Microbiología Médica: Bacterias Patógenas, Resistencia Antibiótica y Cadena Epidemiológica

1. Intoxicaciones e infecciones bacterianas de origen alimentario

Staphylococcus aureus

Cocos Gram positivos, se encuentran en la piel y el tracto respiratorio, son oportunistas patógenos. Producen enterotoxinas proteicas termoestables, que son liberadas en los órganos o alimentos causando gastroenteritis, náuseas, vómitos y diarrea.

Alimentos: pasteles con crema o nata, carnes, huevos, pudines. Conservados a temperaturas bajas los microorganismos no se desarrollan.

Patogénesis: produce 7 enterotoxinas diferentes. Puede causar: osteomielitis, meningitis, sepsis, endocarditis y gastroenteritis.

Síntomas: náuseas, vómitos y diarrea, fiebre alta, dolor abdominal.

Bacillus cereus

Bacilo Gram positivo, esporulado, anaerobio facultativo y móvil.

• Diarrea: toxina diarreogénica termolábil; se produce en vegetales cocidos, productos de carne y leche. Síntomas: diarrea, dolor abdominal y calambres, apareciendo 16 horas después de la ingestión.
• Vómito: toxina emética termoestable; se produce en arroz cocido y alimentos con almidón como papa, pastas y quesos. Síntomas: náuseas y vómitos entre 1/2 y 6 horas posteriores a la ingestión, calambres abdominales y dolor.

La infección se produce por ingesta de alimentos mal cocidos.

Escherichia coli

Son bacilos Gram negativos. Todas las cepas patógenas se caracterizan por actuar primero en el intestino y por su capacidad de producir enterotoxinas. Pueden producir distintos tipos de diarrea (hemorrágica), fallas renales y enfermedades del tracto urinario, debido a las toxinas que liberan.

Prevención: cocinar bien la carne, purificación del agua, manejo apropiado de los alimentos y hábitos de higiene.

Salmonella sp.

Gram negativa, anaerobia facultativa, habita en el intestino de algunos animales y en aguas residuales. Todas son patógenas.

• Salmonella Typhi: produce fiebre tifoidea.
• Salmonella Typhimurium: es la más común, causa gastroenteritis, coloniza el intestino y produce enterocolitis.

Síntomas: dolor de cabeza, escalofríos, vómitos, diarrea, fiebre.

Diagnóstico: síntomas, antecedentes alimentarios, muestra de heces.

Clostridium

Anaerobio esporulado Gram positivo.

• Clostridium perfringens: Alimentos: carnes. Síntomas: diarrea. Diagnóstico: heces. Tratamiento: antitoxinas.
• Clostridium botulinum (botulismo): neurotoxina botulínica que afecta el sistema nervioso autónomo (respiración y corazón); existen 7 tipos de toxina. Diagnóstico: detección de la toxina. Tratamiento: antitoxina.

Prevención: control de la cocción, conservación y envasado.

2. Resistencia antibiótica

Las bacterias generan resistencia a los antibióticos a causa de la automedicación, el incumplimiento de las posologías y tomas correctas, y por estar mal recetados.

Soluciones: cumplir con la posología y el período de consumo, y utilizar antibiogramas para que los antibióticos sean recetados según la bacteria correspondiente.

3. Cadena epidemiológica

Secuencia de elementos que se articulan en la transmisión de un agente desde una fuente de infección a un huésped susceptible.

A) Agente

Cualquier microorganismo capaz de producir una enfermedad infecciosa (protozoos, bacterias, virus, etc.).

• Intrínsecas: tamaño, forma, composición química.
• Comportamiento en el huésped: contagiosidad, patogenicidad, virulencia, capacidad invasiva, antigenicidad.
• Comportamiento frente al medio: resistencia, aptitud para su vehiculización, temperatura, humedad.

