Toxínas Bacterianas de importancia en Medicina Veterinaria

jueves, 24 de julio de 2014 1

EXOTOXINAS

• Producidas y excretadas por G- y G+

• Polipeptidos

• Inestables

• Altamene antigenicas

• Convertida en toxoide

• Suele unirse a receptores especificos

• Generalmente controladas por genesextracromosomicos

• Específicos a ciertas funcionescelulares

ENDOTOXINAS

• Parte integral de la pared celular debacterias G-

• liberadas en la lisis bacteriana y duranteel crecimiento

• LPS complejos (lipido A)

• Estables

• Débiles inmunogenos

• No se transforman en toxoide

• Síntesis dirigida por genescromosómicos

• Sintomas de choque generalizado ohipersensibilidad

CONTENIDO

3

Toxinas bacterianas

Exotoxinas

G+

BacilosToxinas cloatridiales

Toxina antracica

Cocos

Estreptolisina

Leucocidina

Enterotoxinaestafilocicica B

Alfa/beta/delta toxina

ActinobacteriaToxina de la difteria

G- Toxina Shiga

Enterotoxinatermoestable de E.coli

ColeratoxinaEndotoxinas LPS

BoNT

• Permanece en el nervio terminal

TeNT

• Transporte axonal retrogrado (dineina)e intercambio transinaptico a lasterminales de celulas de Renshaw(glicina)

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• El género Clostridium comprende un número de bacilos formadores de esporas grampositivas.

• Pertenece al grupo de las metzicinas (metaloproteasas dependientes de Zn)

TOXICOCINETICA

Esporas en un ambiente anaerobio, germinan, se replican y producen la

toxina

La toxina es absorbida por cualquier superficie

mucosa, generalmente en el tracto gastrointestinal y

heridas. Existe solo un tipo de presentación

clínica, sin importar la vía de exposición

Desaminacon oxidativa por L-glutamato deshidrogensas α-

cetoglutarato y amoníaco Urea

Sus mecanismos de biotransformacion, distribución cinética, y excreción son

desconocidos (Peterson y Talcott, 2006)

NEUROTÓXICA BOTULÍNICA

5

6

(Lacy, et al. 1998)

10402 aminoácidos

100-kDa heavy chain

disulfide bond

50-kDa light chain

TOXICODINAMIA

La escisión de cualquier proteína SNARE resulta en la inhibición de la liberación de acetilcolina

las proteínas SNAP-25, sintaxina y VAMP (sinaptobrevina), componen el aparato responsables de la exocitosis de acetilcolina

la cadena ligera es una proteinasa dependiente de zinc que escinde diferentes componentes de la familia (SNARE) –

La cadena pesada facilita la unión a gangliósidos de membrana. Endocitosis mediada por receptor protonacion del endosoma.


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(Lalli et al, 2003)

Dineina, F-actina (rojo),microtubulos (marron)

Sitios de acción de TeNT y BoNT en la uniónneuromuscular

Molecular targets of clostridial neurotoxins (CNTs). (Y Tambe, 2007)

Mode of action of botulinum toxin type A :

©2014 Lindsey Pionek Designs

9

https://www.youtube.com/watch?v=NZZ9fI3U4k0


BoNT (Neurotoxina Botulinica )Pertenece al grupo de lasmetzicinas (metaloproteasasdependientes de Zn), Existen8 tipos (A, B, C-1, C-2, D, E, F, yG).

Esta categorizada como agentede amenaza tipo A, dentro delos agentes de bioterrorismo(CDC).

Crystal structure of Botulinum Neurotoxin Serotype A. (Lacy et al, 1998)

• 150 kDa• DL50 = 1.3–2.1 ng/kg

(Stephen, 2001)

• Clostridium botulinum

• C. butyricum (tipo E)

• C. baratii (tipo F)

• C. argentinense

C. botulinum se encuentranormalmente en suelos ysedimentos acuiferos de lamayoria de regiones delmundo.

Regiones deficientes enfosforo (“pica”), gestación ylactancia.

