Enterobacterias
CÁTEDRA DE MICROBIOLOGÍA2012
ClasificaciónClasificación
Familia Enterobacteriaceae Orden XIII Enterobacteriales. Está formada por 41 géneros y más de
100 especies. Muchos de los géneros y especies
recientemente reconocidos no tienen importancia clínica para el hombre y animales.
Hasta hace algunos años los géneros y especies eran definidos por análisis bioquímicos y antigénicos.
Actualmente se utilizan técnicas de hibridización y de secuenciación de ácidos nucleicos debido a que definen con mayor exactitud la relación de los organismos dentro de la familia.
Descripción de la familiaDescripción de la familia
Bacilos gram negativos 2-4 por 0,4-0,6 m No forman esporos Catalasa positivos y Oxidasa negativos, Móviles por flagelos perítricos o no
móviles
Crecen en medios con peptona o extracto de carne
Desarrollan bien en agar Mac Conkey, Aeróbicas y anaeróbicas Fermentan la D-glucosa (generalmente
con producción de gas) Reducen los nitratos a nitritos Algunas poseen cápsula
La temperatura óptima de crecimiento es de 37 °C (desarrollan entre 20 y 40 ºC)
El tiempo de división varía entre 20 y 40 minutos.
CrecimientoCrecimiento
Colonias son lisas y regulares y miden aproximadamente 2 mm de diámetro
Excepto Yersinia son más pequeñas Proteus tiene tendencia a invadir el agar y
a formar un tapiz uniforme (swarming) Klebsiella que forma colonias mucosas y
de mayor tamaño. En medio líquido producen un
enturbiamiento uniforme del caldo.
Tipificación bioquímicaTipificación bioquímica
Se estudia el metabolismo proteico (presencia de ureasa, producción de indol, degradación del triptofano), metabolismo glucídico (fermentación de azúcares:
glucosa, lactosa, sacarosa, etc.), utilización del citrato como única fuente de C Producción de acetilmetilcarbinol como producto de
la degradación de azúcares presencia de enzimas decarboxilasas y
desaminasas, la producción de hidrógeno sulfurado
Pared celularPared celular
Las enterobacterias son bacilos gram negativos y como tales poseen una pared celular típica de las bacterias gram negativas.
Está constituida:– una membrana externa, – de una capa delgada de peptidoglicano y – de un espacio periplásmico que recubre la
membrana citoplasmática.
Membrana externaMembrana externa
La membrana externa protege a las enterobacterias de la acción de las sales biliares y de los fermentos digestivos.
Constituida de una doble capa lipídica dentro de la que se encuentran moléculas de lipopolisacárido (LPS) que comprende tres partes:– Lípido A que constituye la endotoxina– Core central formado por el polisacárido de base que
constituye el antígeno R– Poliosidas de las cadenas laterales que constituyen los
antígenos O
También encontramos proteínas y entre ellas las porinas (Omp) que forman canales en la membrana externa para el pasaje de moléculas hidrófilas.
PeptidoglicanoPeptidoglicano
El peptidoglicano constituye una capa rígida compuesta por cadenas lineales de poliosidas unidas entre sí por péptidos.
El ensamblaje y la remodelación de la pared celular depende de enzimas transpeptidasas y carboxipeptidasas que también intervienen en la unión de las antibióticos betalactámicos a la pared permitiéndoles su acción.
Espacio periplásmicoEspacio periplásmico
En el espacio periplásmico se acumulan enzimas que degradan las sustancias necesarias para el metabolismo bacteriano.
MembranaMembrana
La membrana citoplasmática está constituida como todas las membranas celulares por
una doble capa fosfolipídica hidrófoba y proteínas denominadas permeasas que se
ocupan de la permeabilidad selectiva.
Características antigénicasCaracterísticas antigénicas
Antígeno común ECA (Enterobacterial Common Antigen). Sólo existe en las bacterias de la Familia Enterobacteriaceae (interés taxonómico)
Antígenos O o somáticos: poliosidas fijados sobre los LPS. – Son termoestables y resistentes al calor. – Permiten la clasificación de las especies en
serotipos o serovares, con gran significado clínico e epidemiológico.
Características antigénicasCaracterísticas antigénicas
Antígeno R polisacárido del core central. – La desaparición del antígeno O lo desenmascara y
revela las cepas rugosas, autoaglutinables más fácilmente fagocitadas y menos patógenas.
Antígeno H o flagelar sólo existen en las cepas móviles. – Son proteínas específicas denominadas flagelinas,
termolábiles e inactivados por el alcohol.
Antígenos de superficieAntígenos de superficie
Comprenden: Antígenos K o capsulares de naturaleza
polisacárida. – Provocan reacciones de aglutinación suave
en presencia de los anticuerpos específicos. En Salmonella typhi se denomina antígeno Vi.
