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Capítulo seis : INFECCIONES POR ENTEROBACTERIAS: Géneros Escherichia, Klebsiella y Proteus. M.Sc Jaime Salazar Zuloeta

 La familia Enterobacteriaceae consiste en un grupo grande y heterogéneo de bacilos y cocobacilos gramnegativos que residen de manera natural en el tubo digestivo, aunque también se les puede ubicar en el suelo, vegetación y agua. También es importante señalar que, en los seres humanos, algunas enterobacterias pueden colonizar el tracto respiratorio superior y la piel (sobre todo en la región perianal). Microbiológicamente, son bacterias anaerobias facultativas, no formadoras de esporas, fermentadoras de glucosa, citocromo-oxidasa negativas, generalmente reducen nitratos a nitritos, producen catalasa y la mayoría de ellas son móviles ya que poseen flagelos peritricos.  Concepto clave: Las enterobacterias siguen siendo los microorganismos más frecuentes aislados de muestras clínicas, tanto en las unidades de hospitalización común así como en las de Terapia Crítica, siendo siempre Escherichia el género más frecuente.  Para tener una idea, suponiendo que sospechemos presencia de enterobacterias en una muestra de orina de un paciente con diabetes mellitus, pues bien, entonces podremos observarlas usando la Tinción de Gram mediante la cual es posible que veamos bacilos o cocobacilos gramnegativos (color rosado) de 0,5 de ancho y 2 micras de largo, sin embargo debe quedar claro que solamente mediante pruebas bioquímicas podremos determinar de manera definitiva el género causante del proceso infeccioso.  Esta familia comprende al menos 30 géneros pero tienen relevancia clínica, los siguientes: Escherichia, Klebsiella, Salmonella, Enterobacter, Citrobacter, Serratia. Hafnia,

Yersinia, Proteus, Providencia, Morganella, Plesiomonas, Edwarsiella, Ewingella.

Shiguella,

 Las enterobacterias, desde tiempos inmemoriales, han tenido que aprender a adaptarse al medio ambiente hostil y, en tal sentido, desarrollaron o adquirieron genes que les ayudan a tolerar cambios en la temperatura, ausencia de alimento, sequedad, y también han adquirido, como veremos luego, genes que les permiten resistir a la acción de los antibióticos, al extremo que algunas ya vienen desde su nacimiento completamente resistentes a los antimicrobianos más poderosos que tenemos hoy en día. Por lo tanto, ha cobrado relevancia clínica y epidemiológica el surgimiento de cepas resistentes a diversidad de moléculas usadas para el tratamiento de infecciones severas y potencialmente mortales siendo la situación más compleja aquella que se refiere a las cepas productoras de Betalactamasas de espectro extendido (BLEE). Peor aún, ahora tenemos a la vista infecciones producidas por enterobacterias productoras de carbapenemasas (enzimas capaces de destruir antibióticos carbapenémicos como imipenem, meropenem o ertapenem, considerados como antibióticos de amplio espectro y, en teoría, capaces de destruir a la mayor parte de bacterias patógenas); por todo lo anterior, quedan muy pocas opciones de tratamiento y echar mano de moléculas como colistina, tigeciclina o tener que decidir por combinaciones de antibióticos, pero lo peor de todo es que, aun ofreciendo variedad de estrategias antibacterianas, la mortalidad sigue siendo muy alta, en especial en aquellas infecciones asociadas a servicios de salud, antes llamadas infecciones intrahospitalarias.  Concepto clave : De acuerdo a los conceptos que acabáis de leer, lo más adecuado e inteligente es evitar que bacterias sumamente agresivas y letales tengan la oportunidad de ingresar al paciente; por ejemplo: si tengo a cargo el tratamiento de un paciente adulto mayor y

además diabético, debo evitar, hasta donde sea posible, someterlo a procedimientos invasivos que abren las puertas a las enterobacterias: colocar sondas urinarias, insertarles catéteres endovenosos o arteriales, tomar muestras de sangre varias veces al día o más de lo que sea estrictamente necesario. No olviden: Siempre que puedan, mantengan intactas la piel y mucosas de los pacientes, en especial de los inmunosuprimidos.  Existe un problema aún más grave en relación a las enterobacterias: Se ha podido comprobar que no solo codifican genes de resistencia a betalactámicos o carbapenemos, sino que también disponen de genes que les confieren resistencia a quinolonas, aminoglucósidos, tetraciclinas, sulfonamidas y otras familias de agentes antimicrobianos, que causan multirresistencia o incluso panresistencia. Desde luego que la prevalencia de este tipo de gérmenes varía de una institución a otra, dentro del mismo país o podría variar de una a otra nación, lo cual las convierte en amenaza global si es que no respetamos las elementales reglas de Bioseguridad para evitar las infecciones. En este punto cabe sañalar que en las Enterobacterias, las proteínas MarR están comprometidas en sistemas de resistencia inespecífica confiriendo resistencia a múltiples antibióticos.  Resulta curioso que hoy en día, los viajes internacionales se hayan convertido en un factor de riesgo para la adquisición y dispersión de cepas multidrogorresistentes. Incluso, un estudio ha revelado que, en promedio, las personas que hacen viajes internacionales pueden llegar a adquirir más del 20% de cepas de enterobacterias multirresistentes y que este cambio es más evidente en viajeros que regresan del sur de Asia, así que este punto hay que tenerlo muyen cuenta: Las bacterias traspasan los continentes viajando en el interior del intestino de las personas.  Las infecciones asociadas a servicios de salud por enterobacterias han aumentado debido a que ahora se disponen

de recursos médicos modernos para aumentar la expectativa de vida; de otro lado, al aumentar la prevalencia de neoplasias malignas, aumenta también quimioterapias y radioterapias que naturalmente ocasionan inmunodepresión (en especial, NEUTROPENIAS) y, como ya sabemos, un sitema inmune deprimido condiciona al desarrollo de infecciones por bacilos gramnegativos. Del mismo modo, las infecciones por estas bacterias son más frecuentes en personas sometidas a cateterismos, endoscopías u otros tipos de procedimientos invasivos.  Diversos estudios han reportado que la mortalidad en infecciones por enterobacterias es mayor cuando se produce bacteremia, complicación que es más frecuente de presentarse en pacientes que padecen de cáncer, por ejemplo se ha descrito asociación de bacteremia por K.pneumoniae y cáncer de tubo digestivo y pulmonar. De igual modo, otras poblaciones de riesgo son los pacientes sometidos transplante de células hematopoyéticas (HSCT, por sus siglas en inglés, y mal denominadas como Transplante de Médula Ósea), en especial, en los casos de transplante alogénico. En efecto, se han publicado estudios en los que aparece claramente la asociación entre pacientes con la condición descrita y bacteremia por Enterobacteriaceae multidrogoresistentes (MDR) y como consecuencia hubo elevada mortalidad. Los investigadores revelan que en el manejo de infecciones por cepas productoras de betalactamasas fue necesario decidir por el uso de carbapenemos. También se reporta el uso de un nuevo antibiótico ceftazidime-avibactam, para el tratamiento de infecciones por Klebsiella pneumoniae productora de carbapenemasas. Un estudio publicado por Alevizakos M en el año 2016, encontró que los pacientes con cáncer que tenían colonización enterobacterias productoras de betalactamasas tuvieron 12,98 veces más probabilidad de que desarrollen bacteremias que aquellos que no estuvieron colonizados por esas bacterias. Otro estudio, realizado por Flokas ME,

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publicado en el año 2017, encontró que las bacteremias en pediatría tenían muy mal pronóstico cuando eran producidas por enterobacterias. Estos gérmenes eran predominantes en infecciones del torrente sanguíneo en pacientes con patología oncológica y malignidad hematológica. Un estudio realizado en población pediátrica brasileña encontró incluso que 50% de las infecciones del torrente sanguíneo eran producidas por enterobacterias, de manera que siempre debe enerse en cuenta su participación en bacteremias diagnosticadas en el medio nosocomial. Un tema de constante preocupación es que en el curso del tratamiento de infecciones por eneterobacterias pueden surgir las resistencias a los antibióticos, incluyendo aquellos que son de amplio espectro tienen un alto costo económico para las instituciones de salud. Al respecto, un estudio publicado en enero del 2018 por Chotiprasitsakul D y colaboradores, encontró que había igual pronóstico en los pacientes que recibieron un curso de 6 a 10 días comparado con el de 11-16 días , de modo que, para el manejo de bacteremias por enterobacterias, podría ser adecuado prescribir el menor número de días posible con la finalidad de evitar surgimiento de cepas multidrogorresistentes. ESTRUCTURA ANTIGÉNICA.- Las enterobacterias tienen una estructura antigénica muy compleja, pero mencionaremos los factores más importantes : Antígeno O o somático, es parte de un lipopolisácarido que se encuentra en la pared celular.Este lipopolisacárido tiene tres fracciones: Región uno: oligosacárido que contiene al Antígeno O, Región dos: polisacárido central constante para un género determinado y Región tres: dado por el lípido A, que constituye la endotoxina. Antígeno K o capsular: Presente solamente en algunas enterobacterias encapsuladas, como por ejemplo Klebsiella y Escherichia.

 Antígeno Vi es un polisacárido que rodea a la bacteria sin llegar a ser una cápsula y es característico de algunas especies de Salmonella.  Un importante factor de virulencia es la presencia de una membrana externa que contiene LIPOPOLISACÁRIDOS (LPS), moléculas inductoras de una serie de procesos que veremos dentro de poco.  Concepto clave : El LPS tiene tres dominios principales : el esqueleto del lípido A, el oligosacárido central (core) y las cadenas laterales de oligosacárido de repetición (antígeno O, que sirve como clasificación por SEROGRUPOS ). El lípido A es lo que se conoce como endotoxina y lo que el hospedador reconoce como fracción inmunogénica. Bioquímica de las Enetrobacterias.- Las enterobacterias pueden ser diferenciadas en el laboratorio de Microbiología por medio de pruebas bioquímicas que pasamos a describir a continuación.  Concepto clave.- Para entender la bioquímica de las Enterobacterias y poder diferenciarlas entre sí recurriremos al Principio de Dime que metabolizas y te diré quién eres, para decirlo de modo metafórico. 1.- AGAR TSI ( Triple Sugar Iron Agar) : Es un medio diseñado para observar la producción de sulfuro de hidrógeno y la fermentación de lactosa, sucrosa y dextrosa. En este medio se utiliza el Rojo Fenol para detectar acidez o alcalinidad producida por la enterobacteria a investigar. Si se produce acidez, entonces el color del medio va a virar de rojo-naranja a color amarillo ( A). En caso que la bacteria produzca alcalinidad esto va a ser indicado por cambio de color de rojo-naranja a color rojo profundo ( K). En este medio también es posible detectar la producción de gas por la formación de burbujas dentro del medio, y la producción de ácido

sulfhídrico, el cual reaccionará con un indicador con base de fierro dando un color negro debido al sulfuro de hierro formado. La siembra se hace en superficie y por picadura.

Fig.1.-

Reacciones

en

el

TSI

Agar

de

algunas

Enterobacterias.(

TOMADO

DE:

https://www.jfmed.uniba.sk/fileadmin/jlf/Pracoviska/ustav-mikrobiologie-aimunologie/ENTEROBACTERIACEAE__CAMPYLOBACTER__HELICOBACTER.pdf )

Vamos a dar algunos ejemplos de reacciones con el Agar TSI de algunas enterobacterias: La mayor parte de especies de Salmonella son K/A y productora de sulfuro de hidrógeno, aunque S. cholerasuis no es productora de sulfuro de hidrógeno (H2S). En el caso de E.coli y Enterobacter aerogenes la reacción en TSI es A/A y no productora de H2S. 2.- Prueba de Ureasa.- Es una prueba con capacidad de hidrolizar la úrea utilizando la enzima UREASA y el resultado es presencia de agua, amonio y dióxido de carbono. Todo esto da lugar a un cambio en el pH, lo que causa que cambie el color original del medio (amarillo) a un color rojo bugambilia por el indicador rojo de fenol. De acuerdo a la degradación de la urea el color será más o menos intenso. (NH2)2C=O + 2H2O---> CO2+2NH3+H2O (NH4)2CO3.

Fig.2.- Prueba de Ureasa positivo por el cambio de color de amarillo a rojo.

.( TOMADO DE: https://www.jfmed.uniba.sk/fileadmin/jlf/Pracoviska/ustav-mikrobiologie-a-imunologie/ENTEROBACTERIACEAE__CAMPYLOBACTER__HELICOBACTER.pdf )

Por ejemplo, Proteus mirabilis es una rápida hidrlizadora de úrea (tubo del centro de figura 2. Otro ejemplo es Helicobacter pylori, bacteria de la que hablaremos ampliamente en otro capítulo de este texto. 3.- Agar de hierro y lisina (LIA, Lysina Iron Agar, nombre original en inglés): Se basa en el principio de que algunas enterobacterias son capaces de provocar la descarboxilación de los aminoácidos por inducción de enzimas específicas, el resultado de esta descarboxilación es la producción de una amina ( o diamina) y dióxido de carbono. Tal es el caso de la producción de la enzima lisina descarboxilasa la cual al actuar sobre la lisina produce una diamina llamada cadaverina. Dejemos claro que este medio solamente puede ser utilizado con bacterias que fermentan la glucosa. En el medio LIA se puede detectar la producción de la lisina descarboxilasa ya que se produce una reacción coloreada por un cambio en el pH del medio, que contiene como indicador púrpura de bromocresol. Un cambio del color original del medio (morado) hacia amarillo en el fondo indica una reaccion ácida por la fermentación de una pequeña cantidad de glucosa en el medio. Si el microorganismo produce lisina descarboxilasa, la acción de esta enzima sobre la lisina dará lugar a la cadaverina, la cual provocará un cambio de pH hacia la alcalinidad dando un color morado que sobrepasa la acidez debida

a la glucosa. Así pues, un fondo amarillo indica que no se produce lisina descarboxilasa y un color morado que si es producida. En esta prueba también se puede evaluar, como en el caso de TSI, la producción de H2S, poniéndose el medio de color negro y observación de burbujas. La siembra se hace en superficie del medio y picadura.

Fig, 3.- Reacciones en Agar LIA de ciertas enterobacterias ( Primer tubo NO ESTÁ INOCULADO)

4.- Citrato de Simonds.- Es una prueba cuyo fundamento es que ciertas enterobacterias son capaces de utilizar el citrato como única fuente de carbono. Los ácidos orgánicos son posteriormente utilizados dando como producto final carbonatos y bicarbonatos alcalinos. El pH alcalino así logrado hace que el indicador de pH en el medio, el azul de bromotimol vire de su color verde original a un azul intenso. La siembra solamente se hace en la superficie del medio.

Fig.4.- Reacción de Citrato de Simmonds

Son enterobacterias citrato positivas : Klebsiella pneumoniae, Citrobacter, Serratia, Enterobacter. 5.- MIO (Motilidad, Indol, Ornitina).- Este medio como su nombre lo indica sirve para observar la movilidad, la producción de indol y descarboxilación de la ornitina. La movilidad se detectará por la presencia de turbidez alrededor del punto de inoculación. El indol se formará si la bacteria tiene la capacidad de producir la enzima triptofanasa que desdoblará el aminoácido triptófano en indol, ácido pirúvico y amonio. El indol es incoloro pero al reaccionar con el reactivo de Kovacs (p-dimetil-aminobenzaldehido) que se adiciona después de que creció la bacteria, dará un color rojo violeta. Por lo que respecta a la descarboxilacíon de la ornitina como el medio tiene púrpura de bromocresol y una pequeña cantidad de glucosa cuando esta se fermenta se produce un color amarillo en el fondo (ornitina descarboxilasa negativa), sin embargo al descarboxilarse la ornitina se produce putresina la cual es alcalina y sobrepasa la acidez dada por la fermentación de las glucosa resultando en un color morado en el fondo. En este medio la siembra de la muestra se siembra por picadura profunda. INTERPRETACIÓN: Respecto a MOTILIDAD : Resultado positivo: presencia de desarrollo microbiano que se observa como enturbiamiento del medio de cultivo en todo el tubo, o desplazado fuera de la picadura de inoculación. Resultado negativo: el desarrollo microbiano esta restringido solo en el trayecto de la picadura de inoculación. Respecto a Ornitina decarboxilasa: Resultado positivo: se verifica como alcalinización del medio de cultivo con un viraje hacia el púrpura. Resultado negativo: se observa acidificación con viraje hacia el amarillo o no se observan cambios significativos en el pH. Respecto a Producción de Indol: Después de agregar 3 a 4 gotas de Reactivo de Kovacs sobre la superficie del medio de cultivo y se agitea cuidadosamente. Resultado positivo: producción de un

compuesto de color rojo fucsia. Cualquier indicio de color es considerado positivo. Resultado negativo: ausencia de color rojo fucsia.

