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Mérida, 05 de mayo de 2025. Docente: María Inés Odreman. Autores: López, Juan Andrés y Montilla, Carla Valentina.
Bacilos Gramnegativos (II).
Legionella, Francicella, Pasteurella, Acinetobacter y Pseudomona.
Antes de iniciar con la clase la profesora menciona que tanto Acinetobacter como Pseudomona son “un dolor de cabeza en el hospital” ya que suelen generar complicaciones en pacientes que ingresan por diversas causas. Menciona también que se han presentado brotes de ambos bacilos en P28 (área de cuidado neonatal del IAHULA). “ Pseudomonas es un microorganismo muy ligero de crecimiento, de muchísima resistencia, de fácil acomodo en lo que a resistencia a antibióticos se refiere, así que es el germen ideal para estar dentro de una institución hospitalaria”.
Recomendación personal (Juan Andrés): El material del desgrabe corresponde a la explicación del contenido presentado en las diapositivas. Por consiguiente, recomiendo utilizar a las mismas como fuente principal de estudio. En caso de surgir dudas o requerir una comprensión más profunda de conceptos específicos, sugiero consultar la transcripción.
1. Legionella.
Agente etiológico causal de una enfermada descrita en 1976 como una “neumonía atípica”. Era una neumonía grave que se presentó sobre un grupo de personas de legionarios en Estados Unidos (de ahí su nombre de legionelosis). Para el momento no se conocía este germen y la neumonía era atribuida a Mycobacterium tuberculosis (se sospechaba principalmente de este microorganismo porque había presencia de lesiones gasificantes en las imágenes de pulmón).
Orden: Legionellales; Familia: Legionellaceae; Género: Legionella.
Se describen en la naturaleza más de 60 especies y aproximadamente 70 serogrupos.
Entidades de importancia clínica: Legionella pneumophila y Legionella micdadei.
Legionella pneumophila abarca el 88% de serogrupos o biotipos que causan enfermedad en el hombre (1,4 y 6). Además, es la responsable de más del 90% de los casos de legionelosis_. Legionella micdadei_ es causante de la neumonía de Pittsburgh, un cuadro de neumonía más leve.
1.1 Morfo-Fisiología.
Estructura: Bacilos delgados.
Descrito por algunos textos de microbiología lo como bastones o cocobacilos pleomórficos (presenta múltiples formas o variaciones en su apariencia o estructura).
Débil tinción de Gram. La
presencia de fosfolípidos y ácidos grasos, además de la débil tinción, llevaron a pensar que se trataba de Mycobacterium tuberculosis en primera instancia (recordando que este microorganismo no toma muy bien la coloración de Gram). Opción alterna diagnóstica: Tinción de plata (ver el punto 1.5 diagnóstico)
Aerobios estrictos, no forman esporas y no están encapsulados. Son móviles, tienen un
flagelo en su estructura.
Pared de celular con 90% de ácidos grasos y lipopolisacáridos (serogrupos).
Metabolismo no fermentativo, al menos de carbohidratos (la energía se obtiene a partir de aminoácidos)
Pruebas bioquímicas: Catalasa y oxidasa positiva (al menos para Legionella pneumophila ).
Necesidades nutricionales especiales. Requieren de cisteína y esencialmente hierro para su crecimiento.
En medios sólidos los productos metabólicos de otras bacterias inhiben su crecimiento. Se necesitan medios específicos aparte de los que se conocen tradicionalmente para poder llevar a cabo su recuperación, para aislar el germen.
Tolera amplios rangos de pH (2 - 8)
Presente en ecosistemas acuáticos y en los suelos. Es característico su presencia en fuentes hídricas , así como también sistemas de refrigeración, sistemas de aire acondicionado y aerosoles.
Transmisión por gotas y aerosoles.
El medio BCYE (Buffered Charcoal Yeast Extract) utiliza carbón activado para cultivar la bacteria Legionella (esto no lo menciona en clase, pero está en la diapositiva. De igual forma es mencionado en el apartado de diagnóstico 1.5).
Del 2 al 10 % de los casos son reportados.
Factores de riesgo para desarrollar la enfermedad. El alcoholismo, el tabaquismo, individuos mayores de 60 años y todas las personas que estén sometidas a una situación de inmunosupresión, trasplantes, enfermedades hematooncológicas, inmunosupresión primaria, inmunosupresión secundaria.
