Bacteriología
Seminario 4
Bacterias Gram negativas Parte 2
Microbiología 1II Cátedra
Facultad de Medicina (UBA)
Objetivos
1. Respecto a H. pylori: Importancia como agente colonizador de mucosa gástrica, caracterizar patogenia y su nicho ecológico Mencionar metodología diagnóstica
2. Género Brucella: Importancia de transmisión zoonótica, asociar especie con animal transmisor, caracterizar factores de patogenicidad
3. Haemophilus y Neisseria: Ejemplos de especies capsuladas. Importancia de vacunación
4. Identificar factores de virulencia de B. pertusis. Importancia de vacunación
5. Destacar a B. fragilis como microorganismo anaerobio y formar parte de la biota normal
Helycobacter spp
Helycobacter• Bacilo gramnegativo• Espiralados• Móvil (flagelo polar)• Microaerofílico • Producen gran cantidad de UREASA ( permite sobrevivir a los ácidos gástricos)
• Catalasa positivos• Oxidasa positivos• No fermentan carbohidratos• El lípido A (LPS) muestra una baja actividad endotóxica.• Hay 3 especies:
• H. pylori• H. cinaedi• H. fennelliae
Helicobacterias entéricas (gastroenteritis)
Helicobacterias gástricas (gastritis)
Agente etiológico de gastritis, ulceras pépticas, adenocarcinoma gástrico y linfomas B del tejido asociado a la mucosa gástrica (MALT)
El ser humano es el principal reservorio de H. pylori.
Transmisión fecal-oral.
H. pylori:
• Factores de virulencia:• Ureasa (NH3 aumenta el ph neutralizando la acidez)• Atravesar la capa de moco gástrico mediante el movimiento activo del flagelo.
• Adherencia (hemaglutinina, adhesinas, Ag. Sanguíneos de Lewis)
• Citotoxina vacuolizante A (VacA): proteína que al ser endocitada por las células epiteliales causa lesiones mediante la formación de vacuolas.
• Proteína CagA: citotoxina que interfiere en la estructura del citoesqueleto de la célula huésped.
Una vez adquirida H. pylori, la infección se hace crónica y persiste de por vida si no hay tratamiento.
• La bacteria ingresa a la luz gástrica. La ureasa le permite sobrevivir en el ambiente acido por la producción de NH3 que lo neutraliza.
• Los flagelos le permiten a la bacteria atravesar la capa de moco y adherirse a las células epiteliales (adhesinas)
•Luego la H. pylori libera la proteína CagA y la VacA. Esta ultima induce la formación de grandes vacuolas en las células.
• Además se reclutan neutrófilos que causan daño tisular por la producción de IROs.
Manifestaciones clínicas:• Gastritis: inflamación de la mucosa gástrica (infiltración de neutrófilos y células mononucleares)
• Fase aguda: sensación de plenitud, nauseas, vómitos e hipoclorhidria (menor producción de acido en el estomago)
• Gastritis crónica: la enfermedad se limita al antro gástrico (producción normal o baja de Ac. Clorhídrico) o a todo el estomago, pangastritis (sin secreción acida)
• Un 10-15% de pacientes con gastritis crónicas desarrollan ulceras pépticas.
• Carcinoma gástrico: debido a que la gastritis crónica sustituye la mucosa gástrica normal por fibrosis con proliferación de un epitelio intestinal.
• Linfoma asociado al MALT.• H. cinaedi y H. fenelliae producen gastroenteritis y bacteriemia en pacientes inmunodeprimidos.
Diagnóstico de H.pyloriExisten diferentes métodos: • Detección de anticuerpos específicos en una muestra de sangre del paciente o de heces, utilizando antígenos.
• Prueba del aliento con urea, en la cual el paciente bebe urea marcada con 14C o 13C, produciéndose posteriormente (debido al metabolismo de la bacteria) dióxido de carbono marcado, el cual es detectado en la respiración.
• Biopsia, en la cual se mide la ureasa activa en la muestra extraída (el denominado "test rápido de la ureasa").
• Muestra histológica o de un cultivo celular. • PCR, la cual permite también identificar genes asociados a virulencia (CagA y VacA), genes asociados a adhesión (BabA) y genes de resistencia a antibióticos (Claritromicina).
