Características Generales de las Enterobacterias - Enterobacteriaceae

La familia Enterobacteriaceae constituye un grupo grande y heterogéneo de bacterias Gramnegativas (De más de 30 géneros). Reciben su nombre por la localización habitual como saprófitos en el tubo digestivo, aunque se trata de gérmenes ubicuos, encontrándose de forma universal en el suelo, el agua y la vegetación, así como formando parte de la flora intestinal normal de muchos animales además del hombre.

                Escherichia coli, es microorganismo más prevalente de esta familia, es una bacteria prototípicas sometidas a estudio.

• ·         Grupo muy homogéneo de gamma Proteobacterias
• ·         Bacilos Gram negativos no esporulados
• ·         Anaerobios facultativos
• ·         Oxidasa negativo y Catalasa positivo
• ·         Fermentadores de azúcares: Ácido mixta (E. coli, Shigella, Salmonella) o
• ·         Butilenglicólica ( Enterobacter, Klebsiella, Serratia )
• ·         Productores de Toxinas ( Exo y Endotoxinas)
• ·         Indicadores de contaminación fecal ( Colimetría)
• ·         Importancia médica
• ·         Distribución universal en suelos, agua, plantas, frutos , animales….

·         Géneros representativos: Salmonella, Escherichia, Shigella, Proteus Serratia, Yersinia, Klebsiella, Enterobacter

Epidemiología: En los individuos hospitalizados e inmunodeprimidos (incluyendo pacientes alcohólicos y diabéticos), en especial los pacientes que reciben tratamiento antibiótico, hay colonización por  Enterobacteriaceae, además de en el tubo digestivo, en la orofaringe, el aparato genitourinario y la piel. Las infecciones por estas bacterias son frecuentes en estos contextos. La proporción de aislados resistentes a múltiples antimicrobianos, incluidos aquellos que producen B-lactamasas de espectro extendido, ha aumentado de forma ininterrumpida, de modo que casi todo los aislados nosocomiales, muchos de los aislados adquiridos en la comunidad, son ahora resistentes a varias clases importantes de antimicrobianos.

Estructura: Las enterobacterias poseen una estructura antigénica muy compleja. Mencionaremos los más importantes

• Antígeno O o somático, es parte de un lipopolisacárido que se encuentra en la pared celular. Este lipopolisacárido tiene tres fracciones:
• ·         Región uno: oligosacárido que contiene al Antígeno O.
• ·         Región dos: polisacárido central constante para un género determinado.
• ·         Región tres: dado por el lípido A, que constituye la endotoxina.
• Antígeno K o capsular, que está presente sólo en algunas bacterias capsuladas como Klebsiella pneumoniae y Escherichia coli.
• Antígeno Vi es un polisacárido que rodea a la bacteria sin llegar a ser una cápsula y es característico de algunas especies de Salmonella.
• Antígeno H o flagelar son proteicos, es específico de especie y está presente sólo en las especies móviles.
• Antígeno F o fimbrial: presente en las fimbrias. Son de naturaleza proteica

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Factores determinantes de Patogenicidad

·         La cápsula tiene propiedades de adhesinas y es antifagocítica

·         Las fimbrias permiten la adherencia a la célula huésped e impiden el barrido por las barreras mecánicas de defensa del organismo

·         Algunas especies producen exoenzimas como ureasa, gelatinasa, lipasa, desoxirribonucleasa, las cuales actúan permitiendo la sobrevida de la bacteria dentro del órgano afectado

·         Debido a que el hierro es indispensable para ciertas funciones de las bacterias, estos microorganismos producen aerobactinas que permiten la captación de hierro desde el medio

·         Todas las enterobacterias poseen el lipopolisacárido de pared, el cual tiene acción de endotoxina, la cual se libera al destruirse la bacteria

·         Exotoxinas: no todas las especies la producen. Sólo son producidas por las patógenas obligadas y poseen efectos específicos.

Enterobacterias Patógenas Oportunistas

Dentro de este grupo se incluyen aquellas especies que forman parte de la flora normal del hombre y los animales, están presentes en el suelo, el agua y las plantas. Producen infección cuando salen de su hábitat o hay alteraciones de las defensas locales. Los géneros oportunistas que con mayor frecuencia se aíslan de muestras clínicas son Escherichia, Klebsiella. Serratia, Enterobacter, Citrobacter, Proteus, Morganella, Providencia, etc.

