Bacterias anaerobias no formadoras de esporas
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Resumen
Este capítulo de Microbiología Médica de Murray examina las bacterias anaerobias no esporulantes, un grupo diverso que reside principalmente en la piel y mucosas, actuando como patógenos oportunistas en infecciones endógenas. Se describen las características de los cocos y bacilos anaerobios grampositivos, incluyendo su colonización en diversos tractos del cuerpo y su implicación en infecciones al diseminarse a sitios estériles, así como los desafíos en su aislamiento y tratamiento antibiótico. El texto también aborda los bacilos anaerobios gramnegativos, con especial énfasis en el género Bacteroides, su papel en la microbiota normal, los mecanismos de patogenicidad y las enfermedades clínicas asociadas, además de discutir el diagnóstico y tratamiento de las infecciones anaerobias en general.
Temas Principales:
- Diversidad y Ubicación: Las bacterias anaerobias no esporulantes comprenden un grupo heterogéneo de cocos y bacilos que son la población bacteriana predominante en la piel y las superficies mucosas.
- Patógenos Oportunistas: La mayoría son patógenos oportunistas, causando principalmente infecciones endógenas en mezclas con bacterias aerobias.
- Requisitos Nutricionales y Crecimiento Lento: Muchas de estas anaerobias tienen requerimientos nutricionales exigentes y crecen lentamente en medios de laboratorio.
- Importancia Clínica General vs. Especies Específicas: El manejo y tratamiento de la mayoría de las infecciones se basa en el conocimiento de la presencia de una mezcla de organismos aerobios y anaerobios, sin necesidad de identificación individual. La excepción principal es Bacteroides fragilis.
- Dificultades en el Laboratorio: La confirmación de laboratorio se complica por la necesidad de evitar la contaminación, el transporte en condiciones anaerobias y el cultivo prolongado en medios enriquecidos.
Ideas y Hechos Importantes por Grupo de Bacterias:
Cocos Grampositivos Anaerobios:
- Anteriormente clasificados principalmente como Peptostreptococcus. La reclasificación basada en secuenciación genética ha llevado a nuevos géneros.
- Colonizan la cavidad oral, el tracto gastrointestinal, el tracto genitourinario y la piel. Las infecciones ocurren al diseminarse a sitios normalmente estériles.
- Generalmente susceptibles a penicilinas y carbapenems, con susceptibilidad intermedia a otros antibióticos y resistencia a los aminoglucósidos.
- El tratamiento suele ser de amplio espectro debido a la naturaleza polimicrobiana de las infecciones.
Bacilos Grampositivos Anaerobios:
- Grupo diverso de bacterias facultativas o estrictamente anaerobias que colonizan piel y mucosas.
- Actinomyces:
- Facultativos o estrictamente anaerobios, no ácido-alcohol resistentes, crecimiento lento, forman filamentos.
- Colonizan tracto respiratorio superior, GI y genital femenino. Causan infecciones endógenas al romperse las barreras mucosas.
- Causan actinomicosis, caracterizada por lesiones granulomatosas crónicas, supurativas con tractos sinusales y gránulos de azufre.
- La actinomicosis cervicofacial es la más común, asociada a higiene oral deficiente o procedimientos dentales.
- Diagnóstico complicado, requiere muestras grandes para detectar gránulos de azufre. Cultivo lento (2 semanas o más).
- Tratamiento con drenaje/desbridamiento y antibióticos prolongados (penicilina de elección).
- Lactobacillus:
- Facultativos o estrictamente anaerobios, flora normal de boca, estómago, intestinos y tracto genitourinario.
- Aislamiento común en orina (generalmente contaminación) y sangre. Raramente causan infecciones urinarias por su incapacidad de crecer en orina.
- Invasión sanguínea asociada a bacteriemia transitoria, endocarditis o septicemia oportunista en inmunocomprometidos.
- Resistencia a vancomicina, tratamiento difícil (penicilina con aminoglucósido para actividad bactericida).
- Mobiluncus:
- Anaerobios obligados, Gram variable o negativo, bacilos curvados. Clasificados como Gram positivos por estructura de pared celular.