No hay transmisión directa hombre a hombre, ni se conoce reservorio animal en la naturaleza ( Legionella pneumophila ).
Una persona que entra en contacto con agua, especialmente en sistemas de distribución como tuberías, corre el riesgo de exposición a biopelículas. Estas biopelículas pueden contener bacterias como la Legionella pneumophila. Si el agua contaminada con Legionella se convierte en aerosol y es inhalada por el individuo, puede causar la enfermedad del legionario (legionelosis). Una vez inhalada en aerosol, la bacteria Legionella pneumophila llega al tracto respiratorio inferior, donde es fagocitada por los macrófagos alveolares. En lugar de ser destruida, la bacteria sobrevive y se replica dentro de estas células, causando finalmente su lisis y liberando una gran cantidad de nuevas bacterias.
Un mecanismo clave de patogenicidad de Legionella es su capacidad para sobrevivir dentro de los macrófagos alveolares, evitando la fusión del fagosoma con el lisosoma (fagolisosoma), que normalmente destruiría los patógenos. Este proceso de replicación intracelular y posterior liberación permite que la bacteria infecte células adyacentes. Se observa un fenómeno similar en amebas de vida libre, donde Legionella también forma vacuolas y se replica, lo que representa un doble riesgo si estas amebas contaminadas son inhaladas. Tras la infección pulmonar (neumonía severa o enfermedad del legionario), la bacteria puede diseminarse a la sangre (bacteriemia) y causar complicaciones graves como sepsis, meningitis, falla renal y falla multiorgánica, incluyendo la hepática.
1.3 Factores de Virulencia y Patogenicidad.
Capacidad de multiplicación intracelular en macrófagos, en monocitos y en las células
epiteliales pulmonares.
Mecanismo de adherencia mediado por Pili tipo IV, flagelo, lipopolisacáridos y estructuras que forman parte de los PAMPS.
En el proceso de supervivencia y defensa de la bacteria, intervienen las proteínas de choque térmico (Heat Shock Protein Hsp60). Dichas proteínas inducen a la bacteria a expresar una gran cantidad de receptores en su superficie. Estos receptores son CR1 y CR3, que son receptores para componentes del sistema del complemento, y receptores Fc, que se unen a la porción Fc de los anticuerpos (inmunoglobulinas). La presencia de proteínas de membrana como las MOMP (proteínas de la membrana externa) y la unión de estos receptores sugieren que la bacteria ingresa a las células del huésped a través de un mecanismo de opsonización. La opsonización implica que el microorganismo se recubre de componentes del complemento y/o anticuerpos, lo que facilita su reconocimiento y fagocitosis por las células inmunitarias que poseen los receptores correspondientes (CR1, CR3 y FcR). “Entonces, entra por un mecanismo de fagocitosis mediado por opsonización” (hizo énfasis en esa frase). Sin embargo, el proceso va más allá de una simple fagocitosis pasiva, ya que se observa la activación y polimerización de la actina en la célula huésped. Esta reorganización del citoesqueleto de actina convierte el proceso de opsonización en una endocitosis activa, dirigida por la célula huésped.
A continuación, se describirán cada uno de los cuadros presentados en la diapositiva:
L. pneumophila ingresa a la célula huésped mediante fagocitosis mediada por los receptores del complemento (C3B).
Inhibición de la fusión fagolisosoma. Primer mecanismo de evasión inmune.
Producción de citotoxinas y metaloproteasas.
Sistemas de secreción. El sistema tipo II inhibe la respuesta inmune al mediar la expresión de citoquinas proinflamatorias, específicamente inhibiendo su secreción para evitar la eliminación del germen.
Sistemas de secreción. El sistema tipo IV (Dot/Icm T4SS) es el sistema más importante. Una vez dentro de la célula, libera efectores al citosol de la célula huésped. Los efectores liberados por el sistema de secreción tipo 4 actúan como una "inyección" de mensajes dirigidos al retículo endoplasmático y al aparato de Golgi donde estos orgánulos son inducidos a producir una serie de vacuolas que rodean a la bacteria, siendo este el lugar en donde se multiplicará y que la protegerá de la respuesta inmune. La membrana de la vacuola se enriquece con elementos como ribosomas y lípidos provenientes del aparato de Golgi. Además, se crea un nicho celular denominado vacuola asociada a Legionella (LCV). Todo este proceso implica un cambio radical en el tráfico celular normal de la célula huésped.
