Enterobacterias y Bacterias Gram Negativas: Características, Patogenia, Diagnóstico y Cultivo

Enterobacterias

Enterobacterias: bacilos gram negativos, anaerobios facultativos, presentes en el suelo y vegetales. Un tercio causan sepsis y dos tercios infecciones urinarias.

Escherichia coli

Escherichia coli causa sepsis, infecciones del aparato digestivo, urinario, meningitis neonatal y gastroenteritis (en todas las cepas).

• Toxigénica: afecta a niños en desarrollo, provoca diarrea del viajero, náusea y vómito.
• Patógena: países subdesarrollados, altera las microvellosidades del intestino.
• Invasiva: subdesarrollo, diarrea acuosa que puede progresar hasta síndrome disentérico, destruye las células del revestimiento del colon.
• Hemorrágica: desarrollo, produce síndrome hemolítico (fiebre) desde diarrea acuosa hasta colitis hemorrágica; produce exotoxina, presente en ganado vacuno.
• Agregativa: diarrea infantil en países subdesarrollados.
• Adherente: diarrea acuosa en niños de 1 a 5 años.

Salmonella

Salmonella enterica se divide en S. typhi y S. enteritidis.

• Factores de virulencia: endotoxina, endocitosis inducida, extensión desde el intestino.
• Transmisión: coloniza aves y ganado, contamina alimentos, vía fecal-oral; S. typhi en humanos.
• Clínica tipo 1: gastroenteritis o salmonelosis (S. enteritidis, 6-48 h, diarrea, vómito y náusea, resolución espontánea).
• Clínica tipo 2: fiebre entérica o tifoidea (S. typhi y S. paratyphi y S. choleraesuis, niños, ancianos y VIH+, dos semanas después de la ingestión, 15 % de mortalidad).

Shigella

Shigella: países subdesarrollados. Especies: S. dysenteriae, S. flexneri, S. boydii y S. sonnei.

• Shigelosis: 150 millones de casos en el mundo, 75 % en menores de 15 años.
• Patogénesis: se replica en las células del revestimiento del colon, sobrevive a los fagocitos; S. dysenteriae produce la toxina Shiga que altera la síntesis de proteínas.
• Clínica (disentería bacilar): incubación de 1-3 días, espasmos abdominales, diarrea con pus y sangre, deshidratación por agua.

Yersinia

Yersinia: Y. pestis, Y. enterocolitica y Y. pseudotuberculosis.

• Enterocolitica: Y. enterocolitica y Y. pseudotuberculosis, agua y alimentos contaminados, incubación de 10 días, malestar de 1 a 2 semanas.
• Peste: Y. pestis, zoonosis, reservorio en ratas, el hombre como hospedador; transmisión por pulga o arañazo.

Klebsiella

Klebsiella pneumoniae: patógeno nosocomial; factores de riesgo: EPOC, alcoholismo y diabetes; produce neumonía lobar.

Otros géneros

Proteus, Enterobacter, Citrobacter, Morganella y Serratia.

Cultivo e identificación

• Agar MacConkey: selectivo (sales biliares y cristal violeta, inhibe bacterias gram positivas); diferencial (fermenta lactosa, indicador de color rojo).
• Agar SS: selectivo (sales biliares y verde brillante, inhibe gram positivas y Proteus); diferencial (fermenta lactosa y produce H₂S).
• Pruebas de identificación primaria: fermentación de lactosa (MacConkey) y glucosa (HF), oxidasa.
• Pruebas secundarias: ureasa, Kliger e IMViC.

Pruebas bioquímicas

• Oxidasa: presencia o ausencia de citocromo oxidasa; se deposita una colonia en una zona reactiva de la tira y se frota. Positivo: azul violeta oscuro; negativo: rosa o sin cambio de color.
• Indol: capacidad de producir indol a partir del triptófano; se inocula caldo triptófano o peptona, se añaden 5 gotas de reactivo de Kovács. Positivo: rojo; negativo: amarillo.
• Rojo de metilo: capacidad de producir ácido como producto final de la fermentación; se inocula caldo MRVP y se incuba, se añaden 5 gotas de rojo de metilo. Positivo: rojo; negativo: amarillo.
• Citrato: capacidad de usar citrato como fuente de carbono; se inocula en medio de Simmons (estría en agar inclinado) y se incuba. Positivo: cambio a azul intenso y crecimiento; negativo: sin cambios.
• Voges-Proskauer: capacidad de fermentar glucosa por la ruta butanodiólica dando acetoína; se inocula caldo MRVP, se incuba y se añaden 12 gotas de alfanaftol al 5 % y 4 gotas de KOH al 40 %. Positivo: rojo fucsia; negativo: amarillo.
• Kliger: medio sólido en tubo inclinado, método de estría y picadura; se evalúan fermentación, formación de gas y H₂S.
• Glucosa y lactosa: positivo: todo amarillo; lactosa negativa: rojo.
• Ureasa: capacidad de degradar la urea liberando amoniaco; se realiza en Proteus spp. con agar urea de Stuart o Christensen, indicador de pH rojo fenol. Positivo: rojo fucsia; negativo: amarillo.

