Familia de las enterobacterias.

La familia de las enterobacterias agrupa a 40 géneros bacterianos, 150 especies de las cuales 20 son responsables de patologías humanas. Los miembros de esta familia se encuentran distribuidos por suelo, agua o alimentos.

Algunas bacterias son de interés particular como INDICADORES DE CONTAMINACIÓN FECAL en alimentos y agua potable, principalmente el género E. coli, por ser una bacteria que siempre se encuentra en el tracto gastrointestinal normal.

Efecto attaching and effacing: adhesion a las microvellocidades de la celula y muerte celular.

Frecuencia y principales mecanismos de transmisión en pacientes que presentaron diarrea.

Las especies no patógenas de esta familia forman parte de la flora normal del intestino para humanos y animales.

Esta familia comprende a bacilos cortos GRAM negativos, no esporulados, móviles (poseen flagelos peritricos), que pueden tener capsula y no, y poseen pilis.

Sus características bioquímicas comprenden:

• Anaerobios facultativos.
• Catalasa positiva.
• Oxidasa negativa.
• Fermentan la glucosa.
• Realizan reducción parcial de nitratos.
• No esporulado.
• Capsula, flagelos y adhesinas (AgK [capsular], AgO [lipopolisácarido], Ag, H [flagelina])

Medios de cultivo

• Medios enriquecidos: agar sangre.
• Medios selectivos (fermentación de lactosa): agar McConkey (las colonias rosas son +) y EMB (color azul con brillo metálico +).
• Medios altamente selectivos: agar salmonella-shigella, XLD y el hektoen entérico.

Identificación del genero

Identificación

Tablas de identificación para el género Escherichia

Tablas identificación shigella

Tabla identificación Klebsiella

Tablas identificación género Salmonella

    Identificación subgrupos Salmonella

Tabla de identificación del género citrobacter

Tabla identificación proteus

Tabla identificación género providencia

Otras pruebas bioquímicas:

• Ureasa
• Indol
• Utilización de citrato
• Motilidad
• Descarboxilación de lisina, arginina, ornitina
• Producción de fenilalanina desaminasa
• Producción de H2S
• VP

Patogenésis de las infecciones del tracto urinario (ITU) y de la enfermedad de la diarrea aguda (EDA)

Los Escherichcia coli uropatógenos, poseen PAP (pilias asociados a pielonefritis), esto les permite dar un factor de patogenicidad por su capacidad de adherencia y como factores antifagocitarios.

Escherichia coli enterotoxigenico (ETEC), al igual que salmonella sp, shigella flexmeri, producen diarrea por acción de sus enterotoxinas. Estas exotoxinas, actúan por un mecanismo similar a la exotoxina "colerica". Cabe aclarar que estos MO no son invasivos.

Escherichia coli productora de "verotoxina" (similar a la de Shigella dysenteriae), provoca disentería, pero ninguna de las dos bacterias aquí citadas, es invasiva. Esta variante se conoce como Escherichia coli enterohemorrágico (EHEC), y esta asociada al Síndrome Urémico-Hemolítico.

La especie Escherichia coli, tiene muchos serotipos no patógenos, que forman el 20% de la microbiota intestinal. Estos pueden ser oportunistas en animales inmuno-comprometidos.

Enterobacterias no fermentadoras de lactosa

• Salmonella. Salmonella typhy (invasividad) (fiebre tifoidea), Salmonella sp (toxigenicidad). Salmonelosis. Tratamiento con ceftriaxona.
• Shigella. Shigella sp (toxigenicidad) (diarreas mucopiosanguinolentas, pujos, tenesmo, meningismo y coma), Shigella dysenteriae (potente neurotoxina). Shigelosis. Bacitracina.
• Proteus. Ubicuos.
• Morganella. Ubicuos.

Escherichia coli

Infecta muchos órganos de varios sistemas:

• Septicemia, algunos con meningitis
• El patógeno más común del tracto urinario y gastrointestinal.
• Mastitis en animales domesticos.

Se hace serotipificación del antigeno O (LPS) y del H (flagelar).

Causa las siguientes patologías:

• Infecciones urinarias.
• Meningitis.
• Septicemia.
• Neumonía.
• Infección de heridas.
• Infecciones intraabdominales.

