1.
Historia natural de bacterias del géneroClostridium y su potencial como posible causa de enfermedades del ganado en condiciones del trópico alto Efraín Benavides Ortiz Médico Veterinario, MSc., PhD Profesor Asociado Programa de Medicina Veterinaria, Facultad de Ciencias Agropecuarias Centro de Investigación en Medicina y Reproducción Animal Universidad de La Salle-Bogotá efbenavides@unisalle.edu.co

2.
Licencia Creative Commons Usted puede copiar esta presentación siempre y cuando no la use con fines comerciales y cite apropiadamente al autor (Benavides, 2012)

3.
El género Clostridium (Según Wikipedia) Bacilos anaerobios, grampositivos, parásitos y saprófitos Poseen capacidad de esporular y son móviles, en general por intermedio de flagelos perítricos. Toman la forma de fósforo, palillo de tambor o huso de hilar, de ahí su nombre griego "Klostro", que significa huso de hilar Pocas especies son patógenas, algunas http://www.madrimasd.org/blogs/salud_publica/2007/ forman parte de la flora intestinal 10/23/77167 normal. Las especies de Clostridium están ampliamente distribuidas en el ambiente, habitando el tracto gastrointestinal tanto de humanos como animales. (Benavides, 2012)

4.
Objetivo de la ponencia Estudiar la historia natural de las bacterias de este grupo y tratar de entender su rol como posible causa de enfermedad en los animales y el hombre Describir los mecanismos mediante los cuales se desencadena enfermedad en los animales (patogenia) y entender su epidemiología, es decir, factores de transmisión y de riesgo La comprensión de estos factores debe brindar bases para fundamentar las estrategias para prevención y el control de las pérdidas asociadas en ganadería (Benavides, 2012)

5.
Los Clostridios (Carter & Chengapa, 1991) Bacterias bacilares grandes (Firmicutes), gram- positivas (cultivos jóvenes), móviles, anaeróbicas (algunas son micro aerofílicas), formadoras de esporas, fermentativas y catalasa negativas Saprofitos de vida libre, distribuidos ampliamente en suelos y acuíferos. Algunas especies son más prevalentes en algunas áreas geográficas. Algunas especies ocurren comúnmente en el tracto intestinal Dentro de un gran número de especies existentes (>80), sólo unas pocas causan enfermedad (Benavides, 2012)

6.
Las Bacterias Asociadas con el SueloOrganismos que desde el punto de vista ecológico y epidemiológico; dada su capacidad de producción de esporas, utilizan el suelo como su principal medio de diseminación.Géneros:Bacillus: Aerobios esporulados (facultativos).Clostridium: Anaerobios esporulados. (Benavides, 2012)

7.
BAS, STBEs conveniente esta nueva clasificación de bacterias Seifert, et al., (1995). asociadas con el suelo, debido Environment, Incidence, Aetiology, a la evolución de los agentes Epizootiology and Immunoprophylaxis infecciosos (ej. cubiertas of Soil-borne Diseases in North-east resistentes) y a la evolución de Mexico. la relación huésped-parásito lo que brinda herramientas importantes para la comprensión de la patología y epidemiología de estos organismos(Seifert et al. 1995; Benavides 1995). (Benavides, 2012)

8.
El interés del autor en el asunto (1995) (Benavides, 2012)

9.
Los paradigmas de la enfermedad El cambio de paradigma: De la “teoría microbiológica de las enfermedades” a la “teoría multifactorial de enfermedades”. De los postulados de Koch a los postulados de Evans. (Benavides, 2012)

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La visión anterior (clásica) del proceso de enfermedadOrganismo Agente Organismo sano nocivo enfermo  La triada epidemiológica, agente huésped y medio ambiente (Benavides, 2012)

11.
Redes de causalidad http://jech.bmj.com (Benavides, 2012)

12.
Redes simples y complejas (Benavides, 2012)

13.
Bacterias anaerobias Pasteur inició el estudio de los anaerobios en 1861, con el aislamiento del Bacillus butyricus. Las bacterias anaerobias son encontradas en el suelo, en el agua de pantanos, océanos, aguas cloacales, sedimentos de ríos y lagos, alimentos y animales La pierna negra, como entidad mórbida, fue citada por primera vez en 1782, en Francia, por Chabert que la diferenció clínicamente del carbúnculo verdadero o carbúnculo hemático como se conoce el ántrax. Se dedujo, que el carbúnculo sintomático (pierna negra) no era contagioso para el hombre y que la carne de los animales enfermos era inocua para el ser humano y otros animales. Jaime Paz (Médico): http://www.panamaamerica.com.pa (Benavides, 2012)

