Clostridium tetani

Clostridium tetani es una bacteria, Bacteria Gram positiva formador de esporas, y es anaerobio. Encontrado en la naturaleza como esporas en el suelo o como parásito en tracto gastrointestinal de animales, causante de toxicidad grave en los humanos, provoca el tétanos generalizado, tétanos cefálico, tétanos de las heridas y tétanos neonatal.

Historia

La enfermedad tétanos, es conocida desde la antigüedad, se conocía la relación entre las heridas y espasmo musculares o convulsiones que conducían generalmente a la muerte del afectado. En 1884, la toxina del tétanos fue aislada por Arthur Nicolaier, una toxina parecida a la estricnina derivada de organismos anaeróbicos. La etiología se elucidó en ese mismo año por Antonio Carle y Giorgio Rattone, quienes demostraron la transmisión del tétano por la primera vez. La producción del tétano en conejos se logró al inyectar en el nervio ciático con pus proveniente de un caso humano de tétano letal. En 1890 se desarrolló el toxoide tetánico que produce inmunización activa contra la enfermedad. Esta es la base de la vacuna actual. En 1889, C. tetani fue aislada de una víctima humana por Kitasato Shibasaburō, quien luego demostró que el organismo era capáz de producir la enfermedad cuand era inyectado en animales, y que la toxina podía ser neutralizada por anticuerpos específicos. En 1897, Edmond Nocard demostró que la antitoxina tetánica inducía inmunidad pasiva en humanos y era eficáz en la profilaxis y tratamiento de la enfermedad. La vacuna toxoide tetánica se desarrolló por P. Descombey en 1924, y fue usada ampliamente para prevenir tétano inducida por heridas de guerra en la segunda guerra mundial.

Características

C. tetani es de forma bacilar, una bacteria anaeróbica que se tiñe Gram positiva en cultivos frescos, pero en cultivos establecidos, se tiñe Gram negativa^. Durante el crecimiento vegetativo del organismo, no sobrevive en presencia de oxígeno, es sensible al calor y posee un flagelo que le provee motilidad. A medida que la bacteria madura, desarrolla una endospora terminal, que le da al microorganismo su apariencia característica. Las esporas de C. tetani son extremadamente resistentes al calor y a la mayoría de los antisépticos. Estas esporas están ampliamente distribuidas en tierras fertilizadas y puede encontrarse también en la piel de humanos y en heroína contaminada.

Manifestaciones Clínicas

El tétanos generalizado afecta los músculos bulbares y paraespinales, esto causa trismo, risa sardónica, dificultad para tragar, irritabilidad y opistótonos. También afecta el sistema nervioso vegetativo causando sudoración, hipertermia, arritmias cardíacas y fluctuaciones de la presión sanguínea. Filogenia del clostridium tetani

Factores de Virulencia

Tetanoespasmina-neurotoxina termolábil, bloquea la liberación de neurotransmisores inhibidores de la contracción muscular. Como consecuencia se produce una contracción continua que conduce a la llamada contracción tetánica. Tetanolisina-hemolisina termolábil.

Epidemiología

Las esporas se encuentran en la mayor parte de los suelos y pueden colonizar el tracto digestivo de los humanos y los animales. El riesgo de contraerla es mayor por parte de las personas con la inmunidad inducida por la vacunación inadecuada, la enfermedad no induce inmunidad. Este microorganismo es un anaerobio extricto lo que significa que en estado de espera ofrece resistencia a un medio ambiente adverso (oxigenado) una vez transmitido por: 1.- Una herida punzante, ya sea por la mordedura de un perro u otro animal en contacto con alimentos del suelo. 2.- Por inoculación directa de material infectado que flanquee la barrera principal de defensa, la piel.