B) Fuente de infección

• Reservorio: es el hábitat natural donde crece, se desarrolla (animal o humano) y multiplica el agente, y del cual depende para su supervivencia.
• Ambiente: constituye una fuente pero no un reservorio, porque en él el agente no se multiplica.

C) Puerta de salida

Mecanismo que utiliza el agente causal para salir de la fuente de infección (sistema respiratorio, digestivo, piel, etc.).

D) Mecanismo de transmisión

Mecanismo por el cual el agente se transmite desde la puerta de salida del reservorio o fuente hasta la puerta de entrada del huésped.

• Directa: el agente infeccioso pasa directamente desde el reservorio hasta la puerta de entrada del huésped susceptible.
• Indirecta: el agente utiliza un intermediario para llegar al huésped, que puede ser un vehículo, vector o aire. Ocurre por contacto con objetos infestados o mal esterilizados. Puede ser:
  • Mecánica: transportado por artrópodos o roedores hasta el huésped susceptible (no hay multiplicación en el vector).
  • Biológica: el agente necesita realizar un ciclo de vida asexual dentro del vector. Ej.: plasmodio de la fiebre amarilla.

E) Puerta de entrada

Lugar por donde el agente ingresa al huésped: conjuntivas, heridas, sistema respiratorio, digestivo, tracto urinario.

F) Huésped

Individuo sano en el cual puede desarrollarse la enfermedad transmisible. Presenta las siguientes características: edad, raza, estado nutricional, condición de vida, susceptibilidad, resistencia e inmunidad.

Ciclo de la cadena epidemiológica de la fiebre amarilla

• a) Agente: virus de la fiebre amarilla (arbovirus).
• b) Fuente: humanos infectados y primates.
• c) Puerta de salida: piel.
• d) Transmisión indirecta: picadura de A. aegypti.
• e) Puerta de entrada: piel.
• f) Huésped: hombre susceptible no inmunizado.

4. Antibióticos: Penicilina y Aminoglucósidos

Penicilina

Inhibe la síntesis de la pared celular, impidiendo la formación de puentes peptídicos. Actúa sobre bacterias de corto, medio y largo espectro, Gram positivas y negativas.

Resistencia: disminución de la permeabilidad del antibiótico a la bacteria por cierre de las porinas, inactivación por β-lactamasas, modificación de las PBP.

Aminoglucósidos

Inhiben la síntesis de proteínas, afectando el nivel de traducción. Actúan sobre bacterias Gram negativas aerobias y tienen amplio espectro.

Resistencia: mutación ribosómica, presencia de enzimas inactivadoras. Las bacterias anaerobias son resistentes.

5. Control higiénico

Importancia: revelar contaminaciones por microorganismos que pueden estar presentes en los productos medicinales, ya que pueden ser vehículos de microorganismos patógenos.

Marcha: medicamento a control, control del envase, recuentos de aerobios mesófilos totales, hongos y levaduras, recuento de anaerobios totales.

• Positivo: investigar presencia de patógenos; ensayo de estabilidad del producto una vez abierto de acuerdo a la posología.
• Negativo: investigar presencia de conservantes (filtración, dilución, inhibición) y determinación del conservante.

Categorías

• Categoría 1.1: productos para aplicarse en escaras, ulceraciones o quemaduras graves. Ausencia de gérmenes viables.
• Categoría 1.2: productos para administración por vía inhalatoria. Recuento de aerobios viables totales: no más de 10 por gramo o mililitro. Ausencia de Enterobacteriaceae, Pseudomonas aeruginosa y Staphylococcus aureus en 1 gramo o mililitro.
• Categoría 2: productos para vía nasal, ótica, rectal, tópica y vaginal. Recuento de aerobios viables totales: no más de 10² por gramo o mililitro. Ausencia de Enterobacteriaceae, Pseudomonas y Staphylococcus por gramo o mililitro.
• Categoría 3: vía oral. Recuento de bacterias aerobias viables: no más de 10³ por gramo o mililitro. Recuento de hongos, levaduras y enterobacterias: no más de 10² por gramo o mililitro. Ausencia de Pseudomonas aeruginosa (solo en forma oral) en 1 mililitro; ausencia de Staphylococcus aureus, E. coli y Salmonella en un gramo o mililitro; y de anaerobios sulfitorreductores.

