Diversos bacilos gramnegativos
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Resumen
Este documento presenta un resumen detallado de los principales temas e ideas importantes extraídos del capítulo "Miscellaneous Gram-Negative Rods" del libro "Medical Microbiology" de Murray (9ª edición). El capítulo aborda varios géneros de bacilos gramnegativos de importancia médica que no se habían discutido previamente.
Temas Principales:
- Diversidad y Reorganización Taxonómica:
- El análisis genético, particularmente del gen del ARN ribosomal 16S (ARNr), ha llevado a la reorganización de varios géneros bacterianos, como se destaca en el caso de Bartonella.
- Requerimientos de Crecimiento Fastidiosos:
- Muchos de estos bacilos gramnegativos presentan requerimientos nutricionales exigentes y un crecimiento lento en cultivo, lo que dificulta su aislamiento e identificación en el laboratorio.
- Enfermedades Zoonóticas y Vectores de Transmisión:
- Una proporción significativa de estos patógenos se transmiten de animales a humanos (zoonosis) a través de contacto directo o vectores artrópodos (insectos, garrapatas).
- Patogenia Multifactorial:
- La capacidad de causar enfermedad a menudo involucra múltiples factores de virulencia, como adhesinas, toxinas (exotoxinas y endotoxinas), mecanismos de evasión del sistema inmunitario y la capacidad de replicarse intracelularmente.
- Importancia Clínica en Poblaciones Específicas:
- Algunas de estas infecciones tienen una mayor prevalencia o severidad en poblaciones específicas, como pacientes inmunocomprometidos, personas sin hogar o individuos con exposición ocupacional o recreativa particular.
- Desafíos Diagnósticos:
- El diagnóstico de estas infecciones puede ser complejo debido a los requerimientos de crecimiento fastidiosos, la baja sensibilidad de las tinciones, la variabilidad en la presentación clínica y la necesidad de pruebas especializadas (cultivo en medios enriquecidos, pruebas de amplificación de ácidos nucleicos [NAATs], serología).
- Opciones de Tratamiento Antibiótico y Profilaxis:
- El tratamiento antibiótico varía según el género y la especie, y en algunos casos, la profilaxis post-exposición puede ser importante. La resistencia antibiótica se menciona como un factor relevante en algunas infecciones.
- Medidas de Prevención y Control:
- La prevención se centra en el control de las poblaciones animales reservorio, la evitación de vectores, la higiene personal y, en algunos casos, la vacunación animal. La falta de vacunas humanas efectivas para algunos patógenos es una preocupación, especialmente en el contexto del bioterrorismo.
Géneros y Especies Clave:
1. Bartonella:
- Características Generales:
- Bacilos gramnegativos cortos, cocobacilares o bacilares, con requerimientos de crecimiento fastidiosos y un período de incubación prolongado (2-6 semanas). Se encuentran en diversos reservorios animales y se transmiten principalmente por contacto directo o vectores insectos.
- Especies de Importancia Humana:
- B. bacilliformis: Causa la enfermedad de Carrión (fiebre de Oroya y verruga peruana), endémica en los Andes. Se transmite por la mosca de arena Phlebotomus. La fase aguda se caracteriza por fiebre y anemia hemolítica, mientras que la fase crónica presenta nódulos vasculoproliferativos cutáneos.
- El acto de Carrión de autoinfectarse demostró la conexión entre las fases y la alta mortalidad sin tratamiento. Se recomienda el tratamiento con cloranfenicol o ciprofloxacino.
- B. quintana: Agente causal de la fiebre de las trincheras, prevalente durante la Primera Guerra Mundial. Se transmite de persona a persona por las heces contaminadas del piojo del cuerpo humano. También se asocia con bacteriemia y angiomatosis bacilar en pacientes inmunocomprometidos (especialmente con VIH).
- El tratamiento común incluye eritromicina oral, doxiciclina o azitromicina.
- B. henselae: Responsable de la angiomatosis bacilar (principalmente cutánea, de ganglios linfáticos, hígado o bazo), endocarditis subaguda y la enfermedad por arañazo de gato. Los reservorios son los gatos y sus pulgas. La enfermedad por arañazo de gato suele ser benigna en niños, con linfadenopatía regional crónica.
- El diagnóstico de la enfermedad por arañazo de gato se basa en la presentación clínica y la serología. El tratamiento con antibióticos no siempre es necesario, aunque se recomienda azitromicina en algunos casos.
