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INFECCIONES DEL TRACTO GASTROINTESTINAL Dra. María Elena Salazar Salvatierra Bacilos Gram (-) Fermentadores No Fermentadores E.Coli Klebsiella Enterobacter Serratia Proteus Pseudomonas Alcaligenes Acinetobacter Moraxella Oxidasa (+) Enterobacterias: • Fermentan la Glu •Reducen nitratos •Oxidasa (-) Vibrio cholerae Aeromonas h. Secreción de moco (separa el contenido luminal de la mucosa), pepsinógeno, pepsina, Ig. HCl: pH ácido Motilidad Microflora Evacuaciones ¿Cómo se defiende el tracto gastrointestinal? Glándulas salivales: flujo de Líquido, lisozima, flora normal Peristalsis, flujo de líquidos Bilis (solubiliza lípidos) Placas de peyer Las bacterias pasan continuamente a través del tracto GI, por lo que ellas tienen sitios especiales para colonizar TÉRMINOS UTILIZADOS PARA DESCRIBIR INFECCIONES DEL TRACTO GASTROINTESTINAL Gastroenteritis Síndrome caracterizado por síntomas gastrointestinales como náuseas, vómitos, diarrea y molestias abdominales. Evacuación anormal de heces caracterizada por heces frecuentes, líquidas o ambas, suele deberse a una enfermedad del intestino delgado e implica una pérdida aumentada de líquido y electrolitos. Trastorno inflamatorio del tracto gastrointestinal que se asocia a menudo con sangre o pus en las heces y se acompaña de dolor, fiebre y dolor cólico abdominal, suele deberse a una enfermedad del intestino grueso. Inflamación que afecta a la mucosa de los intestinos delgado y grueso. Diarrea Disentería Enterocolitis AGENTES PATÓGENOS BACTERIANOS Y VÍRICOS IMPORTANTES DEL TRACTO GASTROINTESTINAL AGENTE PATÓGENO RESERVORIO ANIMAL TRANSMITIDO POR ALIMENTOS TRANSMITIDO POR EL AGUA Bacterias Escherichia coli Salmonella Campylobacter Vibrio cholerae Shigella Clostriium perfringes Bacillus cereus Vibrio parahaemolyticus Yersinia enterocolitica +? + + - - + - - + (ECVT) +++ +++ + + +++ ++ ++ + (ECET) + + +++ - - - - - Virus Rotavirus Virus redondos pequeños - - - ++ - + Escherichia coli E. coli Enterotoxigénica La ECET se une a receptores específicos en la membrana de la célula intestinal, donde produce: • La Enterotoxina termolábil, similar a la del cólera, sobretodo en niños pequeños y desnutridos. • Otras cepas producen toxinas termoestables. Ésta activa la guanilatociclasa y determina el aumento de la GMPc, lo que aumenta la secreción de líquido. No son inmunogénicas. E. coli Enterohemorrágica Produce colitis hemorrágica o síndrome hemolítico urémico (SHU) O157:H7: • La colitis se caracteriza por destrucción de la mucosa y por consiguiente, hemorragia, seguido a veces por SHU. Inóculo menos de 100 bacterias. Expresan la toxina Shiga (ST-1 y ST-2) adquiridas de un bacteriófago lisogénico, inducen lesiones en las células epiteliales, estimulan expresión de citocinas inflamatorias y poseen plásmido de 60MDa. Son incapaces de fermentar sorbitol. Se une al ARNr 28S E. coli Enteropatogénico Principal causa de diarrea infantil. Es rara en niños mayores y adultos, tal vez debido al desarrollo de inmunidad protectora. PATOGENIA Al parecer no produce toxinas, pero su particular adherencia a los enterocitos destruye las microvellosidades: Inicialmente se da unión laxa (pili) secreción activa (sistema Tipo III) de proteínas hacia la célula epitelial y una de ellas llamada Receptor de Intimina Translocada (Tir) se inserta en la membrana epitelial receptor de una adhesina (intimina) destrucción de vellosidades.. E. coli Enteroinvasivo Se une de forma específica a la mucosa del IG e invade las células al ser capturado por endocitosis, luego lisa la vacuola, se multiplica y disemina a las células adyacentes, lo que provoca destrucción tisular e inflamación. E. coli Enteroagregativa Poseen la capacidad de aglutinarse entre sí ladrillos apilados. Estimula la secreción de mucosidad. Pruebas en laboratorio O Mc Conkey: como es un lactosa positivo da colonias rojas. O Agar EMB: Colonias regulares con brillo metálico verde con refringencia. O I (+) O M (+) O V (-) O C (-) O TSI: H+/H+, H2S(-), gas(+) O Lisina y ornitina descarboxilasa (+) O Ureasa (-) Salmonella O Nombre en honor a su descubridor Daniel Salmon O La nomenclatura del género ha evolucionado mucho. La serotipificación está basada en los antígenos somáticos O (somático) y H (flagelar) usando antisueros específicos. O Formado por 2 especies: O Salmonella enterica y Shige bongori. O Las 2 especies se han subdividido en más de 2500 serotipos diferentes: O S. typhi O S. typhymurium O S. enteritidis Salmonella Ingestión de la Salmonella enteritidis Se adhiere a las cls. epiteliales en la porción terminal del ID. Las bacterias penetran en las células y emigran a la lámina propia de la región ileocecal. Se multiplican en los folículos linfoides provocando una hiperplasia e hipertrofia reticuloendotelial. Los PMN limitan la infección al tracto gastrointestinal. La respuesta inflamatoria provoca también la liberación de PGs. Estimula AMPc y secreción activa de líquido. DIARREA. Unión mediada por fimbrias Introduce después las proteínas de invasión (Sips o Ssps): Ondulaciones de memb Se protege de los ácidos del estómago y del pH Ácido del fagosoma por gen de tolerancia a ácidos Aguda pero autolimitada ( en niños y ancianos más grave) Sigo de enfermedad invasiva Poco frecuente S. typhi y S.paratyphi invaden el organismo a partir del tracto gastrointestinal y causan una enfermedad sistémica. Síntomas de la enfermedad: Todas las salmonella excepto S. typhi y S.paratyphi se encuentran tanto en los animales como en los seres humanos. Medios de Cultivo: O Agar SS, agar entérico de Hektoen, Agar Bismuto Sulfito, Agar Verde Brillante, Agar XLD, Agar Mc Conkey. O La mayoría de los laboratorios prefieren usar un medio selectivo y un medio diferencial. Campylobacter Son bacilos gram negativos curvos o en forma de “S”. Se sabe que causan enfermedad diarreica en animales, pero también son una de las causas más frecuentes en los seres humanos. Pero fue en 1972 que Dekyser y Butzler lo aislaron de sangre y heces de una mujer con enteritis hemorrágica febril. Es responsable de 400-500 millones/año de casos de infección a nivel mundial: • C. jejuni • C. coli La difusión de persona a persona por la vía fecal-oral es poco frecuente, al igual que la transmisión a partir de manipuladores de alimentos. La invasión y la bacteriemia son relativamente frecuentes, sobretodo en recién nacidos y adultos debilitados. FLAGELOS POLISACÁRIDO CAPSULAR TOXINA DISTENDIDA CITOLETAL CARACTERÍSTICAS Es un organismo frágil en el ambiente y requiere de condiciones especiales para su crecimiento. Crece en tensión parcial de oxígeno 2- 10%, y es de fácil adaptación frente al stress ambiental (nutrientes, °T, oxígeno) que se da en la trasmisión versatilidad genética, fenotípica y fisiológica. Los aa son su principal fuente de Carbono. Importante: C. jejuni puede presentarse en un estado viable pero no cultivable en condiciones extremas. Vibrio cholerae O Puede crecer en una variedad de medios sencillos. O ºT: 14-40º C. O V. cholerae es capaz de desarrollarse en ausencia de sal. O Tolera un amplio rango de pH (6.5-9) aunque es sensible a los ácidos gástricos. O Posee un único flagelo polar pero tiene diversos pilis. O El polisacárido O de su PC se emplea para dividir al género en serogrupos. Son más de 140 serogrupos de V. cholerae (O1- O140). O Los serogrupos O1 y O139 sintetizan la toxina del cólera asociados a epidemias. O El serogrupo O1 se subdivide a su vezen serotipos y biotipos. O Hay 2 biotipos: O Clásico y El Tor. O Hay 3 serotipos: O Inaba, Ogawa e Hikojima. O V. vulnificus y V.cholerae no O1 producen cápsulas acídico polisacáridasimportantes para las infecciones extendidas. O V. cholerae y V. parahaemolyticus poseen 2 cromosomas circulares. O En el género también se encuentran plásmidos que codifican la resistencia antimicrobiana. Serotipo/Ag A B C Inaba + + Ogawa + + Hikojima + + + Género Vibrio Otras especies V. parahaemolyticus, enfermedad diarreica asociada a alimentos V.vulnificus, infección de herida, septicemia V. alginolyticus, otitis externa, infección de heridas Vibrio cholerae Serotipo O:1 No O:1: otras serovariantes: O139 Vibrios no aglutinantes Vibrios no cólera Biotipos Serosubgrupos Tipos de fago Clásico El Tor Ogawa Inaba Hikojima V. Cholerae : FISIOLOGÍA Y ESTRUCTURA O Puede crecer en una variedad de medios sencillos. O ºT: 14-40º C. O V. cholerae es capaz de desarrollarse en ausencia de sal. O Tolera un amplio rango de pH (6.5-9) aunque es sensible a los ácidos gástricos. O Posee un único flagelo polar pero tiene diversos pilis. Toxina del cólera Enterotoxina accesoria del cólera Toxina de la zona occludens Pili coregulado por la toxina (Tcp) Sideróforos Neuraminidasa 2 tipos de pili: Factor de colonización accesorio (Acf) Factores que afectan el crecimiento: Temperatura Nutrientes Acidez Actividad del agua Su crecimiento se favorece por la °T (alta a moderada) y la salinidad (baja a moderada). PATOGENIA E INMUNIDAD Codifica los genes para las 2 subunidades de la toxina del cólera CTX ctx A ctxB Pili coregulado por la toxina tcp El locus del fago se integra al genoma (O1 y O139 muchas copias) Fago contiene otros genes: Gen ace: enterotoxina accesoria Gen zot: toxina de la zónula occludens Gen cep: factor de colonización MECANISMO DE ACCIÓN B se une a los gangliósidos GM1 de las células epiteliales del intestino delgado Se internaliza e interacciona con las proteínas G Estas proteínas controlan la adenil ciclasa ATP AMP cíclico Originando hipersecreción de agua y electrolitos. Pérdida de hasta 1L/h El AMPc causa la secreción activa de Na+, Cl-, K+, HCO3- y agua fuera de la célula. Receptores de la Toxina del cólera y dianas intracelulares de la toxina. Las bacterias no se eliminan en las diarreas • Pili • Proteínas quimiotácticas Ingestión de la Vibrio cholerae en gran número Sensible al ácido gástrico son necesarias dosis elevadas para provocar enfermedad a no ser que el paciente tenga aclorhidria o tome antiácidos. La colonización del intestino delgado depende de: la motilidad La producción de mucinasa La unión a receptores específicos Producción de toxina. Pérdida masiva de líquido y electrolitos (sin lesión de los enterocitos, sin sangre, ni leucocitos en las heces) EPIDEMIOLOGÍA Se encuentran en hábitats acuáticos con variedad de salinidad y son comunes en ambientes marinos. Crecen rápidamente en aguas con crustáceos quitinosos. También se pueden encontrar en agua dulce, donde pueden sobrevivir unas horas o hasta algunas semanas si se encuentra contaminada con materia orgánica y tiene pH entre 6 y 9. El cólera se propaga a través del agua y la comida contaminadas. Han ocurrido 7 grandes pandemias de cólera desde 1817. La séptima comenzó en Asia en 1961 hasta 1970 y 1980. En 1981, esta cepa se extendió hasta el Perú. En 1992 apareció otra cepa (O139) en la India y se extendió rápidamente por toda Asia, Europa y USA. Parece ser que la cepa O139 emergió de la cepa de la 7ma. Pandemia (O1 El Tor) a través de un rearreglo genético del AgO y genes capsulares. O La transmisión de persona a persona es poco frecuente se necesita un elevado inóculo (más de 108 microorganismos). O Las infecciones producidas por los otros vibrios son consecuencia del consumo de mariscos cocinados insuficientemente, o exposición a agua de mar contaminado. Reservorios de V. cholerae: CÓLERA COLONIZACIÓN ASINTOMÁTICA ENFERMEDAD DIARREICA LEVE O GRAVE MUERTE INGESTIÓN 2-3 DÍAS ENFERMEDAD PÉRDIDA DE LÍQUIDOS :“AGUA DE ARROZ” ACIDOSIS METABÓLICA (PÉRDIDA DE BICARBONATO) HIPOCALEMIA, SHOCK HIPOVOLÉMICO, ARRITMIAS CARDÍACAS, FALLA RENAL DETECCIÓN EN LABORATORIO: O Bacilos gram(-)curvados, pequeños. O Medio de transporte de Cary-Blair. O Crecen en A.Sangre, A. McConkey. O Agar selectivo: A. Tiosulfato Citrato sales Biliares Sacarosa (TCBS) O Crece en caldos enriquecidos pH 8.6 (APA) O Se establece el serotipo utilizando antisueros polivalentes Prueba del Cordón: COLONIAS GRANDES, LISAS, AMARILLAS DE CENTRO OPACO Y ALREDEDOR TRANSLÚCIDO. Antisuero o AcMo pueden usarse para identificar el grupo O1, así como el subgrupo Inaba (factores AC) y Ogawa (factores AB). Otro antisuero se usa para identificar el serotipo O139. Para serología las colonias deben provenir de un agar no selectivo. Shigella Produce la shigelosis o disentería bacilar que en su forma más grave se caracteriza por una infección invasiva de la mucosa del IG que produce inflamación y da lugar a la presencia de pus y sangre en las heces diarreicas. Los síntomas varían entre leves y graves: • S. sonnei: causa la mayor parte de las infecciones en el extremo leve del espectro. • S. flexneri o S. boydii: produce enfermedades más graves. • S. dysenteriae: Causante de los cuadros más serios (produce la toxina Shiga). Al igual que V.cholerae las shigelas son patógenos humanos sin reservorio animal, y además no se encuentran en el ambiente. Se trasmiten de • persona a persona por la vía fecal-oral • Alimentos y agua contaminada (con menos frecuencia) • La infección puede comenzar a partir de un pequeño inóculo ( 10-100 microorganismos ) Producen una enterotoxina cuyo papel en la patogenia es incierto ya que los mutantes no productores siguen causando enfermedad. Diarrea acuosa al inicio Con moco y sangre Toxina Shiga: Se unen a un glucolípido del anfitrión (GB3) Entra a la célula y escinde el ARNr 28S de la 60S Se altera la síntesis de proteínas Daños al epitelio intestinal, en algunos pacientes daño a las células endoteliales glomerulares causando insuficiencia renal. 1 3 2 Pruebas Diagnósticas de Laboratorio • Muestras Heces frescas, moco, frotis rectal para cultivos. • Examen microscópico de heces: gran número de leucocitos y eritrocitos. • Cultivo • Las muestras se siembran en estrías en A.Mc Conkey o A. EMB, y en medios selectivos como A. entérico Hecktoen o A. SS. Los cuales suprimen otras enterobacterias y gram positivos. Single Tube Screen (STS) CARACTERÍSTICAS CLÍNICAS DE LA DIARREA BACTERIANA PATÓGENO PERÍODO DE INCUBACIÓN DURACIÓN DIARREA VÓMITOS DOLOR CÓLICO ABDOMINAL FIEBRE Salmonella 6h-2 días 48h-7días ++ + - + Campylobacter 2-11 días 3 días a 3 semanas +++ - ++ ++ Shigella 1-4 días 2-3 días ++/+++ - + + V.Cholerae 2-3 días Hasta 7 días ++++ + - - V. parahaemolyticus 8h-2 días 3 días +/++ + + + Infecciones por: Salmonella Campylobacter Algunos tipos de E,coli Asociadas generalmente al consumo de alimentos Infecciones por: Vibrio cholerae Asociadas generalmente al consumo de agua Infecciones por: Shigella Asociadas generalmente al contacto directo fecal-oral Rotavirus Diferentes rotavirus infectan a las crías de muchos mamíferos, incluyendo al ser humano, gatos, perros, vacas, caballos, entre otros. Ocasionalmente los virus de una especie infectan a otra especie. Los viriones son estables a °T ambiente y resistentes a tratamientos con detergentes, pH extremos. Período de Incubación: 1-4 días Las células infectadasse destruyen pero no hay inflamación ni hemorragia. En las heces aparece un número grande de partículas víricas (1010 – 1011/g). Por razones desconocidas son frecuentes los síntomas respiratorios (tos, estornudo). Dosis: 10 partículas El virus infecta a las células de las puntas de las vellosidades del ID y se disemina. Liberación de partículas víricas a la luz. Las células infectadas se lesionan y pierden dejando cls. Inmaduras. Las células de las criptas repueblan las vellosidades. Se recupera el aspecto normal.
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