BACILLUS ANTHRACIS

BACILLUS

La familia Bacillaceae consiste en un grupo de bacterias diferentes que comprenden aerobios obligados y anaerobios estrictos, cocos y bacilos, y microorganismos grampositivos y gramnegativos. La característica que todos comparten es la formación de endosporas. A pesar de las docenas de géneros incluidos dentro de esta familia, los dos importantes son: BACILLUS (microorganismos formadores de esporas aerobios y anaerobios facultativos) y Clostridium (microorganismos formadores de esporas anaerobios estrictos).

El género Bacillus incluye casi 200 especies. Por suerte, las especies con interés médico son relativamente limitadas. Bacillus Anthracis, el microorganismo responsable del carbunco, es el miembro más importante de este género. Esta especie se considera una de las más temidas como agentes para la guerra biológica.

BACILLUS ANTHRACIS

Características:

B. Anthracis (griego, anthrakis, “carbón” que describe las lesiones como el carbón o de color negro de la infección).Es el responsable del carbunco, que es una zoonosis de carácter profesional que tiene tres formas principales de presentación: cutánea, respiratoria y gastrointestinal. El carbunco cutáneo es el más frecuente y se le refiere como anthrax en la literatura anglosajona. En la actualidad, el número de casos de carbunco en los países desarrollados es pequeño, debido al mejor control sanitario del ganado y de sus productos, así como a la vacunación de los grupos de riesgo.

El carbunco se conoce desde muy antiguo. Aparece en el libro del Génesis y se piensa que la quinta plaga de Egipto fue una epidemia de esta enfermedad B. anthracis fue descrito en 1850 por Rayer en la sangre de animales muertos por carbunco. Koch reconoció la importancia de las esporas para el mantenimiento del microorganismo en el suelo, y los trabajos que realizo con esta bacteria le sirvieron para formular sus conocidos postulados. Unos años después, en 1881, Pasteur preparo la primera vacuna con bacterias atenuadas. Sterne en 1939 desarrollo otra cepa avirulenta no capsulada, que es la que actualmente recomienda para emplear en animales.

Morfotintoriales:

B. anthracis es un bacilo grande y recto de 3-5um de largo por 1-1,2um de ancho. Son bacilos grampositivos, formadores de esporas, inmóviles y no hemolíticos. Se disponen de forma aislada o en parejas de bacilos, o bien como cadenas largas en forma de serpiente y en grupos en los cultivos.

En los productos patológicos se presenta aislados, en parejas o en cadenas cortas. En los medios de cultivo pueden dar lugar a largas cadenas que semejan cañas de bambú. Las cepas virulentas forman capsula in vivo y en placas con suero incubadas en atmosfera del 5 por 100 de CO₂.

La espora es elipsoidal, está en posición central y no deforma el soma bacteriano. Es muy resistente al calor y a los desinfectantes. Se necesitan 10 minutos a ebullición, y tres horas a 140 °C con calor seco para su destrucción. La esporulación se produce cuando se dan condiciones desfavorables para el microorganismo y le posibilita persistir durante largos periodos de tiempo en el suelo y materiales contaminados.

Es aerobio estricto, catalasa positiva, crece bien en los medios habituales de cultivo, dando lugar en agar común a colonias blanco-grisáceas, con los bordes rizados que le confieren la forma característica de “cabeza de medusa”. La colonias no son hemolíticas en agar sangre, a diferencia de otras especies del género.

Estructura Antigénica:

Se puede diferenciar dos grupos de antígenos, los estructurales, entre los que destaca el antígeno capsular, y la exotoxina.

Antígeno Capsular: Es un polipéptido de ácido D-glutámico, con una sola especificidad antigénica y con carácter antifagocitario. Puede detectarse en los productos patológicos y en medios de cultivo enriquecidos con suero en atmósfera de CO₂ en los que da lugar a colonias mucosas.

Exotoxina B. Anthracis produce una exotoxina que posee tres componentes proteicos, termolábiles, que reciben el nombre de factor edematógeno (FE), factor letal (FL) y antígeno protector (AP), llamado así por su efecto protector en las vacunas.

La combinación del antígeno protector y el factor del edema originan la toxina del edema, mientras que la unión del antígeno protector con el factor letal conforma la toxina letal.

Acción Patógena:

Los principales factores responsables de la virulencia de B. anthracis son la capsula, la toxina de edema y la toxina letal. La capsula inhibe la fagocitosis de las células en fase de replicación. La actividad adenil ciclasa de la toxina de edema origina la acumulación de líquidos características del carbunco.

El hombre se infecta con esporas de B. anthracis a través de la piel (carbunco cutáneo) o llegada por inhalación (carbunco respiratorio) o por vía digestiva (carbunco digestivo). En la puerta de entrada comienzan a germinar, produciendo células vegetativas que se multiplican y liberan la toxina. La capsula antifagocitaria facilita la diseminación local y la exotoxina es responsable del edema, necrosis y hemorragia. B. anthracis actúa, por tanto, por mecanismo invasivo y toxigénico.