Los factores de patogenicidad específicos:

• Pilis 1 (manosa).
• Pilis P (gal-gal) se une al epitelio.
• Pilis de adherencia agregativa (AAF) uroepitelio e intestinal.
• Pilis CFA (factor de colonización) (epitelio intestinal).
• Pilis formadores de poros (BFP) (epitelio intestinal).
• Polisacárido capsular K1 (ácido siálico) (antifagocítico).
• Hemolisina alfa (formadora de poros).

Enterobacterias enteropatógenas

• Escherichia coli
• Salmonella
• Shigella
• Yersinia enterocolitica
• Yersinia pseudotuberculosis

Escherichia coli enteropatogena

Presenta antígeno O (150 diferentes), H y K.

Clasificación de las cepas productoras de diarrea:

• Escherichia coli enterotoxigénica (ETEC).
• Escherichia coli enteropatógena (EPEC).
• Escherichia coli enterohemorrágica (EHEC).
• Escherichia coli enteroinvasiva (EIEC).
• Escherichia coli enteroagregante (EAgEC).

Virotipo	Factores de virulencia	Enfermedad
ETEC	Pili, LT, STa, STb.	Diarrea
EaggEC	Pili formador de bundle (BFP); EAST.	Diarrea
EPEC	Pili de adherencia efagica.	Diarrea
EHEC	Toxina similar a shiga	HUS
EIEC	Invasinas (no SLT)	Diarrea o disenteria

Interacción de las células eucariotas con las cepas de Escherichia coli

a.-La EPEC se une a los enterocitos en el intestino delgado, destruyen la arquitectura de las microvellosidades normal induciendo la lesión de attaching y effacing,desarreglo del citoesqueleto estan acompañados por una respuesta inflamatoriaa y diarrea. 1.- Adhesión inicial 2.- Translocación de proteínas por sistema de secreción tipo II,3 formación de pedestal.

b.-EHEC también induce la lesión attaching y effacing pero en el colon. La característica que distingue a EHEC es la producción de toxina shiga (STx), absorción sistémica lo cual guía a complicaciones potenciales en el tratamiento. EHEC tambien induce la lesion attaching y effacing pero en el colon. La caracteristica que distingue a EHEC es la produccion de de toxina shiga (STx), absorcion sistemica lo cual guia a complicaciones potenciales en el tratamiento.

Epidemiología:

• Diarrea infantil en países subdesarrollados.
• Diarrea del viajero.
• Transmisión oral-fecal.
• Serotipos O: 6, 8, 25, 78, 115 y 128.

Patogénesis:

• Colonización del intestino delgado (pilis CFA).
• Enterotoxina LT y enterotoxina ST.
• Aumento del AMPc y GMPc.
• Salida de agua y electrolitos.
• Diarrea acuosa.

ETEC:

Capaces de producir enterotoxina LT (enterotoxina termolábil) parecida a la toxina del cólera. Enterotoxina ST (enterotoxina termoestable), que parece encubrir a un grupo de varias toxinas parecidas. En la actualidad ETEC constituyen una de las principales causas de diarrea infantil en los países en vías de desarrollo. Son también los agentes más frecuentes de la llamada diarrea del viajero; enfermedad que se produce habitualmente a los 4-6 días de llegada a otro país, generalmente tropical.

    Factores de virulencia de ETEC:

• Factores antigénicos de colonización (CFA/I, II, III y IV).
• Enterotoxinas: termolábil LT y termoestable STa.
• Tanto los CFAs como las enterotoxinas se encuentran codificadas en plásmidos.

Epidemiología:

Diarrea infantil en países subdesarrollados

Diarrea en menores de 1 año (20 %)

Transmisión oral-fecal

Serotipos O: 26, 111, 55, 119, 128.

La prueba de FAS (tinción fluorescente para actina) es una técnica alternativa que se ha empleado con amplitud en estudios epidemiológicos y la investigación básica.

Mediante este ensayo se observa la acumulación de la actina del citoesqueleto en la forma de puntos fluorescentes en la célula, en los que se encuentran los pedestales y las bacterias adheridas (fi. La prueba de FAS se puede realizar de dos maneras:

a) de modo directo en biopsias intestinales de niños con enfermedad diarreica con sospecha de infección por EPEC

b) en cultivos de células HEp-2, HeLa o Caco-2 infectadas con la cepa aislada de las heces del paciente.

Escherichia coli enterohemorrágica

Patogénesis:

Colonización del intestino grueso Pilis AFC

Lesión de(ATTACHING AND EFFACING).

Producción de citotoxina tipo Shiga o Verotoxina

Lesiones hemorrágicas

Diarrea con sangre

Fijación de citotoxina al glomérulo renal y las plaquetas de la microcirculación.

