BACILLUS ANTHRACIS
CARACTERISTICAS CARACTERISTICAS MICROBIOLÓGICAS MICROBIOLÓGICAS •
Bacilo Bacilo grampositi grampositivo vo y capsulado capsulado in vivo, las endosporas centrales ovoides se forman sólo in vitro
•
Es un microorganismo grande 1 x 3 a 8µm
•
Anaerobio facultativo
•
Inmóvil atalasa !
•
"e dispone de forma aislada o en pare#as de bacilos en las muestras cl$nicas o
•
bien como cadenas cadenas largas en forma de serpentina serpentina o en grupos grupos en los cultivos% cultivos% •
El bacilo &a desarrollado gran capacidad para resistir condiciones ambientales extremas, por lo cual puede sobrevivir por varias d'cadas en el medio ambiente
•
(ebido a su elevado potencial infectivo, sus esporas pueden utili)arse como arma biológica en forma de aerosol, estando incluido en la lista de agentes potenciales de bioterrorismo
CONSTITUYENTES ANTIGÉNICOS-TOXINAS-ENZ ANTIGÉNICOS-TOXINAS-ENZIMAS. IMAS. *os *os fact factor ores es de viru virule lenc ncia ia prin princi cipa pale less del del B. anthracis son son cod codific ificad ados os por dos pl+smidos p-1 y el p-. p-1 induce la s$ntesis de la exotoxina bacteriana% *as exotoxinas in&iben y retardan la respuesta inmunológica% inmunológica% /iene /iene tres componentes0 componentes0 el ant$geno protector A2, el factor letal 4*, y el factor causante del edema 4E, los tres se combinan para formar dos toxinas binarias%
•
*a /5I /5I6A 6A (E E(E7 E(E7A A est+ est+ form formad adaa por por la comb combin inac ació iónn del del ant$ ant$ge geno no protector responsable de la unión a las c'lulas del &u'sped y del factor de edema edema ue tiene tiene activi actividad dad de adenil adenilato ato ciclas ciclasaa en)ima en)ima respon responsab sable le de la
•
acumulación de l$uidos ue se ve en el carbunco% *a /5I6A /5I6A *E/A* se forma cuando el ant$geno protector A2 se combina con el factor letal */ una )inc9metaloproteasa )inc9metaloproteasa ,esta toxina induce en el el macrófago la
liberación del factor de necrosis tumoral alfa 46/9alfa y de la interleucina I9 beta,
as$ como otras citosinas proinflamatorias, estos productos son
parcialmente responsables de la muerte en el +ntrax tox'mico masivo% :n segundo e importante factor de virulencia es una prominente c+psula polip'ptidica formada por +cido poli (9glut+mico% *os genes para la producción de la c+psula reside en el pl+smido p-. codifica tres genes cap A, cap B y cap % *a c+psula protege a la bacteria contra la fagocitosis% *a expresión de los factores de virulencia bacteriana est+ regulada por la temperatura del &u'sped ;3<=, y la concentración del bióxido de carbono ;>? y la presencia de ciertos nutrientes y componentes del suero% El crecimiento del microorganismo en estas condiciones provoca aumentos de cuatro a seis veces en la transcripción de genes de toxina y en la s$ntesis de toxinas% Al igual ue la producción de toxinas, la s$ntesis de material capsular en B. anthracis aumenta por concentraciones elevadas de 5 ., bicarbonato atmosf'rico tanto in vivo como in vitro%
•
•
/anto la toxina del edema, como la toxina letal y la c+psula deben estar presentes para ue ocurra la enfermedad% "e &an desarrollado cepas avirulentas de B. anthracis al eliminar uno o los dos pl+smidos de virulencia% *a cepa ue desarrolló *uis 2asteur en sus experimentos de vacunación animal en 4rancia lleva el p-., tiene c+psula pero no se expresa la exotoxina, en el laboratorio se conoce tambi'n la cepa9"terne atenuada ue sólo lleva el p-1, puede sinteti)ar la exotoxina, pero no forma c+psula
EPIDEMIOLOGÍA HÁBITAT: "obrevive en el suelo tierras de cultivo, pasti)ales durante largos periodos de tiempo como endosporas resistentes, a partir del cual es contra$do por diversos &erb$voros% % *a esporulación reuiere una temperatura entre 1>9@., ambiente &medo y presencia de ox$geno En estos animales produce enfermedad% 6o forma parte de la flora normal de los seres &umanos% MODO DE TRANSMISIÓN: ontacto con animales infectados o productos de origen animal% *as infecciones se producen por tres v$as0 cut+nea, por contacto directo con productos contaminados, en especial si existen &eridas de pielC inhalación de
esporas, principalmente en faenas de aseo de lanaC y gastro9intestinal, por ingestión de
carne
contaminada,
situación
muy
infrecuente%
El carbunco en el &ombre se &a observado en general como enfermedad profesional en veterinarios, agricultores y diversas personas ue manipulan animales y productos de animales% El mayor riesgo asociado al carbunco en los pa$ses industriali)ados corresponde a la utili)ación de B. anthracis como agente del bioterrorismo%
CUADROS CLÍNICOS En el &ombre &ay tres formas cl$nicas del +ntrax o carbunco0 a).Cutáneo: representa el D>? de los
casos registrados
b).Pulmonar: aduirido por in&alación de las esporas el
>?
c). Gastrointestinal: de presentación rara, el contagio es consecuencia de ingerir carnes
de animales contaminados de +ntrax%
CARBUNCO CUTÁNEO •
*ocali)ado &abitualmente en )onas descubiertas manos, cabe)a y piernas% El per$odo de incubación es de 1 a 1. d$as% omien)a con el desarrollo de una p+pula indolora ue se transforma r+pidamente en una lcera rodeada de ves$culas para convertirse posteriormente en una escara necrótica% rodeada de
• •
edema de 1 a 3 cm con un &alo viol+ceo 2ueden aparecer signos sist'micos, linfadenopat$as dolorosas y edema masivo% *a bacteriemia se &a registrado en menos del cinco por ciento de los casos, pudiendo &aber leucocitosis con neutrofilia, pero los pacientes con lesiones
•
graves suelen mostrar cuentas leucocitarias de 3-,--- a @-,---mm% *a tasa de mortalidad en los pacientes con carbunco cut+neo no tratado es del .-?%
CARBUNCO PULMONAR
"e
puede
asociar
a
un
per$odo
prolongado de latencia durante el cual la persona
infectada
permanece
asintom+tica% *os macrógafos alveolares ingieren las esporas in&aladas y las transportan a los ganglios mediast$nicos, donde las bacterias permanecen latentes% *os s$ntomas cl$nicos iniciales son0 fiebre,
dificultad
respiratoria,
tos,
cefalea, vómitos, escalofr$os, dolor abdominal y tor+cico% *a
segunda
fase
cursa
con
un
empeoramiento de la fiebre, edema y un aumento masivo del tamaFo de las adenopat$as mediast$nicas,
estado de
s&ocG y, a menudo, meningitis% Esta forma de +ntrax reuiere &ospitali)ación y tratamiento agresivo con antibióticos% A menudo es mortal
CARBUNCO GASTROINTESTINAL •
"i los microorganismos invaden el tracto gastrointestinal superior, se forma lceras en la boca o en el esófago, lo ue produce un aumento de las
•
linfadenopat$as regionales, edema y sepsis% "i el microorganismo invade el ciego o el $leon terminal, el paciente presenta n+useas, vómitos y malestar general, ue r+pidamente progresa a una enfermedad sist'mica%
DIAGNÓSTICO MICROBIOLÓGICO *a muestra depende de la presentación de la enfermedad0
Cutá!": H #!$%&u'": es la me#or muestra para identificar los microorganismos% H E$&"(":
Pu')*"(: H E$+ut*$: en la primera etapa de la enfermedad es la me#or muestra y se H
debe obtener para examen directo y cultivo% H!)*&u't,*$: son las muestras ideales despu's de .98 d$as despu's de la exposición y especialmente s$ son tomadas antes de iniciar el
tratamiento antimicrobiano% G"$t(*,t!$t,"': H C*+(*&u't,*: es la muestra ideal para la primera etapa de la enfermedad H
utili)ando para el aislamiento el medio selectivo Agar fenil etil alco&ol H!)*&u't,*$: son tiles en las etapas siguientes de la enfermedad y especialmente son tomadas antes de iniciar el tratamiento%
COLORACIÓN DE GRAM
/inción de gram% 7icroscop$a óptica% 1--aumentos% *as tinciones procedentes de muestra directa revelan bacilos gram positivos aislados o en
cadenas
cortas,
rectos
con
extremos
cuadrados, con un tamaFo de 191,. µm de di+metro y 39> µm de largo% En las tinciones procedentes de cultivo se observan cadenas m+s largas, dando un aspecto de caFas de bamb o serpentina
TINCIÓN CON AZUL DE METILENO /inción de la c+psula con a)ul de metileno% B% Ant&racis produce una c+psula codificada por pl+smidos, antifagoc$tica, ue bacteriana vegetativa%
CULTI#OS AGAR SANGRE
rodea la
forma
ultivo de B% ant&racis en agar sangre% rece en atmósfera aeróbica en medios &abituales a las .@ &oras% *a temperatura óptima de crecimiento es entre 3>9 3<, pero su crecimiento es posible en temperaturas entre 1 y @>% *as colonias tienen un tamaFo de 39> mm de di+metro, de bordes irregulares, con proyecciones a lo largo de las estr$as de inoculación, pega#osas, aspecto en cabe)a de medusaJ% 6o son pigmentadas ni producen &emólisis% onsistencia pega#osa de una colonia de B% ant&racis%
•
B% ant&racis no crece en agar 7aconGey%
OTROS Agar polimixina li)osima edta acetato de talio, Agar con alco&ol fenilet$lico Agar bicarbonatado para indicar la formación de la c+psula de B% ant&racis
PRUEBAS BIOUÍMICAS "u identificación se basa en la fermentación de &idratos de carbono, reducción de nitratos, &idrólisis del almidón
API /0CH
PRUEBAS INMUNOCROMATOGRÁ1ICAS El KE( *I6E A*EK/ /E"/ L es un test inmunocromatogr+fico destinado a la r+pida, identificación presuntiva de Bacillus ant&racis en colonias de Bacillus no &emol$ticas cultivadas en placas de agar sangre de ove#a% *a prueba est+ diseFada para su uso en cl$nica, salud pblica y laboratorios de los &ospitales en con#unto con otros marcadores
y pruebas para la identificación presuntiva de Bacillus ant&racis%
PRUEBAS SEROLÓGICAS E INMUNOLÓGICAS "e dispone de m'todo de &emaglutinación indirecta y de ensayos inmunosorbentes ligados a en)imas E*I"A para detectar anticuerpos% *os ant$genos Ag bacterianos m+s confiables para titular los anticuerpos s'ricos contra el +ntrax son el Ag capsular y los componentes de la exotoxina%
TRATAMIENTO2 PRE#ENCIÓN Y CONTROL •
El I2K54*5AI65 es el f+rmaco de elecciónC se pueden usar
•
2E6II*I6A, (5II*I6A, EKI/K57II6A 5 *5KA64E6I65*% "on resistentes a las ":*4A7I6A(A" y a las E45*A"25KI6A" de espectro ampliado
El control de la enfermedad &umana reuiere del control de la enfermedad del animal% *a vacunación del ganado y de las personas de las )onas end'micas puede controlar la enfermedad pero las esporas son dif$ciles de eliminar de la tierra contaminada% *a vacuna del +ntrax absorbida MAA, y precipitada con &idróxido de aluminio contiene el ant$geno protector A2 obtenido del Bacillus anthracis cepa "terne% En los &umanos se administra por v$a subcut+nea, en dosis -%>m*, repetida a las . y @ semanas y a los N, 1. y 18 meses con refuer)o anual% Ouienes reciben tratamiento profil+ctico con antibióticos deben ser protegidos adem+s con la vacuna%
BIBLIOGRA1ÍA. •
7:KKAP, 2 y ol% Microbiología Médica% >ta Edición% Editorial Elsevier%
•
7adrid9EspaFa% 2+gs% .3N9.3D% *I22I65//9K% Diagnóstico Microbiológico% >ta Edición% Editorial 7'dica 2anamericana% Buenos Aires Q Argentina% 2+gs% N3>9N@-
•
45KBE", B% Diagnóstico Microbiológico% 1.R Edición% Editorial 7'dica
•
2anamericana% 7adrid9EspaFa% 2+gs% .819.8N% .--D% S56E7A6 y ol% Diagnóstico Microbiológico. Nta Edición% Editorial 7'dica
•
2anamericana% 7adrid9EspaFa% 2+gs% <389<@1% .--D% KE( 6AI56A* (E MITI*A6IA E2I(E7I5*UTIA% Protocolo de actuación
rente
a
es!oras de
Bacillus
anthracis %
(isponible en0
&ttp0VVV%isciii%esI"IIIescontenidosfd9servicios9cientifico9tecnicosfd9 •
vigilancias9alertasprotocolo9actuacion%pdf% Wulio .-1@% TK:25 (E 7IK5BI5*5TXA 5*57BIA% Protocolo básico !ara el laboratorio !ara la identiicación !resuntiva de Bacillus "nthracis %
(isponible
en0 &ttp0cidbimena%desastres%&ndocumopslibrosantrax%pdf% 4ec&a de acceso0 Wulio .-1@%
En 1D
2or desgracia, esta posibilidad se materiali)ó con la diseminación de esporas de carbunco a partir de env$os postales en :"A .--1, con .. casos de carbunco &umano y cinco fallecimientos de pacientes, lo ue &i)o ue una enfermedad ue ya casi &ab$a sido casi olvidada en Europa y en Am'rica del 6orte fuera ob#eto de una intensa atención pblica y de un renovado inter's cient$fico y m'dico% 2a$ses como Wapón, Inglaterra, Estados :nidos de Am'rica, IraG y Kusia &an dispuesto o disponen en la actualidad de esta arma biológica% *os sideróforos son mol'culas uelantes de 4eIII ue poseen una afnidad extremadamente alta por 'ste% "on sinteti)ados comnmente por los patógenos bacterianos para la aduisición de &ierro en respuesta a su escase) en el ambiente normal de los mam$feros, ya ue el &ierro necesario para establecer una infección exitosa se encuentra unido a diversas mol'culas del &ospedador y su disponibilidad est+ altamente regulada por mecanismos &omeost+ticos% El fuerte crecimiento de B. anthracis observado durante una infección, desde la captura de las esporas por los fagocitos &asta la liberación de los bacilos vegetativos desde los nódulos linf+ticos con la subsiguiente infección sangu$nea, &a llevado a sugerir ue la bios$ntesis de sideróforos es un reuerimiento adicional para la virulencia 1N% B. anthracis produce dos sideróforos distintos, la bacilibactina y la petrobactina, llamadas inicialmenteantrabactina y antrauelina respectivamente, ue le suministran el &ierro necesario durante los estadios de r+pido crecimiento
