1) El documento describe las bacterias del grupo HACEK, que son causantes del 1-3% de los casos de endocarditis. 2) Estas bacterias son miembros de la microbiota normal del tracto respiratorio alto y tienen una patogenicidad limitada, afectando principalmente a pacientes con cardiopatías. 3) Dentro del grupo HACEK se encuentran los géneros Haemophilus, Aggregatibacter, Cardiobacterium, Eikenella y Kingella, cada uno con características taxonómicas y de virulencia propias.

1. Grupo HACEK
JUAN JOSÉ FONSECA MATA
RESIDENTE INFECTOLOGÍA
13 DE JULIO DE 2017

2. HACEK, generalidades
Bacterias Gram negativas demandantes
Miembros de la microbiota normal del tracto respiratorio alto
Patogenicidad limitada
Responsables de 1 – 3 % de los casos de endocarditis
Principalmente a pacientes con cardiopatías subyacentes
Caracterizan por curso insidioso y retraso del diagnóstico desde 1 – 3 meses
Expert Rev Anti Infect Ther. 2016;14(5):523-30

3. Nat Rev Dis Primers. 2016 Sep 1;2:16059
HACEK,
generalidades

4. Clinical Microbiology Newsletter 35:11,20131
HACEK

5. Janda WM et al; Update on the HACEK Group of Fastidious Gram-Negative Bacilli, Part II; Clinical Microbiology Newsletter 35:12,2013
HACEK

6. Haemophilus spp.
Taxonomía
Dominio: Bacteria
Filo: Proteobacteria
Clase: Gammaproteobacteria
Orden: Pasteurellales
Familia: Pasteurellaceae
Genero: Haemophilus
Especie: H. parainfluenzae

7. Haemophilus spp.

8. Factores X y V
X: Grupo hemo, protoporfirina
IX, porfirinas que contengan
hierro
V: Dinucleotido nicotinamida
adenina (NAD) esencial para
el proceso de oxido-reducción
Haemophilus spp.

9. Haemophilus spp.

10. Haemophilus spp
Previamente, 43%
de las
endocarditis
asociada a HACEK
2006, modificación
taxonómica
Aggregatibacter spp. da
cuenta de 34 - 40% de los
casos de endocarditis por
HACEK
Haemophilus spp. se
encuentra en la placa
dental y gingival
La mayoría de las
endocarditis son
secundarias a
procedimientos orales
Expert Rev Anti Infect Ther. 2016 Jun;14(6):539-45.

11. Genero Haemophilus
9 que muestran especificidad por el humano
Tres grupos
◦ Grupo H. influenzae, especies dependientes de
factor X
◦ Grupo H. parainfluenzae, independientes del
factor X
◦ H. ducreyi
Clin Microbiol Rev. 2014 Apr;27(2):214-40
Haemophilus spp

12. Clin Microbiol Rev. 2014 Apr;27(2):214-40
Haemophilus spp

13. Sintetizan grupo hemo (X)
Dependiente de factor V
(NAD)
Secuencia de RNAr 16 S
H. parainfluenzae, se caracteriza por evolución sub-
aguda con grandes vegetaciones y eventos embólicos
Mas común en adultos jóvenes
1 mes depuse de un procedimiento dental
Predomina en valvula mitral
Expert Rev Anti Infect Ther. 2016 Jun;14(6):539-45.
Haemophilus parainfluenzae
Clin Microbiol Rev. 2014 Apr;27(2):214-40

14. Aggregatibacter spp
Taxonomía
Dominio: Bacteria
Filo: Proteobacteria
Clase: Gammaproteobacteria
Orden: Pasteurellales
Familia: Pasteurellaceae
Genero: Aggregatibacter
Especie: A. actinomycetemcomitans, A. aphrophilus, A. segnis

15. Aggregatibacter spp
J Int Clin Dent Res Organ 2015;7:137-45

16. El genero se creo para reasignar a
especies que previamente se
clasificaron en los géneros
Actinobacillus y Haemophilus
Semejante en su secuencia
genética ribosomal 16S
Aggregatibacter spp.
•Bacterias no hemolíticas, capnofilicas
El nombre del género se propuso
para designar a las bacterias en
forma de bastoncillo que se
agregan
•A. actinomycetemcomitans
•A. aphrophilus
•A. segnis
Clin Microbiol Rev. 2014 Apr;27(2):214-40
Aggregatibacter spp