Síndrome Urémico-Hemolítico

El tratamiento consiste en la hidratación oral o parenteral. Se hospitaliza y no se suele dar antibióticos.

Escherichia coli enteroinvasora

Epidemiología

    Diarrea con moco y sangre en niños menores de 5 años

    Relacionada con Shigella

    Transmisión oral-fecal

    Único reservorio el hombre

    Serotipos O: 28, 29, 112, 143, 164

Patogénesis:

    Colonización de la mucosa del intestino grueso

    Proteínas Ipa: capacidad de invadir y producir úlceras en la mucosa

    De colon.

    Dosis infectante alta

    Diarrea con moco y sangre (Síndrome disentérico)

Tratamiento: Hidratación

Escherichia coli enteroagregativa

Epidemiología:

    Diarrea con moco

    Diarrea crónica + 14 días

    Transmisión oral-fecal

    Niños y lactantes

Patogénesis:

    Colonización del intestino delgado (pilis adherencia agregativa o AAF)

    Formación de bio-película mucosa

    Diarrea con moco

Diagnostico de Escherichia coli causante de diarrea

• Aglutinación en lámina con antisueros (Todas)
• ELISA y sondas de ADN para detección de toxinas (ETEC)
• McConkey sorbitol: sorbitol negativa (EHEC)
• Prueba de potencial enteroinvasivo en cultivos celulares (EIEC).
• Sondas de ADN, patrones de adherencia agregativa en cultivos celulares (EAgEc)

Shigella enteropatógena

• Shigella dysenteriae
• Shigella flexneri
• Shigella sonnei
• Shigella boydii

Epidemiología:

    Sólo infecta al hombre

    Dosis infectante de 200 microorganismos

    Niños de países subdesarrollados

    Hacinamiento, moscas y cucarachas

    Transmisión oral-fecal

    S. dysenteriae es toxigénica (Toxina Shiga)

    La especie más frecuente es S. flexneri

    La especie más virulenta es S. dysenteriae

Shigella interactúa con células M en el epitelio colónico y rectal, activa su T3SS y secreta IpaB e IpaC para formar un poro insertado en la membrana de la célula huesped. La bacteria luego libera proteínas efectoras a través del translocon al citoplasma de las células eucariotas. IpaC también activa RhoGTPasas que junto con Src activado, recluta cortactina, la cual esta implicada en la reorganización del filamento de actina. VirA promueve la desestabilización de los microtubulos, lo que conduce a la activación de las RhoGTPasas. IpgD genera fosfato inorganico, por lo tanto promueve la supervivencia celular a través de Akt. IpaA se une a la vinculina e induce a la despolimerización de la actina. Dentro de la célula huesped se dirige a las vacuolas por medio del citoplasma y escapa a las células vecinas.

Patogenía:

    Invasión de las células M de las placas de Peyer del colon

    Antígenos de invasión IpaA, IpaB, IpaC, IpaD (plásmidos)

    Ondulaciones en la membrana celular – englobamiento de las bacterias - ruptura de la vacuola endocítica – multiplicación en el citoplasma

    Polimerización de la actina

    Invasión de los enterocitos adyacentes

    Inducción de apoptosis – liberación de IL-1B (atrae PMN)

    Formación de las úlceras y microabscesos

    Toxina Shiga: entero tóxica, citotóxica y neurotóxica

    Síndrome disentérico: diarrea con moco, sangre y pus

Diagnostico:

Cultivo: MacConkey: lactosa negativo. Agar SS: Salmonella-shigella agar. Agar XLD: Xilosa-lisina-dexosicolato.

Identificación: KIA: alcalina/ácida, H2S negativo. Serología: aglutinación en lámina con antisueros específicos.

Tratamiento: Ampicilina, Trimetropin-sulfa, Quinolonas, Cefalosporinas de tercera generación. No usar antiespasmódicos ni antidiarreicos.

Salmonella

Salmonella bongori

Salmonella enterica (esta se divide en seis subespecies: enterica, salamae, arizonae, diarizonae, indica y houtenae).

Se reúnen estos microorganismos en seis grupos:

    Grupo A .- S. paratyphi A.

    Grupo B .- S. typhimurium y S. bredeney

    Grupo C1.- S. choleraesuis, S. montevideo y S.oranienburg

    Grupo C2 tiene sólo S. newport

    Grupo D .- S.typhi, S. enteritidis, S. dublin y S. gallinarum

    Grupo E1.- S. butantan, S. anatum y S.give.

