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EI12: Bacterias Intestinales: Familia de enterobacterias
Martes 1 de setiembre de 2015
13:45 – 15:00
Dr. Chinchilla
Generalidades
Es uno de los grupos más grandes de bacterias, muchos ellos son flora normal del TGI y pese a que hay
una gran cantidad de ellas estas no causan patologías. Muchas de estas bacterias son bacilos gram negativos,1 se
van a asociar a infecciones del tracto urinario y va a haber un número limitado de agentes etiológicos que
provoquen diarrea.
Esta es una bacteria gram negativa que va a tener una membrana interna, un espacio periplasmático y una
membrana externa, en esta membrana externa vamos a tener lipopolisacáridos (LPS) que es el que va a
ocasionar la patología a nivel intrahospitalario y es el que va a condicionar si se usa o no un antibiótico. El LPS va
a estar conformado por un lípido A, por una región central o corta y por un antígeno O, este antígeno suele
utilizarse para identificar bacterias. Por ejemplo la Salmonella que solo tiene una especie pero tiene muchas
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El dr dice que los microbiólogos y los médicos trabajan de diferente manera pero lo importante es saber interpretar de
manera correcta los resultados de las pruebas de laboratorio que ellos realizan para poder atender al paciente y saber que
antibiótico o que tratamiento es correcto para cada microorganismo.
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variantes (conocidas como serotipo) que se deben gracias a la variación del antígeno O, debido a esto es muy
difícil crear una vacuna contra esta bacteria porque varia el antígeno rápidamente. Es importante saber que las
bacterias gram negativas son las que pueden causar un choque endotóxico.
Géneros y Especies
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Citrobacter
Edwardsiella
Enterobacter
Escherichia coli
Hafnia alvei
Klebsiella
Morganella
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Proteus
Providencia
Salmonella
Serratia
Shigella
Yersinia
*Excepción: Yersinia Pestis
**Las que están marcadas siempre son patógenas no forman parte de la flora intestinal normal. Excepto la E.
coli que puede o no estar causando patología.
Para que se desarrolle sintomatología debe haber un desequilibrio entre los factores del agente (la flora
bacteriana intestinal, conformada por 1011 bacterias anaerobias y enterobacterias) y la respuesta del hospedero
(bacteriocinas2, inmunidad natural, inmunidad específica y factores del huésped). Es una competencia que se da
todos los días, por eso es que las placas de Peyer siempre están desarrolladas, sin necesidad de que haya
síntomas.
Como factores de vamos a tener el antígeno O en la superficie
del LPS, también va a estar presente el antígeno K que se va a
encontrar en la cápsula, la cual va a ser una estructura muy
resistente, debido a la presencia de esta cápsula la fagocitosis
de los microorganismos por las macrófagos no se va a poder
completar, este es el mecanismo que provoca que un
laboratorio reporte que una bacteria es sensible a un
antibiótico con una concentración mínima inhibitoria (MIC),
pero cuando se utiliza este antibiótico no se cura el paciente.
Vamos tener el antígeno H que se refiere al componente
proteico de los fagelos móviles.
Aquí se observa una Klebsiella tinción de Gram
negativos, el halo no teñido alrededor de las
bacterias es la capsula
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Las bacteriocinas son proteínas que atacan bacterias, les hacen poros a las membranas y las bacterias estallan, ya que
tienen una presión osmótica muy grande en su interior, y al romper las membranas la bacteria no logra mantener su
homeostasis y muere.
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Vamos a tener el efecto de las endotoxinas liberadas por las bacterias Gram negativas, que van a actuar
por diferentes mecanismos que van a terminar desencadenando una shock y la coagulación intravascular
diseminada. Es importante entonces saber reconocer estos síntomas y buscar un posible foco infeccioso que los
pueda estar causando, porque a veces puede ser muy sencillo porque el paciente llega con una herida rota e
infectada visiblemente pero en ocasiones podemos encontrar pacientes que van a llegar chocados sin podes
comunicarse y sin lesiones visibles que pueden dificultar el diagnóstico. Los diagnósticos diferenciales pueden
ser una hemorragia interna o una hipoglicemia severa.
Otro factor de patogenicidad va a ser el pili que son apéndices finos y cortos, estos pilis van a estar
formados por pilinas y adhesinas, y se pueden encontrar de dos tipos las pilosidades ordinarias que funcionan
para la adherencia a células uroepiteliales y las pilosidades sexuales que funcionan para el intercambio de
material genético entre células (se asocia a la resistencia a antibióticos). Vamos a tener también citotoxinas
como las citolisinas que van a destruir células provocando un gran infiltrado inflamatorio
Crecimiento y metabolismo
Para realizar los crecimientos de colonias bacterianas para poder identificar las mismas, se van a utilizar
