Murray. Microbiología Médica. 9 Ed. Capítulo 23. Neisseria y géneros relacionados

Neisseria y géneros relacionados

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Resumen

Este texto resume los puntos clave del Capítulo 23 de "Medical Microbiology" de Murray, Novena Edición, dedicado a las bacterias de la familia Neisseriaceae, con un enfoque principal en los géneros de importancia médica: Neisseria, Eikenella y Kingella. Se detallan las características generales, la fisiología, la estructura, la patogénesis, la inmunidad, la epidemiología, las enfermedades clínicas, el diagnóstico de laboratorio, el tratamiento, la prevención y el control de las especies más relevantes dentro de estos géneros, especialmente Neisseria gonorrhoeae y Neisseria meningitidis. También se proporciona información sobre las características distintivas y la importancia clínica de Eikenella corrodens y Kingella kingae.

Principales Temas e Ideas Clave

1. La Familia Neisseriaceae:

• La familia Neisseriaceae incluye varios géneros, pero tres son de importancia médica principal: Neisseria, Eikenella y Kingella.
• Otros géneros dentro de la familia raramente se asocian con enfermedades humanas y no se discuten en este capítulo.
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2. El Género Neisseria:

• Consta de 35 especies y subespecies.
• Dos especies son patógenos estrictamente humanos: Neisseria gonorrhoeae y Neisseria meningitidis.
• Otras especies son comensales comunes de las superficies mucosas del orofarínge y nasofarínge, y ocasionalmente colonizan las membranas mucosas anogenitales.
• N. gonorrhoeae y N. meningitidis son bien conocidas por las enfermedades que causan, mientras que otras especies de Neisseria tienen virulencia limitada y generalmente producen infecciones oportunistas.
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3. Neisseria gonorrhoeae y Gonorrea:

• Causa la gonorrea, una enfermedad de transmisión sexual (ETS) reconocida durante siglos.
• A pesar de la terapia antibiótica efectiva, sigue siendo una de las ETS más comunes.
• La presencia de N. gonorrhoeae en una muestra clínica siempre se considera significativa.
• Transmisión principalmente por contacto sexual.
• Las mujeres tienen un mayor riesgo de adquirir la infección tras una única exposición que los hombres.
• La principal fuente de infección son las personas asintomáticas.
• Las infecciones genitales en hombres se limitan principalmente a la uretra, con síntomas como secreción purulenta y disuria.
• En mujeres, el sitio primario de infección es el cérvix, pudiendo causar flujo vaginal, disuria y dolor abdominal, y aumentar el riesgo de enfermedad inflamatoria pélvica (EIP), embarazos ectópicos e infertilidad.
• Puede causar infecciones diseminadas (gonococcemia) en un pequeño porcentaje de personas infectadas, especialmente mujeres asintomáticas, con manifestaciones como fiebre, artralgias migratorias, artritis supurativa y erupción pustulosa.
• Otras enfermedades asociadas incluyen perihepatitis (síndrome de Fitz-Hugh-Curtis), conjuntivitis purulenta en recién nacidos (oftalmía neonatorum), gonorrea anorrectal y faringitis.

4. Neisseria meningitidis y Enfermedad Meningocócica:

• Puede colonizar la nasofaringe de personas sanas sin causar enfermedad o provocar meningitis, sepsis fulminante o bronconeumonía.
• La rápida progresión a una enfermedad potencialmente mortal genera gran preocupación pública.
• La principal factor de virulencia es la cápsula de polisacárido, con 13 serogrupos reconocidos, de los cuales seis (A, B, C, W135, X, e Y) se asocian con enfermedad endémica y epidémica.
• La enfermedad meningocócica ocurre en personas sin anticuerpos específicos contra la cápsula y otros antígenos bacterianos.
• La inmunidad puede ser estimulada por la colonización con N. meningitidis u otras bacterias con antígenos de reacción cruzada.
• Deficiencias en los componentes finales del sistema del complemento aumentan significativamente el riesgo de enfermedad meningocócica.
• Se transmite por gotitas respiratorias en contacto cercano y prolongado.
• La enfermedad se presenta con mayor frecuencia en niños menores de 1 año y en adolescentes.
• Las manifestaciones clínicas incluyen meningitis (cefalea, signos meníngeos, fiebre), meningococcemia (sepsis con trombosis de pequeños vasos sanguíneos, lesiones petequiales, posible coagulación intravascular diseminada y síndrome de Waterhouse-Friderichsen), neumonía, artritis y uretritis.

