Patogenia y patología En todas las formas de infecciones por salmonellas, los microorganismos entran x via oral y pueden producir tanto una infección clínica como una subclinica. Las salmonellas pueden producir 3 tipos de enfermedad, pero las formas mixtas son frecuentes. Las
fiebres
intestinales;
Por
ejemplo
las
fiebres
tifoideas(S.typhi tifoideas( )y S.typhi )y
para
tifoideas(S.paratyphi) son infecciones del hombre. Los organismos son ingeridos con alimentos o bebidas contaminados y alcanza el intestino delgado, a partir del cual penetran en el interior de las células plasmáticas en los linfáticos intestinales. Los micoorganismos viajan entonces por el ducto toraxico hasta el torrente sanguíneo a partir del cual se diseminan a muchos órganos incluyendo los riñones y los intestinos, donde los micoorganismos se multiplican en el tejido linfoide; tales organismos son arrojados con las heces Las lesiones mas importantes son hiperplasia y necrosis del tejido linfoide ejemplo las placas de peyer, necrosis focal en el hígado, inflamación de la vesicula biliar y ocasionalmente de otros sitios ejemplo periostio,pulmones. Septicemias;
La invacion temprana del torrente sanguíneo circulatorio sigue a la infección
por via oral, aunque generalmente no se presenta la inavasion intestinal. Estos organismos están ampliamente diseminados y tienden a causar s upuraciones focales, abscesos, meningitis,
osteomilitis,
neumonías
y
endocarditis,
especialmente
en
pacientes
debilitados.
Gastroenteritis; tambien denominada intoxicación alimenticia debidas a S. Enteritis los síntomas comienza después de solamente 1 a 3 dias de incubación, lo cual sugiere la ingestión de grandes cantidades de organismos que liberan toxina dando como resultado una irritación local violenta de las mucosas; a pesar de ello, no se presenta invasión del torrente circulatorio, asi como tampoco la diseminación a otros órganos.
Inmunidad
Las infecciones debido a ciertas salmonellas confieren cierto grado de inmudidad. Pueden presentarse reinfecciones, pero estas son amenudo benignas. Se ha purificado parcialmente un antígeno protector termolábil. Los anticuerpos circulantes a los antígenos O,H y Vi no se encuentran claramente relacionados a la inmunidad.
Ciclos infectivos en salmonella typhi
S. typhi inicia su ciclo infectivo en el hombre al ser ingerida en alimentos y aguas contaminadas. Luego de sobrevivir a los mecanismos de defensa presentes en el tracto digestivo, la bacteria atraviesa la barrera intestinal a nivel del íleo, para llegar al tejido linfoide subyacente. Desde allí las bacterias son fagocitadas y transportadas dentro de los macrófagos hacia los nódulos linfáticos mesentéricos, donde se multiplican y se diseminan al torrente sanguíneo, desencadenando así la fiebre tifoidea. Una última fase del ciclo se llevaría cabo sólo en algunos individuos y consiste en el asentamiento de la bacteria en órganos como la vesícula biliar, lo cual conduce al estado de portador crónico (Takeuchi, 1967; Finlay y Falkow, 1989) Aún cuando el ciclo infectivo de Salmonella parece bien caracterizado a nivel fisiológico
(Takeuchi, 1967; Francis y col., 1992), no se conocen en detalle los mecanismos moleculares de este proceso. Entre las etapas claves del ciclo infectivo de S. typhi y de otras Salmonellas, destacan la invasión de células epiteliales y la sobrevivencia dentro de macrófagos, que le permite a la bacteria diseminarse en el sistema retículoendotelial y permanecer en él. El estudio de mutantes defectuosas en estos procesos, ha permitido descifrar poco a poco los mecanismos por los cuales la bacteria logra acceder al interior del hospedero y sobrevivir en él. Ciclo infectivo de la salmonella enteritis
S. Enteritidis es una bacteria Gram negativa y el agente causal de varias enfermedades transmitidas por los alimentos al imentos en los seres s eres humanos h umanos . Esta bacteria bacter ia pertenece p ertenece a la subespecie I de las especies de Salmonella enterica, cuyos miembros causan enfermedades sistémicas sistémic as en animales de sangre caliente . La capacidad de S. Enteritidis para causar una enfermedad sistémica en el huésped se debe a su capacidad de sobrevivir y replicarse dentro de las células eucariotas, especialmente dentro de las células epiteliales y fagocíticas. Esta característica de S. Enteritidis promueve el establecimiento de una enfermedad sistémica en los mamíferos y las aves después de la ingestión de alimentos contaminados o agua. Como para muchas otras enterobacterias, el genoma completo de S. enteritidis se ha secuenciado y analizado . Esa información ha permitido la identificación de varias regiones genéticas ausente en el genoma de otros serotipos de Salmonella, como Typhimurium. Estos grupos de genes distintivos, denominada "Regiones de la diferencia" (ROD), podrían haber sido adquiridas adquiri das por medio de la transferencia transferenci a lateral de genes. Una de estas regiones regi ones es ROD21,
una
isla
de
patogenicidad
que
sólo
se
encuentra
en
el
cromosoma
de S. Enteritidis, S. gallinarum y S. Dublin, pero ausente en otros serotipos de Salmonella que todo el genoma ha sido secuenciado. Al igual que en otras islas de patogenicidad se describe en enterobacterias, ROD21 se encuentra encuentr a junto a un gen que codifica codi fica para un tRNA. Los informes anteriores han demostrado que las islas genómicas de enterobacterias situado cerca de los genes de tRNA son inestables, debido a que los impuestos especiales del cromosoma bacteriano . Por ejemplo, ejem plo, se ha descrito d escrito que las islas de patogenicidad patogenici dad SHI-1 y SRL de Shigella flexneri especial flexneri especial del cromosoma bacteriano en las condiciones de crecimiento en el
laboratorio laboratori o [10] ,
así
como
la
isla
de
patogenicidad patogenici dad
alta
de Yersinia
pseudotuberculosis [11] , [12] . EnSalmonella, En Salmonella, informes anteriores han demostrado que el SPI7 de serovar Typhi, una isla de 133 kb genómico adyacente a un gen tRNA pheU, tRNA pheU, los impuestos especiales del cromosoma y se pierde en la baja tasa de crecimiento en condiciones de laboratorio l aboratorio [13] . Además, recientemente se ha descrito desc rito que el elemento profago-como SE14 de S. enteritidis (S. enteritidis otra ROD) también los impuestos especiales de forma espontánea de los cromosomas en las condiciones normales de cultivo
Como para muchas otras enterobacterias, el genoma completo de S. enteritidis se ha secuenciado y analizado [2] . Esa información ha permitido la identificación de varias regiones genéticas ausente en el genoma de otros serotipos de Salmonella, como Typhimurium. Estos grupos de genes distintivos, denominada "Regiones de la diferencia" (ROD), podrían haber sido adquiridas por medio de la transferencia lateral de genes [2] . Una de estas regiones es ROD21,
una
isla
de
patogenicidad
que
sólo
se
encuentra
en
el
cromosoma
de S. Enteritidis, S. gallinarum y S. Dublin, pero ausente en otros serotipos de Salmonella que todo el genoma ha sido secuenciado [2] , [6] . Al igual que en otras islas de patogenicidad se describe en enterobacterias, ROD21 se encuentra junto a un gen que codifica para un tRNA. Los informes anteriores han demostrado que las islas genómicas de enterobacterias situado cerca de los genes de tRNA son inestables, debido a que los impuestos especiales del cromosoma bacteriano [7] - [9] . Por ejemplo, se ha descrito que las islas de patogenicidad SHI-1 y SRL de Shigella flexneri especial flexneri especial