17. Familia
Pasteurellaceae
Anaerobio
facultativo
Inmóvil
Forma cocoide
a bacilar
Gram negativo
Encuentra en
la placa dental
A. actinomycetemcomitans
• Aislado concomitantemente con miembros
del grupo Actynomyces en abscesos
A. paraphtophilus
• Comensal de la orofaringe, boca, tracto
gastrointestinal
A. segnis
• Aislado en endocarditis, bacteriemia y
pielonefritis
Expert Rev Anti Infect Ther. 2016;14(5):523-30
Aggregatibacter spp

18. Aggregatibacter spp
Las tres especies de
Aggregatibacter spp.
• La segunda causa de
endocarditis dentro
del grupo HACEK
La asociación de
bacteriemia con
endocarditis es alta
• VPP para el
diagnóstico de EI de
casi el 100%
Expert Rev Anti Infect Ther. 2016;14(5):523-30

19. Aggregatibacter
spp
Promueven la
colonización
•Adhesinas
•Invasinas
•Bacteriocias
•Resistencia antibiótica
Interfieren con la
respuesta inmune
•Leucotoxina
•Lipopolisacaridos
•Inhibidores de
quimiotaxis
•Toxina citoletal
•Proteínas
inmunosuresoras
•Proteínas fijadoras de Fc
Destruyen
tejido
•Citotoxinas
•Proteínas de choque
térmico
•Colagenasa
•Agentes de resorción
ósea
Factores de virulencia
Se pueden categorizar en tres
grupos
J Int Clin Dent Res Organ 2015;7:137-45

20. • Adherencia tisular incluye a la fimbria
• Fimbria; filamentos poliméricos que se proyectan mas de 2 pm de largo y 5 nm de diámetro.
• La proteína más abundante es una de 6.5 kDa llamada Flp, que exhibe una secuencia similar
a la pilina tipo IV
Adhesinas
• Formadas por capas de lipopolisacaridos
• Están involucradas en el metabolismo, transporte, control de flotación y almacenaje
enzimático.
• Las vesículas de A. actinomycetemcomitans tiene actividad leucotoxica,
Vesículas
J Int Clin Dent Res Organ 2015;7:137-45
Aggregatibacter spp Factores de virulencia

21. • Sirven de unión a los receptores gingivales, los receptores transferrina
• La invasión puede ser dependiente o independiente de actina
• La célula bacteriana destruye la membrana de las vesículas por medio de fosfolipasa C,
liberando la bacteria al citoplasma de la célula huésped
Invasinas
• Un grupo heterogéneo de partículas con diferentes morfologías y características bioquímicas
• Dan ventaja en la colonización al disminuir la presión ecológica asociada con la competencia
con otros microorgnismo por los recursos
Bacteriocinas
J Int Clin Dent Res Organ 2015;7:137-45
Aggregatibacter spp Factores de virulencia

22. • 30% de las cepas de A. actinomycetemcomitans son
resistentes a penicilina
• Resistencia no enzimática mediada por alteraciones de las
PBP
• 82% de las cepas portan el gen tetB que da resistencia a
tetraciclinas
Resistencia antibiótica
J Int Clin Dent Res Organ 2015;7:137-45
Aggregatibacter spp Factores de virulencia

23. Leucotoxina
• Toxina de 116 kDa, 1055 aa
• De la familia de toxinas RTX, hemolisinas perforadoras
• Se codifica desde 4 genes lthC, ltxA, ltx B, ltxB
• Es especie específica
• Se une a neutrófilos, monocitos y un subtipo de linfocitos
• Forma poros en la membrana , provocando cambios
hidrostáticos
Leucotoxina
• Lisa PMS tras la liberación de enzimas proteolíticas junto
con liberación de metaloproteinasa de matriz 8
• Induce apoptosis de linfocitos
• Modifica el tipo de respuesta; Th1  Th2
• En el sistema monocito/macrófago, induce la activación de
caspasa 1 induciendo la síntesis de interleucinas
inflamatorias IL-1β e IL-18
J Int Clin Dent Res Organ 2015;7:137-45
Factores de virulenciaAggregatibacter spp

