Género Género Bacillus Bacillus sppsppM. PazM. Paz

Microbiología I-2011Microbiología I-2011

60 especies de bacilos Gram-positivo o bacilos Gram-variable.• Grandes (0.5 x 1.2 to 2.5 x 10 um)• La mayoría son contaminantes saprófitos o de la microbiota.• Bacillus anthracis es el miembro más importante

• Producen endosporas Son aeróbicos o anaeróbicos facultativos Catalasa positivos (la mayoría)

• Rápidamente se diferencia de Clostridium

Características generales

Bacillus spp. son ubicuas Suelo, agua y polvo llevado por el viento. Termofílicos (< 75°C) y psicrofílicos (>5-8°C) Soportan extremos de pH (2 a10)

Enfermedades asociadas con Bacillus

En Agar Sangre• Colonias grandes, blanco-grisáceas con bordes irregulares.• Muchos son beta-hemolíticos (útil para diferenciar varias

especies de B. anthracis)

Las esporas se observan después de varios días de incubación y no en muestras clínicas frescas.

Características microbianas de Bacillus

Bacillus anthracis

Resumen de las características de

B. anthracis •Estructura y fisiología:

•Bacilos Gram + esporoformadores

•Anaerobio facultativo

•Crecimiento no fastidioso

•Colonias no hemolíticas, muy adherentes.

•Cápsula polipeptídica de ácido poli-D-glutámico

•Cepas virulentas: tienen cápsula

•Tres exotoxinas que se combinan para formar una toxina de edema y una toxina letal.

Resumen de las infecciones por B. anthracis

Enfermedades

•Antrax cutáneo

•Antrax por inhalación

•Antrax gastrointestinal

Diagnóstico

•Aislamiento del m.o. en muestras clínicas

Tratamiento y profilaxia

•Antibióticos

•Vacunación recomendada para el ganado (pero no elimina las esporas del suelo)

Epidemiología de Bacillus anthracis Infección rara. Enzootia en ciertos países de Asia, Africa y Latinoamérica. Esporas de antrax: experimentos de armas biológicas.

• Experimentos de armas biológicas (pruebas anuales por 20 años) Gruinard, isla al oeste de Escocia 4 x 1014 esporas virulentas explotaron En 1987 eliminado con formaldehido y agua de mar

Tres ciclos bien definidos• Supervivencia de las esporas en el suelo• Infección animal• Infección en el humano

ISLA DE GRUINARD

  Isla de Vozrozhdenie Isla de Vozrozhdenie (Renacimiento 1988)(Renacimiento 1988)

  Isla de Vozrozhdenie Isla de Vozrozhdenie (Renacimiento)(Renacimiento)

Epidemiología de Bacillus anthracis (cont.)

Principalmente una enfermedad en herbívoros Transmitido al humano por contacto directo con

productos animales (lana y pelo) Adquirido también por inhalación e ingestión

Mortalidad aumentada con estos portales de entrada

Aún una amenaza• Importaciones de productos contaminados provenientes de

países endémicos. • Usualmente encontrada como una enfermedad

ocupacional.• Veterinarios y trabajadores del campo.

Epidemiología del antrax en

hospedero animal y humano

Ciclo vitalCiclo vital

Factores de virulencia de Factores de virulencia de B. B. anthracisanthracis

Cápsula de poliglutamatoCápsula de poliglutamato Toxina letalToxina letal

Actividad de metaloproteinasaActividad de metaloproteinasa Toxina edematizanteToxina edematizante

Actividad de adenilato ciclasa aumenta las Actividad de adenilato ciclasa aumenta las concentraciones intracelulares de AMPcconcentraciones intracelulares de AMPc

Presentación clínica del Antrax ántrax cutáneo

95% de casos humanos son infecciones cutáneas Incubación: 1-5 días después del contacto Pápula pequeña, prurítica, no dolorosa en el sitio de

inoculación Pápula evoluciona a vescícula hemorrágica y se rompe. Úlcera indolora de baja curación que se cubre de una

costra negra rodeada de edema. Infección puede diseminarse vía linfática con adenopatía

lcoal Puede desarrollarse septicemia. 20% mortalidad en ántrax cutáneo no tratado.

