Escherichia coli: Mecanismos de Patogenicidad, Cepas y Enfermedades en Animales Domésticos

Escherichia coli: Mecanismos de Patogenicidad

Escherichia coli posee diversos factores de virulencia que le permiten colonizar y causar enfermedad:

Factores de virulencia

• Polisacáridos capsulares: evitan la fagocitosis e interfieren con el efecto bactericida del complemento.
• Endotoxina (LPS): responsable de la actividad pirogénica, daño endotelial, coagulación intravascular diseminada y shock tóxico. Muy importante en septicemia.
• Fimbrias: las adhesinas ubicadas al final de las fimbrias les permiten adherirse a los enterocitos y colonizar el epitelio intestinal y el tracto urinario. Los receptores para las fimbrias disminuyen con la edad.
• Alfa-hemolisina: no contribuye directamente a la patogenia, pero es un marcador de virulencia cuya expresión se relaciona con otros factores. Suele encontrarse en cepas porcinas patógenas.
• Sideróforos: moléculas fijadoras de hierro.

Toxinas

• Enterotoxinas: afectan únicamente a los enterocitos. Estimulan la adenilato ciclasa o la guanilato ciclasa, aumentando el AMPc en los enterocitos, lo que provoca la salida de grandes cantidades de agua y electrolitos a la luz intestinal. Existen dos tipos: LT y ST.
• Verotoxinas: producidas por cepas verotoxigénicas. Son potentes citotoxinas que inhiben la síntesis proteica, lesionan los eritrocitos, pasan al torrente sanguíneo y destruyen las células endoteliales, causando daño tisular.
• Factores citotóxicos necrotizantes: su papel en la enfermedad es incierto.

Cepas de Escherichia coli

Cepas enterotoxigénicas

Presentan fimbrias y enterotoxinas LT y ST. Afectan a animales de pocos días de edad y recién destetados, causando importantes pérdidas económicas en porcinos, bovinos y ovinos. Llegan al intestino, se fijan a los receptores y producen enterotoxinas (aumentando AMPc y GMPc), provocando diarreas. No se recomienda el uso de antibióticos.

Cepas enteropatógenas

No producen enterotoxinas. Se fijan a las microvellosidades del intestino y pierden su función, causando diarrea en lechones, corderos y cachorros.

Cepas verotoxigénicas

Producen verotoxinas que ejercen su efecto tóxico en el enterocito, alcanzan el torrente sanguíneo y se distribuyen por el organismo, provocando edema, alteraciones motoras y fallo multiorgánico.

• Cepas enterohemorrágicas: causan diarreas con sangre. El serotipo O157:H7 contamina la carne.

Cepas patógenas extraintestinales

Pueden ser ingeridas, proceder de la flora intestinal normal o ingresar por inhalación. Se recomienda el uso de antibióticos.

Enfermedades Asociadas

• Colibacilosis entérica: afecta a terneros y lechones recién nacidos; en corderos adopta forma septicémica. Vía de transmisión oral. Produce diarreas, deshidratación, acidosis y muerte.
• Colisepticemia: afecta a terneros, corderos y pollos. Es de curso agudo y mortal.
• Enfermedad de los edemas en cerdos: toxemia que aparece entre 1 y 2 semanas después del destete. El estrés y los cambios ambientales la predisponen. En ocasiones es asintomática y produce muerte súbita. Presenta alteraciones del sistema nervioso central y edemas en los párpados.
• Diarrea post destete: en cerdos.
• Mamitis colibacilar: infección oportunista en vacas y cerdas.
• Infecciones del tracto urogenital: cistitis, piometra y prostatitis.

Clasificación de Bacterias Gram Negativas

• Rickettsia, Anaplasma, Ehrlichia, Neorickettsia y Bartonella: inmóviles, intracelulares obligados (cel. eucariotas).
• Brucella: inmóvil, aerobia y capnofílica.
• Burkholderia, Bordetella y Taylorella: anaerobias estrictas.
• Francisella: aerobia estricta, inmóvil, con cápsula.
• Coxiella: intracelular obligada.
• Pseudomonas: aerobias estrictas, móviles.
• Moraxella: aerobia, inmóvil.
• Vibrio, Listonella, Aeromonas: anaerobias facultativas, oxidasa positiva, móviles.
• Pasteurella y Mannheimia: anaerobias facultativas, inmóviles, encapsuladas, oxidasa positiva.
• Actinobacillus: anaerobias facultativas, inmóviles, oxidasa y lactosa positivas.
• Haemophilus: móviles, anaerobias facultativas, encapsuladas.
• Escherichia, Salmonella, Enterobacter, Klebsiella, Proteus, Yersinia: anaerobias facultativas, catalasa y lactosa positivas, oxidasa negativas, móviles.
• Helicobacter: microaerofílicas estrictas, móviles, oxidasa positiva.
• Lawsonia: intracelular obligada, inmóvil, microaerofílica.
• Campylobacter: microaerofílicas estrictas, móviles, oxidasa positiva.

Clasificación de Bacterias Gram Positivas

Gram positivas con bajo contenido G+C%

• Clostridium: anaerobias estrictas, formadoras de esporas, móviles.
• Mycoplasma: no se tiñen con Gram, anaerobias facultativas, inmóviles.
• Erysipelothrix: anaerobia facultativa, inmóvil. Afecta a cerdos.
• Bacillus: formadoras de esporas, anaerobias facultativas o aerobias, móviles, no patógenas.
• Listeria: no encapsulada, anaerobia facultativa, móvil, intracelular facultativa.
• Staphylococcus: inmóviles, anaerobias facultativas, catalasa positiva.
• Streptococcus: inmóviles, anaerobias facultativas, catalasa negativa.
• Enterococcus

Gram positivas con alto contenido G+C%

• Mycobacterium: no se tiñen con Gram, ácido-alcohol resistentes, aerobias estrictas, inmóviles, sin esporas, intracelulares facultativas.
• Corynebacterium: inmóviles, anaerobias facultativas, sin esporas ni cápsula, presentes en mucosas; causan infecciones piógenas; catalasa positiva, oxidasa negativa.
• Rhodococcus: sin esporas, aerobias, inmóviles.
• Actinomicetos: similares a hongos. Nocardia: aerobia.
• Actinomyces, Arcanobacterium, Actinobaculum: inmóviles, anaerobias estrictas o facultativas, presentes en mucosas.
• Dermatophilus: aerobia, zoosporas móviles.

Otros Grupos Bacterianos

• Chlamydia y Chlamydophila: intracelulares obligadas, sin peptidoglicano pero con LPS.
• Espiroquetas: Gram negativas, móviles, aerobias, microaerofílicas y anaerobias. Incluye Leptospira.