del cromosoma bacteriano en las condiciones de crecimiento crecimi ento en el laboratorio laboratori o [10] , así como com o la isla de patogenicidad patogenic idad alta de d e Yersinia pseudotuberculosis [11] , [12] . EnSalmonella, En Salmonella, informes anteriores han demostrado que el SPI7 de serovar Typhi, una isla de 133 kb genómico adyacente a un gen tRNA pheU, tRNA pheU, los impuestos especiales del cromosoma y se pierde en la baja tasa de crecimiento en condiciones de laboratorio l aboratorio [13] . Además, recientemente se ha descrito desc rito que el elemento profago-como SE14 de S. enteritidis (S. enteritidis otra ROD) también los impuestos especiales de forma espontánea de los cromosomas en las condiciones normales de cultivo [14] . ROD21 es una isla de patogenicidad de Salmonella inestables que pueden especial del cromosoma bacteriano, debido a por lo menos dos eventos de recombinación diferentes e independientes. Sin embargo, sólo s ólo recombinación específica esp ecífica de sitio sit io podría conducir a la la pérdida de ROD21, lo que sugiere que esta isla de patogenicidad pueden mantenerse como un elemento episomal el interior de la bacteria. De gran importancia fue la observación de que la tasa de la escisión de ROD21 aumenta cuando S. Enteritidis se encuentra dentro de las células fagocíticas, f agocíticas, tales tal es como las células dendríticas y los macrófagos. m acrófagos. Estos resultados sugieren que la frecuencia de la escisión de ROD21 se puede mejorar las condiciones ambientales específicas que tienen lugar dentro de las células fagocíticas en la respuesta al estrés oxidativo contra las bacterias intracelulares. Islas de patogenic patogenicidad idad
Se han secuenciado los genomas completos de Salmonella enterica serovar Typhi CT18 (4 809 037 bp), Salmonella enterica serovar Typhimurium LT2 (4 857 000 bp) y Salmonella enterica serovar Paratyphi A cepa ATCC 9150 (4 585 229 22 9 bp) lo que ha sido de gran utilidad en estudios de epidemiología, especificidad de hospedero y patogénesis al detectar la presencia de pseudogenes, profagos funcionales, islotes de patogenicidad, islas de patogenicidad y sistemas de secreción
97,98,111 sin embargo algunos alg unos genes requieren futuras investigaciones debido a que aun se desconoce su función precisa. Las islas de patogenicidad se constituyen por un g rupo de genes involucrados en codificar factores específicos de virulencia, su porcentaje de G-C difiere del promedio del genoma bacteriano, se presentan repeticiones directas en sus extremos, portan genes que codifican factores de movilidad como integrasas, transposasas o secuencias de inserción y se encuentran frecuentemente insertadas en loci de tARN
Mecanismos de infección
Una vez dentro del ambiente gastrointestinal, la bacteria es expuesta a extremas de temperatura, pH, sales sal es biliales, enzimas digestivas y multitud de organismos competitivos que aparentemente hacen hostil el ambiente, no solamente es tolerado por la bacteria sino sirve como una señal al microbio para que este inicie la transcripción de genes específicos para su adaptación e interacción con el hospedador. La Salmonella spp encuentra su camino por el tejidosubepitelial, en este lugar l ugar se multiplica e induce una respuesta inflamatoria que se caracteriza por la presencia de gran número de leucocitos polimorfonucleares, debido a la liberación de interleucina-8 (IL-8). La bacteria entra en las células por las microvellosidades o por vía de los complejos de unión entre los enterocitos, pero normalmente son encerradas por en el límite de una vacuola de la membrana que migra a la región basal de la célula. (5) El proceso de invasión de Salmonella es dependiente dependiente demicrofilamentos funcionales.