14.
Enfermedades causadas por Clostridium spp. (1) La capacidad patógena de los organismos está relacionada con la producción de toxinas. En animales domésticos y en el hombre los clostridios ocasionan tres grandes grupos de afecciones:  Las enterotoxemias (C. perfringens)  Infecciones Tisulares (C. chauvoei, C. septicum, C. novyi, C. haemolyticum y C. sordelli)  Neurotoxicosis (C. tetani y C. botulinum) (Benavides, 2012)

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Los clostridios patógenos para los animales y para el hombre  Los temas vigentes:  Tetano y botulismo en hombre y animales  Infección de tejidos blandos en animales α βy δ  Abomasitis clostridial  Enteritis y enterotoxemia  Bovinos  Pequeños rumiantes  Porcinos  Humanos (intoxicación alimentaria)  Equinos (enterocolitis)  Otras especies (Benavides, 2012)

16.
Enterotoxemias asociadas con toxinas clostridiales Popoff & Bouvet (2009) Future Microbiol., 4(8), 1021– 1064(Benavides, 2012)

17.
Enfermedades del tubo digestivo de rumiantes asociadas con Clostridios Abomasitis clostridial  Clostridium perfringens  Clostridium septicum Enteritis bovina y enterotoxemia  Clostridium perfringens  Clostridium sordelli  Clostridium difficile Enteritis y enterotoxemia de pequeños rumiantes  Enterotoxemia tipo A  Disenteria del cordero  Struck (golpe) (Benavides, 2012)

18.
Abomasitis clostridial Problemas asociados con la adecuada formación de la flora o contaminación y/o putrefacción de los calostros C. perfringens tipo A (toxina α):  Abomasitis en cabritos y corderos  Abomasitis en terneros C. perfringens tipo C (toxina α y β):  Abomasitis en terneros, cabritos y corderos, asociada con cambios súbitos en la dieta  Muerte súbita (Struck) en ovejas adultas C. septicum (toxina α):  Abomasitis en ovejas y terneros (Braxy)  Muerte súbita con abomasitis necrótica (Benavides, 2012)

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Enterotoxemia en rumiantes  C. perfringens  Tipo A  Tipo B  Tipo C  Tipo D  Tipo E  C. septicum  C. sordelli  C. difficile  Toxinas α β y δ (Benavides, 2012)

20.
Enterotoxemias en pequeños rumiantes C. perfringens tipo A: enterotoxemia C. perfringens tipo B: disentería del cordero. Enteritis hemorrágica fatal Habitantes normales del tubo digestivo, contaminación de ubres o leches? Enfermedad del riñón pulposo. C. perfringens tipo D. Cambios súbitos en la dieta (Benavides, 2012)

21.
Enfermedades causadas por Clostridium spp. (2) Clostridiosis Tisulares: (histotóxicas): * Gangrena gaseosa (Tejido negro crepitante) * Pierna Negra * Edema Maligno La patogénesis es similar para todas estas afecciones: la bacteria, habitante normal o introducida traumáticamente se multiplica en los tejidos produciendo toxinas, creando una lesión local y al ser absorbidas al torrente sanguíneo, causan toxemia. (Benavides, 2012)

22.
Carbón Sintomático  Causado por Clostridios tisulares, de los cuales se reconocen tres modalidades  Gangrena gaseosa (C. sordelli)  Pierna negra (C. chauvei)  Edema maligno (C. septicum)  El aislamiento y caracterización bacteriológica son imprescindibles en la confirmación diagnóstica  El control está basado en la vacunación, pero se debe distinguir si se requieren bacterinas o toxoides. Importancia de las cepas locales. (Benavides, 2012)

23.
Toxinas clostridiales y enfermedades adquiridas por heridasPopoff & Bouvet (2009) Future Microbiol., 4(8), 1021–1064 (Benavides, 2012)

24.
El carbón sintomático, como ejemplo En 1856, Walbraff descubrió el cuadro sintomático de la enfermedad, que en líneas generales es el de nuestros días Bollinger consiguió provocar la enfermedad en bovinos, ovinos y caprinos experimentalmente por medio de inoculación subcutánea de líquido seroso proveniente de tumefacciones Estudios posteriores en el período de 1880- 1885, (Arloing, Corneving y Thomas), permitieron entender la naturaleza biología y profilaxis de los bacilos encontrados por Bollinger, lo que resultó con el descubrimiento de una vacuna preventiva específica Estos son estudios típicos de la era de la revolución microbiológica y de los postulados de Koch. (Benavides, 2012)

