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Bordetella     Concepto y clasificaciónIncluido entre los bacilos gramnegativos aerobios estrictos (y por ello, taxonómic...
Los principales componentes tóxicos de B. pertussis descritosen la actualidad son uno citoplásmico yel resto de lapared ce...
 Periodo catarral       Se caracteriza por síntomas de irritación de las vías respiratorias altas: rinorrea, estornudos, ...
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Haemophiluspor ser aerobio estricto, no fermentarlos carbohidratos y no necesitar los        factores X ni V.        Los r...
La vacuna se prepara a partir de bacterias en fase I muertaspor el formol, fenol omertiolato; puedeusarse precipitadapor a...
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Bordetella pertusis

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Bordetella pertusis

  1. 1. “UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTÍN” FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD “ESCUELA DE MEDICINA HUMANA” “Tos ferina. Bordetellapertusis. Epidemiología. Aspectos bacteriológicos e inmunológicos”DOCENTE : Mbgo. Heriberto Arevalo RamírezCURSO : MicrobiologíaESTUDIANTE : Mario Sergio Ynoue MendozaCICLO : IV TARAPOTO 2010
  2. 2. Bordetella  Concepto y clasificaciónIncluido entre los bacilos gramnegativos aerobios estrictos (y por ello, taxonómicamente, alejado delos géneros Haemophilusy Gardnerella, anaerobios facultativos) se encuentra el géneroBordetella,formado por cocobacilos de 0,2 x 0,5-2 µm, móviles o inmóviles, capsulados, no esporulados y que semultiplican en las células epiteliales ciliadas del tracto respiratorio. Son parásitos estrictos, ya que nosobreviven fuera de un huésped.Las especies de este género causan una enfermedad aguda respiratoria, que se denomina tos ferina,coqueluche o pertussis.Predominantemente infantil, provoca en niños menores de 1 añocomplicaciones con un muy alto porcentaje de mortalidad.Tres especies componen el género: 1. B. pertussiso bacilo de Bordet y Gengou, la más importante. 2. B. parapertussis, aislada en algunos casos benignos detos ferina. 3. B. bronchiseptica, que también causa cuadros tosferinosos,infecciones de heridas y neumonitis, si bien en relación con animales infectados.BORDETELLA PERTUSSIS  Estructura antigénica y clasificación en tiposCuando se aíslaB. pertussis de un sujeto enfermo de tosferina, se obtienen unas colonias lisas,virulentas y de baciloscapsulados, que se designan con el nombre de fase I. Estascepas poseen unantígeno lipopolisacárido termoestable O yun antígeno superficial K, termolábil, que es responsabledela reacción de aglutinación. Los diferentes tipos de este antígenose denominan con númerosarábigos. Todas las cepasde B. pertussisen fase I poseen el antígeno 1; la distinciónentre serovars serealiza por el 2 y el 3, de tal forma queaparecen tres serotipos fundamentales: 1-2, 1-3 (el másfrecuenteen EE.UU.) y 1-2-3. Otros factores son menos conocidos,si bien el 7 es común a las tresespecies. Lascolonias en fase II, III y IV serían pasos intermedios de la variación S---˃ por pérdida R,progresiva del antígeno K.Este no posee acciónantiinvasora, como los de otrasbacteriasencapsuladas.  AcciónpatógenaLa bacteria penetra por medio de gotitas y núcleos goticularesen las vías respiratorias. Aquí semultiplica abundantementeen la superficie del epitelio ciliado seudoestratificadode la tráquea,bronquios y bronquiolos, y aunque no lo invade, quedaría unido a los microvillide las células porlospilique posee la bacteria. Esta localización parece que daría lugar, por una parte, a una ciliostasisseguida de unanecrosis de muchas células ciliadas y, por otra, a la liberación de las numerosassustancias toxicas que elabora Bordetella.Esta doble acción ha sido comprobada en inoculacionesexperimentales y en células traquealesinfectadas invitro.La lesión de las células ciliadas induciría un aumento dela secreción de moco, queobstruye los bronquiolos terminalesy estimula la tos paroxística, y la broncoconstricción,típicas de laenfermedad. La accióntusígenaestaría incrementadapor la toxina proteica citoplásmica.