Fig. 29.1 Lesiones cutáneas de la angiomatosis bacilar causada por Bartonella henselae.
Fig. 29.2 Bartonella henselae creciendo en placas de agar sangre; obsérvense las dos morfologías coloniales típicas.
2. Bordetella:
- Características Generales:
- Cocobacilos gramnegativos muy pequeños, estrictamente aerobios. Cuatro especies son patógenas para humanos, genéticamente muy relacionadas pero difiriendo en la expresión de genes de virulencia.
- Especies de Importancia Humana:
- B. pertussis: Causa la tos ferina (pertussis). La patogenia implica la adhesión a las células epiteliales ciliadas del tracto respiratorio (mediada por pertactina, hemaglutinina filamentosa y fimbrias), proliferación y producción de daño tisular localizado (toxina dermonecrótica y citotoxina traqueal) y toxicidad sistémica (toxina pertussis, que aumenta los niveles de cAMP).
- La tos ferina es una enfermedad humana sin reservorio animal. A pesar de la vacunación, sigue siendo endémica a nivel mundial. La presentación clásica tiene tres etapas: catarral (similar a un resfriado), paroxística (accesos de tos con "gallo" inspiratorio) y convaleciente. El diagnóstico de laboratorio incluye NAATs (prueba de elección) y cultivo en medios suplementados. El tratamiento es principalmente de soporte, con antibióticos macrólidos (eritromicina, azitromicina, claritromicina) para reducir la infectividad. Existen vacunas acelulares (pediátrica y para adultos) combinadas con las de tétanos y difteria.
B. parapertussis: Causa una forma más leve de pertussis.
B. bronchiseptica: Principalmente causa enfermedad respiratoria en animales, pero ocasionalmente en humanos.
B. holmesii: Una causa poco común de sepsis.
3. Brucella:
- Características Generales:
- Cocobacilos gramnegativos pequeños, no móviles, no encapsulados, de crecimiento lento en cultivo y estrictamente aerobios. El género se subdivide en 12 especies, con 4 comúnmente asociadas a enfermedad humana.
- Nombres de la Enfermedad:
- Brucelosis, fiebre ondulante, fiebre de Malta, etc.
- Patogenia:
- No produce exotoxina detectable, y la endotoxina es menos tóxica que la de otros gramnegativos. Es un parásito intracelular del sistema reticuloendotelial, sobreviviendo y replicándose en macrófagos y monocitos. La virulencia está asociada al antígeno O del LPS liso.
- Epidemiología:
- Distribución mundial, más común en países sin programas de vacunación animal. La transmisión a humanos ocurre por contacto directo, ingestión (productos lácteos no pasteurizados) o inhalación (potencial arma biológica).
- Especies de Importancia Humana:
- B. abortus (ganado), B. melitensis (cabras y ovejas, causa la enfermedad más grave en humanos), B. suis (cerdos), y B. canis (perros). La predilección por tejidos ricos en eritritol explica la localización en órganos reproductores animales.
- Enfermedades Clínicas:
- La presentación varía según la especie infectante, desde enfermedad leve hasta lesiones destructivas y curso prolongado. La enfermedad aguda se caracteriza por síntomas no específicos (malestar, fiebre, sudoración, fatiga, mialgias, artralgias). La fiebre ondulante es característica. Pueden ocurrir complicaciones gastrointestinales, osteolíticas, respiratorias, neurológicas o cardiovasculares.
- Diagnóstico:
- Cultivo de sangre (se requieren varias muestras), médula ósea o tejidos infectados. Se debe notificar al laboratorio si se sospecha brucelosis por el riesgo de infección. El crecimiento es lento (una semana o más). La serología (detección de anticuerpos y aumento significativo del título) es importante.
- Tratamiento:
- Doxiciclina (tetraciclina preferida), a menudo en combinación con rifampicina, durante 6 semanas o más. El tratamiento prolongado es necesario para evitar recaídas.
- Prevención y Control:
- Control de la enfermedad en el ganado (identificación y eliminación de animales infectados, vacunación), evitación de productos lácteos no pasteurizados, precauciones de laboratorio y ropa protectora. No hay vacuna humana efectiva.
4. Cardiobacterium:
- C. hominis: Bacilo gramnegativo o gramvariable, pleomórfico, facultativamente anaerobio. Forma parte de la microbiota del tracto respiratorio superior.
