Géneros de Bacilos gram positivos aerobios o anaerobios facultativos esporulados Bacillus...
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Géneros de Bacilos gram positivos Géneros de Bacilos gram positivos aerobios aerobios
o anaerobios facultativos esporuladoso anaerobios facultativos esporulados
Bacillus
Paenibacillus
Brevibacillus
Aneurinibacillus
Alicyclobacillus
VirgibacillusAmphibacillusSporolactobacill
usHalobacillusGracilibacillusSalibacillus
Género
> 60
20
10
2
3
111321
N° de especies Especies principalesB. antrhacisB. cereusP. alveiP. larvaeP. maceransP. polimyxaP. pulvifaciensB. brevisB. laterosporusA.
aneurinolyticus
A. migulanusA.
acidocaldarius
A. acidoterrestris
A. cycloheptanicus
A. pantothenticus
A. xylanusS. imilinus
S. salexigens
Bacilos gram positivos regularesBacilos gram positivos regulares
Esporas + Bacillus spp
Esporas -BGP
regulares
catalasa
+
Metabolismo
-
SH2 (TSI)
Oxidativo
Kurthia spp
Fermentativo
Listeria spp
-
Lactobacillus spp
+
Erysipelothrix
GéneroGénero Bacillus Bacillus
BGP regulares esporulados
Aerobios o anaerobios facultativos
Catalasa usualmente +
Motilidad + por flagelos peritricos (mayoría de las especies)
Metabolismo fermentativo o respiratorio
Crecen en amplios rangos de temperatura (hasta 75°C) y pH (2 a
10)
Colonias grandes, grises o blancas, de bordes irregulares, con
hemólisis (B. anthracis no presenta hemólisis)
Hábitat: suelo, agua, polvo. Algunas especies forman parte de la
flora normal del intestino humano y de animales
Bacillus Bacillus sppsppHabitat naturalHabitat natural
Medio Ambiente: suelo de todo tipo
clima cálido - frío
áreas fértiles - desiertos
agua dulce - salada
Esporos: Pueden permanecer por muchos años en el ambiente inanimado (esporas de Pasteur > 70 años)
Son resistentes al calor (10 5 más veces que su forma vegetativa), a la irradiación (7 a 50 veces más que la forma vegetativa) y a algunos agentes químicos
Pueden pasar del medio ambiente a otros habitats alimentos secos (leche en polvo, especias, farináceos)
Bacillus Bacillus spp. Patogenicidadspp. Patogenicidad
Patógeno obligado: Bacillus anthracis
Patógenos oportunistas: la mayoría de las especies
Débil poder patogénico
Requieren tanto de una puerta de entrada como de un
sistema
inmune comprometido para producir enfermedad
Tipo de infección predominante (excluyendo la
bacteriemia): la
neumonía, muchas veces con complicaciones sépticas
Modo de transmisión: por inhalación de esporas
Especies más frecuentes: 1° B. cereus, 2° B. subtilis.
Otras especies (menos frecuentes): B. circulans, B.
pumilis,
B. licheniformis, B. coagulans, B. sphaericus
Bacilos gram positivos Bacilos gram positivos esporulados, aeróbicos esporulados, aeróbicos
lecitinasa +lecitinasa +
B. cereusB. anthracisB. thurigiensisB. mycoides
Motilidad
+B. cereusB.
thurigiensis
-B. anthracisB. mycoides
Cristales paraesporales de
toxina con acción insecticida
Salicina / glicerol
+B.
thurigiensis
-B.
cereus
- / -B. anthracis( hemólisis colonia lisa)
+ / +B. mycoides( hemólisiscolonia
rugosa)
Cell of Cell of B. thurigiensisB. thurigiensis containing a containing a -endotoxin -endotoxin crystalline inclusion (arrow) and a forespore (S)crystalline inclusion (arrow) and a forespore (S)
Caracteres mínimos para Caracteres mínimos para diferenciardiferenciar
B. anthracis de B. cereusB. anthracis de B. cereus
Morfología
Motilidad
Cápsula
ß hemólisis
Sensibilidad a penicilina
Fermentación de
salicina
B. anthracis B. cereus
Bacilar, extremos
rectangulares,
cadenas largas
-
+
-
S
-
Bacilar, extremos
redondeados,
cadenas cortas
+ / -
-
+++
R
+
AnthraxAnthrax
Etiología: Bacillus anthracis
Infección primaria en herbívoros (ganado, ovejas, cabras, caballos) por ingestión de esporas del suelo.