25.
Clostridium chauvei y Clostridium edematisJournal of BacteriologyJoseph P. Scott (1925)STUDIES ON CERTAINCHARACTERISTICS OFCLOSTRIDIUMCHAUVEI ANDCLOSTRIDIUMEDEMATISJ. Bacteriol., 10(3), 265-313. (Benavides, 2012)

26.
Pierna negra, gangrena gaseosa y edema malignoThe Journal of Infectious DiseasesHilda Hempl Heller (1920)Etiology of Acute Gangrenous Infections of Animals: A Discussion of Blackleg, Braxy, Malignant Edema and Whale Septicemia: Studies on Pathogenic Anaerobes. IJ. Infect. Dis., 27(5), 385-451. (Benavides, 2012)

27.
La eficacia de vacunas pasterianasVarious remedies had been tried by California cattlemen to control the disease, none of whichhad been successful partly due to failure of perfection of a single-injection vaccinationserum…..No effective remedy was found until Victor A. Norgaard, chief of the Pathological Division ofthe Bureau of Animal Industry, perfected a vaccine which required a single injection in 1896.Free distribution of the vaccine was begun in August, 1897. http://www.sandiegohistory.org/journal/65january/cattle.htm (Benavides, 2012)

28.
Toxinas de C. novyi y C. haemolyticumA partir de Baldassi (2005; J.Venom.Anim.Toxins incl. Trop.Dis., 11(4), 391–411. (Benavides, 2012)

29.
Mionecrosis del bovino y ClostridiosA partir de Baldassi (2005; J.Venom.Anim.Toxins incl. Trop.Dis., 11(4), 391–411). (Benavides, 2012)

30.
Enfermedades de tejidos blandos asociadas con clostridios  Pierna negra: C. chauvoei  Falsa pierna negra: C. septicum  Gangrena gaseosa: varias especies (Benavides, 2012)

31.
Otras afecciones clostridiales de tejidos blandos  Enfermedad negra  Hemoglobinuria bacilar  Asociación con fasciolosis (Benavides, 2012)

32.
Enfermedades causadas por Clostridium spp. (3) Neurotoxicosis: Las toxinas pueden ingerirse preformadas o ser el resultado del crecimiento de las bacterias en alguna parte del cuerpo.  C. tetani: Introducido en heridas contaminadas, la toxina causa un fuerte espasmo muscular debido a su acción sobre el S.N.C.  C. botulinum: Ocasiona el botulismo, enfermedad neuroparalítica de la que se reconoce 7 diferentes tipos de toxinas. Existen 3 tipos de botulismo: Intoxicación alimentaria, Botulismo infantil y Botulismo por heridas. (Benavides, 2012)

33.
Botulismo en Rumiantes (1) El botulismo no es enfermedad infecciosa, ocurre como intoxicación alimentaria en animales que consumen huesos y otros materiales orgánicos debido a la intensa deficiencia mineral. Clostridium botulinum es habitante normal del suelo (esporas) en casi todo el mundo, crece en cadáveres y material orgánico en descomposición. Produce una potente neurotoxina como subproducto de su crecimiento. Los rumiantes se intoxican de tres maneras:  al ingerir huesos,  al beber aguas que han “lavado” cadáveres contaminados  al ingerir henos o ensilajes en los que accidentalmente se han incluído animales muertos (Benavides, 2012)

34.
Botulismo en Rumiantes (2) Existen siete tipos de toxina botulínica: A, B, C (C1 y C2), D, E, F y G. Otras especies de Clostridium spp. pueden producir estas toxinas. Para rumiantes en pastoreo los tipos C y D son más frecuentes. La toxina bloquea la transmisión de impulsos nerviosos mediante el bloqueo de liberación de acetilcolina. La toxina en el intestino entra en la circulación a través de los vasos linfáticos y una vez allí se adhiere a los terminales nerviosos. La intoxicación se previene mediante inmunización específica con toxoides preparados con los diferentes tipos de toxina (Benavides, 2012)

