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UNIDAD III: Bacteriología Especial

UNIVERSIDAD DE ORIENTE�NÚCLEO BOLÍVAR�DPTO. DE PARASITOLOGÍA Y MICROBIOLOGÍA

PROFESORES:

Ixora Requena de Castillo (Coordinador)

María Alejandra Romero

Rosa María Tedesco

Nilda Rivas

Armando Guevara

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Prof. Armando Guevara P.

Microbiólogo Clínico-Epidemiólogo

Género Haemophilus

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Características Microbiológicas

Bacilos Gram negativos, anaeróbicos facultativos
Pleomórficos (coco bacilos y filamentos largos)
Tamaño: 0,4 μm (a) x 1 μm (l)
Inmoviles
No esporulados
Parásitos obligados de humanos
Se aislan de tracto respiratorio superior, boca, vagina, intestino

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Principales especies

Especies	Enfermedad que producen
H. influenzae	Neumonía, sinusitis, otitis, meningitis, epiglotitis, celulitis, bacteriemia
H parainfluenzae	Bacteriemia, endocarditis, infecciones oportunistas
H. aegyptius	Conjuntivtis
H. ducreyi	Chancroide o chancro blando
H. haemolyticus	Infecciones oportunistas
H. parahemolyticus	Infecciones oportunistas

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Características Microbiológicas�

Algunas especies requieren factores de crecimiento presentes en la sangre como factor X (Hematina) y factor V (dinucleótido de dicotinamida adenina).
Membrana externa posee proteínas propias de especie
Algunas especies poseen una capsula constituida por polisacáridos

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Características Microbiológicas

Especie mas importante para el humano: H. influenzae.
H. influenzae: parásito obligado del humano.
Coloniza el tracto respiratorio superior durante los primeros meses de vida

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Factores de Virulencia de H. influenzae

Fimbrias o Pilis (adhesión)
Polisacárido capsular (Capsula)
Lipopolisacárido (endotoxina)
Proteínas de la membrana externa
Proteasas de Ig A humanas

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Factores de Virulencia de H. influenzae

Fimbrias o Pilis	Intervienen en la adherencia a los tejidos
Polisacárido capsular (cápsula)	De acuerdo a la presencia o ausencia de capsula se puede dividir en capsulado (serogrupos a,b,c,d,e,f) y no capsulado (no aglutinable con sueros específicos o no tipificable). La presencia de capsula se asocia con mayor virulencia. Antes de la introducción de la vacuna, H. influenzae del tipo b era el responsable de mas del 95% de las infecciones por este género. La capsula de H. influenzae del tipo b está compuesta por polímeros de ribosa, fosfato y ribitol llamado fosfato de polirribitol (RPR).
Lipopolisacárido	Acción endotóxica e inflamatoria.

Fimbrias: son proyecciones filamentosas de la superficie bacteriana que constituyen uno de los principales factores de adherencia. La mayoría de las cepas aisladas de LCR poseen fimbrias.

En general la presencia de cápsula se relaciona con la mayor virulencia del microorganismo.

El serogrupo más frecuentemente aislado de sangre y LCR es el b en niños no vacunados. No obstante, otros serogrupos como e y f pueden también producir cuadros similares. Otros grupos causan infecciones oportunistas.

Aunque la cápsula de todos los serogrupos está compuesta por polisacáridos, el serogrupo b (polímero de ribosa, fosfato y ribitol RPR) es el más virulento.

Contra el RPR se forman anticuerpos, los cuales promueven la fagocitosis dependiente del complemento y la bacteriólisis in vitro. La erradicación de la bacteria requiere la cooperación de los anticuerpos, el complemento y la fagocitosis.

El Lipopolisacárido de H. i produce la reacción de Schwartzman, letal para el ratón, causa una respuesta febril en conejos y activa los linfocitos. En modelos animales contribuye a la capacidad del microorganismo para invadir la mucosa nasal. Los patrones electroforéticos del LPS pueden ser útiles para estudios epidemiológicos.

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Factores de Virulencia de H. influenzae

Lipopolisacárido	Acción endotóxica e inflamatoria.
Proteínas de la membrana externa	Antígenos potentes. Algunas cepas no capsuladas poseen unas proteínas de alto peso molecular expuestas en su superficie (HMW1 y HMW2) que median la adherencia a las células epiteliales.
Proteasa IgA	Dirigidas contra IgA1, facilitan la colonización de las superficies mucosas al interferir con la inmunidad humoral.