- Crecimiento exigente y lento.
- M. curtisii abundante en mujeres con vaginosis bacteriana, aunque su papel patogénico preciso es incierto.
- Cutibacterium (Propionibacterium):
- Nombre cambiado en 2016. Bacilos Gram positivos pequeños en cadenas cortas o grupos.
- Común en piel, conjuntiva, oído externo, orofaringe y tracto genital femenino. Aislamiento frecuente en hemocultivos (generalmente contaminación).
- C. acnes central en la patogénesis del acné (estimula respuesta inflamatoria).
- Crecimiento en medios comunes, pero lento (2-5 días). La recuperación en cultivos debe interpretarse con el contexto clínico (cuerpos extraños como focos).
- Tratamiento del acné con peróxido de benzoílo y antibióticos tópicos (eritromicina, clindamicina).
- Bifidobacterium y Eubacterium:
- Comunes en orofaringe, intestino grueso y vagina. Baja virulencia, generalmente contaminantes insignificantes.
Cocos Gramnegativos Anaerobios:
- Raramente aislados en muestras clínicas, excepto como contaminantes.
- Veillonella predominante en orofaringe, pero menos del 1% de anaerobios clínicos.
Bacilos Gramnegativos Anaerobios:
- Géneros importantes: Bacteroides, Fusobacterium, Porphyromonas y Prevotella. Predominantes en la mayoría de las superficies mucosas.
- Bacteroides fragilis es el miembro más importante del género Bacteroides. Crecimiento estimulado por bilis. Pleomórficos.
- Otros pueden ser muy pequeños (Porphyromonas, Prevotella) o elongados (Fusobacterium). Tinción Gram débil.
- B. fragilis crece rápidamente, otros requieren incubación más larga.
Fisiología y Estructura de Bacteroides:
- Pared celular Gram negativa típica con cápsula de polisacárido.
- Lipopolisacárido (LPS) con poca o ninguna actividad de endotoxina debido a la estructura del lípido A.
Patogénesis e Inmunidad:
- Adhesión a células epiteliales y moléculas extracelulares mediante fimbrias (B. fragilis, otras especies de Bacteroides, P. gingivalis).
- Fimbrias de P. gingivalis importantes para inducir citocinas proinflamatorias.
- Cápsula de polisacárido de B. fragilis y P. melaninogenica favorece la adhesión peritoneal y es antifagocítica (principal factor de virulencia en B. fragilis).
- Ácidos grasos de cadena corta inhiben la fagocitosis.
- Algunas especies de Porphyromonas y Prevotella producen proteasas que degradan inmunoglobulinas.
- Las anaerobias patógenas suelen tolerar la exposición al oxígeno (producen catalasa y superóxido dismutasa).
- Ciertas cepas de B. fragilis enterotoxigénicas producen una toxina que causa diarrea acuosa al alterar el epitelio intestinal y estimular la secreción de IL-8.
Epidemiología:
- Colonizan el cuerpo humano en gran número, estabilizan la flora residente, previenen la colonización por patógenos exógenos, ayudan en la digestión y estimulan la inmunidad.
- Causan enfermedad al diseminarse desde sus sitios normales a sitios estériles por trauma o enfermedad.
- Infecciones endógenas típicamente polimicrobianas. La composición del microbioma cambia en la enfermedad (menor diversidad, predominio de organismos clínicamente significativos).
- B. fragilis asociado a infecciones pleuropulmonares, intraabdominales y genitales, aunque es una proporción pequeña de la flora colónica.
Enfermedades Clínicas:
- Infecciones del Tracto Respiratorio: Anaerobios Gram negativos ( Prevotella, Porphyromonas, Fusobacterium, Bacteroides no-fragilis) comunes en infecciones crónicas de senos paranasales, oídos e infecciones periodontales. Menos comunes en infecciones del tracto respiratorio inferior (asociadas a aspiración).
