INFECCIONES DEL TRACTO RESPIRATORIO STREPTOCOCCUS PYOGENES

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Cocos esféricos grampositivos dispuestos en pares o cadenas. Anaerobios facultativos. Crecimiento en medios enriquecidos con sangre o suero donde se observan colonias blancas β-hemolíticas tras 24 hrs de incubación; su crecimiento se inhibe a concentraciones elevadas de glucosa. Fermentan carbohidratos con producción de ácido láctico. Catalasa negativos. Capa de peptidoglucano que constituye el marco estructural básico de la pared celular. Carbohidrato específico de grupo (antígeno A) de la pared celular que permite diferenciarlo de otros grupos de estreptococos y proteína específica de tipo (proteína M) cuyo extremo amino ubicado sobre la superficie celular origina la variedad antigénica del microorganismo:

Proteína M clase I: comparten antígenos expuestos, capaces de producir fiebre reumática. Proteína M clase II: carecen de antígenos expuestos comunes.

Ácido lipoteicoico y proteína F que facilitan la unión a las células al formar un complejo con la fibronectina presente en la superficie celular. Cápsula externa de ácido hialurónico que no se diferencia a nivel antigénico del ácido hialurónico presente en los tejidos conjuntivos del huésped, por lo que es poco inmunogénica.

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La virulencia se determina por la capacidad de adherirse a la superficie celular, invadir las células epiteliales y producir una variedad de toxinas y enzimas: La cápsula de ácido hialurónico evita la opsonización y la fagocitosis. La proteína M se une al factor H (β-globulina sérica) para desestabilizar al componente C3b e interferir con la ruta alternativa del complemento y evitar la fagocitosis. La peptidasa de C5a es una serina proteasa que inactiva al componente C5a para inhibir la quimiotaxis de PMN e inhibir la formación de abscesos. La adherencia celular está dada por:

La interacción débil entre el ácido lipoteicoico y los sitios de unión de los ácidos grasos en la fibronectina y las células epiteliales.

La proteína M y la proteína F que interaccionan con receptores específicos de la superficie de células epiteliales. Las exotoxinas pirógenas estreptocócicas (Spe) conocidas como toxinas eritrogénicas son producidas por cepas lisogénicas de estreptococos y son semejantes a la toxina producida por Corynebacterium diphteriae, de las cuales se han descrito 4 toxinas termolábiles (SpeA, SpeB, SpeC y SpeF); estas toxinas actúan como superantígenos e interaccionan con los macrófagos y linfocitos TH para aumentar la liberación de citocinas proinflamatorias responsables de las manifestaciones clínicas. La estreptolisina S es una hemolisina soluble en suero, estable en presencia de oxígeno, no inmunogénica, que puede lisar eritrocitos, leucocitos y plaquetas, además estimula la liberación de los contenidos lisosómicos para provocar la destrucción de la célula fagocítica; es responsable de la β-hemólisis observada en medio agar-sangre. La estreptolisina O es una hemolisina lábil al oxígeno capaz de listar eritrocitos, leucocitos, plaquetas y células en cultivo; guarda relación antigénica con las toxinas lábiles al oxígeno de Streptococcus pneumoniae, Clostridium tetani, Clostridium perfringens, Bacillus cereus y Listeria monocytogenes; se inhibe de forma irreversible por colesterol de los lípidos cutáneos. Las estreptocinasas A y B son enzimas que intervienen en la degradación del plasminógeno a plasmina, la cual degrada el fibrinógeno y la fibrina con la consiguiente lisis de coágulos y depósitos de fibrina para facilitar la diseminación del microorganismo. Las ADNasas A-D son enzimas que despolimerizan el ADN existente en el pus, con lo que se reduce la viscosidad del material del absceso y se facilita la diseminación del microorganismo. Otras enzimas importantes en el proceso patogénico son la hialuronidasa (factor de expansión) y la difosforidina nucleotidasa (DPNasa).

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a Colonización transitoria del tracto respiratorio superior y colonización de la piel cuando la enfermedad se produce por cepas de reciente adquisición, antes de que se generen anticuerpos protectores. Faringitis e infecciones de partes blandas causadas típicamente por cepas con diferentes proteínas M. Transmisión de persona a persona mediante las gotitas respiratorias (faringitis) o a través de heridas de la piel después del contacto directo con un individuo infectado, con un fómite o con un artrópodo vector. Las personas de más riesgo para padecer la enfermedad son:

Niños de 5 a 15 años (faringitis) Niños de 2 a 5 años que tienen mala higiene (pioderma) Pacientes con infecciones de los tejidos blandos (síndrome del shock tóxico estreptocócico) Paciente con antecedentes de faringitis estreptocócica (fiebre reumática o glomerulonefritis) o infecciones de tejidos

blandos (glomerulonefritis). Los estreptococos del grupo A colonizan normalmente la bucofarínge de niños sanos y adultos jóvenes. El hacinamiento (aulas y guarderías) incrementa la diseminación del microorganismo durante meses de invierno. Clasificación de los estreptococos de acuerdo a:

Propiedades serológicas: Grupos de Lancefield A-W. Patrones hemolíticos: α-hemólisis, β-hemólisis y γ-hemólisis. Propiedades bioquímicas (fisiológicas)