24. J Int Clin Dent Res Organ 2015;7:137-45

25. J Dent Res 89(6) 2010
Aggregatibacter spp

26. Lipopolisacáridos
O
• Estructura básica en las
bacterias Gram
negativas
Oligosacáridos del
núcleo
• Facilita la adherencia a
la célula epitelial
Lípido A
• Promueve la producción
de IL 6, 8 y TNFα y por
medio de PAF activan la
cascada de coagulación
Proteínas fijadoras de Fc
• Asociada a la membrana
celular
• Secretada en forma soluble
durante el crecimiento
bacteriano
• La unión a la porción Fc inhibe
la opsonisación
• Reduce la fagocitosis en 90%
J Int Clin Dent Res Organ 2015;7:137-45
Aggregatibacter spp Factores de virulencia

27. Factores de degradación tisular
Citotoxinas
Termolabiles
Inhiben la proliferación de
fibroblastos , al inhibir la
síntesis de DNA
Colagenasa
Enzimas
endopeptidasas de zinc
Degrada las fibras de
colágena en su forma triple
helicoidal
J Int Clin Dent Res Organ 2015;7:137-45
Aggregatibacter spp Factores de virulencia

28. Aggregatibacter spp

29. Cardiobacterium spp
Taxonomía
Dominio: Bacteria
Filo: Proteobacteria
Clase: Gammaproteobacteria
Orden: Cardiobacteriales
Familia: Cardiobacteriaceae
Genero: Cardiobacterium
Especie: C. hominis, C. valvarum

30. Raramente causan enfermedad diferente a endocarditis
Similar a Pasteurella
Microbiota de la nariz, boca y garganta
Ocasionalmente en otras membranas mucosas
Presentación subaguda (2 – 5 meses)
Esplenomegalia, fenómenos inmunológicos al diagnóstico
Grandes vegetaciones, y émbolos vasculares
Mortalidad del 10%
Necesidad de recambio valvular 30%
Clinical Microbiology Newsletter 35:12,2013
Cardiobacterium spp

31. Bacilos gram negativos pleomorfos
La morfología varia dependiendo de las condiciones del cultivo
Edema de alguno de sus extremos,
Retienen la tinción cristal violeta en los polos durante la tinción de Gram
Se pueden organizar en rosetas, cadenas cortas, pares y conjuntos
Al agregar extracto de levadura
• Bastoncillos, gram negativos con borden redondeados
Clinical Microbiology Newsletter 35:12,2013
Cardiobacterium spp

33. Cardiobacterium spp
Incubación con gran humedad y 3 – 5% de
CO2 maximiza la posibilidad de aislamiento
Crecimiento en agar sangre,
48 – 72 horas de incubación a 37°C
Ambiente rico en CO2
Colonias de C. hominis son de 1 – 2 mm de
diámetro
C. valvarum es mas exigente en su
crecimiento
C. hominis produce una ligera a-hemolisis
Oxidasa positiva, catalasa
negativa, indol positivo
Reacción de fenilfosfonato útil
para diferenciar
C. hominis (+)
C. valvarum (-)
Identificación por MALDI-TOF
PCR de la fracción ribosomal 16s
Clinical Microbiology Newsletter 35:12,2013

34. Clinical Microbiology Newsletter 37:16,2015

35. Eikenella corrodens
Taxonomía
Dominio: Bacteria
Filo: Proteobacteria
Clase: Betaproteobacteria
Orden: Neisseriales
Familia: Neisseriaceae
Genero: Eikenella
Especie: E. corrodens

36. Descrito en 1958 en absceso actinomicóticos después de numerosos subcultivos
Clasificó dentro del género de Bacteroides (B.corrodens)
Su material genético difería de las especies de Bacteroides
Se describió una cepa facultativa que se denomino Eikanella corrodens
Y una cepa anaeróbica se denomino B. ureolyticus
Colomb. Med. vol.37 no.3 Cali Sept. 2006}
Eikenella corrodens

37. Cocobacilo gram negativo
anaerobio facultativo de
crecimiento demandante
Dimensiones de 0.3 – 0-4
µm x 1-5 – 4 μm
Habitante de la mucosa
oral y tracto respiratorio
superior y de la superficie
mucosa de los sistemas
intestinal y genital
Colomb Med 2006; 37: 228-241
Eikenella corrodens