Anthrax humano:
por contacto directo o indirecto (pelo, piel, lana) con el animal
infectado: forma típica
por exposición intencional: forma atípica
Tres formas clínicas
Cutánea
Inhalatoria
Gastrointestinal
Transmisión hombre - hombre y animal - animal (misma especie) extremadamente infrecuente
Epidemiología del anthrax en el siglo Epidemiología del anthrax en el siglo XXIXXI
Industrial por el procesamiento de productos animales
contaminados:
pelo, hueso, piel, lana (anthrax cutáneo e inhalatorio)
No industrial
Intencional / bioterrorismo por exposición inhalatoria y cutánea a
esporas
de B. anthracis (correspondencia)
Por contacto directo con el animal infectado o
su
cadáver (anthrax cutáneo o gastrointestinal)
Personal de laboratorio en contacto con
esporas de
B. anthracis (raro)
Personal civil expuesto a productos animales
importados contaminados (raro)
Anthrax cutáneoAnthrax cutáneo
Período de incubación: 1 – 12 días
Pápula vescículas úlcera necrótica negra (escara)
Pueden estar presentes edema y enrojecimiento
95 a 99 % de los casos de anthrax humano en el mundo
Mortalidad sin tratamiento ATB: 20 %
con tratamiento ATB: 1 %
Anthrax respiratorioAnthrax respiratorio
Por exposición a piel, lana u otros productos animales contaminados con esporas
(durante su procesamiento) o por exposición intencional (bioterrorismo)
Período de incubación: 1 - 7 días (hasta 42 días en algunos casos)
1- Cuadro inespecífico (“simil viral”): fiebre, mialgias, fatiga, tos, malestar y dolor de pecho
2- Mejoría de 2 ó 3 días
3- Hipoxia, disnea, shock séptico y muerte dentro de las 36 horas (fase final)
Hallazgos físicos no específicos
Rx de tórax: - ensanchamiento mediastinal
- derrame pleural
- mediastinitis hemorrágica necrotizante
- ausencia de infiltrados pulmonares
Meningitis en el 50 % de los casos
Mortalidad sin tratamiento: 97 %
con tratamiento: 75 %
Anthrax gastrointestinalAnthrax gastrointestinal
Por ingestión de carne contaminada insuficientemente cocida
Período de incubación: 1 - 7 días
Dolor abdominal + vómitos de sangre o diarrea, fiebre, ascitis
masiva y signos de septicemia (fase final)
Ulceraciones orofaríngeas con adenopatía cervical y fiebre
(algunos casos)
Mortalidad: 25 - 60 % (rol del tratamiento antibiótico
precoz no establecido
AnthraxAnthraxToma de muestraToma de muestra
Anthrax cutáneo
- Hisopado del exudado de las vescículas destechadas (lesiones tempranas)
- Hisopado del borde de la escara sin remoción de la misma (lesiones tardías)
- Hemocultivo: si hay presentes síntomas de infección sistémica
Anthrax gastrointestinal
- Coprocultivo fase temprana
- Hemocultivos fase tardía
- Cultivo de líquido peritoneal y / o de aspiración de nódulos linfáticos,
esplénicos
o mesentéricos
- Hisopado de fauces (lesiones orofaríngeas)
Anthrax respiratorio
- Esputo si el paciente tiene tos productiva
- Hemocultivos 2 a 8 días después de la exposición
Anthrax y BioseguridadAnthrax y Bioseguridad
Procesamiento de muestras clínicas
Manipulación del cultivo
Actividades que generan aerosoles
Procesamiento de muestras ambientales
(esporos)
Actividades con la toxina
Dosis letal 50: 8000 - 40000 esporas
BSL - 2
BSL - 3
AnthraxAnthraxProcesamiento de muestrasProcesamiento de muestras
Muestras clínicas no esporas (CO2 corporal inhibe la esporulación) no shock térmico
Muestras ambientales (polvo, pelo, hueso y suelo) presente en forma de esporas
shock térmico (baño de agua a 65° C 10´) ó shock alcohólico (etanol 95 - 100%) Siembra: agar sangre ovina (o agar chocolate) - agar feniletilalcohol (coprocultivo) - caldo tripticasa soya Incubación: 35 - 37° C, atmósfera ambiente, 18 - 24 hs (crecimiento visible a partir de
las 6 a 8 hs) Esporulación Agar nutritivo con 5 mg de sulfato de manganeso
Incubación: atmósfera ambienteColoración de Gram ó Coloración de Verde de malaquita (Wirtz -
Conklin) Cápsula Agar nutritivo con 0.8 % de bicarbonato de sodio
Incubación: 5 % CO2
Tinta china ó M´FadyeanColonia sospechosa en 2.5 ml de sangre de caballoIncubación: 6 - 18 hs a 37° CTinción de M´Fadyean