35.
Algunos factores de riesgo conocidos Cada tipo de afección asociada con clostridios tiene sus factores de riesgo particulares Por ejemplo, la deficiencia de fósforo, que lleva a la alotriofagia y de ahí al botulismo Entender el orden de los factores y evitar equívocos Los menos entendidos son los factores asociados con las clostridiosis tisulares y la migración del tracto intestinal a los tejidos (Benavides, 2012)

36.
El Diagnóstico de Botulismo  Se caracteriza por una parálisis ascendente, principalmente en vacas paridas; los animales se separan del grupo, hay tambaleo del tren posterior, el animal cae, está consciente, pero es incapaz de tragar y muere por parálisis respiratoria  Generalmente no se observan lesiones  El diagnóstico se confirma demostrando la presencia de toxina en tejidos de animales afectados  Suelos pobres en fósforo (Benavides, 2012)

37.
Componentes epidemiológicos de las enfermedades asociadas con clostridios Aspecto dejado de forma colateral en las investigaciones disciplinares, microbiológicas o moleculares Clave para la prevención y control ¿Si las bacterias son habitantes naturales del suelo y el tracto gastrointestinal, cómo llegan a los tejidos? Los fagos como inductores de la toxicidad bacteriana El trópico (Benavides, 2012)

38.
Factores de riesgo de clostridiosis tisulares  ¿Cómo llega la bacteria a los tejidos?  Micro lesiones en el tubo digestivo  Acidosis ruminal  Intoxicación subclínica por nitratos y nitritos  Lesiones por competencia entre animales, principalmente en levantes  Migración de parásitos internos  Hemoglobinuria bacilar y fasciolosisFotos cortesia Jorge Carrillo, Mexico (Benavides, 2012)

39.
El diagnóstico de las clostridiosis Aislamiento y bacteriológica a partir de casos clínicos de enfermedad en el campo (necropsia) Pero el organismo es habitante normal de suelos y acuíferos, cuidado con la interpretación de resultados Modernamente existen kits de diagnóstico basados en pruebas moleculares. El control está basado en la vacunación, pero se debe distinguir si se requieren bacterinas o toxoides. (Benavides, 2012)

40.
Herramientas para el diagnóstico Diagnóstico bacteriológico (aislamiento e identificación) Inmuno fluorescencia para caracterizar bacterias Pruebas de inmuno histoquímica Modernas pruebas moleculares para la identificación de organismos o toxinas (Benavides, 2012)

41.
¿Tratamiento antibiótico? ¿Porqué el tratamiento  Los cuadros clínicos con antibióticos, generalmente son muy generalmente no es de agudos y cuando se utilidad? detecta la enfermedad ya no da tiempo de Habitantes normales del actuar tubo digestivo  La prevención es crucial La patogenicidad es en este tipo de mediada por toxinas, las enfermedades cuales no son afectadas  Manejo de los factores por el antibiótico de riesgo (Benavides, 2012)

42.
FACTOR GERMINACIÓNDETERMINANTE PROLIFERACIÓN BACTERIANA PRODUCCIÓN MUERTE DE TOXINAS (Benavides, 2012)

43.
Las vacunas contra clostridios en Colombia  La gran mayoría son bacterinas  Pueden no tener todos los organismos o factores de patogenicidad para brindar adecuada protección  Necesidad de pensar en nuestras realidades epidemiológicas (Benavides, 2012)

44.
Una bacterina Cultivo de una bacteria en el laboratorio en un medio de cultivo líquido Concentración de la bacteria por centrifugación Determinación de cantidad (cel/vol) Inactivación Formulación con adyuvante (Benavides, 2012)

45.
Un toxoide Cultivo de una bacteria en el laboratorio asegurando que tiene la posibilidad de producir toxina (Fagos, características del cultivo, patogenicidad) Caracterización, cuantificación y determinación de potencia de la toxina Purificación de la toxina y eliminación de las células Inactivación y formulado (Unidades internacionales) (Benavides, 2012)

46.
Las vacunas… ¿Primera, segunda o tercera generación? ¿Bacterinas o toxoides? ¿O diseño de moléculas? ¿Qué tipo de cepas deben contener las vacunas, cuando son tipo Pasteriano? El manejo de las cepas en el laboratorio para no perder el potencial de producir las toxinas Los planes de vacunación (Benavides, 2012)

47.
Agradezco sinceramente suAmable Atención y estarécomplacido de atender sus inquietudes Contacto: efbenavides@unisalle.edu.co (Benavides, 2012)