38. Colomb Med 2006; 37: 228-241
Eikenella corrodens

39. Colomb Med 2006; 37: 228-241
Eikenella corrodens

40. Colomb Med 2006; 37: 228-241
Eikenella corrodens

41. Eikenella corrodens
Lipopolisacáridos
• Formados de carbohidratos,
lípidos y ácido 2,ceto-
3deoxioctonoico (KDO)
• Presenta un factor de
hemaglutinación resistente
al calor
• Actividad exotoxina clásica
Biofilm
• Capa de biofilm fibroso
asociado a la superficie
externa de la membrana
celular
• Constituida por
exopilisacáridos
• Actividad inmunosupresora
Colomb Med 2006; 37: 228-241
Factores de virulencia

42. Eikenella corrodens
Proteínas de membrana
externa
• De una a tres bandas, peso
molecular de 33 – 43 kDa
• Una a dos bandas mas pequeñas
de 24 – 28 kDa
• Proteína de 42 kDa con actividad
antigénica
• Proteínas con función de porinas
Pili
• Modificables, como parte de la evasión
inmune
• Es un factor de adhesión, compuesto
por pili tipo IV
• Proteína de 14.8 kDa
• La presentación de colonias pequeñas
(corrodens) o grandes (no corrodens) de
relaciona con la presencia de pili*
• Los genes de codificación son pilA1,
pilA2, pilB, y hagA
Jaramillo RD; et al. Eikenella corrodens: patogénesis y aspectos clínicos: Colomb Med 2006; 37: 228-241
Factores de virulencia

43. Eikenella corrodens
Complejo de adhesina
semejante a lectina
• Media la adherencia
bacteriana
• Con una molécula semejante a
N-acetil-D-Galactosamina
• Presente en las células
epiteliales humanas
Otros mecanismo de
virulencia
• Actividad de la prolina
iminopeptidasa puede estar
relacionada con los requerimiento s
nutricionales
• Degrada colágena
• Evasión inmune al actuar en las
uniones de las inmunoglobulinas
ricas en prolina
Jaramillo RD; et al. Eikenella corrodens: patogénesis y aspectos clínicos: Colomb Med 2006; 37: 228-241
Factores de virulencia

44. Eikenella corrodens
Agregación
• Parte del proceso de
colonización La hace
suceptibles barrido mecánico
• Factor de agregación salival
glucoprotínico (EcAF),
termolábil e inhibido por N-
acetil-D-Galactosamina
Interacción con otras
cepas
• Modificación de la actividad
enzimática y respuesta
inmunitaria
Diversidad clonal
Jaramillo RD; et al. Eikenella corrodens: patogénesis y aspectos clínicos: Colomb Med 2006; 37: 228-241
Factores de virulencia

45. Colomb Med 2006; 37: 228-241
Eikenella corrodens Factores de virulencia

46. Colomb Med 2006; 37: 228-241
Eikenella corrodens

47. Descrita inicialmente por Elizabeth O. King en
1960 en el CDC
Aislado en secreciones respiratorias, sangre,
hueso y liquido articular
Inicialmente asignado al género Moraxella
(Moraxella kingii)
Después separado en su propio género y
renombrado Kingella kingae
Microbiol Rev 28:54 –79.
Future Microbiol. (2013) 8(2), 233–245
Kingella Kingae

48. Clin Microbiol Rev 28:54 –79.
Future Microbiol. (2013) 8(2), 233–245

49. Taxonomía
Dominio: Bacteria
Filo: Proteobacteria
Clase: Betaproteobacteria
Orden: Neisseriales
Familia: Neisseriaceae
Genero: Kingella
Especie: K. kingae
Clin Microbiol Rev 28:54 –79.
Future Microbiol. (2013) 8(2), 233–245
Kingella Kingae

50. Pares o cadenas de 4 – 8
cocobacilos
De 0.6 – 1 μm x 1 – 3
μm
Resisten la
decolorización,
erróneamente
clasificado como Gram
positivo
En microscopia
electrónica se
caracteriza la pared
celular de un Gram
negativo
β – hemolítico
Inmóvil
No formador de
esporas
Clin Microbiol Rev 28:54 –79.
Future Microbiol. (2013) 8(2), 233–245
Kingella Kingae

51. Kingella Kingae
Anaerobio facultativo
Crece en agar sangre, agar chocolate, agar Columbia
Thayer-martin, no crece en MacConkey o Krigler
Mejor crecimiento en atmosfera con 5% de CO2
Colonias se caracterizan por dejar “hoyuelos” en el medio de cultivo
Clin Microbiol Rev 28:54 –79.
Future Microbiol. (2013) 8(2), 233–245

