Revisión de algunas características microbiológicas de 3 micobacterias no tuberculosas: Mycobacterium marinum, Mycobacterium fortuitum y Mycobacterium chelonae

1. MICOBACTERIAS NO TUBERCULOSAS
M. MARINUM
M. FORTUITUM
M. CHELONAE
JUAN JOSÉ FONSECA MATA
RESIDENTE INFECTOLOGÍA
27 SEPTIEMBRE 2018

2. CLASIFICACIÓN
Adv Exp Med Biol. 2017;944:19-25

3. CLASIFICACIÓN
Infecciones causadas por micobacterias no tuberculosas diferentes a Mycobacterium avium-intracellulare; Barbara A. Brown-Elliot y Richard J Wallace, Jr.; "Mandell. Douglas y Bennett. Enfermedades infecciosas. Principios y
práctica. 8.ª ed.

4. CLASIFICACIÓN
Infecciones causadas por micobacterias no tuberculosas diferentes a Mycobacterium avium-intracellulare; Barbara A. Brown-Elliot y Richard J Wallace, Jr.; "Mandell. Douglas y Bennett. Enfermedades infecciosas. Principios y
práctica. 8.ª ed.

5. MYCOBACTERIUM MARINUM

6. INTRODUCCIÓN
M. marinum
Primer aislamiento
• Bataillon et al en 1897
• Aisló Mycobacterium piscium de una lesión
tuberculosa de una carpa
• Inicialmente se pensaba que solo afectaba peces
• Se ha identificado como una especie ubicua
Los primeros reportes de
infecciones en humanos
• Suiza 1939
• EUA 1951
Infecciones causadas por micobacterias no tuberculosas diferentes a Mycobacterium avium-intracellulare; Barbara A. Brown-Elliot y Richard J Wallace, Jr.; "Mandell. Douglas y Bennett. Enfermedades infecciosas. Principios y
práctica. 8.ª ed.

7. INTRODUCCIÓN
Granuloma de la alberca o de la pecera
• Por el nicho epidemiológico
Enfermedad ocurre 3 a 5 semanas después del contacto con agua contaminada
Pacientes sanos con una lesión local que se infecta después de estar en contacto con agua
El diagnóstico se realiza mediante cultivo e histología de biopsia cutánea
Infecciones causadas por micobacterias no tuberculosas diferentes a Mycobacterium avium-intracellulare; Barbara A. Brown-Elliot y Richard J Wallace, Jr.; "Mandell. Douglas y Bennett. Enfermedades infecciosas. Principios y
práctica. 8.ª ed.

8. INTRODUCCIÓN
Usualmente utilizado como
modelo de M. tuberculosis
Microbiol Spectr. 2017 Apr;5(2)

9. TAXONOMÍA
Dominio: Bacteria
Filo: Actinobacteria
Clase: Actinobacteria
Orden: Actinomycetales
Suborden: Corynebacterianeae
Familia: Mycobacteriaceae
Género: Mycobacterium
Especie: M. marinum
Microbiol Spectr. 2017 Apr;5(2)

10. GENOMA
Comparte mas del 98% de
homología con M. ulcerans
Indistinguibles
rpoB
gyrA y gyrBHsp65
6.5 Mb
Microbiol Spectr. 2017 Apr;5(2)

11. GENOMA
J Bacteriol. 2007 Mar;189(5):2021-9

12. GENOMA
Genome Res. 2008 May;18(5):729-41

13. GENOMA
Genome Res. 2008 May;18(5):729-41

14. MICROBIOLOGÍA
Pared celular
En microscopia
indistinguible de
M. tuberculosis
Bacilo pleomórfico
de 1 a 4 μm por
0.2 a 0.6 μm
No movil
Acido – alcohol
resistente
Formación de
ramificaciones
Pared celular formado
keto – micolatos
metoxi –
micolatos
Microbiol Spectr. 2017 Apr;5(2)

15. MICROBIOLOGÍA
Crecimiento
Aeróbico estricto
Glicerol como fuente
de carbono
Crecimiento óptimo a
30°C*
Crecimiento en 1 – 2
semanas,
Desde 4 – 5 días
Crece en cualquier
medio para
micobacterias
Microbiol Spectr. 2017 Apr;5(2)

16. MICROBIOLOGÍA
Características fenotípicas
• Colonias son de color blanco o beige
• cuando se mantiene en la obscuridad
• Amarilla – naranja cuando se expone a la luz
• Fotocromatogénica
• β carotenos
• Gen crtB
• Perteneciente al grupo I de Runyon
Microbiol Spectr. 2017 Apr;5(2)

