Bacteriología 2 Flashcards
(124 cards)
1
Q
¿Qué es la patogenicidad bacteriana?
A
Capacidad de las bacterias para causar daño en el hospedero
2
Q
¿Qué es la virulencia bacteriana?
A
Concepto cuantitativo referido al grado de patogenicidad del microorganismo. Determina la severidad de la enfermedad.
Ej. Salmonella enteritidis requiere entre 10-100 millones de células para causar infección, mientras que Shigella flexneri o Shigella sonnei requieren solo 100 células, por ende, Shigella es más virulenta
3
Q
Microorganismos y humanos
A
- La mayoría de los microorganismos que interactúan con nosotros son ambientales y no patógenos, no causan daño
- Un grupo más pequeño es la microbiota humana, que puede ser potencialmente patógena cuando hay algún problema o enfermedad de base, siendo patógenos oportunistas
- Un grupo aún más pequeño son los que siempre que estén en contacto con el humano va a ser patógeno y causar daño
4
Q
Patógenos primarios
A
Bacterias que siempre que entren en contacto con el organismo humano, van a causar infección. Ej:
- Neisseria meningitidis
- Corynebacterium diphteriae
5
Q
Patógenos oportunistas
A
Requieren que el hospedero tenga alguna patología de base o que haya sido intervenido con algún tipo de quimioterapia, que implique una baja de defensas. Se divide en:
- Microbiota normal: por ej E. coli, puede causar sepsis del recién nacido
- Microbiota intrahospitalaria (se caracterizan por la captura de genes de resistencia): por ej Pseudomonas aeruginosa y Acinetobacter, P. aeruginosa puede causar neumonía asociada a ventilación mecánica
6
Q
Ciclo de infección
A
El hospedero susceptible es colonizado por patógenos, que activan sus factores de virulencia. El hospedero activa sus mecanismos de defensa (innatos y adaptativos); pero los patógenos pueden sobrepasarlos, produciendo una infección, que puede ser asintomática/subclínica o sintomática/clínica (o sea, enfermedad).
Algunos individuos quedan como portadores sanos posterior a la primoinfección, como pasa con Salmonella typhi, ya que provoca una infección sistémica y puede alojarse en vesícula biliar, liberándose por deposiciones permanentemente
7
Q
Puertas de entrada más frecuentes
A
- Membranas mucosas (la principal): conjuntiva, tracto respiratorio, tracto digestivo, tracto genitourinario
- Piel (posterior a un daño mecánico): ruta parenteral
8
Q
¿Cuáles son las puertas de salida?
A
Por lo general las puertas de salida de las bacterias son las mismas que las puertas de entrada
9
Q
Mecanismos de patogenicidad: Invasividad
A
Habilidad para invadir tejidos, mediante:
- Colonización (incluye diseminación)
- Invasión de la célula por medio de proteínas extracelulares (invasinas)
- Evasión de la respuesta inmune
10
Q
Mecanismos de patogenicidad: Toxicidad
A
Habilidad para producir toxinas. Se asocia a:
- Endotoxinas (Gram -)
- Exotoxinas: pueden actuar en el sitio donde se liberan o a distancia
11
Q
Mecanismos de patogenicidad: Hipersensibilidad
A
Inducción de una respuesta inmune que puede ser exagerada o equivocada (son 2 distintas, no son lo mismo)
12
Q
¿Cuáles son los factores de virulencia?
A
La mayoría de los factores de virulencia de bacterias son estructuras que favorecen los mecanismos de patogenicidad, como: cápsula, flagelos, fimbrias, sideróforos.
Si estas estructuras se retiran, la bacteria no pierde su viabilidad. Si bien puede afectarse su fisiología, impidiendo que pueda desenvolverse bien, sigue siendo viable, de modo que gran parte de los factores de virulencia son elementos accesorios
13
Q
Invasividad: Colonización
A
Hay estructuras que deben asociarse a la adhesión entre la bacteria y el tejido blanco. Una de ellas determina especificidad en la adhesión y corresponde a las fimbrias o adhesinas
14
Q
¿Qué son las fimbrias o adhesinas?
A
Estructuras que determinan tropismo hacia un tejido blanco a partir de receptores específicos. Estas poseen receptores específicos en el tejido del hospedero, permitiendo la interacción ligando-receptor. Sin embargo, hay otro tipo de estructuras, cuya adherencia es de tipo reversible inespecífica: lipopolisacáridos (LPS), ácidos teicoicos y lipoteicoicos, y otros componentes de la pared celular como el glicocálix y la cápsula
15
Q
¿Quiénes producen fimbrias?
A
Antes se creía que solo las bacterias Gram (-) producían fimbrias, porque tienen pared celular de membrana citoplasmática y externa, ocurriendo esto:
1. Proteínas pueden anclarse a la membrana externa
2. Proteínas pueden atravesar la membrana citoplasmática
3. Proteínas pueden ser modificadas en el espacio periplásmico y ser capturadas por chaperonas que las llevan a otra proteína llamada Usher (las ensambla y proyecta al exterior)
4. Proteínas pueden reconocer receptores específicos en la punta de la fimbria
Ahora se sabe que esto también ocurre en Gram (+), donde participa la sortasa en la polimerización de adhesinas
16
Q
¿Cómo se activan los factores de virulencia?