Estas bacterias producen infecciones extraintestinales como infecciones urinarias, sepsis, meningitis, abscesos, neumonías, otitis, sinusitis, etc.

Escherichia

Dentro de género la especia de mayor importancia es Escherichia coli. E. coli se encuentra en número muy elevado en el contenido intestinal y tiene la capacidad de suprimir el crecimiento de microorgenismos proteolíticos debido a la liberación de bacteriocinas (colicinas), sustancias con acción bactericida, y están relacionado con la síntesis de vitamina K. Son fermentadoras de lactosa y móviles.

E. coli es el principal agente etiológico de infecciones urinarias tanto en pacientes internados como ambulatorios ya que posee fimbrias capaces de adherirse al epitelio urinario y colonizarlo. Produce además peritonitis, abscesos, meningitis, endocarditis, neumonías nosocomiales, etc.

Klebsiella

Éste género está muy extendido en la naturaleza, en la tierra, en el agua, polvo, leche, alimentos. También se las ve como organismos saprófitos de las vías respiratorias y del tracto digestivo del hombre y los animales.

Son microorganismos capsulados, inmóviles, fermentadores de lactosa, que fermenta la glucosa mediante la vía de fermentación del 2-3 butanodiol al igual que los del género Enterobacter.

Dentro de este género, la especie más importante es K. pneumoniae. Es la especie tipo y produce infecciones urinarias, respiratorias y sepsis, siendo frecuentemente involucrada en brotes de infecciones hospitalarias. En algunos hospitales Klebsiella ha desplazado a  E. coli como agente etiológico de infecciones intrahospitalarias. Existen dos subespecies, Klebsiella rhinoescleromatis y K. ozaenae que se relacionan con otitis y rinitis de olor fétido con destrucción granulomatosa de la nariz y la faringe.

Proteus

Éste género está muy difundido en la naturaleza, se lo encuentra en el suelo, agua, aguas servidas, materiales de animales en descomposición, tracto intestinal del hombre, etc. Juega un papel importante en la descomposición de los cadáveres.

Se presenta con flagelos perítricos muy abundantes que hacen que “hormiguee” sobre la superficie de un medio sólido de cultivo. Dentro del género Proteus las especies más importantes son  P. mirabilis y P. vulgaris

Estos microorganismos son lactosa negativos y son productores de ureasa, factor de patogenicidad en la producción de infecciones urinarias ya que esta enzima desdobla a la urea (muy abundante en la orina), en amoníaco y dióxido de carbono. El amoníaco es tóxico para las células con lo que se produce la irritación del epitelio urinaria.

Shigella

Incluye 4 especies pertenecientes a 4 grupos serológicos O:

Grupo A: S. dysenteriae

Grupo B: S. flexneri

Grupo C: S. boydii

Grupo D: S. sonnei

Estas bacterias son todas inmóviles. Producen diarrea relacionada con la ingestión de agua y alimentos contaminados con materia fecal, pudiendo transmitirse además de persona a persona por la vía ano-mano-boca. Luego de ingerida, la bacteria se adhiere al eritrocito, induce la captación por la célula intestinal mediante reacomodamiento del citoesqueleto (endocitosis inducida). Una vez internalizada, la bacteria destruye la vacuola endocítica y se reproduce en el citoplasma, invade células vecinas y producen lesión en el epitelio dando como resultado una materia fecal con sangre, moco y pus (diseriforme). Secretan además la toxina Shiga, por lo que también pueden desencadenar un Síndrome Urémico Hemolítico.

Salmonella

En este género se describen 2 especies: S. bongori y S. entérica. Dentro de la especie S. entérica  están incluídas en 6 subespecies: S. entérica, S. salamae, S. arizonae, S. houtanae, S. diarizonae, S. indica.

Salmonella entérica subespecie enterica es la única descripta como patógena humana. Dentro de este género se encuentran más de 2000 serotipos teniendo en cuenta sus antígenos O, H y Vi. Los serotipos se denominan con letra mayúscula normal (no en redondilla) y generalmente indican el lugar del primer aislamiento.

Estas bacterias no fermentan la lactosa, la mayoría de los serotipos son móviles y producen diarrea relaciona con ingestión de alimentos contaminados con materia fecal, pudiendo dar complicaciones como sepsis, neumonías, abscesos

Sus factores de patogenicidad son:

·         Invasividad: es una bacteria inminentemente enteroinvasora. Salmonella atraviesa el epitelio del intestino delgado pasando los tejidos subepiteliales de la mucosa y submucosa.