BRUCELLA• Coco bacilo Gram negativo • Intracelular facultativo• Aerobios estrictos• Son catalasa y oxidasa positivo• Hidrolizan urea • La temperatura optima es de 37°C y su pH de 6,6 y 7,4• Produce BRUCELOSIS
• Existen 7 especies de Brucella pero solo 5 causan patologías en humanos :
- B. melitiensis : cabras y ovejas - B. abortus : bovinos - B. suis : porcinos - B. canis : caninos - B. maris : mamíferos marinos
FACTORES DE VIRULENCIA• LPS : A (abortus) y B (melitensis) , es reconocido por los TLR4 • Proteína de membrana externa• Flagelo
PATOGENIA • Pueden sobrevivir en periodos prolongados en el interior de células fagocíticas
• Pueden infectar fagocitos profesionales (macrófagos, linfocitos b y células dendríticas ) y fagocitos no profesionales
• Si el huésped no controla a Brucella en puerta de entrada la infección progresa con la diseminación de las bacterias pudiendo afectar cualquier parénquima
• Cuando Brucella ingresa por vía oral , penetra a través de las células M intestinal hacia la placa de Peyer y desde allí se disemina hacia los órganos del sistema retículoendotelial
• La Ig M aumenta al inicio y produce su pico al tercer mes para luego ir disminuyendo paulatinamente , la Ig G comienza aumentar luego de la segunda semana .En lo referente a la respuesta celular el perfil activo frente a estas infecciones es el TH1 con la formación de granulomas
DIAGNOSTICO:
• Aislamiento de sangre de brucella por hemocultivo: -Etapa aguda: hemocultivo -Etapa crónica: hemocultivo, cultivo de LCR, de medula
ósea o de liquido articular• Otros cultivos: Biopsia hepática, ganglio linfático, líquido peritoneal , liquido sinovial , pus de abscesos
• En áreas endémicas de B.abortus y B.suis se realiza serología (aglutinación en tubo); también puede detectarse Ac por ELISA
• La identificación de la especie se lleva acabo mediante: Pruebas bioquímicas (Ej.: oxidasa positiva) Crecimiento en colorantes (fuscina para B.abortus y B.melitiensis ,
tionina para B.suis y B.melitiensis) Aglutinación con antisueros específicos
Elisa
Haemophilus spp.
GÉNERO HAEMOPHILUS• Cocobacilo Gram negativo• Anaerobio facultativo• Exigentes nutricionalmente: requieren factor X (hemina) y factor
V (NAD o NADP) para crecer• Oxidasa positivos• Catalasa positivos (H.ducreyi es catalasa negativa) • Reservorio: humano• Transmisión: La portación faríngea de Haemophilus influenzae b
es importante en la transmisión que se produce por gotitas aéreas o por contacto directo con secreciones.
Desarrollo en agar chocolate
Haemophilus influenzae: Patogenicidad
Adhesinas:• Fimbrias: Colonización de nasofaringe• OMP (proteínas de membrana externa): P1 y P2. Generan Ac prtectores• LOS (Lipooligosacárido): asociado a la inflamación. Genera Ac protectores
Cápsula: (Fosfato de polirribitol)Las cepas que no poseen cápsula se denominan no tipificables. El polisacárido capsular permite definir 6 serotipos: el tipo “b” produce el 95% de las enfermedades invasivas.Los anticuerpos anti-cápsula son protectores. Los anticuerpos frente a la cápsula suponen un estímulo importante de la fagocitosis bacteriana y la actividad bactericida mediada por el complemento. Estos anticuerpos se desarrollan como consecuencia de una infección natural, la vacunación con PRP purificado, o la transferencia pasiva de anticuerpos maternos.
IgA proteasa: degrada IgA de mucosasNeuraminidasa
Haemophilus influenzae: Manifestaciones clínicas
H.influenzae
Nocapsulado
Neumonía, sinusitis, otitis media,conjuntivitis
Capsulado
Meningitis bacteriana purulentaNeumoníaEpiglotitisCelulitisArtritis sépticaBacteriemia con foco oculto
üH. Influenzae “no tipificables” o “no capsulados” son oportunistas.