En el cuadro rojo la profesora hace referencia, nuevamente, a tener en consideración el ámbito hospitalario y en la comunidad, la epidemiología. Si un paciente refiere que su trabajo está asociado a la reparación de ventilación, aires acondicionados o mantenimiento de estanques de agua contemplar siempre la posibilidad L. pneumophila. Recordar que es por inhalación de aerosoles y que no se conocen reservorios animales. Se sospecha de la probabilidad de ingreso del microorganismo por medio de heridas quirúrgicas.
1.5 Diagnóstico.
Examen clínico. Neumonía lobar unilateral : crepitantes, ruidos respiratorios disminuidos. Matidez a la percusión. La matidez es un hallazgo en la exploración física que se detecta al percutir (tocar con los dedos) una zona del cuerpo, como el tórax o el abdomen, y se caracteriza por un sonido seco y apagado. Este sonido indica la ausencia de aire y la presencia de tejido denso o consolidado en esa área.
Examen clínico. Neumonía atípica: Crepitantes unilaterales o hallazgos poco relevantes.
Pruebas diagnósticas. Se pueden utilizar métodos serológicos, reacciones antígeno anticuerpo (antígeno urinario de Legionella : método rápido). PCR a partir de muestras de esputo o lavado broncoalveolar.
Cultivo. Cultivo de levadura / carbón tamponado (de ahí el color negro) con hierro y cisteína. Crecimiento lento, después de tres días de incubación se pueden ver colonias. Los especímenes se cultivan a partir de: secreciones respiratorias bajas, tejido pulmonar y líquido pleural.
Tinciones. Alternas a coloración de gram. Tinción de plata de Warthin-Starry y Dieterle es la coloración típica o característica para poder diferenciar la Legionella de otros gérmenes. También se utiliza tinción directa con anticuerpos fluorescentes (prueba de inmunofluorescencia).
1.6 Tratamiento / Medidas Preventivas.
Textual de la diapositiva.
2. Francicella tularensis****.
Bacilo (cocobacilo) gramnegativo.
Enfermedad zoonótica. Tularemia (fiebre de conejo / rata almizclera). Es de notificación obligatoria.
2.1 Factores de Virulencia y Patogenicidad.
No es un mecanismo complicado.
Existen dos biotipos. Biotipo A tiene mayor virulencia y es más patógeno en comparación con el biotipo B (este biotipo se denomina holarctica ).
Ingresa al cuerpo por la inhalación de aerosoles contaminados provenientes de las secreciones de los
semanas. Se pueden utilizar medios de cultivo que contengan gran cantidad de carbono (Agar BCYE como en Legionella ).
Pruebas Serológicas. Aglutinación en placa (Se mezcla una muestra del paciente con un antígeno en una placa. Si el anticuerpo específico está presente, se forman grumos visibles, indicando un resultado positivo para la presencia de ese anticuerpo) y ELISA (Ensayo de Inmunoabsorción Ligado a Enzimas). Este último detecta anticuerpos o antígenos en una muestra.
Inmunofluorescencia.
PCR: Sangre, tejidos o líquidos corporales.
Tratamiento: Estreptomicina, quinolonas, gentamicina.
3. Pasteurella multocida****.
Bacilo (cocobacilo) gramnegativo.
Zoonosis. Asociada con los accidentes tras mordeduras o arañazos de perros y gatos. Es flora habitual de gatos y perros, específicamente de la cavidad bucal.
3.1 Factores de Virulencia y Patogenicidad.
Toxina activadora de señales intracelulares con efecto oncogénico. P. multocida produce una toxina que actúa a nivel de la membrana celular de las células huésped. Se comporta como una toxina de tipo AB, con un fragmento B para la unión a la membrana y un fragmento A con actividad enzimática tóxica intracelular. El fragmento A induce la desaminación de residuos de glutamina, lo que resulta en la inhibición de la hidrólisis de GTP a GDP.
