Bacterias Gram Negativas de Importancia Clínica: Características y Patologías

Género Bordetella

Reservorio y Especies Patógenas

• Bordetella pertussis y parapertussis: No se conoce reservorio zoonótico. Se alojan en el sistema respiratorio de los humanos (epitelio ciliado, alvéolos).
• Bordetella bronchiseptica: Animales.

Especies Patógenas:

• Bordetella pertussis
• Bordetella parapertussis
• Bordetella bronchiseptica
• Bordetella haemolytica
• Bordetella avium

Patogenicidad

• Patógeno estricto del ser humano.
• Enfermedad: Tosferina.
• Actúa en el tracto respiratorio inferior (epitelio traqueobronquial ciliado):
  • Adhesión
  • Inmovilización de cilios
  • Destrucción y eliminación progresiva

Factores de Virulencia y su Papel en la Infección

Características Generales

• Cocobacilos Gram negativos
• Aeróbico estricto
• Beta-hemolítico
• Catalasa y oxidasa positivas
• Inmóvil
• No fermentan CHO's
• Requieren medios especiales como Bordet-Gengou (sangre, albúmina, almidón, carbón)
• Capsulada (Fase I)

Complicaciones

• Neumonía
• Enfisema
• Convulsiones
• Encefalopatía

Diagnóstico

• Bacteriológico: Aislamiento de la bacteria (método de toser en placa o con hisopos). Agar Sangre-papa-glicerol y frotis.
• Serológico: Aglutinación con látex o inmunofluorescencia directa de frotis a partir de colonias aisladas.
• Detección molecular de ADN (PCR): Región promotora de toxina pertussis, gen de adenilato ciclasa, etc.

Tratamiento y Transmisión

Es sensible a macrólidos (antibióticos de elección) y cotrimoxazol.

Transmisión: Por aerosoles o contacto directo.

Periodo de incubación: 7-14 días.

Se divide en tres periodos:

• Catarral (1-2 semanas)
• Paroxístico (4-6 semanas)
• De convalecencia (2-3 semanas)

Género Pasteurella

Características Generales

• Cocobacilos pleomórficos
• Gram negativos
• Catalasa y oxidasa positivas
• Motilidad negativa
• Capsulados
• Aeróbicos y facultativos
• Usan los CHO's vía fermentativa

Hábitat

• Mucosas de animales (bovinos, perros, gatos, etc.).
• Humanos: Faringe (patología respiratoria crónica, principalmente EPOC).

Taxonomía

• Pasteurella multocida
• Pasteurella pneumotropica
• Pasteurella haemolytica
• Pasteurella ureae
• Pasteurella aerogenes
• Pasteurella gallinarum

Aislamiento y Diagnóstico

Crecimiento en Agar Sangre: Colonias irregulares y mucoides debido a la cápsula de ácido hialurónico, detectable por la técnica de descapsulamiento con cepas de Staphylococcus aureus hialuronidasa positiva. En Agar MacConkey no crece, aunque algunas especies (P. haemolytica y P. aerogenes) sí lo hacen.

Tratamiento y Prevención

• Penicilina
• Tetraciclinas
• Cefalosporinas
• Quinolonas
• Cotrimoxazol

Factores de Patogenicidad

Un bacteriófago puede codificar la mayoría de las toxinas de los factores de patogenicidad. Estas toxinas activan las Rho GTPasas, que se unen e hidrolizan el GTP, facilitando el estrés de los filamentos de actina, lo que puede ayudar a la endocitosis de P. multocida. Al estar hospedada, la toxina también ayuda a ser regulada para actuar como intracelular, permitiendo que la bacteria se reproduzca con los nutrientes de la célula y, finalmente, lise a la célula huésped.

Género Francisella

Características Generales

• Cocobacilos Gram negativos
• Catalasa positiva
• Oxidasa negativa
• Motilidad negativa

Medios de Cultivo

Los medios de cultivo en los cuales puede desarrollarse son:

• Agar Thayer-Martin
• Agar Sangre de Caballo o Cordero
• Agar Chocolate + cistina

Especie de Importancia Clínica

• Francisella tularensis
• Es una bacteria zoonótica.

Hábitat

Su reservorio natural son:

• Conejos
• Ardillas
• Ratas
• Ratones
• Ciervos
• Mapaches
• Animales domésticos

Factores de Virulencia

• Cápsula
• LPS (Lipopolisacárido)
• Pili

Manifestaciones Clínicas de F. tularensis

• Infecciones en piel y mucosas
• Tularemia respiratoria
• Enfermedad ulceroglandular

Diagnóstico

• Hemocultivo
• Biopsia o raspados de úlceras
• Aspirado de tejido
• Pruebas bioquímicas primarias y secundarias (factores XV negativos, beta-lactamasa negativa, Ureasa negativa)
• Serología

Tratamiento

• Estreptomicina
• Gentamicina
• Doxiciclina
• Cloranfenicol

Género Gardnerella

Características Generales

• Cocobacilos Gram negativos o variables
• Catalasa negativa
• Oxidasa negativa
• Motilidad negativa
• Anaerobio facultativo
• Fermentadores de CHO's

Hábitat

• Forma parte de la flora vaginal normal de los seres humanos.
• También puede colonizar la uretra distal en hombres.
• Es agente causal de vaginosis y uretritis.