Antígenos de adherencia o adhesinas– de naturaleza proteica presentes en pilis y
fimbrias.
Hábitat naturalHábitat natural
Ampliamente distribuidas en plantas, suelo, agua y en el intestino del hombre
y animales. Algunas especies ocupan nichos ecológicos
muy limitados como Salmonella typhi que causa la fiebre tifoidea y sólo se halla en humanos.
De la presencia de enterobacterias depende la calidad sanitaria del agua o de un producto alimenticio, la ausencia de estas bacterias garantizará la ausencia de patógenos.
Significado clínicoSignificado clínico
Están asociadas a abscesos, neumonía, meningitis,
septicemia y en infecciones de heridas, tracto urinario e intestino como productores de diarrea.
E.coliE.coli
Escherichia coli es conocida como habitante saprófito del intestino.
Sin embargo, otros serotipos se identifican como un frecuente agente causal de diarrea en neonatos y adultos.
PatogenicidadPatogenicidad
Patotipos: enteropatogénicas (EPEC), enteroinvasivas (EIEC), enterotoxigénicas (ETEC), enteroagregativas EAEC), verotoxigénicas (VTEC), dependiendo de
los factores de virulencia que poseen.
PatotiposPatotipos
Tipo sub tipo enteropatogénicas (EPEC) enteroinvasivas (EIEC) enterotoxigénicas (ETEC) enteroagregativas EAEC) verotoxigénicas (VTEC) enterohemorrágicas
(EHEC)* *causa de colitis hemorrágica o síndrome urémico hemolítico
Enterotoxinas y citotoxinasEnterotoxinas y citotoxinas
Las distintas categorías presentan coincidencias:
Todas interaccionan con la mucosa intestinal, producen enterotoxinas o citotoxinas y pertenecen a ciertos serotipos O:H.
Clínicamente...Clínicamente...
... la infección puede cursar con grandes pérdidas de agua y electrólitos, colitis hemorrágica, desaparición de las vellosidades de la mucosa intestinal y complicaciones clínicas diversas en vasos sanguíneos mesentéricos, absorción deficiente de alimentos, desnutrición, pérdida de peso y muerte en los casos sin tratamiento.
Aunque con menor frecuencia, puede causar infecciones extraentéricas, particularmente en vías urinarias.
DistribuciónDistribución
Escherichia coli puede hallarse en todo el planeta, aún en el sector antártico.
No obstante, la situación geográfica, temperatura y humedad ambiente son factores que determinan su incidencia.
El suelo y el agua suelen ser las fuentes de infección, contaminados por las deposiciones de humanos o animales diarreicos.
MorfologíaMorfología
Son bacilos rectos, Gram negativos, 1,0 a 1,5 m x 2,0 a 6,0 m pudiendo aparecer aislados o en pares.
EstructuraEstructura
Además de la pared bacteriana, se destacan los
pili o fimbrias, cápsula, flagelos perítricos y membrana externa. Sólo algunas cepas presentan cápsula. Existen cepas sin movilidad y por consiguiente
sin flagelos. No forman esporas
CápsulaCápsula
Constituida por polisacáridos que, de acuerdo a variaciones cuali y cuantitativas en los monosacáridos que lo componen, originan una amplia gama de antígenos «K».
Antígeno Somático Antígeno Somático «O»
Está determinado por la naturaleza de los azúcares de las cadenas laterales del lipopolisacárido (LPS) que conforma la membrana externa («outer envelope») de la bacteria.
Antígenos Antígenos «H»
Las cepas móviles poseen también un grupo de antígenos proteicos, constituyentes de los flagelos, designados antígenos «H».
Antígenos fimbrialesAntígenos fimbriales
Son estructuras proteicas montadas sobre las fimbrias de tipo I y II.
Producen hemaglutinación.
Las fimbrias de tipo II (factores de colonización), reconocen receptores en la superficie de eritrocitos y células epiteliales intestinales provenientes sólo de determinadas especies.
Nomenclatura serotípicaNomenclatura serotípica
Se efectúa mediante una expresión que incluye antígenos
somáticos (O), capsulares (K), flagelares (H) fimbriales (F)
– por ejemplo: O101:K82:H2:F41.
Fimbrias codificadas por Fimbrias codificadas por plásmidosplásmidos
F1 (adhesinas universales, sin especificidad de especie animal),
F2 (antígeno de adhesión CF1, específico para intestino humano),
F3 (antes llamado CF2, también específico para enterocitos humanos),
F4 (adhesina antes llamada K88, con especificidad preferentemente para cerdos neonatos)
F5 (antigua adhesina K99, hallada en cepas aisladas de bovinos, porcinos y ovinos)
F6 (antes llamada 987P; adhesina hallada en E. coli de cerdos y conejos)
F41 (adhesina preferentemente encontrada en cepas aisladas de bovinos y porcinos)
F165 (presente en cepas aisladas de cerdos)
Por razones históricas los antígenos fimbriales K88 y K99 habían sido designados con la letra «K», mas no son de origen capsular. Los antígenos capsulares son polisacáridos, mientras que los fimbriales son proteicos.