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Epidemiologia de la infección por H. influenzae

Son parásitos obligados de las mucosas de la especie humana. Pueden aislarse en el aparato respiratorio superior la boca, vagina y el intestino.

Epidemiología:

La especie humana es el único reservorio conocido de H i. La máxima incidencia de meningitis y otras enfermedades invasoras se produce entre los 6 a 7 meses de vida. Alrededor del 80% de los casos tienen menos de un año de edad. Posterior a la inmunización con vacunas conjugadas, la incidencia de la enfermedad invasora ha descendido más del 90% en todos los países en los que se administra la vacuna.

Sin embargo, la prevalencia de la enfermedad invasora por Hib continúa siendo elevada en la mayoría de los países en desarrollo dado el costo de la vacuna.

La vulnerabilidad natural a la infección por H.i serogrupo b depende de la edad. La mayoría de las infecciones graves producidas por Hib afectan a niños menores de 4 años. El título de anticuerpos bactericidas anticapsulares varía con la edad de la misma manera que lo hace la actividad bactericida del suero. El recién nacido posee anticuerpos anticapsulares procedentes de la madre frente a Hib, cuyo nivel desciende rápidamente y se mantiene bajo entre los 5 a 12 meses, edad en la que se registra la máxima incidencia de infecciones graves.

A partir del primer año de vida el nivel de anticuerpos asciende, de forma que a partir de los 2 años es ya superior al nivel neonatal y a los 4 años alcanza un título similar al del adulto.

En el calostro y la leche materna se ha demostrado la presencia casi constante de anticuerpos anticapsulares predominantemente de tipo IgA.

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Patogenia de la infección por H. influenzae

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Hi causa dos tipos de infecciones: agudas, potencialmente graves e invasoras, y crónicas, en las que parece desempeñar un papel oportunista.

Agudas: meningitis, y otras infecciones septicémicas como epiglotitis, celulitis, artritis, osteomielitis y neumonía.

Cepas no capsuladas se asocian a bronquitis crónica, EPOC, sinusitis, conjuntivitis, y otitis media. Suelen aislarse en las crisis agudas de infecciones respiratorias bajas de pacientes jóvenes con fibrosis quística.

En adultos desempeña un papel importante en la reagudización de la EPOC.

Después de la vacunación generalizada de la población infantil, con la vacuna conjugada anti-Hib, la mayoría de las infecciones invasoras son producidas por cepas no capsuladas (alrededor del 75%) y el resto por capsuladas b, e, f.

Las complicaciones de mayor importancia son: pérdida de la audición, alteraciones del lenguaje, retraso mental, anomalías motoras, convulsiones y alteraciones de la visión

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Enfermedades infecciosas asociadas con especies de Haemophilus
Enfermedad	Especies más frecuentes	Muestras
Meningitis	H. Influenzae tipo b	LCR, sangre
Epiglotitis		Sangre, secreciones laríngeas
Faringitis aguda,�laringotraqueobronquitis		Hisopado o secreciones laríngeas
Neumonía		Esputo, aspirados traqueales, lavados bronquiales
Bacteriemia		Sangre
Otitis media	H. influenzae no tipificable	Drenaje conducto auditivo,�miringotomía
Bronquitis	H. influenzae no tipificable	Esputo, aspirados traqueales, lavados bronquiales
Sinusitis aguda	H. influenzae no tipificable�H. parainfluenzae	Aspirado senos paranasales
Tracto genital,�obsétricas, perinatales	H. influenzae no tipificable�H. parainfluenzae	Uretrales, endocervicales, sangre, LCR
Conjuntivitis,�fiebre purpúrica brasileña	H. influenzae var aegyptus	Hisopado conjuntival
Endocarditis	H. parainfluenzae	Sangre
Chancro blando	H. ducreyi	Hisopado ulceral y endocervical, aspirado bubones

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Infecciones por H. aegyptius

Anteriormente era una especie aparte.
Por homología genética y fenotípica actualmente se denomina:

Haemophilus influenzae biogrupo aegyptius

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Infecciones por H. influenzae biogrupo aegyptius

Conjuntivitis aguda contagiosa (ojo rosado)	Conjuntivitis aguda muy contagiosa que se presenta en forma de brotes que afecta a personas que comparten toallas, pañuelos u otros objetos que entran en contacto directo con piel de la cara u ojos. El paciente presenta esclerótica de color rosado y secreción serosa o purulenta
Fiebre purpúrica brasileña	Cuadro clínico caracterizado por fiebre alta, dolor abdominal, vómitos, petequias/púrpura, shock hipovolémico, muerte. Inicialmente se presentó en forma de brotes, posteriormente en forma de casos aislados. Descrita solo en Brasil y Australia.

