Enterobacteriaceae
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Resumen
Este documento informativo resume los principales temas, ideas y hechos importantes del capítulo 25 sobre Enterobacteriaceae del libro "Medical Microbiology" de Murray, 9ª Edición.
Temas Principales:
- Definición y Heterogeneidad: La familia Enterobacteriaceae es la colección más grande y heterogénea de bacilos gramnegativos de importancia médica. Incluye más de 50 géneros y cientos de especies y subespecies. Su clasificación se basa en propiedades bioquímicas, estructura antigénica y análisis moleculares.
- Ubicuidad y Hábitat: Estos organismos son ubicuos, encontrándose en el suelo, agua, vegetación y como parte de la flora intestinal normal de la mayoría de los animales, incluyendo los humanos.
- Significado Clínico: Las Enterobacteriaceae son responsables de una amplia gama de infecciones humanas, representando una parte significativa de las bacteriemias, la mayoría de las infecciones del tracto urinario (ITU) y muchas infecciones intestinales. Algunas especies son siempre patógenas, mientras que otras son comensales oportunistas o se vuelven patógenas al adquirir genes de virulencia.
- Patogenia Multifactorial: La patogenicidad de las Enterobacteriaceae se debe a una variedad de factores de virulencia, algunos comunes a toda la familia (endotoxina) y otros específicos de ciertas cepas (cápsulas, variación antigénica, sistemas de secreción tipo III, secuestro de factores de crecimiento, resistencia a la lisis por el suero y resistencia antimicrobiana).
- Diagnóstico de Laboratorio: El diagnóstico se basa en el cultivo en medios selectivos y no selectivos, pruebas bioquímicas para la identificación de especies y, en algunos casos, clasificación serológica y pruebas de amplificación de ácidos nucleicos (NAATs).
- Tratamiento, Prevención y Control: El tratamiento con antibióticos debe guiarse por pruebas de susceptibilidad. La resistencia antimicrobiana es un problema creciente. La prevención se centra en medidas de control de infecciones y, en algunos casos (Salmonella Typhi), vacunación.
Ideas y Hechos Importantes por Género/Grupo:
Escherichia coli (E. coli):
- Es el miembro más común e importante del género.
- Causa gastroenteritis y infecciones extraintestinales (ITU, meningitis, sepsis).
- La patogenia implica adhesinas y exotoxinas.
- Las cepas que causan gastroenteritis se subdividen en enterotoxigénica (ETEC), enteropatógena (EPEC), enteroagregativa (EAEC), productora de toxina Shiga (STEC) y enteroinvasiva (EIEC).
- ETEC: Causa diarrea secretora por enterotoxinas termoestables (ST) y termolábiles (LT).
- EPEC: Se asocia con la destrucción de las microvellosidades intestinales (lesión A/E) mediada por el locus de enterocyte effacement (LEE) y, en algunas cepas, pili formadores de haces (BFP).
- EAEC: Caracterizada por la autoaglutinación en forma de "ladrillos apilados" y asociada con diarrea crónica.
- STEC (incluyendo EHEC): Produce toxinas Shiga (Stx1 y Stx2) y puede causar colitis hemorrágica y síndrome urémico hemolítico (HUS). La cepa O157:H7 es un serotipo importante.
- EIEC: Invade y destruye el epitelio colónico, causando una enfermedad similar a la shigelosis.
- Las infecciones extraintestinales por E. coli a menudo se deben a la presencia de adhesinas (pili P) y hemolisinas. La cepa con el antígeno capsular K1 es una causa importante de meningitis neonatal.
Salmonella:
- La mayoría de las cepas clínicamente significativas pertenecen a la especie S. enterica, con más de 2500 serotipos (ej. Salmonella Typhi, Salmonella Typhimurium).
- Invade las células M y los enterocitos en el intestino delgado, replicándose en vacuolas endocíticas.
- La patogenia está regulada por islas de patogenicidad (I y II) que codifican sistemas de secreción tipo III y proteínas de invasión y evasión inmune.
- Puede causar gastroenteritis, septicemia, fiebre entérica (fiebre tifoidea por S. Typhi) y colonización asintomática.
- La mayoría de las infecciones se deben a la ingestión de alimentos contaminados. S. Typhi se transmite por agua o alimentos contaminados por portadores humanos.
Fig. 25.1 Tinción de Gram de Salmonella Typhi procedente de un hemocultivo positivo. Obsérvese la intensa tinción en los extremos de las bacterias. Esta «tinción bipolar» es característica de las Enterobacteriaceae.