Haemophilus influenzae: Diagnóstico
• Toma de muestra• Microscopía: se observan cocos o cocobacilos gramnegativos• Cultivo: se realiza en AGAR CHOCOLATE• Pruebas bioquímicas• Detección de Ag capsulares, principalmente del grupo b •
Haemophilus influenzae: Vacunación
La vacunación activa con vacunas conjugadas con PRP (antígeno capsular purificado) permite prevenir la mayoría de las infecciones por Haemophilus influenzae tipo b
Haemophilus ducreyiEs el agente etiológico de la enfermedad de transmisión sexual: chancro blando o chancroide , caracterizada por una pápula dolorosa a la palpación con una base eritematosa que se transforma en una ulceración dolorosa con linfadenopatía asociada
Factores de virulencia:üCitotoxinaüFimbriasüLOSüHemolisina
Haemophilus ducreyi: DiagnósticoClínico: lesión genitalToma de muestra MicroscopíaCultivo (H. ducreyi requiere que el microbiólogo investigue específicamente esta bacteria puesto que su recuperación exige técnicas especiales de cultivo)Pruebas bioquímicas: Factor X + Factor V - Catalasa - No fermenta: glucosa, sacarosa, manosa, lactosa
NEISSERIA
• Diplococos Gram negativos con requerimientos exigentes de crecimiento
• Aerobios• Oxidasa positivos• Generan ácido por oxidación de hidratos de carbono• Reservorio humano exclusivo• Muchas especies son flora habitual
• Dos especies patógenas: • Neisseria meningitidis• Neisseria gonorrhoeae
Neisseria spp.
Neisseria meningitidisEPIDEMIOLOGÍA• Coloniza nasofaringe de personas sanas• Es la segunda causa de meningitis en adultos• Transmisión: por aerosolización de las secreciones• La incidencia más elevada en niños menores de 5 años, en personas
que viven en instituciones cerradas y en pacientes con defectos en los últimos factores del complemento
ENFERMEDADESMeningitis: inflamación purulenta de las meninges; elevada tasa de mortalidad excepto con tratamiento precoz Meningococemia: infección diseminada caracterizada por trombosis de pequeños vasos sanguíneos y afectación multiorgánicaNeumonía: forma más leve, caracterizada por bronconeumonía en sujetos con enfermedad pulmonar de base
Neisseria meningitidisFACTORES DE VIRULENCIASOBREVIVE DENTRO DE LOS PMN Y LOS DESTRUYE
• FIMBRIAS Y PILI: permiten la colonización de la nasofaringe• PROTEÍNAS DE MEMBRANA EXTERNA: Clase 1 a 5• LOS: endotóxico, es antigénico• IgA PROTEASA• CÁPSULA: antifagocitaria. Se han descripto 12 serogrupos: A,
B, C, H, I, K, L, X, Y, Z, 29 E, W135.• A, B, C, Y y W135 son lo más asociados a enfermedad• Existen VACUNAS contra cápsula A, C, AC y ACYW135• Cápsula B no es inmunogénica, por ello las vacunas se
realizan con proteínas de membana externa • Recordar reacción cruzada grupo B con K1 de E.coli
Neisseria meningitidis: Diagnóstico
• Toma de muestra: LCR, hemocultivo • Microscopia: Gram• Cultivo: Agar sangre, agar chocolate, medio de Thayer Martin• Pruebas bioquimicas
• Oxidasa positivo• Generan ácido a partir de gucosa y maltosa
• Pruebas de detección rápida de antígenos capsulares • PCR
Neisseria gonorrhoeaeENFERMEDADESLas infecciones están limitadas a las superficies mucosas con células epiteliales columnares (uretra, cérvix, recto, faringe, conjuntiva); no en vagina (células escamosas) excepto en prepúberes, en quienes puede producir vulvovaginitis
Gonorrea: Enfermedad de transmisión sexual, caracterizada por secreción purulenta en la localización afectada (p. ej., uretra, cuello del útero, epidÍdimo, próstata, ano)Infecciones diseminadas: diseminación de la infección desde el aparato genitourinario a través de la sangre Oftalmía neonatal: infección ocular purulenta adquirida por el neonato al pasar por canal de parto
Neisseria gonorrhoeaeFACTORES DE VIRULENCIA:• Pili, proteínas PorB y Opa: Intervienen en la fijación y la