Epidemiología.- Para tener una idea de la importancia de las enterobacterias hay que recordar que soalmente en los Estados Unidos, 71% de las infecciones de vías urinarias, 65% de los episodios de neumonía, 34% de las infecciones de sitio quirúrgico y 24% de las infecciones del torrente sanguíneo son producidas por estos microorganismos. Las infecciones por enterobacterias que se adquieren en Unidades de Terapia Intensiva (UTI) pueden llegar a incrementar el costo económico de atención en unas dos a cinco veces, en especial cuando se trata de cepas productoras de betalactamasas de espectro extendido (BLEE). La literatura refiere que es justamente gracias al uso indiscriminado de antibióticos de

amplio espectro lo que ocasiona el desarrollo de resistencias. Para entender el contexto es necesario recordar que los pacientes ingresados en las UTI son sometidos a diversidad de procedimientos invasivos, ejemplo: catéteres vasculares, sonda vesical y respirador artificial, que facilitan de modo notable el ingreso de enterobacterias y desarrollo posterior de bacteremias. Estos procedimientos aumentan el riesgo de adquirir infecciones hospitalarias: bacteriemias, septicemias, flebitis, tromboflebitis supurada, endocarditis, infección urinaria, neumonía, bronquitis, muchos de estas son debidas a especies de Enterobacterias. Sumado a ello, la prescripción de diversos antibióticos provoca cambios en la microbiota intestinal, situación que, entre otras consecuencias, puede producir diarrea asociada a la terapia con antibióticos de amplio expectro. Estadísticamente, la infección de tracto respiratorio es la más frecuente en los pacientes atendidos en las UTI y puede llegar a ser la principal infección adquirida en UTI, con una prevalencia entre el 40 y el 50%. Una de esas enterobacterias que crea problemas serios en el manejo de infecciones es Klebsiella pneumoniae productora de carbapenemasas (KPC), cepas descritas por primera vez en 1996 y que tiene la particularidad de dispersión a distintas regiones, países y continentes en una forma realmente increíble e imposible de evitar. Como se podrá comprender, estas bacterias solamente son sensibles a unos cuantos antibióticos y en consecuencia, es muy alta la mortalidad entre aquellos pacientes que desarrollan bacteremias por estos microorganismos. Los médicos tenemos escasas opciones terapéuticas: tigeciclina, colistina y aminoglicósidos, pero incluso ya se han descrito cepas de KPC resistentes a estos medicamentos, lo cual ensombrece el panorama del manejo de estas severas infecciones. El impacto epidemiológico de las cepas KPC es muy grande, por ejemplo en Israel, según un estudio publicado por Schwaber y Carmeli Y en el año 2014, había un 22% de cepas KPC resistentes a carbapenémicos, lo que, de acuerdo a los funcionarios de Salud de ese

país, representaba una seria amenaza a la Salud Pública, en especial para los pacientes hospitalizados. Un rasgo adicional de las KPC es que si bien es cierto la mayor parte de las infecciones que producen se describen en pacientes hospitalizados, pues resulta que también se han reportado brotes de infecciones en pacientes que viven en residencias geriátricas, de tal manera que el paciente. De igual manera, en los Estados Unidos se han reportado que un 8% de los hospitales de cuidados agudos a largo plazo informaron una o más infecciones debidas a Enterobacteriaceae resistentes a carbapenem, lo que contrasta con una tasa más baja (<5%) en hospitales de agudos de corta estancia, de modo que a mayor estancia (exposición) aumenta el riesgo de contraer o adquirir una cepa KPC y también aumenta el riesgo de morir, en especial si el paciente tiene más de 65 años de edad, padece de diabetes mellitus, demencia por enfermedad de Alzheimer, inmovilidad, padece de enfermedad pulmonar obstructiva crónica ( EPOC), insuficiencia renal, hepática o cardíaca, entre otros factores ya bien estudiados. De hecho, se ha podido comprobar que las enterobacterias virulentas pueden pasar de una unidad geriátrica a otra, por lo que es muy importante las medidas de control y precauciones estándar para evitar la diseminación, identificando a los grupos de alto riesgo que actúan como reservorios de enterobacterias multidrogorresistentes, por ejemplo, los adultos mayores que usan sondas urinarias de modo permanente, pacientes diabéticos colonizados por diversidad de microroganismos, entre ellos, muchas especies de enterobacterias. Los investigadores de este tema refieren que es muy importante saber cuál o cuáles son las cepas que un paciente determinado está llevando de un centro geriátrico a otro, de manera que como se entenderá este es un asunto de Salud Pública. Justamente, a propósito de circulación de cepas productoras de betalactamasas de espectro extendido en los centros geriátricos, un estudio realizado en París y publicado en el año 2008 por NicolasChanoine MH y colaboradores, pudo mostrar que entre los años 2000 y 2005, aumentó la incidencia de aislamientos productores de

betalactamasas de espectro extendido / 1000 días de hospitalización en Unidades de Residencia Geriátrica de 0,07 en 1996 a 0,28 en 2005, y fue E.coli responsable del 80% de los aislamientos BLEE, mientras que representó <45% en 2001, revelando un preocupante aumento que se traduce clínicamente en mayor riesgo de bacteremias y riesgo de muerte. Ludden C y colaboradores publicaron un estudio en abril del año 2015 en el que mostraron que al buscar colonización en personas residentes en unidades geriátricas resultó que el 35% de personas albergaban E.coli y 8% de Klebsiella pneumoniae BLEE a partir de diferentes muestras: Hisopados nasal y rectal y muestras de orina. Por otro lado, March A y colaboradores publican en octubre del año 2017 un estudio de prevalencia puntual para Enterobacteriaceae con βlactamasas de amplio espectro (ESBL), cefalosporinasas y carbapenemasas AmpC de alto nivel, en un centro de cuidados a largo plazo (LTCF) y la unidad geriátrica del hospital de cuidados agudos asociada en Bolzano, norte de Italia. Se sembraron muestras de orina e hisopos rectales, inguinales, orofaríngeos y nasales en agares selectivos. Se encontró que 66,1 % de los aislados eran cepas multidrogorresistentes, 53% eran cepas BLEE positivas. Mediante pruebas de PCR se logró determinar que que el 80,3% de los aislados de Escherichia coli de residentes geriátricas, todos los aislados de E. coli del personal de residencias geriátricas, el 62,5% y el 100% de Klebsiella pneumoniae de residentes geriátricos y pacientes de unidades geriátricas, respectivamente, tenían un gen de tipo blaCTXM, que codifica la producción de BLEE de tipo A. En resumen, las enterobacterias son responsables de una gran cantidad de infecciones tanto dentro del medio comunitario, así como dentro de los servicios hospitalarios. De otro lado, los hallazgos que hemos descrito líneas arriba nos obligan a tener extrema precaución al recetar antibióticos en adultos mayores, tanto los que residen en sus propios hogares, así como aquellos que viven en residencias geriátricas. Finalmente, los estudios revisados nos confirman que es posible que por medio de la referencia de pacientes de residencias de larga estancia se transfieran gérmenes BLEE.

Enterobacterias, estructura y función.- Como otros gérmenes gramnegativos, las enterobacterias tienen membrana fosfolipídica interna y externa encerrando un espacio periplásmico contenedor de la pared celular del peptidoglicano. Membrana interna.- Se encarga de regular el paso de metabolitos y diversas sustancias y mantiene la fuerza motriz que da forma a la estructura bacteriana. Se estima que hay cerca de un ciento de proteínas estructurales de membrana, incluyendo las encargadas de transferencia de electrones, fosforilación oxidativa, las bombas de expulsión que eliminan toxinas y antibióticos. Espacio periplásmico.- Se encuentra entre la membrana interna y externa y contiene una concentración elevada de proteínas. Alberga enzimas como oxido-reductasas de disulfuro, chaperonas y proteasas que se encargan del plegamiento y degradación de proteínas. Se une a ambas membranas por proteínas de anclaje, como Lipoproteínas de Braun y OmpA, además de componentes residentes y transitorias de vías secretorias. Pared celular de peptidoglicano.- El peptidoglicano también es conocido como mureína y constituye una pared delgada que consiste en azúcares de N-acetilglucosamina y ácido N-acetilmurámico. Se sabe que las cadenas laterales de peptidoglicano se encuentran unidas por enlaces covalentes. Este peptidoglicano en realidad envuelve a la bacteria y es más delgado que en el caso de las bacterias grampositivas. Membrana externa.- Se trata de una bicapa lipídica asimétrica, de manera que los fosfolípidos se ubican primordialmente en la hoja interna, mientras que el lípido externo se compone de lipopolisacárido. Esta membrana externa es de gran importancia en vista de que es clave para la protección de las bacterias frente a la acción de detergentes, tinciones y antibióticos hidrófobos. En la membrana externa están ubicadas las proteínas porinas que regulan el paso de moléculas hidrofílicas.

Concepto clave.- Las modificaciones estructurales de las porinas altera la posibilidad de ingreso de las moléculas de antibióticos al interior de las enterobacterias, siendo este un mecanismo de resistencia a la acción de antibióticos betalactámicos. Lipopolisacárido (LPS).- Se trata de un factor de virulencia muy importante en la enterobacterias, porque se trata de una potente endotoxina. Está conformado del Lípido A, inmerso en la cara externa de la membrana externa de la bacteria, y una porción hidrofílica compuesta por azúcares que presenta una gran variabilidad estructural. El lípido A es responsable de las propiedades patofisiológicas de las endotoxinas. El polisacárido O, que es la porción más externa, le confiere a la bacteria su especificidad serológica, por ejemplo hay más de 170 serogrupos distintos solamente en Escherichia coli, y de igual manera, ahora se preparan anticuerpos monoclonales dirigidos contra el LPS . El oligosacárido nuclear o core une el polisacárido O al lípido A, y está compuesto de dos azúcares de 8 carbonos unidos al lípido A. Cápsula y otros polisacáridos de superficie.- Se sabe que en las enterobacterias, aparte del LPS, producen polisacáridos de superficie adicionales. El ácido colánico es un antígeno común de enterobacterias y hay una envoltura de polisacárido que se le considera como una cápsula. En las especies de Klebsiella y Enterobacter es más factible poder observar la cápsula, de manera que las colonias aparentar ser mucoides en los medios de cultivo. En base al antígeno caspsular K se han descrito más de 80 tipos de antígeno K en E.coli. Las enterobaterias tienen maquinarias genéricas capaces de síntetizar polisacáridos de la cápsula y luego colocarlos en la superficie para servir como elementos que despiertan la respuesta inmune. Flagelos.- Se ha demostrado que casi el 100% d enrobacterias poseen genes que codifican la presencia de genes que ayudan al movimiento de las células bacterianas. Son filamentos huecos que está conformados de una proteína llamada flagelina. Los entornos líquidos son los que permiten el accionar de todos los flagelos. La construcción

y desplazamiento de los flagelos dependen a una variedad de señales extracelulares. Suelen ser peritricos, es decir, salen de todos los lados de las enterobacterias. En E.coli el gen de modulación dependiente de biofilm ha mostrado un rol clave en la génesis de los flagelos de esta bacteria. La hipervariedad de los flagelos tiene relación con la proteína H. La flagelina es inmunogénica y es siempre reconocida por los sistemas inmunes de la respuesta innata. En la actualidad se han encontrado cepas con antígenos flagelares que no han sido reconocidos por ninguno de los antisueros proporcionados por el centro de referencia más importante de E. coli, el Centro Internacional Escherichia y Klebsiella (OMS) del Statens Serum Institute, Copenhague, Dinamarca. Según la literatura, los flagelos pueden alcanzar una velocidad de rotación de Fimbrias.- Filamentos cortos que salen como apéndices superficiales en todas las especies de enterobacterias ; en realidad, son como pelos de las bacterias. Las fimbrias chaperonas o acompañantes comprende las ubicuas fimbrias tipo 1, en todo caso compuestas por la proteína pilina. En el caso de E.coli, la fimbrias de tipo 1 y que le permite adaptarse/ adherirse a distintos nichos en el huésped. En efecto, de acuerdo a la literatura revisada, estas fimbrias tipo 1 de Escherichia coli facilitan la unión a la mucosa del huésped y promueven la formación de biopelículas en superficies abióticas o inertes (ejemplo, sondas urinarias) pero su formación y actividad son reprimidas por el regulador transcripcional LrhA, de tal manera que la inactivación de lrhA da como resultado lógico una expresión aumentada de componentes estructurales de fimbrias de tipo 1. En resumen, los datos muestran un papel para LrhA como un represor de la expresión fimbrial de tipo 1, y por lo tanto como un regulador de las etapas iniciales del desarrollo de la biopelícula y, presumiblemente, la adherencia bacteriana a las células del huésped epitelial también. Se ha estudiado también a las fimbrias tipo IV distribuidas en distintas enterobacterias, incluyendo E.coli, Salmonella, y hasta Yersinia pseudotuberculosis.

Virulencia y Factores de Virulencia de las Enterobacterias.Dentro de la amplia familia de enterobacterias hay gran diversidad de géneros, algunos simplemente forman parte de la flora comensal de las personas, otros son raramente perjudiciales, y otros se comportan como patógenos oportunistas, que, al ingresar al paciente, son capaces de generar bacteremia en sujetos inmunosuprimidos, de modo que se eleva de modo exponencial la posibilidad de morir. Hay mucha discusión acerca de cuáles son los verdaderos factores de virulencia en determinada cepa de cada género o especie. De hecho, a veces los investigadores logran determinar que una cepa es virulenta si, usando cierta estrategia, logran desaparecer el factor molecular que ocasiona una super-infección en humanos y, mejor aún, cuando usando tácticas completamente contrarias, recuperamos la virulencia bacteriana. De hecho, las mutaciones están entre los eventos más frecuentes para disminuir o aumentar la virulencia en una determinada enterobacteria. Vamos a estudiar cada uno de los factores de virulencia que se describen en las enterobacterias: 1.- Adhesinas.- Las enterobacterias producen varias adhesinas, entre las cuales están las fimbrias y las proteínas de membrana externa, las cuales les sirven para juntarse con las células del paciente invadido. Se cuentan las fimbrias de tipo 1 , ubicuas entre las enterobacterias y pertenecen a la familia de pili-chaperona-acomodador y se compone de muchas unidades de FimA, conocida también como PilA. Las fimbrias de tipo 1 se hacen más evidentes en la adhesión por ejemplo, en las vías urinarias y lo que se sabe es que en la vejiga hay unas glicoproteínas manosiladas que hacen contacyo con las preoteínas pilinas. Se sabe además que la producción de pili es aleatoria y surge a partir de poblaciones de diversas cepas de enteorbacterias. Resulta muy interesante que la barra está dotada de propiedades de tipo resorte que proporcionan resistencia mecánica contra el flujo de orina y eso permite que la E. coli se adhiera al urotelio a pesar de tener en contra la fuerza de chorro de orina. No olvidar que las pilinas son claves en la colonización del epitelio a nivel de vejiga y del riñón. Además de

los pili, hay otras adhesinas que consisten en proteínas de membrana externa de la enterobacteria; entre las proteínas más reconocidas están la invasina-intimina. Finalmente, un dato adicional sobre biogénesis e inhibición de proteínas pilinas es que una acetamida AL-1 ha logrado inhibir la producción de pilina y por tanto reducción de unropaogénesis.  Concepto clave.- Un estudio publicado en el año 2016 por Chahales , Hoffman y Thanassi, mostró que la nitazoxanida, una droga antiparasitaria, tiene propiedades de inhibir la función de las fimbrias de adherencia agregada y del pili tipo 1 ensamblado en Escherichia coli enteroagregativa, un importante agente causante de la diarrea y también en el caso de E.coli uropatógena. En conlusión, nitazoxanida es un agente pilicida, lo que promete nuevas vías para control de infecciones por las refereidas enterobacterias. 2.- Sistemas de secreción y toxinas.- Las toxinas de las enterobacterias son, con toda seguridad, numerosas y complejas y cumplen diversas funciones. Se sabe que las entrobacterias, al igual que otras bacterias gramnegativas, usan proteasas de autotransporte para exportar toxinas. Mediante la secreción general de gramnegativos, las proteínas organizadas atraviesan la membrana interna con secuencias en señal típicas en su terminal amino. Las proteínas se insertan en la membrana externa a través de su estructura en barril Beta de sus terminales amino maduros. Por medio de la acción de la propia proteína o de otras proteasas, se genera la separación o liberación del dominio pasajero en el extremo carboxilo. Dentro de esas prpte+inas hay un grupo llamado SPATE ( Autotransportadores de serinproteasa de las Enterobacteriaceae) que tienen efectos citopáticos y producir actividad de secreción en los epitelios intetsinales. Las enterobacterias también producen hemolisinas, siendo la que mejor se ha caracterizado y estudiado la que produce E.coli. Mucho ojo con esta hemolisina, porque a mayor gravedad de la infección por E. coli, mayor expresión de esta alfa hemolisina. Esta

hemolisina es excretada por medio de un sistema proteico denominado sistema de secreción de tipo I. Esta manera de salir de la célula bacteriana implica cierto nivel de complejidad, pero más o menos se compone de una adenosina trifosfatasa integral de membrana interna y otra proteína integral, también de membrana interna ; ambas proteínas son capaces de unirse a la hemolisina. El complejo se abre paso por el espacio periplásmico pero unido a una proteína denominada TolC y todo este acoplamiento avanza y sale por membrana externa, soltándose la hemolisina del resto de proteínas ya descritas. Se ha determinado que la alfa-hemolisina de E.coli es una proteína de poros transmembrana de 110 Kda, pertenciente a la familia de las toxinas RTX; a la fecha, hay trabajos publicados que reportan que las deleciones, eliminado tramos de aminoácidos de la hemolisina, dan como resultado a mutantes con actividad hemolítica reducida. HlyA forma poros en la membrana del eritrocito tras la inserción independiente del receptor de la toxina en las membranas biológicas y se ha comprobado que la hemólisis inducida por HlyA se amplifica mediante la liberación de ATP inducida por toxinas y la activación de los receptores P2X. Se sabe además que la hemólisis infligida por HlyA es un proceso prolongado que implica la transducción de señales. El trabajo realizado por la alfa-hemolisina consiste en una contracción celular temprana y marcada seguida de hinchazón y finalmente hemólisis. Otros trabajos han mostrado que el bloqueo de los receptores P2X o de los canales de pannexina reduce la hemólisis inducida por HlyA. En el caso de la E.coli enterohemorrágica se denomina hemolisina EHEC (EHEC-Hly), también denominada toxina EHEC (Ehx), es cada vez más frecuente y contribuye en la virulencia de esta bacteria, habiéndose determinado que la salida de esta hemolisina está codificada por el operón EHEC-hlyCABD. Otro factor de virulencia en las enterobacterias es la adquisición de hierro.- De hecho, el hierro es un cofactor para varios procesos enzimáticos y como resultado de sus propiedades redox, este metal es esencial para el crecimiento y la proliferación de la mayoría de los

organismos vivos, incluidas las bacterias patógenas. . La presencia de trasferrina y lactoferrina logran reducir la concentración del hierro en las membranas naturales a la mínima expresión y aún así las bacterias deben competir para obtener aunque sea pequeñas cantidades de hierro, así como adaptarse a desarrollar todas sus funciones con ínfimas cantidades de este elemento. Está demostrado que la homeostasis del hierro en enterobacterias está genéticamente conducido y al manipular el genoma bacteriano es posible modificar el modelo de concentración intracelular del hierro. Otro de los importantes descubrimientos es la participación de la proteína Fur, encontrada en diferentes ubicaciones y que es la encargada de conseguir la transcripción génica aun contando con escasas concentraciones de hierro. El Fur también está involucrado en la la regulación de la síntesis de ADN, el metabolismo energético y el desarrollo de biofilm. Las enterobacterias poseen un sideróforo conocido con el nombre de enterobactina, que tiene la particularidad de ser regulada cromosómicamente, y cuya función es quelar, es decir, capturar el hierro. Sin embargo, este no es el único sideróforo bacteriano, ya que se necesitan más proteínas con esa función con la finalidad de contrarrestar el trabajo de sideróforos de los seres humanos, de manera que hay una gran competencia. En algunos estudios se ha reportado que hay mayor cantidad de sideróforos en cepas de E.coli uropatógenas que las enetropatógenas. La aerobactina es otro sideroforo y ha sido interesante comprobar que, por ejemplo, en el caso de Klebsiella pneumoniae, las cepas hipervirulentas (o hiperviscosas) se caracterizan por poseer actividad de este sideróforo. Otros sideróforos detectados en enterobacterias son: yersiniabactina, salmochelina, y otros de menor importancia. Pese a lo descrito, uno podría pensar que al crear mutantes bacterianos, anulando las vías de producción de sideróforos, se anularía el desarrollo bacteriano, pero la realidad ha mostrado que hay cepas silvestres capaces de producir sideróforos distintos a los ya descritos. En resumen, los sideróforos suelen ponerse en contacto con receptores de hierro en la membrana