Sin
embargo la síntesis de proteínas se requiere para el proceso de adhesión e invasión. La infección de S.typhimurium en células epiteliales cultivadas se acompaña por un marcado incremento en Ca2+ inorgánico. Una respuesta celular incluye fosforilación de tirosina de un número de proteínas del hospedador con el receptor del factor de crecimientoepidermal y la iniciación de la señal de traducción vía que al final lleva a la activación de la fosfolipasa A2 y producción de metabolitos de araquidonato. (2,5)
Migración de neutrófilos en respuesta a
la invasión de Salmonella Salmonella en su paso por la submucosa deja las células relativamente ilesas, los organismos son transportados desde la superficie epitelial por medio de células o por vía del complejo de unión. El primer
cambio
microscópico
observado
es
una
súbita
degeneración
local
de
lamicrovellosidades que ocurre solamente cuando los organismos están localizados en una cierta distancia crítica desde el borde de cepillo. Una vez dentro de la célula epitelial, la Salmonella tiene poca actividad citotóxica, uno o más organismos pueden ser visualizados en el límite de la m embrana. Aun los organismos no encerrados por una membrana no tienen efectos aparentemente histológicos sobre la célula, además en el tiempo que Salmonella ha pasado mediante y por afuera de la célula el borde de cepillo es sometido a reparación y disminuye cualquier daño ocurrido. La proliferación bacteriana dentro de las células epiteliales es muy limitada. Las bacterias también son capaces de pasar entre células epiteliales adyacentes en su migración hacia la lámina propia, donde las bacterias son fagocitadas por neutrófilos o por macrófagos. La mayor parte de las bacterias fagocitadas por macrófagos pueden ser destruidas o multiplicarse intracelularmente y eventualmente destruir al macrófago.
Sí Salmonella Sí Salmonella está dentro de las células epiteliales o dentro de macrófagos microscópicamente parecen intactos, el ambiente dentro de las vacuolas de las células no es hostil para la sobrevivencia de la bacteria y su multiplicación dentro de los macrófagos puede darse.
S. typhi también es capaz de invadir células M in vitro (Kohbata y col., 1986). Las células M son células epiteliales especializadas (membranosas), que participan en la transferencia de antígenos desde el lumen intestinal a los folículos linfoides a los cuales están asociadas. Representan alrededor del 10% del total de células presentes en las placas de Peyer (Owen y Jones, 1974). En el modelo de segmentos de íleo de ratón ligado, se ha visto que S. typhi y S. typhimurium son capaces de asociarse preferen-cialmente a las células M, pero sólo S. typhimurium sería capaz de destruir estas células y producir un daño importante en el epitelio; S. typhi produciría un daño menor en las células M sin alterar los enterocitos de la capa epitelial (Kohbata y col., 1986; Clark y col.,
1994;
Jones
y
col.,
1994;
Pascopella
y
col.,
1995;
Penheitter
y
col.,
1997).
. Uno de los hallazgos más recientes indican que S. typhi carece de uno de los genes codificados dentro de la isla de patogenicidad de Salmonella, SPI 1, denominado avrA por la homología que presenta con genes de avirulencia de fitopatógenos (Hardt y Galán, 1997). Este interesante resultado sugiere la posibilidad que existan mecanismos comunes entre enterobacterias y fitopatógenos en relación a la especificidad de hospedero, mecanismo que aún se desconoce para S. typhi. Estructura antigénica
Básicamente la estructura antigénica de Salmonellaes similar a la de otras enterobacterias, con dos clasesde antígenos principales presentes; antígenos O(somáticos) y antígenos H (flagelares). En algunascepas se encuentra un tercer tipo como antígeno desuperficie, siendo análogo funcionalmente a losantígenos K de otros géneros; ya que anteriormentese pensó, que se relacionaba con la virulencia, ésteantígeno se denominó antígeno VI Antígenos O Son los antígenos de la pared bacteriana, denaturaleza polisacárida. Existen numerosos antígenosO, a pesar de ello son los factores O principales,los que sirven para caracterizar los diferentestipos antigénicos, (Por ejemplo O4: grupo B, O9:grupo D). Antígenos H Son antígenos constituidos por una proteína, laflagelina, cuya composición en aminoácidos esconstante para un tipo antigénico determinado.Depende de dos genes estructurales, quecorresponden a la fase 1 y a la fase 2. La mayoríade las cepas del género Salmonella pueden expresarlas dos especificidades de su antígeno H (difásicos),sin embargo, existen algunas que pueden expresarsolamente una sola, ya sea la uno ó l a dos.