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FUENTES U ORIGEN

(J. Craig Venter Institute, 2009)

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SIGNOS CLÍNICOS

Muerte

Parálisis muscular flácida progresiva

Disfagia

Falla respiratoria

Disminución en la producción de lagrimas ,

saliva

Disminución del reflejo palpebral (queratitis y conjuntivitis )

Midriasis


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DIAGNOSTICO NEUROTÓXICA BOTULÍNICA

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DIFERENCIALES

• Miastenia gravis• Rabia• Fiebre de leche

El ensayo tradicional (prueba de seroneutralización en ratón), depende dela adquisición de 4mL de suero o 50gde vómito, Heces o muestras dealimento, Secreciones nasales

ELISA

Cultivo del microorganismo a partirde los tejidos afectados

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TERAPIA

• Los cuidados de soporte: consisten en el mantenimiento de la hidratación ysoporte nutricional, Oxigenoterapia en los casos que sea necesario,alimentación por tubo nasogástrico, Reposicionamiento, ungüento oftálmico,enemas con agua tibia (Plumlee, 2004).

• Inmunoterapia pasiva mediante antitoxina botulínica trivalente (A, B y E), einmunoterapia activa con toxoide (Madsen, 2001). La recuperación puede tomarde 2 a 8 semanas y depende de la regeneración de la unión neuromuscular(Salzman, Madsen, & Greenberg, 2006)

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1. Manejo de la dieta2. Cuidados de soporte, lavado gástrico, debridar heridas3. Toxoide (inmunización)4. Antitoxina (Dosis de 30.000 IU, IV), ha tenido éxito en potros

TETANOSPASMINA (Toxina tetánica )

Clasificacion: DLminima de 2.5 ng/kg

El gen estructural para TeNT, tent, se encuentra enun plásmido grande en C. tetani. Es precedido portetR, y la proteína reguladora TetR, activa laexpresión de tent (Marvaud et al. 1998).

La producción de toxina está regulada en últimainstancia por los factores nutricionales ymicroambientales, pero los mecanismosmoleculares son desconocidos (Gyles, Prescott,Songer, & Thoen, 2010).

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Transporte axonal retrogrado(dineina) e intercambiotransinaptico a las terminales decelulas de Renshaw (glicina)

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(Gonzales et al, 2005)

SIGNOS CLÍNICOS

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CUATRO TIPOS DE TÉTANO

GENERALIZADO

involucra los músculos respiratorios

inestabilidad cardiovascular

interferir con la respiración.

SEVERO

marcado por disfunción autonómicaespasmo muscular

ESPASMO MUSCULAR

opistotonos

risa sardónica

presión sanguínea labil.

Tetano cefalico

Tétano local

OTRAS

Neonatal (cordonumbilical )

(Salzman et al, 2006)

DIAGNOSTICO Toxina tetánica

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Akbulut, Grant, y McLauchlin (2005),describen un analisis por PCR para detectarfragmentos geneticos de la neurotoxina

Los ensayos de laboratorio para la detecciónde tetanospasmina no están ampliamentedisponibles, y C. tetani sólo se recupera apartir de cultivos de la herida en el 30% delos casos (Salzman, Madsen, & Greenberg,2006).

Se basa en los hallazgos clínicos DIFERENCIALES

Intoxicación por estricninaHipocalcemia en neonatosRabia

(Rejas, 2007)

https://www.youtube.com/watch?v=IDWeeAGRxvM


TERAPIA

Diazepam (0.1 mg/kg),

Vencuronio (100 µg/kg)

Ventilación asistida

Debridar herida, minimizar estimulos

metronidazol IV (10–15 mg/kg)

Toxoide tetánico e Ig específica

Toxina tetánica

21(Goonetilleke & Harris, 2004)

TOXINA COLÉRICA

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Clasificación: es producido por serogrupos de V. choleraeO1, O139 , O141 y Se trata de una subunidad A de 28 kDacon dos dominios estructurales, en donde A1 tiene actividadADP-ribosiltransferasa, y A2 se une a la subunidad B.

La porción B de la toxina es un oligómero de 12 kDa con 5subunidades que se unen con alta afinidad a gangliósidoGM1.

FUENTE U ORIGEN

Vibrio choleraePor la ingestión

de agua de contaminada

comida contaminada con materia

fecal

Con crustáceos contaminados



TOXINA COLÉRICA

(Touluse, 2001)

TOXICODINAMIA

Las subunidades B se unen a los receptores

del gangliosido GMt en las células epiteliales de

la mucosa intestinal.

Después de la unión, se separan la subunidad A y el componente A2, lo cual facilita la entrada

del componente Al en la célula.

