Las enterobacterias son microorganismos ubicuos, se encuentran en el suelo, el agua y la vegetación y son parte de la flora intestinal normal
E. coli es el miembro más frecuente e importante del género Escherichia, asociado a enfermedades como gastroenteritis, infecciones del tracto urinario, meningitis y sepsis
Las cepas de E. coli poseen factores de virulencia especializados clasificados en adhesinas y exotoxinas
Enfermedades asociadas a ciertas especies de enterobacterias
Salmonella serotipo Typhi, Shigella sp. e Yersinia pestis se asocian a enfermedad en el ser humano
E. coli, K. pneumoniae, P. mirabilis forman parte de la microflora comensal
Grupos de antígenos utilizados en la clasificación epidemiológica de las enterobacterias
Polisacáridos O somáticos
Antígenos K de la cápsula
Proteínas H de los flagelos
Características de la familia Enterobacteriaceae
Bacilos Gram negativos
Anaerobios facultativos
Resistentes a sales biliares
La familia Enterobacteriaceae es el grupo más grande y heterogéneo de bacilos gramnegativos con importancia clínica
Algunas cepas de E. coli son capaces de producir enfermedad y algunos serotipos se asocian a una mayor virulencia, como E. coli O157
Las enterobacterias producen una gran variedad de enfermedades en el ser humano, incluyendo más del 70% de las infecciones del tracto urinario y muchas infecciones intestinales
La ausencia de actividad de citocromo oxidasa es una característica importante y se utiliza para diferenciar de otros bacilos gramnegativos
La enfermedad causada por E. coli enterotoxigénica (ECET) se produce principalmente en los países en vías de desarrollo (650 millones/año)
Enterotoxinas sintetizadas por ECET
Toxinas termolábiles (LT-I, LT-II)
Toxinas termoestables (STa, STb)
Diarrea secretora causada por ECET
1. Se produce tras un período de incubación de 1-2 días y persiste durante un promedio de 3-5 días
2. Los síntomas consisten en diarrea acuosa con dolores cólicos abdominales, náuseas y vómitos en menor frecuencia, sin cambios histológicos ni inflamación en la mucosa intestinal
Factores de virulencia especializados en cepas de E. coli
Adhesinas
Exotoxinas
Formación de microcolonias en la superficie de las células epiteliales por E. coli enteropatógena (ECEP)
Agregación inicial determina la formación de microcolonias en la superficie de las células epiteliales (BFP, del inglés bundle-forming pili)
Algunas cepas son capaces de producir enfermedad y algunos serotipos se asocian a una mayor virulencia (p. ej., E. coli O157 es la más frecuente)
Las infecciones por ECET se adquieren normalmente por el consumo de agua o alimentos contaminados por heces, no hay transmisión directa entre personas
LT-II no se asocia a enfermedad en el ser humano
LT-I es funcional y estructuralmente semejante a la toxina del cólera
E. coli enteroagregativa (ECEA)
La E. coli enteroagregativa (ECEA) está implicada en una diarrea acuosa y con deshidratación en niños de los países en vías de desarrollo
Esta es una de las pocas bacterias asociadas a diarrea crónica y retraso del crecimiento en niños que se caracterizan por su autoaglutinación
La autoaglutinación está dispuesta en ‘pilas de ladrillos’ y mediada por fimbrias de adherencia agregantes I (AAF1; adhesinas parecidas a BFP)
Tras la adherencia de ECEA sobre el intestino se estimula la secreción de moco, lo que condiciona la formación de una biopelícula gruesa
Esta película protege a las bacterias agregadas frente a los antibióticos y las células fagocíticas, en que se asocian dos grupos de toxinas
La toxina termoestable enteroagregante está relacionada con la toxina termoestable de ECET y una toxina codificada por plásmido
E. coli enterohemorrágica (ECEH)
La E. coli enterohemorrágica causa con mayor frecuencia enfermedad en los países desarrollados (73.000 infecciones y 60 muertes al año en EEUU)
La enfermedad es frecuente en niños hasta 5 años, la ingesta de menos de 100 bacterias causa enfermedad y la transmisión de persona a persona
La infección se explica por el consumo de ternera poco cocinada, agua, leche no pasteurizada o zumos de fruta y verduras crudas (espinacas)
E. coli enteropatógena (ECEP)
Infección
Adhesión bacteriana a las células epiteliales del intestino con destrucción de las microvellosidades
E. coli enteropatógena (ECEP)
La agregación inicial determina la formación de microcolonias en la superficie de las células epiteliales (BFP, del inglés bundle-forming pili)
Los estadios posteriores del anclaje son regulados por genes codificados en el islote de patogenicidad «locus de borramiento de los enterocitos»
El receptor de la intimina translocada (Tir) se inserta en la membrana epitelial y actúa como receptor de una adhesina bacteriana, la intimina
La unión de la intimina con Tir determina la polimerización de la actina y la acumulación de elementos del citoesqueleto en las bacterias ancladas
Esto lleva a la pérdida de la integridad de la superficie celular y muerte de la célula
Un grupo de genes bacterianos transportados en un plásmido median en la invasión del epitelio del colon por E. coli enteroinvasiva
La enfermedad por ECEH va desde una diarrea leve no complicada hasta colitis hemorrágica con dolor abdominal grave y diarrea sanguinolenta
73.000 infecciones y 60 muertes al año en EEUU por E. coli enterohemorrágica (ECEH)
Las cepas de E. coli enteroinvasiva pueden invadir y destruir el epitelio del colon, produciendo una enfermedad que se caracteriza por una diarrea acuosa
El síndrome hemolítico urémico (SHU) es una complicación de la ECEH que afecta a una proporción entre el 5% y el 10% de los niños menores de 10 años
La enfermedad por ECEH es frecuente en niños hasta 5 años, causada por la ingesta de menos de 100 bacterias y la transmisión de persona a persona
El SHU se asocia principalmente a la producción de Stx-2, que destruye las células endoteliales del glomérulo, induciendo insuficiencia renal aguda
Las toxinas Stx-1 y Stx-2 se adquieren a partir de bacteriófagos lisogénicos y poseen una subunidad A y cinco subunidades B
La infección por ECEH se explica por el consumo de ternera poco cocinada, agua, leche no pasteurizada o zumos de fruta y verduras crudas (espinacas)
Las cepas de E. coli enteroinvasiva son infrecuentes en países desarrollados y en vías de desarrollo, asociadas a serotipos O124, O143 y O164
La cepa más frecuente de ECEH es el serotipo O157:H7, asociada con la toxina Shiga (Stx-1 y/o Stx-2)
E. coli enteroinvasiva (ECEI)
1. Las bacterias lisan después las vacuolas fagocíticas y se replican en el citoplasma de la célula
2. El movimiento en el citoplasma y en las células epiteliales adyacentes está regulado por la formación de colas de actina (similar a Listeria)
3. Este proceso de destrucción de las células epiteliales con infiltración inflamatoria puede dar lugar a una ulceración colónica
Unión e invasión de células M de las placas de Peyer
Las Shigella sp. son incapaces de unirse a las células diferenciadas y se unen en primer lugar e invaden a las células M de las placas de Peyer
Especies de Shigella
S. dysenteriae
S. flexneri
S. boydii
S. sonnei
Shigella causa la enfermedad al invadir y replicarse en las células que tapizan el colon
Forma disentérica
Se inicia con fiebre, espasmos abdominales y con sangre y leucocitos en las heces