El Tétanos es una enfermedad de distribución mundial, provoca al año más de un millón de muertos en el mundo, la mayoría de estas muertes en paises en vías de desarrollo por la escasa inmunizaciñon, contaminación de heridas en los medios agrícolas y rurales, administración de drogas, abortos...afectando también especialmente a individuos en la época neonatal, la causa suele ser la infección de la herida umbilical, se calculan que mueren unos 500.000 recién nacidos al año por esta causa En los países deasarrollados , la indicencia de esta enfermedad ha disminuido notablemente desde que se introdujo la obligatoriedad de la vacunación. En España la inmunización se realiza de manera rutinaria, con lo que el número de casos que se conocen a través de la Red de Vigilancia Epidemiológica denota un desdenso en el numero de afectados, una media anual de 20- 25 casos en los últimos años, casi todos personas de edad avanzada mayores de 60 años, con un predominio de varones , no vacunados o vacunados de forma incompleta y pertenecientes a profesiones de riesgo o habitantes de zonas rurales.,no existiendo desde 1997 ningún caso registrado de tétanos neonatal. El tétanos es más frecuente en zonas rurales, cálidas y húmedas, circunstancias que favorecen la supervivencia del Clostridium tetani.

Tratamiento, Prevención y Control

Artículo principal: Tetanos

Cuando se establece la infección, el tratamiento se enfoca en controlar los espasmos musculares, detener la producción de toxina y neutralizar los efectos de la toxina. El tratamiento incluye también la administración de inmunoglobulina tetánica, lo cual comprende anticuerpos que inhiben la toxina -llamados antitoxinas- al unirse a ella y removiendolas del cuerpo. La unión de la toxina a las terminaciones nerviosas suele ser una unión irreversible y la inmunoglobulina es incapáz de remover aquella que ya esté unida. La recuperación de los nervios afectados requiere el brote de nuevos axones terminales. Largas dosis de medicamentos antibióticos como el metronidazol o penicilina G intramuscular son administradas una vez que la infección se sospeche, para detener la producción de toxina.

La prevención del tétanos consiste en el desbridamiento de la herida principal. La profilaxis es efectiva con la administración de la vacuna antitetánica, que son 3 dosis de toxoide tetánico con o sin previas inmunizaciones, seguidas de dosis de recuerdo cada diez años. Muy raramente han ocurrido casos de tétanos en individuos correctamente vacunados.

El tétanos no se transmite de una persona a otra, y es la única enfermedad prevenible con una vacuna que es infecciosa pero no contagiosa. Una infección con C. tetani no produce inmunidad y por tanto puede volver a contraer la enfermedad, de modo que la vacuna debe ser administrada tan pronto como el paciente se haya estabilizado.

Clostridium botulinum

Clostridium botulinum es el nombre de una especie de bacteria (Gram positiva anaerobia) que se encuentra por lo general en la tierra y es productora de la toxina botulínica, el agente causal del botulismo. Estos microorganismos tienen forma de varilla y se desarrollan mejor en condiciones de poco oxígeno. Las bacterias forman esporas que les permiten sobrevivir en un estado latente hasta ser expuestas a condiciones que puedan sostener su crecimiento. La espora es ovalada subterminal y deformante. Es móvil por flagelos peritricos, no produce cápsula y es proteolítico y lipolítico. Son miembros del género Clostridium. Uno de los grupos más numerosos entre las formas Gram positivas (C. botulinum) fue descubierta y aislada en 1896 por Emile van Ermengem.

Hay siete tipos de toxinas botulínicas designadas por las letras A hasta la G; sólo los tipos A, B, E y F pueden causar enfermedad (botulismo) en los seres humanos. Esta enfermedad es muy común en muchas partes del planeta.

 

Epidemiología

Clostridium botulinum es un organismo de tierra, sus esporas pueden sobrevivir en la mayoría de los ambientes y son difíciles de destruir incluso a la temperatura de ebullición del agua a nivel del mar, de modo que muchos enlatados son hervidos a altas presiones para destruir las esporas.

El botulismo es una enfermedad de declaración obligatoria. Puede aparecer en cualquier alimento de origen animal o vegetal, siendo las conservas, especialmente las caseras, los lugares donde aparece en la práctica totalidad de los brotes. Las latas de conserva deformadas que sueltan gas al abrirse es más que probable que estén contaminadas por C botulinum. Con los ahumados y las especias se puede enmascarar el mal olor.