A
Se activan mediante un mecanismo de Quorum Sensing, es decir, debe haber una población bacteriana suficiente para alcanzar una concentración de estas moléculas, que señalizan al interior de las bacterias y activan la expresión del viruloma bacteriano
17
Q
Expresión del viruloma bacteriano
A
Debe haber un número suficiente de bacterias para que se active el sistema de Quorum Sensing. Estas moléculas ingresan al interior de las bacterias y la virulencia se expresa plenamente
18
Q
Bacterias invasoras
A
Hay bacterias que son capaces no solo de adherirse a la célula, sino también de invadirla, ingresando al citoplasma celular. Un ej. es Salmonella typhimurium, que ingresa por pseudofagocitosis, entrando en contacto con la superficie celular, lo que desencadena la secreción de moléculas para luego inyectarlas al interior de la célula. Así, la célula se prepara para ser invadida por la bacteria, que se multiplica dentro de endosomas, protegiéndose de ATB y respuesta inmune
19
Q
Mecanismos de invasión: Zipper o cremallera
A
La interacción adhesina-receptor gatilla una cascada de señales que hace que la célula polimerice los filamentos de actina, logrando que el citoplasma y la membrana se cierren alrededor de la bacteria.
Ej: Yersinia, Listeria
20
Q
Mecanismos de invasión: Trigger o gatillo
A
Bacteria inyecta proteínas a través del sistema de secreción tipo III o inyectisoma. Es como una jeringa que, una vez ha reconocido su receptor en la célula, pasa proteínas a través de ella, que activan la polimerización de la actina y forman pseudopodios, que permiten ingresar la bacteria a la célula.
Ej: Salmonella, Shigella
21
Q
E. coli uropatogénica
A
Es causante de infecciones urinarias recurrentes. Pese al tto con ATB, esta bacteria puede volver a infectar. Esto es porque produce fimbrias, con las que reconoce receptores (uroplasminas) en las caveolas, donde genera una cascada de señalización que hace que otras caveolas migren a esa región formando un caveosoma, donde la bacteria ingresa en un estadio viable no cultivable y se multiplica al interior del caveosoma o endosoma, que luego migra a la membrana y se fusiona, permitiendo la salida de la bacteria
22
Q
Factores de diseminación
A
- Hialuronidasa
- Colagenasas
- Neuraminidasa
- Estreptoquinasa y estafiloquinasa
23
Q
Enzimas que producen hemólisis y leucolisis
A
- Lecitinasas
- Hemolisinas
- Coagulasas
24
Q
Enzimas digestivas extracelulares
A
- Proteasas
- Lipasas
- Nucleasas
25
¿Qué factor es limitante para que la bacteria pueda colonizar?
El hierro (Fe3+), que es muy escaso en el humano por proteínas que lo capturan y lo ingresan a la célula, como la lactoferrina y la ferritina. Para secuestrar el hierro, la bacteria usa sideróforos (factores de virulencia) que compiten con lactoferrina y ferritina por obtenerlo, siendo capaces de quitarles el hierro, esencial para la multiplicación bacteriana
26
Defensas fagocíticas de las bacterias
1. Evitar el contacto con fagocitos
2. Sobrevivir dentro del fagocito
3. Secretar toxinas bacterianas que matan a los fagocitos antes y después de la ingestión
Hay bacterias que producen cápsula, que es una estructura funcionalmente anti-fagocítica
27
Defensas inmunes de las bacterias
1. Algunas bacterias desarrollan mimetismo molecular (disfraz antigénico)
2. Persisten en sitios orgánicos inaccesibles a la respuesta inmune
3. Varían antigénicamente (ej. Salmonella)
28
Sobrevivencia fagocítica (en el interior del fagocito)
Algunas bacterias son capaces de:
1. Romper el endosoma o fagosoma y multiplicarse al interior del citoplasma
2. Multiplicarse al interior del endosoma, previniendo la fusión con el lisosoma
3. Sobrevivir al interior del fagolisosoma (estas son las más complejas)
29
Toxicidad
Es otro mecanismo de patogenicidad, se reconocen endotoxinas (LPS) y exotoxinas (proteínas)
30
Endotoxinas
Son exclusivas de bacterias Gram (-), ya que forman parte de la estructura de su pared externa. Su actividad biológica se asocia a la toxicidad del lípido A y la inmunogenicidad del antígeno O. Son menos potentes, estables al calor y se liberan por lisis bacteriana
31
Exotoxinas
Se producen tanto en Gram (-) como Gram (+). Son proteínas extracelulares y solubles, pudiendo actuar donde son liberadas o migrar a través de la sangre a otros tejidos. Tienen blancos específicos, son determinantes de virulencia y tienen alta potencia a muy baja concentración. Tienen características similares a las enzimas:
1. Se denaturan por calor o ácidos
2. Tienen elevada actividad biológica
3. Poseen un sitio blanco específico, por ej: neurotoxinas, citotoxinas, leucocidinas, hemolisinas
32
¿Qué son los toxoides?
Las exotoxinas pueden producir toxoides, que son proteínas que pueden ser denaturadas, lo que hace que pierdan su actividad biológica, pero siguen siendo un buen inmunógeno capaz de generar una respuesta inmune protectora. Esto ocurre con las vacunas que utilizan el toxoide diftérico
33
¿Cómo evolucionan los rasgos de virulencia?