Activación continua de la proteína G. La inhibición de la hidrólisis de GTP lleva a una activación continua de la proteína G, una proteína asociada a la membrana citoplasmática involucrada en eventos de fosforilación y desfosforilación de vías de señalización intracelular.
Alteración de las vías de señalización celular. La activación descontrolada de la proteína G provoca errores en diversas vías de señalización incluyendo:
o Janus cinasas (JAK): Junto con STAT3, estas proteínas modulan la producción y secreción de citoquinas, lo que resulta en un descontrol en la producción de citoquinas. o Proteína cinasa C (PKC): Proteínas que modulan estructuras o proteínas mitógenas, afectando la activación del metabolismo celular y el crecimiento. o Beta Cateninas: Proteínas que actúan en el proceso de diferenciación celular. o ROCK (quinasa que contiene el dominio de superenrollamiento asociado a Rho): Participan en la señalización intracelular y el reordenamiento del citoesqueleto.
Implicaciones oncogénicas potenciales. Las alteraciones inducidas por la toxina en la diferenciación celular, la activación continua del metabolismo y el crecimiento celular, así como la posible alteración de la apoptosis, sugieren un potencial efecto oncogénico de P. multocida. La activación continua de la proteína G y sus efectos posteriores podrían llevar a una perpetuidad del crecimiento celular y alteraciones en la diferenciación celular, procesos asociados al desarrollo de cáncer. Bibliografía sugiere una posible asociación entre infecciones por P. multocida y la aparición de procesos cancerígenos años después del evento inicial.
Modulación de la apoptosis. La BCL2 protege contra la apoptosis. interrupción o inhibición de estos mecanismos puede afectar la apoptosis, un proceso importante para eliminar células con errores durante la replicación celular (mediado por proteínas como P53). P. multocida tiene la capacidad de modificar o alterar los procesos de apoptosis.
Cápsula. Actividad antifagocítica.
Fimbrias. Adhesión y colonización.
Endotoxina. Daño celular.
Leucotoxina. Lisis leucocitaria y de plaquetas.
Proteínas de membrana (OMP) asociadas a sideróforos. Permiten la captación de hierro del entorno, esencial para el crecimiento bacteriano.
4. Acinetobacter****.
Los siguientes dos gérmenes ( Acinetobacter y Pseudomona ) causan especial preocupación dentro de la “nueva pandemia del futuro”, que es la resistencia a los antibióticos.
Se encuentra en lácteos, aves de corral, en la piel, mucosas del hombre y en soluciones medicamentosas.
Coloniza material médico quirúrgico durante largos periodos de tiempo, por lo que se podría decir que forma biopeliculas.
Crece en medios de cultivo convencionales, algunos enriquecidos con carbono y nitrato.
Se ubica en la familia Moraxelaceae.
Hay 30 genoespecies, 12 de las cuales no han sido identificadas desde el punto de vista taxonómico.
Algunas cepas son β-hemolíticas.
En los últimos 20 años, Acinetobacter baumannii se asocia a neumonía, sepsis y meningitis en la UCI de pacientes adultos y pediátricos.
Género bacteriano multiresistente a antibióticos de tercera generación (Ceftriazona, ceftizidima y cefotaxima).
4.1 Morfo-Fisiología.
Bacilo gram negativo, saprofitos.
Pruebas químicas: oxidasa débil (positiva o negativa, no hay definición en la prueba).
Aerobios estrictos inmóviles, con cápsula, sin esporas y crecen a 30º C.
Se cultivan de la piel y secreciones de pacientes hospitalizados.
Crece en medios de cultivo convencionales, algunos enriquecidos con carbono y nitrato.
4.2 Epidemiologia.
Los brotes que se observan con mayor frecuencia en las unidades de cuidado neonatal son de crecimiento de Acinetobacter a partir de soluciones como vitaminas o fórmulas que se le administran a los neonatos, que por alguna condición están en las unidades de P (unidad donde se encuentran los niños con alguna patología o que deben estar allí mientras se realiza el diagnóstico o se estabiliza el neonato).
Igual que las Pseudomonas , es resistente al medio ambiente, por lo que es de fácil crecimiento y obtención y en los medios de cultivo. Son extremadamente resistentes a los antibióticos.