EnterotoxinasEnterotoxinas
Las enterotoxinas son producidas por ciertas cepas de Escherichia coli, con un alto grado de correlación con la expresión de adhesinas.
Enterotixinas LT y STEnterotixinas LT y ST
Están codificadas en plásmidos, conjuntamente con los genes que otorgan resistencia a antibióticos.
La enterotoxina LT (termolábil) es una proteína constituida por una molécula de la subunidad A y cinco moléculas de la subunidad B. La subunidad B se une a un gangliósido receptor situado sobre la superficie de las células epiteliales del intestino, mientras que la subunidad A actúa como activador de la adenilato ciclasa.
Las enterotoxinas termoestables (ST) poseen variantes genéticas definidas como ST1a, ST1b.
Son proteínas muy pequeñas y por ende actúan como malos inductores de respuesta inmune.
VerotoxinasVerotoxinas
Verotoxinas o «Shiga-like toxins» Variantes 1 y 2 (VT1, VT2).
– se debe al efecto citopatogénico que ejercen sobre células Vero en cultivo, mientras que el de Shiga-like toxin se origina en las semejanzas fisiológicas e inmunológicas con las toxinas de Shigella dysenteriae tipo I.
Factor necrotizante citotóxicoFactor necrotizante citotóxico
El factor necrotizante citotóxico (CNF) efecto citopatogénicos in vitro en células HeLa e in vivo en enteritis padecidas por distintas especies animales y el hombre.
Microscopía electrónica de Microscopía electrónica de barridobarrido
Microscopía electrónica Microscopía electrónica transmisióntransmisión
ME transmisiónME transmisión
PilisPilis
Tinción negativaTinción negativa
Coloración de Gram en cultivoColoración de Gram en cultivo
Coloración de Gram en Coloración de Gram en sedimento urinariosedimento urinario
CultivoCultivo
Agar EMB
Reflejo metálico de las colonias
Detalle de las coloniasEMB
Agar MacConkey
Escherichia coliEscherichia coli
Agar tripticasa soya
Staphylococcus aureus
Colonias en agar tripticasa soya
Colonias en agar tripticasa soya
Escherichia coli O157:H7Escherichia coli O157:H7
Escherichia coliEscherichia coli
•Fermenta la glucosa y la lactosa.
•Produce gas
•No produce SH2
TSI
Escherichia coliEscherichia coli
Antibiograma
AMX : amoxicilline CAZ : ceftazidimeAMC : amoxicilline + acide
clavulaniqueFEP : céfépime
TCC : ticarcilline + acide clavulanique
TZP : pipéracilline + tazobactam
CTX : céfotaxime CS : colistine
CF : céfalotine TIC : ticarcilline TM : tobramycine AN : amikacine
GM : gentamicine OFX : ofloxacine CIP : ciprofloxacineIPM :
imipénème
•Klebsiella spp.Klebsiella spp.
•Klebsiella pneumoniaeKlebsiella pneumoniae
Coloración de Gram
Directo
Klebsiella pneumoniaeKlebsiella pneumoniae
Coloración de GramCultivo
Klebsiella sp.Klebsiella sp.
MET
Klebsiella pneumoniaeKlebsiella pneumoniae
Agar sangre
Klebsiella pneumoniaeKlebsiella pneumoniae
Agar tripticasa soya
Klebsiella spp.Klebsiella spp.
Agar MacConkey
Klebsiella pneumoniaeKlebsiella pneumoniae
Agar Tripticasa soya
Klebsiella pneumoniaeKlebsiella pneumoniae
Agar MacConkey
Klebsiella pneumoniaeKlebsiella pneumoniae
Fermenta la glucosa y la lactosa
Produce gas
No produce HS2
TSI
Klebsiella pneumoniaeKlebsiella pneumoniae
Antibiograma
•Enterobacter spp.Enterobacter spp.
Enterobacter spp.Enterobacter spp.
Coloración de Gram
Enterobacter spp.Enterobacter spp.
Agar MacConkey
Enterobacter aerógenesEnterobacter aerógenes
Agar MacConkey
Enterobacter aerogenesEnterobacter aerogenes
Rojo de fenol
Control negativo Prueba positiva
Enterobacter cloacaeEnterobacter cloacae
SIM
Enterobacter aerogenesEnterobacter aerogenes
Zona de sinergismo entre los discos de CAZ y AMC
Enterobacter aerogenesEnterobacter aerogenes
Fermenta la glucosa y la lactosa
Produce gas
No produce HS2
TSI
Enterobacter cloacaeEnterobacter cloacae
API
Serratia spp.Serratia spp.
