiesta con la aparición súbita de un dolor intenso en la zona de la herida, con hinchazón o edema. La piel es de color marmóreo y posteriormente toma un color oscuro, bronceado y aparecen grandes bullas hemorrágicas y una secesión serohemorrágica con un olor dulzón desagradable. El cuadro progresa localmente en ocasiones se observa gas, aunque la crepitación no es un signo patognomónico. Hay manifestaciones de toxemia general. El paciente está lúcido hasta muy avanzado el proceso. La fiebre suele ser baja o inexistente. Al final entra en coma y toda la piel adquiere un color bronceado.
  • Gangrena gaseosa uterina: es un cuadro grave, caracterizado por mionecrosis del útero y signos relacionados con la hemólisis intravascular producida por la toxina alfa. Se ha relacionado, sobre todo, con el aborto séptico, por lo que en la actualidad es excepcional.
  1. Infecciones intestinales(4)
  • Intoxicación alimentaria: después de un período de incubación de 8-24 horas, aparece una cuadro caracterizado por dolor abdominal y diarrea acuosa sin sangre o moco que pueden acompañarse de náuseas. No hay vómitos ni síntomas infecciosos generales, como escalofríos, fiebre, cefalalgias. El cuadro es leve y autolimitado se mantiene de 12-18 horas y desaparece espontáneamente.
  • Diarrea infecciosa enterotóxica: Es más grave, más profusa, con mayor dolor abdominal y de más larga duración que la intoxicación. Puede existir sangre y moco en las heces. Aparece en ancianos y cuando surge en el hospital se asocia significativamente con el consumo de antimicrobianos.
  • Enteritis o yeyunitis necrosante: Muy infrecuente y limitadas a las zonas altas de Papúa – Nueva Guinea, donde se denomina pig-bel. Relacionada con dietas hipoproteicas y con el consumo esporádico que al germinar producen en el intestino la toxina b que es la causante del cuadro. Es muy grave y ocasiona alta mortalidad. Se caracteriza por dolor abdominal, diarrea sanguinolenta, vómitos y shock. Puede haber perforación intestinal, peritonitis y toxemia.
  1. Abscesos e infecciones supuradas(4): Como infecciones intraabdominales, del tracto biliar, del aparato genital femenino, pulmonares y de piel y tejidos blandos. Son inespecíficos, polimicrobianos mixtas y de origen endógeno.
  2. Bacteriemias(4): Los clostridios son los segundos agentes, tras los bacilos gramnegativos, en las bacteriemias por anaerobio, que son infrecuentes. En muchas ocasiones no son significativas, pues reflejan una bacteriemia transitoria o una contaminación cutánea. En otros casos, particularmente inmunodeprimidos, es significativa, de gran gravedad y alta mortalidad, destacando la producida por C. septicum.
  3. C. perfringes relacionado con enfermedades diarreicas(3): C. perfringes se asocia con enfermedad diarreica en distintas circunstancias : Las cepas productoras de enterotoxina son una causa común de infección alimentaria; las cepas productoras de betatoxinas, mucho más raras, producen una enfermedad necrotizante aguda del intestino delgado, acompañada de dolor abdominal y diarrea. Esta forma ocurre después del consumo de carne contaminada por personas que no están acostumbradas a una dieta rica en proteínas y no poseen tripsina intestinal suficiente para destruir la toxina. De forma tradicional se asocia con las comilonas de cerdo que celebran los nativos de Nueva Guinea, pero también se ha descrito en personas liberadas recientemente de campos de concentración. El organismo es un anaerobio que crece con facilidad en medios de cultivos rutinarios. La producción de enterotoxina se puede demostrar mediante una prueba de aglutinación con látex. La diarrea por C. perfringes rara vez necesita tratamiento antibacteriano. La prevención se basa en el calentamiento cuidadoso de los alimentos precocidos antes de servirlos, o preferiblemente en no cocinar los alimentos demasiado antes del consumo.

Diagnóstico
En la gangrena gaseosa inicialmente se realiza clínicamente la confirmación se hace rápidamente por la visión del gram (forma característica) de C. perfringes y ausencia de polimorfonucleares y más lentamente por cultivo e identificación. La presencia de 105
m fc/g en el alimento implicado o de 106 esporas por gramo en heces establece el diagnóstico de una toxiinfección alimentaria. Existen técnicas inmunológicas directas que permiten demostrar rápidamente la presencia de enterotoxina en heces. En la diarrea no asociada a toxiinfección. Se encuentran elevadas concentraciones de C. perfringes (5x107 a 4x109) en heces.(2)