1. Mediante mutación
2. Mediante adquisición de nuevos genes
La tasa de mutación es muy baja, en cambio, la adquisición de nuevos genes ocurre más frecuentemente y se logra a través de mecanismos de transferencia genética horizontal
34
Bases genéticas de la patogenicidad
Están asentadas en el cromosoide bacteriano, pero los elementos móviles como plasmidios, transposones, integrones, fagos (virus que infectan solo a bacterias) e islas de patogenicidad son elementos fundamentales en la adquisición de nuevos genes que codifican para nuevos factores de virulencia
35
Mecanismos de adquisición de genes de virulencia
E. coli comensal ha ido cambiando, por mecanismos de conjugación mediada por plasmidios, transducción mediada por fagos y transformación mediada por islas de patogenicidad. Así una bacteria que no era virulenta se hizo patógena, dando origen a varios linajes. Algunos generan cuadros diarreicos, como E. coli enterotoxigénica, enteropatogénica, enterohemorrágica y enteroinvasiva (esta es prácticamente una Shigella), y otro tipo es la E. coli uropatogénica que genera infecciones urinarias
36
Factores que facilitan la emergencia de patógenos
1. Hospedero susceptible: puede ser por edad, nivel nutricional, existencia de patologías de base o enfermedades crónicas (VIH)
2. Exposición: ambiente sin urbanización, cuyo ecosistema ha sido dañado, por globalización
3. Patógeno: por obtención de nuevos genes mediante mecanismos de transferencia genética horizontal, que han permitido ganar plasmidios de resistencia a ATB y factores de virulencia. Así, amplían su rango de hospedero
37
E. coli 0104-H4
Este apareció en 2011, y junto con E. coli 0157-H7 es productor de Shiga toxina, pero este es un híbrido; de hecho el % genético que comparten no es mayor a 10%.
Se generó por transferencia genética horizontal. El patógeno E. coli productor de Shiga toxina original tiene un fago lisógeno, cuyo genoma está inmerso en el cromosoide bacteriano y le aporta la capacidad de producir esta toxina
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¿Qué le pasó a la E. coli productora de Shiga toxina original?
En algún momento el fago activó su ciclo lítico y se produjeron millones de copias, que compartieron nicho ecológico con una E. coli enteroagregativa que también tiene propiedades de virulencia. Las bacterias que se generaron por copia tienen adhesinas y plasmidios que codifican para estas. Los plasmidios permiten la formación de biopelículas en el intestino, por esto las diarreas prolongadas producen eventualmente sangre, porque pueden producir toxinas
39
¿Qué ocurrió al final con la E. coli productora de Shiga toxina original?
La bacteria se encontró con el fago, la infectó, entró en estado de lisogenia y su genoma se incorporó al genoma bacteriano, produciéndose un híbrido (E. coli 0104-H4), definido como arma de bioterrorismo, porque tiene multirresistencia a ATB, la capacidad de formar adhesinas para crear biopelículas a nivel intestinal y la capacidad de producir Shiga toxina.
Su principal foco es la población adulta joven
40
¿Quién causa daño al hospedero?
Muchas veces es la misma respuesta inmune del hospedero la que exacerba el daño que provoca la bacteria. En estos casos se produce hipersensibilidad
41
Reacciones de hipersensibilidad: Respuesta equivocada
Hay 4 tipos de reacciones, donde los tipos II, III y IV están asociados a infecciones bacterianas, siendo II y III mediadas por Ac y la IV por LT
42
Hipersensibilidad tipo II o citotóxica mediada por Ac (IgG)
Ocurre por ej. a causa de mimetismo molecular (MM). Ejemplos:
1. Campylobacter jejuni: tiene MM entre LPS y gangliósidos neurales, siendo capaz de producir parálisis (Sd de Guillain-Barré)
2. Streptococcus pyogenes: agente de la faringoamigdalitis. Su proteína M tiene MM con la miosina cardíaca, pudiendo dañar el tejido propio (fiebre reumática)
43
Hipersensibilidad tipo III mediada por complejos inmunes (IgG, IgM)
Complejos Ag-Ac que no logran ser eliminados ni fagocitados, de modo que se depositan en el tejido y pueden reactivar el complemento. Ejemplo:
1. Streptococcus pyogenes: por el depósito de complejos inmunes en los glomérulos renales (glomerulonefritis postestreptocócica)
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Hipersensibilidad tipo IV, retardada o celular
Se desencadenan cuando un LT previamente activado o sensibilizado entra nuevamente en contacto con un Ag específico y gatilla reacciones que producen daño tisular en ausencia de Ac. Está mediado por LT que activan la secreción de citoquinas y, con ello, LTh1. Ejemplo:
1. Mycobacterium tuberculosis (TBC)
45
Reacciones de hipersensibilidad: Respuesta exagerada
Se da por toxinas bacterianas que son superantígenos. Este es capaz de unir MHC II con el TCR por una vía externa, pudiendo activar no solo una población de LT, sino muchas. Los Ag comunes son procesados previo a instalarse en la ranura del MHC II, pero en los superantígenos esto no ocurre. Por esto, pueden activar entre 5-20% de la población de LT, mientras que los normales solo 0.01-0.1%.
Esto ocurre con Streptococcus pyogenes, generando un shock tóxico
46
Superantígenos microbianos y enfermedades asociadas
1. Estafilococo: Enterotoxina A, B, C, D, E / TSST-1 / Toxina exfoliante A y B
- - Intoxicación alimentaria, shock, sd de Kawasaki, sd de shock tóxico, sd de piel escaldada estafilocócica
2. Estreptococo: Exotoxina pirogénica / Proteína M
- - Fiebre escarlatina, shock, fiebre reumática
47
Distribución de enterobacterias
Son organismos ubicuos, capaces de habitar en muchos lugares. Las diferentes especies de Enterobacteriaceae pueden encontrarse:
1. Distribuidas a nivel ambiental: nunca causan enfermedad
2. Como patógenos humanos: pueden ser siempre patógenos o patógenos oportunistas
3. Asociados a plantas (fitopatógenos)
4. En insectos (endosimbiontes)
48
¿Cómo se clasifican los géneros de enterobacterias?