Shigella:
- Cuatro especies (S. dysenteriae, S. flexneri, S. boydii, S. sonnei) que son biogrupos dentro de E. coli.
- Invade y se replica en las células del colon, utilizando un sistema de secreción tipo III para secretar proteínas (IpaA-D) que inducen la internalización.
- Se disemina de célula a célula a través de la polimerización de actina, evitando la eliminación inmunitaria.
- S. dysenteriae produce toxina Shiga, similar a la de STEC, que inhibe la síntesis de proteínas y puede causar HUS.
- La shigelosis se transmite de persona a persona por la vía fecal-oral, con una dosis infecciosa baja.
Yersinia:
- Patógenos humanos importantes: Y. pestis (peste), Y. enterocolitica e Y. pseudotuberculosis (patógenos entéricos).
- Resisten la destrucción fagocítica a través de un sistema de secreción tipo III que inyecta proteínas (Yops) en las células fagocíticas.
- Y. pestis tiene plásmidos que codifican una cápsula antifagocítica (F1) y una proteasa activadora de plasminógeno (Pla).
- Las infecciones por Yersinia son zoonóticas. La peste se transmite por pulgas de roedores. Y. enterocolitica y Y. pseudotuberculosis se adquieren por el consumo de alimentos o agua contaminados.
- Las manifestaciones clínicas de Y. pestis son la peste bubónica y la peste neumónica. Y. enterocolitica y Y. pseudotuberculosis causan enterocolitis y pueden imitar apendicitis.
Otros Enterobacteriaceae:
- Klebsiella: Caracterizada por una cápsula prominente y creciente resistencia antimicrobiana. K. pneumoniae y K. oxytoca causan neumonía, infecciones de heridas y ITU. K. granulomatis causa granuloma inguinal.
- Proteus: P. mirabilis causa principalmente ITU y produce ureasa, lo que puede llevar a la formación de cálculos renales.
- Enterobacter, Citrobacter, Morganella y Serratia: Causas menos comunes de infecciones primarias en pacientes inmunocompetentes, pero importantes patógenos nosocomiales.
Fig. 25.4 Úlcera peneana causada por Klebsiella granulomatis. Puede simular el chancro de la sífilis.
Diagnóstico de Laboratorio (Detalles Adicionales):
- El agar de MacConkey se utiliza para diferenciar fermentadores de lactosa (colonias rosadas-moradas) de no fermentadores o fermentadores lentos (colonias incoloras).
- El agar de MacConkey con sorbitol (S-MAC) se usa para detectar E. coli O157 (colonias incoloras).
- El enriquecimiento en frío se utiliza para el aislamiento de Y. enterocolitica.
- Los sistemas comerciales de identificación bioquímica y las técnicas moleculares (secuenciación de genes, espectrometría de masas) se utilizan para la identificación de especies.
- Las pruebas serológicas ayudan a determinar la importancia clínica de los aislados y para fines epidemiológicos.
- Las NAATs permiten la detección simultánea de múltiples patógenos entéricos.
Tratamiento, Prevención y Control (Detalles Adicionales):
- La resistencia a los antibióticos, incluyendo las betalactamasas de espectro extendido (BLEE) y las carbapenemasas, es un desafío importante.
- No se recomienda la terapia antibiótica para la gastroenteritis por STEC y Salmonella no tifoidea en la mayoría de los casos.
- Se indica el tratamiento antibiótico para las infecciones sistémicas por Salmonella y la fiebre tifoidea.
- La prevención se basa en la higiene, el saneamiento y el control de la transmisión.
- Existen vacunas disponibles para Salmonella Typhi para viajeros a áreas endémicas.
Preguntas sobre Enterobacteriaceae
1. ¿Qué son las Enterobacteriaceae y por qué son importantes clínicamente?
Las Enterobacteriaceae son la familia más grande y heterogénea de bacilos gramnegativos de importancia médica. Son responsables de una amplia gama de infecciones en casi todos los sitios del cuerpo, incluyendo bacteriemias, infecciones del tracto urinario (ITU) e infecciones intestinales. La importancia clínica radica en su ubicuidad, su capacidad para causar diversas enfermedades y la creciente resistencia a los antibióticos en algunos de sus miembros.
2. ¿Dónde se encuentran las Enterobacteriaceae y cómo causan infecciones en humanos?
Las Enterobacteriaceae son organismos ubicuos que se encuentran en el suelo, el agua y la vegetación, y forman parte de la flora intestinal normal de la mayoría de los animales, incluidos los humanos. Las infecciones pueden originarse por la diseminación endógena de la flora normal (por ejemplo, E. coli causando una ITU), por la adquisición de patógenos de reservorios animales (por ejemplo, Salmonella) o portadores humanos (Shigella), o por la ingestión de alimentos o agua contaminados. Algunas bacterias son siempre patógenas cuando se detectan (Salmonella Typhi, Shigella, Yersinia pestis), mientras que otras son comensales que pueden volverse patógenas de forma oportunista o al adquirir genes de virulencia.
3. ¿Cuáles son las características generales que definen a las Enterobacteriaceae?
Las Enterobacteriaceae son bacilos gramnegativos no formadores de esporas, de tamaño moderado y que comparten un antígeno común (antígeno común enterobacteriano). Son anaerobios facultativos, capaces de crecer rápida y fácilmente en una variedad de medios de cultivo. Metabólicamente, fermentan glucosa, reducen nitrato, son catalasa positivas y oxidasa negativas, esta última característica es clave para diferenciarlas de otros bacilos gramnegativos.
4. ¿Cómo se clasifican y se identifican las diferentes Enterobacteriaceae en el laboratorio?
La clasificación de las Enterobacteriaceae se basa en propiedades bioquímicas, estructura antigénica (antígenos somáticos O, capsulares K y flagelares H) y análisis moleculares de sus genomas y proteínas. En el laboratorio, se utilizan medios de cultivo selectivos y diferenciales (como el agar MacConkey para detectar la fermentación de lactosa y la resistencia a sales biliares), pruebas bioquímicas para determinar sus capacidades metabólicas, pruebas serológicas para identificar serotipos específicos y pruebas de amplificación de ácidos nucleicos (NAATs) para la detección rápida de múltiples patógenos.
5. ¿Cuáles son los principales factores de virulencia asociados con las Enterobacteriaceae?
Las Enterobacteriaceae poseen una variedad de factores de virulencia que contribuyen a su patogenicidad. Estos incluyen el lipopolisacárido (LPS) con su componente de lípido A que actúa como endotoxina, cápsulas que protegen contra la fagocitosis y la lisis sérica, variación antigénica para evadir la respuesta inmune, sistemas de secreción tipo III para inyectar factores de virulencia en las células huésped, sideróforos para la captación de hierro y mecanismos de resistencia a la lisis sérica y a los antimicrobianos.
6. ¿Cuáles son algunas de las Enterobacteriaceae más importantes y qué enfermedades causan?
Algunas de las Enterobacteriaceae más importantes incluyen Escherichia coli (causante de gastroenteritis, ITU, meningitis neonatal y sepsis), Salmonella (causante de gastroenteritis, septicemia, fiebre entérica), Shigella (causante de shigelosis o disentería bacilar) y Yersinia (Y. pestis causa peste, Y. enterocolitica y Y. pseudotuberculosis causan principalmente enterocolitis). Otros géneros como Klebsiella, Proteus, Enterobacter, Citrobacter, Morganella y Serratia también pueden causar infecciones, particularmente en entornos hospitalarios o en pacientes inmunocomprometidos.
7. ¿Cómo se tratan, se previenen y se controlan las infecciones por Enterobacteriaceae?
El tratamiento de las infecciones por Enterobacteriaceae se basa en la terapia antibiótica, guiada por pruebas de susceptibilidad in vitro y la experiencia clínica, dada la creciente resistencia a los antibióticos. Sin embargo, no se recomienda la terapia antibiótica para todas las infecciones, como en algunos casos de gastroenteritis por STEC y Salmonella. La prevención y el control se centran en medidas de higiene (lavado de manos, manejo adecuado de alimentos y agua), saneamiento, control de reservorios animales y vectores (en el caso de Yersinia pestis) y, en algunos casos específicos como Salmonella Typhi, la vacunación para viajeros a zonas endémicas.
8. ¿Qué papel juega la resistencia a los antibióticos en las infecciones por Enterobacteriaceae?
La resistencia a los antibióticos es un problema creciente y significativo en las infecciones por Enterobacteriaceae. La capacidad de adquirir genes de resistencia a través de plásmidos y otros mecanismos de transferencia genética ha llevado al surgimiento de cepas resistentes a múltiples fármacos, incluyendo penicilinas, cefalosporinas (a través de ESBLs) e incluso carbapenems. Esta resistencia complica el tratamiento de las infecciones, especialmente las adquiridas en hospitales, y requiere una vigilancia continua y el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas y de prevención.
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