  3. 3. Los principales componentes tóxicos de B. pertussis descritosen la actualidad son uno citoplásmico yel resto de lapared celular. 1. Toxina proteica termolábil (se destruye a 56°C, durantemedia hora) oproteína activadora de los islotes (IAP). Sehalla en el citoplasma bacteriano y se libera por lisis celular.Es dermonecrótica, paralizante de los cilios e inflamatoriadel epitelio, y coadyuva por esto al cuadro de tos. Enanimales de experimentación causa convulsiones y muerte. 2. Endotoxina lipopolisacáridatermorresistente. Se encuentraen la pared celular y posee hexosa, hexosamina,heptosa, cetodesoxioctanato y lípidos. Su papel no es muyconocido, si bien no es pirógena. 3. Factor inhibidor de la adenilciclasa. Es patente el efectode algún componente no bien conocido de la bacteria, deinhibir la síntesis del AMP cíclico a partir del ATP. 4. Factor histamin-sensibilizante (HSF). Es termosensible.Se encuentra en la pared celular y parece ser secretado. Supapel no es bien conocido e influye en la hipoglucemia y enel incremento de la sensibilidad a los efectos de la histamina,serotonina y bradiquininas. 5. Factor de proliferación de los linfocitos (LPF). Es la proteína responsable de la patente leucocitosis linfocítica con que cursa la enfermedad. Parece también relacionadocon la proteínatermosensible del antígeno protector. 6. Factor coadyuvante en la producción de anticuerposhomocitotrópicos, similares a las reaginas humanas del tipoIgE. 7. La toxina neurogénicasería otra proteína de la pared,si bien para muchos autores se trataría del propio factorHSF. 8. El antígeno protector (PA) induciría la inmunidad a la infección y formaría parte de la pared celular. 9. Factor hemaglutinante proteico, en relación con lasfimbrias de la bacteria. Actúa sobre hematíes humanos y dediversos animales, y sería responsable de la adherenciabacteriana.Como puede apreciarse, en el momento actual no se conoceel papel exacto de todos y cada uno deestos componentes,cuyo aislamiento y estudio profundo permitirán unmejor conocimiento de laenfermedad. Muchos autorescoinciden en que todas estas actividades biológicas son causadasporuna sola sustancia, la toxina de B. pertussisopertusígeno(HSF-LPF-IAP), responsable del cuadroclínico, yque sería una típica exotoxina termolábil. La acción de estas sustanciasllevaría a los típicosaccesos de tos y a la afectación pulmonar;toda esto favorece una aireación deficitaria, hipoxemiay,junto a la acciónneurotropa, las convulsiones de una encefalopatía marcada.Por otra parte, bronconeumonías secundarias por otrasbacterias (cocos grampositivos, Haemophilus,etc.) llevan acomplicaciones muy graves a mortales, si bien no son muyfrecuentes.  Cuadro clínicoTras un periodo de incubación de 7 a 14 días a partir del contagio por vía aérea (no parecen existirportadores sanos, pero sí convalecientes), comienzan los síntomas de la tos ferina o coqueluche, queclásicamente se dividen en tres periodos:
  4. 4.  Periodo catarral Se caracteriza por síntomas de irritación de las vías respiratorias altas: rinorrea, estornudos, tos ligera, conjuntivitis y fiebre no superior a 38°C. Dura 1 a 2 semanas y, poco a poco, la tos va haciéndose más intensa en frecuencia y duración de los ataques. El sujeto contagia muy fácilmente, por sus secreciones, a los que le rodean.  Periodo de estado Es convulsivo o quintoso. Se caracteriza por los típicos ataques de tos, quinta o «canto del gallo». Tras una inspiración profunda se producen varios golpes de tos, el tórax queda fijo en inspiración y bruscamente el niño realiza una inspiración más profunda y sibilante, que semeja el quiquiriquí del gallo. El paciente puede quedar cianótico y con los ojos en blanco; los vómitos son frecuentes y los alimentos desencadenan nuevos accesos, lo que lleva a la desnutrición. A veces hay esputos cargados de Bordetella. No hay fiebre alta.EI número de accesos por día es muy variable, de 10 a 50,a veces en pleno sueño. La duración del periodo es de 4 a 6semanas, según el tratamiento y la aparición de complicaciones,que pueden ser: 1. Respiratorias: otitis, neumonías, infecciones sobreañadidas,etc. 2. Abdominales otorácicas, como consecuencia de la hiperpresiónpor los accesos de tos: hernias, prolapso rectal,enfisema mediastinoosubcutáneo, etc. 3. Hemorragias: petequias, epistaxis, o de localizaciónintestinal o meníngea. 