Tema 13: Bacilos gram negativos no fermentadores BGNNF

Departamento de Microbiología Curso 2013/2014

BGNNF

Género Pseudomonas Género Stenotrophomonas Género Acinetobacter Oportunistas Género Burkholderia Género Moraxella Género Alcaligenes Género Flavobacterium

Género Pseudomonas

Familia Pseudomonaceae. Genero más importante de los BGNNF. Patógenos vegetales (y humanos). Móviles: flagelos polares. Oxidasa +. Especie más relevante: P. aeruginosa.

P. aeruginosa: fisiología y estructura Bacilo Gram negativo. Aerobio estricto. (Capaz de usar nitrato en anaerobiosis) Oxida azúcares. Requerimientos nutricionales simples Móvil por flagelo polar. Oxidasa +.

Antígeno O (termoestable). Antígeno H (termolábil). Cápsula polisacárida (alginato). Pili.

Pseudomonas aeruginosa. Crece en todos los medios. Temperatura: 10ºC a 42ºC. Diferentes tipos de colonias: c. mucoides. Pigmentos: Piocianina: azul (producción de H2O2 y O2−. ) Piorrubina: rojo, marrón Pioverdina: amarillo verdoso fluorescente.(sideroforo) Olor dulzón (fruta madura).

P. aeruginosa: F. patogenicidad Efecto biológico

F. Virulencia Estructurales Capsula

Mucopolisacárido mucoide. Adhesina. Inhibe antibióticos (aminoglicósidos)

Pili

Adhesina

LPS

Endotoxina

Piocianina

Estimula respuesta inflamatoria, media daño tisular.

Toxinas y enzimas Exotoxina A y Exotoxina S

Inhibibe síntesis proteínas. Daño tisular

Citotoxina (leukocidina)

Ciotoxica para membranas eucarioticas (función leucocitos, daño microvascular pulmonar

Elastasa

Destrucción tejidos elastina

Proteasa alcalina

Destrucción tejidos. Inactivation INF y TNF-α

Phospholipasa C

Hemolisina termolabil; Daño tisular. Estimula R. inflamatoria

Rhamnolipido

Hemolisina termoestable; daña tejidos con lecitina, inhibe función ciliar

Resistencia antibióticos

Dificulta terapia

http://www.biologia.edu.ar/animaciones/temas/patogenos/secrIII.html

Sistema de secreción tipo III

http://www.biologia.edu.ar/animaciones/temas/patogenos/secrIII.html Hauser et al. NRM 2009

Fosfolipasa C Muy similar a la toxina alfa del Clostridium perfringens y Clostridium bifermentans, asociada a hemólisis y ruptura celular, y a la lecitinasa de la Listeria monocytogenes, que participa en la transmisión de una célula hospedadora a la otra rompiendo las vacuolas que rodean al microorganismo durante la transferencia. Esta le permite al microorganismo adquirir nutrientes del hospedador y diseminarse a partir del sitio local.

Rhamnolipido Glucolípido producido por Pseudomonas aureginosa que es una Hemolisina termoestable, daña tejidos con lecitina, inhibe función ciliar. Propiedades: Adopción de sustratos hidrofóbicos volviendo su superficie hidrófoba Propiedades antimicrobianas que le permite competir con otras bacterias en la fibrosis quística pulmonar. Virulencia: Capaces de matar a los leucocitos y macrófagos polimorfonucleares (PMN) e inhibir la fagocitosis. También intercalación de ramnolípidos en la membrana celular para formar poros que dan como resultado la lisis celular. Además permite el acceso de Fosfolipasa c a membranas celulares. Biofilm: Durante el desarrollo de la biopelícula, ramnolıpidos crean y mantienen canales para el agua y el flujo de oxígeno alrededor de la base de la biopelícula. Por otra parte, son importantes para la formación de estructura en las biopelículas.

Resistencia -

-

-

Pseudomonas aureginosa posee resistencia inherente a muchos antibióticos y puede mutar a cepas aun mas resistentes durante el tratamiento. La mutación de porinas constituye el principal mecanismo de resistencia, con el fin de restringir el flujo al interior de la célula. Síntesis de B-lactamasas, que inactivan penicilinas, cefalosporinas, carbapenémicos y monobactámicos También resistencia por bombas de expulsión. Resistencia aumentable a través de adquisición horizontal. Hipermutación: Tasa de mutación espontánea aumentada debido al mecanismo de reparación. La hipermutación les confiere adaptabilidad pues las mutaciones no solo afectan a la resistencia, sino también a la virulencia, con el deterioro de la función pulmonar en fibrosis quística, la persistencia, el crecimiento, la formación de biofilms, pigmentos, etc…

Biofilms y células persistentes Biofilms: Tolerancia a los antimicrobianos y protección frente a fagocitosis. Los biofilms están asociados a la naturaleza crónica de infecciones como las de pulmones de pacientes con fibrosis quística. Una vez que los bronquios han sido colonizados, el microorganismo permanece. La característica más notable es la presencia de cepas con mutaciones en genes reguladores cuyo resultado final es la producción excesiva de polímero de alginato y las secreciones viscosas de la fibrosis quisticas facilitan la expresión de estos mutantes y la formación de la biopelicula que hacen que la eliminación por descamación del epitelio sea retardada.

La biopelícula no presenta una generalizada resistencia antibiótica. Estudios señalan que posiblemente existe una subpoblación dentro de la biopelícula que forma un altamente protegido estado. Esta población recibe el nombre de células persistentes, que son producidas debido a la alta resistencia que presentan las biopelículas. Por tanto, Células persistentes son variantes fenotípicas temporales de células normales que muestran tolerancia a los antibióticos pero sin mecanismos de resistencia, sino por su estado metabólico.

