TEMA 8. CARACTERÍSTICAS DE BACTERIAS PATÓGENAS GRAM NEGATIVAS (2017)

Apunte Español
Universidad Universidad Complutense de Madrid (UCM)
Grado Farmacia - 4º curso
Asignatura Micriobiología clínica
Año del apunte 2017
Páginas 7
Fecha de subida 19/06/2017
Descargas 1
Subido por

Descripción

Apuntes de Microbiología clínica curso 2016/2017. Profesor: Rafael Rotger Anglada. Grupo A.

Vista previa del texto

BLOQUE III. CARACTERÍSTICAS DE LOS PRINCIPALES PATÓGENOS MICROBIANOS TEMA 8. CARACTERÍSTICAS DE BACTERIAS PATÓGENAS GRAM NEGATIVAS La familia Enterobacteriaceae se caracteriza por ser bacilos Gram negativos, anaerobios facultativos.
Una prueba de identificación que se emplea bastante es la prueba de la oxidasa que nos informa de la presencia de la enzima citocromo C oxidasa que forma parte de las cadenas respiratorias. Las enterobacterias no tienen citocromo C oxidasa y dan negativa esta prueba.
Todas fermentan la glucosa ya que son capaces de utilizar azúcares tanto en presencia como en ausencia de oxígeno.
Estas bacterias deben su nombre a que son bacterias entéricas que viven en el tracto intestinal y son bastante ubicuas, es decir, se encuentran en aves, animales, reptiles e incluso en árboles frutales.
Para clasificarlas es típico hacer otra prueba bioquímica. Las podemos dividir entre las que son lactosa-positiva y las que no lo son. Existen diferentes medios diferenciales que nos permiten realizar esta prueba. Uno de estos medios es el agar MacConkey. Como las enterobacterias viven en el tracto intestinal son capaces de soportar las sales biliares por lo que añadiendo estas al medio de agar, podemos hacerlo selectivo.
La fermentación de la lactosa es dependiente de una serie de enzimas que forman parte del operón Lac. La enzima que rompe la lactosa es la β-galactosidasa y nos da glucosa y galactosa. Para que la lactosa penetre en las células bacterianas es necesaria la galactosa permeasa. Las enterobacterias lactosa-positiva producen ambas enzimas.
Hay algunas que son lactosa-negativas porque carecen de β-galactosidasa. Hay otras que siguen teniendo β-galactosidasa, pero han perdido la permeasa. Estas bacterias tienen capacidad de utilizar la lactosa, pero esta penetra muy lentamente a través de la pared. A estas bacterias se las denomina lactosa-lentas o lactosa-tardías.
Una forma rápida de diferenciar los 3 tipos de enterobacterias es identificar la enzima βgalactosidasa. Para ello empleamos un reactivo, el ONPG. Este compuesto es hidrolizado por la enzima y libera paranitrofenil (ONP) que es de color amarillo. Por tanto, una bacteria que sea lactosa-lenta, da positiva esta prueba. Las que sean lactosa-negativas, darán negativa esta prueba. El medio Kilgler es el que se utiliza para comprobar si estas bacterias fermentan la lactosa. Este medio es el utilizado en el laboratorio.
1 BACTERIAS LACTOSA-POSITIVAS Estas bacterias producen ácido a través de la fermentación de la lactosa y la glucosa.
- Escherichia coli: La podemos encontrar en múltiples circunstancias. Es una bacteria comensal del intestino, aunque se encuentra en pequeña proporción. Como bacteria comensal puede ser también oportunista, siendo uno de los más corrientes en los hospitales. Es la principal causa de infecciones urinarias. Existen otras cepas patógenas que se han ido diferenciando de la estirpe comensal a través de una serie de cambios genéticos. Estas cepas las podemos clasificar en dos grupos: • Patógenos extraintestinales (ExPEC): uropatógenas o UPEC (infecciones urinarias) y cepas capsuladas (K1) que son más peligrosas. La cápsula es un factor de virulencia muy importante porque dificulta la fagocitosis. Las cepas capsuladas de Escherichia coli, que llevan capsula tipo K1, pueden producir infecciones como meningitis y sepsis neonatal.
• Patógenos intestinales: producen gastroenteritis. Hay distintas cepas que han perdido la capacidad de fermentar la lactosa.