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Supurativas Faringitis Periodo de incubación de 2 a 4 días con inicio brusco de dolor de garganta, fiebre, malestar general y cefalea; la faringe posterior tiene un aspecto eritematoso con presencia de exudado y puede existir linfadenopatía cervical; el diagnóstico se realiza mediante pruebas serológicas y bacteriológicas. Escarlatina Complicación de la faringitis estreptocócica que tiene lugar cuando la cepa infecciosa es lisogenizada por un bacteriófago que estimula la producción de una exotoxina pirógena. Se caracteriza por un exantema eritematoso difuso, inicialmente en la parte superior del tórax para luego extenderse a las extremidades en un plazo de 1 o 2 días desde el inicio de los síntomas clínicos de faringitis; respeta la zona peribucal (palidez peribucal), palmas y plantas; la lengua se recubre de un exudado blanco amarillento que posteriormente se descama y revela una superficie roja y denudada (lengua aframbuesada); el exantema palidece con la presión, se observa mejor en abdomen y pliegues cutáneos (líneas de Pastia) y desaparece a lo largo de 5 a 7 días siguientes y es sustituido por una descamación. Pioderma (Impétigo) Infección localizada y purulenta que afecta zonas expuestas (cara, brazos, piernas) se caracteriza por la formación de vesículas que luego se transforman en pústulas (vesículas llenas de pus) para después romperse y producir costras; los ganglios linfáticos regionales pueden estar hipertrofiados; es típica la diseminación dérmica como consecuencia del rascado. El pioderma se observa en niños con malas condiciones de higiene personal durante los meses cálidos y húmedos del verano; pueden estar implicados estreptococos del grupo C y G incluso Staphylococcus aureus. Erisipela Infección aguda de la piel que cursa con dolor local e inflamación (eritema, calor), linfadenomegalia y signos sistémicos (escalofríos, fiebre, leucocitosis); la piel se encuentra sobreelevada y es más frecuente en las piernas, afecta principalmente niños pequeños y ancianos y por lo general es precedida de una infección respiratoria o cutánea por S. pyogenes. Celulitis Afecta piel y tejidos subcutáneos profundos, se observa infección local y síntomas sistémicos. Fascitis necrosante (Gangrena estreptocócica) Se desarrolla en la zona profunda del tejido subcutáneo como consecuencia de una solución de continuidad de la piel, se extiende a través de los planos de las fascias y se caracteriza por una extensa destrucción de los músculos y tejido adiposo; aparecen síntomas sistémicos que pueden derivar en insuficiencia multiorgánica e incluso la muerte; el tratamiento requiere desbridamiento quirúrgico del tejido infectado. Síndrome del Shock Tóxico Estreptocócico Inicialmente se presenta una inflamación de tejidos blandos en el lugar de la infección, dolor y síntomas inespecíficos (fiebre, escalofríos, malestar general, náusea, vómitos y diarrea); el dolor se intensifica según la enfermedad progresa hasta provocar shock e insuficiencia multiorgánica (riñón, pulmones, hígado y corazón); suele acompañarse de bacteriemia y fascitis necrosante; y se presenta con mayor frecuencia en pacientes con VIH, cáncer, diabetes, enfermedad pulmonar o cardiaca, infección por el virus de la varicela zóster, así como los drogadictos por vía parenteral y alchólicos. Otros Septicemia puerperal, linfangitis, neumonía, bacteriemia.

No Supurativas

Fiebre reumática Se caracteriza por alteraciones inflamatorias que afectan corazón, articulaciones, vasos sanguíneos y tejidos subcutáneos:

La afectación cardíaca se manifiesta con una pancarditis (endocarditis, pericarditis, miocarditis) y se asocia a la presencia de nódulos subcutáneos; puede producirse lesión crónica y progresiva de las válvulas cardiacas.

Las manifestaciones articulares pueden abarcar desde artralgias hasta artritis con afectación de numerosas articulaciones.

La enfermedad está producida por tipos M específicos (1, 3, 5, 6 y 18); se asocia a la faringitis estreptocócica, pero no a las infecciones cutáneas estreptocócicas; puede recurrir debido a infecciones estreptocócicas posteriores en ausencia de profilaxis antibiótica. El diagnóstico se realiza por medio de los resultados de los cultivos, la detección de antígeno del grupo A o una elevación de los anticuerpos anti-ASO, anti-ADNasa B o anti-hialuronidasa. Glomerulonefritis Inflamación aguda de los glomérulos renales con edema, hipertensión, hematuria y proteinuria; se observa pérdida progresiva e irreversible de la función renal Es una secuela de las infecciones estreptocócicas piodérmicas y faríngeas El diagnóstico se basa en las manifestaciones clínicas y el hallazgo de una infección reciente por S. pyogenes.

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La microscopía resulta útil en las infecciones de tejidos blandos, pero no para la faringitis o las complicaciones supurativas; permite detectar por tinción Gram cocos grampositivos agrupados en parejas o en cadenas asociados a leucocitos (esto es relevante ya que los estreptococos forman parte de la microflora bucofaríngea normal)

Las pruebas directas para el antígeno A (carbohidrato específico de grupo de la pared celular bacteriana) resultan útiles para el diagnóstico de faringitis estreptocócica; los resultados negativos se deben confirmar con un cultivo; no se realizan en infecciones cutáneas o no supurativas.

La susceptibilidad a la bacitracina se analiza colocando un disco saturado de bacitracina dentro de una placa inoculada con estreptococos del grupo A; tras una noche de incubación, las cepas que se inhiben por la bacitracina se consideran estreptococos del grupo A.

La prueba PYR es positiva para S. pyogenes; permite detectar la presencia de la enzima L-pirrolidonil-arilamidasa que cataliza la hidrólisis de L-pirrolidonil-β-naftilaminda y la liberación de β-naftilaimina, que en presencia de p-dimetilaminocinnamaldehído da lugar a un compuesto rojo.

La prueba de ASLO resulta útil en el diagnóstico de fiebre reumática o glomerulonefritis aguda derivadas de una infección estreptocócica faríngea reciente; detecta anticuerpos frente a la estreptolisina O.

Se realizan pruebas anti-ADNasa B para el diagnóstico de glomerulonefritis estreptocócica asociada a faringitis o infecciones de tejidos blandos.

Los anticuerpos frente a estreptocinasa son también un marcado útil de infección. Identificación por medio de la reacción negativa a la catalasa.

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La penicilina es el fármaco de elección; se emplea una cefalosporina oral o vancomicina para los pacientes alérgicos a penicilina. El estado de portador orofaríngeo que ocurre después del tratamiento se puede volver a tratar; no esta indicado el tratamiento en pacientes asintomáticos de larga duración porque los antibióticos pueden alterar la flora protectora normal. En los pacientes con faringitis, iniciar tratamiento antibiótico en los primeros 10 días previene la aparición de fiebre reumática. En los pacientes con historia de fiebre reumática, se debe administrar profilaxis antibiótica antes de las intervenciones que puedan producir bacteriemias que den lugar a endocarditis. Para la glomerulonefritis, no esta indicado ningún tratamiento o profilaxis antibióticas específica.

Valdés Olivares Arely Selene

INFECCIONES DEL TRACTO RESPIRATORIO CORYNEBACTERIUM DIPHTHERIAE

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Bacilo pleomorfo grampositivo que se tiñe de forma irregular. Aerobias o anaerobias facultativas inmóviles. Catalasa positivas. Poseen una pared celular que contiene arabinosa, galactosa, ácido meso-diaminopimélico (meso-DAP) y (en la mayoría de las especies) cadenas cortas de ácidos micólicos (de 22 a 36 átomos de C). No acidorresistentes. Se observan gránulos metacromáticos (gránulos que adoptan un color diferente del color primario del colorante) en el interior de las células. Fermentan carbohidratos con la producción de ácido láctico. Algunas especies requieren complementos lipídicos (cepas lipofílicas) para su crecimiento. Son ubicuas en las plantas y animales; colonizan normalmente la piel, el aparato respiratorio superior, el aparato digestivo y el aparato genitourinario del ser humano. Se subdivide en cuatro biotipos en función de la morfología de sus colonias y sus propiedades bioquímicas: belfanti, gravis, intermedius y mitis: la mayor parte de las enfermedades se deben a los biotipos gravis y mitis.

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Toxina diftérica (exotoxina A-B) Es el principal factor de virulencia; se produce en el lugar de la infección y se dispersa a través de la sangre. Es codificada por el gen tox que se introduce en las cepas de C. diphteriae mediante un bacteriófago lisogénico (β-fago). Posee tres regiones funcionales:

1. Una región de unión al receptor 2. Una región de translocación en la subunidad B 3. Una región catalítica en la subunidad A.

La región de la translocación se inserta en la membrana endosomal y facilita el movimiento de la región catalítica hacia el citosol tras la unión de la toxina a la célula del organismo anfitrión; la subunidad A finaliza la síntesis de proteínas de dicha célula al inactivar el factor de elongación 2 (EF-2) necesario para el movimiento de nuevas cadenas peptídicas que se están formando en los ribosomas; una única molécula de exotoxina puede inactivar todo el contenido de EF-2 en una célula para interrumpir por completo la síntesis de proteínas. El receptor de esta toxina es el factor de crecimiento epidérmico de unión a la heparina; presente en la superficie de células cardiacas y nerviosas. La síntesis de la toxina está regulada por un elemento codificado en un cromosoma, el receptor de la toxina diftérica (DTxR), proteína que se activa en presencia de concentraciones elevadas de hierro y se puede unir al operador del gen de la toxina para evitar la producción de la misma.

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La difteria es una enfermedad de distribución universal que se mantiene por los portadores asintomáticos y por los pacientes infectados. El ser humano es el único reservorio conocido, siendo portador en la orofarínge y en la piel. Se transmite de persona a persona mediante la exposición a las gotas respiratorias o el contacto cutáneo. La enfermedad se observa en personas no vacunadas que viven hacinadas en zonas urbanas y en niños o adultos con disminución de la inmunidad. La difteria es fundamentalmente una enfermedad pediátrica.

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La presentación clínica viene determinada por: 1. El lugar de la infección. 2. El estado inmunitario del paciente. 3. La virulencia del microorganismo.

Difteria respiratoria Periodo de incubación de 2 a 4 días; los microorganismos se multiplican en el interior de las células epiteliales faríngeas produciendo un daño localizado; su inicio es abrupto y se caracteriza por malestar general, dolor de garganta, faringitis exudativa y febrícula. Se forma una seudomembrana sobre la farínge que se compone de bacterias, linfocitos, células plasmáticas, fibrina y células muertas; puede extenderse hacia nasofarínge y larínge: se adhiere al tejido respiratorio de tal forma que es difícil de desprender sin que haya sangrado del tejido subyacente; tras alrededor de 1 semana, al membrana se desprende y es expectorada. Las complicaciones sistémicas pueden afectar corazón y sistema nervioso:

1. Es posible detectar miocarditis alrededor de 1-2 semanas de enfermedad; los síntomas aparecen de forma aguda o gradual hasta generar insuficiencia cardiaca congestiva, arritmias y muerte.

2. La neurotoxicidad genera neuropatía que inicialmente se limita al paladar blando y faringe; posteriormente condiciona una parálisis oculomotora y ciliar que evoluciona a neuritis periférica.

Difteria cutánea Se adquiere a través de una solución de continuidad de la piel y por contacto con personas infectadas. Se forma una pápula en la piel que evoluciona a una úlcera crónica, la cual se recubre en algunas ocasionse de una membrana grisácea; es frecuente hallar Staphylococcus aureus o Streptococcus pyogenes en la herida; pueden aparecer signos sistémicos.

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El examen microscópico es inespecífico; se observa la formación de gránulos metacromáticos en las bacterias teñidas con azul de metileno. Se deben llevar a cabo cultivos en medios no selectivos (agar sangre) y selectivos (agar cisteína-telurita [CTBA], medio de cultivo Tinsdale, agar colistina-nalidíxico [CNA]):

La telurita inhibe el crecimiento de la mayor parte de las bacterias respiratorias y bacilos gramnegativos y se reduce por C. diphtheriae lo que da lugar a un color característico gris a negro del agar que contiene telurita.

La degradación de la cisteína por al actividad cisteinasa de C. diphtheriae genera un halo pardo alrededor de las colonias.

La identificación de C. diphtheriae se puede realizar por la presencia de cisteinasa y la ausencia de piracinamidasa; la identificación definitiva se realiza mediante pruebas bioquímicas o secuenciación de los genes específicos de especie. La demostración de exotoxina se fundamenta en la PCR (capaz de detectar el gen tox directamente en muestras clínicas) o la prueba de Elek (análisis de Inmunodifusión in vitro que emplea una antitoxina específica).