Según sus propiedades bioquímicas y metabólicas, su estructura antigénica (serotipificación: Ag H [flagelo], Ag O [LPS], Ag K [cápsula]) e hibridación y secuenciación de su material genético
49
Hábitat de enterobacterias
Son organismos ambientales y ubicuos, además de comensales al formar parte del intestino de animales o humanos
50
Cultivo de enterobacterias
Se pueden cultivar, son fáciles de cultivar, crecen de 18-24 h en medios selectivos (son de crecimiento rápido)
51
Infecciones bacterianas según tipo de país
1. Países en desarrollo: la gran mayoría de infecciones bacterianas son por enterobacterias, como Shigella, Salmonella
2. Países desarrollados: pueden presentar coinfecciones; los niños pueden tener coinfecciones de bacterias asociadas a virus o de virus asociados a otros virus; en cambio, los adultos pueden tener coinfecciones bacterianas asociadas a virus, o de bacterias asociadas a otras bacterias
3. Países en vías de desarrollo (Chile): en coinfecciones principalmente son entre más de una bacteria (no virus)
52
Manifestaciones clínicas de infecciones entéricas
Diarrea acuosa, diarrea disentérica o fiebre entérica (Salmonella); en este último caso la infección es sistémica, por lo que se necesita un hemocultivo, no un coprocultivo. La diarrea tiene las siguientes características:
1. Incremento de volumen de las heces
2. Mayor fluidez de las heces
3. Mayor frecuencia del movimiento intestinal
4. La mayoría de estos cuadros son autolimitados, es decir, el sistema inmune es capaz de eliminar el agente bacteriano y NO requiere uso de ATB
53
Síndrome de diarrea aguda (SDA)
Diarrea repentina y acompañada de dolor de estómago o retorcijones, náuseas o vómitos
54
¿De qué familia son las Enterobacteriaceae?
Son de las familias de bacilos Gram (-) aerobios o facultativos
55
Enterobacterias comensales
Inocuas para el hospedero, algunos son patógenos oportunistas. Ej: Klebsiella pneumoniae, Serratia marcecens, Proteus mirabilis, Enterobacter, E. coli
56
Enterobacterias patógenas
Producen enfermedad en el intestino. Ej. Shigella, Salmonella typhi y Salmonella enteritidis, Yersinia enterocolítica, E. coli diarreogénicas
57
Patologías asociadas a enterobacterias
30-35% de este grupo bacteriano se asocia con sepsis, un 70% con infecciones del tracto urinario (ITU)
58
Características generales de las enterobacterias
1. Son Gram (-)
2. No forman esporas
3. Son anaerobios facultativos
4. Todas son fermentadoras de glucosa, pero no todas fermentan lactosa:
- - Lactosa (+): Escherichia, Klebsiella, Enterobacter, Serratia
- - Lactosa (-): Salmonella, Shigella, Yersinia
5. Todas son reductoras de nitrato a nitrito (importante en ITU)
6. No producen citocromo oxidasa
7. La mayoría son móviles por tener flagelos perítricos (alrededor de todo el bacilo), con excepción de Klebsiella, Shigella y Yersinia que son inmóviles
59
Caracterización serológica de enterobacterias
1. Antígeno O: Antígeno somático LPS. Es estable al calor y se ubica en la pared celular
2. Antígeno H: Antígeno flagelar. Es lábil al calor y se ubica en el flagelo bacteriano
3. Antígeno K: Antígeno capsular. Es un polisacárido lábil al calor y forma parte de la cápsula bacteriana
60
Serogrupo y serotipo
Por ej. E. coli O:157H:7 es una especie que produce el sd urémico hemolítico. Cuando se dice E. coli O:157 se está dando la información del serogrupo; pero si se le agrega el componente flagelar, E. coli O:157H:7, se hace alusión al serotipo
61
Factores de virulencia de enterobacterias
1. Endotoxinas: Todas producen endotoxinas (Ag O). Activa el complemento, produce fiebre, CID, shock y muerte
2. Exotoxinas: No todas producen. Toxinas formadas por proteínas. Ej: Enterotoxinas, toxinas Shiga y similares a Shiga, y las hemolisinas
3. Cápsula: No todas producen. Estructura polisacárida que le confiere protección contra fagocitosis, por su naturaleza hidrofílica. Ej. E. coli, Klebsiella
4. Factores de adherencia: Todas producen, excepto Shigella. Son las fimbrias
5. Resistencia a la acción bactericida en suero: dada principalmente por la presencia del Ag O
62
Enteropatógenos
Son cualquier bacteria que cause daño a nivel entérico o GI, por lo que pueden ser tanto enterobacterias como no enterobacterias. En cambio, las enterobacterias son aquellas que forman parte de la familia Enterobacteriaceae. Ejemplos:
1. Enterobacterias: E. coli diarreogénicas, Salmonella, Shigella, Yersinia
2. No enterobacterias: Vibrio cholerae, Vibrio parahaemolyticus, Campylobacter, Helicobacter pylori, Clostridium difficile
63
Características de Shigella
1. Bacilo Gram (-) entérico inmóvil
2. Lactosa (-)
3. El humano es el único hospedero natural
4. Es un patógeno primario y su tto es con ATB
5. Hay 4 especies: S. sonnei, S. flexneri, S. dysenteriae, S. boydii
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Cuadro clínico de Shigella
Se llama Shigelosis, provoca diarreas agudas y en algunos casos diarreas disentéricas; incluso pueden producir Shiga toxinas (estas pueden afectar el SNC) como el caso de S. dysenteriae 1a
65
¿Cómo llega Shigella al intestino?
Necesita un inóculo muy bajo para causar la infección (dosis infectiva es de 10 a 100 bacterias). Se ingiere por alimentos contaminados, sobreviviendo muy bien al pH ácido del estómago y siendo capaz de llegar al colon, donde provoca el daño
66
¿Qué hace Shigella en el intestino delgado?