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Infecciones por Haemophilus ducreyi

Agente causal del chancro blando o chancroide
Infección bacteriana aguda de transmisión sexual caracterizada por lesiones ulcerosas localizada en región anogenital

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Epidemiología

Endémico Asia, África, Caribe
Reservorio: humano
Mas frecuente en hombres
Modo de transmisión: contacto directo
Puede ocurrir autoinoculación extragenital
Prevalencia en áreas endémicas: 23-56%

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Cuadro clínico

Período de incubación 1 a 14 días (mas frecuente de 3 a 5 días)
Inicia como pápulas o pústulas que se rompen y ulceran.
Ulceras de bordes irregulares,

blandos

Exudado necrótico amarillo grisáceo
Dolorosas
Adenopatías 10-70%

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Diagnóstico clínico

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Epidemiología
Clínica del paciente (manifestaciones clínicas)
Toma de muestra adecuada: dependerá del tipo de infección que presente el paciente

Diagnóstico de las infecciones por el género Haemophilus

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Coloración de Gram

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El cultivo se realiza en medios que contengan gran cantidad de nutrientes, entre ellos, factores X y V. Entre los medios de cultivo utilizados se encuentran el agar sangre y el agar chocolate. Después de 24 horas de incubación se pueden observar colonias transparentes (ligeramente opacas), redondas y convexas. A veces mucoides

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Para la identificación de las especies de Haemophilus se toman en cuenta su requerimiento de los factores X y V así como la fermentación de carbohidratos

Especie	Hemolisis	Factor X	Factor V	Glucosa	Sacarosa	Lactosa	Manosa
H. influenzae	–	+	+	+	–	–	–
H. parainfluenzae	–	–	+	+	+	–	+
H. haemoliticus	+	+	+	+	–	–	–
H. parahaemoliticus	+	–	+	+	+	–	–
H. segnis	–	–	+	+	+	–	–
H. paraphrohaemoliticus	+	–	+	+	+	–	–
H. ducreyi	+	+	–	–	–	–	–

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Una forma de identificar el género Haemophilus es utilizando el fenómeno de satelitismo, que consiste en el desarrollo o crecimiento de una especie de Haemophilus sólo alrededor de colonias de Staphylococcus aureus cuando se cultivan juntos en agar sangre.

La prueba consiste en inocular en forma de línea recta, una cepa de S. aureus, que produzca hemolisina, en una placa con agar sangre donde se haya inoculado previamente la cepa que se quiere identificar como Haemophilus

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La hemolisina de S. aureus lisará los hematies liberandose los factores X y V que serán utilizados por la especie de Haemophilus, que crecerá alrededor de las colonas de S. aureus. Esta prueba solo dá identificación a nivel de género.

Agar sangre

S. aureus

Colonias de

Haemophilus sp.

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H. influenzae necesita los factores X y V para poder crecer en los medios de cultivo in vitro. Una de las formas para identificar a este microorganismo es inocularlo en un medio sin estos factores y colocar luego, discos de papel de filtro, conteniendo factor X, factor Y y otro con ambos factores. H influenzae crecerá alrededor del disco que contiene ambos factores

Disco con

factor V

Disco con

Factor X

Disco con

Factores X y V

Crecimiento

bacteriano

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Prevención

Vacunación con vacuna conjugada con antígeno PRP capsular purificado

Prevención:

Actualmente se usa la vacuna conjugada. Fue una estrategia utilizada para aumentar la inmunogenicidad del polisacárido, se conjugó con proteínas portadoras que aumentan la memoria inmunogénica ligada a los linfocitos T.

Las proteínas empleadas son el toxoide tetánico, el diftérico (la más ampliamente estudiada como coadyuvante) y proteínas de membrana externa de N. meningitidis.

Cada una de esta vacunas conjugadas se distinguen por su proteína portadora, el tamaño del polisacárido, el tipo de unión polisacárido-proteína y la proporción de polisacárido-proteína.

Todas son bien toleradas y dan lugar a un alto grado de protección, aunque hay diferencias en su capacidad inmunógena.

Las vacunas conjugadas pueden administrarse al mismo tiempo y mezclada con la vacuna DPT acelular (difteria, tétanos, pertussis) desde los 2 primeros meses de vida. El calendario vacunal incluye 2, 4, 6 y 18 meses de vida.

La vacuna conjugada, además reduce la colonización por Hib.