6. Características y mecanismos de acción de los antibióticos

Características: mínima generación de resistencia, mínimos efectos colaterales, especificidad, elevada potencia biológica, no alergénicos, y capacidad de mantenerse activos en presencia de plasmas, líquidos orgánicos o exudados.

Mecanismos de acción:

1. Afectando la síntesis de la pared: inhibición de la síntesis de ácido N-acetilmurámico (NAM): fosfomicina; inhibición del acoplamiento de NAM y NAG: vancomicina y bacitracina; inhibición de la formación de puentes peptídicos: penicilinas y cefalosporinas.
2. Alteración de la permeabilidad de la membrana citoplasmática: polimixinas, nistatina, anfotericina, imidazólicos.
3. Afectan la síntesis de proteínas: a nivel de la transcripción (inhibición de la ARN polimerasa): rifampicina; a nivel de la traducción: aminoglucósidos, tetraciclinas, nitrofuranos.
4. Inhibición de la síntesis de ADN: inhibición de la topoisomerasa II o ADN girasa: quinolonas.
5. Inhibición de enzimas metabólicas: sulfamidas, trimetoprima.

7. Hongos

Los mohos son hongos filamentosos que se encuentran en la tierra, superficies vegetales y animales, en el aire y en el agua. Producen deterioro en los alimentos (como el queso) y en medicamentos (penicilina). Son aerobios, crecen en un amplio intervalo de acidez y entre 20 y 30 °C.

Interés médico: Aspergillus y Penicillium causan deterioro en los alimentos, son de color verde, azul o amarillo. Algunos se usan en productos lácteos y otros producen aflatoxinas.

8. Factores de virulencia

• Adherencia: propiedades de un gran número de bacterias que les permiten fijarse a la superficie de la célula y/o de materiales inertes; son esenciales para la colonización.
• Invasión: penetración de la línea epitelial.
• Toxinas: moléculas producidas por un patógeno que influyen en la función del hospedador, aumentando la efectividad del patógeno.

Tipos de toxinas

1. Exotoxinas: se liberan en el medio extracelular a medida que crece el microorganismo. Pueden viajar desde un foco infeccioso a zonas alejadas del cuerpo y producir daños.
   • Citolíticas: actúan enzimáticamente atacando los componentes celulares y causando lisis (ej.: hemolisina).
   • A-B: dos polipéptidos unidos covalentemente; el componente B se une a receptores celulares permitiendo que el componente A atraviese la membrana para provocar daños a la célula.
   • Superantígenos T: estimulan las células inmunes, provocando inflamación generalizada (ej.: toxina del botulismo).
2. Enterotoxinas: exotoxinas que actúan sobre el intestino delgado causando secreción masiva de líquido en la luz intestinal, provocando vómitos y diarrea. Son producidas por S. aureus, C. perfringens, Bacillus cereus, Vibrio cholerae, E. coli y Salmonella enteritidis.
3. Endotoxinas: toxinas unidas a la célula que se liberan en grandes cantidades solo cuando se lisan las células (ej.: lipopolisacáridos en Gram negativas). Estimulan la liberación de pirógenos endógenos en el huésped, causando fiebre intensa.

Evasión: los patógenos evaden las respuestas inmunes invadiendo sitios inaccesibles, evitando producir una respuesta inflamatoria e inhibiendo la quimiotaxis de los fagocitos.

9. Conservantes

Son sustancias auxiliares que se agregan a la preparación farmacéutica para protegerla de las contaminaciones microbianas. Deben ser estables a las condiciones de conservación del producto, no reaccionar con los fármacos, y tener acción germicida o bacteriostática a bajas concentraciones. No deben ser tóxicos.