5. Fisiología y Estructura de Neisseria spp.:

• Son bacterias gramnegativas, aerobias, típicamente cocoides en pares (diplococos) con lados adyacentes aplanados (forma de grano de café).
• Son oxidasa positivas y la mayoría producen catalasa, lo que permite una identificación presuntiva rápida.
• Producen ácido por oxidación de carbohidratos, utilizado históricamente para diferenciación de especies.
• Las especies patógenas y no patógenas pueden diferenciarse por su crecimiento en agar sangre y agar nutritivo. N. gonorrhoeae requiere medios enriquecidos como agar chocolate suplementado.
• La temperatura óptima de crecimiento es de 35-37°C, con poca supervivencia a temperaturas más frías. N. gonorrhoeae requiere una atmósfera húmeda suplementada con 5% de dióxido de carbono.
• Poseen pili que median la adhesión a las células huésped, la transferencia de material genético y la motilidad, siendo importantes para la patogénesis. La variación antigénica y de fase de las pilinas dificulta el desarrollo de vacunas contra la gonorrea.
• Las proteínas de la membrana externa incluyen porinas (PorA y PorB), proteínas Opa (opacidad) y proteínas Rmp (reducibles modificables).
• Utilizan receptores específicos para transferrina humana para la adquisición de hierro, lo que explica su naturaleza de patógenos estrictamente humanos.
• El lipooligosacárido (LOS) es un antígeno importante con actividad endotóxica.
• Producen IgA1 proteasa, que inactiva la IgA1, y algunas cepas de N. gonorrhoeae producen β-lactamasa.
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6. Patogénesis e Inmunidad:

• N. gonorrhoeae se adhiere a las células mucosas, las penetra, se multiplica y pasa al espacio subepitelial. Los pili, PorB y las proteínas Opa median la adhesión y la penetración. El LOS gonocócico estimula la liberación de TNF-α, responsable de muchos síntomas.
• La respuesta de anticuerpos a N. gonorrhoeae incluye IgG3, anticuerpos contra pilina, proteína Opa y LOS.
• N. meningitidis se adhiere a células columnares no ciliadas de la nasofaringe. La cápsula inicialmente interfiere con la adhesión. Tras la adhesión, se multiplican formando agregados. La modificación postraduccional de los pili facilita la penetración celular y la liberación para la propagación.
• La cápsula de polisacárido protege a N. meningitidis de la destrucción fagocítica. El daño vascular difuso se atribuye a la endotoxina LOS.
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7. Epidemiología:

• La gonorrea ocurre naturalmente solo en humanos y es la segunda ETS más reportada en los Estados Unidos. La incidencia es más alta en el grupo de edad de 15 a 24 años y ha aumentado desde 2010. La OMS estima millones de nuevos casos anuales a nivel mundial.
• La enfermedad meningocócica es endémica en todo el mundo, con epidemias comunes en países en desarrollo. En países desarrollados, las tasas han disminuido. Los brotes ocurren periódicamente en el África subsahariana. La transmisión es por gotitas respiratorias en contacto cercano. La portación asintomática varía en prevalencia y es más alta en niños en edad escolar y adultos jóvenes.
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8. Diagnóstico de Laboratorio:

• Microscopía: La tinción de Gram es muy sensible y específica para la detección de gonorrea en hombres con uretritis purulenta, pero menos sensible en mujeres y hombres asintomáticos. Útil para el diagnóstico temprano de artritis purulenta. En meningitis meningocócica, se pueden observar meningococos en el LCR.
• Detección de Antígenos: Menos sensible que el cultivo o las pruebas de amplificación de ácidos nucleicos (NAATs) para N. gonorrhoeae. Las pruebas comerciales para antígenos capsulares de N. meningitidis en LCR, sangre y orina han caído en desuso debido a menor sensibilidad y posibles falsos positivos.
• Pruebas Basadas en Ácidos Nucleicos (NAATs): Son el estándar de oro para el diagnóstico de N. gonorrhoeae. Existen pruebas combinadas para N. gonorrhoeae y Chlamydia. Son rápidas, sensibles y generalmente específicas. La principal limitación es la incapacidad para monitorizar la resistencia antibiótica.
• Cultivo: N. gonorrhoeae requiere medios especiales (agar chocolate enriquecido y medios selectivos). El manejo adecuado de las muestras es crucial. N. meningitidis generalmente se encuentra en grandes cantidades en LCR, sangre y esputo.
• Identificación: Las especies patógenas de Neisseria se identifican preliminarmente por su morfología (diplococos gramnegativos, oxidasa positivos) y crecimiento en medios específicos. La identificación definitiva se basa en la oxidación de carbohidratos u otras pruebas como la espectrometría de masas MALDI-TOF.
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9. Tratamiento, Prevención y Control:

• La penicilina ya no es el tratamiento de elección para la gonorrea debido al aumento de la resistencia. Actualmente, el CDC recomienda terapia dual con ceftriaxona y azitromicina. La resistencia a estos antibióticos es preocupante.
• Las estrategias de control de la gonorrea incluyen educación, detección agresiva y seguimiento de contactos sexuales. La profilaxis ocular en recién nacidos se realiza con ungüentos antibióticos. No hay una vacuna eficaz disponible.
• Las infecciones por N. meningitidis se tratan inicialmente con cefotaxima o ceftriaxona. Si se demuestra susceptibilidad a la penicilina, se puede cambiar a penicilina G. Se recomienda quimioprofilaxis para contactos cercanos con rifampicina, ciprofloxacino o ceftriaxona.
• La prevención de la enfermedad meningocócica se centra en la vacunación contra los serogrupos más comunes (A, C, Y, W135) con vacunas tetravalentes de polisacárido y polisacárido-proteína conjugada. Se recomienda la vacunación en adolescentes. Se han logrado avances con una vacuna conjugada contra el serogrupo A en África.
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10. Otros Géneros: Eikenella corrodens y Kingella kingae:

• Eikenella corrodens es un bacilo gramnegativo fastidioso que coloniza el orofarínge humano y es un patógeno oportunista, asociado a mordeduras humanas y otras infecciones (endocarditis, sinusitis, etc.). Requiere CO2 para crecer, forma pequeñas colonias en agar sangre o chocolate y puede picar el agar. Es susceptible a penicilina, pero resistente a muchos antibióticos utilizados empíricamente para tratar heridas por mordedura.
• Kingella kingae son cocobacilos gramnegativos que residen en el orofarínge. Son anaerobios facultativos y tienen requerimientos de crecimiento fastidiosos. Es una causa importante de artritis séptica en niños y endocarditis en todas las edades. Requiere varios días de incubación para ser detectado. La mayoría de las cepas son susceptibles a antibióticos β-lactámicos.
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Preguntas sobre Neisseria, Eikenella y Kingella

1. ¿Cuáles son los géneros de bacterias médicamente importantes dentro de la familia Neisseriaceae y cuáles son sus principales características distintivas?

Dentro de la familia Neisseriaceae, los tres géneros de importancia médica son Neisseria, Eikenella y Kingella. Neisseria se caracteriza por ser diplococos gramnegativos aerobios, oxidasa positivos y principalmente patógenos humanos estrictos (N. gonorrhoeae y N. meningitidis) o comensales de mucosas. Eikenella (E. corrodens) son bacilos gramnegativos pequeños, fastidiosos, facultativamente anaerobios, conocidos por colonizar la orofaringe humana y ser patógenos oportunistas, a menudo asociados con mordeduras humanas. Kingella (K. kingae) son cocobacilos gramnegativos pequeños que también residen en la orofaringe humana, son facultativamente anaerobios con requerimientos de crecimiento fastidiosos y se asocian principalmente con artritis séptica en niños y endocarditis.