medios de crecimiento que le van a aportar a la bacteria carbono y una fuente de proteína, la fuente de carbono
va a servir para identificar el tipo de carbohidrato consume la bacteria. Se utilizan 2 medios que son el agar
MacConkey y el agar Salmonella Shigella, estos 2 agares con ayuda de la lactosa (que es el carbohidrato que se le
agrega) va a permitir diferencias que tipo de bacteria es. El Primero sirve para el crecimiento de casi todo tipo de
Gram negativos y el segundo funciona para diferenciar solo entre esas dos bacterias pero de una manera más
rápida. Los medios van a crecer tanto bacterias aerobias como anaerobias (aquí se hace de manera aerobia).
Durante este proceso también van a fermentar glucosa, reducir nitratos a nitritos y si van a ser negativos a la
oxidasa.
Clasificación
Todas estas características lo que van a permitir es la clasificación de las bacterias, se utiliza para esto los
patrones de fermentación de carbohidratos y el desdoblamiento de aminoácidos. Y se van a utilizar los
antígenos como el O, K, y el H para clasificar los diferentes serotipos de cada especie de bacterias.
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Toxinas
Vamos a tener los LPS que son propios de las bacterias Gram negativo pero vamos a tener también otras
toxinas proteicas que pueden lesionar las membranas celulares del organismo hospedero o inhibir la síntesis
proteica o alguna de sus vías metabólicas. Estas toxinas tienen como resultado la muerte celular o provocar
trastornos fisiológicos. Por ejemplo el Vibrio que a través de sus toxinas van a provocar la salida de fluidos que
va a provocar la diarrea en el huésped, la toxina del Vibrio lo que provoca es un aumento de la concentración de
GTP que este utiliza para el metabolismo pero como efecto secundario va a provocar la diarrea.
Epidemiologia
La mayor parte son colonizadoras del tubo digestivo distal del hombre y animales, van a sobrevivir en la
naturaleza con fuentes de agua y energéticas mínimas. Se pueden ubicar en colon, vías genitales femeninas y
transitoriamente en piel, suelen utilizarse debido a su ubicación normal como indicador de contaminación fetal,
por eso si hay presencia de por ejemplo E. coli indica que hay presencia de heces en la muestra que se está
analizando.
Es raro encontrar estas bacterias en vías respiratorias excepto si uno se encuentra en un entorno
hospitalario, por ejemplo un paciente entubado, normalmente en la vía aérea va a haber una flora normal Gram
positiva pero esto cambia en un paciente entubado y se predispone a tener infecciones, debido a esto no es
recomendable tener a un paciente entubado mucho tiempo.
Patogénesis
Va a haber infecciones oportunistas que ocurren cuando las bacterias logran acceder a los sitios
estériles, el prototipo de éstas son las ITU’s donde las bacterias llegan a la vejiga e inclusive pueden ascender
para producir una pielonefritis.
Las infecciones intestinales como ya vimos van a ser causadas por Salmonella, Shigella, Yersinia
enterocolitica y algunas cepas de E. coli. Y se van a presentar con diferentes signos clínicos pero generalmente
vamos a tener disentería que es una diarrea acuosa acompañada de sangre, podemos ver una diarrea acuosa
que es causada generalmente por la enterotoxina y algunas como la Salmonella thyphi que provoca una fiebre
entérica o tifoidea. Dependiendo del tipo de diarrea que presente el paciente se puede tener una idea de la
bacteria que está afectando al paciente porque para realizar el diagnóstico de laboratorio se necesita un mínimo
de 48 horas (24 de cultivo y 24 de diagnóstico), esto permite realizar un tratamiento temprano dependiendo del
tipo de manifestación. Siempre se debe recoger la muestra antes de utilizar el antibiótico ya que si se toma la
muestra después de su aplicación este puede inhibir el crecimiento de los microorganismos.
Inmunidad
El anticuerpo contra el LPS central ofrece cierto grado de protección contra endotoxinas de los Gram
negativos, pero este no es muy amplio debido a la gran cantidad de factores de patogenicidad y factores de
virulencia de esta familia y la inmunidad contra las infecciones intestinales es de corta duración.
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Manifestaciones clínicas
Como manifestaciones en infecciones del tracto Urinario podemos encontrar:
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Disuria
Micción frecuente
Fiebre (producida por C. de Kupffer por IL-1 y TNF)
Dolor en flancos (pielonefritis)
Enfermedad diarreica aguda
Es la segunda mayor causa de muertes de niños menores de 5 años, produciendo 760000 muertes por
año a menores de 5 años, se presenta como 3 o más deposiciones al día, con consistencia liquida o semisólida,
dolor abdominal, fiebre y vómitos. Es importante poder diferenciar estos síntomas de algunas otras etiologías
que puedan provocar síntomas similares como puede ser un simple cambio en la alimentación. Se puede
presentar de 3 diferentes maneras: diarrea acuosa aguda, disentería o diarrea persistente (dura más de 14 días).
Puede presentar diferentes complicaciones la más grave siendo la deshidratación severa que puede
producir debido a la diarrea y vómitos. Va a haber 3 grados de deshidratación:


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Incipiente: Que no presenta signos o síntomas claros
Moderada: Presenta sed, comportamiento irritable o inquieto, perdida de elasticidad de la piel y ojos
hundidos
Severa o grave: Presenta un agravamiento de los síntomas y puede llegar a choque, pérdida de
conocimiento, falta de diuresis, extremidades frías y húmedas, pulso rápido y débil, tensión arterial baja
o no detectable y palidez
La deshidratación en estos pacientes es lo primero que debe ser tratado antes de iniciar cualquier otro
tratamiento.
Diagnóstico
Generalmente se utilizan medios de cultivo habituales y se utilizan medios especiales para identificar
especies, por ejemplo E. coli y Klebsiella fermentan lactosa y debido a esto se van a observar colonias rosadas y
Shigella y Salmonella no fermentan lactosa. Para Salmonella y Shiegella se usan medios especiales para ser
aislados en heces. También se pueden utilizar inmunodiagnósticas, de ac. Nucleico y PCR para E.coli en HNN.
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Vamos a tener la muestra de heces en la imagen se observa una
diferencia de consistencia en las heces, en verdad no se puede saber si las heces
aunque sean de una consistencia más sólida van a resultar negativas pero lo ideal
es solo mandar muestras de heces de consistencia acuosa, además las heces
sólidas suelen dar falsos positivos.
Después de tomar la muestra se utiliza el medio de cultivo para el
crecimiento.
 Agar MacConkey: Klebsiella, enterobacter, ciclobacter y E. coli
 Agar SDS: Medio selectivo para Vibrio. En CR no se utiliza porque no hay
cólera.
 Agar Salmonella Shigella: Permite diferencias Salmonella y Shigella. La
Salmonella se vuelve color negro y Shigella color rojo.
Después de sembrar la muestra hay que esperar 24 horas para que haya un
crecimiento bacteriano. Luego queda a criterio del microbiólogo escoger la
colonia que va a utilizar para analizar, porque por ejemplo en una placa que se
encuentre E. coli puede haber una colonia patógena y una colonia no patógena.
Después de tomar la muestra de las bacterias de utiliza un equipo
llamado VITEKS que es el que analiza que tipo de bacteria es y a que antibiótico
es sensible la bacteria. Este proceso toma otras 24 horas.
El VITEKS va a dar el resultado así mostrando a que antibiótico es resistente la muestra (aparece con
una R) y a que antibiótico es sensible (aparece con una S), además de esto va a mostrar la MIC que es la
concentración mínima a la cual queda inhibida la reproducción de la bacteria. Esto es lo que reportan los
microbiólogos.
La idea es usar la información obtenida a partir de esto para tratar al paciente por ejemplo para esta
bacteria no utiliza Ampicilina o Cefalotina debido a que muestra que es resistente, en cambio usar un
Meropenem que muestra que es sensible y necesita una baja MIC.
Hay que saber utilizar los antibióticos pero también saber cómo utilizarlos en el contexto de cada
paciente por ejemplo si un paciente necesita un tratamiento por una encefalitis bacteriana conocer cuál es el
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mejor antibiótico de los disponibles para tratarlo que atraviese la barrera hematoencefálica o si es una ITU saber
cuál es el que se va a excretar más en orina para poder tratar de mejor manera al paciente. Es importante
también no utilizar antibióticos a los que la bacteria sea resistente debido a que hacer eso puede actuar como
un inductor provocando en la bacteria la evolución de un mecanismo que puede ser transmisible creando una
cepa de bacterias antibiótico resistentes.
Escherichia coli
Bacteria inocua del tracto gastrointestinal pero va a tener variantes que van a ser patógenas que van a
provocar enfermedades diarreicas y extraintestinales en varios lugares como tracto urinario, septicemia o en el
SNC. Es una bacteria Gram negativa que es oxidasa negativa y
puede ser aerobia y anaerobia y crece a 37°C.
Esta es la epidemiologia de muertes producidas por
diarrea en niños menores de 5 años en todo el mundo y aunque
debería ser prevenible todavía se presentan muertes aquí en CR.
Como vimos es una bacteria que es flora normal del TGI
entonces si se encuentra alguno de los cultivos hay que saber si
es un serotipo de la bacteria que es patógeno o no, por lo cual
existen técnicas que se utilizan para poder discernir esto. Se puede utilizar el fenotipeo mediante anticuerpos
anti O y anti H y se distinguen algunos serotipos patógenos como E. coliO157:H7 (causa el Sindrome urémico
hemolítico), E. coliO174, E. coliH53. Pero el problema con el serotipeo es que es muy caro, difícil de hacer y no
da resultados de manera rápida por lo que no se utiliza mucho. También se puede utilizar la electroforesis del
campo pulsado (PFGE) que es el “Gold Standard” para saber si es patógena o no, pero igual que el otro suele ser
muy laborioso y en los laboratorios no se suele tener tanto tiempo para practicarlo. Existe el método de
Multilocus sequence typing (MLST) que es el método más común para clasificar cepas de E. coli que son
patógenas, esta técnica utiliza los genes de Housekeeping o genes esenciales.
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Al fnal esto es lo que nos van dar, una clasificación de los diferentes patotipos de la E. coli. Y con esto
reconocer que tipo que E. coli está provocando la patología por ejemplo si es un niño de 2 años con diarrea una
piensa en una E. coli enteropatogenica debido a que esta es la que afecta a niños menores de 3 años
produciendo una diarrea. La idea de esto es correlacionar la patología que presenta con el paciente para poder
tener una mejor estimación de cuál puede ser el tipo de E. coli causando la patología.
**El dr le da bastante importancia al cuadro entonces hay que conocer que patología causa cada uno de
los diferentes serotipos, en que parte del cuerpo y como tratarla.
Transmisión
Este esquema muestra como los diferentes tipos de E. coli se trasmiten a los seres humanos, muchos de
ellos se trasmiten por el mecanismo oral-fecal, debido a esto las medidas de higiene como el lavado de manos
puede prevenir todo el ciclo.
Hay algunas de sepas que como se puede ver tiene transmisión secundaria esto significa que el mismo paciente
se autoinocula.
Patogenesis
E. coli entero patógena y E. coli productora de enterotoxina (EPEC y STEC)