- Enfermedad Primaria:
- Endocarditis, a menudo en pacientes con enfermedad cardíaca preexistente o antecedentes de enfermedad oral o procedimientos dentales. El curso es insidioso y subagudo.
- Diagnóstico:
- Aislamiento en hemocultivos (crecimiento lento, requiere CO2 y humedad). No crece en agar MacConkey.
- Tratamiento:
- Penicilina o ampicilina durante 2-6 semanas. Profilaxis antibiótica para pacientes de riesgo antes de procedimientos dentales.
5. Francisella:
- F. tularensis: Importante patógeno zoonótico, agente causal de la tularemia (fiebre glandular, fiebre del conejo, fiebre de las garrapatas, fiebre de la mosca del venado).
- Características Generales:
- Cocobacilo gramnegativo muy pequeño, de tinción débil, no móvil, con cápsula lipídica delgada y requerimientos de crecimiento fastidiosos (cisteína). Es estrictamente aerobio y de crecimiento lento.
- Patogenia:
- Patógeno intracelular que se replica en macrófagos y otras células. Inhibe la fusión fagosoma-lisosoma. La cápsula es antifagocítica. La endotoxina es menos activa que la de otros gramnegativos.
- Subespecies de Importancia:
- F. tularensis subsp. tularensis (tipo A, más virulenta, restringida a Norteamérica) y subsp. holarctica (tipo B, menos virulenta, Hemisferio Norte).
- Epidemiología:
- Más de 200 especies de mamíferos, aves y artrópodos hematófagos son reservorios naturales. La transmisión ocurre por contacto directo con animales infectados (especialmente conejos), picaduras de artrópodos (garrapatas, moscas del venado) o inhalación.
- Enfermedades Clínicas:
- Varias formas según la presentación clínica: ulceroglandular (la más común), oculoglandular, glandular, tifoidea, neumónica, orofaríngea y gastrointestinal. La tularemia neumónica tiene alta morbilidad y mortalidad. Existe preocupación por su uso como arma biológica.
- Diagnóstico:
- La manipulación de muestras es peligrosa. La tinción de Gram suele ser negativa. Los NAATs se utilizan en investigación. El cultivo requiere medios suplementados con cisteína (agar chocolate, agar BCYE). Se debe notificar al laboratorio si se sospecha F. tularensis. La serología (aumento del título de anticuerpos) es importante.
- Tratamiento:
- Gentamicina (antibiótico de elección). Doxiciclina y ciprofloxacino para infecciones leves. Los betalactámicos son ineficaces.
- Prevención:
- Evitar reservorios y vectores, usar ropa protectora y repelentes de insectos, manipulación segura de animales. Profilaxis antibiótica en caso de exposición de alto riesgo. No hay vacuna humana efectiva.
6. Legionella:
- L. pneumophila: Bacilo gramnegativo delgado, pleomórfico, aerobio y nutricionalmente fastidioso (requiere l-cisteína y hierro). Es un saprofito acuático ubicuo.
- Epidemiología:
- Se encuentra en aguas naturales y sistemas de agua artificiales (torres de enfriamiento, condensadores, duchas, jacuzzis). La infección ocurre por inhalación de aerosoles contaminados. No hay transmisión de persona a persona ni reservorio animal.
- Patogenia:
- Bacteria intracelular facultativa que se multiplica en amebas de vida libre en la naturaleza y en macrófagos alveolares y otras células en el huésped. La replicación intracelular inhibe la fusión fagosoma-lisosoma. La inmunidad es principalmente celular.
- Enfermedades Clínicas:
- Fiebre de Pontiac: Enfermedad febril autolimitada, similar a la gripe, sin neumonía. Se cree que es una reacción de hipersensibilidad a toxinas bacterianas.
- Enfermedad del legionario (legionelosis): Forma grave de neumonía con alta morbilidad y mortalidad si no se trata. Puede haber afectación multiorgánica.
- Diagnóstico:
- El cultivo en agar BCYE (con l-cisteína y sales de hierro) es el estándar de oro. Los inmunoensayos para detectar antígenos de L. pneumophila serogrupo 1 en orina son útiles. Los NAATs en secreciones respiratorias tienen alta especificidad y sensibilidad.
- Tratamiento:
- Macrólidos (azitromicina, claritromicina) o fluoroquinolonas (ciprofloxacino, levofloxacino). Los betalactámicos son ineficaces. El tratamiento para la fiebre de Pontiac generalmente no es necesario.