externa de las E.coli uropatógenas que importan hierro en el ambiente empobrecido de este metal a nivel de las vías urinarias. Los siguientes factores de virulencia son Lipopolisacáridos y cápsula.- El Lipopolisacárido (LPS) es un glicolípido, elemento estructural esencial en la membrana externa de todas las enterobacterias con una composición química y funciones que varían de un género a otro; en realidad, el LPS es el principal componente anfifílico de la envoltura de la mayoría de las bacterias Gram-negativa y contribuye de manera esencial en las propiedades exhibidas por la membrana externa. De hecho, el LPS tiene composición altamente variable y esta heterogeneidad está controlada por diversos factores reguladores y condiciones de crecimiento. Sin embargo, los LPS en general comparten una arquitectura común compuesta por un disacárido unido a la membrana (1 → 6) fosforilado y acilado con membrana, denominado lípido A, al que se une un resto de carbohidrato de tamaño variable. Este carbohidrato se puede dividir en un oligosacárido de núcleo proximal de lípido A y, en bacterias de tipo liso, un antígeno O distal que, químicamente, es un polisacárido. Precisamente, uno de los componentes sumamente variables de los LPS es el antígeno O o somático, cuya variación antigénica ya ha sido claramente definida. El oligosacárido central (core) puede dividirse adicionalmente en el núcleo interno y externo. El núcleo interno generalmente contiene un residuo (s) de ácido 3-desoxi-α-d-mannooct-2-ulosónico (Kdo) y 1-glicero-d-manno-heptosa (Hep). Tanto el lípido A como el núcleo interno generalmente se conservan en estructura, pero a menudo presentan modificaciones no estequiométricas. El LPS posee capacidad de inducir una respuesta inmunitaria innata, generalmente después de formar complejo con proteína de unión al LPS, y se fija a CD14, un receptor relacionado con el glicerofosfatidilinositol. Se han publicado estudios en los que se muestran los resultados de mutantes de E.coli para determinar qué es lo que sucede al actuar sobre los genes bacterianos encargados de codificar la síntesis del oligosacárido central y se ha visto que las cepas mutantes tienen serios

problemas para armar la estructura completa del LPS. En efecto, las cepas de E.coli mutantes ΔwaaC, ΔwaaF y ΔwaaG presentaron una variación de los residuos de azúcares en el sistema operativo central de LPS lo que alteró la distribución entre las porciones hidrófila e hidrófoba de la molécula, y como resultado se produjo un aumento en la hidrofobicidad superficial de la célula completa. Se ha demostrado que el LPS actúa por medio de interacción con receptor tipo Toll4 y con MD2, llevando a la génesis de mediadores proinflamatorios, como el factor de necrosis tumoral, quimosinas y receptores del complejo mayor de histocompatibilidad. La participación del receptor tipo Toll4 es tan importante que se ha observado que los ratones de laboratorio carentes de este receptor son más propensos a tener bacteremias por E.coli. Algunos conceptos adicionales acerca del receptor tipo Toll4 : Cuando un microorganismo como es el caso de una E.coli ingresa al cuerpo de un hospedador normalmente se despierta una respuesta inmune a nivel de la médula ósea. De esta manera, Shi X y colaboradores publicaron en el año 2013 un estudio interesante en el que usando ratones de laboratorio lograron una deleción del gen que codifica el receptor tipo Toll4, así como del antígeno 1 de stem cell ( SCA-1) y observaron que se bloqueó la respuesta a la bacteremia,con lo que pudieron concluir que la señalización de TLR4 / SCA-1 juega un papel importante en la regulación de la programación de células precursoras hematopoyéticas y su mejora del compromiso del linaje de granulocitos en respuesta a la bacteremia por E. coli. En otra investigación, a cargo de Shi X, Lin YP, Gao B y Zhang, y publicada en 2017, se pudo determinar el efecto del alcohol administrado por 5 semanas a ratones sometidos a inyección intravenosa de E.coli, lo que produjo una elevación de las células del linaje -c-kit+ Sca-1+, pero el alcohol generó una reducción en el mencionado linaje; se observó, además, que en los ratones que recibieron infusión intraperitoneal de solución salina almacenaron una gran cantidad de granulocitos maduros que expresaban un alto nivel de Gr1 (células Gr1hi) ; de otro lado, en los ratones que

desarrollaron bacteremia por E.coli, tanto las células Gr1hi y el número total de células Gr1 + se redujeron marcadamente en la médula ósea, acompañándose de un aumento en la proporción de granulocitos Gr1 + en los glóbulos blancos periféricos. La infección por E. coli estimuló la proliferación de células precursoras granulopoyéticas, dando como resultado un marcado aumento en la proporción de células Gr1lo inmaduras en la médula ósea. En esos ratones, la administración de alcohol desencadenó la liberación de médula de las células Gr1 +, lo que produjo una reducción de la reserva de granulocitos de la médula con una elevación de los granulocitos en la circulación. El alcohol también perjudicó la activación de la proliferación de precursores granulopoyéticos después de la bacteriemia. En este mismo experimento se pudo verificar que la debido a la ingesta previa del alcohol se interrumpió la señalización del lipopolisacárido (LPS) -TLR4-ERK1 / 2-ciclina D1 y se inhibió la regulación al alza de la expresión de Sca-1 y C / EBPβ por células de médula ósea en respuesta a la bacteriemia, de manera que la exposición crónica al alcohol en exceso inhibe la respuesta granulopoyética al alterar la señalización celular clave para la activación de células precursoras hematopoyéticas. Escherichia coli : Escherichia coli es la enterobacteria que más ha sido estudiada y ocasiona infecciones intestinales y extraintestinales. Fue descrita por primera vez por en 1885 por el pediatra alemán Theodore von Escherich, en honor a quien, desde 1954, se reconoció a Escherichia coli . Es la enterobacteria más abundante del tubo digestivo de animales y seres humanos y es clave para mantener la ecología del microbioma digestivo, que, como sabemos, tiene trascendental importancia en la fisiología e inmunología digestiva. En general, se trata de un patógeno oportunista. Esta bacteria tiene, sin ninguna duda, una gran capacidad de adaptación al medio ambiente, ganando o perdiendo genes que le permiten producir daño.

Escherichia coli patógena ocasiona daño a nivel digestivo (E.coli diarreogénica) y extraintestinal, produciendo infecciones del tracto urinario, infecciones del torrente sanguíneo e invasión al sistema nervioso central, tal como describiremos posteriormente.  Concepto clave.- En forma colectiva, E.coli diarreogénica representa el patógeno bacteriano más común a nivel mundial. Existen seis patotipos de E. coli diarreogénica : E.coli enterotoxigénico, E.coli enteropatógena, E.coli enterohemorrágica y otras cepas de E.coli productoras de toxina tipo Shiga, E.coli enteronvasiva y E.coli enteroagregativa. Sin embargo, se habla ahora de un nuevo patotipo de Escherichia coli diarreogénica : Resulta de la combinación de genómica de la ECEH ( E.coli enterohemorrágica o productora de toxina Shiga) y ECEA (E.coli enteroagregativa) y pertenece al serotipo O104:H4, que tiene mucha estructura y genética de una Escherichia coli enteroagregativa pero posee un gen que codifica Toxina Shiga como si se tratara de una E.coli enterohemorrágica pura, dando como resultado una mezcla letal en Salud Pública, tal como sucedió en Europa en el 2011 que afectó a más de 4 000 personas y ocasionó 54 muertes. Adicionalmente, se está considerando un sétimo patotipo de E.coli diarreogénica, que es la E. coli adherente invasor (ECAI) asociado a la enfermedad de Crohn. En general, E. coli diarroegénica ocasiona serios problemas en Salud Pública e interesa en patología humana, animal y, en especial, a la industria de los alimentos en vista de que estas bacterias llegan hasta los seres humanos a través del consumo de agua o alimentos contaminados. Sin duda, los países desarrollados tienen sistemas de Vigilancia Epidemiológica y detectan y documentan los brotes; desgraciadamente, en los países en vías de desarrollo, como ocurre en el Perú, carecemos de sistemas de control y por esta razón tendremos que dedicarle atención a estos patógenos en las páginas siguientes. Acerca de la tecnología disponible para detectar el fenotipo y genotipo de E.coli debemos mencionar que muchos años se ha usado

serotipificado usando antisueros contra los 174 antígenos somáticosO y 53 antígenos flagelares-H, sin embargo solamente una pequeña cantidad de combinaciones de todos ellos son patógenos para los seres humanos. Los métodos fenotípicos, que incluyen el tipado de bacteriófagos y el serotipado O y H para diferenciar y caracterizar E. coli, se han utilizado durante muchos años; sin embargo, estos métodos de diagnóstico generalmente requieren mucho tiempo y no siempre son precisos. En cambio, el desarrollo de métodos de biología molecular ha permitido discriminar subtipos basados en el ADN bacteriano con mayor precisión que la tecnología del fenotipo; por dar algunos ejemplos, hoy se puede recurrir a la técnica de PCR para rastrear los genes wzx y wzy relacionados con la biogénesis del antígeno O somático y el gen fliC para el caso del antígeno H o flagelar. Y mucho más precisa es la tecnología de secuenciación completa del genoma bacteriano usando el método de electroforesis en gel de campo pulsado, considerado como el Gold standard o prueba de oro para investigaciones epidemiológicas de brotes de enfermedades transmitidas por los alimentos y de rastreo a las fuentes o reservorios de la infección. El problema con este método es que resulta ser muy laborioso y consume demasiado tiempo, requiere mucha experiencia técnica, y no es portátil para laboratorios que no están bien equipados. Vamos a describir a cada uno de los patotipos de E.coli diarreogénica:  E. coli enterotoxigénico (ECET) es la bacteria que produce con mayor frecuencia la DIARREA DEL VIAJERO y es la etiología más frecuente de diarrea infantil en países con bajos recursos económicos y al mismo tiempo es la causa más frecuente de muerte en niños menores de 5 años; está relacionada con la ingesta de alimentos contaminados e higiene deficiente. De acuerdo a la literatura revisada, por mucho tiempo se consideró a la adhesina intimina como la única involucrada en la génesis de la enfermedad intestinal, pero el rápido progreso en la secuenciación del genoma completo de

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diferentes serotipos de ECET ha acelerado el descubrimiento de otras adhesinas (fimbriales y afimbriales), que han surgido como importantes contribuyentes a la colonización intestinal que se produce durante la infección por esta bacteria. Uno de los aspectos recientemente definidos en la ECET es que tiene la habilidad de secretar vesículas de membrana externa que contienen varias proteínas inmunogénicas, tales como LT y por esa razón pueden ser usadas como candidatas a servir de vacunas. El síndrome clínico se caracteriza por diarrea acuosa, fiebre, náuseas y vómitos, cuadro indistinguible de diarrea bacteriana o viral. Respecto a prevención de episodios de diarrea por ECET En los últimos tiempos se ha ensayado con éxito una vacuna oral contra la subunidad B de la enterotoxina; la vacuna se ha probado en formulación de polvo seco; el secado de la vacuna se logra usando inulina como estabilizador. Se han desarrollado candidatos a vacunas de células completas pero todavía se requieren mejoras adicionales porque proporcionan una protección inadecuada y producen efectos adversos no deseados. Mientras tanto, un enfoque más novedoso que usa candidatos de vacunas de polipéptidos o subunidades que se centra en los antígenos del factor de colonización ETEC (CFA) y en las enterotoxinas (principales determinantes de virulencia de la diarrea ETEC), muestran una promesa sustancial. Nafiseh Noroozi y colaboradores acaban de publicar, en marzo del 2018, un interesante estudio realizado en ratones de laboratorio en el que muestran que, usando la tecnología de las nanopartículas de 532 nm , con una eficiencia de encapsulación del 90% y se pudo demostrar que los ratones habían producido anticuerpos contra la toxina LT de de ECET, quedando por esta razón plenamente inmunizados. E. coli enteropatógena (ECEP): Fue el primer patotipo descrito de E.coli. Aunque se ha descrito en todo el mundo, es más frecuente en Brasil. Desubierto en 1938 por investigadores

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del Reino Unido y Estados Unidos, que verificaron que ciertos serotipos somático-flagelares de E.coli estaban asociados con casos de diarrea infantil esporádica en verano y, además, se les veía asociadas a brotes de diarrea en guarderías, por lo que se les denominó E.coli enteropatógena para diferenciarla de la E.coli que forma parte de la flora normal. En cuanto a la carga epidemiológica se puede observar que, por ejemplo, al realizar una revisión sistemática en 266 estudios de diarrea infantil, entre 1990 y el año 2002, se pudo determinar que existía una importante prevalencia: 8,8% en pacientes con infecciones adquiridas en la comunidad, 9,1% en pacientes atendidos de forma ambulatoria y 15,6% eran pacientes hospitalizados. Hay gran variación de la prevalencia de EPEC dependiendo del país, e incluso, variaciones a nivel regional. Un estudio publicado por Huang y colaboradores en el año 2015, acerca de la etiología de diarrea infantil, encontró que la ECEP era la responsable del 3,53% de los cuadros de diarrea en niños del sur de China. Se encontró también que los serotipos más prevalentes fueron O55:K59 y O126:K71, resistentes a la ampicilina, cotrimoxazol, además de cloranfenicol, ceftriaxona y ceftazidima, lo que en definitiva configura alta tasa de resistencia a los betalactámicos. En cambio, un estudio realizado en población infantil de Inglaterra, y publicado en el ao 2013, mostró que los serotipos más frecuentes fueron E. coli O145, O49 y O157. De igual manera, en pacientes sometidos a transplante de progenitores hematopoyéticos y malignidades hematológicas es más frecuente encontrar ECEP en niños con diarrea crónica, siendo lo más grave la resistencia a los antibióticos, detalle que siempre debe tenerse en cuenta. Se caracteriza por ocasionar daño estructural de la mucosa intestinal, tanto en intestino delgado como en el grueso, y hay más afectación en recién nacidos más que en adultos; es el patotipo más frecuentemente asociado a diarrea en menores de dos años de edad, aunque la mayor prevalencia es en niños

menores de seis meses de edad. Principalmente en países en vías de desarrollo, la mortalidad puede llegar a ser tan alta como el 40% o 50%, siendo también más frecuente que las infecciones por Campylobacter y rotavirus; el impacto en Salud Púboica es muy importante: por ejemplo, en el año 2010 se reportaron 121.455 muertes por esta bacteria. El período de incubación va de 3 a 24 horas después que el sujeto ingiera un inóculo grande, de 109 a 1010 bacterias; el cuadro diarreico puede ser severamente persistente y acompañarse de vómito. Se le considera una de los agentes etiológicos del cuadro de diarrea persistente.  Las cepas de ECEP se dividen en dos grupos: típicas y atípicas. Las cepas típicas son aquellas que poseen el plásmido denominado factor de adherencia, vinculado a gran virulencia. Se ha llegado a determinar que en la membrana del enterocito el receptor para el factor de adherencia contiene un azúcar denominado N-acetil-lactosamina. El enlace específico entre el Factor de adherencia y su receptor facilita el acercamiento de ECEP "clásica" a la célula intestinal y su colonización posterior. El factor de adherencia codifica una fimbria de tipo IV, conocida como el Pilus formador de haces que median la adherencia localizada a las células epiteliales. En el mundo prevalecen las cepas atípicas frente a las típicas, como causa de diarrea infantil. También se ha podido constatar que las cepas atípicas y típicas son de similar proporción en diversos países, por ejemplo, los que forman parte del África subsahariana. De igual modo, se han investigado muestras de alimentos vendidos en mercados y se han podido encontrar cepas de EPEC, tal como mostró un estudio realizado en China y publicado por Zhang S en el año 2016 y otro que fuera publicado en el año 2017 por Wang L y colaboradores tomando muestras de alimentos ofrecidos a la venta en mercados de Osaka, Japón. En este último estudio se recuperaron cepas de ECEP y E.coli enteroagregativa en muestras de aves de corral, carne de cerdo, vacuno, vegetales y frutas.