Manifestaciones Clínicas

• Vaginosis
• Enfermedad inflamatoria pélvica
• Endometritis
• Cistitis
• Amniotitis
• Septicemia neonatal
• Meningitis

Vaginosis Bacteriana

• Proceso exudativo excesivo y fétido.
• pH vaginal mayor a 4.5.
• Desaparición de lactobacilos (flora normal).
• Aparición abundante de flora mixta.
• Predominan Gardnerella y otras bacterias aerobias.
• Desequilibrio de la flora vaginal sin componente inflamatorio.

Patogenia de G. vaginalis

• Pili
• Actividad hemaglutinante
• Adherencia a células McCoy

Diagnóstico

• Exudado cérvico-vaginal/uretral
• Frotis directo, pH, prueba de KOH al 10%
• Medios de cultivo enriquecidos
• Pruebas bioquímicas primarias y secundarias

Medios de Cultivo Enriquecidos

Crece en medios enriquecidos como:

• Agar Chocolate
• Agar Thayer-Martin
• Agar Cassman
• Agar BHT (sangre humana, Tween de doble capa)

Tratamiento

• Metronidazol
• Ampicilina

Prevención

No hay vacunación o profilaxis.

Género Haemophilus

Características Generales

• Cocobacilos Gram negativos pleomórficos
• Catalasa positiva
• Oxidasa (variable)
• Motilidad negativa
• O/F - NT
• Anaerobio facultativo
• Necesarios factores V y/o X

Patogenia

• Polisacárido capsular
• Lipopolisacárido
• Pili y fimbrias
• Proteínas de membrana externa
• Proteasa para IgA
• Adquisición de hierro
• Variación de fase e identificación de genes involucrados en la patogenia.

Haemophilus influenzae

Patologías

• Otitis
• Sinusitis
• Cuadros respiratorios
• Meningitis aguda
• Neumonía
• Epiglotitis
• Celulitis
• Osteoartritis
• Bacteriemias
• Pericarditis

Diagnóstico

• Exudado faríngeo
• Hemocultivo
• Medios de cultivo enriquecidos (ACH, BHI++, AS)
• Pruebas bioquímicas primarias y secundarias.

Para su identificación se utilizan:

• Tiras o discos de papel filtro impregnados con factores X y V.
• Un medio agar deficiente de factores X y V (Agar Tripticasa-Soja o Agar Infusión de Cerebro-Corazón).
• Agar Sangre de Carnero.
• Cepa de Staphylococcus aureus.

Requerimientos de factores de crecimiento:

• Haemophilus parainfluenzae: requiere solamente factor V.
• Haemophilus influenzae: requiere tanto de factor X como de factor V.

Tratamiento

• Cefalosporinas
• Doxiciclina
• Ceftriaxona
• Azitromicina

Género Neisseria

Características Generales

• Cocos Gram negativos agrupados en pares.
• Capsulada
• Aerobios estrictos
• Inmóvil
• Catalasa positiva
• Oxidasa positiva
• Oxidan los CHO's sin producción de gas.

Neisseria gonorrhoeae

• Agente etiológico de la gonorrea.
• Exclusivo del ser humano.
• Transmisión: Por contacto directo y prolongado de mucosas y secreciones.
• No hay reservorio animal.
• Periodo de incubación: 2-7 días.
• Crece en medios enriquecidos (Thayer-Martin, Martin-Lewis).
• Para aislamiento requieren 5-8% CO2.

Factores de Virulencia de N. gonorrhoeae

Gonorrea: Formas de la Enfermedad

Forma Localizada (Gonococia aguda o blenorragia)

• Hombre: Uretritis (disuria y secreción purulenta).
• Mujer: Localización primaria en endocérvix o cuello del útero (cervicitis). Normalmente es asintomática (a veces leucorrea, prurito, disuria, etc.).

Diagnóstico de Gonorrea

• Exudado de áreas genitales (uretra, cérvix y canal anal) y de otras localizaciones de infecciones extragenitales (orofaringe, lesiones cutáneas, articulaciones inflamadas).
• Muestra de sangre y proceso inflamatorio pélvico.
• Tinción de Gram.
• Métodos de diagnóstico rápido: inmunofluorescencia directa con anticuerpos monoclonales, ELISA, sondas de ADN y PCR.