EI componente Al estimula la produccion de la enzima adenilciclasa, la cual rige la

producción del monofosfato de adenosina

ciclico (AMPc).

Las altas concentraciones intracelulares de AMPcdan como resultado una alteración del transporte activo de los electrolitos a traves de la membrana

celular, lo cual impide la absorcion de líquido y conduce a su secrecion en el intestino delgado.

Cuando el volumen de líquido que entra en el colon

proveniente del intestino delgado es mayor que la

capacidad de reabsorción de aquel, se presenta la diarrea.

25

TOXINA COLÉRICA

SIGNOS CLINICOS

Se manifiesta dentro de 4 horas a

5 días

incluyendo dolor de cabeza

La fiebre de grado bajo o ausente.

vómito

diarrea que es característica la

apariencia de “agua de arroz ''.

Deshidratacion(Líquidos y

electrolitos )hipopotasemia

acidosis colapso

cardiovascular muerte

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TOXINA COLÉRICA

DIAGNOSTICO

Con base en los signos y síntomas (diarrea acuosa)

Agar Kligler hierro

Aislar de las heces o de hisopados rectales.

Enriquecimiento en caldo agua peptona alcalina,

Serología para el serogrupo O1 y sus serotipos Ogawa e Inaba y para el serogrupo O139

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TOXINA COLÉRICA



TERAPIA

dirigido principalmente a la reposición de líquidos y

electrolitos ya sea por vía oral o intravenosa.

antibióticos como la ciprofloxacina, doxiciclina,

trimetoprima- sulfamethoxisole .30

TOXINA COLÉRICA

TRATAMIENTO

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Ciprofloxacina Tabletas Antibacteriano quinolónicoPerros: 5 a 15 mg/kg peso vivo cada 12 horasbacteremia y patógenos resistentes 10 - 15 mg/ kgGatos(anorexia ) 8 a 15 mg/kg peso vivo cada 12 horas

Doxicilina:perro :Infecciones intestinales : 5 a 10 mg/kg de peso corporal cada 24 hs, 10 a 15 días; 1/2 a 1 para cada 5 kg de peso (Doxilina 50 mg); 1 a 2 comp.cada 30 kg de peso (Doxilina 150 mg).Gatos: intestinales 5 a 10 mg/kg de peso corporal cada 24 horas, 7 a 14 días; 1 comp. cada 5 kg de peso (Doxilina 50 mg).

Trimetoprim-sulfametoxazol:Perros: 5 ml por cada 16 kg de peso cada 12 horas, tratamiento mínimo por 5 días.Gatos: 1.5 ml por cada 5 kg de peso cada 12 horas, tratamiento mínimo

por 5 días.

TERAPIA

jueves, 24 de julio de 2014 32MINISTERIO DE SALUD PUBLICO GUIA DE DIAGNOSTICO Y TRATAMIENTO DEL COLERA 2010

TOXINA LETAL ANTHRACICA

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La Toxina ántracica es una combinación de dos toxinasbinarias, la toxina letal ( LeTx - 90 kDa ) y la toxina deledema ( EdTx - 89 kDa ), y un antigeno protector (PA,83 kDa), (Young y Collier 2007 ).

(University of Toronto/Jeremy Mogridge)


TOXICOCINETICA

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TOXICODINAMIA

Factor I o edematógeno: es una adenilciclasa que hace que losniveles de AMPciclico en el interior de la celula, aumenten lapermeabilidad y promueve los edemas, hemorragias, trombos yfallo cardiaco.

Factor II o antígeno protector: facilita la endocitosis de la toxinaen las células huésped.

Factor III o letal: es responsable de los efectos letales de latoxina, altera la integridad de la membrana de la celular,originando permeabilidad capilar, trombosis capilar, shocksecundario y asfixia.

36

Mechanism of Anthrax Toxins

Protein Lounge animations @

37

https://www.youtube.com/watch?v=T1mlakCyscM


SIGNOS CLINICOS

SOBREAGUDA 4 -6 horas

Hipertermia /confusion,

Esplenomegalia

estreñimiento /diarrea

SUBAGUDA

muerte en 48-96 horas

AGUDO24 -48 horas

Congestión de mucosas

Temblor muscular

(suinos,equinos y caninos)

bazo de color rojo oscuro o negruzco

CRONICA

Descarga espumosa y sanguiolenta por la boca

Edema de faringe y lengua

Asfixia

septicemia generalizada

Disnea

Fiebre

Edemas

incoordinación de mvtos,.