·         Endotoxina: Fracción tres del lipopolisacárido de la pared celular. Se ha visto que actúa tanto en la fiebre tifoidea como en los casos de septicemias.

·         Antígeno Vi: solo está presente en Salmonella Tiphy, Salmonella Paratiphy C y Salmonella Dublin. Se relaciona con la sobrevida dentro de los macrófagos

·         Enterotoxina: no es constante y sólo se la ve en algunos serotipos.

La acción patógena de Salmonella puede dividirse en tres tipos de cuadros clínicos:

·         Septicemia: principalmente en pacientes hospitalizados o inmunosuprimidos se producen septicemias graves cuyas lesiones metastásicas son los abscesos, osteomelitis, meningitis, endocarditis, etc.

·         Gastroenteritis: Las Salmonellas son invasivas. Se adhieren al eritrocito, inducen la endocitosis, se multiplican en el interior de la vesícula endocítica y a partir de allí se diseminan hacia células vecinas. Como consecuencia de su acción se destruye el epitelio y llegan gran cantidad de polimorfonucleares dando como resultado heces con moco y pus

·         Fiebres entéricas: Salmonella Tiphy, Salmonella Paratiphy A y Salmonella Paratiphy B producen fiebre entérica. Las Salmonellas se ingieren con el agua y alimentos contaminados. Desde  la boca llegan al intestino delgado, atraviesan la mucosa intestinal y se alojan en las placas de Peyer y ganglios mesentéricos, multiplicándose activamente durante unos doce días (que es el período de incubación). De los ganglios pasan al conducto torácico a través del cual llegan a la sangre. De la sangre pasan al bazo, médula ósea, hígado y vesícula biliar, desde donde llegan al intestino delgado.

Yersinia

Este género llamado antes Pasturella tiene 3 especies importantes: Yersinia pestis, Yersinia pseudotuberculosis, Yersinia enterocolítica.

Yersinia pestis es el agente etiológico de la peste. La peste es una zoonosis, o sea que la sufre un animal (la rata) y esta la transmite al hombre por medio de las pulgas. La especia de pulga más importante es la Xenopsylla cheopis que adquiere a la  Yersinia  al picar a un animal con bacteremia y al picar a un hombre las inyectan con la sangre del animal enfermo. Se conocen 3 formas clínicas de la peste:

·         Forma bubónica: Es la forma más frecuente. La pulga pica generalmente en los miembros inferiores y al progresar por los linfáticos producen los típicos bubones (que son los ganglios inguinales infectados e infartados). La infección toma solamente un ganglios, el cual se hipertrofia y se hace doloroso. Además, puede supurar liberando un pus que contiene a las Yersinia. Si esta supuración no se produce, la enfermedad evoluciona hasta la forma septicémica de la peste.

·         Forma septicémica: Se manifiesta como una sepsis gravísima de tipo hemorrágico. Puede producirse como una forma primaria o bien ser secundaria a la forma bubónica. En muchos casos la evolución es fulminante.

·         Forma pulmonar: Puede ser una forma primaria o secundaria a una forma bubónica. La forma primaria se debe a un contagio interhumano directo. Por los esputos de los enfermos se liberan las Yersinia  y suelen acompañarse de daño del SNC.

Yersinia enterocolítica  produce diarrea por enteroinvasión sobre todo en el colon. Al igual que la Y. pseudotuberculosis es ureasa positiva. (Y. pestis es ureasa  negativa). Afecta sobre todo a niños, siendo más frecuente en invierno. La vía de transmisión es fecal-oral. Se produce un compromiso ganglionar intenso. La complicación más grave es la septicemia aunque es poco frecuente

Pruebas diagnósticas:

Dentro de las pruebas más utilizadas para la identificación de estas bacterias están:

Realización de pruebas bioquímicas, que mediante un sustrato presente en el medio y una enzima de la bacteria nos presentan una reacción visible. Dentro de estas son la producción de indol, descarboxilación de lisina y ornitina,etc. Siempre debe sembrarse en medio selectivos como Agar EMB, Agar McConkey y Agar SS. La identificación serológica es útil para subtipificar cepas de E. coli, Salmonella  y Shigella, en algunos casos para determinar la especie y el serotipo y en otros para estudios epidemiológicos.