Cultivo y Aislamiento

• En medios selectivos (ACH, Thayer-Martin modificado) con 5-10% de CO2.

Identificación

• Pruebas bioquímicas o técnicas serológicas (IF directa, ELISA, coaglutinación).

Tratamiento de Gonorrea

La penicilina era el antibiótico de elección. En la actualidad se recomienda:

• Ceftriaxona o Cefixima.

Alternativas:

• Espectinomicina (no eficaz para la infección faríngea)
• Fluoroquinolonas
• Azitromicina

Neisseria meningitidis

• Poseen antígeno capsular.
• Se dividen en 13 serogrupos (cápsula).
• 20 serotipos (proteínas de membrana externa).
• El 99% de las infecciones las causan los serogrupos A, B, C, 29E, W135.

Antígenos de la Pared Celular

1. Proteínas de membrana externa
2. Antígeno lipooligosacárido (endotoxina)
3. Pili o fimbrias

Cuadro Clínico de Meningitis Meningocócica

• Rinofaringitis (la más frecuente y muy contagiosa, 60-80% de la población adulta presenta anticuerpos).
• Otras infecciones respiratorias en la infancia (bronquitis y traqueobronquitis).
• Meningitis aguda sin pródromos (escalofríos, fiebre y signos meníngeos como dolor de cabeza, somnolencia, rigidez de nuca y vómitos).
• Meningitis aguda precedida de rinofaringitis tres días antes.
• Sepsis meningocócica o meningococemia (síndrome febril, con dolores articulares, máculas purpúricas o petequiales - exantema).
• Raramente curso grave y fulminante: sepsis sobreaguda con púrpura y shock (síndrome de Waterhouse-Friederichsen).

Otras manifestaciones menos frecuentes de la infección meningocócica son:

• Artritis
• Conjuntivitis purulenta
• Neumonía, etc.
• Meningococemia crónica (bacteriemia persistente por meningococo).

Diagnóstico de N. meningitidis

• Tinción de Gram.
• Técnicas rápidas (detección del antígeno capsular).
• Cultivo y aislamiento: Medios de cultivo enriquecidos (incluido AS).

Identificación

• Pruebas bioquímicas o por métodos serológicos que detectan el antígeno (anticuerpos fluorescentes, coaglutinación, látex, ELISA).

Tratamiento de N. meningitidis

• Antibiótico de elección: Penicilina (dosis elevadas, 10-14 días).
• Cefalosporinas de 3ª generación.
• Cloranfenicol.

Profilaxis

• Rifampicina o una quinolona (ciprofloxacino o levofloxacino).
• Vacunas (polisacáridos purificados de meningococos A y C), incluidas en el calendario de vacunaciones (2, 4 meses de vida).

Género Moraxella

Características Generales

• Diplococos Gram negativos
• Aerobios estrictos
• No sacarolíticos
• Inmóviles
• Oxidasa positiva
• Catalasa positiva

Especies de Importancia Médica

• Moraxella catarrhalis
• Moraxella nonliquefaciens
• Moraxella osloensis
• Moraxella phenylpiruvica
• Moraxella atlantae
• Moraxella lacunata

Factores de Virulencia

• Pili
• PME (Proteínas de Membrana Externa) (A-H)
• LOS (Lipo-oligosacárido)
• Beta-lactamasas

Moraxella catarrhalis

• Es comensal del tracto respiratorio superior y ocasionalmente del tracto genital femenino.
• Agente causal de infecciones del tracto respiratorio superior e inferior.
• Afecta principalmente a niños, ancianos y personas con EPOC.

Manifestaciones Clínicas

• Otitis media
• Sinusitis
• Laringitis
• Bronquitis y Neumonía
• Septicemia
• Meningitis

Diagnóstico

• Exudado faríngeo/nasofaríngeo
• Medios de cultivo enriquecidos (AS, ACH, A.BHI, AST)
• Pruebas bioquímicas primarias y secundarias

Tratamiento

• Doxiciclina
• Claritromicina
• Ceftriaxona

Patogenia de Brucella

1. Brucella es reconocida por los lípidos de una célula fagocítica.
2. Se une a un endosoma temprano que no está marcado.
3. Se forma una BCV (Brucella Containing Vacuole) si no tiene algunos factores de virulencia; posteriormente es marcada por las LAMP (Proteínas Asociadas a Lisosomas). Esta será reconocida por el lisosoma cuando es marcada por las LAMP, formándose un endosoma tardío.
4. Si Brucella no tiene el sistema BCV, pasa a endosoma tardío porque es marcado y se forma el fagolisosoma.
5. Si no se forma el endosoma tardío (sistema de secreción tipo IV), la misma bacteria produce proteínas para ser reconocida por el retículo endoplasmático.

En doce horas, el interior de la célula está lleno de bacterias.