Antrax cutáneo o carbuncoAntrax cutáneo o carbunco

Antrax por inhalación

Virtualmente 100% fatal (neumónicos) Puede complicarse con meningitis Antrax faríngeo

FiebreFaringitisHinchazón del cuello

Inhalación de esporas de antraxInhalación de esporas de antrax

Antrax por ingestión (GI)

Virtualmente 100% fatal Dolor Abdominal Ascitis hemorrágica Líquido de paracentesis revela los bacilos gram

positivo

Bacillus anthracisBacillus anthracis Bacilos Gram positivo grandesBacilos Gram positivo grandes Forman cadenas y esporas en cultivoForman cadenas y esporas en cultivo Forman cadenas que parecen tallos de bambú.Forman cadenas que parecen tallos de bambú.

Cultivo de Cultivo de B.anthracisB.anthracis

Coloración: azul de metilenoColoración: azul de metileno

Esporas: azules

Cél. vegetativas: rojizas

Visualización de cápsula: tinta Visualización de cápsula: tinta chinachina

Tinción de GramTinción de Gram

Característica Bacillus anthracis Bacillus spp.

Hemólisis Neg PosMotilidad Neg Pos (usualmente)

Hidrólisis de gelatina Neg Pos

Formación de salicina Neg Pos

Crecimiento en AS-

PEA (fenil-etil-alcohol) Neg Pos

Cápsula Pos Neg

Utiliza tiamina Pos Neg

Características para distinguir a B. anthracis de otras especies de Bacillus

Tratamiento y profilaxia Tratamiento

• Penicilina (droga de elección)• 2 millones de UI/6 hrs en infección sistémica• eritromicina, cloranfenicol (alternativas aceptables)• Doxiciclina ahora se usa como profiláctico.

Vacuna (controversial) Trabajadores de laboratorio Empleados en hilado de lanas de cabra y oveja Miembros activos militares Potencialmente toda la población¿? (USA)

Bacillus cereus

Infecciones por B. cereus Bacilos G+ esporoformadores

Anaerobios facultativos, No fastidiosos

Virulencia:

•Enterotoxina termoestable: toxina emética ETE (preformada)

•Enterotoxina termolábil: enterotoxoina Nhe y/o enterotoxina hemolítica HBL

•Esporas que sobreviven en el suelo

Epidemiología

•Ubicuota en la tierra

•Personas a riesgo aquellas que consumen alimentos contaminados,, especialmente granos y especias

•Heridas penetrantes, inyección i.v.

B. cereusENFERMEDADES

• Dos Formas g.i:

• emética

•diarreica

• Infección ocular después de trauma

DIAGNÓSTICO

Aislamiento del m.o.

TRATAMIENTO, PREVENCIÓN Y CONTROL

Tx sintomático de infección g.i.

Infecciones oculares: remoción del cuerpo extraño y tratamiento con vancomicina, clindamicina, ciprofloxacina o gentamicina.

Tinción variable de Gram: Bacillus cereus con endosporas

Enfermedades por alimentos: B. cereus (Intoxicación) (Infección por consumo)

Bacillus thuringiensis

• Maíz con BT.

• Otros organismos modificados genéticamente (GMOs)

Bacillus stearothermophilus

• Esporas usadas para comprobar eficiencia de autoclaves (esterilidad)

Otros Bacillus spp.

Bacillus subtilisBacillus subtilis Frecuente contaminanteFrecuente contaminante

Caso clínicoCaso clínicoNiño de 7 meses.Progresó rápidamente con edema un día después de la exposición y progresó a la lesión hemorrágica en 3 días.Fue ingresado al hospital con fiebre, a los dos días después de la aparición de los síntomas.El niño había visitado el lugar de trabajo de la mamá y la primera impresión fue de mordedura de araña.En el hospital presentó anemia hemolítica y trombocitopenia.Se hizo cultivo y se aisló B. anthracis