Las cepas patógenas de E. coli se identifican de diferentes maneras. Una de las formas clásicas es el serotipado. Utilizando los componentes de la pared como el antígeno O y el antígeno flagelar H, se pueden serotipar las bacterias Gram negativas. Una muy conocida en los laboratorios es la O157:H7 (E. coli enterohemorrágico). En el caso de las cepas de E. coli que tienen cápsula se identifican con el antígeno capsular K polisacárido. Hoy en día se prefiere buscar los genes de virulencia por PCR. Esto nos permite diferenciar cepas de E. coli patógenas de comensales.
- Klebsiella pneumoniae: Es una bacteria comensal del intestino, pero si llega al pulmón puede producir neumonía o producir otras infecciones oportunistas. Es una bacteria que ha ido acumulando muchos genes de resistencia.
BACTERIAS LACTOSA-LENTAS - Yersinia: Es el género más importante. En principio dan negativa la prueba de la lactosa, pero si realizamos el ONPG dan positivo. Podemos destacar dos especies: Yersinia pestis, que produce la peste y Yersinia enterocolítica que produce gastroenteritis.
BACTERIAS LACTOSA-NEGATIVAS La mayoría de estas bacterias son patógenos.
- Proteus spp: es una excepción ya que lo encontramos de manera habitual en el intestino, aunque puede ser patógeno oportunista y causar infecciones urinarias. Esta bacteria, en los medios de cultivo, se identifica de manera rápida ya que es muy móvil.
- Shigella spp: presenta 4 especies y producen disentería que es una forma grave de gastroenteritis. También producen disentería algunas de las cepas patógenas de E. coli por lo 2 que comparten la patogenia. Al compararlas genéticamente se ha visto que E. coli y Shigella están mal clasificadas ya que en realidad tienen un origen común.
- Salmonella entérica: suele producir sulfhídrico por lo que en agar SS, las colonias se colorean de negro. Existen más de 2000 serotipos, pero desde el punto de vista clínico solo presenta una especie que afecte al hombre. La identificación de esta bacteria, por tanto, se realiza por serología. Identificamos los antígenos flagelares H, el antígeno Vi (cápsula) y el antígeno O (LPS).
Utilizando distintas combinaciones de anticuerpos se realizan las reacciones de aglutinación.
Para distinguir los distintos serotipos se emplea una clasificación mediante antígenos. Como solo estamos hablando de una especie, a cada serotipo se le da un nombre. Lo correcto sería Salmonella entérica ser. Typhi pero se emplea Salmonella Typhi. Los distintos serotipos nos permiten conocer el tipo de infección que producen. La mayoría de las Salmonellas producen infecciones en el hombre, pero son zoonosis, es decir, proceden de los animales.
3 BACTERIAS GRAM NEGATIVAS NO FERMENTADORES Son patógenos oportunistas.
- Pseudomonas aeruginosa: es uno de los patógenos oportunistas más importantes desde el punto de vista hospitalario. A diferencia de las anteriores vive en el medio ambiente, aunque puede estar en el intestino. Esta bacteria es multirresistente y da muchos problemas. Crece en medios generales y a veces hemoliza la sangre del agar sangre. No utiliza la glucosa si no tiene oxígeno, pero es una bacteria con metabolismo respiratorio. Es capaz de respirar tanto con oxígeno como sin él, utilizando nitratos. Se distingue también por los flagelos ya que las enterobacterias los presentan peritricos mientras que Pseudomonas los presenta en un lateral.
- Acinetobacter baumannii: presenta varias especies patógenas oportunistas. Es un coco/bacilo pequeño de vida libre que puede encontrarse en cualquier sitio y es multirresistente. Plantea problemas más graves que Pseudomonas. También crece en cualquier medio.
- Moraxella catharralis: esta bacteria (coco) es causa de algunas infecciones del aparato respiratorio. Es generalmente un comensal habitual en el tracto respiratorio. También crece en agar sangre.
No es una bacteria problemática.
TRATAMIENTO DE INFECCIONES POR BACILOS GRAM NEGATIVOS No se pueden emplear penicilinas naturales porque no atraviesan la membrana de los Gram negativos. Pueden utilizarse algunas penicilinas de semisíntesis de amplio espectro. Por ejemplo: amoxicilina por vía oral.