52. K. kingae produce
3 morfologías de
colonias,
dependiendo de
la expresión de
pili*
• Dispersa, que se distingue por una
colonia central pequeña rodeada
de una franja ancha
• No dispersa, una colonia plana
rodeada de una franja ancha
• Forma de domo sin franjas
notables
Kingella Kingae

53. Kingella Kingae
• Pili tipo 4
• Adherencia al epitelio respiratorio y la membrana
sinovial
• Codificado por gen cromosómico homologo a otras
bacterias gram negativas
• pilA1 que codifica la subunidad mayor
• pilA2 y fimB con función inespecífica
Pili
• pilC1 y pilC2
• Homólogos a proteínas de Neiseeria
• pilC1 es necesario para la movilidad y la adhesión
• pilC2 solo ejerce una actividad mínima en movilidad y
no tiene función en la adhesión
Otros dos
genes en una
zona
cromosómica
diferente
•Gen σ
•pilS
•pilR
La
expresión
de pili
esta
regulada
por tres
genes
Clin Microbiol Rev 28:54 –79.
Future Microbiol. (2013) 8(2), 233–245
Factores de virulencia

54. Capsula de
polisacáridos
Protección ante la
fagocitosis
Contiene polisacárido
N-
acetilgalactosamina
(GalNAc)
Ácido 3-deoxy-D-
manno-oct-3-
ulosonico (Kdo)
Estructura similar a
Acrinobacillus
pleuropneumoniae,
patógeno de cerdos
Segundo
polisacárido
PYKK181 de cepas
invasivas
Clin Microbiol Rev 28:54 –79.
Future Microbiol. (2013) 8(2), 233–245
Kingella Kingae Factores de virulencia

55. Exopolisacáridos
y biofilm
El ciclo es modulado por exopolisacáridos
que no se mantiene unidos a la bacteria
K.kingae sintetiza un homopolimero de
estructura  3 – B (1 6) Galf (1) que
ejerce actividad antibiofilm contra otras
especies bacterianas
Los exopolisacáridos de K. kingae facilitan la
colonización del epitelio faríngeo
Puede regular la liberación periódica de K.
kingae desde al biofilm permitiendo la
diseminación
Clin Microbiol Rev 28:54 –79.
Future Microbiol. (2013) 8(2), 233–245
Kingella Kingae Factores de virulencia

56. Toxina RTX
Exotoxina
potente y de
amplio
espectro
Dañina para los
macrófagos,
leucocitos,
sinovicitos y
células del
epitelio
respiratorio
EL locus de RTX consiste de 5 genes
rtxA, rtxB, rtcC,
rtxD, tolC
Localizados en
una misma
localización
cromosómica
rtxA, rtxB, rtcC
Homología
genética >70%
con Moraxella
bovis
rtxD, tolC
homología 81 y
64% con N.
meningitidis
Proteína de 100
kDa secretada de
manera soluble y
en forma de
vesículas que se
internalizan en la
célula huésped
Clin Microbiol Rev 28:54 –79.
Future Microbiol. (2013) 8(2), 233–245
Kingella Kingae Factores de virulencia

57. Vesículas de membrana
Interactúan con su medio al liberar toxinas
Ejercen su efecto sin necesidad de gasto energético
Formación de vesículas pequeñas (20 – 250 nm)
Las vesículas de K. kingae contiene
•RTX,
•Pili, PilC2 y adhesinas
Las vesículas son hemolíticas y leucotoxicas
La célula huésped sintetiza
•factor estimulante de colonias granulocíticas e IL – 6
Clin Microbiol Rev 28:54 –79.
Future Microbiol. (2013) 8(2), 233–245
Kingella Kingae Factores de virulencia

58. Cultivo de KK en la faringe
Difícil*
Medio
selectivo
Agar sangre mas 2
µg/ml de
vancomicina (BAV)
Medios moleculares
• PCR
• Detectar los genes codificadores
de RTX
• NAAT que detectan genes de RTX
• rtxA y/o rtxB
• Detectan hasta 30 UFC, son mas
sensibles que PCR
Clin Microbiol Rev 28:54 –79.
Future Microbiol. (2013) 8(2), 233–245
Kingella Kingae Factores de virulencia

59. Clin Microbiol Rev 28:54 –79.
Future Microbiol. (2013) 8(2), 233–245