Cocos gram negativos

Género Neisseria

Neisseria meningitidis: patógeno humano, aerobio, diplococo gram negativo, inmóvil, catalasa positiva, oxidasa negativa.

• Factores de virulencia: pili común o fimbria, IgA proteasa, cápsula.
• Meningococo: células blanco en las células de la mucosa nasofaríngea; se transmite de persona a persona por contacto directo o por microgotas respiratorias; la bacteria atraviesa el citoplasma y pasa a la sangre, donde puede sobrevivir y multiplicarse.
• Meningitis meningocócica: emergencia infectológica, frecuente en invierno y primavera, en niños (80 % menores de 15 años); el serogrupo B es principal en menores de 4 años y el C en el resto. El 10 % de la población porta meningococo en la mucosa nasofaríngea. Baja incidencia, pero en el cinturón del Sahara predomina el serogrupo A (1000 casos por 100 000 habitantes).
• Clínica: evolución sin tratamiento rápida y letal; en épocas pasadas la tasa de letalidad era mayor del 50 %, ahora desciende al 10 %. El 85 % de los casos se manifiesta como meningitis, de forma asintomática o con poca fiebre. En las formas invasivas (meningococcemias) hay una septicemia fulminante que en niños pequeños causa la muerte en 10-12 horas (síndrome de Waterhouse-Friderichsen).
• Diagnóstico: cultivo de LCR o sangre (al ser líquido estéril se cultiva en agar chocolate en atmósfera enriquecida en CO₂; si la muestra proviene de una lesión cutánea se cultiva en medio selectivo Thayer-Martin); tinción de Gram del LCR (centrifugar la muestra antes para concentrar microorganismos); análisis bioquímico del LCR (patrón de meningitis purulenta con aumento de leucocitos) y detección de antígeno capsular en LCR.
• Prevención: la enfermedad invasiva se previene con vacunación; profilaxis secundaria mediante erradicación de portadores con antibióticos (rifampicina o ciprofloxacino).

Neisseria gonorrhoeae

Neisseria gonorrhoeae: agente causal de la gonococia o gonorrea (infección bacteriana de transmisión sexual o perinatal). Infección exclusiva del ser humano; no sobrevive mucho fuera del cuerpo humano; es delicada y requiere un medio de cultivo complejo (Thayer-Martin o NYC agar). Produce un polifosfato de superficie similar a la cápsula.

• Clínica: localización genital; uretritis (secreción uretral purulenta de color amarillo y dolor al orinar, fácil de diagnosticar en el hombre). En la mujer cursa muchas veces de forma asintomática, actuando como reservorio y transmisor de la enfermedad gonocócica; se extiende hasta el endocérvix, uretra y vagina, con secreción amarillo-verdosa; puede progresar al útero y causar salpingitis, enfermedad inflamatoria pelvica e infertilidad.
• Localización extragenital: gonococia orofaríngea. N. gonorrhoeae nunca forma parte de la microbiota normal de la cavidad oral; su presencia puede deberse a prácticas sexuales genitoorales o a diseminación hematógena. Las lesiones orales son muy contagiosas.
• Diagnóstico: clínico (uretritis purulenta, cervicitis y conjuntivitis); microbiológico (tinción de Gram del exudado uretral purulento: gramnegativos; pruebas de identificación como oxidasa positiva; muchas cepas productoras de betalactamasas; cultivos en medios selectivos para inhibir la flora acompañante).

Bacilos gram negativos no fermentadores y otros

Pseudomonas

Móvil por flagelo polar, aerobio estricto, produce pigmento, patógeno nosocomial; el más frecuente es P. aeruginosa (agar cetrimida, medio selectivo para aislarla; las colonias presentan color verde pálido y fluorescencia verde bajo luz UV).

Vibrio

Anaerobio facultativo, móvil, galófilo, hábitat natural: medio marino.

• Vibrio cholerae: agua contaminada y alimentos contaminados con agua contaminada; periodo de incubación de 1 a 3 días; síntomas: diarrea benigna o severa y mortal. La bacteria coloniza la luz intestinal y produce toxina colérica, pudiendo provocar hasta 20 L de diarrea y disminución del volumen sanguíneo.
• V. parahaemolyticus: pescado y marisco; V. vulnificus: ostras.

