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BACTERIOLOGIA - CAPITULO DIECIOCHO

BORDETELLA Y HAEMOPHILUS  

Dr Abdul Ghaffar

Traducido por : Dr. en C. Paula Figueroa-Arredondo

VA EL CAPÍTULO 19

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DR PAULA FIGUEROA

OBJETIVOS DE ENSEÑANZA

Conocer la morfología y  fisiología general de estos microorganismos

Conocer la epidemiología y los síntomas clínicos.

Comprender los mecanismos de patogénesis.

Bordetella pertussis Es el único microorganismo con significancia clínica dentro de este género; causa la tosferina en niños menores de cinco años. Sin embargo, un microorganismo estrechamente relacionado, B. parapertussis puede causar también una forma más leve de bronquitis. B. bronchosepticus, otro miembro del género Bordetella, es el agente causal de enfermedades respiratorias en gatos y porcinos, pero puede causar síntomas broncopulmonares en individuos severamente inmunosuprimidos.

Bordetella pertussis

Morfología y fisiología
B. pertussis es un Gram negativo, cocobacilo, (barra corta), inmóvil, es un aeróbio estricto, extremadamente pequeño. A comparación de otra especie de Bortdetella , B. pertussis no crece en medios comunes de laboratorio y se puede distinguir de B. parapertussis en que B. Pertussis es oxidasa positivo pero ureasa negativo, mientras B. parapertussis es oxidasa negativo y ureasa positivo. B. bronchosepticus es positivo para ambas enzimas.
 

Pertussis en los EEUU, 1940-1999 CDC

Este niño tiene la enfermedad por pertussis. Es difícil para él dejar de toser y aspirar aire. Espasmos de tos con un sonido tipo "grito" subsecuente a la tos, es típico. El sonido significa que el niño trata de recobrar el aliento antes de la siguiente ronda de tos © WHO.

Epidemiología y sintomatología

La mayor parte de los pacientes con tosferina son menores de un año aunque niños más grandes también pueden contraer la enfermedad. La severidad de esta enfermedad también está relacionada con la edad. El organismo, contenido en gotitas de aerosol, gana acceso vía aspiración y coloniza las células del epitelio ciliar de los bronquios.  Después de un período de incubación que va desde una semana a 10 días, aparecen los síntomas leves como rinitis, tos y estornudos (etapa catarral) que dura 1-2 semanas. La proliferación extensiva del microorganismo, compromete la función ciliar y se acompaña por un incremento en la frecuencia y la intensidad de los síntomas. Esto lo lleva a la etapa  paroxística, caracterizada por paroxismos de tos seguida de una prolongada y penosa inspiración jadeante (como un grito). La tos, que es recurrente a intervalos variables y a menudo cada pocos minutos, puede durar 2-3 semanas. Dicha tos interfiere con la ingestión oral y al tragar el moco este puede inducir vómito, dando como resultado una severa deshidratación y pérdida de peso. La hipóxia que producen los ataques prolongados puede conducir a espasmos, encefalopatía hipóxica o coma. Los episodios de tos disminuyen lentamente y hay recuperación gradual en unas 3-16 semanas (etapa convaleciente). Entre las complicaciones secundarias están: pulmonía (debida a B. pertussis u otros patógenos bacterianos), otitis media, prolapso y meningo-encefalitis rectales.

Patogénesis

Los síntomas que acompañan a la infección, se deben a muchos factores. Además de su adherencia y crecimiento sobre las células ciliadas, el microorganismo produce un número de exotoxinas las cuáles contribuyen a que se presenten los síntomas.

Toxina de Pertussis (pertusígeno)

La toxina pertussis es una AB-exotoxina en forma de oligopéptido y es la causa principal de pertussis (tos anormal). Causa la linfoocitosis de células T y tiene  propiedades adyuvantes. También causa hipoglucemia, incremento en la síntesis de IgE, e incremento de histamina y sensibilidad a la  endotoxina. El microorganismo inhibe muchas de las funciones del leucocito, incluyendo la quimiotaxis, fagocitosis y el estallido respiratorio y desacopla la función asesina de las células NK. Contribuye también a la unión bacteriana con las células epiteliales ciliadas. Ejerce muchos de sus efectos por adición covalente de ADP-ribosa a la proteína Gi que es una proteína de unión al GTP y de este modo previene la desactivación de la adenil ciclasa. Esto tiene como resultado la acumulación de altas cantidades de AMPcíclico, lo que conduce a un aumento en la secreción de moco e interviene con muchas funciones celulares.

Toxina de adenilato ciclasa

Esta exotoxina penetra las células huésped, se activa por calmodulina y cataliza la conversión de ATP a AMPcíclico. Como el pertusígeno, también inhibe las funciones del fagocito y de las células  NK. Sin embargo, en contraste con pertussigen, el aumento del AMPcíclico causado por esta toxina, es de corta duración.