Libera toxinas citotóxicas y neurotoxinas (particularmente solo S. dysenteriae 1a). Luego invade y destruye las células M; es fagocitada, pero puede inducir apoptosis en los macrófagos; al mismo tiempo puede generar una respuesta proinflamatoria que recluta PMN y macrófagos
67
¿Cómo sale Shigella de las células?
La bacteria es liberada una vez rompe el macrófago y vuelve a invadir células epiteliales, pero esta vez por su cara basolateral. Si bien es una célula inmóvil, dentro de la célula activa ciertos genes que producen la polimerización de la actina, permitiendo la propulsión desde una célula a otra
68
Cuadro clínico de Shigelosis
1. Diarrea líquida, fiebre (la mayoría de los cuadros)
2. Disentería bacilar (diarrea con sangre, mucus y pus)
3. Alteraciones del SNC como convulsiones y compromiso de conciencia: solo en el caso de S. dysenteriae 1a
69
Dx de Shigelosis
1. Coprocultivo (confirmatorio) en medios selectivos y diferenciales como Agar SS (Agar Salmonella-Shigella) y Agar MacConkey
2. Presencia de leucocitos fecales (presuntivo)
La toma de muestra se hace evaluando la deposición recién emitida, en caso de niños o bebés se toma a partir de un hisopado rectal o pañal. Para transportarlo se usa el medio de transporte Cary Blair
70
Tto de Shigelosis
Es necesario el uso de ATB. Sin embargo, primero se requiere un antibiograma, ya que Shigella ha ido incrementando su resistencia a ATB, especialmente S. sonnei y S. flexneri, que son las más importantes en Chile
71
Características de Salmonella
1. Bacilo Gram (-) entérico móvil
2. Se encuentra en casi todos los animales (tiene serotipos asociados al hombre, animales o zoonóticos)
3. Es un patógeno primario y su tto es con ATB
4. Hay 2 especies: S. entérica (esta infecta al humano) y S. bongori
72
¿Cómo diferenciar Salmonella de Shigella?
En cultivo en Agar SS, Salmonella adquiere un centro negro, ya que produce hidrógeno sulfurado (H2S) y el Agar SS tiene hierro, reaccionando y formando sulfuro de hierro, que precipita y permite reconocer a Salmonella de Shigella (centro sin color)
73
Ciclo infectivo de Salmonella
Es un patógeno invasivo que ingresa por alimentos y aguas contaminadas, pero esta requiere un inóculo mayor que Shigella (10^6-10^8 UFC). Sobrevive al pH ácido del estómago, pudiendo llegar al intestino delgado a nivel de placas de Peyer e invadir células M. Puede sobrevivir en el interior de macrófagos, e incluso invadir células dendríticas, que le permite acceder a órganos más profundos como el bazo y el hígado, generando una infección sistémica
74
Características de especies de Salmonella
El traslado de la bacteria a órganos linfoides por macrófagos o células dendríticas ocurre solo con S. typhi; en cambio, S. enteritidis destruye el epitelio, pero es detenida por macrófagos locales, impidiendo su diseminación. Además, S. enteritidis es una zoonosis, infecta los oviductos de aves, mientras que S. typhi es exclusivo del humano
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Cuadro clínico de Salmonelosis
1. Enteritis o gastroenteritis: inflamación del intestino delgado. Es lo más común, náuseas, vómitos y diarrea sin sangre. S. enteritidis
2. Bacteriemia: Se da por S. typhi, siendo más frecuente en px de alto riesgo
3. Fiebre entérica (fiebre tifoídea): Se da por S. typhi. Se destaca la fiebre progresiva, con molestias inespecíficas como cefalea, mialgia y anorexia
4. Portador asintomático (permanente): Se da cuando S. typhi se aloja en la vesícula biliar
76
Mecanismos de transmisión de Salmonelosis
1. S. enteritidis: ingestión de aguas o alimentos contaminados, como carnes de ave mal cocinadas y/o huevos crudos (mayonesa casera a T° ambiente)
2. S. typhi: a través de manipuladores de alimentos (pueden ser portadores y contaminar) e ingesta de verduras y frutas que crecen a ras de suelo y que fueron contaminadas (por ej. con riego con aguas servidas)
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Características de Campylobacter
1. NO es una enterobacteria, es un enteropatógeno invasivo
2. Bacilo Gram (-) entérico móvil, pequeño y ondulado, NO esporulado
3. Fermentador y microaerofílico, requiere baja [O2] y alta de [CO2]
4. Posee un flagelo polar con forma de gaviota
5. Crece muy bien a 42°C. Es muy lábil a condiciones ambientales, requiriendo medios especiales para su aislamiento: Agar Campylobacter (Agar Sangre con suplementos), que posee carbono activado
6. Hay varias especies: C. jejuni (el más importante), C. consisus, C. curvus, C. rectus, C. showae
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¿De qué es responsable Campylobacter?
De distintos cuadros clínicos:
1. Síndrome de Guillain-Barré
2. Gastroenteritis
3. Septicemias
4. Meningitis
5. Aborto espontáneo
6. Proctitis
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Cuadro clínico de Campilobacteriosis
1. Diarrea acuosa: por lo general es así, hay algunos casos de disentería
2. También produce una enterotoxina
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Mecanismos de transmisión de Campylobacter
Es una zoonosis, cuyo reservorio principal son los pollos (50% de las bandejas de aves que se venden en el supermercado están contaminadas con esta bacteria). También puede transmitirse por leche y productos cárneos contaminados
81
Dx de Campylobacter
Se hace por muestra de deposición o alimentos, con tinción directa en un cultivo a una T° óptima de 42°C por 48 h en microaerofilia
82
Tto de Campilobacteriosis
El tto antimicrobiano con ampicilina no es indicación de rutina, se dan antimicrobianos (ATB) solo en casos graves y/o prolongados, especialmente en inmunocomprometidos.