Aeromonas

Móvil, capacidad de crecer a baja temperatura, reservorio en medio acuático y flora intestinal; produce gastroenteritis, se transmite por agua y alimentos contaminados; difícil de diferenciar de Vibrio; produce gas al fermentar glucosa.

Bacilos gram negativos exigentes

No crecen en medios comunes, solo en medios enriquecidos; necesitan suplementos nutritivos, atmósfera especial y un tiempo de incubación prolongado.

Haemophilus

Inmóviles, pleomórficos; para crecer necesitan factor X (protoporfirina) o factor V (NAD).

• H. influenzae: necesita factores X y V. Cápsulada: meningitis o neumonía; no capsulada: bronquitis crónica, otitis media.
• H. parainfluenzae: solo necesita factor V; bacteriemia, endocarditis e infecciones oportunistas.
• H. ducreyi: solo necesita factor X; chancroide (ETS).

Satelitismo: crecimiento de H. influenzae alrededor de otros microorganismos que producen factor V, como Streptococcus y Staphylococcus.

Helicobacter pylori

Bacilo móvil, microaerófilo, catalasa, oxidasa y ureasa positivos; crecimiento lento (hasta 10 días); hábitat: mucosa gástrica; se relaciona con gastritis crónica. Se identifica con muestra de biopsia de mucosa gástrica o jugo gástrico, en agar sangre o chocolate y medio selectivo para H. pylori; pruebas de ureasa y aliento (administración de cápsula con urea marcada con isótopo no radiactivo ¹³C; se detecta CO₂ marcado en el aire espirado).

Campylobacter jejuni

Bacilo espiral o curvado, con uno o más flagelos polares; no fermenta ni oxida azúcares; microaerófilo y capnófilo; reservorio: tracto alimentario; temperatura de crecimiento: 42 °C. Se identifica por alta concentración de bacterias por gramo de heces, uso de agar Campylosel (agar sangre con antifúngico y antibiótico para inhibir la flora intestinal), incubación a 42 °C, hidrólisis de piruvato, ureasa negativa.

Bordetella pertussis

Cocobacilo inmóvil, aerobio estricto, requiere nutrientes especiales. Principal en niños, vía aérea, periodo de incubación de 7-14 días, recuperación lenta; prevención con vacuna DTP; evoluciona con tos prolongada (tos ferina).

Brucella

Bacilo pequeño, inmóvil, crecimiento lento, destruido si se calienta a 63 °C durante 7-10 minutos; parásito intracelular facultativo; zoonosis, transmitida por contacto directo con material infectado (como placenta) o por contagio profesional (veterinarios).

Brucelosis humana

Manifestación clínica diversa; forma aguda de fiebre o sudoración nocturna; complicaciones en el SNC y endocarditis; larga duración.

• Diagnóstico directo: hemocultivo, medio de Ruiz Castañeda con fase sólida y otra líquida; en muestras contaminadas se usa Thayer-Martin.
• Diagnóstico indirecto: prueba del rosa de Bengala (antígeno: suspensión bacteriana de B. abortus teñida con colorante rosa de Bengala; se enfrenta al suero del paciente sin diluir); seroaglutinación (en tubo o placa con pocillos: se enfrentan diluciones crecientes del suero problema a una cantidad constante de B. abortus; en España, país endémico, se considera positivo 1/640); prueba de Coombs antiBrucella (detección de anticuerpos aglutinantes y no aglutinantes IgG).

Legionella pneumophila

Cocobacilo delgado, aerobio estricto, hábitat natural acuático; responsable del 90 % de las legionelosis (neumonía grave). La transmisión origina epidemias: en instituciones por vapor de agua y en ciudades por vapor de agua contaminado. Se usa agar BCYE-GVPC (contiene carbón, factor de crecimiento específico y distintos antibióticos que inhiben la flora acompañante); el cultivo es visible a partir del día 3.

Resumen de identificación

• Salmonella typhi: fiebre entérica; lactosa negativa y H₂S positiva.
• Campylobacter jejuni: gastroenteritis aguda; hipurato positivo.
• Haemophilus influenzae: meningitis en niños; agar chocolate.
• Escherichia coli: meningitis neonatal; lactosa e indol positivos y citrato negativo.
• Neisseria meningitidis: síndrome de Waterhouse-Friderichsen; LCR con aumento de proteínas y disminución de glucosa.
• Pseudomonas aeruginosa: oportunista variable; fluorescencia en agar cetrimida.
• Brucella abortus: brucelosis; crecimiento en medio Ruiz Castañeda.
• Helicobacter pylori: gastritis crónica; ureasa positiva.
• Legionella pneumophila: neumonía grave; cultivo positivo al quinto día en agar BCYE-GVPC.
• Bordetella pertussis: tos ferina; requiere nicotinamida para crecer.
• Neisseria gonorrhoeae: gonococia; crecimiento en agar NYC.