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• Luis Enrique Juarez Sotelo

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BACILLUS ANTHRACIS Este microorganismo pertenece, de acuerdo con lo que hemos indicado, al orden Eubacteriales, familia Bacillaceae y genero Bacillus. Se trata de un bacilo, de 3 a 8 (micrómetros) de longitud y de 1 a 2 (micrómetros) de anchura, recto y de extremos cortados en Angulo recto. Cuando proviene de productos patológicos, se presenta aislado, en parejas o en cadenas cortas, con una capsula que suele rodear varios elementos. Cuando proviene de un medio de cultivo, las cadenas son más largas y asemejan una caña de bambú; se observa la capsula en medios especiales. Es grampositivo, inmóvil y esporulado solo en cultivos relativamente viejos, en el suelo y en los restos de animales infectados. Estos esporos esféricos u ovales tienen una situaci6n central o subterminal y no deforman el soma bacteriano. Es aerobio estricto, con una temperatura 6ptima de 36-37 ºC, a pH 7,4. Crece bien en medios comunes. Estructura antigénica y toxinogénesis Tres antígenos de B. anthracis han sido identificados en el laboratorio. Antígeno capsular. La capsula de B. anthracis se detecta solo en los productos patologicos o en medios de cultivos recientes, enriquecidos con suero o sangre, especialmente humana. Puede envolver un solo bacilo, aunque lo más corriente es que rodee varios. Es espesa, hialina, de estructura polipeptidica y constituida por unidades repetitivas de acido D-glutamico. Su peso molecular es de 7.500 y comprende tres capas: externa, media e interna. Este antígeno proteico se comporta como un hapteno y reacciona in vitro con anticuerpos precipitantes, si bien no induce la aparición de anticuerpos anti capsulares protectores, los cuales solo se han demostrado en el ratón. Antígeno polisacárido, somatico profundo. No es toxico. Está formado por dos fracciones: un factor A, constituido por galactosa que se une a la N-acetilglucosamina, y un factor B, de naturaleza química compleja. Este antígeno polisacárido es el responsable de la termoprecipitaci6n de Ascoli. Exotoxina proteica. Es excretada por la célula bacteriana y par cromatografía y ultracentrifugaci6n permite la separaci6n de tres factores: factor edematogeno, antígeno protector y factor letal (v. pag. 180). Por separado, cada uno de ellos es poco activo, pero en conjunto son muy toxicos e inmunogenos, induciendo la aparici6n de anticuerpos protectores. El mecanismo de acción intimo de cada uno de estos factores no ha sido definido de forma clara y, si bien, como cualquier exotoxina, su acción es neutralizada por el suero anticarbuncoso, en ciertos aspectos recuerda en mucho las endotoxinas de los bacilos gramnegativos. Acción patógena La virulencia de B. anthracis va ligada a la capsula, que es claramente antifagocitaria, y las cepas no capsuladas son avirulentas. Por otra parte, las sustancias toxicas son elaboradas in vivo y deben contribuir como factores de patogenicidad. Sin embargo, muchos puntos quedan aun sin dilucidar para explicar de una forma clara la acción patógena de estos microorganismos.Los cuadros patologicos pueden aparecer en los animales y en el hombre. Carbunco animal Afecta fundamentalmente a carneros, cabras, bóvidos, caballos y cerdos, pero también a roedores pequeños (visón y ratón). El carnero es el animal más sensible. El cuadro se produce tras la ingestión de esporos en campos contaminados (eran conocidos en la antigüedad como «campos malditos»). Adopta la forma de una enfermedad infecciosa aguda, muy febril y con adenopatías, esplenomegalia y síndrome hemorrágico. La muerte sobreviene por septicemia en algunos días y el aspecto de la sangre es negruzca, pegajosa e incoagulable. El hombre se infecta por contacto con animales enfermos y sus despojos, a partir del suelo contaminado, incluso a través de artrópodos y por ingesta o inhalación del material infectado. Carbunco humano En el hombre, el carbunco puede adoptar distintos tipos clínicos, en general relacionados con el trabajo que realice. Formas