Trat

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Infecciones tratadas con antitoxina diftérica para neutralizar la exotoxina. Utilización de penicilina o eritromicina para eliminar C. diphtheriae y acabar con la producción de toxina aunada a reposo en cama, aislamiento y mantenimiento de la permeabilidad de la vía aérea; con la posterior vacunación de paciente convaleciente con el fin de estimular la producción de anticuerpos protectores. La difteria se previene mediante la vacunación activa de la población susceptible con el toxoide diftérico (no tóxico e inmunogénico); el cual se prepara tratando la toxina con formalina:

Los niños reciben la vacuna diftérica junto con antígenos del tétanos y la tos ferina (vacuna DPT) a los 2, 4, 6, 15 y 18 meses de vida, así como a los 4 y 6 años; se recomienda la administración de dosis de recuerdo con el toxoide diftérico combinado con el toxoide tetánico cada 10 años.

Valdés Olivares Arely Selene

INFECCIONES DEL TRACTO RESPIRATORIO BORDETELLA PERTUSSIS

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Se reconocen 8 especies de las cuales 4 son responsables de la enfermedad en el ser humano: Bordetella pertussis agente responsable de la tos ferina. Bordetella parapertussis Bordetella bronchiseptica Bordetella holmesii

Cocobacilo gramnegativo, aerobio estricto, inmóviles. Oxidan aminoácidos pero no fermentan carbohidratos. Son muy sensibles a sustancias y metabolitos tóxicos por lo que su crecimiento requiere un medio de cultivo complementado con carbón, almidón, sangre o albúmina, las cuales absorben las moléculas tóxicas.

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La infección por B. pertussis requiere la exposición al microorganismo, la adherencia bacteriana a las células epiteliales ciliadas del aparato respiratorio, el crecimiento de las bacterias, la producción de un daño tisular localizado y de una toxicidad sistémica. Adherencia Hemaglutinina filamentosa y pertactina

Contienen una secuencia Arg-Gly-Asp (motivo RGD) que facilita la unión a integrinas glucoproteícas sulfatadas de las membranas de las células respiratorias ciliadas; también se unen al CR3, un receptor de glucoproteína de la superficie de los macrófagos, para desencadenar la captación fagocítica de las bacterias sin un estallido oxidativo lo que permite la supervivencia y replicación intracelular de las bacterias. Toxina pertussis Es una toxina A-B que consiste en una subunidad tóxica (S1) y 5 subunidades de unión (S2 a S5; están presentes 2 subunidades S4 en cada molécula de toxina):

La subunidad S2 se una a lactosilceramida, un glucolípido presente en las células ciliadas respiratorias.

La subunidad S3 se une a receptores en las células fagocíticas lo que da lugar a un aumento de CR3 en la superficie celular, que facilita la unión mediada por la pertactina, la hemaglutinina filamentosa y la posterior fagocitosis bacteriana.

Fimbrias Se une a las células de los mamíferos; no se conoce su papel en la enfermedad aunque estimulan la inmunidad humoral.

Toxinas Toxina pertussis La porción S1 tiene actividad de ribosilasa de difosfato de adenosina (ADP) que inactiva a Giα, proteína inhibidora que controla al actividad adenilil ciclasa lo que conlleva a un incremento de las concentraciones de AMPc y un aumento de las secreciones respiratorias con producción de la mucosidad característica de la fase paroxística de la tos ferina; también inhibe la muerte por fagocitosis y la migración de monocitos. Adenil ciclasa/hemolisina Toxina que se activa en la célula por la calmodulina intracelular; cataliza la conversión del ATP a AMPc e inhibe la quimiotaxis, la fagocitisis y la destrucción mediada por leucocitos. Toxina dermonecrótica Toxina termolábil que a dosis bajas causa vasoconstricción de los vasos periféricos, isquemia local, migración de leucocitos hacia espacios extravasculares y hemorragia; a dosis elevadas provoca reacciones mortales y destrucción tisular localizada. Citotoxina traqueal Monómero de peptidoglucano de la pared celular de bajo peso molecular con afinidad específica por las células epiteliales ciliadas; a bajas concentraciones causa ciliostasis (inhibición de los movimientos ciliares) y a concentraciones elevadas produce extrusión de las células ciliadas; interfiere de forma específica en la síntesis de ADN e impide la regeneración de células dañadas con lo que altera los mecanismos normales de aclaramiento y limpieza del árbol respiratorio y da lugar a la tos característica de la tos ferina; estimula la liberación de IL-1 con producción de fiebre. LPS Dos moléculas distintas de LPS con un lípido A o un lípido X; activa la vía alternativa del complemento y estimula la liberación de citocinas.

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a Reservorios humanos Distribución universal Existe mayor riesgo de infección en niños menores de 1 año, aunque la prevalencia de la enfermedad está aumentando en niños mayores, adolescentes y adultos. Las personas no vacunadas tienen mayor riesgo de padecer la enfermedad; la cual se propaga de una persona a otra a través de partículas aerosolizadas infectadas.

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Tras un periodo de incubación de 7 a 10 días se presentan las manifestaciones clínicas: 1. Fase catarral (1-2 semanas): cuadro similar a un catarro común con rinorrea serosa, estornudos, malestar general,

anorexia y febrícula; en esta fase se observa el número máximo de bacterias. 2. Fase paroxística (2-4 semanas): las células epiteliales ciliadas son expulsadas del árbol respiratorio y se altera la

eliminación de la mucosidad; se presentan los típicos paroxismos de la tos ferina con tos repetitiva, estridor inspiratorio, vómito, agotamiento y leucocitosis.

3. Fase de convalecencia (3-4 semanas o más): disminución de la tos paroxística, desarrollo de complicaciones secundarias (neumonía, convulsiones, encefalopatía).

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La microscopía no es sensible ni específica. Fluorescencia directa con anticuerpos monoclonales o policlonales dirigidos contra B. pertussis. El cultivo es específico pero no es sensible; se utiliza un medio con carbón de Regan-Lowe complementado con glicerol, peptonas y sangre de caballo; la incubación se realiza a 35°C en una cámara humidificada durante 7 a 12 días. Las pruebas de amplificación de ácidos nucleícos son las pruebas más sensibles y específicas (PCR) Detección de IgG, IgM e IgA frente a hemaglutinina filamentosa, toxina pertussis, pertactina y fimbrias mediante una prueba de ELISA.

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El tratamiento de la tos ferina es principalmente sintomático. El tratamiento con un macrólido (eritromicina, acitromicina, claritromicina) es eficaz en la erradicación de los microorganismos y en la reducción de la duración de la fase infecciosa. Los pacientes con intolerancia a macrólidos pueden recibir trimetoprim-sulfametoxazol o fluoroquinolonas. La eritromicina se usa en la profilaxis. Las vacunas que contienen toxina de tos ferina inactivada, hemaglutinina filamentosa y pertactina son muy eficaces: se administran combinadas con las vacunas para la difteria y el tétanos. La vacuna pediátrica se administra en cinco dosis: a los 2, 4, 6, 15 y 18 meses de edad y entre los 4 y 6 años. La vacuna adulta se administra a los 11-12 años y se repite la dosis a los 19-65 años.

Valdés Olivares Arely Selene

INFECCIONES DEL TRACTO RESPIRATORIO STREPTOCOCCUS PNEUMONIAE

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Aislado de forma independiente por Pasteur y Steinberg. Cocos grampositivos encapsulados con forma ovalada o de lanceta dispuestos en parejas (diplococos) o en cadenas cortas. Fermentadores de carbohidratos. Las células más viejas aparecen como gramnegativas debido a decoloración. Crece con dificultad en medios con concentraciones elevados de glucosa debido a que el ácido láctico alcanza valores tóxicos en estas preparaciones. Carece de actividad catalasa a no ser que se le proporcione una fuente exógena de catalasa (sangre), aunque la acumulación de peróxido de hidrógeno inhibe su crecimiento como sucede en agar chocolate. Las colonias crecen en medios complementados con productos sanguíneos; aparecen zonas de α-hemólisis cuando se incuban en una atmósfera aerobia debido a la producción de neumolisina (enzima que degrada la hemoglobina generando un producto verde) o zonas de β-hemólisis cuando crecen en condiciones anaerobias. Las colonias de cepas encapsuladas suelen ser grandes, redondas y mucoides; las colonias de las cepas no encapsuladas son más pequeñas y aplanadas. Las colonias experimentan un proceso de autolisis con el paso del tiempo, el cual consiste en la disolución de la porción central de la colonia que origina un aspecto de hoyuelo.

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Las cepas virulentas se recubren de una capa de polisacáridos los cuales han permitido la identificación de 90 serotipos diferentes; los polisacáridos capsulares se incluyen en la vacuna polivalente. La capa de peptidoglucano de la pared celular le confiere la característica de coco grampositivo. La pared celular cuenta con ácido teicoico hallado en dos formas:

Polisacárido C: cuando el ácido teicoico se expone sobre la superficie celular unido a la capa de peptidoglucano; el polisacárido C precipita una fracción de las globulinas séricas (proteína C reactiva) en presencia de calcio.

Antígeno F: cuando el ácido teicoico se halla unido de forma covalente a los lípidos de la membrana citoplasmática bacteriana.

El ácido teicoico se asocia a residuos de fosfocolina la cual es única de la pared celular de S. pneumoniae y juega un papel regulador en la hidrólisis de la misma; debe existir fosfocolina para que la autolisina neumocócica amidasa este activa durante la división celular.

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Patógeno humano que coloniza bucofarínge, pulmones, senos paranasales y oído medio; puede transportarse por vía hematógena hacia el cerebro. La colonización inicial está mediada por la unión de las bacterias a las células epiteliales por medio de adhesinas de superficie. La producción de una proteasa de IgA secretora (IgAs) evita que la IgA atrape a las bacterias en la mucina al unirse a ellas en el sitio de unión de antígenos y a la mucina en la región Fc. La neumolisina, citotoxina similar a la estreptolisina O de S. pyogenes, se une al colesterol de las membranas celulares del organismo anfitrión y crea poros, lo que permite la destrucción de células del epitelio ciliado y de células fagocíticas; activa la ruta clásica del complemento con la formación de C3a y C5a que favorecen la migración de leucocitos, la producción de IL-1 y TNF-α provocando fiebre y daño tisular; además inhibe la actividad oxidativa fagocítica. El ácido teicoico y los fragmentos de peptidoglucano activan la ruta alternativa del complemento, produciendo C5a; la amidasa bacteriana favorece la liberación de estos componentes de la pared celular. La producción de peróxido de hidrógeno ocasiona daño tisular. La fosforilcolina de la pared celular bacteriana se une a receptores del factor activador de plaquetas en las superficie de las células endoteliales, leucocitos, plaquetas y algunas células de pulmones y meninges; lo que permita que las bacterias entren a las células y se protejan de la opsonización y fagocitosis y puedan diseminarse a través de la sangre hacia el SNC. La cápsula bacteriana confiere protección antifagocítica. Los polisacáridos capsulares son solubles y se conocen como sustancias solubles específicas que confieren protección antifagocítica al unirse a anticuerpos opsonizantes.

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La enfermedad neumocócica aparece cuando los microorganismos que colonizan la nasofaringe y la bucofarínge se diseminan hacia los pulmones (neumonía), los senos paranasales (sinusitis), los oídos (otitis media) y las meninges (meningitis). La colonización es más elevada en niños pequeños, alrededor de los 6 meses de edad. Las personas con antecedentes de infección viral del tracto respiratorio o de otras situaciones que puedan interferir con la eliminación de las bacterias de la vía respiratoria tienen riesgo aumentado de enfermedad pulmonar. Los niños y los ancianos tienen riesgo de meningitis. Los pacientes con enfermedades hematológicas (neoplasias, anemia de células falciformes) o con esplenia funcional están en riesgo de presentar sepsis fulminante. Aunque el microorganismo es ubicuo, la enfermedad es más frecuente en los meses fríos.