Tiende a ser autolimitada
83
Eschericia coli diarreogénicas
```
Enterobacteria con distintos patotipos:
1. E. coli enteropatogénico (ECEP)
2. E. coli enterohemorrágico (ECEH)
3. E. coli enterotoxigénico (ECET)
4. E. coli enteroinvasivo (ECEI)
5. E. coli enteroagregativo (ECEAg)
6. E. coli enteroadherente (ECEAD)
Los 3 primeros son los más importantes y representativos
```
84
¿Cómo se diferencian los distintos patotipos de E. coli?
Por sus factores de virulencia y el cuadro clínico que desencadenan, que se caracteriza principalmente por diarrea, a veces disentería, e incluso infecciones extraintestinales en algunos casos
85
E. coli enteropatogénico (ECEP)
1. Transmisión: alimentos o aguas contaminadas
2. Reservorio: solo humanos
3. Se da principalmente en niños < 2 años
4. Tiene una isla de patogenicidad con la que codifica para una adhesina llamada intimina, que al activar una cascada de señales, induce destrucción de vellosidades (por modificación de filamentos de actina) intestinales, limitando la absorción de agua y produciendo diarrea
5. También produce una fimbria
86
E. coli enterohemorrágico (ECEH)
1. Transmisión: alimentos contaminados con heces de animal
2. Reservorio: bovinos y cerdos (única zoonosis)
3. Cuadro: de diarreas leves a colitis hemorrágicas
4. Requiere de dosis infectiva baja (< 100 bacterias)
5. Es el agente más importante en insuficiencia renal aguda y sd hemolítico urémico en niños
6. Se une a células epiteliales del colon, modificando las vellosidades intestinales y produciendo diarrea
7. Produce toxinas STX1 y STX2 (se detectan por ELISA, STX2 es la importante en humanos), que por la circulación pueden llegar a riñones y SNC (se une a receptores gangliósidos GB3)
87
E. coli enterotoxigénico (ECET)
1. Transmisión: alimentos o aguas contaminadas
2. Reservorio: solo humanos
3. Cuadro: diarrea acuosa
4. Es causante de la diarrea del viajero
5. Produce 2 tipos de toxinas: STI/STII (termoestables) y LTI/LTII (termolábiles). Estas estimulan la salida de Cl- al extracelular, lo que se acompaña de salida de agua (diarrea acuosa)
6. Posee múltiples adhesinas (factores de colonización)
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Características de Vibrio
1. NO es una enterobacteria, es un enteropatógeno
2. Bacilo Gram (-) entérico móvil curvo, NO esporulado
3. Son anaerobios facultativos, oxidasa (+) y fermentadores
4. Posee un flagelo polar monótrico
5. Su rango de crecimiento va de 18°C - 37°C
6. Crece en medio TCBS, que tiñe de color amarillo las colonias de V. cholerae y verde las colonias de V. parahaemolyticus
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Vibrio cholerae
Agente etiológico del cólera (ENO). Es una bacteria halófila, vive en ambientes con presencia de gran cantidad de sales, por lo que su transmisión se asocia al consumo de alimentos del mar. Los mariscos acumulan la bacteria en su aparato digestivo, donde produce una toxina (similar a la de ECET) que promueve la salida de iones Cl- y agua de manera masiva (1 L/h)
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Dx de V. cholerae
Cuando se pesquisa V. cholerae, hay que determinar el serogrupo en base al Ag O, donde son importantes O1 y No-O1 (O-139), porque son los que han provocado grandes pandemias. El dx se hace por signos y síntomas y cultivos en etapas tempranas, es de notificación obligatoria y su tto es con ATB
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Vibrio parahaemolyticus (O3:K6)
Bacteria halófila. Es de la flora normal de estuarios y costas, aumenta en períodos cálidos. Su cuadro clínico consta de deposiciones acuosas, a veces mucoides o con sangre, y con presencia de leucocitos fecales
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Dx de V. parahaemolyticus
Se busca detectar las toxinas que produce la bacteria: hemolisina termoestable directa (Tdh) y la hemolisina relacionada con Tdh (Trh)
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Características de Helicobacter pylori
1. NO es una enterobacteria, es un enteropatógeno invasivo
2. Bacilo Gram (-) entérico y con forma de coma (curvo), NO esporulado
3. Presenta un flagelo polar
4. Son fermentadores y microaerofílicos
5. Presenta test de ureasa y catalasa oxidasa (+)
6. Es el agente etiológico de gastritis, úlcera y adenocarcinoma gástrico
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Crecimiento de H. pylori
Es una bacteria muy exigente metabólicamente hablando, por lo que se requiere:
1. Un ambiente microaerofílico
2. Un medio de cultivo rico en nutrientes y que contenga sangre de cordero, caballo o humana, o bien, productos derivados de esta
3. Un período de incubación prolongado (7 - 10 días a 35°C)
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Problema de H. pylori
Es un factor de riesgo en el desarrollo de cáncer gástrico. Debe tratarse con ATB apenas identificada la bacteria
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Mecanismos de patogenicidad de H. pylori
La presencia de ambas toxinas o alguna de las 2 se relaciona con cepas más virulentas:
1. Toxina vacuolizante VacA: toxina codificada por gen VacA, presente en todas las bacterias, que induce la formación de grandes vacuolas
2. Proteína CagA: codificada por gen CagA, localizado en la isla de patogenicidad (PAI). Su presencia se asocia al proceso de activación de la toxina vacuolizante y a la respuesta inflamatoria del hospedero, al aumentar la secreción de IL
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Dx de H. pylori
1. Invasivo (biopsia gástrica)
- - Directos: cultivo, histología
- - Indirectos: test de ureasa
2. No invasivo
- - Directos: técnicas moleculares (jugo gástrico, saliva o deposiciones), Ag en deposiciones
- - Indirectos: prueba del aliento con urea, serología, Ac a partir de saliva
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Tto de H. pylori
El tto incluye: claritromicina, amoxicilina, bismuto y metronidazol por 2 semanas. Lamentablemente, todavía no hay tto profiláctico ni vacunas
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¿Cómo se descubrió la penicilina?