Existen penicilinas especiales para Pseudomonas por ser muy resistente (anti-pseudomonadales). Las carbapenemas también son activas sobre Pseudomonas y otras bacterias importantes.
Podemos emplear cefalosporinas de las que encontramos 5 generaciones, aunque para Gram (-) se emplean 4 generaciones.
Resistencia a β-lactámicos en Gram negativos Son los antibióticos que más se utilizan por su buena actividad, eficacia y acción bactericida. Además, son muy poco tóxicos. Por emplearse mucho, han aparecido las resistencias a estos antibióticos.
Las Gram negativas presentan una pared externa que solo permite penetrar algunos antibióticos.
Para entrar, tienen que atravesar las proteínas de la pared que forman poros (porinas). Estas porinas seleccionan qué antibióticos entran.
Una vez en el periplasma, interaccionan con las PBPs que son la diana. Las PBPs son las encargadas de unir las subunidades del peptidoglicano por lo que al unirse estos antibióticos a las PBPs inhiben la formación del peptidoglicano.
4 Resistencias: - Escasa penetración: pérdida o alteración de las porinas. Pseudomonas es resistente a ampicilina y amoxicilina. Para mejorar la penetración se han desarrollado penicilinas anti-pseudomonas como la ticarcilina. La ticarcilina penetra a través de porinas que no dejan pasar a otros antibióticos. También encontramos las cefalosporinas anti-pseudomonas como las ceftazidima y las de 4ª generación. Por último, penetran muy bien también las carbapenemas que se distinguen de las penicilinas estructuralmente porque la penicilina presenta azufre.
- Producción de β-lactamasas: este mecanismo es mucho más eficaz. Las β-lactamasas son enzimas que proporcionan resistencia a la bacteria frente a muchas penicilinas y cefalosporinas.
Hay mucha variedad de β-lactamasas y dependiendo de la enzima la resistencia es distinta. Estas enzimas rompen el anillo β-lactámico. Muchas de ellas son las propias PBPs que se han desanclado de la membrana. Se duplica el gen que contiene la PBP y codifica una nueva proteína sin afectar a las demás PBPs. Las β-lactamasas evolucionan rápidamente adquiriendo nuevas competencias y capacidades de hidrólisis. Se han desarrollado algunos compuestos como el ácido clavulánico capaz de inhibir a algunas de ellas. La ampicilina y la amoxicilina son sensibles a β-lactamasas salvo que las combinemos con ácido clavulánico. Algunos anti-Pseudomonas como ticarcilina también es sensible a estas enzimas. Las cefalosporinas de las primeras generaciones también suelen ser sensibles a β-lactamasas, mientras que las últimas generaciones de cefalosporinas y carbapenemas son resistentes a las β-lactamasas.
β-lactamasas de Gram negativas - Tipo TEM y otras: están codificadas por plásmidos por lo que las bacterias tienen la posibilidad de que el gen se movilice y se transmita a otras bacterias. Son capaces de hidrolizar penicilinas (ampicilina) y algunas cefalosporinas y son inhibidas por ácido clavulánico. La cefotaxima (3ª generación) es resistente a β-lactamasas.
- Tipo TEM resistentes a inhibidores (IRT): han aparecido a través de la evolución y hacen que las asociaciones penicilina + inhibidor no tengan efecto. Estas TEM resistentes a inhibidores no tienen efecto sobre bastantes cefalosporinas como la cefotaxima por lo que aún existen antibióticos, básicamente cefalosporinas de 3ª generación, que permiten tratar bacterias productoras de estas β-lactamasas.
- Tipo TEM de espectro extendido (βLEE): estas enzimas han extendido el espectro de acción a las cefalosporinas de tercera y cuarta generación (cefepima). Sin embargo, estas enzimas no son inhibidas por el ácido clavulánico. Por tanto, podemos utilizar penicilinas + inhibidores (piperacilina/tazobactama), algunas cefalosporinas, carbapenemas y no β-lactámicos. Las carbapenemas (imipenem) son la solución a estas bacterias que producen βLEE, aunque son de uso restringido.
- Otras cefalosporinasas: son distintas estructuralmente y tienen acción principalmente sobre cefalosporinas, aunque también pueden actuar sobre penicilinas. Algunas de estas enzimas son cromosómicas y otras, plasmídicas. No son inhibidas por el ácido clavulánico. Se pueden utilizar algunas cefalosporinas de 4ª generación y las carbapenemas. Por último, podemos recurrir a no β-lactámicos.