 Un hallazgo interesante es que en Brasil se han recuperado cepas atípicas de ECEP tanto en niños como en adultos, con o sin diarrea. Al realizar un análisis fenotípico y genotípico de estas cepas, se ha encontrado que conforman diversidad de serotipos y portan gran cantidad de factores de virulencia, lo que también ha sido constatado en estudios ejecutados en población pediátrica australiana.  La bacteria logra adherirse firmemente a la mucosa generando una histopatología intestinal característica llamada lesión de adherencia y esfacelamiento (A / E), que se caracteriza por borramiento de microvellosidades y adherencia bacteriana íntima a la membrana epitelial. La lesión observada se trata de un proceso multiestado que daña las vellosidades del enterocito a través de la reorganización de las proteínas importantes que se encuentran en el citoesqueleto celular, lo cual resulta en la formación de una estructura en forma de pedestal en el sitio de unión de la bacteria y el enterocito. Los genes responsables del fenotipo de lesión A / E están codificados en una isla de patogenicidad cromosómica de 35,6 kb conocida como el locus de borrado de enterocitos (LEE). La isla LEE comprende aproximadamente 40 genes y codifica los componentes de un sistema de secreción tipo III, varias moléculas efectoras, y la adhesina intimina que está codificada por el gen eae.  De acuerdo a la mayor parte de estudios sobre esta bacteria dan cuenta de la importancia de las pruebas moleculares para llegar al diagnóstico de las cepas causantes de diarrea infantil, particularmente PCR, prueba con la que es posible detectar presencia de integrones de clase 1 y 2, vinculados a genes de resistencia a los antimicrobianos. Hay estudios en que PCR también ha servido para identificar o detectar los genes eae, stx y bfp-A. Otros métodos utilizados incluyen a la electroforesis en gel por campos pulsados y de esta manera se pueden clasificar las cepas aisladas en pulsotipos y ayuda mucho a

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identificar la diversidad genotípica de cepas aisladas de muestras en niños con diarrea. Sin embargo, ya que estas pruebas no están disponibles en todos los laboratorios, debe aclararse que para identificar el agente etiológico de un proceso digestivo es necesario tener resultado del COPROCULTIVO, en vista de que clínicamente no es posible distinguir un origen bacteriano, viral o parasitario. E. coli enterohemorrágica (ECEH) .- Bajo esa denominación, están consideradas un conjunto de cepas de E.coli patógenas que tienen la capacidad de producir una o más verocitoxinas de estructura idéntica a la de Shiguella dysenteriae tipo 1. Se han descrito aproximadamente unas 380 ECH productoras de verocitoxinas, pero solamente un pequeño número de cepas están vinculadas a enfermedad en seres humanos. Las E.coli enterohemorágicas son E.coli verocitoxigénicas con factores de virulencia adicionales que les permiten ocasionar diarrea sanguinolenta y síndrome hemolítico urémico en humanos. Se ha podido demostrar que una característica fundamental que se encuentra en la ECEH, pero que no es exclusiva de estos organismos, es la capacidad para causar lesiones de adherencia/destrucción (A/E) en el epitelio intestinal humano. Los primeros investigadores que relacionaron a E coli verotoxigénica con el síndrome hemolítico-urémico (HUS, por sus siglas en inglés) fueron Karmali y colaboradores, después de correlacionar síndrome de diarrea y HUS por E.coli con la presencia de una toxina capaz de producir efectos citotóxicos irreversibles en células Vero. Posteriormente, en 1983, O'Brien y La Veck lograron purificar la toxina, asilándola de una cepa de E.coli enteropatógena y determinaron que la toxina era antigénica y estructuralmente similar a la toxina Shiga producida por Shiguella dysenteriae tipo 1. Aunque las infecciones por O157:H7 se han descrito en distintas partes del mundo, se estima que solamente en Estados Unidos, cada año la ECEH infecta a unas 100 000 personas, por

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lo que, de hecho, esta infección es un serio problema de Salud Pública, desde que en 1982 fuera descubierta y descrita esta cepa a raíz de un brote por consumo de hamburguesas en Michigan, diseminándose de manera rápida en el territorio de Norteamérica; tómese en cuenta que están bien definidos los detalles de los fenotipos de las cepas de origen humano y bovino, de modo que sin duda hay interés de la industria ganadera en la dispersión del patógeno. Sin ninguna duda, el serotipo O157:H7 es la causa más frecuente de intoxicación por alimentos en todo Estados Unidos. Quede claro que ECEH está contenida con mayor frecuencia dentro del serotipo O157:H7, pero también de otros serogrupos por ejemplo: O26, O104, O113, O117, 0118, 0121, entre otros. Se sabe también que la E.coli O157: H está emparentada con el serotipo O157:H7, aunque tiene rasgos fenotípicos distintos. Los datos de vigilancia epidemiológica han demostrado una alta prevalencia de E. coli O157: H7 entre el ganado, pero una incidencia relativamente baja de infección humana. Esto respalda la hipótesis de que solo un subconjunto de E. Coli O157: H7 que habita el ganado es responsable de la mayoría de las enfermedades humanas. De hecho, la enfermedad en humanos implica un alto coste económico de nivel incalculable, ya que, entre otros detalles, 15 a 20% de personas infectadas necesitan ser hospitalizadas para recibir tratamiento especializado, en especial para manejar la insuficiencia renal aguda, severa complicación que más adelante revisaremos en detalle. Un aspecto clave es que el reservorio principal de esta cepa es el ganado vacuno, y por eso es que los brotes están relacionados con fuentes de alimentos bovinos. El ganado bovino tiene la bacteria alojada en el recto terminal y pueden mantenerse colonizados durante más tiempo que el resto de animales. Los animales que no son reservorios de la bacteria pueden convertirse en reservorios secundarios luego del contacto con los rumiantes que portan de modo natural a la

bacteria. La O157:H7 se transmite a seres humanos a través del consumo de alimentos y agua contaminados, o por el contacto con animales, heces y suelo contaminado. En efecto, la mayor parte de casos en seres humanos han estado vinculados de manera directa o indirecta con el ganado bovino, pero también se han descrito casos por contacto con otras especies, como ovejas, cabras (leche de cabra no pasteurizada, como sucede con la brucelosis), cerdos (ejemplo, consumo de salame de cerdo seco fermentado), aves, ciervos y conejos. Por otro lado, no se ha podido demostrar de manera contundente la tramsmisón de humano a humano. Al contrario, las infecciones siguen siendo asociadas a consumo de alimentos conservados por un buen tiempo: ejemplo, se le ha podido aislar en carne molida almacenada a -20ºC durante al menos 9 meses y además se sabe que soporta PH bajo, y que requiere dosis baja para la infección (inóculo).  Llama la atención en la clínica que las manifestaciones digestivas no necesariamente se acompañan de fiebre, lo que genera confusión en el diagnóstico. Esta bacteria está asociada al SINDROME HEMOLÍTICO URÉMICO.  Los aislados humanos de E. coli O157: H7 asociados a enfermedad se caracterizan por la presencia de conjuntos específicos de genes de virulencia, incluidos los que codifican toxinas Shiga (stx1, stx2), intimina (eae), hemolisina (hlyA) y fimbrias polares largas (lpf1 y lpf2). La producción de Stx es la principal característica de virulencia de E. coli enterohemorrágica asociada con el desarrollo de síndrome hemolítico-urémico pero podría no ser el único responsable de la patogenicidad completa. Como se sabe, esta bacteria está asociada con la enfermedad humana severa suele ser capaz de colonizar la mucosa intestinal y posee elementos genéticos móviles portadores de genes de virulencia, como plásmidos, transposones, fagos e islas de patogenicidad.  Es importante identificar y determinar los rasgos de virulencia de otras cepas E.coli productoras de toxina shiga (STEC) que

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son importantes causas de enfermedad en humanos, las llamadas cepas "no-O157 STEC". Como es sabido, se está observando una declinación en la prevalencia de la clásica O157. Además de la diarrea, estos aislados también están asociados con una enfermedad grave. Se han descrito varios serogrupos de E.coli productora de toxina shiga no O157; sin embargo, los serogrupos O26, O45, O103, O111 y O145 han sido identificados como los "seis grandes" serogrupos de STEC O no O157, porque se han asociado con una frecuencia creciente en pacientes con diarrea sanguinolenta y síndrome urémico-hemolítico. Se sabe que además del gen stx (s), las cepas de STEC patógenas humanas a menudo portan el gen eae, que codifica la proteína de adherencia a la membrana externa intimina. El gen eae es transportado por una isla de patogenicidad localizada cromosómicamente, y se requiere para la unión íntima a la mucosa intestinal del hospedador. La interacción de intimina con el "receptor de intimina translocado" (Tir) bacteriano da como resultado la formación de lesiones A / E, que son críticas para la patogénesis de STEC, ya que los mutantes que no pueden formar lesiones A/E no colonizan sus huéspedes ni causan enfermedad. Además, se ha demostrado que la intimina tiene una afinidad por las proteínas eucariotas nucleolina e integrina β1, y sirven como receptores potenciales para la intimina durante la infección por STEC O157: H7. Está bien aceptado que las cepas STEC positivas para LEE liberan las proteínas Tir en las células huésped, con la posterior inserción de Tir en la membrana plasmática, exponiendo de ese modo su porción extracelular para unirse a la intimina.

  SINDROME HEMOLITICO URÉMICO (SHU) : Se trata de una seria complicación que se inicia en el tubo digestivo generándose toxinas que terminan lisando hematíes. La mayoría de los casos de SHU son causados por una infección

entérica por Escherichia coli productora de toxina Shiga, serotipo O157:H7 (STEC: Shiga Toxin Escherichia Coli) u otros gérmenes productores de verotoxina (VTEC), dando lugar a lo que se conoce como SHU típico o STEC (VTEC)-SHU.  La mayoría de casos se han descrito en niños eutróficos y previamente sanos, menores de 5 años, y de buenas condiciones socioeconómicas; la menor incidencia se ha detectado en personas con edades entre 50 y 59 años.  Concepto clave: La etiología más frecuente de insuficiencia renal aguda en niños menores de 5 años es, precisamente, el síndrome hemolítico urémico.  Dado que solamente 10 -15% de los niños infectados con la cepa E. coli productora de toxina Shiga llegan al HUS, se presume que factores genéticos subyacentes o, en todo caso, factores ambientales aún no reconocidos, favorecen o desencadenan la aparición de este síndrome ya que 85 a 90% de niños que desarrollan infección digestiva por esta bacteria tienen un cuadro clínico benigno que se resuelve en pocos días.  En este síndrome observaremos un cuadro clínico que se caracteriza por la siguiente tríada: insuficiencia renal, anemia hemolítica no inmune y trombocitopenia, en la que las lesiones subyacentes están mediadas por un proceso de microangiopatía trombótica sistémica que afecta de manera preferencial a los vasos sanguíneos renales, observándose engrosamientos de la pared, trombosis y obstrucción de la luz vascular. Tener en cuenta que en este síndrome se pueden afectar los parénquimas de otros órganos, ejemplo: corazón, pulmones, páncreas, sistema nervioso central e hígado.  Concepto clave.- Es importante referir que hay una lista de entidades nosológicas o enfermedades que cursan con microangiopatía trombótica, incluyendo la púrpura trombocitopénica trombótica (TTP), y la microangiopatía relacionada con el embarazo (más conocida como síndrome HELLP).

 RECORDAR que existe diversidad de agentes etiológicos infecciosos y eventos no infecciosos con capacidad de ocasionar síndrome hemolítico urémico (por ejemplo, neumococo, ciertos medicamentos, embarazo, transplante de órganos).  De hecho, hay cepas no- STEC capaces de producir SHU y SHU atípico, un cuadro clínico, considerado como un subtipo de SHU, en el que se han detectado mutaciones en las proteínas reguladoras del sistema del complemento en niños; específicamente se produce una hiperactivación de la vía alternativa del complemento, activando las plaquetas y dañando el endotelio. Más importante aún, el síndrome hemolítico urémico atípico está asociado con un aumento en la morbilidad y mortalidad. Ciertamente, pese a todos los esfuerzos médicos, 50% de los pacientes con SHU atípico fallecen o quedan con secuelas de daño renal permanente que requiere terapia de reemplazo (hemodiálisis, diálisis peritoneal).  En el síndrome hemolítico urémico los síntomas digestivos de infección por EHEC aparecen en promedio después de 3 días después de la ingesta de la toxina, aunque puede ir de 2 a 12 días. Los pacientes se suelen presentar con diarrea, dolor abdominal, calambres y vómitos y pueden cursar con o sin fiebre y, dada la frecuencia y volumen de las deposiciones, es posible que el paciente llegue a la consulta en estado de deshidratación.  En el síndrome hemolítico urémico dos tercios de los pacientes debutan con deposiciones acuosas o sanguinolentas (disentéricas) y a continuación se presenta la tríada de signos que describimos en párrafos previos, quedando claro que los niños que desarrollan el síndrome hemolítico urémico no necesariamente cursan previamente con diarrea. De otro lado, se ha observado que la tríada se presenta en promedio 4 días después de que el paciente inicia con diarrea (pero podría ser que la etapa previa al daño renal se prolongue hasta los 10 días). La falla renal es de presentación brusca en un niño que ha

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estado previamente sano. Antes de que se instale la falla renal se observa disminución del flujo urinario (oliguria), y luego aparece la hipertensión arterial y edemas (retención de fluidos secundaria a la falla renal). Los pacientes con falla renal tendrán proteinuria (aparición de proteínas en una muestra de orina), hematuria (detección de sangre en la orina, un hallazgo completamente anormal) y aumento del nivel de creatinina en el suero. Otras manifestaciones de las complicaciones del síndrome hemolítico urémico son las del sistema nervioso central y son las siguientes: Irritabilidad, somnolencia, incluso convulsiones, además se ha descrito que un pequeño grupo de pacientes puede llegar al estado del coma, infarto cerebral, hemiparesia (debilidad de la mitad del cuerpo), edema cerebral y ceguera cortical. Durante la fase aguda del problema, dos tercios de pacientes tendrán necesidad de terapia de reemplazo renal. Además, la mortalidad oscila entre 3 al 5 %. Ayuda al diagnóstico en el síndrome hemolítico urémico.El diagnóstico del síndrome es eminentemente clínico y para un diagnóstico definitivo se requiere el aislamiento e identificación del serotipo O157:H7 o de cualquiera de los otros serotipos involucrados, a partir de una muestra de heces (coprocultivo), reacción en cadena de polimerasa (PCR), serología y títulos de anticuerpos en suero o la detección de las toxigas shiga en heces. La gravedad del proceso radica en que a la fecha no se dispone de opciones para el tratamiento, es decir, no hay manera de inactivar la toxina una vez que ha sido ingerida o detener los daños una vez que estos empiezan en el interior del sistema del paciente, por lo que el manejo del sindrome hemolítico urémico se limita a tratamiento de soporte y requiere diagnóstico temprano y terapia intensiva en la fase temprana del síndrome. E. coli enteroagregativa o enteroadherente ( EAEC).- Es el nombre de un gran grupo heterogéneo de bacterias señaladas como causa de infección por primera vez en 1987 por Nataro y

colaboradores en una muestra de paciente pediátrico procedente de Chile. En este grupo losinvestigadores aún no ha encontrado relación entre un fenotipo o genotipo particular con la producción de enfermedad en seres humanos. A pesar de que aún hay investigadores que tienen sus dudas acerca del rol patógeno de este grupo de gérmenes, es considerado actualmente como patógeno emergente en diarrea persistente, sobre todo porque se han descubierto y reportado cepas multirresistentes a los antibióticos, necesitándose en este momento investigar acerca de los mecanismos moleculares de tales resistencias. El impacto epidemiológico es mayor en países en vías de desarrollo. Acualmente se ha llegado a precisar que hay 5 variantes de EAEC y todos comparten un grado de similitud en la organización genética de sus operones y secuencias. Otro dato epidemiológico interesante es que las investigaciones en diarrea bacteriana persistente producidas por EAEC se han enfocado en los serotipos más frecuentes: O44, O42, O3 y O86. Según últimos reportes, EAEC no solamente está vinculado a diarrea en niños y adultos sino que también es responsable de infecciones del tracto urinario. Actualmente, como en la mayoría de infecciones bacterianas, se usa la técnica de PCR para determinar la presencia de de EAEC, en especial, cuando se hacen investigaciones en brotes.  A pesar que la mayor parte de cepas de EAEC son diarreogénicas, también hay cepas que son uropatógenas, específicamente la cepa Escherichia coli O78:H10, descrita en brotes por primera vez en Copenaghen, Dinamarca, en 1991.  Concepto clave.- En estudios iniciales fue considerado un patógeno oportunista del tubo digestivo en pacientes infectados por el VIH y con el tiempo se le ha encontrado como causa de diarrea del viajero, diarrea en poblaciones de países desarrollados y brotes de diarrea en Europa y Asia.  Sin embargo, aún hay controversia sobre la patogenicidad y relevancia clínica de este grupo de bacterias. Es agente

etiológico de diarrea infantil en infantes que viven en países en vías en desarrollo, al extremo que se le considera la causa más frecuente de diarrea persistente en lactantes. Se conoce muy bien la habilidad que tiene esta bacteria para la adhesión bacteriana, secreción de enterotoxina citotóxica y estimulación de la inflamación de la mucosa.  Concepto clave.- Sobre la adherencia, se ha descrito el patrón de Adherencia Agregada que se define como la unión de las bacterias a las células epiteliales de una manera apilada, específicamente con un patrón de ladrillo apilado, imagen que es observada al usar líneas de células epiteliales humanas (HEp-2).  Patogenia de las infecciones por EAEC.- Las infecciones por este grupo de bacterias se inicia con la unión del microorganismo al epitelio intestinal mediante la fimbria de adherencia agregada (AAF). De acuerdo a la literatura especializada, existen 5 variantes de AAF: (AAF/I-AAF/V), que comparten alto grado de similitud en sus secuencias de proteínas. Precisamente utilizando cristalografía de rayos X se ha podido determinar la estructura de la variante AAF-I de la cepa que causó el brote mortal en Alemania en 2011, y la variante AAF-II de la cepa arquetipo 042, y se ha podido determinar un mecanismo para AAF mediada por la adherencia y para la formación de biopelículas. A pesar de las diferencias estructurales, AAF reconoce un receptor común, la fibronectina, y esta unión se produce por interacciones electrostáticas. Luego de la adherencia viene la producción de toxinas y desarrollo de diarrea.  Para efectuar la tarea de adheririse al epitelio intestinal, ECEA presenta plásmidos pAA, que codifican varios factores de virulencia, en los que se incluye un regulador AggR perteneciente a la familia de activadores transcripcionales AraC/XylS o regulón Aggr, el que se encuentra en la mayoría de las cepas y por esa razón se sugirió el término "ECEA típica" a aquellas que lo expresan. Diversos estudios confirman el rol

protagónico de Aggr y que además es el factor de virulencia esencial para que una cepa de EAEC produzca enfermedad humana. Algunos genes regulados por AggR son los factores necesarios para la expresión del patrón AA que implica las fimbrias AAF con variantes I, II, III y IV. De igual manera, la literatura señala que el regulón Aggr tiene la capacidad de regular los genes para la formación de microcolonias, aunque en ausencia de este regulón Aggr también se pueden visualizar microcolinias de manera que lo más probable es que existan otros factores de virulencia aún no concidos en este grupo de bacterias.  En la adhesión de EAEC participan proteínas de la membrana externa como Hra-1 (Hra: heat-resistant agglutinin 1) con actividad aglutinina y adhesina, Hra-2 con actividad adhesina y Tia homóloga de Hra-1 con actividad invasora y adhesina. Finalmente, para hacerse efectiva la colonización bacteriana se requiere de un complejo denominado Aat necesario para el transporte de una dispersina codificada por el gen aap, juntos regulados por AggR y codificados en el plásmido pAA.  Acerca de la producción de enterotoxinas, destaca la enterotoxina 1 (EAST1: enteroaggregative E. coli heat-stable enterotoxin 1) codificada por el gen astA que altera el flujo de iones y produce un aumento del GMPc. También se habla de una proteasa involucrada en la colonización intestinal que se encarga de aumentar el número de células caliciformes y la producción de moco; además, habría una toxina codificada en plásmidos (Pet: plasmid-encoded toxin).  Manifestaciones clínicas.- Después de un período de incubación va de 20 a 48 horas, los pacientes infectados desarrollan manifestaciones clínicas que comprenden dolor abdominal, náuseas, vómitos, alza térmica, deposiciones acuosas o deposiciones conteniendo moco o sangre.  Ayuda al diagnóstico en el laboratorio.- Insistimos nuevamente en este punto, de que la única manera de probar su