4. Nerviosas: convulsiones, afectación de los parescraneales, coma y muerte. Son frecuentes en menores de10 años.  Periodo de declinación El periodo de declinación o convalecencia se caracterizapor accesos de tos y vómitos que disminuyen, y a las 2-3 semanasel sujeto se recupera totalmente.  Factores predisponentesLa enfermedad afecta más y de forma más grave a niños(de 6 meses a 5 años) que a adultos. Lamortalidad en el primer año de la vida es muy alta. La raza negra parece ser más sensible y laaparición de brotes es máxima en invierno,en que surgen cada 3 ó 4 años cuadros epidémicos,poracumulación de susceptibles. Los cuadros aparecen siempreentre contactos cercanos de losenfermos.  Diagnóstico bacteriológicoEl cuadro de tos ferina puede estar producido no sólo porlas especies de Bordetella, sino poradenovirus tipo 1, 2 y 5,otros virus respiratorios e incluso Mycoplasma. Por otraparte, cuadros de toscrónica, máso menos en accesos, puedenaparecer en multitud de procesos respiratorios, ycuadrosverdaderos de tos ferina pueden estar alterados por eluso incorrecto de antibióticos o ensujetos parcialmenteinmunizados. Por todo ello, el diagnóstico correcto debebasarse en elaislamiento de la bacteria productora, seguidode un estudio serológico que demuestre la respuestahumorala ella.
  5. 5.  Toma de 1amuestraUna de las causas más frecuentes del fallo en el aislamientode B. pertussis se encuentra en latoma. Dos son losproblemas que esta plantea: El primero es que se realice enel momentoadecuado, es decir, en el periodo catarral (90 %de éxito) o de estado (50 %); mientras mástarde se efectué la toma, las posibilidades de aislamiento son menores. Elsegundo es que sehaga por la técnica adecuada. De los cuatro métodos propuestos, la toma con escobillón enla zona nasofaríngea posterior oretronasal (similar al que se verificaen la toma de portadoresde N. meningitidis) parece darlos mejores resultados. Un alambre delgado y flexible,quecontenga en su extremo alginato cálcico, ya que el algodónlleva ácidos grasosbactericidas, se introduce a través de lanariz hasta llegar a la faringe y se mantiene unossegundosen su pared, mientras se provoca la tos.Otro método es el denominado de la placa de tos y consisteen colocar, a 10-15 cm de laboca, una placa con mediode Bordet y Gengou, en el momento del acceso o quinta detos. Laaspiración de moco bronquial o el escobillónbucofaríngeo dan peores resultados. Los hisopostornados serán llevados rápidamente al laboratorio, y, en caso contrario, seusará el medio detransporte de Stuart o agar-carbón, yaque la vitalidad de Bordetellaes escasa, si bien algomayorque la de Haemophilus, pues resiste bien entre 0 y 10ºC. Examen directoA partir de los escobillones podría realizarse una observacióndirecta por tinción de Gram oanticuerpos fluorescentes.En la tinción de Gram se observan bacilos gramnegativos,de 0,2 x0,8-1 µm, aislados o en agrupaciones no características,con tendencia a la coloración bipolar.Unareacción de inmunofluorescencia directa permite un rápido diagnóstico a partir delescobillonajenasofaríngeo, que entodo caso deberá confirmarse por cultivo posterior. MicrocultivoPara ello se efectúan extensiones en portas estériles y secubren con el medio de cultivo. Trasuna incubación de18 horas, se elimina el agar, se sumerge el porta en aguahirviendo yquedan las microcolonias fijadas por el calor.Por último, se tiñen mediante tinción de Gram o anticuerposfluorescentes. Cultivo e identificaciónBordetellarequiere en su primer aislamiento la presencia de sangre en los medios. De estos,el más utilizado es el deBorder y Gengou modificado, que es un agar-patataglicerina,con