Alexander Fleming estudiaba un cultivo de S. aureus, que se contaminó accidentalmente con un hongo, Penicillium notatum. Se dio cuenta que el hongo secretaba una molécula capaz de inhibir el crecimiento de la bacteria, y así se descubrió la penicilina
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Generalidades sobre antimicrobianos
Son cualquier molécula natural (producida por un organismo vivo, hongo o bacteria), sintética o semisintética, capaz de inducir la muerte o detención del crecimiento de cualquier microorganismo (bacterias, virus, hongos y parásitos)
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Tipos de antimicrobianos
1. Antibióticos: inhiben el crecimiento de bacterias o las destruye
2. Antivirales: inhiben el crecimiento de virus
3. Antiparasitarios: inhiben el crecimiento de parásitos
4. Antifúngicos: inhiben el crecimiento de hongos
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Condiciones requeridas para un buen ATB
1. Especificidad: espectro de unión a un sitio específico de la bacteria (distinto del desinfectante, que es inespecífico)
2. Toxicidad selectiva: actividad máxima sobre la bacteria sin afectar la célula hospedera
3. Potencia biológica: concentración del ATB capaz de ejercer una acción específica. Mientras menos ATB se tenga que usar, mayor es su potencia
4. Buena distribución tisular: debe llegar a su destino, no todos los ATB tienen la misma llegada a todos los sitios de excreción
5. Estables, de bajo costo y fáciles de administrar
103
¿Existe el ATB perfecto?
Actualmente NO existe ningún ATB perfecto, que cumpla con todo
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ATB según su origen: Biológico o natural
ATB sintetizados por algún microorganismo (hongo o bacteria). Ejemplos:
- Penicilina (Penicillium notatum)
- Polimixina (ciertas cepas de Bacillus polymyxa)
- Cloranfenicol (Streptomyces venezuelae)
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ATB según su origen: Sintético
Compuestos cuyos núcleos naturales son totalmente sintetizados en el laboratorio. Ejemplos:
- Quinolonas
- Trimetoprim
- Sulfas
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ATB según su origen: Semisintético
A partir de una molécula biológicamente sintetizada, son modificados en el laboratorio para mejorar sus propiedades físico-químicas, como su solubilidad. Ejemplos:
- Cefalosporinas de 2° y 3° generación
- Ampicilina (derivada de la penicilina, donde se reemplaza un H por un grupo amino)
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ATB según estructura química
Hay una gran heterogeneidad que existe en los diversos ATB, por lo que se agrupan en familias (no es necesario aprenderlas):
1. Actúan como agentes bactericidas: β-lactámicos, aminoglicósidos, glicopéptidos, quinolonas, ansamicinas, estreptograminas, lipopéptidos
2. Actúan como agentes bacteriostáticos: cloranfenicol, sulfonamidas, tetraciclinas, macrólidos, oxazolidinonas
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ATB según su actividad sobre las bacterias
1. Bacteriostáticos: la cantidad de bacterias se mantiene constante desde que se agrega el ATB. Inhiben el crecimiento bacteriano. Ej: tetraciclina
2. Bactericidas: disminuye el número de bacterias al agregar el ATB. Son capaces de destruir o matar a las bacterias. Ej: penicilina
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ATB según su espectro de acción
1. Espectro reducido: actúan selectivamente frente a un grupo determinado de bacterias, por lo que NO tienen efecto sobre el total de bacterias. Ejemplos:
- - Vancomicina: cocos Gram (+)
- - Gentamicina: cocos Gram (-)
2. Espectro amplio: presentan actividad frente a la mayoría de grupos bacterianos de importancia clínica. Ejemplos:
- - Penicilina: cocos Gram (+), cocos Gram (-), bacilos Gram (+)
- - Ampicilina: cocos Gram (+), cocos Gram (-), algunos bacilos Gram (-)
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Ejemplos de ATB según espectro de acción
1. Penicilinas: Gram (-), Gram (+), Clamidias
2. Sulfonamidas, Cefalosporinas, Quinolonas, Carbapenémicos: Gram (-), Gram (+)
3. Estreptomicina: Micobacterias, Gram (-)
4. Tetraciclinas (amplio espectro): Gram (-), Gram (+), Clamidias, Rickettsias
5. Isoniazida (espectro reducido): Micobacterias
6. Polimixina (espectro reducido): Gram (-)
7. Vancomicina (espectro reducido): Gram (+)
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Mecanismos de acción de ATB
1. Inhibición de la síntesis proteica
2. Inhibición de la síntesis de ácido nucleico
3. Inhibición de la síntesis de pared bacteriana
4. Alteración o destrucción de la membrana
5. Alteración del metabolismo energético inhibiendo síntesis de ácido fólico
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¿Cómo se inhibe la síntesis de pared bacteriana?