Citotoxina traqueal

Esta es una molécula parecida al peptidoglicano (en forma de monómero) que se une con las células epiteliales ciliadas y así interfiere  con el movimiento ciliar. A concentraciones altas, es causa de efusión y destrucción de la célula epitelial ciliada. La destrucción de estas células contribuye al cuadro de la enfermedad causada por pertussis.

Toxina dermonecrotica (termo-lábil)

La toxina dermonecrótica es un fuerte vasoconstrictor y causa isquemia y extravasación de leucocitos y conjuntamente con la citotoxina traqueal, causa necrosis del tejido de la traquea.

Hemaglutinina filamentosa (aglutinógenos)

No son exotoxinas sino son lipo-oligosacáridos asociados con filamentos, que están implicados en la unión del microorganismo con las células epiteliales ciliadas. Los anticuerpos formados contra estas moléculas son protectores, probablemente previenen la adherencia bacteriana.

Lipopolisácaridos (LPS)

Como el LPS de otras bacterias Gram negativas, estas endotoxinas causan varios efectos fisiopatológicos. Cuándo se liberan en relativamente grandes cantidades seguidas de la lisis celular bacteriana, causan choque irreversible y colapso cardiovascular. En cantidades más pequeñas, activan una variedad de mediadores de la inflamación (TNF, IL1, IL6, prostaglandinas, etc.) y genera productos de la activación del complemento.

Diagnóstico

Los síntomas son característicos. El diagnóstico de laboratorio se hace obteniendo una aspiración nasofaríngea con cultivo primario en el medio de Bordet-Gengou (agar papa-glicerol-sangre). El crecimiento se inhibe con peptonas, ácidos grasos insaturados, sulfuros, etc. que son componentes que se encuentran en medios ordinarios. El microorganismo crece en forma de colonias transparentes hemolíticas y muy pequeñas. Se puede distinguir serológicamente de  B. parapertussis y B. Bronchosepticus.

Prevención y tratamiento

Una vacuna bacteriana, constituida de células muertas completas, se administra normalmente en forma de un combinado de DPT. También está disponible una vacuna libre de células, consistente de hemaglutinina filamentosa y pertusígeno, ésta se recomienda como refuerzo de las vacunaciones. La eritromicina es actualmente el antibiótico de elección.

 

VIDEO
Bebé con pertussis
Niño con pertussis
Pequeñín con pertussis
Niño con pertussis
Cortesía del Departamento de Servicios de Sanidad de California y Nevada Health 2000,  División de la Salud del Estado de Nevada y la Coalición de la Acción de la Inmunización
Video verdadero

HAEMOPHILUS

El género Haemophilus contiene muchas especies pero H. influenza  es el patógeno más común. Otras especies de Haemophilus de  importancia clínica en humanos immuno-competentes son H. ducreyi (causa chancroide: una ETS), H. influenzae aegyptius (que está asociado con conjuntivitis y la fiebre púrpura brasileña) y H. parainfluenzae (una causa rara de neumonía y endocarditis). Hay varias especies de Hemophilus que son flora normal, pero pueden ser patógenos en huéspedes immuno-comprometidos. La cepa capsulada de H. influenza ( tipo B) es la más virulenta, aunque algunas cepas no-encapsulados (no tipificables) también son patógenas.

Haemophilus influenzae

Morfología y fisiología

H. influenza es un bacilo pequeño, Gram negativo, que puede crecer en agar chocolate (sangre calentada) y requiere para su crecimiento de un medio que contenga hemina (el factor X) y nicotinamida adenina dinucleótido (NAD⁺: factor V). Su crecimiento se ve aumentado por altas concentraciones de CO₂ (5%). No crece en agar sangre normal. El requerimiento del factor V y el factor X es útil para poder distinguir entre H. influenza que requiere ambos, H. Parainfluenzae que requiere solamente el factor V y H. ducreyi que requiere solamente el factor X . Los H. influenza se dividen en varias cepas sobre la base de sus polisacáridos capsulares (a-f) o bien por la ausencia de cápsula (y se reporta no-tipificable).

Epidemiología y sintomatología

H. influenza causa una variedad de síntomas clínicos, algunos de los cuales pueden depender de la presencia de la cápsula bacteriana. Hasta que hubo disponibilidad de la vacuna de Hib, la cepa de H. influenza tipo-B fué la causa principal de meningitis en niños entre 6 meses y 5 años de edad, aunque niños más grandes, adolescentes y adultos también pueden ser infectados. La infección causa inicialmente abundante líquido nasal, fiebre de bajo grado y dolor de cabeza (1-3 días). Debido a su naturaleza invasiva, el microorganismo entra a circulación y cruza la barrera hemato-encefálica,  que resulta en una rápida progresión a meningitis (tortícolis con rigidez del cuello), convulsiones, coma y muerte. El tratamiento oportuno puede prevenir el coma y la muerte, pero el paciente aún puede sufrir de sordera y atraso mental. H. influenzae tipo b, también pueden causar artritis séptica, conjuntivitis, celulitis y epiglotitis, ésta última resulta en obstrucción de vías aéreas altas y asfixia. Los H. influenza de otros tipos pueden causar algunos de los síntomas antes listados, aunque raramente. Las cepas no tipificables de H. influenza son la segunda causa más común de otitis media en niños pequeños (después de Streptococcus pneumoniae). En adultos, estos microorganismos causan neumonía, especialmente en individuos con otras infecciones pulmonares fundamentales. Estos microorganismos también causan sinusitis aguda o crónica en individuos de todas las edades.