- Absceso Cerebral: Asociado a sinusitis u otitis crónica (extensión directa) o diseminación bacterémica desde una fuente pulmonar (múltiples abscesos). Anaerobios comunes: Prevotella, Porphyromonas, Fusobacterium y cocos anaerobios y aerobios.
- Infecciones Intraabdominales: Anaerobios presentes en casi todas, B. fragilis es el organismo más común. Otros importantes: B. thetaiotaomicron, P. melaninogenica y cocos Gram positivos anaerobios y aerobios.
- Infecciones Ginecológicas: Mezclas de anaerobios (vaginosis, EPI, abscesos, endometritis, infecciones de heridas quirúrgicas). P. bivia y P. disiens importantes; B. fragilis común en abscesos.
- Infecciones de Piel y Tejidos Blandos: Anaerobios Gram negativos no son flora normal, introducidos por mordeduras o contaminación de heridas. B. fragilis asociado a enfermedad significativa (mionecrosis).
- Bacteriemia: La incidencia ha disminuido por el uso de antibióticos de amplio espectro. B. fragilis es el anaerobio más comúnmente aislado en hemocultivos significativos.
- Gastroenteritis: Cepa enterotoxigénica de B. fragilis puede causar diarrea acuosa autolimitada, más común en niños.
Diagnóstico de Laboratorio:
- Microscopía: Examen útil, aunque las bacterias pueden teñirse débil e irregularmente. La presencia de bacilos Gram negativos pleomórficos es información preliminar útil.
- Cultivo: Recolección y transporte en sistemas libres de oxígeno, inoculación rápida en medios específicos para anaerobios e incubación en atmósfera anaerobia. Evitar contaminación con flora normal adyacente. Mantener las muestras húmedas.
- La mayoría de Bacteroides crecen rápido (2 días); otros anaerobios Gram negativos requieren incubación más larga. El uso de medios selectivos (con bilis) facilita el aislamiento.
- Identificación Bacteriana: Pruebas bioquímicas tradicionales poco fiables por la proliferación de nuevas especies. Análisis de secuencia de genes específicos (ARNr 16S) es fiable pero costoso y lento. La proteómica (espectrometría de masas) es el método diagnóstico de elección.
Tratamiento, Prevención y Control:
- Terapia antibiótica combinada con intervención quirúrgica (drenaje, desbridamiento).
- Muchos anaerobios Gram negativos producen β-lactamasas (resistencia a penicilina y muchas cefalosporinas). Resistencia a clindamicina en Bacteroides es común (plásmido mediada).
- Antibióticos con mejor actividad contra bacilos Gram negativos anaerobios: metronidazol, carbapenems y β-lactámico-inhibidor de β-lactamasa.
- El control de la enfermedad es virtualmente imposible debido a que Bacteroides son parte importante de la flora normal y las infecciones resultan de la diseminación endógena.
- La profilaxis antibiótica está indicada cuando se rompen las barreras mucosas por procedimientos diagnósticos o quirúrgicos.
Preguntas sobre Bacterias Anaerobias No Esporulantes
¿Cuál es la importancia de las bacterias anaerobias no esporulantes en el cuerpo humano?
Las bacterias anaerobias no esporulantes constituyen la población bacteriana predominante en la piel y las superficies mucosas del cuerpo humano, incluyendo la cavidad oral, el tracto gastrointestinal y el tracto genitourinario. Aunque generalmente son comensales y ayudan a mantener la flora normal, pueden actuar como patógenos oportunistas y causar infecciones endógenas cuando se desplazan a sitios normalmente estériles debido a traumatismos, cirugías o infecciones preexistentes.
¿Cómo se clasifican y se diferencian las principales categorías de bacterias anaerobias no esporulantes mencionadas?
Las bacterias anaerobias no esporulantes se dividen principalmente en cocos y bacilos Gram-positivos y Gram-negativos. Los cocos Gram-positivos, anteriormente agrupados como Peptostreptococcus, han sido reclasificados mediante secuenciación genética. Los bacilos Gram-positivos incluyen géneros como Actinomyces, Lactobacillus, Mobiluncus y Cutibacterium (antes Propionibacterium), cada uno con características y localizaciones preferenciales. Los bacilos Gram-negativos importantes incluyen Bacteroides, Fusobacterium, Porphyromonas y Prevotella, que son abundantes en las mucosas.
¿Cuáles son los desafíos en el diagnóstico de infecciones causadas por bacterias anaerobias no esporulantes?
El diagnóstico de infecciones anaerobias se complica por varios factores: la necesidad de evitar la contaminación de la muestra con la flora normal, el transporte de la muestra en condiciones anaeróbicas para preservar los organismos, y la necesidad de cultivar las muestras en medios enriquecidos bajo atmósfera anaeróbica durante un período prolongado (5-7 días). Además, algunas bacterias aerobias pueden crecer inicialmente en condiciones anaeróbicas, lo que puede llevar a confusiones.
¿Qué tipos de infecciones están comúnmente asociadas con bacterias anaerobias no esporulantes y en qué sitios del cuerpo ocurren?
Las bacterias anaerobias no esporulantes pueden causar una amplia gama de infecciones dependiendo del sitio donde se desplazan desde su hábitat normal. Esto incluye sinusitis, infecciones pleuropulmonares, infecciones intraabdominales, endometritis, abscesos pélvicos, salpingitis, celulitis, infecciones de tejidos blandos, abscesos cerebrales (a menudo asociados con sinusitis u otitis crónica), infecciones odontogénicas (actinomicosis cervicofacial), y también pueden estar implicadas en bacteriemia y gastroenteritis (especialmente Bacteroides fragilis enterotoxigénico).
¿Cuál es el papel de Actinomyces en las infecciones y qué características distintivas presentan?
Las bacterias del género Actinomyces son bacilos Gram-positivos anaerobios facultativos o estrictos que pueden causar infecciones crónicas de desarrollo lento, conocidas como actinomicosis. Estas infecciones se caracterizan por lesiones granulomatosas supurativas con formación de abscesos conectados por tractos sinusales, y a menudo contienen gránulos de azufre macroscópicos. Actinomyces coloniza las vías respiratorias superiores, el tracto gastrointestinal y el tracto genital femenino, y las infecciones suelen ser endógenas, precedidas por una disrupción de las barreras mucosas.
¿Cómo se aborda el tratamiento de las infecciones por bacterias anaerobias no esporulantes y qué antibióticos suelen ser efectivos?
El tratamiento de las infecciones anaerobias a menudo implica una combinación de drenaje quirúrgico de abscesos o desbridamiento de tejidos infectados, junto con la administración prolongada de antibióticos. En general, los cocos anaerobios son susceptibles a penicilinas y carbapenems. Para los bacilos Gram-negativos, metronidazol, carbapenems y los inhibidores de β-lactamasa combinados con penicilinas son las opciones más efectivas, dada la resistencia común a penicilina y cefalosporinas debido a la producción de β-lactamasas en muchos de estos organismos.
¿Qué consideraciones especiales son importantes en el laboratorio para la identificación de bacterias anaerobias no esporulantes?
En el laboratorio, es crucial la correcta recolección y transporte de muestras en condiciones anaeróbicas. El cultivo requiere medios enriquecidos e incubación en una atmósfera sin oxígeno durante varios días. La identificación tradicional mediante pruebas bioquímicas puede ser difícil debido a la diversidad de especies, por lo que se recurre cada vez más a técnicas moleculares como el análisis de la secuencia del gen 16S rRNA y a la espectrometría de masas para el análisis de perfiles proteicos.
¿Cómo se puede prevenir y controlar las infecciones causadas por estas bacterias, considerando su naturaleza oportunista y su presencia como flora normal?
Dado que estas infecciones son principalmente endógenas y surgen del desplazamiento de la flora normal a sitios estériles, el control en el sentido tradicional es difícil. La prevención se centra en mantener la integridad de las barreras mucosas, practicar una buena higiene (especialmente oral), y considerar la profilaxis antibiótica en procedimientos quirúrgicos o diagnósticos que puedan comprometer estas barreras y permitir la entrada de estos organismos a sitios normalmente estériles.
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