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participación en un proceso diarreico concreto es mediante el coprocultivo, estudios moleculares y estudios de adherencia en células hep-2, es decir, se necesitan cultivos de células hep-2 para evidenciar la adherencia agregada. En la actualidad se cuenta con técnicas moleculares y genéticas, de tal manera que en los laboratorios de referencia es posible rastrear el origen de una muestra de heces y la presencia de la E.coli enteroagregativa. Incluso ahora se puede ejecutar PCR cuantitativo buscando los genes de virulencia propios de la EAEC. Acerca de la utilidad del PCR, hay publicaciones de su utilidad, observándose que es capaz de detectar los genes aaiA, aaiG, aggR y aatA presentando 94.8% de sensibilidad, 94.3% de especificidad, lo que le convierte en poderosa arma de diagnóstico. Eigner U et al, en el año 2017, publicaron un estudio en el que demuestran la sensibilidad de PCR múltiple en tiempo real para detectar genes de E.coli diarreogénica, entre ellas, a cepas de EAEC. Tratamiento.- Estará encaminado a restituir los líquidos perdidos y a mantener la alimentación. Los medicamentos antidiarreicos y antimotílicos están contraindicados. No se aconseja el uso de antimicrobianos, ya que al igual que la mayoría de las E. coli, tiene vida limitada y no requiere de su uso. A pesar que las enterobacterias colonizan con mayor frecuencia el tubo digestivo, las infecciones más frecuentes producidas por estos gérmenes se producen a nivel de vías urinarias. Estas infecciones están vinculadas a problemas de orden anatómico (hipertrofia benigna de próstata) o de procedimientos ( cirugía urológica / sondaje urinario). Concepto clave : Escherichia coli patógeno extraintestinal es la bacteria gramnegativa más frecuente en infecciones humanas y, de acuerdo a las estadísticas vigentes, ocasiona el 75% de las bacteremias en infecciones adquiridas en la comunidad. En realidad, las cepas de E.coli uropatógena ( ECUP) constituyen un grupo numeroso y disperso de PATOTIPOS

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cuya característica básica es disponer de una amplia gama de genes de virulencia que han permitido diseñar sondas de ADN para hacer la identificación completa y plena de una cepa puntual. Además, se caracterizan por disponer de sistemas de génesis de proteínas llamadas ADHESINAS que les permite unirse a los receptores celulares y adherirse entre bacterias y formar comunidades ( BIOFILMS) En general, los patotipos de ECUP tienen cientos de genes y solamente unos cuantos de ellos pueden ser estudiados mediante pruebas de PCR. Se calcula que el 90 -95% de las infecciones de vías urinarias adquiridas en la comunidad son producidas por ECUP y esta bacteria es responsable del 50% de las IVU asociadas a los servicios de Salud. Complementamos en este punto que la edad avanzada, cateterismo vesical, hospitalización, condiciones individuales de higiene, deterioro del sistema inmune por diabetes mellitus, todos ellos son factores que favorecen el desarrollo de IVU aguda, crónica o persistente. Concepto clave: A pesar de las advertencias, el uso inadecuado de antibióticos ha generado el surgimiento de patotipos con genes de resistencia a una o más drogas de acción antibacteriana. Estas resistencias incluyen la de BETALACTAMASAS DE ESPECTRO EXTENDIDO que representan un serio problema en el momento de decidir la mejor terapia posible. Entre las E.coli de acción extradigestiva o extraintestinal están las que producen neumonía, infección de carácter oportunista que suele afectar a personas que tienen problemas estructurales pulmonares de fondo y se caracteriza por daño de tipo hemorrágico ubicado con mayor frecuencia en los lóbulos inferiores; la radiografía de pulmones muestra una bronconeumonía de los lóbulos basales y en un 50% de pacientes se aprecia derrame pleural. Concepto clave: Recordar que los pacientes que desarrollan neumonía por E.coli suelen tener infecciones urinarias o

digestivas previas, de manera que la bacteria llega hasta los pulmones por diseminación hematógena.  Escherichia coli es la segunda bacteria más frecuente que tiene capacidad de acceder al SNC ocasionando meningitis neonatal ; esto ocurre de manera más frecuente en los extremos de la vida : neonatos (recuerden en este grupo de edad, las meningitis son producidas tanto por estreptococos agalactiae como por Escherichia coli) y adultos mayores de 60 años, en especial si han sido sometidos a cirugía reciente. Como siempre, el cultivo del LCR es el método esencial para obtener el diagnóstico y ofrecer un tratamiento antibiótico específico.  El antígeno O somático de E.coli es la estructura sobre cuya composición se está intentando desarrollar una vacuna a fin de evitar los cuadros diseminados que representan alta mortalidad. Actualmente está en prueba una vacuna 4-valente y se estima que podría servir en adultos mayores, individuos sometidos a cirugía abdominal o biopsias de próstata, y personas con infecciones recurrentes de las vías urinarias.  Y hablando de infecciones de vías urinarias, un comentario clave acerca del cuadro clínico de estas infecciones en adultos mayores. Resulta que la sepsis de foco urinario en personas con más de 65 años de edad es el foco de infección más frecuente, al extremo que en nuestra práctica hospitalaria hemos creado esta frase : El foco séptico en este paciente adulto mayor es urinario, salvo que probemos lo contrario. Y quede claro que, al igual que otros grupos de edad, E.coli sigue siendo el uropatógeno más frecuente, siguiéndole en lista otros gramnegativos como Enteroobacter, Citrobacter, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella, entre otros.  Una IVU en adultos mayores se manifiesta con signos atípicos, incluyendo: ausencia de fiebre, ausencia de signos de afectación de las vías urinarias, y con frecuencia se presenta con afectación cognitiva, alteraciones de la conducta y de la percepción lo que viene en denominarse

síndrome confusional agudo ( que no debe nunca ser confundido con demencia por enfermedad de Alzheimer, ya que por definición todo síndrome confusional agudo es reversible, retornando el paciente a su basal una vez que ha logrado superarse el proceso infeccioso). Después de los 80 años de edad, prácticamente se igualan las prevalencias de infecciones urinarias en ambos sexos.  Tomar en cuenta que la sepsis de foco urinario en adultos mayores tiende a complicarse dado la inmunosenescencia propia de los ancianos, es frecuente ver falla renal aguda, falla hematológica manifestada con neutropenias, trombocitopenias y compromiso de las vías de la coagulación, entre otras manifestaciones. Un detalle importante es que si la infección urinaria no es detectada y tratada a tiempo, suele complicarse con diseminación hematógena provocando ubicaciones piógenas en parénquimas y cavidades naturales del cuerpo: neumonía, endocarditis, pericarditis, meningitis y abscesos cerebrales, entre otras. Por todo lo anterior, es de singular importancia obtener el diagnóstico microbiológico, identificando la bacteria y sobre todo, tener en mano resultados del antibiograma.  Tal vez la maniobra o medida más eficaz de evitar una infección urinaria es insertar una sonda urinaria en un adulto mayor solo cuando es ESTRICTAMENTE necesario; esta medida es mucho más evidente en prevención de las IVU a nivel intrahospitalario. Solamente con una adecuada decisión de cuándo y por cuánto tiempo deberá colocarse una sonda Foley es que se evita costos innecesarios, estancias hospitalarias prolongadas, aumento en el número de episodios de sepsis, complicaciones y, sobre todo, disminución en la mortalidad.  Para terminar con el asunto de adultos mayores e infecciones por bacilos gramnegativos, hay que decir que

en el caso de las neumonías es frecuente que el paciente no presente fiebre, tos, dolor torácico; muchas veces hay que sospechar neumonía solamente con mínimos cambios en el comportamiento o conducta del paciente; eventualmente cuando las infecciones neumónicas son graves, encontramos a un paciente en hipotermia.  Se tiene descrita la participación de E.coli en infecciones intraabdominales, como por ejemplo en colangitis y colecistitis, a menudo asociada a gérmenes anaerobios.  Siempre plantear el diagnóstico de ABSCESOS INTRABADOMINALES en todo paciente con fiebre y en estado séptico que previamente ha sido sometido a cirugía abdominal; se pueden ubicar en el parénquima hepático o dentro de cavidad y ser secundarios a diseminación desde el tubo digestivo a través del sistema portal. También es posible la diseminación hematógena de E.coli y ubicarse la bacteria en cualquier órgano o cavidad anatómica.  Para el tratamiento médico de infecciones intrabdominales se pueden usar antibióticos betalactámicos asociados a inhibidores de betalactamasas, combinación de ceftriaxona más metronidazol o, aun mejor, podemos optar por Ertapenem, antibiótico que se impone cuando se sospecha la participación de una cepa de E.coli BLEE positiva ( este dato nos lo da el resultado del cultivo microbiológico automatizado).  CONCEPTO CLAVE : Junto con la antibioticoterapia, en el manejo de abscesos intrabadominales es sumamente importante el drenaje quirúrgico.  Nuevos antibióticos aprobados por la FDA este año para el tratamiento de las infecciones intraabdominales: dalbavancina, Oritavancin, ceftarolina, ceftolozanetazobactam, y ceftazidima-avibactam.

Género Klebsiella  El género Klebsiella agrupa a gérmenes gramnegativos, no móviles, anaerobios facultativos y con una prominente cápsula de polisacáridos. La especie representativa es Klebsiella pneumoniae y en general se trata de patógenos OPORTUNISTAS. Otras especies del género son: K. oxytoca, K. planticola y K. terrígena. Aproximadamente del 60 al 80% de los microorganismos del género Klebsiella aislados de muestras de heces y muestras clínicas son K. pneumoniae y dan positivo en la prueba de coliformes termotolerantes.  La historia ha registrado que Friedlander, en 1882, describe por primera vez un bacilo procedente de muestras de esputo de pacientes que habían fallecido de neumonía. Por esa razón, Klebsiella pneumoniae fue al inicio denominada Bacilo de Friedlander, hasta el año 1886 en que toma el nombre con el que se le conoce hasta ahora. En la era pre- antibiótica, es decir, al inicio, cuando recién empezaban a reportarse brotes de infecciones por esta bacteria, se le hallaba como agente etiológico de neumonía en personas con diabetes o quienes consumían alcohol de manera copiosa (al extremo que, los médicos clínicos antiguos cuando atendían a un paciente alcohólico con neumonía asumían, sin necesidad de examen bacteriológico, que la causa debía ser Klebsiella pneumoniae). De igual manera, desde su descubrimiento, esta bacteria ha sido asociada a infecciones de las vías urinarias, infecciones pulmonares, infecciones intrabdominales, infecciones de dispositivos intravasculares, osteomielitis, bacteremias, entre otras.  Respecto a las infecciones producidas por el género Klebsiella empezaremos diciendo que, después de E.coli, esta bacteria representa la segunda causa más frecuente de bacteremias por GRAMNEGATIVOS adquiridas en la comunidad, que, al inicio, podían ser manejadas usando antibióticos

convencionales, pero, posteriormente, del mismo modo que ha pasado con otras Enterobacterias, ahora observamnos preocupados la emergencia de cepas multidrogorresistentes, en especial por la producción de enzimas carbapenemasas, así como alteraciones a nivel de permeabilidad de la membrana externa por pérdida de proteínas porinas y disregulación de las bombas de eflujo de antibióticos. De acuerdo a la literatura especializada, se considera que el surgimiento de cepas multidrogoresistentes de K.pneumoniae se ha debido en gran medida al uso indiscriminado de cefalosporinas y fluoroquinolonas. A nivel de Sudamérica, específicamente en Brasil, se han reportado cepas de K.pneumoniae productoras de metalo-betalactamasas, enzimas detectadas también en otras bacterias granmegativas como Pseudomonas aeruginosa, por ejemplo. De igual manera, se ha reportado en Colombia, cepas de K.pneumoniae productoras de Betalactamasas de espectro extendido, BLEE+. fenómeno que , desgraciadamente, se ha extendido en muchas regiones de mundo debido a que el gen de resistencia (blaTEM, blaSHV entre otros) es frecuentemente transportado en plásmidos auto-transmisibles o móviles, capaces de diseminarse horizontalmente entre e intra especies de Enterobacterias. De hecho, solamente en Colombia, se ha podido determinar que 20-30% de las cepas de K.pneumoniae son BLEE positivas, tema del que más adelante hablaremos con profundidad y mayor número de evidencias. En cepas provenientes de hospitales de España se pudo determinar que hasta un 16,7% eran productoras de betalactamasas de espectro extendido.  Klebsiella pneumoniae tiene capacidad para mantenerse por muchas horas en las manos del personal del hospital de tal manera que se permite la dispersión favoreciendo brotes dentro de los hospitales y de igual manera, en pacientes que residen en casas de reposo de larga estancia. De igual manera, Klebsiella tiene la capacidad para colonizar el intestino de los pacientes y personal de salud, manteniéndose dentro del tubo

digestivo sin ocasionar síntomas, sirviendo como reservorio para el desarrollo de infecciones en pacientes inmunosuprimidos. Esto es lo que hace la diferencia: Encontrar las mejores estrategias en Salud Pública a fin de evitar la persistencia de los reservorios y evitar la transmisión cruzada por medio de las manos contaminadas del personal hospitalario). Hay que tener en cuenta que la trascendencia de esta bacteria radica en su potencial para causar morbilidad y mortalidad en unidades de cuidados intensivos y servicios quirúrgicos.  En el Perú también se ha reportado brotes de infecciones por K.pneumoniae BLEE + (cepas productoras de betalactamasas de espectro extendido). Esto ha sucedido en un servicio de Neonatología de un hospital de Lima y los investigadores lograron realizar la genotipificación de las siete cepas usando técnicas de Eric-PCR, Rep PCR y electroforesis en Gel de campo pulsado (PFGE). Los tres métodos de genotipificación, Eric-PCR, PCR-Rep y el método estándar de oro PFGE demostraron relación clonal entre cinco de los aislamientos, revelando que todas pertenecían a una única cepa o clona de K. pneumoniae; mientras que los dos aislamientos restantes también provenían de una misma cepa, pero muy diferente genéticamente a la cepa inicial de 5 aislamientos. Esa es la manera correcta de identificar el origen y relación de parentesco entre las cepas aisladas. De esa manera es posible saber si una cepa específica llegó al hospital en un paciente referido de otra ciudad o país ( recuerden lo que ya hemos mencionado en otro capítulo del libro: las bacterias, dentro del intestino humano, viajan a cualquier parte del mundo y, si son multidrogorresistentes, pueden provocar serios problemas de salud en personas con deterioro del sistema inmune).  En la actualidad, Klesbiella pneumoniae se ha convertido en una seria amenaza para la Salud Pública por las dos cepas EMERGENTES: Klesbiella pneumoniae hipervirulenta (hvKP) y la otra es Klebsiella pneumoniae resistente y productora de

carbapenemasas ( CR-KP). Estas dos cepas rara vez se superponen, pero no es innegable que las K.penumoniae están aumentado en virulencia. En efecto, lo más peligroso es el surgimiento y dispersión de cepas que tienen una combinación de genes de virulencia y resistencia, lo que podría conducir a infecciones invasivas intratables. Vamos a hablar en detalle de cada una de estas nuevas cepas de K.pneumoniae: 1.- Klebsiella penumoniae hipervirulenta ( hvKP)  Diferenciándose de la Klebseilla penumoniae “clásica”, ha surgido, en las últimas tres décadas, un nuevo fenotipo: una cepa hipervirulenta, hipermucoviscosa de serotipo K1 o K2 en más del 80% de aislamientos y que, de acuerdo a reportes de distintas partes del mundo, es capaz de producir infecciones generalizadas, metastásicas, en especial afectando el parénquima hepático formando abscesos. Incluso, hay estudios en los que se ha podido comprobar que existe similitud genómica entre las cepas alojadas en el intestino del paciente y las aisladas de los abscesos del hígado. En efecto, hay estudios que demostraron que en pobladores sanos procedentes de países asiáticos, K.pneumoniae hipervirulenta hiperviscosa K1 y K2 puede ser aislada del tubo digestivo. Estos tipos hipervirulentos tienen una serie de genes de virulencia que incluyen rmpA / rmpA2, que codifica la regulación positiva de la cápsula. Estas cepas superagresivas han sido estudiadas en profundidad usando método de amplificación por PCR y estudio de secuencias genómicas completas. De hecho, habiendo revisado la literatura, podemos afirmar que gracias a las pruebas de amplificación del PCR, se han podido determinar los genotipos K1 y K2, los loci genéticos, la ubicación del gen de aerobactina. Los aislados hipervirulentos K1 pertenecen al complejo clonal 23 (CC23), lo que indica que este linaje clonal tiene un fondo genético específico que confiere hipervirulencia. Los estudios moleculares han revelado que CC23 es un linaje clonal único,

claramente distinto de las cepas no hipervirulentas. También se ha determinado que, según el origen geográfico, el CC23 se ha extendido globalmente a través de múltiples transmisiones internacionales. Por el contrario, las cepas hipervirulentas K2 se agruparon en grupos genéticamente no relacionados. Sorprendentemente, se detectaron homólogos de un plásmido de virulencia grande en todos los linajes clonales de hvKP, lo que indica un papel clave en la hipervirulencia de K. pneumoniae. El plásmido codifica dos sideróforos, aerobactina, salmochelin, y RmpA (regulador del fenotipo mucoide); todos estos factores se encontraron restringidos al fenotipo hvKP.  La formación de biofilm de K. pneumoniae se examinó mediante un ensayo de placa de microtitulación. Se demostraron niveles más altos de formación de biopelícula por cepas de K. pneumoniae asociadas con abscesos hepáticos. En un interesante trabajo publicado en el año 2011, Wu Mc et al, mostraron que era posible detectar cepas mutantes denominadas TreC disminuido en la biopelícula que presentaba menos mucoviscosidad y producía menos polisacárido capsular (CPS), mientras que un mutante sugE con aumento de biofilm mostraba una mucoviscosidad mayor y producía más polisacárido capsular. En este mismo trabajo, la adición de glucosa al medio de cultivo restauró la producción de cápsulas y la formación de biopelículas en el mutante treC ya mencionado.  Algunas cepas de K.pneumoniae K1 CC23 llevan un clúster de genes responsable de la producción de colibactina; el tema de la colibactina y sus efectos patológicos singulares ha sido especialmente estudiado en Taiwán, área en que la causa más frecuente de meningitis es K.penumonaie. Colibactin es una pequeña molécula genotóxica biosintetizada por un complejo NRPS-PKS, que está codificada por genes ubicados en la isla pks. En comparación con otras K. pneumoniae hipervirulentas que infectan principalmente al hígado, las cepas K23 CC1

productoras de colibactina (pks +) tenían un tropismo significativo hacia el cerebro de los ratones BALB / c. En efecto, estudios experimentales usando ratorones para tener un modelo de meningitis que sea susceptible para ser estudiado, casi extrapolándolo a seres humanos, se ha podido demostrar que la cepa K.pneumoniae K1 CC23 productora de colibactina provocó daños severos en el ADN y muerte celular independiente de caspasa 3. Para estar seguros de sus efectos patogénicos, los investigadores procedieron a cortar la producción de colibactina, mediante la deleción del gen que la produce. Al hacerlo, los investigadores observaron que se dificultó sustancialmente la hipervirulencia de K. pneumoniae en los pasos patogénicos clave hacia el desarrollo de la meningitis.  Concepto clave.- Se ha demostrado que Escherichia coli productora de colibactina induce daño en el ADN del huésped y promueve el desarrollo del cáncer colorrectal (CCR).  La primera vez que se describió este singular fenotipo fue a mediados de los años 80 y 90, específicamente en Taiwan, sin embargo, actualmente se le considera una amenaza global en Salud Pública, porque se reportan brotes en muchos países de Norteamérica, Europa, Sudamérica, Australia y África. Pese a todo, la mayor parte de descripciones de infecciones por estas cepas agresivas provienen principalmente de pacientes afectados de abscesos hepáticos que viven en Taiwan, Corea del Sur y principalmente de China. En algunos brotes por Klebsiella pneumonaie, la proporción de cepas hipervirulentas puede llegar hasta el 15%, lo cual significa una amenaza para la Salud de las personas. Lo más grave de esta nueva cepa es que tiene la capacidad para causar infecciones graves en individuos previamente sanos y ambulatorios, sin embargo, la diabetes mellitus se ha considerado un factor de riesgo para adquirir infecciones con este serotipo. En realidad, clínicamente nunca se sabe el pronóstico de un paciente