Para el 2050 la resistencia a los antibióticos será la principal causa de muerte. La automedicación y los mecanismos de resistencia que están generando las bacterias, es un factor de riesgo de suma importancia y preocupación para la OMS, debido a que para el 2013 se dieron 700.000 muertes a causa de la resistencia a los antibióticos, por lo que se considera la pandemia del futuro.
Esto ocurre mayormente en pacientes hospitalizados, que se espera tratarlos con los antibióticos convencionales de la primera línea de acción terapéutica y estos no surgen efecto, por lo que se continúa probando otros antibióticos para los que el germen también resulta ser resistente; provocando la complicación del paciente y posteriormente la muerte por fallas en la terapéutica.
Esto conlleva a preguntarse si el mundo realmente está preparado para las superbacterias (microorganismos multiresistentes que se encuentran en principio de manera intrahospitalaria), debido a que ya se ha observado la presencia de microorganismos, que es común encontrarlos en pacientes en UCI, en las comunidades donde no se espera encontrar mecanismos de resistencia importantes, como Staphylococcus aureus metisilina-resistentes o neumonías por Pseudomonas. Las siguientes se consideran bacterias de prioridad crítica:
Acinetobacter baumannii : Resistente: a los carbapenémicos. Provoca: brotes hospitalarios, neumonía, sepsis.
Pseudomona aeruginosa : Resistente: a los carbapenémicos, como Imipenem y Meropenem, y también por producción β-lactamasas. Provoca: neumonía, sepsis, infecciones del tracto urinario y heridas quirúrgicas. Alta mortalidad.
4.3 Factores de Virulencia y Patogenicidad.
Adhesión a células epiteliales a través de fimbrias, lo que ocasiona biopelículas.
Presencia de un polisacárido capsular K1 que inhibe el complemento (A) y la fagocitosis. ( asociado a algunas cepas de los microorganismos, se pueden encontrar cepas del mismo germen sin que tengan ese factor de virulencia, debido a que no tiene el gen que codifica para la expresión de la capsula ).
Secreción de enzimas fosfolipasas, por lo que altera la membrana celular por medio de invasión tisular y degrada los fosfolípidos de la membrana.
Producción de butirato y caprilato esterasas, por lo que es capaz de hidrolizar, de cortar ácidos grasos de cadenas cortas y largas a nivel de los ésteres, lo que causa inflamación y daño celular extenso.
Presencia de gelatinasa (forma parte del colágeno) y lipasa, lo que le va a permitir diseminarse.
Presencia de LOS (ligo-olisacaridos) y endotoxinas.
Son sideróforos, por lo que es capaz de producir proteínas que van a captar el hierro. Es decir que hay sobrevida frente al sistema inmune.
Hay resistencia a los antibióticos por mecanismo de transformación.
Sistemas de secreción I, II, V y VI. así como hay una serie de vacuolas de membrana que tienen en su interior gran cantidad de toxinas que tienen efectos citotóxicos sobre leucocitos y sobre células epiteliales.
En los sistemas de secreción que encontramos en Acinetobacter baumannii, predomina esencialmente el sistema de secreción tipo 6, que se convierte en una “inyectadora” y funciona como un bacteriófago, inyectando los efectores que van a causar daño.
Este sistema de secreción está constituido por una serie de proteínas, como las TSS, que forman un cilindro que se contrae. Para llevar
a cabo esta contracción, se vale de la actina de la membrana celular (del citoesqueleto), y una vez se contrae libera el efecto.
También tiene una actividad competitiva de toxicidad, ya que es capaz de eliminar las bacterias que se encuentren en el mismo espacio y que le puedan restar hierro, lo que quiere decir que ese efecto citotóxico va dirigido a la célula epitelial, pero también va dirigido a las bacterias (célula blanco).
Las toxinas que va a introducir este mecanismo de competitividad en la célula son neuraminidasa y glucosido-hidrolasas.
4.4 Patología / Manifestaciones Clínicas.
Pacientes recluidos en la UCI que presenten celulitis, flebitis y/o abscesos, que se observa, en los catéteres centrales
Infecciones respiratorias, bronquiolitis, traqueobronquitis, neumonía multilobular, es decir que no afecta solo la base del pulmón, sino a todos lo largo de él.
Bacteriemia, que en un paciente en esas condiciones va a provocar una sepsis.
Meningitis, lo que también puede provocar una sepsis (shock séptico).