un20-40 % de sangre desfibrinada y penicilina(0,25 U/ml) ocefalexina (40 mg/l). Algunosautores añadenalmidón o carbón, para inhibir los productos tóxicos,del tipo de ácidos grasosinsaturados, que se encuentran enel agar y dificultan o inhiben el crecimiento de la bacteria.Las colonias obtenidas por siembras de los escobillones o en la placa de tos, tras 3-4 días deincubación a 36-37 ºC, enaerobiosis y atmósfera húmeda, son pequeñas (0,5 mm),lisas,convexas, cremosas, opacas y con un brillo metálico,que les da un parecido a mediaperla o pequeñas gotas demercurio. Estas colonias lisas, de bacterias capsuladas (faseI),pierden la capsula y pasan a las fases II, III y IV (rugosa).Las colonias obtenidas por siembras de los escobillones o en la placa de tos, tras 3-4 días deincubación a 36-37 ºC, ensangre aparece alrededor de la colonia una estrecha zonadehemólisis. Las colonias obtenidas de estos medios puedenidentificarse mediante suerosespecíficos mediantereacciones de aglutinación o fluorescencia. Bordetellase diferenciará de
  6. 6. Haemophiluspor ser aerobio estricto, no fermentarlos carbohidratos y no necesitar los factores X ni V. Los resultados se pueden ratificar mediante laaglutinación con sueros anti-K específicos (1, 12 y14).La inoculación experimental en embrión de pollo, ratoneso monos no tiene valor diagnóstico, pero si es útil paraconocermejor la patogenia de la enfermedad.  Diagnóstico inmunológico La demostración de anticuerpos aglutinantes, fijadores decomplemento, precipitantes o fluorescentes puede tener valordiagnóstico retrospectivo, siempre y cuando se demuestreel aumento de su tasa en dos tomas consecutivas separadas. Un test para determinar IgG, IgM e IgA mediante la técnica de ELISA ha demostrado muy buenos resultados enestudios epidemiológicos y de niños vacunados. Debemos resaltar que en las fases finales del periodo de estado no se puede aislar Bordetellaen faringe ni tampoco demostrar anticuerpos. Por esto, como en otros casos, los resultados negativos de ambos métodos no excluyen la infección.  Otros datos de interés En todos los casos de verdadera tos ferina es patente una alta leucocitosis, a base de linfocitos maduros (factor LPF); la eosinofilia puede ser marcada. La continuación de la leucocitosis, pero con neutrofilia, o la aceleración de la velocidad de eritrosedimentación sugerirán siempre una complicación por otras bacterias. Los datos radiográficos del tórax son muy orientativosacerca del estado de las lesiones primarias y complicaciones.  TratamientoLos antibióticos, a la vista de la patogenia de la enfermedad,no afectan el curso de esta, pero si se hacomprobadoque, dados muy precozmente, reducen las complicaciones yprevienen las infeccionessecundarias. La eritromicina,cloranfenicol,ampicilina, tetraciclina y aminoglicósidos, poreste orden,son los más recomendados. B. pertussis es sistemáticamente resistente a la penicilina y bacitracina.La ɣ-globulina antipertussis (30 mg/kg de peso) debeusarse precozmente y en los casos más graves.No parecetener acción alguna curativa, pero si una acción preventivamuy dudosa. Las opiniones alrespecto son contradictorias.Los corticoides pueden tener valor para la disminuciónde los accesos de tos, vómitos y gravedad delproceso. Losestimulantes de los receptores β-adrenérgicos dan muybuenos resultados. Los cuidadosgenerales, principalmentecardiorrespiratorios, de los niños enfermos más pequeños seránimprescindibles.  Inmunidad y vacunasLa inmunidad se debe a anticuerpos protectores, si biense desconoce el valor exacto de la respuestahumoral y celular.Parece que los anticuerpos, del tipo IgG e IgA, impidenla fijación de las bacterias a las células ciliadas;ambosse encuentran en las secreciones respiratorias de los sujetosinmunes.La inmunidad pasiva de madre a hijo es muy pequeña o nula. Esta falta de protección perdura hastalos 2-3 años dela vida. El padecer la enfermedad confiere una inmunidadrelativamente duradera, y aveces se observan infeccionesen adultos.