El crecimiento de la bacteria puede ser prevenido con acidez, una alta concentración de azúcar disuelto, altos niveles de oxígeno o poca humedad. Un medio de baja acidez, como por ejemplo los vegetales enlatados como las judías verdes, que no hayan sido calentados lo suficiente para destruir las esporas, puede proveer un medio libre de oxígeno que le permita a las esporas crecer y producir la toxina. Por el contrario, los tomates o salsas si son suficientemente ácidos pueden prevenir crecimientos, aún si las esporas estuviesen presentes, por tanto no presentan peligros para los consumidores. La miel, el jarabe de maíz y otros aditivos dulces pueden contener las esporas de C botulinum, pero las esporas no pueden crecer en soluciones con tan altas concentraciones de azúcares; sin embargo, cuando el azúcar es diluido en el ambiente de bajo oxígeno y baja concentración como puede ser el jugo gástrico de un infante, las esporas pueden desarrollarse y producir la toxina. Tan pronto como los recién nacidos comienzan a consumir alimentos sólidos, el ácido gástrico es suficiente para impedir el crecimiento de la bacteria. En neonatos, la enfermedad puede ser secundaria a la colonización del colon por Clostridium botulinum.

Usos

En la industria alimentaria juega un papel perjudicial ya que la espora de esta bacteria es termoresistente y puede sobrevivir a periodos de calor intenso incluso durante varias horas de esterilización. Clostridium botulinum es usada para la preparación de Botox, usado selectivamente para paralizar los músculos y temporalmente aliviar las arrugas. Tienen otros usos médicos, tales como el tratamiento del dolor facial severo como el causado por neuralgia del trigémino.

Bioarmamento

Con la producción de la toxina botulínica por Clostridium botulinum se teme la posible producción de armas biológicas por ser ésta tan potente que solamente 75 nanogramos -a una dosis semiletal de 1 ng/kg- pueden matar a una persona. De modo que una gota puede matar a 13.333.333 personas y 450 gramos (aproximadamente medio kilo) sería suficiente para matar a toda la población humana.

Patogenia

Cada uno de los siete subtipos del C. botulinum produce una toxina botulínica diferente. En los Estados Unidos, por ejemplo, los brotes son producidos principalmente debido a los subtipos A y B por ingesta de la toxina botulínica preformada, o del tipo E, el cual se encuentra predominantemente en pescados. Estos subtipos son identificados con letras desde la A hasta la G. Los subtipos C y D no son patógenos humanos. La temperatura óptima para los tipos A y B es 35-40 °C y un pH mínimo de 4,6, tomando 25 minutos a 100 °C para matar estos subtipos. La temperatura óptima para el tipo E es 

18-25 °C y un pH mínimo de 5,0, tomando 0.1 minutos a 100 °C para matar este subtipo de C. botulinum.

De forma general, se puede decir que la patogenia comienza cuando el individuo consume la bacteria y/o su toxina con el alimento, en cualquier caso la acción patógena la ejerce la toxina y no la bacteria. Las toxinas entran inactivas en el organismo y necesitan la acción de proteasas endógenas de este para activarse. A través de circulación sanguínea llegan a las terminaciones neuromusculares, donde bloquean la liberación de Acetilcolina, lo que impide a los músculos contraerse y produce una parálisis flácida, es decir, una parálisis en la que los músculos no están contraídos, sino relajados.

Las cepas de C. botulinum que no producen la toxina botulínica son referidas como Clostridium sporogenes. Las especies son filogenéticamente indistinguibles, por lo que el C. sporogenes es a menudo usado como un modelo para el estudio de subtipos tóxicos.

Bacillus cereus

Bacilo Gram positivo, esporulado, aerobio o anaerobio facultativo, móvil. La espora es ovoidea, central y no deformante. Hidroliza la lecitina de la yema del huevo y no fermenta el manitol. Temperatura optima 30°C a 37°C, su temperatura de crecimiento 5°C a 55°C y temperatura de germinacion 5°C a 8°C. Su pH optimo 4.5 a 9.3, Aw 0.95 y su Concentracion de sal 7.5%. Produce dos tipos de toxiinfecciones alimentarias: la forma diarreica y la forma emética.