Como el componente principal de la pared bacteriana es el peptidoglicano, se puede inhibir por la inhibición de la síntesis de precursores del peptidoglicano o la inhibición de la transpeptidación.
La unidad estructural del peptidoglicano está formada por N-acetil-glucosamina (NAcGlu), N-acetil-murámico (NAcMur) y un péptido polimerizado
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ATB que inhiben la síntesis de pared bacteriana
Hay ATB como D-cicloserina, capaces de inhibir las enzimas alanina ligasa y alanina racemasa, evitando la formación del péptido en la unión D-alanina - D-alanina.
Otros ATB como las fosfonomicinas impiden la formación del azúcar al ser análogo estructural del fosfoenolpiruvato (PEP), que impide la condensación entre UDP-NAcGlu y PEP para formar UDP-NAcMur.
También hay ATB capaces de inhibir la transpeptidación, proceso de formación del enlace peptídico. Pueden ser β-lactámicos o ciertos glicopéptidos
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β-lactámicos
Son pseudosustratos que se unen a la enzima transpeptidasa (o PBP por Penicillin Binding Protein) que lleva a cabo el proceso de transpeptidación.
La penicilina pertenece a este grupo de ATB
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Glicopéptidos
Se une al sustrato de la enzima PBP, bloqueando la transpeptidación. En el caso del ATB vancomicina, el sustrato es el extremo terminal del péptido, precisamente en D-alanina - D-alanina.
Como es una molécula de gran tamaño, solo funciona contra cocos Gram (+) y no sobre bacterias Gram (-) por no poder atravesar su membrana externa
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ATB que alteran la integridad o destruyen la membrana celular
Polimixinas y Antifúngicos. Las polimixinas son ATB polipeptídicos policatiónicos naturales, sintetizados por bacterias, de espectro reducido (solo actúan contra Gram (-)).
La polimixina B y polimixina E (Colistina) interactúan con el LPS de las bacterias Gram (-) a través de sus cargas catiónicas, siendo atraídas por la carga negativa de los fosfolípidos, donde penetran y forman poros que interrumpen la integridad de la membrana. Así, se pierde la capacidad de síntesis de ATP y la permeabilidad selectiva
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ATB que inhiben la síntesis de proteínas
Es un proceso complejo de varias etapas en el que participan distintas macromoléculas. En este proceso pueden interactuar con las distintas subunidades de los ribosomas, de manera que existe heterogeneidad en la estructura química de estos ATB. La macromolécula fundamental en la síntesis de proteínas es el ribosoma, que presenta una subunidad mayor (50S en procariontes) y una menor (30S en procariontes)
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Ejemplos de ATB que inhiben síntesis proteica
1. Cloranfenicol: se une a la subunidad mayor del ribosoma, inhibiendo la síntesis del enlace peptídico
2. Estreptomicina: se une a la subunidad menor del ribosoma y produce una lectura incorrecta del mRNA
3. Tetraciclinas: impiden la unión del tRNA a mRNA
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Ribosomas en células eucariontes y procariontes
Los ribosomas de eucariontes (80S; Sub. Mayor 60S / Sub. Menor 40S) y procariontes (70S; Sub. Mayor 50S / Sub. Menor 30S) son conservados, pero tienen estructuras diferentes (en proteínas y sRNA), por lo que es posible utilizar ATB con mayor afinidad por los ribosomas procariontes y que presenten mayor toxicidad selectiva para no inhibir la síntesis de proteínas en la célula eucarionte
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ATB que inhiben la síntesis de ácidos nucleicos: Inhibición de DNA
Quinolonas, son capaces de interactuar con las DNA girasas bacterianas (topoisomerasas tipo II), enzimas encargadas de desenrollar el DNA y volverlo a enrollar una vez terminado el proceso de replicación. Cuando las quinolonas interactúan con estas enzimas, la bacteria no puede replicar su DNA, teniendo un efecto deletéreo. Ejemplos:
- Ciprofloxacina
- Levofloxacina
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ATB que inhiben la síntesis de ácidos nucleicos: Inhibición de RNA
Son ATB que interactúan directamente con la subunidad β de la RNA polimerasa dependiente de DNA, bloqueando la síntesis de mRNA, impidiendo la transcripción. Ejemplos:
- Rifamicina
- Rifampicina
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Importancia del ácido fólico
Es muy importante, por su participación como cofactor en diversas reacciones enzimáticas:
1. Síntesis de timidina: para la síntesis de DNA
2. Síntesis de purinas: para la síntesis de DNA y RNA
3. Síntesis de metionina: para la síntesis de proteínas
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ATB que alteran el metabolismo energético inhibiendo la síntesis de ácido fólico
Sulfonamida. Es un ATB sintético, cuya estructura química es muy similar a la del ácido para-aminobenzoico (PABA), que es el precursor requerido para la síntesis de ácido fólico. Así, las sulfonamidas son análogos de PABA que actúan como antimetabolitos, inhibiendo competitivamente a la enzima. Un ejemplo es sulfametoxazol.
Si se suman 2 ATB, sulfametoxazol y trimetoprim (también inhibe síntesis de ácido fólico), resulta un ATB llamado cotrimoxazol, con mayor potencia que la suma de ambos, es decir, una combinación sinérgica
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Proceso de síntesis de ácido fólico
La primera enzima que participa, a partir de PABA, es la dihidropteroato sintasa, que es inhibida por la sulfonamida. Luego vienen otras enzimas de síntesis y la última requerida es la dihidrofolato reductasa, la cual es inhibida por trimetoprim.
Por esto cuando se emplean ambos fármacos de manera simultánea, el efecto de ambos es mayor que cada uno por sí solo