Criterios de laboratorio para la Criterios de laboratorio para la identificación de identificación de Bacillus anthracisBacillus anthracis
Identificación presuntiva
1) A partir de la muestra clínica
- Coloración de Gram: Bacilos gram positivos en cadenas cortas
- Tinta china: cápsula +
- Esporas: generalmente ausentes (a menos que la muestra sea expuesta al O2
atmosférico)
2) A partir del cultivo (AS ovina)
- Gram: BGP no capsulados en cadenas largas
- Verde de malaquita: esporas ovales, centrales o subterminales que no ensanchan la célula
- Morfología colonial: colonia gris o blanca, adherente, lisa o ligeramente convexa con proyecciones en forma de coma desde el borde de la colonia (“cabeza de Medusa”)
Cuando la colonia se levanta con el ansa tiene la apariencia de una yema de huevo batida
- Inmóvil
- No hemolítico
- Lecitinasa +
- Sensible a penicilina 10 U: 15 - 20 mm
Capsule formation ofCapsule formation of B. anthracis B. anthracis colonies colonies incubated incubated
in a high COin a high CO22 environment environment
Criterios de laboratorio para la Criterios de laboratorio para la identificación deidentificación de Bacillus anthracis Bacillus anthracis
Identificación definitiva
Presencia de la cápsula (Tinta china o M´Fadyean)
Sensibilidad (lisis) al fago gamma
Detección de anticuerpos (contra Ag capsular o
polisacáridos
de pared celular) por fluorescencia directa sobre el material
clínico (DFA)
PCR para la toxina de B. anthracis
Inoculación ratón - cobayo (muerte)
Bacillus anthracisBacillus anthracisFactores de virulenciaFactores de virulencia
Cápsula antifagocítica
Producción de 3 proteínas:
- Antígeno protectivo (PA)
- Factor letal (LF)
- Factor edema (EF)
a) PA + LF: exotoxina letal
b) PA + EF: exotoxina edema
a) + b) inhiben la función de los PMN y la
fagocitosis
Bacillus anthracisBacillus anthracisInmunizaciónInmunización
1) Vacunas de células vivas:
- Suspensiones de esporas vivas de cepas no capsuladas pero productoras de toxina
- No aplicables en humanos
- Tipos: “STERNE”
“ STI” (vacuna rusa)
“ Pasteur” (de virulencia reducida)
2) Vacunas acelulares:
- Filtrado (enriquecido en PA) libre de células de un cultivo de B. anthracis (cepa V770-NP1-R)
toxigénica, no capsulada)
- Adyuvante: sulfato potásico de aluminio
- AVA (Anthrax vaccine adsorbed): única vacuna autorizada en USA (Biopart Corporation
Lansing Michigan)
Efectivas para anthrax cutáneo (93 %) y para anthrax inhalatorio (estudios en animales)
3) Vacuna recombinante de PA usada con adyuvante (Al3+, saponina,
manofosforil lípido A, Freund, etc.)
En investigación
Profilaxis vacunal preexposicionalProfilaxis vacunal preexposicional
Recomendaciones para su uso
Personal que trabaja en producción de cultivos de B. anthracis a gran escala o expuestos a
aerosoles
Personal en contacto con productos animales importados (pelos, lana, pieles, huesos) en países
en los que las restricciones de importación y los standares industriales son insuficientes para
prevenir la exposición a las esporas de B. anthracis
Veterinarios y trabajadores de mataderos en áreas con alta incidencia de casos de anthrax
Población militar de Estados Unidos
No se recomienda en los siguientes casos
Personal de laboratorio que trabaja con BSL-2
Población civil de países que han sufrido ataque de bioterrorismo debido a que no puede
predecirse cual será la población “target” para el ataque ni puede calcularse el riesgo de
exposición
Profilaxis vacunal post - exposicional administrada en forma aislada (sin ATB) no es
protectiva
Manejo de la situación de exposición aManejo de la situación de exposición a
B. anthracis B. anthracis en correspondencia (CDC)en correspondencia (CDC)
1) Profilaxis ATB (doxycilina ó levofloxacina) para aquellos
potencialmente expuestos
2) Tomar muestras ambientales:
- Hisopados de superficies (cartas)
- Hisopados nasales de las personas potencialmente expuestas (si 7
días)
3) Redefinir la lista de personas potencialmentes expuestas:
- Si no expuestas detener el tratamiento