En las formas cutáneas, la infección asienta fundamentalmente en el tejido subcutáneo. En las respiratorias, los microorganismos son fagocitados por los macrófagos alveolares y transportados al mediastino, dando lugar a una mediastinitis hemorrágica. En el carbunco digestivo, aunque puede haber una forma orofaríngea, lo normal es que los microorganismos invadan y ulceren la mucosa intestinal y lleguen a los linfáticos mesentéricos y causen una adenitis hemorrágica y ascitis.

Desde la puerta de entrada, la toxina y los microorganismos se diseminan, aunque no siempre, por el torrente sanguíneo. Aparecen entonces signos de toxicidad sistémica y posibles focos metastásicos en otras localizaciones (carbunco meníngeo). Los microorganismos también pueden propagarse por vía linfática. La toxemia y la bacteriemia(o septicemia) son las responsables de la gravedad del cuadro.

Manifestaciones Clínicas:

Carbunco Cutáneo: Se localiza en zonas descubiertas (brazos, manos, cabeza, piernas, etc.), y casi siempre se presenta como pústula maligna. La infección suele producirse a través de pequeñas heridas o escoriaciones, a veces producidas por picadura de insectos. El periodo de incubación es de 2-5 días, después de los cuales se desarrolla una pápula eritematosa indolora que a las 24 horas aparece rodeada de un anillo de pequeñas vesículas. La pápula inicial se transforma en una vesícula pruriginosa, que posteriormente por un proceso de necrosis se transforma en una escara negra. Rodeando la lesión hay un intenso edema que puede extenderse a zonas próximas. Los síntomas sistémicos suelen ser leves, y solo hay malestar general y fiebre no elevada. En los casos graves, a los 4-5 días la fiebre aumenta hasta 39-40°C, aparecen los vómitos y se produce fallo renal. Cuando la lesión está en la cara o son personas inmunodeprimidas, el edema se extiende rápidamente por cara y cuello con signos de toxemia evidente. Esta forma es la que se conoce como edema maligno y tiene una elevada mortalidad.

Carbunco Respiratorio: Casi siempre tiene un curso bifásico. En la primera fase los signos y síntomas son los de una infección respiratoria inespecífica. Hay malestar general, fiebre leve, tos seca, opresión precordial y mialgias. A los 2-5 días el enfermo empeora rápidamente porque se produce una mediastinitis hemorrágica, con dificultad respiratoria, edema del cuello, tórax y mediastino. Sin tratamiento, el desarrollo es fatal, detectándose abundantes microorganismos en pulmones y sangre.

Carbunco Intestinal: El periodo de incubación es de 4-7 días. La forma abdominal inicialmente tiene los síntomas de una gastroenteritis, con fiebre, nauseas, vómitos y diarreas. Posteriormente, y coincidiendo con el desarrollo de la adenitis mesentérica hemorrágica, aumenta el dolor abdominal, hay hematemesis, diarrea sanguinolenta, toxemia y shock. La forma orofaríngea, que cursa con necrosis, edema cervical y adenopatías regionales, es muy rara.

Carbunco Meníngeo: Es un cuadro muy grave de meningitis que aparece como complicación de alguno de los procesos anteriores.

Diagnóstico:

Las muestras obtenidas de la lesión cutánea, con torunda o aplicando un capilar, pueden teñirse por el Gram para buscar bacilos grampositivos o con anticuerpos fluorescentes. En las otras formas de carbunco se empleará la sangre, el esputo o el líquido cefalorraquídeo. La búsqueda en el materiales del vómito y en las heces no suele ser satisfactoria. La investigación también puede efectuarse por sondas de ADN y reacción en cadena de la polimerasa.

B. anthracis crece bien en medios habitual de cultivo en anaerobiosis. También existe algún medio selectivo. La identificación se lleva a cabo por el aspecto de las colonias, la morfología y características tintoriales.

Epidemiologia:

El carbunco es una enfermedad d animales herbívoros y del hombre, de carácter profesional. El reservorio último del carbunco es el suelo, en el que las esporas pueden persistir durante largos periodos de tiempo. El suelo se contamina porque los animales en la última fase de la enfermedad eliminan gran cantidad de bacilos. En la segunda guerra Mundial se realizaron experimentos en una isla de Escocia, observándose que existe un ciclo de multiplicación en el suelo que aumenta su contaminación, fundamentalmente en los que son ricos en materia orgánica y con un pH > 6,0. Hay países como Irán, Irak, Turquía y Pakistán, donde el microorganismo es endémico. Los animales se infectan con estas esporas del suelo.

El contagio humano puede realizarse de varias formas. Unas veces es por contacto con los animales o sus productos (carbunco rural); otras, por manipulación de productos de procedencia animal, como lanas, pelos y pieles, o por inhalación de esporas que se encuentran en los mismos (carbunco industrial). La infección por ingestión de carne de animales enfermos (carbunco rural).

Tratamiento:

B. anthracis es sensible a Penicilina, habiéndose descrito muy pocas cepas resistentes. La Penicilina G (por vía intravenosa y en grandes dosis en las formas graves) es el antimicrobiano de elección. En casos de alergia se emplearán macrólidos, doxicilina o ciprofloxacino. Algunos prefieren realizar el tratamiento con ciprofloxacino o doxicilina en lugar de penicilina.

BIBLIOGRAFIA: