Principales grupos de bacilos Gram positivos aerobios

1 TEMAS DE BACTERIOLOG A Y VIROLOG A M DICA339 Principales grupos de bacilos Gram positivos aerobiosM. Macedo, M. VolaP gina 33920 Comprende un amplio conjunto de bacterias agrupadas por sus caracter sticas morfol gicas y tintoriales. Caracter sticamente, dentro de este grupo se encuentran bacterias capaces de esporular. Clostridium spp y Bacillus spp son capaces de sobrevivir en medios hostiles mediante la formaci n de una estructura muy resistente, la endospora (tambi n llamada espora o s-poro), la estructura con vida m s resistente a los agentes f sico-qu micos, y por lo tanto, a la esterilizaci n y desinfecci n. Como veremos, esto tiene grandes implicancias m dicas, en la industria alimentaria, en los procesos de esterilizaci n e incre blemente, en el bioterrorismo. La endospora puede, en condiciones favorables, germinar y dar lugar a la c lula vegetativa. Deben diferenciarse las esporas bacterianas, que constituyen una forma de resistencia y no tienen funci n reproductora, de las de los hongos, que tienen funci n reproductora, son externas, numerosas y que no confieren resistencia.

2 Recu rdese que una espora bacteriana da lugar a una nica c lula bien dentro de los bacilos Gram positivos (BGP) se encuentran algunos de los pat genos m s agresivos para el ser humano, la gran mayor a de las especies bacterianas de este grupo no son pat genos primarios. Muchos forman parte de la flora normal del cuerpo humano (piel, tracto gastrointestinal, cavidad oral) y se encuentran ampliamente distribuidos en el ambiente. Por este motivo, se debe ser cuidadoso en la interpretaci n del hallazgo de un BGP en un estudio microbiol gico, ya que frecuentemente se trata de contaminantes. De acuerdo a su comportamiento frente al oxigeno los BGP se dividen en: a) aerobios : Bacillus spp, Listeria spp, Corynebacterium spp, Erysipelothrix spp, ) anaerobios: Clostridium spp, Eubacterium spp, Propionibacterium spp, Lactobacillus spp, Bifidobacterium spp, Mobiluncus spp, este cap tulo nos referiremos nicamente a los BGP aerobios de importancia m dica.

3 Stos pueden ser clasificados seg n su morfolog a en:1. Esporulados: Bacillus spp2. No esporulados:2a. regulares: Listeria spp.; Erisipelothrix irregulares: Corynebacterium spp.; Nocardia DE BACTERIOLOG A Y VIROLOG A M DICA340 EsporuladosBACILLUSC aracter sticas generalesEste g nero es prototipo de la familia Bacillaceae. Son BGP grandes y esporulados, no exigentes y en general m viles. Incluye bacterias aerobias y anaerobias facultativas. Est n ampliamente distribuidos en la naturaleza; algunos forman parte de la flora normal y suelen ser contami-nantes del laboratorio. El manual Bergey s de sistem tica bacteriana describe 34 especies, pero Bacillus anthracis es el m s importante en microbiolog a m dica y veterinaria. Existe una gran diversidad de contenido G+C en su genoma, 32-62 mol % dentro del g nero, lo que refleja su gran hete-rogeneidad. Ciertos miembros del g nero tienen implicancias m dicas por la producci n de antibi ticos como polimixina y bacitracina, adem s de uso industrial en la producci n de solventes, enzimas, vitaminas, anthracisEl carbunco o ntrax (evitar la confusi n con el t rmino carbunclo) fue una de las primeras infecciones bacterianas para las cuales se estableci definitivamente la causa.

4 Dio lugar al desarrollo de la primera vacuna bacteriana que fue desarrollada por Louis Pasteur. Es una enfermedad que afecta sobretodo a animales herb voros, en particular ovinos y bovinos. El hombre la adquiere de forma accidental: en el contexto agr cola como una infecci n cut nea local, en el contexto industrial (manipuladores de cuero y pelo de animal) como una neumon a (poco frecuente). Es entonces, una zoonosis y una enfermedad laboral. Por producir endosporas altamente resistentes y ser capaz de producir infecciones respi-ratorias graves, es un arma biol gica potencial. De hecho, es conocido el episodio de biote-rrorismo que ocurri en Estados Unidos hace algunos a os, que dio lugar a varias muertes y que alarm enormemente al mundo a y fisiolog a de B. anthracisMicroscop a: bacilos rectos de extremos cuadrados de 3-5 m de largo y m de ancho, aislados o en pares.

5 Es inm vil a diferencia de la mayor a de las otras especies del g nero. Cuando desarrolla in vivo presenta c psula, pero para demostrarla in vitro debe cultivarse en medios especiales (por ej. medios con bicarbonato e incubaci n a 6% de CO2). La endospora es el ptica, ubicada centralmente, y no modifica el soma bacteriano; no se produce en tejidos de animales vivos, pero si en cultivos de varios d as, suelos o animales muertos. Macroscop a: luego de 24 horas de cultivo, las colonias son grandes (2-3 mm de di me-tro), sobreelevadas, blanco-gris ceas, opacas y de bordes irregulares, en aspecto de cabeza de medusa . Tienen una consistencia membranosa con dificultad para emulsionarlas. No producen hem sticas del cultivo: se realiza en aerobiosis, crecen bien en cualquier medio, pero se visualiza mejor la morfolog a de las colonias en agar sangre al 5%, pH 7-7,4 y 37 C.