externas. Son las contraídas por vías cutáneas. Pustula maligna. Es la forma más habitual de presentación del carbunco humano. Se localiza en la misma punta de inoculación, y su frecuencia es mayor en la cara, cabeza y miembros superiores. Suele tratarse de una lesión única. El periodo de incubación es corto, generalmente de 2 a 3 días; a veces, este tiempo puede ser mayor, pero rara vez sobrepasa los 15 días. EI proceso se inicia en forma de una pápula eritematosa que se transforma en una vesícula pruriginosa, que el propio enfermo erosiona al rascarse. La pequeña erosión se seca y se va tornando amarillenta y luego ennegrece de forma progresiva hasta tomar el aspecto de una escara negra par un proceso de necrosis. Hacia el tercer día, la escara aparece seca, deprimida y negra o rodeada de un borde rojo e indurado, sobre el que se diferencian una serie de vesículas periféricas, y envuelto, a su vez, par un edema discreto. Todo el conjunto es indoloro. Sin un tratamiento adecuado, la escara progresa, sobrepasa los bordes y las vesículas, y cesa su avance hacia el 4. °-6. ° día, al mismo tiempo que se intensifica el proceso edematoso, que es claramente deformante y que va extendiendo en superficie y profundidad. La evolución del proceso es variable: 1. Benigna, con curación sin llegar a la aparición del edema, lo cual es más frecuente bajo un tratamiento precoz. 2. Grave, en ausencia de tratamiento, por una virulencia especial del microorganismo o una alteración previa del estado general. En estos casos, hacia el 4.° día, la temperatura se eleva a 40°C Y aparecen vómitos, diarreas fétidas, oliguria, etc. Bruscamente puede aparecer un colapso con hipotension, sudoracion profusa, etc., y producirse la muerte en el curso de algunas horas, con el enfermo en pleno conocimiento, bajo una septicemia intensa. Ciertas localizaciones comportan una especial gravedad: la pústula cervical va acompañada a veces de asfixia por edema de glotis o se complica can un edema gelatinoso mediastinico; la localización palpebral puede originar una trombosis de los senos cavernosos; también revisten particular gravedad, con un pronóstico severo, las localizaciones en la nuca. Una superinfecci6n puede, en cualquier caso, provocar una supuración local abundante y a veces hasta un cuadro gangrenoso. Edema maligno. Es más raro que la pústula maligna y es la consecuencia, en general, de unas bajas defensas. Su pron6stico es muy grave. La localizaci6n palpebral es la más frecuente. Algunas horas después de la inoculaci6n aparece un edema invasivo y pruriginoso sin escara central; cuando esta aparece, lo hace en las flictenas antes de que se abran. EI edema se extiende rápidamente, los parpados se hacen enormes y progresivamente se afecta toda la cara, cuello, lengua, tórax, etc. La evolución favorable es excepcional, ya que lo habitual es la gravedad del cuadro, con afectación notable del estado general, hemocultivos positivos e hiperleucocitosis, todo lo cual indica una infección de intensa gravedad. Formas internas. Suelen presentarse de forma rara en el hombre. Carbunco pu1rnonar. Se produce a consecuencia de la inhalación de material contaminado. Durante 2 a 3 días, diversos signos generales preceden a la aparici6n de fenómenos respiratorios del tipo de una neumonía grave: disnea, tos, expectoración viscosa y amarillenta, congestión pulmonar y reacción pleural. Con frecuencia aparece glomerulonefritis toxica y septicemia. Su mortalidad es elevada (alrededor del 75 %). Carbunco intestinal. Se produce por ingestión de alimentos o medicamentos contaminados con esporos de B. anthracis. Tras una incubación de 3 a 5 días y la presentación de discretos pródromos, aparecen fiebre, anorexia, nauseas, vómitos, diarrea, dolores abdominales difusos 0 localizados en fosa iliaca derecha, ascitis, etc. Sin tratamiento, la ascitis se incrementa, los dolores se intensifican y aparece una diarrea que es más profusa y sobre todo sanguinolenta. Las hematemesis son frecuentes y la muerte

sobreviene por colapso cardiovascular. EI carbunco intestinal puede ir acompañado de manifestaciones cutáneas, pleuropulmonares o meningeas. A veces, la evolución puede ser espontanea a la curación, la cual puede sobrevenir en 10 a 15 días. Carbunco faringeo. Es una forma de presentacion muy rara y suele afectar una sola amígdala. Tras los signos locales, el carbunco se generaliza y produce manifestaciones intestinales. Carbunco nervioso y septicernico. Suelen ser formas terminales de las diversas localizaciones. Se han descrito parálisis ascendente, hemorragias meníngeas, meningitis, meningoencefalitis, etc. En casos excepcionales, la meningitis carbuncosa puede aparecer con carácter primario. Patogenia B. anthracis es un microorganismo esporulado, si bien el esporo no se observa en los productos patológicos; puede detectarse en los cultivos viejos, en el suelo y en los restos de animales muertos, etc. Su hábitat natural es el suelo, de ahí que deba considerarse saprofito, pero con carácter de patógeno oportunista y parasito facultativo. La infecci6n de los animales suele depender de los esporos, y las vías de infección dependerán de que los animales sean alimentados en establos o acudan a pastizales. En los animales en apacentamiento, probablemente ocurra la infecci6n con más frecuencia a través de soluciones de continuidad en la piel (muchas causadas por picaduras de insectos), las cuales toman contacto con el suelo, polvo o agua contaminados con esporos. La infecci6n ocurre con menos frecuencia después de ingestión o inhalaci6n de forraje contaminado y polvo. El microorganismo, por otro lado, no es capaz de perpetuarse en la naturaleza en el interior de huéspedes animales. Mientras que las formas vegetativas poseen la resistencia usual de las bacterias no esporuladas y se destruyen por calentamiento a 56 ºC durante 30 minutos y por el fenol al 0,5 % o el formol al 2 %, las formas esporuladas, por el contrario, son muy resistentes a los agentes físicos y químicos, de ahí que persistan vivas durante mucho tiempo en los productos derivados de animales (pieles, cueros, pelos) o en el terreno donde pastaron y murieron animales carbuncosos, y pueden dispersarse a distancia de su punto original. La persistencia prolongada en el suelo depende de ciclos periodicos irregulares de germinaci6n de esporos, crecimiento vegetativo y reesporulacion provocada por el microambiente. La formaci6n de esporos esta, de esta forma, favorecida por la disminuci6n de calcio, temperaturas diarias mínimas superiores a 10 ºC, humedad del 80 %, un ambiente claramente aerobio, etc. Por el contrario, la glucosa interfiere en la formaci6n del esporo. Los esporos de B. anthracis penetran en el organismo por vía cutánea, digestiva o aérea y son englobados por los macrofagos, pero sin destruirlos. Luego ocurre la germinaci6n para producir formas vegetativas que escapan y se multiplican extracelularmente, provocando un edema gelatinoso y congestión tisular. Después de la infección cutánea, algunos microorganismos vegetativos llegan probablemente a los ganglios linfáticos de drenaje, pero tan solo en ocasiones (20 %de los casos) escapan hasta la sangre en número suficiente para producir la septicemia y muerte. En la enfermedad general, los microorganismos suelen quedar restringidos a los vasos sanguíneos y linfáticos, pero raramente llegan al sistema nervioso central. En el momento de la muerte los bacilos pueden alcanzar un gran número, de modo que los capilares sanguíneos, especialmente vísceras, se hallan repletos y ocluidos por ellos. La toxina refuerza la acción antifagocitaria de la capsula, pero no está claro su nivel de actuación para producir edema, hemorragias, necrosis local, hemoconcentraci6n, insuficiencia renal y respiratoria, y anoxia extrema, que aparecen según las formas clínicas. La infecci6n por B. anthracis induce la aparicion de una inmunidad permanente en el hombre y los animales. Los factores de virulencia de la mayor parte de las bacterias son inmunogenos eficaces y, en teoria, la inmunidad adquirida al carbunco debe implicar los efectos combinados de anticuerpos anticapsulares y antitoxicos. Sin embargo, la protecci6n del anticuerpo capsular se ha demostrado tan solo en el raton. Por el contrario, se demuestra facilmente el papel de la antitoxina en la protecci6n contra el proceso infeccioso bloqueando los efectos antifagocitarios y antitoxicos. El hecho de que la infeccion natural y ciertas vacunas vivas induzcan inmunidad más intensa que los preparados de toxina sugiere la existencia de inmunogenos importantes, además de la toxina. Diagnostico bacteriologico Humano Directo. Torna de 1a nuestra. Se efectuara a partir de la pústula, levantando la escara y recogiendo la serosidad, 0 de las vesículas edematosas por punción. En las formas pulmonares, la toma se efectuara a partir de la expectoración y en las intestinales, muy raras, a partir de los ganglios mesentericos, ya que lo alarmante del cuadra induce a realizar una intervenci6n quirúrgica en la mayoría de los casos. En todos los casos se procederá a realizar un hemocultivo por la posible existencia de una septicemia. Examen directo. El examen en fresco revelara la existencia de bacilos inmoviles. El examen de las extensiones del producto patológico mediante la tincion de Gram mostrara la presencia de bacilos grandes, grampositivos, con los bordes cortados en escuadra. Los bacilos aparecerán capsulados, con una capsula que generalmente rodea varios elementos y puede ponerse de manifiesto por la técnica de la tinta china. Efectuadas las tinciones de esporos, no podrá detectarse dicho elemento. Incluso, en algunos casos, puede intentarse una inmunofluorescencia directa. Todos estos datos son fuertemente presuntivos, insuficientes para un diagn6stico definitivo, pero suficientes para comenzar un tratamiento inmediato, dada la gravedad del cuadro. Cultivos. Son bacterias aerobias estrictas (raramente anaerobias facultativas), que crecen bien en los medias usuales a una temperatura de 36°C Y a un pH 6ptimo de 7-7,4. 1. Caldo común. En pocas horas aparecen unos copos blanquecinos formados por largas cadenas de bacilos que terminan por sedimentar. Las cadenas, como ocurre en los medias de cultivo, son más largas que cuando se observan en los productos patológicos y recuerdan el aspecto de una «caña de bambú». A las 48 horas puede efectuarse una tinción de esporos del sedimento y observarse la existencia de este elemento generalmente en situación central y sin deformar el soma bacteriano. 2. Agar común. A las 24 horas pueden observarse colonias elevadas, amarillo-grisaceas, opacas, de superficie irregular (tipo R), de 2-4 mm de diametro y con proyecciones en forma de rizos alrededor de la colonia, lo que le da el aspecto de «cabeza de medusa» o «melena de leon» Estos rizos están constituidos par largas cadenas de bacilos, que se pueden apreciar fácilmente par una coloración de impresión. Esta técnica consiste en depositar sobre la colonia un portaobjetos, presionar ligeramente, retirarlo, fijarlo y colorearlo. Por observaci6n microscopica podrán verse las típicas cadenas bacilares. Otra forma de visualizarlos es dejar caer unas gotas de violeta de genciana a cristal violeta sobre la colonia, escurrir el exceso y observarlas con lupa, con lo que se ven muy bien los filamentos. 3. Agar-sangre. EI aspecto de las colonias es el típico y sobre todo puede obtenerse un dato fundamental: la no hemolisis. 4. Capsulogenesis. La capsula puede observarse en medias con suero o sangre, o mejor en agar-bicarbonato incubado en una atmosfera del 10% de CO2, Las colonias aparecen en este ultimo lisas, mucosas y adherentes, formadas par largas cadenas de bacilos encapsulados. La observaci6n tras tinci6n con anticuerpos fluorescentes anticapsulares es muy útil, a partir del cultivo en agar-bicarbonato. 5. Esporogenesis. El esporo puede observarse par las técnicas usuales a partir de cultivos viejos. Conviene recordar que la esporulaci6n se efectua bien entre 20 y 30°C en presencia de oxigeno y que es inhibida a una temperatura superior a 42°C. En los medias de cultivo, su aparici6n es muy variable, entre 10 horas y 4 dias. Los esporos serán ovales, generalmente centrales y no deformantes.

