Plática:

ENTEROBACTERIACEAE

Escherichia

ProteusDisertantes:

Fuentes Palacios Noel

García Herrera Oscar Javier

“Si fuéramos capaces de unirnos, qué hermoso y qué cercano sería el futuro" “

-Ernesto Ché Guevara

Contenido

• ENTEROBACTERIACEAE▫ Generalidades

• E. Coli.▫ Generalidades▫ Mecanismo de daño

EPECETEC

EIEC ECEC o EHEC EC enteroadherente EAggEC DAEC Otras

▫ Inmunógenos de superficie• Proteus

Enterobacteriaceae

• Características:▫ Intestino del hombre y otros animales▫ Bacilos gram negativos ▫ 0.3 a 1 X 1.0 a 6.0 µm▫ No esporulantes▫ Aerobios y anaerobios facultativos▫ Flagelos perítricos y fimbrias (algunos)▫ Oxidasa negativos y catalasa positivos▫ Fermentan glucosa▫ Producen:

30% al 35% de las bacteriemias Más del 70% de las infecciones del aparato urinario (ITU) Muchas infecciones intestinales.

▫ La mayoría son encapsulados

▫ Tienen vida libre

Aguas contaminadas

Suelo

Medio ambiente

Plantas e insectos

▫ Entre 20 y 25 especies son clínicamente significativas

Enterobacteriaceae

• Cultivos:▫ Medios diferenciadores (medio de agar eosina y azul de metileno, medio de

agar-MacConkey y medio de agar desoxicolato) Permiten el crecimiento de enteropatógenos y saprobios

Lactosa y sales biliares e indicador▫ La eosina, el azul de metileno, el rojo neutro, el verde brillante, el rojo fenol, cristal

violeta o púrpura de bromocresol.

▫ Medios selectivos (agar Salmonella-Shigella, agar desoxicolato-citrato y agar xilosalisina-desoxicolato) Inhiben el crecimiento de los enterosaprobios por mayor concentración de sales

biliares.▫ Medios enriquecidos (agar tetrationato de Muller, agar verde brillante y

rojo fenol y agar selenita)

Enterobacteriaceae

Enterobacteriaceae

• Antígenos:

▫ O = LPS

▫ K = cápsula de polisacáridos

▫ H = proteína flagelar

▫ Fimbrias

Enterobacteriaceae

• Patogenia:

▫ Endotoxinas (Lípido A)

Fiebre

Leucopenia seguida de leucocitosis

Activación del complemento

Trombocitopenia

Coagulación intravascular diseminada

Disminución de la circulación periférica

Perfusión de órganos importantes

Choque endotóxico

Muerte

• Patogenia:

▫ Cápsula

▫ Variación antigénica

▫ Exotoxinas

Termolábiles

Termoestábles

▫ Factores de adherencia

▫ Localización intracelular

▫ Bacteriocinas

Colicina

Marcelina

Enterobacteriaceae

Escherichia Coli

• Generalidades Bacilo grammnegativo

Posee una sola cadena en espiral de ADN

Móvil

Aerobio o anaerobio facultativo

Flagelos perítricos

La mayoría forman fimbrias o pilis

Muchas cepas elaboran MICROCÁPSULAS

Pocas cepas elaboran MACROCÁPSULAS

No fabrican esporas

Tienen información genética en los plásmidos

El genoma contiene un aproximado de 5,000 genes Produce vitamina K y B Igual que en enterobacterias

-Somático “O”= 150

-Flagelar “H” = 50

-Capsular “K” = 90

• Fue descrita por primera vez en 1885 por Theodore

von Escherich

• Su nicho ecológico natural son los intestinos delgado

Y grueso (enterobacteria)

• Se encuentra constantemente en las heces de animales

Y del ser humano

• Forma parte importante de la flora intestinal

▫ Producción de colicinas

• Se encuentra en calidad de saprobio

Pero sin causar daño aparente

• Es capaz de producir la fermentación

De manitol y gas a partir de glucosa, así

Como de lactosa

• Requisitos nutricionales y de crecimiento:

▫ Es versátil y se adapta rápidamente a su ambiente.