Muerte

Convulsiones terminales

Hematuria

Cianosis de mucosas

Cese de alimentación y producción

Sangre sin coagular

DIAGNÓSTICO

39(Salinas, 2003)

1. Tinción de Gram2. Detección de la cápsula con tinta

china o la mancha M'Fadyean3. Fluorescencia directa ( DFA )4. Reacción en cadena de la polimerasa

(PCR).

(Salzman, 2006)

(Madar, 2005)

LISIS DEL FAGO GAMMA Y LA DE LA

SENSIBILIDAD A LA PENICILINA

sembrar en placamediante estría unalínea de la muestrasospechosa decontener B. anthracis

placa con agar sangreo nutriente, y colocaruna gota de 10–15 μlde la suspensión delfago sobre un lado dela zona

sembrada y undisco depenicilina de10 unidadesen el otrolado.

la gota de lasuspensión delfago penetre enel agar antes deincubar la placaa 37°C.

Si el cultivo problema contiene B.anthracis, en el área bajo el fago noaparecerá crecimiento bacteriano,debido a la lisis, y se podrá ver unazona clara alrededor del disco

Sensibilidad a la penicilina

algunas cepas de B.anthracis puede serresistentes al fago o ala penicilina.

Dado que el rendimiento de la prueba de la lisis del fagogama puede resultar afectada por la densidad del inóculobacteriano, Abshire et al. (2005)

40

TERAPIA

Algunos investigadores están investigando inhibidores del factor letal.Shoop et al (2005), han identificado un inhibidor del factor letal hidroximato que, en los animales, fue

protectora cuando se administra de forma profiláctica y curativa cuando se utiliza en combinación con la ciprofloxacina.

Curiosamente , la enfermedad puede progresar a pesar de la eliminación de las bacterias, porque las toxinas formadas continúan ejerciendo sus efectos devastadores incluso

después de la muerte de las células que las elaboran .

terapias bactericidas, tales como la ciprofloxacina o doxiciclina .

41

42

Penicilina e grandes dosis (10,0000 a 22,000 UI /Kg de peso ) IV iniciando con penicilia cristalina (luego

preparados de accion prolongada)

• Cada ml de producto contiene ≥a 1 x 107 esporas de Bacillusanthracis, en solución salina con glicerina y saponina.

• Dosificación: vía subcutánea Bovinos (región post - ecapular) 1,0 mLOvinos (cara interna muslo) 0,5 mL Generalmente basta una sola vacunación al año, La primera vacunación se efectúa a los 6 meses de

edad.

SHIGATOXINA (VEROTOXINA)

Clasificacion: Dentro de los dosprincipales subgrupos de Stx (Stx1 yStx2), Stx2 es de gran importanciaclínica, debido a que es responsable dela una mayoría de casos.

Posee una estructura AB, similar a la Coleratoxina, la subunidad A es una proteína de ~ 30kDa con actividad enzimática que se une nocovalentemente a la subunidad B, la cual estácompuesta por 5 proteinas idénticas de ~ 7kDa, (Obring , Louise, & Lingwood, 1993).

43

las toxinas Shiga (Stx) son producidas por dos diferentes bacterias gram-negativas y anaerobias, Shigella dysenteriae tipo 1 y,

Escherichia coli toxigenica conocidas por causar enterocolitis hemorrágica y síndrome urémico hemolítico.

44

ORIGEN

Fuente Consumo de agua y alimento contaminado

TOXICOCINETICA

45

TOXICODINAMIA

una vez formada, la subunidad B de la toxina, se una con gran afinidad areceptores Gb3 en las células endoteliales y epiteliales (Obring , Louise, &Lingwood, 1993).

La toxina intacta es endocitada y transportada al retículo endoplásmicopor medio de aparato de Golgi.

Allí la subunidad A es escindida en subunidad A1 y A2, la subunidad A1es liberada al citoplasma, donde inhibe la síntesis de proteínas pormedio de la ruptura de 28S rARN de la subunidad 60S ribosomal.

Adicionalmente a interrumpir la síntesis de proteínas, la Stx hademostrado inducir apoptosis y estimular la liberación de citoquinasproinflamatorias.