17. MICROBIOLOGÍA
Patógeno de macrófagos
Provoca enfermedad sistémica crónica
Crece de manera optima a 25 – 35 °C
• Enfermedad localizada en las superficies de menor temperatura
Tiempo de reproducción de 4 horas
M. marinum tiene múltiples reservorios
Cell Microbiol. 2008 May;10(5):1027-39

18. FACTORES DE VIRULENCIA
Los granulomas cutáneos de M. marinum son histológicamente
indistinguibles*
Ranas leopardos desarrollan infección asintomática
Pez cebra y el pez dorado desarrollan enfermedad con desgaste
similar a tuberculosis con la formación de granulomas
caseificantes
Cell Microbiol. 2008 May;10(5):1027-39

19. FACTORES DE VIRULENCIA
Genoma
Genoma de M. marinum es de
6.6 Mb
85% de similitud con MTB
Los 2.2 MB menos en MTB
parecen ser por pérdida de
material genético al
especializarse en el humano
Genes crtB, necesario para la
producción de B – carotenos ha
desaparecido en MTB
Cell Microbiol. 2008 May;10(5):1027-39

20. FACTORES DE VIRULENCIA
Cell Microbiol. 2008 May;10(5):1027-39

21. Curr Opin Microbiol. 2018 Feb;41:36-4

22. FACTORES DE VIRULENCIA
• Tiocerol dimicocerostato (PDIM)
• Evita la respuesta inmune mediada
por TLR/Myd88
• Desencadena en la expresión de
especies reactivas de nitrógeno
Pared
celular
Semin Immunopathol. 2016 Mar;38(2):261-73
Dis Model Mech. 2014 Jul;7(7):777-84

23. FACTORES DE VIRULENCIA
Lipoarabinomanano
Reducción en la
expresión
IL – 12, IL – 6 y TNF
– α
Aumento en la
expresión de IL – 10
Lipomanano
Activación de
macrófagos
dependiendo
Interacción de
MyD88 con
TLR4/ TLR2
Favorece la
expresión
mRNA de IL –
8 y TNF – α
Favorecen la
expresión
CD40 y CD86
Inhibe la
producción
de
TNF e IL –
12p40
Virulence Factors and Pathogenicity of Mycobacterium; 10.5772/intechopen.72027

24. FACTORES DE VIRULENCIA
Entra a los macrófagos
mediante el receptor Fc
• Sobrevive dentro de los
macrófagos
Secuestra la maduración
del fagosoma
• Previo a la fusión del
fagolisosoma
Escapa de los fagosomas
hacia el citoplasma
mediante movilidad
mediada por actina
ESX – 1 favorece
• Escape del fagosoma
• Polimerización de actina
• Diseminación célula – célula
Cell Microbiol. 2008 May;10(5):1027-39

25. FACTORES DE VIRULENCIA
Macrófagos
•La fagocitosis de M. marinum depende de receptor MARCO
•M. marinum evade la respuesta mediada por especies reactivas de oxigeno y nitrógeno
•M. marinum se replica inicialmente en fagosomas y luego escapan mediante el sistema
de secreción ESX – 1
•ESX – 1 media la infección de macrófagos vecinos, aumenta su movilidad y carroñar
células muertas, expandiendo así el granuloma
•ESX – 1 secreta ESAT6  induce a la células epiteliales a producir metaloproteinasa de
matriz 9 (Mmp9), facilitando el reclutamiento de macrófagos
Semin Immunopathol. 2016 Mar;38(2):261-73
Dis Model Mech. 2014 Jul;7(7):777-84

26. FACTORES DE VIRULENCIA
Dram – 1 modula la autofagia en macrófagos
M. marinum es detectada en los compartimientos de macrófagos y
libres en el citoplasma
La translocación de M. marinum
•Depende de ESX – 1
DRAM1 es inducido por la expresión de Myd88 – NFkB
Semin Immunopathol. 2016 Mar;38(2):261-73

27. FACTORES DE VIRULENCIA
SecA2
• ATPasa necesaria para la translocación
de un conjunto de proteínas que
favorecen la estabilidad del granuloma
Infect Immun. 2012 Oct;80(10):3512-20

28. FACTORES DE VIRULENCIA
Movilidad mediada por actina
No utilizada en la formación de
granulomas
Posterior a la primoinfección para
atravesar las superficies epiteliales
Cell Microbiol. 2008 May;10(5):1027-39

29. FACTORES DE VIRULENCIA
 Motilidad mediada por actina
Cell Microbiol. 2008 May;10(5):1027-39

30. FACTORES DE VIRULENCIA
Sistema de secreción
ESX
Sistema especializado
Su ausencia disminuye
la virulencia
Participa en la fuga de
fagolisosoma
Dos sustratos
de ESX – 1
EspA no
dilucidada su
función
EspB que
inhibe la
expresión del
gen esx – 1
En M.
marinum
EspB, ESAT – 6
y CFP – 10
co –
dependientes
para su
secreción
Cell Microbiol. 2008 May;10(5):1027-39