Endocarditis, que en un paciente en esas condiciones sobreviene la muerte por una falla cardiaca irreversible. Tiene alta mortalidad.
Se describe en menor proporción osteomelitis, artritis y abscesos hepáticos, pero generalmente el paciente muere por un shock séptico.
4.5 Diagnóstico.
Medios de cultivo convencionales con adición de carbono y nitrógeno. Pero estos medios de cultivo convencionales podrían permitir recuperar el germen.
Antibióticos, para inhibición de crecimiento bacteriano; pues la presencia de metabolitos de otras bacterias puede inhibir el crecimiento en el medio de cultivo. Es por esto que
5.1 Morfo-Fisiología.
Bacilo Gram negativo, saprofitos.
Aerobio facultativo, móvil, crece a 30º C.
Requerimiento nutricional mínimo para su crecimiento.
Se conocen como bacilos Gram negativos no fermentadores, por lo que no fermentan lactosa. En su lugar obtienen energía de la oxidación de los azucares; lo que la diferencia de las enterobacterias que sí fermentan.
Se encuentra en el agua, incluida el agua destilada, suelos, alimentos no refrigerados y plantas.
Capaz de sobrevivir en diferentes desinfectantes, lo que la convierte en un obstáculo para el ambiente intrahospitalario. Tolera rangos de pH > 6.
5.2 Epidemiologia.
En comparación a otros gérmenes también relacionados con infecciones nosocomiales, resalta Escherichia coli con un 15,78%, siendo el más abundante, y Staphylococcus aureus con un 9,62%, manteniéndose al mismo nivel que la Pseudomona.
Estas infecciones nosocomiales pueden partir, por ejemplo, de una sonda vesical en un paciente comprometido, desarrollando sepsis.
En el estudio se observa como durante un año, en pacientes con infección nosocomial, se mantiene estable la presencia del germen.
Causa infecciones oportunistas, generando condiciones crónicas como neumonías en los pacientes con estancias hospitalarias muy largas.
Coloniza material médico quirúrgico: catéteres, respiradores, sondas.
Existe una presencia crítica de Pseudomonas en los pacientes con quemaduras.
Se encuentra en pacientes con enfermedad broncopulmonar obstructiva (EPOC) de diferentes tipos, como en una fibrosis, y en la infección de tejidos blandos.
Resistente a la acción de desinfectantes.
En piscinas, jacuzzis y espacios hospitalarios como en los baños y duchas, se dificulta mucho la remoción de Pseudomona aeruginosa, debido a que no hay un desinfectante convencional que pueda remover esta bacteria y tampoco desinfectantes específicos para Pseudomonas.
5.3 Factores de Virulencia y Patogenicidad.
Lo más importante a mencionar es el sistema de secreción tipo 3, que va a inyectar en la célula las exotoxinas.
Estas exotoxinas son capaces de hidrolizar las cadenas polipeptídicas o inhibir el ensamblaje de las cadenas polipeptídicas.
Es un germen capaz de inducir apoptosis a través de las exotoxinas que inyecta.
Está asociado con procesos de ribosilación del ADP. Todo este proceso evita la producción y síntesis de proteina.
Se tienen una serie de pigmentos como la piocianina (color azul), la pioverdina, (amarillo verdoso), y la piomelanima, que es de color marrón, que son capaces de generar metabolitos tóxicos o reactivos del oxígeno que causan daño celular, producen inflamación, fija el hierro y tienen una acción antioxidante. Al menos tres de estos elementos son importantes para evadir la respuesta inmunológica.
Tiene lipopolisacáridos, donde el lípido A asume la función de endotoxina.
Tiene un flagelo codificado por el gen Pili – tipo IV.
Se adhiere al epitelio respiratorio utilizando GM1, que es un gangliosido ubicado en los receptores celulares del sistema nervioso que también son utilizados para llevar a cabo el proceso de endocitosis.
Tiene estructuras antigénicas de reconocimiento de los receptores TOLL (La profesora durante la clase los nombra como Toll, en la diapositiva están como TLR), que son unos de los que reconocen a las células presentadoras de antígenos, como los monocitos y macrófagos. Son los receptores para los PAMPS.
Hay más de 8 receptores TOLL, muchos de los cuales pertenecen a la superfamilia de las inmunoglobulinas.