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infectado por el serotipo mencionado, pero en reportes de pacientes chinos hubo un porcentaje importante de quienes desarrollaron schock séptico y fallecieron. El fenotipo hipermucoide y viscoso se caracteriza por tener el gen A, regulador del fenotipo A , conocido como rmpA (siglas del inglés: regulator of mucoid phenotype A) que incrementa la formación de cápsula volviendo a esta cepa muy resistente a la fagocitosis y, por lo tanto, ayudándole a su diseminación en los distintos órganos, lo mismo que ocurre con otras bacterias encapsuladas: Neumococo, meningococo y Haemophylus influenzae. También hay otros genes como los de aerobactina. ST258 y ST11 se han detectado en todo el mundo como los principales clones internacionales de alto riesgo (HiRC) porque , en primer lugar, los plásmidos portuarios epidémicos / transmisibles del grupo de incompatibilidad FII (IncFII), IncN, IncA / C e IncL / M (14) y , en segundo lugar, están asociados con la producción de carbapenemasas, por ejemplo, KPC y OXA-48. Se sabe además que el tipaje de secuencia multi-locus (MLST, por sus siglas en inglés: multi-locus sequence typing) ha permitido asociar a K1 con ST23 (tipo de secuencia 23). Por el contrario, el serotipo K2 exhibe diversos MLST (incluyendo ST65, ST66,ST86,S374,S375,S380) de los cuales, ST65 y ST86 son los más frecuentes y que poseen la mayor virulencia que los otros tipos MLST.  Concepto clave.- Para definir la presencia de hipermucoviscosidad en las cepas hipervirulentas (hvKp) se realiza un Test de la cuerda para valorar la presencia de una capa mucoide mayor de 5 mm o más y sirve para diferenciar estas cepas hipervirulentas de las cepas convencionales de Klebsiella pneumoniae. Todo el proceso se realiza en Placas de Agar. La cepa viruelnta de la que estamos hablando, se reportó inicialmente en el Asia Pacífico y países del Este. Como ya

manifestamos, esta nueva cepa de K.penumoniae es capaz de producir abscesos hepáticos, endoftalmitis, meningitis, osteomielitis y fasciitis necrotizante en personas previamente sanas y atendidas de manera ambulatoria. La explosión epidemiológica de esta cepa sumamente agresiva es tal que, de acuerdo a la literatura especializada, se pudo encontrar la cepa hipervirulenta en el 31% de pacientes que padecieron bacteremia en China. A lo largo de las publicaciones revisadas se sabe que hay nueva evidencia que sugiere que la hiperviscosidad y la hipervirulencia son dos fenotipos distintos pero complementarios de K.pneumoniae. Debe quedar claro que las cepas con una capa de cápsula menor de 5 mm en la Prueba de la cuerda son también capaces de producir infecciones invasivas.  Normalmente el serotipo hiperviscoso hipervirulento tiene resistencia intrínseca a ampicilina pero suele ser sensible a otros antibióticos. Sin embargo, se ha comprobado que, junto con la dispersión del serotipo, se ha verificado que estas bacterias han adoptado genes móviles de carbapenemasas, de modo que ya empezaron a reportarse cepas portadoras de carbapenemasas en este serotipo (un poder sumado a otro, dando mayor capacidad infectiva y destructiva).  Tomando en cuenta que las cepas de este serotipo suelen ser multirresistentes, investigadores chinos han observado que sulfametoxazole/trimetropima y colistina son algunos de los pocos antbióticos capaces de destruir al fenotipo hipermucoide y viscoso. 2.Klebsiella carbapenemasas:

pneumoniae

productora

de

 La detección de carbapenemasas en K.pneumoniae (KPC por sus siglas en inglés: Klebsiella pneumoniae carbapenemases) ocurrió por primera vez en los Estados Unidos en 1996, en una cepa aislada en Carolina del Norte, y a partir de ese momento se han detectado brotes por esta peligrosa bacteria, tanto dentro

de los EE.UU como en otras regiones del mundo. Lo grave de esta cepa emergente es su prevalencia creciente, por ejemplo, solo en Estados Unidos, aumentó de 1,6% en 2001 al 10,4% en 2011. La mayor parte de cepas de KPC en Estados Unidos deriva del fondo clonal que tiene la secuencia resistente a carbapenem (CR) tipo 258 o simplemente llamada ST258, sin embargo ya hay reportes de hospitales chinos en los que han podido detectar ST2040, una nueva clona que mantiene multirresistencia, al igual que ST258.  Según los reportes, las infecciones por estas cepas implican tasas de mortalidad entre 40 y 50% , así como elevados costos económicos del tratamiento. Si bien es cierto, es posible detectar carbapenemasas en otras enterobacterias, actualmente la más común es la que se describe asociada a Klebsiella pneumoniae.  Desde su descubrimiento, las cepas KPC se han reportado en brotes ocurridos en Israel y Grecia, Colombia. Así mismo, se consideran endémicas en varias partes del mundo como Argentina, Brasil, Colombia, Este de China, Italia, Polonia y Puerto Rico. Hay que tomar en cuenta que si bien es cierto la mayor parte de brotes reportados han sucedido a nivel intrahospitalario también hay reportes de presencia de portadores asintomáticos de KPC en hospitales de larga estancia, por ejemplo los hospitales geriátricos; en otros estudios se muestra que al analizar el genoma de una cepa KPC en un brote en un lugar específico se han dado con la sorpresa que se trataba de una cepa proveniente de otro país, concepto del que ya hemos tratado en otra parte de este texto.  Concepto clave.- Las cepas KPC tienen la capacidad de hidrolizar todas las cefalosporinas, monobactámicos, carbapenemos, e inhibidores de betalactámicos, dejando muy pocas opciones para el tratamiento.  Concepto clave : A la fecha, cepas de Klebsiella resistentes a a CARBAPENEMOS (Cepas KPC) solamente mantienen sensibilidad a tigeciclina y

colistina. El detalle adicional es que las cepas KPC se les aisla con mayor frecuencia en infecciones nosocomiales como por ejemplo: infecciones del tracto urinario, septicemia, neumonía, infecciones intraabdominales.  Ante el escenario de infecciones graves por bacterias multirresistentes y considerando la elevada mortalidad y considerando la singular importancia que tiene el polisacárido capsular en la patogenia de estas infecciones, una de las novedosas alternativas es la posibilidad de actuar con anticuerpos anti-polisacárido capsular de K.pneumoniae (DiagoNavarro E et all, 2014). En efecto, se ha demostrado la eficacia protectora de los anticuerpos anticapsulares en modelos animales, apoyando aún más los esfuerzos para desarrollar anticuerpos como terapia adyuvante. De igual manera, se plantea que el uso de la terapia con anticuerpo monoclonal (MAb) dirigida a la cápsula externa de K. pneumoniae podría servir como una alternativa de tratamiento valiosa para pacientes con pocas opciones de sanar. Los investigadores han podido aislar varios anticuerpos IgG de ratones inoculados con una mezcla de K. pneumoniae encapsulada y resistente a los carbapenemos conjugada con el antígeno protector del ántrax. Dos de estos anticuerpos monoclonales, 17H12 y 8F12, se unen a epítopos completos y de oligosacáridos del polisacárido capsular del clado 2 ST258 K. pneumoniae resistente a los carbapenemos, que es responsable de las infecciones de K. pneumoniae más virulentas en los Estados Unidos. Los anticuerpos obtenidos han demostrado tener eficacia terapéutica porque son capaces de inhibir formación y consolidación de la biopelícula, el depósito del sistema del complemento, así como el despliegue de trampas extracelulares de neutrófilos. Además, promovieron la opsonofagocitosis y la muerte intracelular de K. pneumoniae resistente a carbapenemos por neutrófilos derivados de humanos y

macrófagos murinos cultivados. Además, cuando se trabajó en ratones infectados por vía traqueal con KPC, se pudo constatar que estos anticuerpos monoclonales evitaron la diseminación de la bacteria hacia los órganos internos. De acuerdo a lo anteriormente descrito y basándonos en trabajos publicados en este año 2018 por Diago-Navarro E et al, actualmente es posible fabricar anticuerpos anticapsulares ampliamente reactivos y vacunas contra el clado 2 ST258 de K. pneumoniae resistente a carbapenemos. En conclusión, en un futuro no muy lejano, y considerando que estas cepas no pueden ser destruidas por ninguno de los antibióticos disponibles, es posible recurrir con seguridad a la inmunoterapia usando anticuerpos monoclonales 17H12 y 8F12 como opción final para aquellos pacientes infectados por cepas tan virulentas como las descritas líneas arriba.  La resistencia de Klebsiella a carbapenemos primariamente es causada por plásmidos que codifican una variante de enzimas que hidrolizan antibióticos betalactámicos y muestran resistencia a inhibidores de betalactamasas ( ej. tazobactam, ácido clavulánico). Se han descrito 22 variantes de las enzimas carbapenemasas y 10 variantes de los genes KPC ( blaKPC) según la fecha de primer aislamiento que se caracterizan por substituciones únicas de nucleótidos al interior de cuatro reconocidos codones ( nucleótidos 147, 308, 716 y 814). De hecho, la mayor parte de brotes descritos a la fecha se han debido a KPC-2 y KPC-3 y son las variantes más extendidas en Europa y el Norte de Italia. También se describen cepas multirresistentes en Sudamérica y ciertas regiones de Norteamérica. En este punto, valdría la pena dejar en claro que quienes vigilan y controlan la detección de cepas KPC recurren a tipaje molecular mediante la técnica de Electroforesis en gel por campos pulsados y tipaje de secuencia multilocus. La técnica de PCR se usa para analizar el ADN del gen blaKPC. Y como comentario importante: Es posible saber si hay

transmisión interhospitalaria de cepas KPC recurriendo a los perfiles que ofrece la técnica de electroforesis de campos pulsados. Esta misma técnica sirvió para identificar la fuente del brote de infecciones por KPC en un hospital en el que empezaron a reportarse infecciones en pacientes sometidos a colangiopancreatografia retrógada y resultó que los endosocopios usados en los procedimientos estaban infectados con la misma cepa aislada en los que sufrieron las infecciones y en todos ellos se ubicó contenido de genes y plásmidos de poblaciones endémicas de ST258 (Marsh JW et al, 2015).  Concepto clave.- Las enzimas carbapenemasas han sido encontradas en muchas especies de la familia Enteroacteriaceae, de manera que el problema es sumamente grave. También se les ha podido hallar en bacterias no fermentadoras.  Según la literatura especializada, se sabe que la detección de los genes KPC sigue siendo un desafío debido a la expresión heterogénea de la resistencia a betalactámicos por múltiples determinantes y los resultados varían con los diferentes métodos.  Acerca de las medidas de prevención para evitar la dispersión de cepas KPC se han publicado trabajos como aquel que se realizó en la región de Emilia-Romagna en Italia, y pulicado en el año 2014 por Gagliotti C et al y que dan cuenta que al ver tantos casos de infectados con cepas de KPC se dispuso medidas muy sencillas: Confirmación fenotípica de la producción de carbapenemasas, vigilancia activa de portadores asintomáticos y precauciones de aislamiento de contacto para portadores. Las intervenciones mencionadas lograron una disminución de de 32 a 15 casos por 100.000 pacientes días de hospital, cifra sumamente significativa que implicó menor costo de tratamiento y menor morbimortalidad.  Concepto clave: La identificación de una cepa KPC implica someter a todos los pacientes que ingresan a un hospital al hisopado rectal y si dan positivo, de inmediato

se les aisla para evitar que puedan contaminar a los pacientes susceptibles a través de las manos contaminadas del personal de salud.   Klebsiella pneumoniae tiene dos subespecies bien definidas: K. ozaenae y K. rhinoscleromatis. Para el caso de K.ozaenae, agente etiológico de la enfermedad denominada OCENA , el diagnóstico es sencillo, pues la presencia de fosas nasales amplias, historia de rinorrea crónica y fétida, y crecimiento de K. ozaenae en el cultivo de la secreción nasal configuran el cuadro clínico. Un detalle adicional es que, en general, hay afectación de hueso por contigüidad. El manejo antibiótico de una OCENA depende de la sensibilidad de la cepa que se aísle en el cultivo y de acuerdo al antibiograma.  K. rhinoscleromatis produce un cuadro infeccioso granulomatoso crónico que afecta de manera predominante la vía aérea superior, llamado RINOSCLEROMA ; al inicio, el proceso solo afecta las fosas nasales y luego invade las vías respiratorias con un proceso infiltrante, lo cual dificulta la curación. Se le considera una infección tropical, mayor parte de casos en Centroamérica, África y escasos casos encontrados en los Estados Unidos. Mucho más frecuente en mujeres que en varones y predomina en la tercera década de la vida. Esta enfermedad está vinculada a pobreza y a deficientes condiciones de salud, lo que facilita la transmisión (contacto con secreciones infectadas).  El rinoscleroma se caracteriza por empezar como proceso de congestión nasal, luego puede haber rinorrea; además hay invasión de las vías aéreas respiratorias superiores. La primera etapa de evolución se llama fase catarral, luego viene la fase granulomatosa, con invasión y destrucción de tejido a nivel de fosas nasales, faringe y laringe; además, en la etapa granulomatosa puede verse afectación del sentido del gusto y del olfato. La tercera etapa de la enfermedad es la fase

esclerótica, en la que hay mejoría de los síntomas, pero los tejidos previamente infectados son reemplazados por colágeno denso.  Hallazgos histopatológicos de rinoscleroma : es imprescindible el hallazgo de dos elementos característicos: las células de Mikulicz (histiocitos vacuolados grandes, espumosos y redondos que miden 100 a 200 µ de diámetro, cargados de bacterias viables o no viables); la bacteria se hace dejar observar mejor al usar tinciones de PAS, Giemsa o plata.  Como ya mencionamos previamente, un subconjunto de serotipos de K. pneumoniae con producción elevada de polisacárido en su cápsula puede afectar a personas previamente sanas y causar infecciones adquiridas en la comunidad que amenazan la vida, como el absceso piógeno del hígado, meningitis, fascitis necrotizante, endoftalmitis y neumonía grave.  Siempre hay que pensar en K.pneumoniae en los casos de meningitis purulentas en pacientes con enfermedades de fondo que afectan su respuesta inmune. Desde luego que, como siempre, solo podemos llegar a conocer el agente etiológico mediante el cultivo del LCR. En el caso de neumonía, hay que tener en cuenta que K.pneumoniae es agente etiológico de neumonía nosocomial, evento que puede generar hasta un 50% de mortalidad. En realidad, aún existen eventos no totalmente comprendidos en la patogénesis de la neumonía por esta bacteria, pero en modelos de ratones con neumonía por K.pneumoniae se ha podido comprobar que la regulación de la membrana externa bacteriana y la síntesis de ciertos aminoácidos son esenciales para la génesis de la invasión pulmonar por este microorganismo. Se ha podido demostrar en modelos de ratón que se requieren activar unos 300 genes de la bacteria para que pueda ser capaz de ocasionar neumonía en esos animales. Muchos de esos genes han sido encontrados en aislados en diferentes partes del mundo, incluyendo genes de

resistencia a los antibióticos. De hecho, las nuevas opciones terapéuticas deben orientarse a crear moléculas contra las proteínas codificadas por esos genes con alta capacidad de dispersión.

Género Enterobacter: Es un género de una bacteria gramnegativa, anaeróbica facultativa, en forma de bastón, no formadora de esporas, que pertenece a la familia de las Enterobacteriaceae. Dos de sus especies conocidas, Enterobacter aerogenes y E. cloacae han adquirido importancia clínica como bacterias oportunistas y se han convertido en patógenos nosocomiales de pacientes de cuidados intensivos, especialmente en aquellos pacientes que están sometidos a ventilación mecánica. En efecto, E.aerogenes y E.cloacae han sido ampliamente reportadas en varios brotes de infecciones nosocomiales, incluso en Europa y particularmente en Francia, entre 1999 y 2003. Estas dos especies se han podido dispersar por diferentes partes del mundo gracias a la presencia de cascadas reguladoras redundantes que controlan de manera eficiente la permeabilidad de la membrana asegurando la protección bacteriana y también porque codifican enzimas desintoxicantes implicadas en la degradación / inactivación de antibióticos. En forma similar a lo que sucede con otras enterobacterias, Enterobacter spp.es capaz de adquirir numerosos elementos genéticos móviles que contribuyen fuertemente a la resistencia a los antibióticos. También son capaces de adaptarse a distintos entornos, usando herramientas metabólicas y genéticas para resistir el estress de los ecosistemas en que llegan a vivir.  Concepto clave.- Han desarrollado la habilidad de captar genes que codifican resistencia a carbapenemos desde Klebsiella pneumoniae, y esa es la habilidad que más daño ha producido a gran número de pacientes en vista de que el manejo de tales infecciones todavía sigue siendo poco claro, en especial en

pacientes inmunosuprimidos como los adultos mayores con varias comoribilidades. Enterobacter aerogenes fue originalmente llamado Aerobacter aerogenes, y luego se incluyó en el género Enterobacter en 1960. En 1971, se propuso que esta especie fuera renombrada como Klebsiella mobilis debido a su motilidad conferida por el flagelo peritrico y su relación genética con el género Klebsiella. Es interesante observar que las diferencias fenotípicas entre E. aerogenes y el género Klebsiella incluyen no solo la motilidad, sino también la presencia de actividad de ornitina descarboxilasa (ODC) y la falta de actividad de ureasa en E. aerogenes; de igual manera, E. aerogenes es una bacteria que produce hidrógeno de modo metabólico, al extremo que la bioingeniería está aprovechando esta habilidad para explotar al máximo esta particular característica. Por otro lado, recientemente, la secuenciación completa del genoma de un aislado clínico multirresistente (MDR), (incluyendo resistencia a la colistina) sugirió una posible reclasificación de la especie en el género Klebsiella, bajo el nombre Klebsiella aeromobilis. Como ya mencionamos, en Enterobacter aerogenes se han ido incorporando, a lo largo del tiempo, genes adicionales de otras especies de Enterobacteriaceae y elementos móviles que se integraron rápidamente y se tradujeron tan fácilmente como su propio patrimonio ancestral. Por ejemplo, a partir del género Serratia, se incorporaron los genes flagelares y los de sus sistema de ensamblaje. La conjugación de plásmidos es una quimera de transposones y elementos genéticos (conjugación, integración) de diversos orígenes bacterianos. Asimismo, se ha verificado que E. aerogenes también contiene ocho operones de ARNr y 87 ARNt asociados con la capacidad de traducir genes importados que usan diferentes codones, mejorando su capacidad de utilizar sus genes foráneos integrados. Diversos estudios han reportado brotes de infecciones producidas por E. aerogenes resistentes a carbapenemos y en todos los aislados por cultivo microbiológico se ha podido encontrar el gen que codifica el enzima carbapenemasa-2 de Klebsiella pneumoniae.

En el caso del complejo Enterobacter cloacae, se sabe que las especies se encuentran ampliamente en la naturaleza. Los estudios bioquímicos y moleculares sobre E. cloacae han mostrado heterogeneidad genómica, que comprende seis especies: Enterobacter cloacae, Enterobacter asburiae, Enterobacter hormaechei, Enterobacter kobei, Enterobacter ludwigii y Enterobacter nimipressuralis sin embargo, E. cloacae y E. hormaechei se aislan con mayor frecuencia de las muestras clínicas humanas. Por lo tanto, E. cloacae se encuentra entre los más comunes Enterobacter sp. causando infecciones del torrente sanguíneo nosocomiales y en la última década se ha publicado mucho sobre las características de resistencia a los antibióticos de estos microorganismos. A pesar de la relevancia de E. cloacae como un patógeno nosocomial, aún no se conocen los mecanismos patogénicos y los factores de vurulencia que contribuyen a la enfermedad asociada con este complejo bacteriano. E. cloacae posee capacidad para formar biofilms y para secretar diversas citotoxinas (enterotoxinas, hemolisinas, toxinas formadoras de poros) que son sumamente importantes por su patogenicidad.  Concepto clave.- Curiosamente, debido a la difusión de las βlactamasas de espectro extendido más frecuentes (BLEE) y carbapenemasas en esta especie, E. cloacae se ha convertido en la tercera especie de Enterobacteriaceae de amplio espectro involucrada en infecciones nosocomiales después de Escherichia coli y K. pneumoniae. Haciendo un resumen sobre la enorme cantidad de publicaciones acerca de las serias resistencias a los antibióticos de parte de E. cloacace, se sabe ahora que hay clonas capaces de sobreproducir Betalactamasas AmpC por desprepresión de un gen cromosomal o por la adquisición de un gen AmpC transferible sobre plásmidos, confiriendo las propiedades de resistencia antimicrobiana. El problema de resistencia a los antibióticos es realmente muy serio y quedan pocas opciones terapéuticas, incluyendo entre esas pocas drogas el ceftolozane-tazobactam, de acuerdo a un interesante estudio

(Robin F et al,2018). No menos importante es el reporte de la detección de cepas de E.cloacae resistentes a tigeciclina, un antibiótico reservado para infecciones sumamente graves. En efecto, se ha podido encontrar cepas con el gen ramA intrínsecamente codificado se ha relacionado con la resistencia a tigeciclina en vista de ser responsable de la bomba de eflujo AcrAB, sin embargo aún no se ha demostrado la base molecular para el aumento de la expresión de ramA en E. cloacae y Enterobacter aerogenes, así como el papel del regulador AraC rarA. Al igual que sucede con otras Enterobaterias, Enterobacter spp puede adquirir genes que le permiten producir Betalactamasas de espectro extendido; entre esos genes se han podido identificar, usando Reacción en Cadena de Polimerasa, los siguientes: CTX-M-2 , CTXM-59, CTX-M-15 , SHV-12, y PER-2. EPIDEMIOLOGÍA y CLÍNICA.- E.aerogenes ha sido aislado e identificado a partir de muestras de orina, secreciones respiratorias, sangre o heces. Ha generado brotes de infecciones nosocomiales desde 1993, particularmente en Europa Occidental. Hasta el año 2003, E. aerogenes se consideró como un importante patógeno multidrogorresistente emergente, particularmente en las Unidades de Cuidados Intensivos. La situación en la década de 1990 en Europa señaló la dispersión de un clon epidémico y, desde entonces, ha sido ampliamente detectado en los hospitales y centros de salud europeos. Se estima que la prevalencia de Enterobacter sp. en las infecciones en salas clínicas también ha aumentado debido a la introducción de cefalosporinas y carbapenémicos de espectro extendido. La consecuencia de este tratamiento con antibióticos es la aparición de aislamientos panrresistentes de E. aerogenes resistentes a antibióticos de última línea, como carbapenémicos y también a colistina, para los cuales no habría practicamente ninguna opción terapéutica, algo que simplemente es catastrófico, en especial para pacientes inmunosuprimidos. A lo largo de unos ocho años, se pudo estudiar en detalle de que E.aerogenes disponía de una bomba de eflujo de antibióticos. Después del surgimiento de BLEE en E. aerogenes y la

caracterización de mutaciones de porina en aislados clínicos, este papel del mecanismo de eflujo destaca un nuevo paso en la evolución adaptativa de este germen. Desde 2010, E. aerogenes en Francia es la quinta más alta Enterobacteriaceae y el séptimo Bacilo Gram-negativo más frecuente, responsable de las infecciones nosocomiales graves. En el transcurrir del tiempo, E.aerogenes ha sido desplazada por el surgimiento del clon O25: H4-ST131 de E. coli junto con K. pneumoniae y E. cloacae BLEE positivas y / o cepas productoras de carbapenemasas. Aunque E. aerogenes provoca un shock séptico más fácilmente en los pacientes, lo que lleva a una mayor tasa de mortalidad, E. cloacae es ahora el patógeno aislado observado con mayor frecuencia que E.aerogenes. Se ha definido que E. cloacae puede ser encontrado en ambientes terrestres y acuáticos (agua, alcantarillado, suelo y alimentos). Se le ha encontrado formando parte de la microflora comensal en el tubo digestivo de humanos y animales y también es patógena en plantas e insectos, y justamente esta variedad de hábitats refleja la diversidad genética de esta especie. Mediante los métodos de electroforesis en gel por campos pulsados y secuencia de multilocus se ha podido demostrar que existe circulación mundial de varios complejos clónicos epidémicos de E. cloacae. E.cloacae ha podido ser reconocido como un patógeno nosocomial causante de bacteriemia, endocarditis, meningitis, artritis séptica, osteomielitis e infecciones de piel y tejidos blandos, neumonía, infecciones de sitio quirúrgico, piomiositis (en pacientes con enfermedad granulomatosa crónica), infecciones del tracto respiratorio inferior e infecciones intraabdominales.  Concepto clave.- Sobre el particular, es importante hacer mención que hay reportes de meningitis y bacteremia por E.cloacae en recién nacidos pretérmino, incluso llegando al síndrome de Waterhouse Friderichsen, de modo que se parece mucho a la evolución de la meningitis meningocócica, de manera que, como siempre, se impone un examen tan

elemental como Tinción Gram del líquido cefalorraquídeo, para poder decidir la mejor opción de cobertura antibiótica.  Concepto clave.- Según los estudios publicados, las infecciones de sitio quirúrgico producidas por Enterobacter sp. son más severas que las producidas por otras especies de enterobacterias. Es importante mencionar que se han reportado casos de endocarditis en válvula nativa y también en portadores de válvulas protésicas, ocasionadas por E.cloacae, aunque en general, la frecuencia es menor que a producida por otras bacterias gramnegativas com E.coli o Pseudomonas aeruginosa. El asunto es que siempre hay que tener presente la posibilidad que, en un caso concreto, debamos enfrentar el tratamiento de un cuadro en el que el germen sea resistente a cefalosporinas de tercera y cuarta generación, de manera que se tiene que echar mano de una combinación de carbapenemos más amicacina por varias semanas hasta controlar la infección; dicen los autores que el esquema antibiótico que acabamos de mencionar puede proteger al paciente de la eventualidad de estar haciendo endocarditis por microorganismos del grupo HACEK (Haemophilus, Actinobacillus, Cardiobacterium, Eikenella, Kingella spp). Siempre hay que pensar en endocarditis infectiva por E.cloacae en pacientes que desarrollen bacteremia a partir de una infección urinaria. Es importante siempre plantear esta posibilidad diagnóstica en vista de que la mortalidad por este tipo de infecciones sigue siendo muy alta a pesar de incluir la cirugía cardíaca como parte del tratamiento.  Concepto clave.- Se ha podido establecer que los factores de riesgo para adquirir endocarditis por E.cloacae son fundamentalemente: Paciente receptor de implantes endovasculares y atención intrahospitalaria. Hay que reconocer la posibilidad de que la sepsis en neonatos de bajo peso al nacer sea ocasionada por E.cloacae. La literatura menciona que siempre hay que pensar en esa bacteria, decidiendo el uso de pieracilina-tazobactam asociado a amicacina (o gentamicina) hasta que se tengan los resultados de los cultivos microbiológicos

(ejm.hemocultivos). Es muy importante recordar que es elevada tasa de la mortalidad por sepsis neonatal por este germen. E. cloacae tiende a contaminar varios dispositivos médicos, intravenosos y otros dispositivos hospitalarios, por ejemplo, la inserción de una sonda urinaria puede ser el punto de partida de infecciones e incluso bacteremia. Esta bacteria ha sido reportada en brotes acontecidos en unidades de cuidados intensivos de Neonatología, de manera que podemos asegurar que el control de estas infecciones es un asunto de Salud Pública, insistiendo sobre todo en las medidas de higiene y lavado de manos. Hoy en día, la variabilidad entre cepas es menos frecuente y se describen brotes debidos a clonación de E. cloacae hipercalóricos AmpC ß-lactamasa y aislados de portadores de BLEE de muestras neonatales, muestras de orina / heces en adultos o muestras ambientales. Uno de los grandes problemas para enfrentar infecciones por E. cloacae es que este germen tiene una resistencia intrínseca a la ampicilina, amoxicilina, cefalosporinas de primera generación y cefoxitina debido a la producción de AmpC β-lactamasa constitutiva y presenta una alta frecuencia de resistencia enzimática a las cefalosporinas de amplio espectro. Se ha podido observar que la resistencia de Enterobacter sp. a las cefalosporinas de tercera generación suele deberse a la sobreproducción de β-lactamasas AmpC, por lo que el tratamiento con cefalosporinas de tercera generación puede seleccionar mutantes que sobreproducen AmpC. La sobreproducción de AmpC se debe a la desrepresión de un gen cromosómico o a la adquisición de un gen ampC transferible a partir de plásmidos u otros elementos móviles. La resistencia mediada por el plásmido AmpC se distingue de la producción de enzimas cromosómicas porque no son inducibles. Sin embargo, representan un problema de Salud Pública debido a su creciente prevalencia entre los aislamientos clínicos. La enzima confiere resistencia a las cefalosporinas de tercera generación y a las ureido- y carboxipenicilinas y no es inhibida por los inhibidores

comunes de las β-lactamasas. Las cefalosporinas de cuarta generación, como es el caso de cefepime, retienen una actividad razonable contra las cepas desreprimidas, pero si las cepas también son productoras de betalactamasas de espectro extendido ( BLEE+), se vuelven resistentes a esta clase de antibióticos, quedando pocas opciones para el tratamiento, sin embargo, la prevalencia de los productores de BLEE+ y CTX-M representó aproximadamente el 5% de los aislados en los estudios recientes y las BLEE+ con mayor frecuencia son mediadas por plásmidos. Respecto a Enterobacter aerogenes hay abundante información acerca de las infecciones que es capaz de producir. Por ejemplo, revisando las publicaciones hallamos una que nos llamó la atención. Se trata de un artículo presentado por Jin Y et al en este año 2018, reportando la presentación de meningitis post cirugía transesfenoidal por adenoma pituitario en el período del 2012 al 2016 en un Hospital Universitario de Pekín, encontrándose E.aerogenes entre los agentes etiológicos del grupo de gamnegativos. También se ha encontrado a E.aerogenes como agente causal en sepsis neonatal, de tal manera que, como ocurre con otras bacterias agresivas, la mortalidad aumenta de manera exponencial cuando no se dispone de resultados de cultivos, generalmente porque no se ordenan en el momento propicio, es decir antes de suministrar antibióticos. Hay que tener sumo cuidado en el manejo de los procedimientos invasivos en los recién nacidos, sobre todo los que tienen prematuridad y bajo peso al nacer, por ejemplo, un estudio publicado por Narayan SA et al en el año 2009, reveló que al investigar la fuente de bacteremia por E. aerogenes en diez recién nacidos de una Unidad de Terapia Intensiva se pudo determinar que la bacteria procedía de una bolsa de solución salina normal contaminada en la sala, que se utilizó para múltiples pacientes. Nuevamente, y como ya hemos comentado anteriormente, la ténica de eletroforesis en gel por campos pulsados permitió determinar la exacta similitud de la bacteria aislada de muestras de la bolsa de suero y las aisladas en la sangre de los pacientes infectados.

 Concepto clave.- Para evitar aparición de brotes de infecciones del torrente sanguíneo en unidades de atención hospitalaria es clave recurrir a técnicas asépticas y que las bolsas o frascos de suero salino se usen para una sola persona, evitando compartir. De igual manera, el control de brotes por Enterobacterias se logra por medio de lavado de manos de acuerdo a las normas básicas de Bioseguridad. Las bacteremias por E.aerogenes pueden generarse por distintas circunstancias, incluyendo cuando el paciente con dolor crónico es sometido a procedimientos invasivos a fin de paliar sus molestias. En efecto, un estudio de Wong MR et al, publicado en el año 2010, reportó que se diagnosticó bacteremia por E.aerogenes y K.pneumoniae en personas que habían sido sometidos a inyecciones articulares a nivel de la articulación sacroilíaca. Igual que en las infecciones neonatales, se descubrió que hubo contaminación de los viales de un solo uso que luego se usaron para múltiples pacientes de manera que la reutilización de los viales de medicamentos debe restringirse y los viales asequibles de una sola dosis deben estar disponibles. Otro aspecto destacable en las bacteremias por E.aerogenes es hablar de los factores de riesgo para que sucedan este tipo de infecciones, por ejemplo: Neoplasia maligna sólida, malignidad hematológica, neutropenias inducidas por quimioterapia, entre otros. De acuerdo a la literatura, la mortalidad en la bacteremia por E.aeerogenes, se relaciona con un puntaje de APACHE II mayor de 16, detección de cepas resistentes a cefalosporinas de espectro extendido, presentación clínica con choque séptico, prescripción de pauta inapropiada de antibióticos, neoplasias malignas, presencia de catéter urinario y catéter venoso central. Padecer de neoplasia maligna es un factor de riesgo para adquirir y desarrollar graves infecciones por E. aerogenes. Eso aparece en los hallazgos de una interesante publicación de Huh K et al, presentada en el año 2014, y ellos señalan que en 192 pacientes con cáncer que desarrollaron bacteremia por este microrganismo, el 27,6% tenían

infecciones por E.aerogenes resistente a cefalosporinas de espectro extendido. Los autores encontraron que los factores de riesgo para adquirir bacterias resistentes fueron: El uso reciente de una cefalosporina de tercera generación, paciente de mayor edad, progresión tumoral en la última evaluación, cirugía reciente y adquisición nosocomial. Lo llamativo fue hallar que se murieron más aquellos pacientes que padecían de diabetes mellitus, foco séptico de inicio a nivel pulmonar, aquellos que tenían progresión del tumor y, en especial, quienes desarrollaron choque séptico.  Concepto clave.- Se debe tener extrema precaución con los pacientes que padecen de cáncer hematológico y/o estén en períodos de neutropenia porque cuando desarrollan infecciones del torrente sanguíneo por E. aerogenes la tasa de mortalidad es muy alta. Como ya hemos comentado previamente, los Programas de Prevención y Vigilancia Epidemiológica que mejor han funcionado para prevenir el desarrollo de bacteremias por cepas multirresistentes de E.aerogenes, han optado por recomendar el screening rectal (hisopado rectal en el momento de ingreso al hospital) para identificar posibles portadores de enterobacterias productoras de BLEE o de carbapenemasas.  Concepto clave.- Se ha demostrado que los pacientes infectados por enterobacterias resistentes que logran mejora clínica y microbiológica dentro de los primeros siete días de tratamiento tienen mayor sobrevida a los 30 días de observación. Finalmente, en relación al manejo de las infecciones graves por Enterobacter sp. que resulten ser resistentes a carbapenemasas aún no hay un consenso, pero se acepta que los regímenes terapéuticos que incluyan a la colistina resultan en mayor beneficio y menor mortalidad que los tratamientos que no incluyan a este potente antibiótico.