(monofásicas). Antígenos k El único de este tipo que se conoce en Salmonella esel existente en S. typhi, S. paratyphi c y S. dublin. Lapresencia de este antígeno hace imposible laaglutinación de sueros anti O. La expresión
de estefactor depende de al menos dos genes (ViA + ViB) Deben existir ambos en la l a bacteria para que dicha expresión tenga lugar (Linder 1995 ) Enfermedades clínicas causadas por
Periodo de incubación Iniciación Fiebre
Duración de enfermedad Síntomas gastrointestinales Hemocultivo
Coprocultivo
la
salmonellas
Fiebres intestinales 7 a 20 dias Insidiosa
Septicemias Variable Súbita
Gastroenteritis 8-48 horas Súbita
Gradual, después una meseta alta, con estado tifoideo
Ascenso rápido, Después temperatura agujas, séptica Variable
Generalmente baja
Varias semanas A menudo constipación tempran;mas tarde,diarrea sanguinolienta Positivo durante la primera y la segunda semana de enfermedad Positivo de tercera semana en adelante; negativo al principio de la enfermedad
en
A menudo no hay
Positivo durante la fiebre alta Solo ocasionalmente es positivo
De 2 a 5 dias Nauseas, vomitos, diarrea al comienzo negativo
positivo
No siempre ocurre la diarrea, pero generalmente hay ulceración. S. typhi se multiplica en el epitelio de la submucosa, después de lo cual entra el torrente circulatorio y se disemina por el cuerpo. La multiplicación ocurre otra vez en el bazo y en el hígado, para que después la bacteria sea liberada en grandes cantidades al torrente sanguíneo. Esta septicemia o invasión generalizada puede confirmarse por el cultivo de la bacteria de la sangre, lo cual refleja una bacteremia. Este estadio de la infección, que puede durar 2 a 3 semanas, se caracteriza por una tos seca, s eca, fiebre alta, e intenso dolor de cabeza. La fiebre puede ser cíclica, es decir, la temperatura puede incrementarse por las tardes, acompañada de escalofríos, convulsiones y delirio. De hecho, el nombre de la enfermedad proviene del griego typhus, o neblina o humo, que probablemente se usó para describir enfermedades enfermedades febriles que causan alteraciones mentales. Desenlaces fatales por tifoidea ocurren primordialmente por la ruptura de bazo, ocurriendo un choque séptico ocasionado ocasionado por el LPS, que estimula la liberación de agentes mediadores mediadores de la respuesta inmune inmune como las citocinas. Alternativamente, el 10% de los individuos afectados pueden desarrollar el síndrome de portador sano, excretando continuamente las bacterias del bazo. La hepatitis por S. typhi ha sido documentada.
Sin embargo, no se cuenta con información suficiente para describir en detalle los nichos de sobrevivencia y multiplicación de la bacteria en el humano, excepto que se considera que invade células epiteliales del intestino y, además, se han aislado macrófagos hospedantes de la bacteria.
Tratamiento En el tratamiento no se emplean sueros específicos. Muchos agentes antimicrobianos tienen efecto sobre las salmonellas; el cloranfenicol y la ampicilina son los antibióticos mas efectivos clínicamente en la supresión de la enfermedad aunque no necesariamente en la erradicación de los organismos, lo cual sigue sig ue siendo una función del proceso inmunitario. En los casos leves y moderados, la administración de antibióticos no parece que acorte la duración de la enfermedad y se ha observado que incluso puede prolongar el periodo de eliminación. La resistencia a multiples drogas transmitida genéticamente por un factor de transferencia de resistencia de tipo episoma, comunentre las bacterias entéricas, juega un papel importante en el incremento de los problemas del tratamiento de las infecciones por salmonella.