Identificaci6n. El mayor problema de la identificaci6n de B. anthracis radica en establecer las diferencias con otros germenes saprofitos, muy similares, aerobios, pertenecientes al mismo genera y que son denominados comúnmente como anthracoides (no es una especie, sino un conjunto de especies) y en los que se incluye, entre otros, B. cereus. Primero, debe efectuarse el diagn6stico de genera, para 10 cual de una forma simplificada puede recurrirse a cuatro pruebas fundamentales: movilidad, formaci6n de esporos, catalasa y crecimiento en aerobiosis, lo que de acuerdo con la tabla establecerá el diagnostico diferencial con microorganismos afines. Posteriormente, se procederá a la diferenciacion entre B. anthracis y los antracoides segun la tabla. Inoculaci6n experimental. Confirmara plenamente el diagn6stico anterior y can ella se obtendra la absoluta seguridad de diagn6stico diferencial entre B. anthracis y los antracoides. El animal de elección es el cobayo. Se inocula por via subcutánea o intraperitoneal, con el producto patologico o el material del cultivo. Si se inocula con el producto pato16gico, a menudo sobreinfectado, debe realizarse unainyecci6n con suero antigangrenoso polivalente para proteger al animal frente a microorganismos anaerobios esporulados. El animal muere rapidamente en el curso de una septicemia, y se detectan las bacterias en la sangre y en los 6rganos donde apareceran en cultivo puro. Indirecto. Sero16gico. Puede realizarse una hemaglutinaci6n en muestras dobles de suero de las personas sospechosas. Intradermorreacci6n. Un estado alergico puede detectarse por una sustancia conocida como «anthraxina». La inyecci6n intradérmica de 0,1 ml en la cara anterior del antebrazo produce, en sujetos enfermos, convalecientes 0 antiguos enfermos, una reacci6n eritematosa, inflamatoria y con densificaci6n dermoepidermica de un o diametro de unos 8 mm, que se presenta a las 24 horas y persiste hasta las 48 horas. En los enfermos, la reacci6n es precozmente positiva (81 % en los 3 primeros dias); hacia la 3." y 6." semana, el numero de positividades se incrementa (97,8 %). En los convalecientes y antiguos enfermos, la reacci6n sigue positiva en el 82,8 % de los casos tras 4 a 15 anos y en el 73,3 % después de 16 a 30 anos. Esta reacci6n es muy especifica, ya que s610 aparece positiva en menos del 2,5 % de la poblaci6n sana, por 10 que su utilidad practica es importante para el diagn6stico del carbunco humano y animal con caracter de precocidad y retrospectivo. Animal Ante la sospecha de un animal carbuncoso pueden seguirse las mismas pautas que en el hombre. El estudio de cadaveres puede efectuarse a partir de una porci6n de oreja o un metatarsiano 0 metacarpiano (la medula 6sea es rica en bacterias) y procederse a la identificaci6n e inoculaci6n experimental. Un metoda rapido, sobre todo si se trata de animales enterrados dias atras, es la termoprecipitaci6n de Ascoli, que se efectua a partir de un extracto de 6rgano carbuncoso (higado, baw, rin6n), calentado a 100°C durante algunos minutos y filtrado, el cual en presencia de un suero anticarbuncoso especifico determina la aparici6n de un anillo de precipitaci6n blanquecino en la uni6n de los dos liquidos, 10 que traduce la presencia de antigenos carbuncosos en los 6rganos (antigenos somaticos polisacaridos). Tratamiento Seroterapia. La inyecci6n precoz de suero anticarbuncoso de empleo clínico (0 en su defecto de usa veterinario), a la dosis de 40 a 60 ml dia, da buenos resultados, si bien hoy dia se prefiere el empleo de antibi6ticos. Antibioterapia. In