Prevención y Control
La prevención y control de las infecciones por C. perfringes son difíciles debido a la distribución generalizada de los microorganismos. Para que se produzca una enfermedad es necesaria la introducción del germen en tejidos desvitalizados, y el mantenimiento de un medio ambiente anaerobio que favorezca la multiplicación de las bacterias. Así pues la mayoría de las infecciones se pueden prevenir mediante un cuidado correcto de la herida y uso adecuado de antibióticos profilácticos.(4)

6. Clostridium Difficile

Características Generales
Es un bacilo grampositivo, esporulado, móvil por flagelos peritrico o inmóvil, capsulado y anaerobio. A veces se agrupa en pequeñas cadenas. El esporo es oval y generalmente subterminal En los cultivos produce colonias que presentan a la luz ultravioleta una fluorescencia verde pálida.
Sintetiza las toxinas: La A, es una enterotoxina y la B, una citotoxina. Son producidas en una cantidad variable. Existen cepas no toxigénicas o que sólo producen alguna de ellas. Ambas son responsables del cuadro clínico. Las cepas no toxigénicas son apatógenas.
Las toxinas son los antígenos mejor conocidos de C. difficile. Se han descrito 10 serogrupos, algunos de ellos localizados en los flagelos.
Como otros clostridios, y gracias a la espora, es parte de la flora ambiental e intestinal y fecal de algunos animales. Se encuentra en las heces de un 70% o más de neonatos y lactantes. En esta edad no produce cuadros clínicos, probablemente porque no existen receptores en los enterocitos para las toxinas o porque el pH fecal, que es diferente al del adulto, impide su acción. En adultos normales se encuentra en una baja proporción, hasta un 3%. Este porcentaje se incrementa hasta el 25% por la administración de antimicrobianos y hasta un 20% por el ingreso en el hospital. También existe una elevada colonización en ancianos que viven en asilos o residencias.
Dentro del medio ambiente se halla en una levad proporción en hospitales y residencias de ancianos. El grado de colonización en el hospital se relaciona con el de los neonatos nacidos en él, si es muy alta, la mayoría de los recién nacidos se colonizan.(2)

Epidemiología
C. difficile produce diarrea asociada a antimicrobianos. Puede ser de origen endógeno, a partir de la propia flora o de origen exógeno, en el hospital o residencia de ancianos. Son cuadros oportunistas. En el hospital produce brotes epidémicos. C. difficile es la causa más importante de diarrea nosocomial. Debido a su esporo produce una colonización persistente, tanto en el ambiente como en fómites. El personal sanitario y los enfermos hospitalizados presentan un grado de colonización superior al de la población normal. La transmisión se produce directamente entre los pacientes, por fómites o a través de las manos de personal sanitario. Los cuadros aparecen principalmente a través de los 65 años.

Determinantes de Patogenicidad
Los cuadros diarreicos son producidos por las toxinas A y B, especialmente por la primera, que produce la mayoría de los cambios fisiológicos observados. Existen otros elementos estructurales y secretados que pueden contribuir a su desarrollo.
La toxina A o enterotoxina, es una proteína que se produce en la fase estacionaria o en la de declinación, probablemente en la autólisis de la bacteria. Es antigénica, se presenta como una cadena única y su producción está controlada por genes cromosómicos. Es necrótica, inflamatoria, produce hipersecreción de líquidos, estimula el peristaltismo y es citotóxica.
Presenta un mecanismo de acción complejo y no del todo aclarado. Una vez que se une a los enterocitos penetra en su interior y los lesiona y destruye, apareciendo una necrosis hemorrágica. Las sustancias liberadas estimulan las neuronas aferentes esplácnicas primarias induciendo la liberación de un neurotransmisor (sustancia P) que actúa sobre las células cebadas, que liberan histamina, serotonina y eicosanoides. Estos mediadores son quimiotácticos (neutropénicos, eosinófilos y macrófagos activados) e inflamatorios. Aparece una reacción inflamatoria e infiltración por neutrófilos. PMN liberan nuevos mediadores (prostaglandinas, purinas, quininas) y también los otros leucocitos (incluyendo citocinas) que incrementan la respuesta inflamatoria, actúan sobre los enterocitos originando hipersecreción y estimulan el sistema nervioso entérico produciendo, por un mecanismo indirecto, un incremento de secreción y un aumento de peristaltismo. También produce desagregación de la actina induciendo redondeamiento celular.
La toxina B o citotoxina también es proteica, se produce en la fase estacionaria o en la de declinación, probablemente por lisis bacteriana. Es antigénica y se sintetiza como una cadena única bajo control genético cromosómico. Es de gran tamaño, 269 KD. Despolimeriza la actina destruyendo el citoesqueleto celular produciendo a su vez redondeamiento. Es mucho más citotóxica que la toxina A. Además inhibe la síntesis proteica.
C difficile presenta adhesinas en fimbrias y proteínas de adhesión, que quizás sean idénticas, cápsula que previene la fagocitosis y produce proteasas (colagenaza, condroitín sulfatasa hialuronidasa).