- Prevención:
- Identificación y reducción de la carga microbiana en fuentes de agua (hipercloración, aumento de temperatura). Monitoreo regular de sistemas de agua en hospitales con pacientes de alto riesgo.
7. Streptobacillus:
- S. moniliformis: Bacilo gramnegativo largo y delgado, de tinción pobre, pleomórfico.
Fig. 29.8 Tinción de Gram de Streptobacillus moniliformis; obsérvense las formas pleomórficas y las hinchazones bulbosas.
- Epidemiología:
- Se encuentra en la nasofaringe de ratas y otros roedores pequeños. La infección humana ocurre por mordeduras de roedores (fiebre por mordedura de rata) o, menos comúnmente, por consumo de alimentos o agua contaminados (fiebre de Haverhill).
- Enfermedades Clínicas:
- La fiebre por mordedura de rata tiene un inicio abrupto con fiebre irregular, cefalea, escalofríos, mialgias y poliartralgias migratorias. Aparece una erupción maculopapular o petequial. Sin tratamiento, la mortalidad es del 10%.
- Diagnóstico:
- Difícil. Requiere cultivo en medios enriquecidos con sangre o suero. El crecimiento es lento. Las colonias tienen una morfología característica. La secuenciación del gen ARNr 16S es el método de identificación más fiable.
- Tratamiento:
- Penicilina (no activa contra variantes defectuosas de la pared celular) o tetraciclina.
Este resumen destaca la diversidad, los desafíos diagnósticos y la importancia clínica de este grupo de bacilos gramnegativos misceláneos. La comprensión de sus características únicas es crucial para el diagnóstico y tratamiento adecuados de las infecciones que causan.
Preguntas sobre Bartonella, Bordetella, Brucella, Cardiobacterium, Francisella, Legionella y Streptobacillus
1. ¿Cuáles son las características principales del género Bartonella y qué enfermedades causan en humanos?
El género Bartonella comprende bacilos gramnegativos pequeños, de crecimiento fastidioso que requieren incubación prolongada. Tres especies son las más comunes en enfermedades humanas: B. bacilliformis, B. henselae y B. quintana. Generalmente, las infecciones se caracterizan por fiebres recurrentes y/o lesiones angioproliferativas (quistes llenos de sangre). B. bacilliformis causa la enfermedad de Carrión, con una fase aguda de bacteriemia hemolítica y fiebre (fiebre de Oroya) seguida de nódulos vasculoproliferativos crónicos (verruga peruana). B. quintana es el agente causal de la fiebre de las trincheras, caracterizada por fiebre, cefalea y dolor en los huesos largos, y también se asocia con bacteriemia y angiomatosis bacilar en pacientes inmunocomprometidos. B. henselae causa angiomatosis bacilar (principalmente cutánea), peliosis hepática o esplénica, endocarditis subaguda y la enfermedad por arañazo de gato, una infección benigna en niños con linfadenopatía regional.
2. ¿Cómo se transmite la infección por las especies de Bartonella más comunes en humanos?
La transmisión de la mayoría de las especies de Bartonella desde animales colonizados a humanos ocurre por contacto directo o a través de vectores insectos. B. bacilliformis se transmite por la picadura de moscas de arena (Phlebotomus), restringiéndose geográficamente a los Andes. B. quintana se disemina de persona a persona a través de las heces contaminadas del piojo del cuerpo humano, sin un reservorio animal conocido. B. henselae se transmite a través de arañazos, mordeduras o contacto con heces de pulgas de gatos, siendo los gatos el reservorio principal.
3. ¿Cuáles son las etapas y los síntomas característicos de la infección por Bordetella pertussis?
La infección por Bordetella pertussis, el agente causal de la tos ferina, se desarrolla en tres etapas. La etapa catarral inicial se asemeja a un resfriado común, con rinorrea serosa, estornudos y fiebre baja, siendo la fase de mayor contagio. Después de 1-2 semanas, comienza la etapa paroxística, caracterizada por los clásicos accesos de tos violenta seguidos de un "gallo" inspiratorio, a menudo terminados en vómito y agotamiento. Finalmente, la enfermedad entra en la etapa convaleciente, donde los paroxismos disminuyen gradualmente. En pacientes con inmunidad parcial o en adultos, la presentación puede ser atípica, con una tos persistente sin los síntomas clásicos.
4. ¿Cómo se diagnostica la infección por Bordetella pertussis y cuál es el enfoque principal del tratamiento y la prevención?