▫ Especie predominante de la flora anaeróbica facultativa que crece a un pH óptimo (6.0-7.0) y a una temperatura de 37°C (mesofílico).

▫ Un requisito nutricional de E. coli es que crece en medio con abundante glucosa.

Epidemiología

• La distribución de E. coli es universal.

• Hay 630 mil casos de diarreas en el mundo y 755 mil muertes al año, dominante en niños y ancianos.

• Periodo de incubación es de 3-4 días, rara la vez de 12 horas.

• Cuatro síndromes clínicos pueden resultar de la infección por cepas patogénicas:

• 1) Infección de vías urinarias 2) Sepsis

• (Presente en el 70% de los casos) (hígado,vías respiratorias,etc.)

• 3) Meningitis

• (vías respiratorias)

4) Enfermedad diarreica(enteritis, enterocolitis)-Diarrea del turista

Mecanismos de daño

• Comienzan cuando coloniza tejidos extraintestinales produciendo procesos inflamatorios piógenos.

• Bacteria que produce más infecciones en heridas en los hospitales.

• La septicemia causada por E. Coli es de las más graves por su pronóstico.

• Puede causar peritonitis.

Escherichia Coli enteropatógena - EPEC

• Tiene distribución mundial

• Se relaciona con brotes de diarrea en guarderías y hospitales infantiles en el verano (30-40%)

• En el intestino, se adhiere a las células epiteliales causando:

▫ -disolución del glucocálix

▫ -daño en el borde de cepillo

▫ -disminución de la absorción

▫ - desaparición de microvellosidades

• Estado de portador asintomático común (17-20%)

• Medios de transmisión

▫ Fecal-oral

▫ Por manos contaminadas

▫ Fomites

▫ Posiblemente el aire

• Dos tipos de cepas:

• 1.- EPEC típicasNo producen toxinas (TL y TS)

Provocan lesiones histopatológicas (A/E, attaching-and-effacing)

Poseen el plásmido EAF (factor de adherencia de E. Coli)

• 2.- EPEC atípicas

▫ No poseen el plásmido EAF

Etapas de colonización de la E. Coli

• 1.- Adherencia localizada: comienza con la interacción a “distancia” relativa entre el organismo y los enterocitos

Fimbrias (BFP; bundle-forming pilus), que se encuentran condificadasen el plásmido EAF junto con otros genes reguladores de virulencia

• 2.- Señal de transducción: múltiples señales de transducción en las células eucariotas

Cromosoma bacteriano, locus denominado “desaparición de enterocitos” (LEE)

Incremento del calcio intracelular; inhibición en la absorción de sodio y cloro intestinal

Acumulación de actina, presentación de las lesiones A/E

Disolución del glucocálix

Aplanamiento de las microvellosidades intestinales

Activación de la proteína cinasa (PKA), conduce a la secreción de agua y electrolitos

• 3.- Adherencia íntima: gen eae, codifica algunas proteínas de membrana externa (OMP)

Adhesina bacteriana: intimina

- Adhesión íntima con la membrana epitelial

- Protección inmunitaria contra la enfermedad

• Proteínas extracelulares (Esps) son liberadas durante la enfermedad, esenciales para las lesiones A/E y para las señales de transducción

• EAST1 (factor enteroadherente termoestable) codificado en el gen astA

-Síndromes prolongados de enteritis-Cuadros severos de diarrea

Escherichia Coli enterotoxigénica - ETEC

• Causa común de diarrea en países en vías de desarrollo y diarrea de leve a moderada-severa en lactantes

• Diarrea del viajero*

• Producción de enterotoxinas termolábiles (TL) y/o termoestables (TS)

*Representada por tres o más síntomas no relacionados en 24 horas en un viajero recién llegado:-Calambres abdominales-Nauseas-Hinchazón

Mecanismos patogénicos

• 1.- Adhesión: llevada a cabo en los receptores específicos situados en el enterocito

▫ Mediada por fimbrias de superficie (pilis)

Antígenos de colonización de las fimbrias (CFAs)