El uso sistemático de las vacunas conjugadas disminuye la incidencia de la enfermedad invasora por Hib en más del 90% de los casos; sin embargo se han descrito fallos vacunales asociados en parte a la prematuridad o disminución de la inmunidad.

El aislamiento del LCR y/o la sangre de Hi en un niño bien vacunado requiere una investigación a fondo para determinar si se trata de un fallo vacunal o de una infección por otros serogrupos o bien de una cepa no capsulada.

En la enfermedad invasora por Hib se recomienda administrar rifampicina a todos los contactos familiares cuando conviven niños de 4 años o menores, incluyendo el propio enfermo y los adultos.

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Género Bordetella

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Cocobacilos Gram negativos
Disposición aislados o en parejas.
Aerobios estrictos
No fermentan los carbohidratos
Requieren nicotinamida para crecer en medios de cultivo
B. pertussis y parapertussis: Inmóviles

Características Microbiológicas

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Especies	Infección producida
B. pertussis	Tos ferina
B. parapertussis	Cuadros similar al anterior pero más leve
B.bronchiseptica, B. hinzii, B. holmesii, B. trematum, B. avium	Infecciones oportunistas

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Factores de virulencia

Adhesinas	Toxinas
Hemaglutinina filamentosa	Toxina pertussis
Pertactina	Adenil ciclasa/hemolisina
Toxina pertussis	Toxina dermonecrótica
Fimbrias	Citotoxina traqueal
	Lipopolisacárido

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Factores de virulencia

Adhesinas	Efecto biológico
Hemaglutinina filamentosa	Facilitan adherencia a células epiteliales traqueales mediante unión a receptores celulares (integrinas glucoprotéicas sulfatadas) y macrófagos (receptor CR3) induciendo fagocitosis mediada por el parásito. En la vacuola fagocítica evaden la respuesta inmunológica y se multiplican
Pertactina
Toxina pertussis	Amplifica la adherencia bacteriana ya que induce la expresión de receptores CR3.
Fimbrias	Efecto desconocido in vivo, pero se cree que participa en la unión a células del epitelio ciliado traqueal. Efecto inmunogénico

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Factores de virulencia

Toxinas	Efecto biológico
Toxina pertussis	Inactiva a la proteina inhibidora de la actividad de la adenilato ciclasa, ocasionando aumento del AMPc que a su vez ocasiona aumento de secreciones respiratorias y acumulación de estas en el tracto respiratorio. Inhibe la muerte por fagocitosis y la migración de los monocitos
Adenil ciclasa/ hemolisina	Aumenta niveles de AMPc intracelular. Inhibe quimiotaxis, fagocitosis y destrucción mediada por leucocitos
Toxina dermonecrótica	Se desconoce su papel en la enfermedad en humanos pero se presume que causa destrucción tisular localizada. En ratones causa vasoconstricción de vasos periféricos, necrosis tisular y muerte
Citotoxina traqueal	Forma parte del peptidoglicano. En bajas cantidades produce ciliostasis. En elevadas cantidades produce extrusión de células ciliadas. Inhibe síntesis de ADN impidiendo regeneración de células dañadas.
Lipopolisacáridos	Activan vía alterna del complemento

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Factores de Virulencia y Patogenia

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Epidemiología

Altamente contagiosa
90% de no vacunados se contagian
Transmisión de persona a persona
No hay portadores crónicos. La enfermedad se adquiere a partir de los enfermos
<7 años mas propensos a enfermedad
<2 años mayor número de muertes
Predomina en invierno

Epidemiología:

principal patógeno humano es B. pertussis

La tosferina es una enfermedad muy contagiosa y el 90% de los contactos no inmunizados de un caso índice resultan infectados.

Transmisión es de persona a persona, por la incapacidad del microorganismo de sobrevivir en el ambiente durante largos períodos de tiempo.

La enfermedad se adquiere por vía respiratoria al inhalar pequeñas gotitas respiratorias en forma de aerosoles.

No hay portadores crónicos de la enfermedad. Esta se adquiere a partir de los enfermos.

Los menores de 7 años son los más propensos a la enfermedad y en los menores de 2 años se produce el mayor número de formas letales.

Se han observado variaciones estacionales en la incidencia de la tosferina, predominando en los meses de invierno.

La vacuna protege de la enfermedad, pero no de la infección.

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Tosferina: presenta 4 períodos:

Incubación: 6-20 días. Media 10 días

Catarral: 1-2 semanas

Paroxístico: 1-4 semanas, accesos de tos

Convalescencia: semanas a meses

Nota: algunos autores consideran que la enfermedad tiene solo 3 períodos porque no toman en cuenta el período de incubación.

Período de incubación: 6-20 días. Media: 10 días.

Fase catarral: dura 1-2 semanas. indistinguible de las infecciones virales. Ejm catarro con rinorrea, tos leve, estornudos, conjuntivitis, malestar y lagrimeo. La infección es más transmisible durante la fase catarral, pero es posible el contagio hasta 3 semanas después del comienzo de la fase paroxística.

Fase paroxística: Dura 1-4 semanas. Se caracteriza por accesos de tos típicos de la enfermedad. Más frecuentes en la noche o tras algunos estímulos como el aire frío.

Se caracteriza por series repetitivas de hasta 50 cada 24 horas, de ataques de tos violenta, espasmódica, sin interrupción, que suele terminar con una inspiración violenta y prolongada acompañada de un silbidor o estridor característico.

Son frecuentes los vómitos poscríticos.

El típico estridor respiratorio se debe a la entrada rápida de aire en las vías respiratorias una vez que éstas han sido limpiadas las secreciones respiratorias por la tos. Es poco frecuente en los adultos.

También puede observarse apnea, convulsiones y cianosis.

Es típico la ausencia de fiebre, signos y síntomas sistémicos y faringitis.

Fase de Convalescencia: En esta fase los ataques paroxísticos van disminuyendo en número e intensidad. esta fase se prolonga de semanas a meses.

Complicaciones: infecciones bacterianas secundarias como neumonía, otitis media, aumento de la presión intracraneal, intratorácica e intraabdominal, hemorragias subconjuntivales, o esclerales, epistaxis, hernias, neumotórax, prolapso rectal.

En los adultos el síntoma característico de las tos ferina es la tos persistente que no responde a los tratamientos convencionales y se diagnostica incorrectamente como bronquitis.

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Epidemiología
Clínica del paciente (manifestaciones clínicas)
Toma de muestra adecuada

Diagnóstico

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Medio de Bondett-Gengou

Diagnóstico:

Clínico. En la fase catarral es difícil a menos que exista el antecedente de un contacto con un casos conocido de tosferina.

Fase paroxística se observa linfocitosis absoluta y relativa. Un recuento de linfocitos de 10 x 10⁹ /l en un niño con tos y apnea casi siempre indica tosferina.

La muestra más adecuada son las secreciones de la nasofaringe posterior recogidas mediante aspiración o por medio de un hisopo de alginato de calcio con mango flexible.

La muestra debe sembrarse inmediatamente o inocularse en un medio de transporte.

Las placas deben incubarse en un ambiente con alta humedad. Ya que la bacteria es propensa a la desecación. Las placas deben ser incubadas durante 7-12 días y observadas diariamente.

Si la muestra se toma en la fase catarral el porcentaje de aislamiento es aproximadamente de un 80%.

Otras técnicas diagnósticas: ID (especificidad variable y poca sensibilidad). Algunos autores la consideran como una técnica de detección sistemática.

PCR: es de utilidad pues son rápidas, sensibles y específicas; ya que al no haber estado de portador, todo ADN perteneciente a la bacteria es diagnóstico de la infección. Las regiones promotoras de la toxina pertúsica es la is481 e is1002.

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Redondas, 1 a 2 mm diámetro, semitransparentes en periferia, con aspecto de gotas de aceite

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Prevención

Prevención:

Los pacientes deben mantenerse en aislamiento respiratorio hasta una semana después de iniciar el tratamiento antibiótico.

La profilaxis antibiótica se recomienda en los contactos íntimos del pacientes, con eritromicina.

Vacunación:

Vacunas de Células Completas (bacterias muertas): contiene una alta concentración bacteriana obtenida por cultivo. Desventajas: las complicaciones y que la inmunidad suele desaparecer después de 5-10 años.

Vacunas Acelulares: Tiene un contenido más bajo de endotoxina, por lo que causa menos efectos secundarios. Su contenido antigénico es diferente y puede incluir de 1 a 5 antígenos. Todas contienen la toxina pertúsica, pero también puede incluir la hemaaglutinina, la pertactina, o las fimbrias tipo 2 y 3. Beneficios: Eficacia similar o superior a la de células muertas. protección duradera. y se ha combinado con éxito a los toxoides del tétano y difteria. Son bien toleradas por adultos y adolescentes.

Pauta de Inmunización: 2,4,6 y 18 meses, con una última dosis entre los 3 y 6 años de edad, utilizando siempre de la acelular. Algunos autores recomiendan una dosis de refuerzo a los 13-16 años para un contro, adecuado de la difteria.