Esta niña tiene la cara hinchada debido a la infección de Hib. El tejido bajo la piel que cubre la mandíbula y la mejilla se encuentra infectado. La infección se disemina en toda la cara y probablemente se encuentra muy enferma.  Cortesía de Proyecto de Inmunización Infantil, S. Paul, MN

  Patología gruesa de una endocarditis subaguda bacteriana que implica válvula mitral. El ventrículo izquierdo del corazón se ha abierto para mostrar las vegetaciones de fibrina en la válvula mitral, debidas a la infección con Haemophilus parainfluenzae. Autopsia. CDC/DR. Edwin P. Ewing, Hijo. epe1@cdc.gov

Patogénesis

El mecanismo exacto de la patogénesis no se conoce pero la presencia de cápsula, misma que es anti-fagocítica, es un factor principal en la virulencia. El H. Influenzae tipo b, es una cepa más invasiva y patógena que otras. El lipopolisacárido es responsable del proceso inflamatorio. Estos microorganismos también producen la proteasa específica para IgA1 que puede actuar favoreciendo la colonización de la mucosa.

Diagnóstico

El diagnóstico presuntivo se basa en la historia y el examen clínicos y en los síntomas físicos. Los hemocultivos son positivos en más del 50% de los pacientes sintomáticos, excepto en aquellos que tienen conjuntivitis. El fosfato de poliribitol (PRP), un componente del polisacárido capsular está presente en el suero, el fluido cerebro-espinal (CSF) y la orina concentrada de más del 95% de los casos de  H. influenzae-b. El cocobacilo Gram-negativo se puede encontrar en el CSF en más del 80% de casos con meningitis. Algunas veces la tinción de Gram preparadas a patir de estos líquidos corporales pueden ser útiles en el diagnóstico rápido de artritis séptica y enfermedades de vías respiratorias bajas.

Tratamiento y prevención

A menos que el tratamiento se inicie de inmediato, las meningitis y epiglotitis por H. influenzae-b son casi 100% fatales. Debido a la resistencia común a la ampicilina y alguna resistencia al cloramfenicol, la cepfalosporina, un antibiótico que penetra la barrera hemato-encefálica, es el antibiótico de  elección en estos casos. Otras enfermedades causadas por este microorganismo se pueden tratar con ampicilina (ya que es susceptible) o elegir entre trimetroprim-sulfametoxazol, tetraciclina y cefaclor.

La vacuna Hib-C que consiste del PRP capsular conjugado con el toxoide tetánico ha sido utilizada exitosamente para proporcionar protección y es parte del esquema de vacunación recomendado.

Haemophilus ducreyi

Es la causa significativa de úlceras genitales (chancroide) en Asia y África, aún se ve pero es menos frecuente en los Estados Unidos. Su incidencia es de aproximadamente 4000-5000 casos por año con concentraciones humanas que se encuentran en California, Florida, Georgia y Nueva York. La infección es asintomática en mujeres pero mas o menos a una semana luego de la transmisión sexual a un masculino, causa en los genitales o el área periférica, una pápula de apariencia tierna, con base eritematosa. La lesión progresa hasta convertirse en una úlcera dolorosa con linfadenopatía inguinal. La lesión (chancroide) de H. ducreyi  se distingue de una lesión sifilítica (chancro) en que es una lesión comparativamente mas leve. Este microorganismo es más fastidioso que H. influenza pero puede crecer en agar chocolate, suplementado con IsovitaleX en atmósfera de CO₂ de entre el 5y10% y su crecimiento es detectable entre 2 y 4 días.

Haemophilus influenzae aegyptius

Esta bacteria, previamente conocida como H. aegyptius, es un microorganismo oportunista que causa una enfermedad pediátrica que puede resultar fulminante (fiebre púrpura brasileña) caracterizada por una conjuntivitis inicial, seguida de un inicio agudo de fiebre, acompañado por vómito y dolor abdominal. Subsecuentemente, el paciente desarrolla petequia, púrpura, choque y puede enfrentar la muerte. La patogénesis de esta infección se conoce muy poco. Las condiciones de crecimiento para este organismo son las mismas que para H. influenza.

  Regreso a la Sección de Bacteriología de Microbiología e Immunología On-line

Favor de reportar cualquier problema al  Richard Hunt