vitro, B. anthracis es sensible a la penicilina, tetraciclina, cloranfenicol y gentamicina, entre otros. El fármaco de elecci6n es la penicilina, cuyos criterios de administraci6n varían segun los diversos autores. Una pauta aceptable es la adrninistraci6n de comienzo de 3-5 millones de unidades, pasando a las 48 horas a 3 millones cada 4 horas y reduciendo la dosis a la mitad en los 3 o 4 días siguientes. En los casos de cepas penicilinorresistentes es preferible el empleo de los antibi6ticos que indique el antibiograma. Epidemiologia El carbunco es una zoonosis transmisible al hombre. Diversos son los factores epidemio16gicos que intervienen en su aparici6n: edad (30-40 anos); sexo (mayor incidencia en el hombre que en la mujer); época del año (preferentemente en julio, agosto y septiembre); ambiente (claro predominio rural), y la profesión (se presenta sobre todo entre campesinos, pastores, carniceros y matarifes). Reservorio y fuente de infección. El reservorio de la enfermedad comprende los diversos animales enfermos, como ovejas, cameros, cabras, vacas, caballos, etc. La fuente de infecci6n principal son las hierbas y vegetales contaminados por los vomitos, heces, cadáveres mal enterrados, riegos por aguas infectadas procedentes, par ejemplo, de mataderos, etc. Otras fuentes de infecci6n pueden ser las camas, pesebres, apriscos de animales enfermos. piensos, fertilizantes, etc. Mecanismo de contagio. En el 86 %de los casos, el contagio se produce por contacto directo con animales enfermos (carniceros, matarifes, etc.); en el 6 % de los casos intervienen artr6podos como Stomoxys calcitrans; en el 4 %, el contagio se realiza por manipulaci6n de animales enfermos. El hombre de esta forma puede contagiarse espontanea, accidental 0 profesionalmente por via cutanea, por escoriaciones, punciones por instrumentos contaminados 0 picadura de la mosca de los establos que previamente ha estado depositada sobre carnes o vísceras infectadas, por via digestiva, al ingerir carne no bien cocida o embutidos, o bien por vía respiratoria, al inhalar polvo con los esporos al manipular pieles, cueros, lanas, etc. Profilaxis Las medidas sanitarias deben instaurarse para prevenir el carbunco tanto en los animales como en el hombre, para lo cual hay que realizar vaeunaci6n sistemática del ganado; educaci6n agropecuaria para interpretar los primeros síntomas; desinfeeci6n de material contaminado de las industrias de pieles, lanas y pelos, por ejemplo, con ~-propiolactona; vacunaci6n humana en los casos mas expuestos; quimioprofilaxis ante un caso sospechoso; empleo de guantes, mascarillas. etc., en los manipuladores, y educaci6n sanitaria de veterinarios, obreros del campo, matarifes, curtidores, etc. Vacunación. La primera experiencia de vacunaci6n anticarbuncosa animal fue realizada en 1881 por Pasteur mediante el empleo de una vacuna atenuada, preparada a partir de una cepa de virulencia atenuada por cultivo a 42,5 DC. Se utilizan dos dosis de virulencia atenuada, pero diferentes, que se inyectan a 10 dias de intervalo. La inmunidad persiste 1 año. Vacuna GA (gelosa-aluminio). Es una modificaci6n de la anterior, a la que se le añade 2 %de agar y aluminio; se administra en una sola inyecci6n. Vacuna viva avirulenta. Se obtiene a partir de la cepa acapsulada 34F2' mediante cultivo en un medio con saponina. Vacuna química constituida por el antigeno protector proteico purificado. Se administran dos inyecciones subcutáneas de 1 ml, separadas por 10 días. Proporciona una buena protecci6n, de alrededor de 1 año