Serratia marcescensSerratia marcescens
Coloración de Gram
Serratia marcescensSerratia marcescens
MEB
Serratia marcescensSerratia marcescens
Agar tripticasa soya
Serratia marcescensSerratia marcescens
Agar MacConkey
Serratia marcescensSerratia marcescens
Colonias rojo brillanteAgar tripticasa soya
Serratia marcescensSerratia marcescens
Pigmento rojo insoluble en aguaAgar tripticasa soya
Serratia marcescensSerratia marcescens
No fermenta la glucosa ni la lactosa
No produce gas
No produce HS2
TSI
TSI
En condiciones demicroaerofilia
•Salmonella Salmonella spp.spp.
Salmonella Salmonella spp.spp.
Coloración de GramCultivo
Salmonella Salmonella spp.spp.
Agar sangre
Salmonella Salmonella spp.spp.
Agar MacConkey
Salmonella Salmonella spp.spp.
CLDE
Salmonella Salmonella spp.spp.
CHROMagar
Salmonella Salmonella TyphiTyphi
Agar MacConkey
Salmonella Salmonella TyphimuriumTyphimurium
Fermenta la glucosa pero no la lactosa
Produce gas
Produce SH2
TSI
Salmonella Salmonella TyphiTyphi
Fermenta la glucosa pero no la lactosa
No produce gas
Produce SH2
TSITSI
TSITSI
Salmonella Salmonella spp.spp.
Serotipificación de antígeno
•Shigella Shigella spp.spp.
Shigella Shigella spp.spp.
Shigella Shigella spp.spp.
Agar SS
Shigella flexneriShigella flexneri
Agar citrato desoxicolato
Shigella Shigella spp.spp.
Agar MacConkey
Shigella boydiiShigella boydii
Agar MacConkey
Shigella boydiiShigella boydii
Agar Sangre
Shigella boydiiShigella boydii
Detalle de la colonia
Shigella boydiiShigella boydii
Agar MacConkey
Shigella boydiiShigella boydii
Fermenta la glucosa pero no la lactosa
No produce gas
No produce SH2
TSI
•Yersinia Yersinia spp.spp.
Yersinia Yersinia enterocoliticaenterocolitica
Coloración de Gram
Yersinia Yersinia enterocoliticaenterocolitica
Agar selectivo para Yersinia
Yersinia Yersinia enteroliticaenterolitica
Agar MacConkey
Yersinia Yersinia spp.spp.
Agar SS
Yersinia Yersinia pestispestis
Yersinia Yersinia pestispestis
Agar sangre
Yersinia Yersinia enteroliticaenterolitica
TSI
Fermenta la glucosa pero no la lactosa
No produce gas
No produce SH2
Yersinia enteroliticaYersinia enterolitica
AMX : amoxicilline
CAZ : ceftazidime
AMC ; amoxicilline + acide clavulanique
FEP : céfépime
TCC : ticarcilline + acide clavulanique
TZP : pipéracilline + tazobactam
CTX : céfotaxime
CS : colistine
CF : céfalotine
TIC : ticarcilline
TM : tobramycine
AN : amikacine
GM : gentamicine
OFX : ofloxacine
CIP : ciprofloxacine
IPM : imipénème
•Citrobacter Citrobacter spp.spp.
Citrobacter freundiiCitrobacter freundii
Agar MacConkey
Citrobacter freundiiCitrobacter freundiiAPIAPI
•Proteus Proteus spp.spp.
Proteus Proteus spp.spp.
Proteus mirabilisProteus mirabilis
Anillos concéntricos de crecimiento(Swarming)
Proteus mirabilisProteus mirabilis
E.coli: no swarmingProteus: swarming
Proteus mirabilisProteus mirabilis
E.coli
Medio selectivo/diferencial: MacConkey
Proteus mirabilisProteus mirabilis
Identificación bioquímica
Proteus mirabilisProteus mirabilis
Agar urea
Positivo: color rosa del agar
Proteus mirabilisProteus mirabilis
SIM
Proteus vulgarisProteus vulgaris
Coloración especial
Proteus vulgarisProteus vulgaris
Agar tripticasa soya
Proteus vulgarisProteus vulgaris
Agar MacConkey
Proteus Proteus vulgarisvulgaris
Fermenta la glucosa pero no la lactosa
Produce SH2
Indol positivo
TSI
Proteus vulgarisProteus vulgaris
Identificación bioquímica
•Providencia Providencia spp.spp.
Providencia rettgeriProvidencia rettgeri
API
Providencia rettgeriProvidencia rettgeri
API
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