Epidemiología:

    Todos los serotipos, excepto S. typhi y S. paratyphi, infectan al hombre y animales como mamíferos, aves y anfibios.

    Dosis infectantes 1000 microorganismos

    Productos aviarios: huevos crudos

    Sociedades industrializadas

    Más frecuente en época de calor

    El uso de antiácidos aumenta la incidencia

    Producen diarrea o fiebre entérica

Patogénesis de la gastroenteritis:

    Invade células M del intestino delgado y grueso

    La adherencia (fimbrias específicas para cada especie) produce ondulaciones en la superficie celular

    Sistema de invasión PAI (invA, invB, spaP, spaQ)

    Formación de una vacuola endocitica

    Transcitosis

    Paso a la submucosa

    Englobadas por los macrófagos intestinales – sobreviven a la fagocitosis gracias a la apoptosis de los macrófagos

    Inflamación y ulceración de la mucosa y submucosa intestinal

    Invasión del torrente linfático y luego circulatorio

Diagnostico:

    Cultivo: Agar MacConkey: lactosa negativo. SS, Agar XLD, ChrmID Salmonella.

    Identificación: KIA: alcalina/ácida y H2S +. Serología

Yersinia enterocolítica y Yersinia pseudotuberculosis

Epidemiología:

    Las infecciones por Yersinia son zoonóticas.

    Alimentos o aguas contaminadas.

    Frecuente causa de enterocolitis en países Escandinavos y Europeos.

    Tasa baja de aislamiento.

Patogenia:

    Invaden las células M de la placas de Peyer

    Proteína invasina se fija a las integrinas

    Proteínas de la membrana exterior de Yersinia (pmeY): Efectos citotóxicos: alteración de procesos bioquímicos como desfosforilización, cinasa de la serina, alt de funciones sensoras y del citoesqueleto de actina

    Genes PAI: sideróforos

    Multiplicación en las células del SER

    Ganglios mesentéricos

    Formación de microabscesos

    Diseminación

Patologías:

    Linfaadenitis mesentérica

    Enterocolitis

    Fiebre intestinal

    Síndrome poliartrítico

    Ileitis terminal

Tratamiento

    Ampicilina, tetraciclina, cloranfenicol

    Y. enterocolitica resistente a penicilina y cefalosporina (betalactamasas)

Enterobacterias no enteropatógenas

• Escherichia coli
• Klebsiella pneumoniae
• Proteus mirabilis
• Proteus vulgaris
• Enterobacter cloacae
• Citrobacter freundii
• Serratia marcescens
• Morganella morganii
• Providencia

    Sus factores de patogenicidad son:

• Endotoxina
• Cápsula
• Variación antigénica de fase (antigeno H y K)
• Sideróforos
• Pilis de adherencia o fimbrias

    Patologías:

• Infección urinaria
• Meningitis
• Neumonía
• Abscesos cerebrales
• Abscesos cerebrales
• Septicemia

Klebsiella

Cuenta con factores de patogenicidad específicos:

• Pilis (adherencia al epitelio urinario y respiratorio).
• Capsula antifagocpitica.

Patologías:

• K. pneumoniae y K. oxytoca: infecciones urinarias, neumonía y otras infecciones nosocomiales.
• K. rhinoscleromatis: rinoescleroma.

Proteus

Factores de patogenicidad especificos:

• Pilis.
• Ureasa.

Patologías

• Infecciones urinarias.
• Bacteriemia.
• Neumonía.

Enterobacter

Tiene pilis como factores de patogenicidad específicos.

Patologías: Provoca infecciones urinarias y septicemia.

Serratia

Tiene pilis como factores de patogenicidad, respecto a Serratia marcescens presenta pigmentos rojos.

Este género desencadena infecciones urinarias, bacteriemia, neumonía.

Diagnóstico de enterobacterias no enteropatógenas

• Muestras
• Frotis
• Cultivo e identificación
• Cultivo en agar sangre, agar MacConkey o EMB (lactosa positiva).
• TSI: Acida/acida
• Bioquímicas: urea, citrato, indol, motilidad, descarboxilación de lisina, arginina, ornitina, VP.

Tratamiento de las no enteropatógenas

Se realiza un antibiograma para determinar el antibiótico. Generalmente existe resistencia a antibioticos ya sea de origen cromosómica o plasmidica.