5 - Carbapenemasas: tienen capacidad de hidrolizar el imipenem y sus congéneres. Estas enzimas circulan en plásmidos y transposones. Existe bastante variedad de ellas y, además de hidrolizar las carbapenemas, pueden hidrolizar otros β-lactámicos. Son resistentes a los inhibidores. Se pueden utilizar algunas penicilinas o cefalosporinas que sean eficaces y no β-lactámicos (fluroquinolona, colistina, etc), como último recurso. Algunos ejemplos de bacterias resistentes a carbapenemas son Pseudomonas y Klebsiella pneumoniae.
ELECCIÓN DE ANTIBIÓTICOS PARA ENTEROBACTERIAS Y OTROS PATÓGENOS OPORTUNISTAS - Enterobacterias: • Si no producen β-lactamasas: amoxicilina, penicilinas anti-Pseudomonas, cefalosporinas 1ª o 2ª generación.
• Según la β-lactamasa: penicilina + inhibidor, cefalosporinas de 3ª o 4ª generación o carbapenemas.
• Otros: fluoroquinolonas, aminoglucósidos (gentamicina).
- Pseudomonas aeruginosa: • Si no produce β-lactamasas: penicilinas anti-Pseudomonas (ticarcilina).
• Si producen β-lactamasas: añadir inhibidor (piperacilina-tazobatam) o usar cefalosporinas anti-Pseudomonas: ceftazidima (3ª) o cefepima (4ª).
• Otros: fluroquinolonas (ciprofloxacino), aminoglucósidos, (tobramicina, amikacina).
- Acinetobacter baumanii: posee muchos genes de resistencia.
RESISTENCIA A FLUOROQUINOLONAS Se suele emplear el ciprofloxacino. Las topoisomerasas controlan el grado de enrollamiento de la molécula de DNA y son lo bastante diferentes de las nuestras como para que las fluroquinolonas las puedan utilizar como diana.
Los mecanismos de resistencia son: - Bombas de eflujo: el antibiótico es bombeado fuera de la bacteria mediante sistemas de destoxificación.
- Mutaciones en las topoisomerasas: son suficientes 2 o 3 mutaciones para que la topoisomerasa sea resistente a la fluoroquinolona.
Un ejemplo de bacteria resistente a fluoroquinolonas es Escherichia coli.
6 RESISTENCIA A AMINOGLUCÓSIDOS Estos antibióticos son de uso más limitado porque son de administración parenteral, uso hospitalario y son más tóxicos. La resistencia a estos antibióticos se debe a enzimas. A diferencia de las βlactamasas, estas enzimas modifican el fármaco químicamente añadiendo nuevos grupos (fosfato, adenilo, etc). Estos antibióticos están bastante limitados y actualmente solo se utilizan tres: gentamicina (uso general), tobramicina (anti-Pseudomonas) y amikacina (aminoglucósido de reserva porque es alterado por menos enzimas). La resistencia a aminoglucósidos es menos frecuente debido a su uso limitado.
GÉNERO NEISSERIA Neisseria es un género que incluye cocos negativos, los cuales son bacterias comensales del tracto respiratorio y no producen enfermedades. Sin embargo, en este género también encontramos patógenos importantes como Neisseria meningitidis (meningococco) que se clasifica en serogrupos.
Otro patógeno importante es Neisseria gonorrhoeae (gonococo) que produce infecciones de transmisión sexual.
Estas bacterias se cultivan en agar chocolate o, incluso, en agar chocolate enriquecido. Aunque son aerobias y no fermentadores (metabolismo puramente oxidativo), su crecimiento se ve estimulado si se cultivan en jarra con vela para aumentar la concentración de CO2.
En cuanto a los antibióticos también presentan resistencias. El gonococo produce β-lactamasas, por lo que se han eliminado muchos antibióticos que se utilizaban para su tratamiento. Tanto el gonococo como el meningococco presentan mutaciones en sus PBPs que evitan la unión de las penicilinas.
Se suelen emplear cefalosporinas de 3ª generación, aunque empieza a haber fracasos por lo que se están buscando tratamientos más eficaces.
7 ...

Comprar Previsualizar