penetración en las células huésped• LOS: Endotoxina.• Vive dentro de los pmn y pueden pasar a sangreEPIDEMIOLOGÍA:• Afecta exclusivamente al ser humano• Es la ETS mas frecuente luego de Chlamydia• Existe subregistro • El principal reservorio son las personas asintomáticas• Alta incidencia en mujeres de 15 a 19 años y en varones de 20 a
24 años; en personas con múltiples parejas sexuales• Las mujeres con infecciones asintomáticas tienen alto riesgo de
desarrollar enfermedad pélvica inflamatoria y gonococcia diseminada
Bordetella pertussis
Bordetella pertussisAGENTE ETIOLÓGICO DE LA TOS CONVULSA
• Bacilo GRAM NEGATIVO• Aerobio estricto• Fastidioso• Reservorio: HUMANO
Afecta la vía aérea superiorColoniza las cilias del epitelio respiratorioSe disemina por contigüidad
Bordetella pertussis
1) Colonización Enfermedad del tracto respiratoriosuperior: Fiebre y tos. La bacteria puede aislarse de nasofaringe
2) ToxemiaTos seca, prolongada y paroxística. Excesiva producción de mucus y vómitos. Estridor característico
• Hemaglutinina filamentosa• Toxina pertussisOtros 2 tipos de adhesinas, 2 tipos de fimbrias y pertactina
• Adenilatociclasa invasiva• Toxina letal• Citotoxina traqueal• Toxina pertussis• LPS
Tos convulsa: Presenta 2 estadíos:
Factores de patogenicidadHEMAGLUTININA FILAMENTOSA (HAF)• Estimula la fagocitosis por PMN• Forma estructuras filamentosas en la superficie celular. Une residuos de galactosa de sulfátidos presentes en gran cantidad en la membrana de las células ciliadas.
• Mutaciones en su expresión reducen la capacidad para colonizar• Anticuerpos anti-HAF protegen contra la infección.
TOXINA PERTUSSIS (TP)• Es un hexámero (S1, S2, S3, dos S4 y S5) que puede actuar como adhesina y como toxina. Estimula la fagocitosis por PMN
• Toxina tipo A-B (A=S1 y B=S2 a S5)• S2 y S3 funcionan como adhesinas: S2 se une a un glicolípido de las células ciliadas; S3 se une a gangliósidos que se encuentran principalmente en células fagocíticas
• S1 es el componente A, que tiene actividad ADP-ribosilante.• Ac anti-componentes de la toxina previenen la colonización en células ciliadas y protegen de la infección.
Factores de patogenicidadADENILATOCICLASA INVASIVA• Produce AMPc directamente sólo en células eucariotas• Actúa localmente reduciendo la fagocitosis• Sólo es efectiva cuando se une a calmodulina
CITOTOXINA TRAQUEAL• Fragmento de peptidoglicano que se libera. • Es tóxica para las células epiteliales ciliadas y estimula la liberación de IL-1 (fiebre)
LPS• Es heterogéneo, según la cantidad de fosfatos en la molécula lipídica• 2 tipos de LPS:
– Con Lípido A : no pirogénic – Con Lípido X: pirogénico. Su Ag O es un potente adjuvante
Complicaciones principales de la Tos Convulsa
• Infecciones secundarias• Otitis media• Neumonía
• Daño neurológico ireversible por edema, hemorragias, émbolos en cerebro
Diagnóstico de Tos convulsa
Hisopado faríngeo o aspirado nasofaríngeo• Cultivo en Bordet Gengou (5-7 días)• IFD en la muestra
• Linfocitosis
Tos convulsa: Vacunas Según el Ministerio de Salud, se aplica:• A los 2, 4 y 6 meses: con la VACUNA PENTAVALENTE (DTP-HB-Hib: difteria, tétanos,
Tos convulsa, Hepatitis B, Haemophilus influenzae b)• A los 18 meses: con la VACUNA CUÁDRUPLE (DTP-Hib: difteria, tétanos, Tos
convulsa, Haemophilus influenzae b)• A los 6 años: con la VACUNA TRIPLE BACTERIANA CELULAR (DTP: difteria, tétanos,
Tos convulsa)• A los 11 años: con la vacuna TRIPLE BACTERIANA ACELULAR (dTpa: difteria,
tétanos, Tos convulsa)• Durante el embarazo: con la vacuna triple bacteriana acelular a partir de la semana
20 de gestación.• A puérperas que no se hayan vacunado durante el embarazo o en el posparto
inmediato.• Al personal de salud que presta cuidado a niños menores de un año.• A convivientes de prematuros menores de 1500 gramos.