El diagnóstico de la infección por Bordetella pertussis se realiza principalmente mediante ensayos de amplificación de ácidos nucleicos (NAATs) dirigidos a B. pertussis, que han demostrado ser superiores a la microscopía y el cultivo debido a la sensibilidad de la bacteria al secado y a sustancias tóxicas en los medios de cultivo comunes. El tratamiento es principalmente de soporte, especialmente durante las etapas paroxística y convaleciente. Los antibióticos macrólidos (eritromicina, azitromicina, claritromicina) pueden reducir la infectividad si se administran en las etapas tempranas. La prevención se basa en la vacunación con vacunas acelulares que contienen toxoide pertúsico inactivado, hemaglutinina filamentosa y pertactina, administradas en la infancia y con refuerzos en la adolescencia y edad adulta.
5. ¿Cuáles son las principales vías de transmisión de la brucelosis a humanos y qué signos y síntomas clínicos son característicos de la enfermedad?
La brucelosis en humanos se puede adquirir por contacto directo con animales infectados o sus secreciones, ingestión de productos lácteos no pasteurizados contaminados o inhalación del organismo, siendo esta última una preocupación en el contexto de un posible uso como arma biológica. Clínicamente, la brucelosis puede presentarse de forma aguda con síntomas inespecíficos como malestar general, escalofríos, sudoración, fatiga, fiebre (a menudo intermitente, de ahí el nombre de fiebre ondulante), mialgias y artralgias. En casos avanzados o crónicos, pueden aparecer síntomas gastrointestinales, lesiones osteolíticas, manifestaciones respiratorias, neurológicas o cardiovasculares.
6. ¿Cómo se diagnostica la brucelosis en el laboratorio y cuál es el régimen de tratamiento recomendado?
El diagnóstico de laboratorio de la brucelosis se realiza mediante cultivo de muestras de sangre, médula ósea o tejidos infectados, y mediante pruebas serológicas para detectar anticuerpos específicos contra Brucella. Se requiere la notificación al laboratorio si se sospecha brucelosis debido a los riesgos de manipulación. El tratamiento de elección para la brucelosis suele ser una combinación de doxiciclina (una tetraciclina) con rifampicina durante al menos 6 semanas. En niños menores de 8 años y mujeres embarazadas, se puede sustituir la doxiciclina por trimetoprim-sulfametoxazol. El control de la brucelosis en humanos se basa principalmente en el control de la enfermedad en el ganado mediante programas de vacunación y eliminación de animales infectados, así como en la prevención de la exposición humana a través del consumo de productos lácteos pasteurizados y medidas de seguridad en laboratorios y mataderos.
7. ¿Cuáles son las dos formas principales de enfermedad causada por Legionella y cómo se adquiere la infección?
Las infecciones por Legionella se manifiestan principalmente de dos formas: la fiebre de Pontiac, una enfermedad febril autolimitada similar a la gripe sin evidencia de neumonía, y la enfermedad del legionario (legionelosis), una forma grave de neumonía. La infección se adquiere por la inhalación de aerosoles contaminados con bacterias Legionella, que son saprofitos acuáticos ubicuos que se encuentran en fuentes de agua naturales y artificiales como torres de refrigeración, condensadores de aire acondicionado, sistemas de agua potable, duchas y jacuzzis. Las bacterias pueden proliferar en amebas de vida libre en el agua y en biopelículas, lo que contribuye a su supervivencia y diseminación.
8. ¿Cómo se diagnostica la enfermedad del legionario y cuál es el tratamiento antibiótico apropiado?
El diagnóstico de la enfermedad del legionario se ha modernizado, pasando de la microscopía, el cultivo y la serología a inmunoensayos para la detección de antígenos específicos de Legionella en orina y ensayos de amplificación de ácidos nucleicos (NAATs) en secreciones respiratorias. El cultivo en medios enriquecidos como el agar BCYE sigue siendo el estándar de oro. El tratamiento antibiótico de elección para las infecciones por Legionella son los macrólidos (azitromicina, claritromicina) o las fluoroquinolonas (ciprofloxacino, levofloxacino), ya que estos antibióticos penetran bien en los macrófagos donde las bacterias proliferan. Los betalactámicos son generalmente ineficaces. La prevención se centra en la identificación y el control de las fuentes ambientales de Legionella mediante la hipercloración, el mantenimiento de temperaturas elevadas del agua y, en algunos casos, la ionización con cobre-plata.
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