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Son patógenos extracelulares que se añaden al epitelio intestinal y van a provocar una desaparición de
las vellosidades
Provocan lesiones por adherencia
EPEC puede formar microcolonias
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E. coli toxigénica (ETEC)
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Factores de colonización: para adherirse a célula
Una vez adherida al céñula libera la toxina que es la que causa el cuadro clínico
E. coli entero agregativa (EAEC)
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Forma biofilms (capas de bacterias que protegen a las bacterias en capas más internas de daños) en la
mucosa
E. coli agregativa difusa (DAEC)
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Se dispersa por la superficie de las células intestinales
Patrón de adherencia difusa
E. coli adherente invasiva (IAEC)
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Coloniza mucosa intestinal de pacientes con enfermedad de Crohn
Capaz de invadir y replicarse en macrófagos
Pili tipo I lo utiliza para la adhesión
Utiliza las fimbrias para la invasión
E. coli invasiva (similar a la Shigella) (EIEC)
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Patógenos intracelulares que penetran el epitelio a través de células M, llegan a submucosa, escapan de
los macrófagos submucosos por inducción de muerte celular, invaden la pared basolateral de los
colonocitos y producen una diseminación lateral.
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Esto es un resumen de lo que se debe hacer con los pacientes. Primero se exima al paciente, se le toma una
muestra y se manda al laboratorio (antes de usar antibióticos). En el laboratorio se va a hacer el crecimiento de
la muestra en diferentes medios, el análisis genético y el serotipeo para saber qué tipo de bacteria es. En el
último cuadro se muestran varias técnicas en desarrollo que se podrían utilizar y que tomen menos tiempo que
las técnicas actuales, como el MALDI-TOF que permite identificar en 4 horas que tipo de bacteria es la que se
encuentra en la muestra.
Tratamiento
EPEC
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Altamente susceptible
Se recomienda hidratación
Puede ser autolimitante
E. coli Entero hemorrágica (EHEC)

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Resistente a cefazoline
Se recomienda el ciprofloxacina
ETEC




Generalmente autolimitante
Resistente a ampicilina, cefazoline y ceftriaxone
Se puede tratar con loperamida (no es un antibiótico)
Antibióticos como fluoroquinolonas, azitromicinay rifamixinapuede disminuir la duración de la infección
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EIEC/Shigella
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Terapia de rehidratación
Azitromicina, Ceftriaxoney ciprofloxacina
En manifestaciones clínicas leves no se requiere la terapia antibiótica
Se continúan esfuerzos por desarrollar vacuna
EAEC


Ciprofloxacinay otras fluoroquinolonas
Existencia de cepas con alta resistencia a los antibióticos
DAEC


Solo se recomienda la rehidratación
70 % de cepas son resistentes a múltiples antibióticos
AIEC


Se usan antibióticos para el tratamiento
Se está promoviendo el uso de medicamentos que bloqueen la unión del pilitipo 1 con el receptor
CAECAM6, inhibiendo la colonización
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