- Si expuestas continuar el tratamiento por un total de 60 días
B. anthracisB. anthracisSensibilidad antibióticaSensibilidad antibiótica
Número de cepas: 87
Método: microdilución en caldo
Interpretación: NCCLS (puntos de corte para Staphylococcus spp)
Resultados:
65 cepas de colección del CDC
22 cepas de los atentados bioterroristas en USA
QuinolonasRifampicinaTetraciclinaClindamicinaCloranfenicolAminoglucósido
sVancomicinaImipenemMeropenem
Macrólidos
Cefalosporinas de amplio espectro (CRO)
TMS
2 tipos de ß lactamasa: - Penicilinasa (clase A)
inducible
- Cefalosporinasa (clase
B)
S
I
R
AnthraxAnthraxTratamiento antibióticoTratamiento antibiótico
ATB de elección:
- Ciprofloxacina
- Doxyciclina (no meningitis)
ATB alternativos:
- Penicilina
- Amoxicilina
- ß lactamasa inducible puede activarse durante el
tratamiento
- Pobre penetración en macrófagos
Duración del tratamiento: 60 días
NiñosEmbarazoLactancia
AnthraxAnthraxEpidemiologíaEpidemiología
En Estados Unidos
18 casos de anthrax inhalatorio (hasta 1976)
1 caso de anthrax cutáneo en 1992
No casos de anthrax entre 1993 - 2000
- Por ataque bioterrorista (octubre - diciembre 2001
Anthrax inhalatorio 11 casos confirmados
Anthrax cutáneo 7 casos confirmados
4 casos confirmados
- Número de muertes: 5 (anthrax inhalatorio)
- Fuentes de las esporas: correspondencia
- Estados afectados: Nueva York, Nueva Yersey, Florida, Connectient y Columbia
En Argentina (Buenos Aires)
1977 - 200083 casos de anthrax cutáneo
2 muertes (hasta 1991 no información oficial por fallecimiento)
50 kg de esporas de B. anthracis esparcidos sobre una población de 500000 habitantes
pueden producir 95000 muertes y 125000 hospitalizaciones
B. cereusB. cereusPatologíasPatologías
Intoxicación alimentaria
2 tipos de síndromes:
a) Diarreico
- Toxina termolábil (fabricada “in vivo”)
- Diarrea 8 - 16 hs después de la ingestión de alimentos contaminados (carnes, vegetales,
pastas, postres, salsas, leche)
b) Emético
- Toxina termoestable (preformada en el alimento)
- Náuseas y vómitos 1 a 5 horas después de la ingestión de platos orientales con arroz,
pastas, postres, fórmulas reconstituídas
- Endoftalmitis postraumática (2° agente etiológico después de ECN)
- Infecciones en pacientes inmunocomprometidos: bacteriemia, endocarditis, meningitis,
hemorragia cerebral, neumonía, empiemia, pleuritis, absceso de pulmón, absceso
cerebral, osteomielitis, salpingitis e infecciones cutáneas primarias
- Infección de heridas postquirúrgicas, post-accidentes de tránsito, fijación de yesos y
quemaduras
Bacillus sppBacillus sppFactores predisponentes para la Factores predisponentes para la
bacteriemiabacteriemia
Neoplasias
Drogadicción EV
Hemodiálisis
Cateterización
Diabetes
Trauma
Neutropenia
Bacillus Bacillus spp y Neoplasiaspp y Neoplasia
Bebe y Koneman, Clin. Microbiol. Rev. 1995
140 pacientes con bacteriemia: 63 (45 %) con algún tipo
de neoplasia (leucemia, linfoma, mieloma múltiple y
carcinoma
Especies más frecuentes. B. cereus y B. subtilis
Mayor condición predisponentes: la neutropenia
Puerta de entrada más frecuente: uso de catéteres EV
La mayoría de los pacientes: hospitalizados
Bacilos gram positivos esporulados: Bacilos gram positivos esporulados: cuando jerarquizarlos y otras cuando jerarquizarlos y otras
consideracionesconsideraciones Cuando se los aisla en cultivo puro o como flora predominante en muestras
con bacterioscopía +
Cuando el aislamiento proviene de un material noble (sangre, LCR)
Cuando el aislamiento es relevante desde el punto de vista clínico
Cuando se repite el aislamiento en un 2° especimen clínico
La infección ocular por B. cereus constituye siempre una emergencia
El desarrollo moderado o abundante de B. cereus en una herida se
considera
usualmente significativo según algunos autores (Barnham y col.)
Bacillus cereus es considerado el agente etiológico de una intoxicación
alimentaria si se lo aisla simultáneamente del alimento (> 105 UFC/g) y de
las
heces o vómitos del paciente y la cepa es enterotoxina +