Legionella pneumophila
Legionella pneumophila• Bacilo Gram negativo• Flagelado• Aeróbico• Patógeno intracelular facultativo• Causa infecciones oportunistas• Está presente en el agua y en el medio ambiente• Reservorio ambiental en amebas y protozoarios
Legionella pneumophila• Generalmente se adquiere por respirar vapor de agua que contiene las
bacterias. El vapor puede provenir de bañeras o duchas calientes o de unidades de aire acondicionado en edificios grandes.
• Las bacterias no pasan de una persona a otra.• Produce enfermedad en ancianos e inmunocomprometidos
• LEGIONELOSIS Neumonía necrotizante severa multifocal
• FIEBRE DE PONTIAC: Enfermedad febril no pulmonar
Legionella pneumophila: Diagnóstico
Cultivo en medios selectivos (Agar BCYE)
IFD: para detectar antígenos de Legionella en muestras clínicas. Se Ac monoclonales unidos a fluoresceína.
Hibridización molecular con sondas específicas
Género Bacteroides
Género Bacteroides • Bacilos Gram negativos, anaerobios no formadores de
esporas
• Principal componente de la flora habitual gastrointestinal, vaginal y bucal en los mamíferos
• En el intestino del huésped juegan un papel importante en el procesamiento de las moléculas complejas en otras más simples
• Se han encontrado concentraciones tan altas como 10 10 -1011 células por gramo de heces humanas
• Bacteroides es generalmente resistente a una amplia variedad de antibióticos
Bacteroides fragilis
• Aunque representa sólo el 1-2% de la flora normal, es la especie aisladas en el 81% de las infecciones clínicas anaeróbicas
• No es invasivo, pero puede producir infecciones intraabdominales en caso que la pared de la mucosa del intestino se altere (cirugía gastrointestinal, apendicitis perforada o gangrenosa, úlcera perforada, diverticulitis, traumatismo, y enfermedad intestinal inflamatoria)
• El modelo actual para el desarrollo de estas infecciones abdominales se basa en el concepto de sinergia
Bacteroides fragilis• Después de la interrupción de la pared intestinal, la flora normal se
infiltra en la cavidad peritoneal normalmente estéril, y durante la etapa temprana, aguda de la infección (aprox. 20 hs), los aerobios (ej, E.coli) son los miembros más activos de la infección, destruyendo el tejido y reduciendo el potencial de oxido-reducción
• Cuando el oxígeno ha disminuído, se crean las condiciones ideales para la replicación de los anaerobios, y los Bacteroides comienzan a predominar durante la segunda etapa, crónica de la infección
• Los Bacteroides contribuyen al desarrollo de una infección sinérgica de tres maneras:
• Estimulando la formación de abscesos, • Por reducción de la fagocitosis por leucocitos polimorfonucleares, e • Inactivación de los antibióticos por beta-lactamasas
Factores de virulencia:
• Cápsula: antifagocitaria. Estimula una respuesta mediada por células T
• LPS • Fimbrias: adhesión• Enterotoxinas:rompe unión entre células
epiteliales del intestino• Exoenzimas
Diagnóstico
• Toma de muestra: es importante el medio de transporte para conservar los anaerobios y la correcta elección de la metodología (Ej. Punción-aspiración)
• Microscopía• Cultivo: medios complementados con bilis y en atmósfera anaerobia