Pseudomona y Burkholderia 2013 Enero

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Géneros

Pseudomonas y Burkholderia

Prof. Aurico Sousa Fonseca Cátedra de Microbiología e Inmunología F.C.V.-U.C.V.

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CARACTERÍSTICAS GENERALES

• El género Pseudomonas pertenece a la familia Pseudomonaceae – Integrada por variedad de especies que

habitan en el suelo y las aguas estancadas – Algunas forman parte de la flora residente

del intestino en animales y el hombre.

• Son de vida libre – Se encuentran en materiales orgánicos en

descomposición – Tienen un importante papel en la

degradación de dicho material.

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CARACTERÍSTICAS GENERALES

• Son bacilos Gram negativos • De 0,5 – 1 m por 1,5 – 5 m • Aerobios • No esporulados • Móviles • Algunos poseen micro cápsulas y

pigmentos solubles en agua • Son bacilos no fermentadores (BNF) • Acusada resistencia a la fagocitosis,

los antibióticos y los metales pesados

• Posee los tres sistemas de recombinación genética

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¿Grupos de Pseudomonas? según la homología del ARNr

Grupo no fluorescente

P. Stutzeri, P. Mendocina,

P. alcaligenes , P. pseudoalcaligenes

I. Grupo fluorescente

P. aeruginosa, P. fluorescens, P. putida

II. B. pseudomallei, B. mallei, B. cepacia, P. picketti , B. glandioli

III. (Acidovorax, Comamonas) A. delafieldii, C. acidovorans, C. testosteroni

IV. P. diminuta, P. versicularis

V. Stenotrophomonas: S. maltophilia

Clasifica a las Pseudomonas basándose en la homología ARNr/ADN y en las características comunes del cultivo.

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INFECCIONES CLINICAS

• Pseudomonas aeruginosa

• Burkholderia mallei

• Burkholderia pseudomallei

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Pseudomonas aeruginosa

• Fue identificada en 1882 por Gessard. • Patógeno más importante dentro del

género Pseudomonas teniendo en cuenta: – Cantidad y tipos de infecciones (invasivas y

toxígenas) – Morbilidad y mortalidad que ocasiona.

• A partir de la década del 60 se ha incrementado el interés médico por esta especie – Es uno de los principales agentes causantes

de enfermedades adquiridas en el ámbito hospitalario, especialmente en pacientes inmunocomprometidos

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Pseudomonas aeruginosa

• Organismo ambiental

• Requerimientos nutricionales simples

• Patógeno oportunista ante mecanismos de defensa alterados, suprimidos o comprometidos

– Es necesaria la presencia de factores predisponentes para que ocurra la infección • Enfermedades malignas • Quemaduras • Diabetes • Pacientes sometidos a la instrumentación o manipulación

– Cateterizaciones uretrales, traqueotomías, punciones lumbares, infusiones intravenosas de medicamentos y líquidos)

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Pseudomonas aeruginosa

• En este organismo es inherente la resistencia a la mayoría de los antibióticos – Plásmido R

• Se considera un importante patógeno en la infección intrahospitalaria, reportándose por encima del 20 % de esas infecciones

• Los pacientes hospitalizados se infectan con fuentes exógenas y endógenas

• La infección raramente ocurre en aquellos con defensas normales.

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MORFOLOGÍA E IDENTIFICACIÓN

• Microorganismos típicos. – Bacilos Gram negativos rectos o

curvos (bastoncillos) – Pueden aparecer aislados, en pares

o en cadenas – Diámetro de 0,6 a 2 µ m. – Son aerobios – No esporulados – Móviles – Poseen de 1 a 3 flagelos polares y

muchas proyecciones en su pared denominadas fimbrias.

– Algunos poseen una microcápsula.

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CULTIVO de

Pseudomonas aeruginosa

• Aerobio obligado, • De fácil crecimiento en medios de cultivos • En ocasiones poducen, un olor dulzón, o de uvas. • Se desarrolla a temperaturas entre 10 y 42 °C. • Algunas cepas son hemolíticas • Los cultivos pueden mostrar varios tipos de colonias:

– Lisas, rugosas, mucoides, redondas, alargadas, con pigmentos verde metálico y olor dulzón

– Presentan, además, características bioquímicas enzimáticas y de susceptibilidad antimicrobiana diferentes.

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CULTIVO DE

Pseudomonas aeruginosa

• Producen pigmentos de fenazina en agar nutritivo, después de 24 horas de incubación a 37 C y posteriormente a temperatura ambiente. Los mismos pueden ser : – azul (piocianina), – amarillo verdoso (pioverdina) – rojo (piorrubina) y – Marrón oscuro(piomelanina)

• Existe, aproximadamente, un 10 % de P. aeruginosa que son apigmentadas

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Pseudomonas aeruginosa Características de crecimiento

• La mayoría crece en medios mínimos, sin

factores orgánicos de crecimiento – Iones amonio como única fuente de nitrógeno – Glucosa como única fuente de carbono y

energía.