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SIGNOS CLÍNICOS

dolor abdominal típico de cólico

vómito Diarrea sanguinolenta

El síndrome urémico hemolíticose puede desarrollar 2 a 14 díasdespues, caracterizado pornefropatia, anemia hemolítica, ytrombocitopenia.

hallazgos neurológicos tempranos(letargo y confusión, estossíntomas pueden progresar aconvulsiones, parálisis, coma yfinalmente la muerte. †

trombocitopenia

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DIAGNÓSTICO

48

kits de ensayo enzimático ligado inmunoabsorbente (ELISA)

serotipificación con coprocultivo y análisis en agar sorbitol-MacConkey


DIAGNOSTICO DIFERENCIAL • Diarreas por Rotavirus• Corona virus• Salmonelosis

TERAPIAGENTAMICINA Administrar por víaintramuscular o endovenosa lenta 1 a 2 mlcada 30 kg de peso vivo (2 a 4 mg/kg) cada 12horas durante 3 días.En terneros menores de 7días aplicar la mitad de la dosis.En equinos,administrar cada 8 horas.:

CIPROFLOXACINAPerros:5 a 15 mg/kg peso vivocada 12 horas Infecciones de vías urinarias: 5 - 8mg/kg óseas, sistémicas, bacteremia y patógenosresistentes (p.e. Enterobacter spp.): 10 - 15 mg/ kg

Gatos:8 a 15 mg/kg peso vivo cada 12 horasInfecciones del tracto urinario: 5 - 8 mg/kgjueves, 24 de julio de 2014 50

ENDOTOXINAS (LPS)

• Parte de la membrana celular debacterias Gram negativas

• La longitud del antigeno O se asociacon la morfologia de la cepa y supatogenisidad.

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Escherichia coli, Salmonella, Shigella, Pseudomonas, Neisseria, Haemophilus influenzae,

Bordetella pertussis y Vibrio cholerae.

Antigeno O

Nucleo

Lipido A

(Vickers, 2008)

Lisis bacteriana

Proteina de union a LPS de fase aguda

Celulas de Kupffer

Monocitos

CINETICA Y DINAMIA

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pro-inflammatory cytokines, nitric oxide, and eicosanoids.

(Hodgson, 2006)

DL50: 1,093 mg/Kg (Gallego, 1972)

53

TNFIL-1BIL-6IL-8

IL-12IL-18

AnorexiaFiebreProteínas de fase agudaON (vasoldilatacion)InflamaciónInmunidad celular

(Lança, 2010)

https://www.youtube.com/watch?v=4_Mnn0NJErE


SIGNOS CLINICOS

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ENDOTOXEMIA

Shock séptico (Haubro, 2003)

• Taquicardia• Taquipnea• Fiebre• Membranas

mucosas pálidas• Deshidratacion

Experimentalmente (Smith, 2010).1 µg/Kg linea toxica100 µg/Kg Transtornos hemostaticos

• Deshidratacion• Hipotermia• Baja produccion de

orina• Equimosis• Hipercoagulabilidad• Edema

DIAGNOSTICO

• Examen clínico

• Recuento sanguíneo

• Análisis de gases sanguíneos

55

LeucopeniaNeutropeniaDesviación a la izquierda

Hipoxia arterialAcidosis metabólica

Lactato > 4mmol/L; >5 en neonatos

TERAPIA

1. Reanimacioncardiovascular

2. Prevencion de laminitis

Inhibir la inflamación

3. Eliminacion de las causas de endotoxemia

4. Neutralizacion de endotoxinas cirulantes

56

1. -Suero compatible, 5L/caballo o 2L/neonato. Sln salina 0,9%. -2 mL dextrosa 5%/Kg/H para neonatos.

2. -Flunixin meglumina (0,25 mg/Kg IV C/8hPlasma (10ml/Kg)/heparina (4U/ml de plasma).

3. ANTIBIOTICOS RESTRINGIDOS4. Polimixina B (1mg/Kg C/ 8h-

12h)

Smith, 2010

REFERENCIAS

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VIDEOS

• https://www.youtube.com/watch?v=NZZ9fI3U4k0

• https://www.youtube.com/watch?v=IDWeeAGRxvM

• https://www.youtube.com/watch?v=T1mlakCyscM

• https://www.youtube.com/watch?v=4_Mnn0NJErE






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