6 Resistencia: la c lula vegetativa es comparable con otras bacterias no esporuladas pero, debido a su capacidad para esporular, es sumamente resistente. Las esporas permanecen via-bles durante a os en el ambiente. Esta propiedad fue demostrada por experimentos de guerra biol gica realizados en Escocia, que consistieron en la dispersi n de 4 x 1014 esporas, cuya persistencia se demostr por m s de 20 a os, lo que requiri posteriormente la desinfecci n de la zona con formaldeh do. Pueden ser destruidas si son sometidas a esterilizaci n, siendo la TEMAS DE BACTERIOLOG A Y VIROLOG A M DICA341estructura viva m s resistente (solo los priones son m s resistentes, pero dif cil considerarlos como estructuras vivas). En base a esto esporas de especies de Bacillus distintas a B. anthra-cis, son utilizadas como controles biol gicos de esterilizaci n (ver cap tulo de Esterilizaci n, desinfecci n y antisepsia).

7 Estructura antig nicaPoseen tres ant genos Principales : Polip ptido capsular de gran peso molecular formado casi exclusivamente por cido D-glut mico. Esta es la nica especie bacteriana de importancia m dica que posee c psula pept dica en lugar de polisac rida. Existe un nico determinante antig nico. Por razones no muy bien conocidas los anticuerpos antic psula no son protectores. Los genes que codifican esta estructura se encuentran en un gran pl smido. Ant geno som tico polisac rido, es un componente de la pared celular. Los anticuerpos no son protectores. Reacciona en forma cruzada con la sangre de tipo A y Streptococcus pneumoniae tipo 14. Toxinas: factor edema y toxina de patogenicidad de B. anthracisNo todas las cepas de B. anthracis son capaces de producir carbunco. Los Principales atributos de virulencia de las cepas que producen enfermedad est n codificados en dos pl smidos y son: Toxinas Produce dos toxinas modelo A-B, que poseen id ntica subunidad B.

8 La subunidad B se conoce como ant geno protector. Es la porci n de la toxina que se fija al sitio blanco y permite el ingreso a la c lula. Toxina edema: su subunidad A es el componente enzim ticamente activo; se denomina factor edema. Es una adenilato-ciclasa calmodulina-dependiente. Es responsable del importante edema en los sitios de infecci n, la inhibici n de la funci n de los neutr -filos y obstaculiza la producci n de factor de necrosis tumoral (TNF) e interleuquina 6 (IL-6) por parte de los monocitos. Toxina letal: su porci n A, llamada factor letal, es una metaloproteasa que inhibe la se alizaci n transduccional intracelular. Estimula la liberaci n de TNF e IL-1 por parte de los macr fagos; este mecanismo parece contribuir a la muerte por bacteriemia. C psula Al igual que sucede con otras bacterias la c psula es un importante factor de virulencia al inhibir la n cl nica de B.

9 AnthracisEpidemiolog aLa infecci n veterinaria tiene una alta tasa de mortalidad por sepsis. En los humanos es una enfermedad actualmente poco frecuente. Dependiendo de la v a de transmisi n, produce dos clases de infecciones Principales : una cut nea relativamente benigna y una respiratoria que compromete la vida del paciente. La infecci n cut nea se produce por contacto directo con animales infectados. La infecci n respiratoria requiere la v a inhalatoria, la cual, para ser efectiva, requiere que los sporos bacterianos sean aerosolizados. Por este motivo, esta v a raramente ocurre de manera natural y despierta la sospecha de intencionalidad (biote-rrorismo), aunque se han asociado casos de ntrax inhalatorio con el procesamiento a gran TEMAS DE BACTERIOLOG A Y VIROLOG A M DICA342escala de pelos y lana de animales contaminados realizado en espacios peque os y cerrados.

10 Excepcionalmente se produce una forma gastrointestinal por la ingesta de esporas bacterianas, a partir de carne contaminada. No se transmite de persona a carbunco cut neo se produce por contacto de la piel con material infectado. Los sporos ingresan a trav s de una lesi n de la piel. Al ser ingeridos por los macr fagos en el sitio de entrada, los sporos germinan y las c lulas se multiplican produciendo c psula y carbunco pulmonar ocurre cuando las esporas ingresan a la v a a rea y se depositan en los espacios alveolares, donde son fagocitadas por los macr fagos alveolares. En el interior de los mismos germinan y producen las toxinas, para ser luego transportadas por la circulaci n linf tica a los ganglios mediastinales. Alcanzan el torrente sangu neo pudiendo causar shock s ptico. La germinaci n puede ocurrir hasta 60 d as despu s del ingreso de las esporas a la v a respiratoria; de ah la importancia de que la profilaxis antibi tica en casos de exposici n se prolongue por 60 d as.