P. aeruginosa: F. predisponentes huesped 1. 2. 3. 4. 5.

Tratamientos antimicrobianos previos Inmunosupresión primaria o inducida Instrumentalización: catéteres, sondas... Enfermedades malignas: hematológicas... Grandes quemados y politraumatizados Pseudomonas aeruginosa es un patógeno nosocomial importante, que aprovecha situaciones de inmunodepresión. Por tanto son oportunistas, por eso infecciones asociadas a respiradores por ejemplo. El microorganismo requiere una alteración en la defensa primaria, como una herida, o una vía para esquivarlas como una solución contaminada o sonda endotraqueal para iniciar la infección.

Inmunodepresión La inmunosupresión es la inhibición de uno o más componentes del sistema inmunitario que puede producirse como resultado de una enfermedad subyacente o de forma intencional mediante el uso de medicamentos, los inmunosupresores, u otros tratamientos, como radiación o cirugía con el propósito de prevenir o tratar el rechazo de un trasplante o una enfermedad autoinmune. Cuando el sistema inmune de una persona está debilitado por una u otra causa, se dice que está inmunodeprimida. Causas poco específicos: los inmunosupresores inhiben no sólo la respuesta concreta que se desea bloquear, sino que producen una reducción general de la respuesta inmune y las enfermedades también. Por esta razón, los pacientes inmunodeprimidos son susceptibles a las infecciones

P. aeruginosa: c. clínicos

Cuadro

Características

ITU

Sondas urinarias

Bacteriemias

Hematológicos o quemados

Endocarditis

Drogadictos

Infecciones respiratorias

FQ. Ventilación asistida

Infecciones oculares

Queratitis, Uveítis, endoftalmitis

Infecciones ORL

Otitis externa...

Infecciones cutáneas

Foliculitis, inf. heridas

Infecciones osteoarticulares

Hematógenas o contigüidad Osteocondritis pie (deporte)

P. aeruginosa: c. clínicos

P. aeruginosa: c. clínicos

Fibrosis Quística

Folkesson et al, NRM 2012

P. aeruginosa: epidemiología y profilaxis 1.

• • • 2.

• • 3. 1.

2.

3.

Fuentes: Agua, vegetación, suelo. Humanos: 5-9% de nuevos ingresos. Reservorios hospitalarios: desinfectantes, soluciones estériles, respiradores.... Transmisión: Persona a persona. Líquidos contaminados. Receptores: patógeno oportunista.

Fuentes: Medidas de aislamiento (sólo multiR). Asepsia rigurosa. Esterilidad de soluciones y aparatos. Política de antibióticos Transmisión: Lavado de manos.... Receptores: Aislamiento de susceptibles. Vacunas????

P. aeruginosa: tratamiento

Betalactámicos: ceftazidima, cefepime, piperacilina, carbapenémicos. Fluoroquinolonas: ciprofloxacino. Aminoglucósidos. Polimixinas: colistina.

Acinetobacter baumannii Familia Moraxellaceae. Cocobacilos Gram negativos. Oxidasa negativo. Inmóviles. Ampliamente distribuido en la naturaleza. Patógeno nosocomial oportunista.

Acinetobacter baumannii Bacteriemia. Neumonía. Otras infecciones respiratorias. Meningitis postquirúrgica. Infección urinaria. Infección quirúrgica. Otras.

Acinetobacter baumannii Relevancia reciente 89% de 28 hospitales españoles (2001) UCI

factores de riesgo para A. baumannii

Importante causante de mortalidad y morbilidad Tratamiento

imipenem

Acinetobacter baumannii

Evolución infecciones y bacteriemias por A. baumannii

Género Stenotrophomonas Taxonomía molecular del género no muy bien conocida Posee desde especies comunes del suelo (S. nitritireducens) hasta patógenos oportunistas humanos (S. maltophilia) S. maltophilia más frecuente.

S. maltophilia Bacilo aerobio móvil. Múltiples flagelos. DNAasa positivo. Oxidasa negativo. Ubicua. Encontrada en muchos ambientes acuáticos.

PATOGENICIDAD Patógeno poco común en humanos. Nosocomial: coloniza fluidos usados en clínica (también secreciones del huésped) Pocos mecanismos de patogenicidad: baja virulencia, generalmente colonización en lugar de infección. Incidencia en pacientes inmunodeprimidos (por ejemplo, con fibrosis quística: coloniza aparato respiratorio). Muy resistente a los antimicrobianos (a aminoglucósidos y a muchos beta-lactámicos, incluso han desarrollado carbapenemasas) Tratamiento con cotrimoxazol.

Genero Burkholderia Antes Pseudomonas. Bacilos aerobios móviles (flagelos) B.mallei no móvil Distribuida en agua y suelo. Oxidasa y catalasa positivos.

Infecciones pulmonares Infecciones granulomatosas I. oportunistas: ITU, bacteriemias

Mesófilos no esporulados

B. cepacia complex B. pseudomallei. B. mallei.

Melioidosis. Infección cutánea, sepsis, I. pulmonar.

Muermo (caballos).

Otros BGNNF Género Moraxella Género Alcaligenes Género Flavobacterium Al igual que en los otros géneros, estos son bacilos gramnegativos no fermentadores, catalasa y oxidasa positivos, muy resistentes y patógenos oportunistas, encontrados en ambientes húmedos y suelo.