2. ¿Cuáles son las dos especies de Neisseria consideradas patógenos humanos estrictos y qué tipos de infecciones causan?

Las dos especies de Neisseria estrictamente patógenas para los humanos son Neisseria gonorrhoeae y Neisseria meningitidis. N. gonorrhoeae es el agente causante de la gonorrea, una enfermedad de transmisión sexual que afecta principalmente la uretra en hombres y el cuello uterino en mujeres, pudiendo también causar infecciones en otros sitios como la faringe, el recto y los ojos, así como infecciones diseminadas. N. meningitidis puede colonizar la nasofaringe de individuos sanos o causar enfermedades invasivas graves como meningitis, sepsis fulminante y, en menor medida, bronconeumonía.

3. ¿Qué factores de virulencia son importantes en la patogénesis de Neisseria gonorrhoeae y Neisseria meningitidis?

Tanto N. gonorrhoeae como N. meningitidis poseen varios factores de virulencia clave. Las pili son importantes para la adhesión a las células huésped, la transferencia de material genético y la motilidad. La cápsula de polisacárido es un factor de virulencia principal de N. meningitidis, protegiendo contra la fagocitosis y sirviendo como base para la serogrupificación. Aunque N. gonorrhoeae no tiene una cápsula verdadera, su superficie celular posee una carga negativa similar. Las proteínas de membrana externa, como las porinas (PorB), las proteínas Opa (opacidad) y las proteínas Rmp (proteínas modificables por reducción), desempeñan roles en la captación de nutrientes, la adhesión, la invasión celular y la modulación de la respuesta inmune del huésped. El lipo-oligosacárido (LOS), que carece del antígeno O presente en el LPS típico, posee actividad de endotoxina y contribuye a la inflamación. La producción de IgA1 proteasa permite a estas bacterias evadir la inmunidad mediada por IgA1 en las mucosas. N. gonorrhoeae también puede producir β-lactamasa, confiriendo resistencia a la penicilina. La capacidad de unirse a la transferrina humana para la obtención de hierro es crucial para su patogenicidad como patógenos humanos estrictos.

4. ¿Cómo se transmiten Neisseria gonorrhoeae y Neisseria meningitidis, y cuáles son las poblaciones con mayor riesgo de infección?

N. gonorrhoeae se transmite principalmente por contacto sexual, siendo las tasas de infección más altas en el grupo de edad de 15 a 24 años. Las personas con múltiples parejas sexuales o contactos con individuos infectados tienen un mayor riesgo. Los recién nacidos también pueden infectarse durante el parto si la madre está infectada. La principal fuente de transmisión son las personas con infecciones asintomáticas, siendo el portador asintomático más común en mujeres.

N. meningitidis se transmite a través de gotitas respiratorias durante el contacto cercano y prolongado, como entre miembros de la familia o personas que viven en espacios cerrados (por ejemplo, barracones militares). Los niños menores de 2 años y los adolescentes tienen las tasas de incidencia más altas. Las personas inmunocomprometidas, los ancianos y aquellos que viven en poblaciones cerradas también tienen un mayor riesgo durante los brotes.

5. ¿Cuáles son las principales manifestaciones clínicas de las infecciones por Neisseria gonorrhoeae y Neisseria meningitidis?

Las infecciones por N. gonorrhoeae en hombres suelen manifestarse como uretritis con secreción purulenta y disuria. En mujeres, la infección primaria es en el cuello uterino y puede ser asintomática o presentar descarga vaginal, disuria y dolor abdominal, con riesgo de desarrollar enfermedad inflamatoria pélvica (EIP), embarazos ectópicos e infertilidad. La infección diseminada (gonococcemia) puede causar fiebre, artralgias migratorias, artritis purulenta y una erupción pustulosa.