 

Sintomatología

Forma diarreica

Periodo de incubación de 8 a 16 horas, causa diarrea, dolor abdominal . El proceso dura 24 horas. Los principales alimentos en donde se puede encontrar son carnes y productos derivados del pollo, sopas deshidratadas, embutidos, especias, en los productos derivados de la vainilla, cereales, harinas, clara de huevo deshidratada, y cooler de durazno y piña.

Forma emética

Periodo de incubación de 1 a 5 horas, produce vómitos y náuseas, el proceso dura 24 horas.

Control

Calentar los alimentos a una temperatura que inhiba la toxina, almacenarlos a bajas temperaturas para evitar el desarrollo de la bacteria. Enemas de retención y laxantes para desalojar la toxina del intestino. correccion: el calentar los alimentos no es una forma eficaz de prevencion pues el género Bacillus esporula, y al estar en estado de espora es resistente a las temperaturas altas. Las esporas resisten de 5 a 10 minutos a una temperatura de 100º C.

 

Bacillus anthracis

Bacillus anthracis es una especie del género de bacterias Gram positivas Bacillus. La bacteria fue identificada simultánea e independientemente por primera vez por Aloys Pollender, en Alemania, y en Francia por Pierre Rayer y Casimir Davaine. Fue la primera bacteria con demostración patógena demostrada de forma concluyente por Robert Koch en 1877, quien también logró su cultivo y el descubrimiento del fenómeno de esporulación. El nombre de la especie, anthracis, proviene del griego anthrakis (ἄνθραξ), "carbón", y se refiere al ántrax cutáneo, la patología más común producida por la bacteria, en el cual se forma una gran lesión negra en la piel. La bacteria es responsable del carbunco, una zoonosis que afecta tanto a humanos como animales, el ántrax.

El B. anthracis tiene al menos 89 cepas conocidas, varían de entre aquellas altamente virulentas con aplicaciones en armas biológicas y bioterrorismo a aquellas cepas benignas usadas por ejemplo en inoculaciones. Las cepas difieren por la presencia y actividad de varios genes, que determinan la virulencia y la producción de antígenos y toxinas. La forma asociada con los ataques del 2001, por ejemplo, consistía en organismos que producían la toxina y antígenos capsulares.

Estructura del Bacillus anthracis.

Bajo condiciones de estrés ambiental, las bacterias de B. anthracis naturalmente producen endosporas, los cuales descansan en la tierra y pueden sobrevivir por décadas. Cuando son ingeridos por ganado, ovejas y otros herbívoros, la bacteria comienza a reproducirse dentro del animal, eventualmente liquidándolo, para luego continuar reproduciéndose en el cuerpo sin vida. Una vez que los nutrientes se agotan, se producen nuevas esporas y el ciclo de vida se repite.

La acción patógena del Bacillus anthracis está mediada principalmente por dos factores de virulencia:

• Sustancia P: un polipéptido cápsular, compuesto por polímeros de ácido D-glutámico. Tiene propiedades antifagocitarias, lo que promueve la invasión bacteriana. De hecho las cepas acapsuladas no son virulentas.
• Factor B: una exotoxina de naturaleza proteica, responsable de los síntomas clínicos. Son tres constituyentes protéicos en la toxina del bacilo, una llamado el antígeno protector, otra el factor edematoso y el factor letal. La deficiencia de estos elementos protéicos reduce la virulencia del organismo en un factor de 1000.

La infección con el B. anthracis requiere la presencia de las tres exotoxinas. Existe un factor A antigénico pero carece de importancia inmunológica ya que no genera anticuerpos.

La virulencia del B. anthracis es dada por dos plásmidos, el plásmido pXO1 (182 kb) y el plásmido pXO2 (95 kb). El plásmido pXO1 contiene los genes lef, cya, y pag, que codifica la toxina fracción letal, la fracción edematosa y lel factor protector. El plásmido pXO2 contiene los genes capA, capB y capC, necesarias para la formación de la cápsula.

El organismo puede ser cultivado en medios de cultivo con nutrientes ordinarios en condiciones aeróbicas como anaeróbicas. Las infecciones con B. anthracis se pueden tratar con penicilina y otros antibióticos activos en contra de las infecciones con bacterias Gram positivas.