Patogenia
C difficile es una bacteria oportunista. Para actuar necesita que se altere la flora normal, disminuyendo o desapareciendo la fracción inhibidora, probablemente anaerobia. La eliminación del efecto barrera (resistencia a la colonización), permite la proliferación de los elementos presentes como flora normal o incrementa la susceptibilidad a una adquisición exógena eficaz. En estas circunstancias C. difficile prolifera y produce las toxinas en el colon ocasionando los cuadros clínicos digestivos.
Los agentes inductores de los cambios de la flora más importantes son los antimicrobianos que se eliminan por vía fecal, orales que no se absorben totalmente, u orales o parenterales que se eliminan por vía biliar o transintestinal. Los que más cuadros diarreicos producen son clindamicina, ampicilina y cefalosporinas, aunque cualquiera puede producirlos, exceptuando posiblemente, los aminoglucósidos administrados por vía parenteral. También pueden actuar como inductores los antineoplásicos y la cirugía digestiva.

Acción Patógena
C difficile produce especialmente cuadros digestivos relacionados con el consumo de antimicrobianos. Infrecuentemente ocasiona infecciones extraintestinales. Los cuadros intestinales afectan al colon y oscilan entre cuadros muy leves, como diarreas autolimitadas y cuadros graves, incluso mortales, como colitis seudomembranosa.
Los cuadros leves son la diarrea y colitis asociadas con antimicrobianos, en el segundo hay signos de inflamación cólica. La diarrea es de heces blandas o líquidas y a veces se acompañan de molestias intestinales. No suele existir fiebre o leucocitosis.
La práctica totalidad de las colitis seudomembranosas están producidas por C. difficile. La diarrea ocasionalmente es sanguinolenta, hay retortijones, leucocitosis y fiebre. En la rectosigmoidoscopía o en la colonoscopía se observan seudomembranas formadas por mucina, fibrina, leucocitos y células necróticas. El cuadro es más grave cuando se presenta de forma fulminante y se complica con megacolon tóxico y perforación . Algunos casos de colitis seudomembranosa pueden estar ocasionados por S. aureus o C. albicans.

Diagnóstico
Para el diagnóstico clínico, es imprescindible relacionar el cuadro diarreico con la administración concomitante o previa de antimicrobianos y excluir microbiológicamente otros enteropatógenos. Para el diagnóstico de la colitis seudomembranosa se necesita visualizar las lesiones por rectosigmoidoscopía o colonoscopía.
Dicho microorganismo se cultiva en medios selectivos, que contienen cicloserina y/o cefotaxina. Antes de la siembra, se puede hacer un enriquecimiento térmico o con alcohol. Las cepas aisladas deben ser toxigénicas para poder implicarlas en la responsabilidad de los cuadros. En los brotes hospitalarios es necesario proceder su tipado para poder hacer un seguimiento epidemiológico.
Para el diagnóstico microbiológico de la diarrea por C. difficile, la técnica de referencia es la demostración de la citotoxicidad (producida por al toxina B) de un filtrado de heces en cultivos celulares, y su neutralización por antitoxina B de C. difficile.
Existe una aglutinación látex que demuestra la glutamadeshidrogenasa, enzima de C. difficile que también es producida por tros clostridios, por eso tiene una baja sensibilidad. La toxina A o la A y B pueden ser detectadas por técnicas de inmunoensayo. También se ha desarrollado una PCR para detectar los genes que codifican cada toxina.

Profilaxis
En el hospital se ponen en marcha medidas de aislamiento entérico. El uso de hipoclorito es útil para destruir esporas de suelos y superficies resistentes. Otros materiales pueden requerir otros desinfectantes como glutaraldehído. El uso de Saccbaromyces bourlardii junto con los antimicrobianos puede ser eficaz en la prevención de diarreas.

Resumen:
En la presente monografía se incluye una descripción de los bacilos grampositivos que forman esporas, (esporulados), los mismos que incluyen los géneros Bacillus y Clostridium. Entre ellos, existen especies que son patógenas para el hombre: Bacillus anthracis causa el ántrax o carbunco, C. tetani, tétanos, Clostridium botulinum, botulismo; Clostridium perfringes, gangrena gaseosa; y Clostridium difficile, colitis seudomembranosa. El género Bacillus es aerobio, en tanto que los del género Clostridium son anaerobios obligados.

 

Trabajo enviado por:
Karly
k4rly@hotmail.com
(Estudiante de la Facultad de Medicina Humana – Universidad Nacional de Piura – Perú)

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