Género Bacillus spp

Género Bacillus sppM. Paz

Microbiología I-2013

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

Bacillus anthracis

• Bacilos Gram + esporoformadores, Anaerobio facultativo

•Crecimiento no fastidioso, no hemolítico, muy adherentes.

•Cápsula de ácido poli-D-glutámico (Cepas virulentas)

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

• PA (antígeno protector) + EF (Factor de edema) + LF (Factor letal)

INFECCIONES por B. anthracis

ANTRAX (CARBUNCO)

•Antrax cutáneo -95% de los casos humanos (carbunco cutáneo)

•Antrax por inhalación (carbunco pulmonar)

•Antrax gastrointestinal (carbunco digestivo)

Epidemiología de Bacillus anthracis Infección rara. Enzootia en ciertos países de Asia, Africa y Latinoamérica. 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 (Renacimiento 1988)

 Isla de Vozrozhdenie (Renacimiento)

Epidemiología de Bacillus anthracis

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

productos animales (lana y pelo) Amenaza latente

• Importaciones de productos contaminados provenientes de países endémicos.

• Usualmente clasificada como enfermedad ocupacional.• Veterinarios y trabajadores del campo, esquiladores de

ovejas y trabajadores de cuero y pieles.

Bioterrorismo 2001

22 casos (50% x inhalación y 50% cutáneos) Cinco casos pulmonares murieron.

Epidemiología del antrax en

hospedero animal y humano

Ciclo vital

Factores de virulencia de B. anthracis

Cápsula de poliglutamato Toxina letal

Actividad de metaloproteinasa Toxina edematizante

Actividad de adenilato ciclasa aumenta las concentraciones intracelulares de AMPc

Combinación de PA + EF

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 carbunco

Antrax por inhalación

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

FiebreFaringitisHinchazón del cuello

Inhalación de esporas de antrax Incubación: aprox 6 s Primeras manifestaciones:

Necrosis hemorrágica Edema mediastínico Dolor retroesternal intenso Radiografía: ensanchamiento

pronunciado del mediastino Extensión a la pleura: derrame

pleural Sepsis: úlceras intestinales,

meningitis hemorrágica

Antrax por ingestión (GI)

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

positivo

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

Cultivo de B.anthracis

Coloración: azul de metileno

Esporas: azules

Cél. vegetativas: rojizas

Visualización de cápsula: tinta china

Tinción de Gram

Característica Bacillus anthracis Bacillus spp.

Hemólisis Neg Pos

Motilidad 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

• Ciprofloxacina• Alternativamente: Peni G + gentamicina o

estreptomicina• Doxiciclina (se usa como profiláctico por 4 – 8 s)

Vacuna (controversial) Rusia, China, USA y Gran Bretaña Dos tipos: filtrado acelular y vacuna

recombinante (rPA) Trabajadores de laboratorio Empleados en hilado de lanas de cabra y oveja Miembros activos militares

Prevención y control

Eliminar cadáveres de animales por cremación o enterrarlos en pozos de cal profundos

Descontaminación (por autoclave) de productos animales

Uso de protección al manipular material potencialmente infectado

Inmunización de animales domésticos

Bacillus cereus

Infecciones por B. cereus • Enterotoxina termoestable: toxina emética (ETE)

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

• Transmisión: consumo de alimentos contaminados, especialmente granos y especias: ARROZ

• Enfermedad emética: náusea, vómitos, cólicos abdominales y ocasionalmente diarrea. Remite espontáneamente en 24 horas.

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. NO PENICILINA O CEFALOSPORINAS (PRODUCE B-LACTAMASA)

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 subtilis Frecuente contaminante

Caso 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

Clostridium spp

Grandes bacilos anaerobios, gram (+), móviles.

Muchos descomponen proteínas y forman toxinas.

Hábitat: suelo o intestino de animales Patologías importantes en el humano:

Botulismo, tétanos, gangrena gaseosa, colitis pseudomembranosa

Clostridium botulinum

Causa botulismo Produce una variedad de toxina: A-G Más comunes: A, B, E y F Toxina botulínica se absorbe en el

intestino y se une a la membrana presináptica en las neuronas motoras del SNP y causa proteólisis de las proteínas SNARE

Clostridium botulinum

Patogenia: Botulismo en el adulto: Intoxicación

secundaria a la ingestión de alimentos contaminados: alcalinos, condimentados, ahumados, empacados al vacío o enlatados sin cocinar

Botulismo infantil: miel Acción de la toxina: bloquea la liberación

de acetilcolina: parálisis flácida.

Clostridium botulinum Síntomas: 18-24 horas después de

ingesta del alimento tóxico Alteraciones visuales: falta de coordinación

de los músculos oculares, diplopía Incapacidad de deglutir y hablar Parálisis bulbar: parálisis respiratoria y

cardíaco. NO FIEBRE

Clostridium tetani

Agente causal de tétanos: toxina llamada tetanoespasmina que se fija a receptores de neuronas motoras.

Emigran hasta alcanzar la médula espinal y el tallo cerebral.

La toxina degrada la sinaptobrevina y resulta en hiperreflexia, espasmos musculares y parálisis espástica.

Prevención, control y tratamiento

Tratamiento es poco satisfactorio, por lo que la prevención y control son indispensables.

Vacuna activa con toxoide Atención adecuada de heridas

contaminadas con tierra Uso de antitoxina Administración de Penicilina

Clostridios causantes de infección invasiva

C. perfringens (90%) y otras especies (30) Causan mionecrosis y gangrena gaseosa

Heridas contaminadas o aparato intestinal Esporas se multiplican, fermentan

carbohidratos y producen gas Distensión de tejidos e interferencia con la

irrigación Toxina necrosante

Clostridios causantes de infección invasiva

Gangrena gaseosa suele ser mixta: clostridios tóxicos + otro m.o.

Clínica: herida contaminada (fracturas o útero puerperal, aborto)

Crepitación en el tejido subcutáneo y músculo, secreción fétida, necrosis progresiva, fiebre, hemólisis, toxemia, shock y muerte.

Tratamiento de gangrena

Debridación quirúrgica inmediata y extensa.

Aplicación de antimicrobianos (penicilina) Oxígeno hiperbárico Antitoxinas Prevención: limpieza inmediata y

adecuada de las heridas contaminadas y debridación

Clostridium difficile

Produce dos toxinas A y B (enterotoxina y citotoxina) que causan COLITIS PSEUDOMEMBRANOSA.

Diarrea líquida o hemorrágica, acompañada de cólicos abdominales, leucocitosis y fiebre.

Frecuente en pacientes que han recibido múltiples antibióticos: ampicilina, clindamicina, fluoroquinolonas.

Clostridium difficile: síntomas

Relación directa con infección nosocomial Diarrea acuosa Fiebre Pérdida del apetito Náusea Dolor y sensibilidad abdominal Casos graves: fallo renal y muerte

Hospederos vulnerables

Ancianos Personas con problemas médicos

(crónicos) Pacientes intrahospitalarios bajo uso de

antibioticoterapia

Tratamiento

Metronidazol Vancomicina Frecuentemente ocurren recidivas por lo

que es necesario un segundo ciclo. Reposición de la microbiota fecal

(transplante fecal) Resección quirúrgica de la porción del

colon afectada.