• Formación de película en medio líquido (ayuda a distinguirla de otras especies)

• Produce ácidos de una serie de carbohidratos, (pero no de disacáridos) en medio OF de Hugh-Leifson

• Su metabolismo es estrictamente aerobio.

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ESTRUCTURA ANTIGÉNICA

• Poseen antígenos O, H, M. – El antígeno somático se denomina O (AgO)

• El antígeno O está dado por el LPS, el cual está formado por el lípido A (muy tóxico, (que comprende la endotoxina), un centro constituido por polisacáridos y por las cadenas laterales largas de oligosacáridos O (específicos de grupo) que es la parte más externa del LPS y permite seroagruparlas

– El antígeno flagelar se designa con la letra H y – El antígeno mucoide, con la letra M.

• Tienen pili o fimbrias (tipo IV) que se extienden desde la pared celular y permiten la fijación a células epiteliales del hospedero.

• Los anticuerpos contra antígenos O, H y los pili permiten tipificar las cepas con fines epidemiológicos.

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FACTORES DE

VIRULENCIA 1. Pili:

De importancia en la adherencia.

2. Flagelos: Permiten la motilidad y son inmunogénicos.

3. Alginato: Permite la adherencia de la bacteria a la célula

epitelial, interfiriendo en la actividad fagocítica de los neutrófilos.

4. Sideróforos: Adquisición de Fe.

5. Proteínas de la membrana externa: Inmunogénicas.

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FACTORES DE

VIRULENCIA

6. Piocianina y otros pigmentos fenazínicos: Inhiben la movilidad ciliar y la proliferación de

linfocitos. Tienen actividad antibiótica.

7. LPS: Actividad endotóxica. Es inmunogénico.

8. Elastasa (enzima proteolítica):

Solubiliza la elastina del pulmón

9. Proteasa alcalina (enzima proteolítica): Inhibe la proliferación de los linfocitos. Es

inmunogénica.

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FACTORES DE

VIRULENCIA 10. Proteinasa:

Estimula la activación de mucina de las células del tracto respiratorio. Inactiva la antitripsina 1.

11. Leucocidina: Citotóxica para los PMN y linfocitos; daña los capilares pulmonares.

12. Ramnolípidos (hemolisinas termoestables): Inactivan o destruyen la estructura ciliar. Realzan la liberación de mucinas.

13. Fosfolipasa C (hemolisina termolábil): Degrada la lecitina (componente importante del sulfactante del pulmón).

Induce la liberación de histamina (importante mediador anafiláctico). Es inmunogénica.

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FACTORES DE

VIRULENCIA 14. Lipasa:

Inhibe la quimiotaxis de los monocitos.

15. Exotoxina A: Producto de mayor toxicidad presente en Pseudomonas

aeruginosa. Inhibe la síntesis de proteínas. Tóxica para los macrófagos. Es inmunogénica.

16. Slime: inhibe la fagocitosis por los PMN. Es citotóxico para los leucocitos.

17. ß –lactamasa: Le confiere resistencia a los antibióticos.

18. Creatinasa.

19. Catalasa.

20. Argininhidrolasa.

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FACTORES DE

VIRULENCIA 21. Nitratorreductasa.

22. Ureasa.

23. Fibrinolisina.

24. Colagenasa.

25. Toxina eritrodérmica.

26. Bacteriocinas.

27. Exotoxina S Inhibe la síntesis proteica; dicho mecanismo no

está bien aclarado.

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DIAGNÓSTICO DE LABORATORIO

• Muestras – Dependen del cuadro clínico y del tipo

de infección, siendo útiles el pus, la sangre, la orina, el líquido cefalorraquídeo y el esputo.

• Frotis. – Un frotis coloreado con tinción de Gram

muestra bacilos Gram negativos rectos o en forma de bastoncillo, que pueden encontrarse aislados, en pares o en cadenas.

– Los mismos no tienen características específicas que permitan distinguir entre las Pseudomonas contenidas en las muestras y los bastoncillos intestinales o gramnegativos de otros tipos.

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DIAGNÓSTICO DE LABORATORIO

• Cultivo. – P. aeruginosa crece bien en los

medios habituales del laboratorio como: • Agar Cetrimida

– Agar de elección

• Agar Mc Conkey, • Agar SS,

– En condiciones de aerobiosis, y acepta un rango de temperatura entre 10 y 42 °C, siendo su temperatura óptima de 35 a 37 C.

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Diagnóstico de laboratorio

• Son oxidasa positivas

• Son catalasa positivas;

• Son móviles;

• Oxidan la glucosa;

• crecen a 42 °C en medio líquido con formación de película

• Hidrolizan la arginina y

• Muestran Kligler alcalino.