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Neumonía Inicio abrupto con escalofríos intensos, fiebre mantenida de 39°C a 41°C, tos productiva con esputo hemoptísico y dolor torácico (pleurítico); localización primordial en lóbulos inferiores (neumonía lobular); multiplicación bacteriana y extravasación de eritrocitos, neutrófilos y macrófagos hacia los alvéolos pulmonares. La curación tiene lugar al desarrollarse anticuerpos específicos frente a la cápsula bacteriana para facilitar la fagocitosis y la destrucción microbiana. En niños y ancianos puede presentarse una bronconeumonía generalizada, la curación radiológica se completa en un plazo de 2-3 semanas. Sinusitis y otitis media Suele precederse de una infección vírica de las vías respiratorias inferiores; los PMN infiltran y obstruyen los senos y el conducto auditivo; la otitis media afecta fundamentalmente a niños pequeños, la sinusitis se registra en todas las edades. Meningitis Infeccion grave que cursa con cefalea, fiebre y septicemia; elevada mortalidad y graves deficiencias neurológicas en los supervivientes. Es consecuencia de la diseminación al SNC a partir de una bacteriemia, una infección del oído medio o senos paranasales, o por un traumatismo craneoencefálico que origine una comunicación del espacio subaracnoideo con la nasofarínge. Bacteriemia Más frecuente en pacientes quejados de meningitis que en aquellos con neumonía, otitis media o sinusitis; septicemia fulminante en pacientes asplénicos.

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La microscopia es muy sensible; la tinción Gram permite diagnosticar neumonía y meningitis neumocócicas; se observan diplococos grampositivos en forma de lanceta rodeados de una cápsula que no se tiñe. La reacción de quellung es una prueba en la cual se mezclan anticuerpos anticapsulares polivalentes con las bacterias para después examinar la mezcla al microscopio; si se observa mayor refringencia alrededor de las bacterias se considera una reacción positiva. El polisacárido C del neumococo se excreta en la orina y se puede detectar por medio de inmunoanálisis; en pacientes con meningitis neumocócisa se analiza el LCR. Las muestras de esputo se deben sembrar en medios enriquecidos con nutrientes y complementados con sangre; el uso de medios selectivos como agar sangre con 5 µg/mL de gentamicina ha obtenido resultados satisfactorios (el microorganismo es muy sensible a un gran número de antibióticos por lo cual cultivo puede arrojar resultados negativos en los pacientes sometidos a un tratamiento parcial) Las cepas se identifican por la actividad catalasa negativa, la sensibilidad a la optoquina y la solubilidad en bilis.

Trat

amie

nto

La penicilina es el fármaco de elección para las cepas sensibles, aunque las resistencias son cada vez más frecuentes. Fluoroquinolonas o vancomicina combinadas con ceftriaxona se utilizan en pacientes alérgicos a penicilina o para el tratamiento de las cepas resistentes a la penicilina. La inmunización con una vacuna conjugada de 7 serotipos se recomienda en todos los niños menores de 2 años de edad; se recomienda la administración de una vacuna polisacárida de 23 serotipos en los adultos con riesgo de adquirir la enfermedad.

Valdés Olivares Arely Selene

INFECCIONES DEL TRACTO RESPIRATORIO MYCOPLASMA PNEUMONIAE

(Agente de Eaton)

Cara

cter

ístic

as

Bacterias más pequeñas de vida libre; pueden atravesar filtros de 0.45 µm Aerobio estricto Ausencia de pared celular que le confiere resistencia a fármacos que interfieren en la síntesis de la pared celular (penicilinas, cefalosporinas y vancomicina) Presenta esteroles en su membrana celular Formas pleomorfas (cocos y bacilos) División por fisión binaria; contienen tanto ADN como ARN Crecimiento lento de colonias pequeñas 1-6 hrs en un medio con esteroles, vitamina E, BHI (infusión cerebro-corazón), CO2 al 5% y N al 95% Los determinantes antigénicos (glucolípidos y proteínas de membrana) muestran reactividad cruzada con tejidos del ser humano.

Pato

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Patógeno extracelular que se adhiere al epitelio respiratorio mediante un complejo de proteínas de adhesión entre las que destaca la adhesina P1 que interactúa de manera específica con receptores de las glucoproteínas para ácido siálico en la base de los cilios de las células epiteliales, produciendo ciliostasis y destrucción del epitelio ciliar, lo que conlleva a una diseminación de la infección hacia vías respiratorias inferiores y una tos persistente por falta de aclaramiento normal de las vías superiores. M. pneumoniae actúa como superantígeno al estimular la migración de células inflamatorias al sitio de infección y liberación de TNF-α, IL-1 e IL-6.

Epid

emio

logí

a Patógeno humano estricto Enfermedad respiratoria de distribución universal, frecuente en verano y otoño Incidencia en la población entre 5 y 15 años Diseminación a través de gotículas respiratorias producto de la tos La enfermedad puede persistir durante meses Portador asintomático.

Man

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Cl

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Traqueobronquitis Caracterizada por febrícula, malestar, cefalea, tos seca sin expectoración con infiltración de linfocitos y células plasmáticas en vías bronquiales; los síntomas persisten más de 2 semanas.

Neumonía atípica Que puede evolucionar a complicaciones secundarias como meningoencefalitis, parálisis, mielitis, pericarditis, anemia hemolítica, artritis y lesiones mucocutáneas. Faringitis aguda

Dia

gnós

tico

Cultivo durante 2-6 semanas para resultado positivo; las muestras se deben obtener de lavados faríngeos, bronquiales y esputo expectorado; se pueden inocular en medios especiales complementados con suero (que proporciona esteroles), extracto de levaduras (el cual aporta precursores de los ácidos nucleícos), glucosa, un indicador de pH y penicilina (para inhibir a otras bacterias); el crecimiento de los microorganismos en cultivo está indicado por el metabolismo de la glucosa, el cual se acompaña de un cambio del pH; las colonias son pequeñas y tienen un aspecto granular homogéneo (forma de mora) La fijación del complemento muestra títulos de anticuerpos frente a antígenos glucolípidos que alcanzan su valor máximo tras 4 semanas y se mantiene durante 6-12 meses Pueden realizarse enzimoinmunoanálisis frente a la proteína adhesina P1.

Trat

amie

nto Eritromicina, doxiciclina y fluoroquinolonas.

El aislamiento de las personas infectadas reduce el riesgo de diseminación.

Valdés Olivares Arely Selene

INFECCIONES DEL TRACTO RESPIRATORIO CHLAMYDOPHILA PNEUMONIAE

Cara

cter

ístic

as

Son parásitos intracelulares obligados que pueden atravesar filtros de 0.45 µm. Poseen un núcleo denso central rodeado de una membrana citoplasmática y de una membrana externa de doble capa. Contienen ADN y ARN. Poseen ribosomas procariotas. Sintetizan sus propias proteínas, ácidos nucleícos y lípidos. Son parásitos de energía; emplean el ATP de la célula anfitriona para satisfacer sus necesidades energéticas; pueden depender también de aminoácidos específicos. Son sensibles a numerosos antibióticos antibacterianos. Presentan un ciclo vital caracterizado por:

Cuerpos elementales (CE): Formas infecciosas inactivas desde el punto de vista metabólico. Cuerpos reticulados (CR): Formas no infecciosas con actividad metabólica.

Las Chlamydiaceae se replican intracelularmente; el ciclo inicia cuando los cuerpos elementales infecciosos pequeños (300-400 nm) se unen a las microvellosidades de las células susceptibles, tras lo cual se produce una penetración activa en la célula; tras ser internalizadas, las bacterias permanecen dentro de fagosomas citoplasmáticos en el que tiene lugar el ciclo de replicación; si la membrana externa del cuerpo elemental está intacta, se inhibirá la fusión de los lisosomas celulares con los fagosomas que contienen los CE, lo que evitará la destrucción intracelular; si la membrana externa se lesiona o se inactivan las bacterias mediante calor o recubrimiento por anticuerpos, se produce la fusión del fagolisosoma con la consiguiente destrucción de las bacterias. A las 6-8 hrs de entrar en la célula, los cuerpos elementales se reorganizan en cuerpos reticulares (800-1000 nm) con actividad metabólica que se replican mediante fisión binaria. Las tinciones histológicas pueden detectar con facilidad el fagosoma con los cuerpos reticulares acumulados que se llaman inclusión. Tras unas 18-24 hrs después de la infección, los cuerpos reticulares se empiezan a reorganizar en cuerpos elementales de menor tamaño y entre 48-72 hrs después la célula se rompe y libera las bacterias infecciosas. La pared celular contiene LPS con actividad débil como endotoxina. La proteína principal de la membrana externa (MOMP) de la pared celular es el componente estructural de la membrana externa. La proteína OMP2 es una proteína rica en cisteína responsable de los extensos puentes disulfuro que estabilizan a los cuerpos elementales.

Epid

emio

logí

a C. pneumoniae se aisló por primera vez en la conjuntiva de un niño en Taiwán; el microorganismo se llamo inicialmente TWAR. La infección se transmite a través de secreciones respiratorias. Es un patógeno del ser humano. La bacteria es ubicua.

Man

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acio

nes

Cl

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as

C. pneumoniae es una causa importante de bronquitis, neumonía, faringitis y sinusitis. La mayor parte de las infecciones son asintomáticas o leves con tos persistente y malestar, no requiere hospitalización. Las infecciones respiratorias más graves afectan generalmente a un único lóbulo pulmonar. Puede infectar y crecer en las células del músculo liso, las células endoteliales de las arterias coronarias y los macrófagos. Se asocia a lesiones ateroescleróticas.

Dia

gnós

tico

Detección mediante pruebas de amplificación de ácidos nucleícos. La prueba de microinmunofluorescencia (MIF) es aceptable para el diagnóstico serológico. Los criterios diagnósticos de una infección aguda por C. pneumoniae son un título único de IgM mayor a 1:16 o un aumento al cuádruple del título de IgG; dado que los anticuerpos IgG aparecen hasta 6-8 semanas tras la infección, las pruebas serológicas tienen un valor limitado.

Trat

amie

nto Macrólidos (acitromicina, eritromicina, claritromicina)

Doxiciclina Levofloxacino

Valdés Olivares Arely Selene

INFECCIONES DEL TRACTO RESPIRATORIO MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS

Cara

cter

ístic

as

Bacilos aerobios inmóviles acidorresistentes. Crecimiento lento (hasta 8 semanas), división cada 12-24 hrs, no pigmentadas; forman filamentos ramificados. La pared celular con alto contenido en lípidos les confiere una superficie hidrofóbica resistente a desinfectantes, detergentes, antibióticos antibacterianos frecuentes y tinciones habituales de laboratorio. La pared celular se compone de una membrana citoplasmática interna cubierta con una gruesa capa de peptidoglucanos; en la membrana plasmática se anclan proteínas, manósido de fosfatidilinositol y lipoarabinomanano (LAM); la capa de peptidoglucano forma el esqueleto básico al que se unen los arabinogalactanos (polisacáridos ramificados formados por D-arabinosa y D-galactosa); el residuo terminal de D-arabinosa se esterifica para dar lugar a ácidos micólicos hidrofóbicos a los que se anclan moléculas de glucolípidos de superficie entre los que se intercalan proteínas transportadoras y porinas. Las proteínas constituyen antígenos que estimulan la respuesta inmune celular; se usan derivados proteicos purificados (PPD) como pruebas de reactividad cutánea para determinar la exposición a M. tuberculosis. Se han identificado más de 130 especies de micobacterias, entre las patógenas para el ser humano se encuentran:

M. tuberculosis M. leprae M. kansasii M. fortuitum M. chelonae M. abscessus Complejo M. avium

Las micobacterias se clasifican en función de: Su capacidad de acidorresistencia. La presencia de ácidos micólicos con 70-90 átomos de C. Un elevado contenido de guanosina + citosina en su ADN.

Las micobacterias pigmentadas producen carotenoides intensamente amarillos que se pueden estimular por la exposición a la luz (organismos fotocromógenos) o producirse en ausencia de luz (organismos escotocromógenos). La clasificación de Runyon incluye:

Fotocromógenos de crecimiento lento Escotocromógenos de crecimiento lento Micobacterias no pigmentadas de crecimiento lento Micobacterias de crecimiento rápido.