  7. 7. La vacuna se prepara a partir de bacterias en fase I muertaspor el formol, fenol omertiolato; puedeusarse precipitadapor alúmina. Su grado de protección se mide par el títulode anticuerposaglutinantes en suero.La protección de la vacuna anticoqueluchoidea es muydiscutida. Dependería en primer lugar de sucomposición. Así, se comprobó en diversos países que era mucho másefectiva al cambiar losserotipos de B. pertussis 1,2 que se venían utilizando, por el1,3; el problema es que el antígeno 3 esdébilmenteinmunógeno. Por otro lado, el problema seplantea por las enormes diferencias deprotección entreunas y otras vacunas disponibles en el mercado. En estudiosrealizados en el ReinoUnido desde 1977 a 1979, en más de 50.000 niños comprendidos entre 0,5 y 2 años deedad, secomprobó el alto grado de protección, la reducciónde la tasa de ataque de los contactos hogareños yla benignidady menor duración de la enfermedad, si es que aparece,en los vacunados.La vacuna se utiliza asociada a los toxoides tetánico ydiftérico (vacuna triple DTP), y está indicada enlos meses3°,5° y 7° de la vida.Otro problema de esta inmunización son las complicacionesdescritas: fiebre, vómitos, irritabilidad,alteracionesnerviosas diversas, convulsiones, episodios cianóticos y encefalitisgraves e inclusomortales. Pese a esto, teniendo encuenta la mínima incidencia de estos hechos, se consideraque lasventajas obtenidas de las vacunas son muy superioresa los inconvenientes y todos los niños a partirde los3 meses deben ser vacunados, aunque la respuesta inmunológicadesarrollada no sea total.La vacunación deberá ir acompañada del resto de las medidaspreventivas: aislamiento de losenfermos, búsqueda ytratamiento de los casos atípicos y de adultos, gammaglobulinoprofilaxisde loscontactos cercanos, etc.  OTRAS ESPECIES DE BORDETELLAB. parapertussis da lugar a cuadros similares ala tos ferina,pero mucho más benignos, descritosfundamentalmenteen Europa. B. bronchiseptica se aisló en perros y es causa de bronconeumonías endiversos roedores, gatos, cerdos y primatesinferiores; en el hombre da muy raramentecuadroscoqueluchoideos y neumonitis. Ninguna de las dos especiesproduce exotoxina proteica.Desde el punto de vista bacteriológico, ambas especiesplantean múltiples problemas de taxonomía,más que dediagnóstico. B. parapertussis crece en agar-peptonadando un pigmento marrón alrededorde las colonias,por producción de tirosinasa. B. bronchiseptica es unabacteria móvil por poseerflagelos perítricos, tiene oxidasay crece en agar-MacConkey y en medios cuya única fuentedecarbono es el citrato o el cianuro potásico. En agar-MacConkeyda unas colonias rojizas, rodeadas parun halo rojodel medio decolorado

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