Antígeno de superficie de E. Coli (Cs)

a) Rígidas

b) Flexibles en grupos

c) Fibrilares delgadas flexibles

Órganelos filamentosos localizados en la superficie y codificados por plásmidos

• 2.- Producción de enterotoxinas

• TL: estimula la adenilciclasa activa la proteína quinasa, dependiente de AMPc salida de líquidos y electrolitos dentro de la luz intestinal

• Proteína de elevado

Peso molecular

• Oligomérica

• Constituida por una

Subunidad A y cinco

Subunidades B idénticas

• Líquidos, Cl- fuera

• Absorción NaCl --

• TS: actúa sobre la guanilato ciclasa + GMPc, alternando la absorción de cloro y sodio, que se acumula en la luz intestinal.

▫ Secreción de Cl—

▫ Inhibición de la absorción de NaCl

• Bajo peso molecular

• Monoméricas

• Múltiples residuos de cistina

• Estimulación de la secreción de bicarbonato en las células intestinales

• Incremento en la estimulación de Ca+ intracelular

• Liberación de prostaglandina E2 y serotonina

Manifestaciones clínicas

• Inician con distensión abdominal diarrea acuosa▫ Comúnmente sin fiebre▫ Dolor abdominal▫ Vómito frecuente

• Periodo de incubación habitual de doce horas (14-50 horas)• Lactantes y preescolares (2 semanas)• Letárgico, hiporéxico, desarrollo de distensión abdominal, diarrea

acuosa en “granos de arroz”.• *Fiebre (adultos +, 38-40ºC)• *VómitoEvacuaciones acuosas y sin moco, sangre, pus ni leucocitos (10 x día)Viajero: enfermedad moderada tres a cuatro díasInóculo grande cuadro más severo

5 evacuaciones x día con duración de 4 o 5 días; moco en las heces y fiebre

• Se transmite a través de agua y alimentos

• Es causante del 20 al 40% de los casos de diarrea del viajero y de ileitis

• Es necesario inóculo

Grande para lograr infección

• Ser humano =

Principal reservorio

Estudio de moco fecal Ausencia de leucucitosAislamiento de E. Coli en heces

Métodos moleculares con sondas de oligonucleótidos

Detecta genes para la elaboración de la toxina TS/TL

*Autolimitante a la semana de hacer iniciado

Complicaciones

• Resultado de la pérdida de líquidos y electrolitos (deshidratación hipertónica); así como de las alteraciones del equilibrio ácido-base▫ Intolerancia a los disacáridos y monosacáridos*▫ Diarrea crónica▫ Empeoramiento del estado nutricional▫ Hipoglucemia▫ Crisis convulsivas▫ Coma▫ Muerte

▫ Transmisión de persona a persona

▫ Distribución mundial

▫ Afecta mayoritariamente a adolescentes, adultos y personas mayores, raramente a lactantes

• Multiplicación local en forma intracelular

• Lisis de las vacuolas endocíticas

• Extensión hacia las células epiteliales adyacentes

1. Potente respuesta inflamatoria de la lámina propia

2. Alteración de la arquitectura epitelial3. Muerte celular4. Úlceras microscópicas

• Genes de invasividad Plásmido de 140 MDa plnv

• Proteínas Ipa efectoras del fenotipo de invasión

• Producción de enterotoxinas plásmido Sen

Manifestaciones clínicas

• Enfermedad diarreica leve a moderadamente severa evacuaciones acuosas diarrea moco, sangre, pus*

• Síndrome disentiforme* (investigar)

• Fiebre de 38 a 39.5º

• Malestar general y abdominal

• Tenesmo, dolor típico cólico

• Mialgias

• Cefalea*

• Vómito presente, deshidratación moderada

• Lesiones A/E similares a las de EPEC*

• Daño severo de la mucosa*

• Principalmente ciego y colon*

• Plásmido 60-Mda enterohemolisina (EH)

• Plásmido pO157 desarrollo de SUH

• LPS O157 favorece citotoxicidad de la Stx sobre células endoteliales humanas in vitro

Escherichia Coli

• Mecanismos de daño:

Gb31-Subunidad A5-Subunidades B

Serotipo O 157 H7

• Bacterias adherentes

▫ Utilizan fimbrias

▫ Adhesinas proteicas Pared bacteriana

▫ Dañan la superficie intestinal

Escherichia Coli enteroadherentes

• Patrón de adherencia

▫ Localizado EPEC

▫ Agregativa EAggEC

▫ Difusa DAEC

Escherichia Coli enteroagregativa – EAggEC

-Fuerte autoaglutinación entre bacterias-Ladrillos apilados-No producen enterotoxinas-Adhesión agregativa a Hep-2-Cepas patogénicas y no patogénicas

Íleon: más afectado

• Cuadros de diarrea persistente países en vías de desarrollo (India, Brasil, México, Bangladesh, Irán)

• Adhesión a la mucosa intestinal + producción de moco

persistencia en la colonización

mala absorción

• Efectos citopatológicos sobre mucosa intestinal

▫ Acortamiento de microvellosidades

▫ Necrosis en las puntas vellosas

▫ Respuesta inflematoria leve

▫ Edema e infiltración mononuclear de la submucosa

40% de las cepas EAggEC Factor enteroadherente termoestable –EAST1 función secretora

Cuadro clínico

• Diarrea acuosa, mucoide, de tipo secretor, comúnmente sin sangre (1/3), volumen escaso

• Fiebre de baja intensidad

• Vómito (raro, nulo)

• Deshidratación frecuente

• Diarrea persistente*

Diagnóstico

• 1.- Casos de brotes

• 2.- Cepa de E. coli, serotipo O44:H18

• 3.- Cuadros de diarrea persistente, con cultivos positivos seriados y predominancia del organismo

• Estudio citológico de moco no polimorfonucleares

• Coprocultivo Patrón de tipo AA en Hep-2

• Pruebas con sondas de ADN

Tratamiento común resistencia a antibióticos. Tratamiento óptimo aún no identificado

Escherichia Coli enteroagregativa – EAggEC

Escherichia Coli difusamente adherente – DAEC

Proteus• Bacilos muy móviles• Gramnegativas• Pleomorfos• No esporulados ni encapsulados• No fermentan lactosa• Oxidasa negativas• Ureasa positivas• Productores de fenilalanina desaminasa• Reacción positiva a prueba de indol (excepto P. mirabilis)• Fuera del tubo digestivo producen infecciones en vías urinarias,

en heridas y en otros tejidos

Especies-P. mirabilis-P. morganii-P. penneri-P. rettgeri-P. vulgaris

Cultivo

• Medios corrientes y selectivos a temperatura 37ºC

• Forman capas diseminadas Motilidad

• Colonias lisas Variantes inmóviles

• Deben mantenerse con refrigeración

Morfología

• Estructura antigénica

▫ Somático O

P. vulgaris serotipos OX-19, OX-K y OX-2 Comparte antígenos con algunas rickettsias Reacción de Weil-Felix en diagnóstico de tifo

▫ Superficial K

▫ Flagelar H

Capacidad invasora de las vías urinarias

Patogenia• Infecciones oportunistas en el hombre

▫ P. vulgaris▫ P. mirabilis▫ P. penneri

• Infecciones urinarias (10% de las complicaciones cálculos, lesiones del epitelio renal)

• Enteritis• Abscesos hepáticos• Meningitis• Otitis media• Neumonía con o sin empiema• Invasor secundario en quemaduras y heridas, así como infecciones

nosocomiales

Factores de virulencia

• Flagelos

• Fimbrias

• Proteínas de membrana

• Ureasa positivo

• Hemolisisnas

• No producen toxinas solubles

Todas las especies de Proteus son resistentes a la ampicilina.P. Mirabilis sensible a la penicilina

Bibliografía

• Romero R. Microbiología y parasitología humana. Bases etiológicas de las enfermedades infecciosas y parasitarias. 3ª ed. México: Editorial Médica Panamericana; 2007.

• Murray PR, Rosenthal KS, Pfaler MA. Microbiología médica. 6ª ed. México: Elsevier; 2006.

¡Muchas gracias!