Epid

emio

logí

a El ser humano constituye el único reservorio natural. Se transmite por contacto estrecho de una persona con otra mediante la inhalación de aerosoles infecciosos. La población con riesgo elevado de padecer la enfermedad son las pacientes inmunodeprimidos (VIH), alcohólicos, adictos a drogas, vagabundos y aquellos que están expuestos a otros individuos infectados.

Pato

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M. tuberculosis ingresa por vía respiratoria, alcanza los alvéolos y es digerido por los macrófagos alveolares donde permanecerá como patógeno intracelular al impedir la fusión del fagosoma con los lisosomas, ya que inhibe al antígeno endosomal específico 1 (EEA1); a su vez M. tuberculosis elude la destrucción mediada por los macrófagos con la formación de intermediarios reactivos de nitrógeno. Por su parte macrófagos secretan IL-12 y TNF-α en respuesta a la infección por M. tuberculosis; estas citocinas aumentan la inflamación localizada al reclutar linfocitos T y células NK; facilitar la diferenciación de los linfocitos TH1 con la consiguiente secreción de IFN-γ, el cual es indispensable para la continua activación de los macrófagos, lo que aumenta la fusión entre los fagosomas y los lisosomas llevando a la destrucción intracelular; el TNF-α estimula la producción de óxido nítrico y los intermediarios reactivos del nitrógeno para potenciar la destrucción intracelular. Los pacientes con una producción disminuida de INF-γ o TNF-α o que sufren defectos en los receptores para estas citocinas tienen un mayor riesgo de sufrir infecciones graves por micobacterias. Cuando la concentración bacteriana es elevada, la respuesta inmunitaria celular da lugar a necrosis tisular, consecuencia de la toxicidad de las toxinas, la activación local de la cascada de complemento, la isquemia, la exposición a enzimas hidrolíticas e intermedios reactivos del oxígeno. Los macrófagos alveolares, las células epiteloides y las células gigantes de Langhans (células epiteloides fusionadas) con las micobacterias intracelulares forman el núcleo central de una masa necrótica que se rodea de células TCD4, TCD8, NK y macrófagos, estructura denominada granuloma que impide la diseminación de las bacterias. No obstante, los granulomas grandes o caseosos se encapsulan con fibrina y protegen eficazmente a las bacterias de la eliminación producida por los macrófagos, por lo que las bacterias pueden permanecer latentes en esta fase o se pueden reactivar años mas tarde.

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El foco pulmonar inicial se encuentra en los campos pulmonares medios inferiores donde se activa la inmunidad celular y cesa la replicación de las micobacterias en la mayoría de los pacientes entre 3 y 6 semanas después de la exposición al microorganismo. La probabilidad de que la infección progrese a una enfermedad activa depende tanto de la dosis infecciosa como del estado inmunológico del paciente. En los sujetos con infección por VIH, la enfermedad suele aparecer antes del inicio de otras infecciones oportunistas, se disemina con frecuencia dos veces mayor a localizaciones extrapulmonares y puede conducir a la muerte. La enfermedad tiene un comienzo insidioso acompañada de síntomas inespecíficos como malestar general, adelgazamiento, tos y sudoración nocturna; el esputo puede ser escaso o hemoptísico y purulento; la producción de esputos hemoptísicos se asocia a la destrucción tisular (enfermedad cavitada) El diagnóstico clínico se apoya en:

Indicios radiológicos de enfermedad pulmonar Resultados positivos en la prueba de reactividad cutánea Detección en el laboratorio de micobacterias al microscopio o en cultivo.

La tuberculosis extrapulmonar puede ser el resultado de la diseminación hematógena de los bacilos durante la fase inicial de la multiplicación tuberculosis diseminada (miliar)

Dia

gnós

tico

Diagnóstico inmunológico Prueba cutánea de la tuberculina, la cual es un derivado proteico purificado (PPD) de la pared celular de la micobacteria; en esta prueba se inoculan 5 unidades de tuberculina de PPD vía intradérmica, se mide la reactividad definida por el diámetro de induración a las 48 hrs. Prueba de liberación in vivo de IFN-γ producido por los linfocitos T sensibilizados por los antígenos de M. tuberculosis

Microscopia Tinción de Ziehl-Neelsen (acidorresistente caliente) Tinción de Kinyoun (acidorresistente fría) Tinción acidorresistente con fluorocromo Truant

Cultivo Medio agar sólido (Middlebrook) o con huevo (Löwenstein-Jensen) Medios de caldo Las muestras de esputo recogidas en la mañana por 3 días consecutivos se tratan inicialmente con reactivos descontaminantes (NaOH al 2%) con el fin de eliminar microorganismos que puedan dar lugar a resultados confusos.

Pruebas basadas en ácido nucleícos Pruebas de amplificación de los ácidos nucleícos (PCR) El gen SecA, ha resultado una diana útil para la identificación directa de todas las especies de micobacterias en las muestras clínicas.

Identificación Propiedades morfológicas Reacciones bioquímicas Análisis de los lípidos de la pared celular Sondas de ácidos nucleícos Secuenciación de los ácidos nucleícos

Trat

amie

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Se necesitan pautas con múltiples fármacos y cursos de tratamiento prolongados para prevenir la aparición de cepas resistentes a fármacos. Isoniacida (INH), etambutol, piracinamida y rifampicina durante 2 meses seguidos de 4 a 6 meses de INH y rifampicina u otras combinaciones alternativas de antimicrobianos. La profilaxis de la exposición a la tuberculosis puede incluir INH durante 6-9 meses, rifampicina durante 4 meses; la piracinamida y el etambutol o el levofloxacino se utilizan durante 6-12 meses después de estar expuesto a M. tuberculosis multirresistente. Se hace profilaxis con M. bovis atenuado (bacilo de Calmette-Guerín [BCG]) en los países endémicos. El control de la enfermedad se hace con vigilancia activa, medidas profilácticas, terapéuticas y un control exhaustivo de cada caso.

Valdés Olivares Arely Selene