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IDENTIFICACIÓN BIOQUÍMICA COMERCIALIZADA

Entre los sistemas de identificación comerciales tenemos: 1. Sistema API 20 E (BioMérieux-Vitek). 2. Rapid NFT (BioMérieux-Vitek). 3. Unit N/F System (Remel Laboratories). 4. Oxi/Ferm System. 5. The Vitek GNI. 6. The Minitek.

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PRUEBAS SEROLÓGICAS Y DE TIPIFICACIÓN

Estas pruebas son importantes desde el punto de vista epidemiológico, utilizándose combinaciones de dos o más técnicas para estos fines: 1.Serotipaje:

Se utilizan antígenos somáticos y antígenos flagelares.

2. Piocinotipia: Permite agrupar las cepas en tipos y subtipos,

designándose los tipos con números y los subtipos con letras (A-E).

3. Antibiotipo. 4. Biotipo. 5. Fagotipo.

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PRUEBAS SEROLÓGICAS Y DE TIPIFICACIÓN

Estas pruebas son importantes desde el punto de vista epidemiológico, utilizándose combinaciones de dos o más técnicas para estos fines: 6. Análisis con endonucleasas de restricción y

plásmidos.

7. Electroforesis en campo pulsante (PFGE).

8. Reacción en cadena de la polimerasa (PCR).

9. Ribotipaje.

10. Análisis del polimorfismo de la longitud de los fragmentos de restricción (RFLP).

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TRATAMIENTO • Es necesario emplear fármacos de

forma combinada, pues pueden desarrollar resistencia cuando se usan de forma única.

• Deben utilizarse penicilinas activas contra Pseudomona como: – Ticarcilina, mezlocilina, piperacilina,

combinadas con un aminoglucósido: gentamicina, tobramicina, amikacina.

• Otros medicamentos eficaces son: – Aztreonam, imipenem, quinolonas

(ciprofloxacina) y cefalosporinas (ceftazidima y cefoperazona).

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Burkholderia

• Propuesta por Yabuuchi et al., en 1992

• La clasificación se basó en: – Secuencia de de los ARNr 16s

– Homologías ADN-ADN

– Composición de lípidos y ácidos grasos

– Carácterísticas fenotípicas

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CARACTERÍSTICAS GENERALES

• Son bacilos Gram negativos, • Aerobios estrictos • No esporulados • Móviles (Excepto B. mallei) • Acumulan gránulos de poli-beta-

hidroxibutiratos • Fuentes de Carbono: glucosa,

glicerol, inositol, galactosa, sorbitol, manosa y manitol

• Hábitat: – Suelos y vegetales – Patógenos oportunistas

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ESPECIES SIGNIFICATIVAS

• Especie tipo: –Burkholderia cepacia

• 24 especies descritas – Importantes desde el punto de

vista veterinario: • B. mallei (MUERMO EQUINO)

• B. pseudomallei (MELIOIDOSIS)

• Son bacterias multiresistentes

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Cuadro comparativo de las características de cultivo de P. aeruginosa, Murkholderia mallei y Bulkholderia pseudomallei

Características Pseudomonas Burkholderia Burkholderia aeruginosa mallei pseudomallei

Morfología de la colonias Grande y plana con Blanca y suave Desde suaves y mucosa hasta bordes dentados Granular y marrón con rugosa y de color marrón- la edad amarillento

Hemólisis en Agar Sangre +a - +a

Producción de pigmentos + - - difusibles

Olor de las colonias como de uva ninguno rancio

Crecimiento en Agar + +b +

MacConkey

Crecimiento a 42°C + - +

Motilidad + - +

Producción de oxidasa + -c +

Oxidación de:

Glucosa + + +

Lactosa - - + Sucrosa - - +b

a 40% de las cepas positivas b Sobre el 75% de las cepas positivas C 25% de las cepas positivas

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CONDICIONES CLÍNICAS QUE SE PRESENTAN POR INFECCIÓN CON Pseudomonas aeruginosa

• Bovinos – Mastitis, metritis, pneumonia,

dermatitis y enteritis en terneros

• Ovinos – Mastitis, pudrición de la lana,

pneumonia y otitis media

• Porcinos – Infecciones respiratorias y otitis

• Equinos – Infecciones del tracto genital,

pneumonía y queratitis ulcerativa

• Caninos y felinos – Otitis externa, cistitis,

pneumonía y queratitis ulcerativa

• Reptiles – Estomatitis necrótica

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CONDICIONES CLÍNICAS QUE SE PRESENTAN POR INFECCIÓN CON Burkholderia

• Burkholderia mallei

– Muermo equino, transmisible ocasionalmente a carnívoros y humanos • Forma nasal y cutánea

• Burkholderia pseudomallei

– Melioidosis o pseudomuermo

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DISTRIBUCIÓN MUNDIAL DE Burkholderia pseudomallei