Género Proteus: Se trata de un bacilo gramnegativo móvil (Motilidad por flagelos peritricos), descrito por primera vez en 1885 por Gustav Hauser, al destacar ese crecimiento formando ondas en los medios de cultivo, formando círculos concéntricos, fenónemo conocido también como swarming. El género Proteus pertenece a la tribu Proteae de la familia Enterobacteriaceae, junto con los géneros Morganella y Providencia. Pueden ser aerobios y anaerobios facultativos. Cuatro especies bien reconocidas: Proteus vulgaris, P.mirabilis y P. penneri (esta última especie fue reconocida en 1982, gracias a estudios de homología de secuencia de DNA), Proteus hauseri y tres genomospecies sin nombre 4, 5 y 6, y consta de 80 serogrupos O-antigénicos. Gracias al trabajo de Behrendt U et al, publicado en el año 2015, se ha propuesto una nueva especie de este género: Proteus terrae sp. nov. (tipo cepa N5 / 687 (T) algo que pudo determinarse gracias a los estudios de hibridación ADN-ADN. En una publicación de Dai H et al, presentada en febrero del 2018, aparece el reporte de una nueva especie, Proteus columbae, aislada a partir de carne de paloma procedente de Ma'anshan, provincia de Anhui, China, denominada en un inicio como cepa 08MAS2615T; en efecto se comprobó que el análisis filogenético de las secuencias del gen 16S rRNA confirmó que la cepa 08MAS2615T pertenecía al género Proteus y formaba una rama independiente que estaba claramente separada de las otras seis especies conocidas de Proteus.  Concepto clave.- En general, se trata de patógenos OPORTUNISTAS que suelen ser aislados de orina, secreciones de heridas y otras fuentes clínicas, y aunque su nicho natural puede ser amplio, generalmente se les ubica en el tubo digestivo al igual que las demás Enterobacteriaceae, viviendo de manera

comensal o parásita tanto en animales salvajes como domésticos, aunque también se han descrito ejemplos interesantes de sus relaciones simbióticas con organismos superiores. Definitivamente, cuando se les encuentra en el suelo o hábitats acuáticos suelen ser señal de contaminación fecal y pueden significar, po lo tanto, una grave amenaza contra la Salud Pública, más aun cuando se trata de cepas resistentes a una amplia variedad de antibióticos.  Concepto clave.- Se han encontrado cepas de Proteus sp. capaces de adaptarse a diferentes condiciones ambientales, como altas concentraciones de metales pesados o sustancias tóxicas, que pueden ser explotadas como fuentes de energía y nutrición por las bacterias. Esta habilidad de adaptación permite el crecimiento de plantas, de tal manera que estas bacterias pueden ser utilizadas en la biocuración y en la protección ambiental. Caraterísticas microbiológicas.- Se trata de bacterias lactosa negativas, capaces de aglutinar y que poseen motilidad gracias a que poseen flagelos (la regulación de los flagelos está mediada por los genes reguladores principales flagelares de clase 1 flhDC). Dependiendo de la especie varía la capacidad para producir indol y ácido sulfhídrico. Se caracteriza por su capacidad para desdoblar en casi todos los casos la urea, ya que poseen una UREASA ( En P. mirabilis, la ureasa está codificada por el operón ureDABCEFG (PMI3682-88). Este enzima es clave para la generación de cálculos (litiasis) en la vía urinaria; en efecto la ureasa degrada la urea a amoníaco y anhídrido carbónico. Posteriormente cada molécula de CO2 produce una molécula de ácido carbónico (CO3) y a su vez, cada molécula de amoniaco origina dos de hidróxido de amoniaco. El aumento de la concentración relativa de la base (hidróxido de amoniaco) sobre el ácido (CO3) alcaliniza el medio urinario a un pH mayor de 7.1, el cual favorece la precipitación urinaria del magnesio, el amonio y el fosfato.

Se diferencian de las demás enterobacterias por su capacidad de expresar fimbrias y flagelos lo que resulta en bastones muy alargados con miles de flagelos que translocan con rapidez a través de la superficie de placas de agar, genrando el fenómeno de swarming. En el medio diferencial de McConkey produce colonias blandas o incoloras, ya que no ataca a la lactosa. En medios semisólidos muestra movilidad.

Fig.1.- Placa de agar con desarrollo característico de Proteus sp.

Epidemiología de las infecciones por Proteus.- Los estudios revisados concluyen que Proteus mirabilis es la especie encontrada con mayor frecuencia que P.vulgaris y P.penneri en diversidad de infecciones como pielonefritis, infecciones de sitio quirúrgico, gastroenteritis (espontáneas o vinculadas al consumo de alimentos contaminados) , neumonías, bacteremias, entre otras. De todas las infecciones mencionadas, las de vías urinarias (ITU) son las más frecuentes y se presentan de manera ocasional en hospedadores sanos pero es más probable como etiologías de infecciones urinarias en personas a quienes le han insertado catéteres urinarios o quienes anomalías anatómicas o funcionales de las vías urinarias. La

probabilidad de una infección urinaria asociada al uso de catéter urinario aumenta a medida que se prolonga el tiempo de cateterismo; sin embargo, como ya se sabe, las infecciones asociadas a catéter suelen ser polimicrobianas y P.mirabilis es uno de los numerosos gérmenes involucrados en tales procesos. También se ha podido demostrar que Proteus spp.tiene capacidad de adherirse a dispositivos médicos como las sondas nasogástricas.  Concepto clave.- Recordar SIEMPRE que las enfermedades infecciosas de las vías urinarias son la causa más frecuente de BACTEREMIAS en pacientes viviendo en residencias geriátricas. Y P.mirabilis es una de las bacterias más comunes, en especial en pacientes portadores de sondas urinarias. De hecho, P.mirabilis se encuentra formando parte de la lista de bacterias multirresistentes que están emergiendo como una amenaza en salud pública, junto a otras bacterias como Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli, Enterobacter spp, Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter, entre otras. Si bien es verdad las infecciones por Proteus spp. se adquieren dentro de la comunidad, la tendencia en los últimos años es encontrar mayor número de infecciones nosocomiales, sobre todo tratándose de cepas resistentes a los antibióticos que usamos de manera frecuente como betalctámicos o sulfas. Al igual que ocurre con otras infecciones por Enterobacterias, se ha encontrado que P.mirabilis multirresistente a antibióticos suele infectar a adultos mayores que viven en casas de reposo y que suelen recibir pautas inadecuadas de antibióticos o si han ingresado de manera reiterada a un hospital. De hecho, la mortalidad de las infecciones por cepas de Proteus mirabilis mulltiresistentes es significativamente mayor que en el caso de cepas altamente sensibles a los antibióticos. A la fecha, se ha descubierto cepas de Proteus mirabilis capaces de expresar genes de β-lactamasa de amplio espectro (ESBL) y últimamente producción de carbapenemasas, principalmente

transportadas por la isla genómica 1 de Salmonella (SGI1) y la isla genómica 1 de Proteus (PGI1). La resistencia a los carbapenemos, antibióticos de amplio espectro ampliamente usados en infecciones graves. Por ejemplo, una publicación de Potter RF et al, de marzo del año 2018, muestra que hay transmisión de plásmidos, en especial blaIMP-27 desde P.mirabilis y Providencia rettgeri hacia E.coli, confiriendo a esta última bacteria capacidad de desintegrar las moléculas de los carbapenemos. Un hecho llamativo respecto a Proteus spp. es su reciente asociación con recaídas de la enfermedad de Crohn después de la resección intestinal, lo que pone a esta esta bacteria como un patógeno intestinal que requiere más investigación.  Concepto clave.- Proteus mirabilis es el microorganismo bacteriano más frecuente involucrado en la habilidad de activar artritis reumatoide, una enfermedad sistémica autoinmune que afecta aproximadamente al 1% de la población mundial. Sobre lo anterior, el mecanismo patogénico implicaría seis etapas desencadenadas por autoanticuerpos de reactividad cruzada evocados por la infección por Proteus. Las secuencias de aminoácidos causantes de Proteus, a saber, ESRRAL e IRRET, contienen dobletes de arginina que pueden ser activados por peptidil arginina deiminasa, explicando así la aparición temprana de anticuerpos de proteína citrulinada en pacientes con Artritis Reumatoide. Otro mecanismo más probable en el desarrollo de la Artritis Reumatoide es el "mimetismo molecular" donde se encontró que los antígenos de Proteus comparten secuencias homólogas, que reaccionan de forma cruzada con ciertos autoantígenos presentes en los tejidos sinoviales. Factores de virulencia.- En Proteus, sobre todo P.mirabilis, destacan los siguientes factores asociados a daño en seres humanos: Flagelos, Fimbrias, Proteínas de membrana, Ureasa, proteasa de IgA y Hemolisinas. P.mirabilis dispone de 17 tipos diferentes de fimbrias o pilis, elementos que le sirven para adherirse firmemente al urotelio; la fimbria MR/P es la más importante de todas, y se denomina de esa manera porque es la Mannosa-resistant-Proteus like, por su nombre

en idioma original. De hecho, el operon mrp también codifica una proteína no estructural, MrpJ, que funciona reprimiendo la síntesis de flagelos, bajando la motilidad mientras se adhieren las células bacterianas y los flagellos por sí mismos contribuyen a la patogénesis. Los estudios han demostrado que existen 17 operones putativos de fimbrias, el número más alto encontrado hasta ahora en cualquier especie bacteriana secuenciada. Los flagelos y fimbrias MR/P de Proteus mirabilis han sido extensamente estudiados y hasta incluso se han podido comparar in vitro los efectos genotóxicos y citotóxicos sobre células eucariotas de cepas salvajes con cepas mutantes con deleción de flagelos y fimbrias MR/P; lo que se pudo observar es que las cepas mutantes fueron significativamente menos efectivas para generar adhesión, y de igual manera, menores efectos genotóxicos y citotóxicos que las cepas salvajes, lo cual podría abrir un camino para la prevención y control de las infecciones del tracto urinario ocasionadas por P.mirabilis. Es un hecho notable que P.mirabilis logre vencer los mecanismos normales de la barrera del urotelio y la capa de glucosaminoglucanos que se detectaron en la mucina sobre mucosa de vías urinarias. Otro factor clave es la UREASA, enzima que, como ya hemos mencionado, ocasiona alcalinización de la orina y genera las condiciones para la precipitación de struvita (MgNH3PO4) y apatita ( CaPO4), lo que lleva al desarrollo de cálculos coraliformes, que se caracterizan por tomar la forma de la pelvis y cálices renales, como si se tratara de un molde. Estos minerales se depositan inicialmente sobre la superficie de los catéteres y por eso los biofilms tienen aspecto cristalino. Estos biofilms impiden el acercamiento y acción de las células de l respuesta inmune innata. Una vez que se consolidan los depósitos de mineral y se organizan los cálculos, estos con mucha frecuencia, lleva hacia la insuficiencia renal permanente, afectando sensiblemente la calidad de vida de las personas.  Concepto clave.- Si bien es cierto que P.mirabilis es la bacteria que está asociada con mayor frecuencia a litiasis coraliforme, hay otros microorganismos prodcutores de UREASA, factor

clave para precipitación de estruvita. Entre esas bacterias: Morganella morganii, Providencia rettgueri, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter clacae, Staphylococcus spp, entre otras.  Concepto clave.- Un detalle importante es que, gracias a los pilis o fimbrias, Proteus mirabilis tiene habilidad de generar biofilms cristalinos en la superficie de los catéteres produciendo incrustación mineral, lo cual obstruye el flujo urinario y puede conducir a serias complicaciones como retención de orina, distensión de la vejiga, episodios de pielonefritis, septicemia y shock endotóxico. Un detalle en la patogenia de infecciones urinarias por P.mirabilis es que a pesar de lograr invadir el urotelio, la mencionada bacteria no tiene capacidad de establecer un nicho intracelular. En cambio, forma racimos extracelulares en el lúmen de la vejiga, que forman nichos de depósitos minerales consistentes con el desarrollo de cálculos urinarios, detalle que ya hemos mencionado. De hecho, en infecciones urinarias experimentales, se ha podido demostrar que estos depósitos minerales se convierten en trampas para atrapar neutrófilos. El modo de trabajo de P.mirabilis es distinto de E.coli , bacteria que sí es capaz de producir daños intracelulares y acúmulos de polimorfonucleares.

Fig.2.-Cálculos coraliformes observados por radiografía simple.

Fig.3.- Cálculos coraliformes, ubicados en pelvis renal.

Las infecciones de vías urinarias ascedentes producidas por P.mirabilis ocurren de manera rápida, así como la lesión epitelial en vejiga y a nivel del urotelio ascedente. En efecto, esta bacteria tiene capacidad de sintetizar potentes toxinas y proteasas. Al gual que otras enterobacterias, Proteus mirabilis transporta numerosos sistemas de secreción, denominados I.III,IV,V y VI. Para proveer cofactores y regular el emtabolismo intracelular, P.mirabilis también transporta una serie de importadores y exportadores. Por último, la bacteria contiene un elemento integrativo y conjugativo llamado ICEPm1 que puede autorreplicarse y transferirse a otras cepas y especies, transfiriendo genes de virulencia y resistencia a antibióticos. La bacteria usa diversos factores para lograr invadir al sistema de los pacientes, después de atravesar el urotelio. De hecho, los flagelos permiten el acercamiento estrecho entre las células bacterianas y las del hospedador, a tal extremos que, en pruebas de laboratorio, se ha visto que las bacterias mutantes, carentes de expresión de flagelos, son incapaces de adherirse a modelos de una sola capa de células. La internalización de P.mirabilis se ha logrado in vitro usando la participación de una hemolisina mutante ( hpmA) para evitar confusión con los efectos de la toxina citolítica. En esos experimentos

se ha demostrado que P.mirabilis utiliza el autotransportador AipA para la internalización al interior de las células de la vejiga urinaria. Además de la internalización, P.mirabilis es capaz de lisar las células epiteliales de vejiga urinaria, usando una combinación de aglutinina tóxica de Proteus (PTA) y hemolisina. Por otro lado, la colonización de vejiga por P.mirabilis y en el proceso de infección urinaria ascendente se debe a una combinación de actividad de la ureasa , aglutinina tóxica y hemolisina. Respecto a la génesis de faño renal por P.mirabilis, debe quedar calro que esta bacteria es la única que produce una alta incidencia de cálculos renales y daño renal que cualquiera de las otras bacterias productoras de ureasa. También se ha observado que la bacteria, en pleno ascenso por la vía urinaria, es capaz de producir un tipo de pielonefritis, incluyendo nefritis intersticial neutrofílica, en especial a nivel de la corteza renal peripélvica y ocasionalmente daño en la corteza renal adyacente. La intensidad de la pielonefritis es una variable dependiente directamente de la acción aditiva de hemolisina y aglutinina tóxica más que por acción de la ureasa. Por último, P. mirabilis tiene capacidad de internalizarse en las células epiteliales de los túbulos proximales del riñón, y este proceso, básicamente se produce por acción de síntesis de proteínas en la bacteria; se piensa que hemolisina podría ser el factor clave para la lisis directa de las células de los túbulos proximales. Cuadros clínicos.- Aparte de las infecciones urinarias, las especies de Proteus tienen la capacidad de producir una serie de diversas infecciones. Se han descrito procesos infecciosos en el SNC, ejemplo abscesos cerebrales, meningitis, tanto en recién nacidos así como en personas sometidas a neurocirugía, en especial aquellos que quedan con dispositivos ventriculares externos. El gran problema de todas estas infecciones es que Proteus se ha convertido en un patógeno con perfiles de múltiple resistencia a los antibióticos. De igual manera, se han reportados casos de bacteremia y se ha visto que en estos eventos es alta la mortalidad, en especial cuando las cepas son productoras de betalactamasas de espectro extendido.

En usuarios de drogas endovenosas se han descrito casos de endocarditis, entidades que pueden requerir terapia antibiótica prolongada, además de que, al menos en la mitad de pacientes, será necesaria la cirugía. Debe quedar claro que endocarditis por Proteus es un cuadro clínico extremadamente raro, pero siempre hay que tenerlo en cuenta en personas adultas que se inyectan drogas por vía endovenosa; los casos descritos se refieren a afectación de la válvula mitral yuna mortalidad que puede llegar al 70%. La neumonía por P.mirabilis se ha descrito en adultos mayores hospitalizados o los atendidos en residencias de larga estancia. Por lo general, se trata de personas con síndrome de inmovilidad secundaria a eventos cerebrovasculares o aquellos que han desarrollado bacteremia con punto de partida en un foco urinario (pielonefritis). En este tipo de procesos, al igual de lo que ocurre con otras Enterbacterias, se ha demostrado trasmisión horizontal de genes que codifican betalactamasas de espectro extendido. Prevención de infecciones por Proteus.- Las medidas esenciales son, entre otras, usar catéteres ,en especial, urinarios, solo cuando sean estrictamente necesarios así como por el mínimo tiempo posible. Los estudios actuales muestran los resultados de una prometedora vacuna usando fimbrias MR/P y la adhesina MrpH. Desgraciadamente, haste este momento, no se ha logrado eficacia de la vacuna en términos de lograr adecuados niveles de anticuerpos

Género Citrobacter Agrupa 11 especies diferentes de bacterias que han sido aisladas de muestras fecales procedentes de animales y seres humanos; igualmente, han sido encontradas en el ambiente (agua, suelo, materiales de desecho, etc). Algunas de las especies son patógenas oportunistas dentro de los hospitales, pero también se les atribuye infecciones adquiridas en la Comunidad.

Sin duda, la especie más conocida es Citrobacter freundii, pero también hay otras como C.youngae, C.murliniae, C.werkmannii, C. gillenii, C. braakii, Citrobacter sp 9, C. amalonaticus, C. farmeri, C. sedlakii y C.koseri.