Las infecciones por N. meningitidis pueden presentarse como meningitis, con inicio abrupto de dolor de cabeza, signos meníngeos y fiebre. La meningococemia (septicemia) es una enfermedad grave caracterizada por trombosis de pequeños vasos sanguíneos, lesiones cutáneas petequiales que pueden coalescer, y potencialmente shock y fallo multiorgánico (síndrome de Waterhouse-Friderichsen). Otras manifestaciones incluyen neumonía, artritis y uretritis.

6. ¿Cuáles son los métodos de laboratorio utilizados para el diagnóstico de infecciones por Neisseria gonorrhoeae y Neisseria meningitidis?

El diagnóstico de N. gonorrhoeae en hombres con uretritis purulenta puede realizarse mediante tinción de Gram, que muestra diplococos gramnegativos dentro de los leucocitos polimorfonucleares. Sin embargo, en mujeres y hombres asintomáticos, y para infecciones en otros sitios, se requiere confirmación con cultivo en medios selectivos (como agar Thayer-Martin modificado) o pruebas de amplificación de ácidos nucleicos (NAATs), que actualmente son el estándar de oro por su rapidez, sensibilidad y especificidad.

El diagnóstico de N. meningitidis se puede realizar mediante tinción de Gram y cultivo de líquido cefalorraquídeo (LCR) en pacientes con meningitis. En casos de bacteriemia, el Gram de la sangre puede ser positivo en infecciones fulminantes. Las pruebas de detección de antígenos capsulares en LCR, sangre y orina se han utilizado pero son menos sensibles que el Gram y pueden dar falsos positivos. Las NAATs también se utilizan para la detección de N. meningitidis.

7. ¿Cuáles son las recomendaciones actuales para el tratamiento y la prevención de las infecciones por Neisseria gonorrhoeae y Neisseria meningitidis?

Debido a la creciente resistencia antibiótica, la penicilina, la tetraciclina y la ciprofloxacina ya no se recomiendan para el tratamiento de la gonorrea. La recomendación actual de los CDC es la terapia dual con ceftriaxona y azitromicina. La prevención de la gonorrea se centra en la educación, la detección agresiva y el seguimiento de los contactos sexuales. La profilaxis ocular con ungüento antibiótico se usa en recién nacidos para prevenir la oftalmía neonatorum. No hay una vacuna efectiva disponible contra N. gonorrhoeae debido a la diversidad antigénica de las cepas.

Para las infecciones por N. meningitidis, el tratamiento inicial suele ser con cefotaxima o ceftriaxona, y puede cambiarse a penicilina G si se demuestra susceptibilidad. Se recomienda quimioprofilaxis con rifampicina, ciprofloxacino o ceftriaxona para los contactos cercanos de pacientes con enfermedad meningocócica. La prevención se basa principalmente en la vacunación contra los serogrupos más comunes (A, C, Y, W135) con vacunas tetravalentes de polisacárido o conjugadas. Se está trabajando en el desarrollo de vacunas contra el serogrupo B.

8. ¿Qué se sabe sobre Eikenella corrodens y Kingella kingae en relación con la enfermedad humana?

Eikenella corrodens es un bacilo gramnegativo fastidioso que coloniza la orofaringe humana y es un patógeno oportunista, a menudo implicado en infecciones polimicrobianas después de mordeduras humanas o lesiones orales. También puede causar endocarditis, sinusitis, meningitis y abscesos pulmonares. Se caracteriza por su capacidad de corroer el agar y por producir un olor similar al cloro. Aunque es gramnegativo, es susceptible a la penicilina, ampicilina, cefalosporinas de espectro extendido, tetraciclinas y fluoroquinolonas, pero resistente a muchos antibióticos comúnmente usados para tratar infecciones por mordeduras.

Kingella kingae es un cocobacilo gramnegativo que también reside en la orofaringe humana y tiene requerimientos de crecimiento fastidiosos. Es el principal responsable de la artritis séptica en niños y la endocarditis en pacientes de todas las edades. Debido a su crecimiento lento, la detección en muestras clínicas puede tardar varios días. La mayoría de las cepas son susceptibles a los antibióticos β-lactámicos, tetraciclinas, eritromicina, fluoroquinolonas y aminoglucósidos.

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