31. Virulence, 4:1, 3-66, DOI: 10.4161/viru.22329

32. FACTORES DE VIRULENCIA
Transportadores TAT
Localizados en la
membrana
citoplasmática
Compuestas de
subunidades
TATA, TATB, TATC
Secretan fosfolipasas
plcA, plcB, plcC, plcD
Involucradas en la
biogénesis de la
pared celular
Involucrados en la
resistencia a
betalactámicos
Virulence Factors and Pathogenicity of Mycobacterium; 10.5772/intechopen.72027

33. RESPUESTA INMUNE
Respuesta inmune
• Después de 1 hora de inoculación,
• Es fagocitada pero el macrófago
• Inducción de citocinas pro-inflamatorias (TNF e IL – 1β)
• Macrófagos infectados expresan sintasa de oxido nítrico
inducible (iNOS)
• Extravasación de macrófagos a los tejidos
• 4 días de la infección formación inicial de granulomas
Cell Microbiol. 2008 May;10(5):1027-39

34. FACTORES DE VIRULENCIA
Virulence, 4:1, 3-66, DOI: 10.4161/viru.22329

35. RESISTENCIA
 Mecanismos de
resistencia
antibiótica
Infecciones causadas por micobacterias no tuberculosas diferentes a Mycobacterium avium-intracellulare; Barbara A. Brown-Elliot y Richard J Wallace, Jr.; "Mandell. Douglas y Bennett. Enfermedades infecciosas. Principios y
práctica. 8.ª ed.

36. RESISTENCIA ANTIBIÓTICA
Future Microbiol. 2015;10(9):1467-83

37. M. FORTUITUM
M. CHELONAE

38. FACTORES DE VIRULENCIA
Lancet 2000; 356: 1099–104

39. INTRODUCCIÓN
Habitualmente agrupados
como el complejo Fortuitum
Distinguibles por sus
características genéticas y
serológicas
Características clínicas
semejantes
1903, Friedman aisló a M.
chelonae junto con M.
abscessus, este luego
reclasificado en 1992
1938, describió a M. fortuitum
en un absceso posterior a la
aplicación de una inyección
Infecciones causadas por micobacterias no tuberculosas diferentes a Mycobacterium avium-intracellulare; Barbara A. Brown-Elliot y Richard J Wallace, Jr.; "Mandell. Douglas y Bennett. Enfermedades infecciosas. Principios y
práctica. 8.ª ed.

40. INTRODUCCIÓN
Grupo existe como saprofitos
• Agua
• Suelo
• Polvo
• Animales
Las infecciones cutáneas son poco frecuentes
• Los pacientes con inmunocompromiso son mas susceptibles
Las infecciones ocurren posterior a traumatismos
• Cirugía con contacto con material médico contaminado
Raramente por diseminación de focos endógenos
Infecciones causadas por micobacterias no tuberculosas diferentes a Mycobacterium avium-intracellulare; Barbara A. Brown-Elliot y Richard J Wallace, Jr.; "Mandell. Douglas y Bennett. Enfermedades infecciosas. Principios y
práctica. 8.ª ed.

41. INTRODUCCIÓN
Patología
• Micro abscesos neutrofílicos
• Formación de granulomas con
células gigantes
• Puede presentarse necrosis

43. DIAGNÓSTICO

44. DIAGNÓSTICO
Am J Respir Crit Care Med Vol 175. pp 367–416, 2007

45. DIAGNÓSTICO
Difícil por la presentación inespecífica
Diagnósticos diferenciales
• M. chelonae, M. ulcerans, M. ulcerans subsp.
shinshuense, M. haemophilum, M. fortuitum y
M. tuberculosis
• Esporotricosis
• Causas no infecciosas
Microbiol Spectr. 2017 Apr;5(2)

46. DIAGNÓSTICO
• Entre 30 – 32 °C
• Crecimiento entre 5 – 14 días
• Mantenerse de 6 – 12
semanas
• Cultivarse también a 37°C para
el diferencial con otras MNT
Cultivo
• Limitados por la
similitud entre
M. marinum y M.
ulcerans
Métodos
moleculares
Microbiol Spectr. 2017 Apr;5(2)

47. DIAGNÓSTICO
Biopsia
• Positiva en 50% de los casos
• Los cambios dependen de la edad de la lesión
Granulomas son sugerentes del diagnóstico
• No patognomónicos
• Presentes en menos de 2/3 de los casos
Primeros meses  Infiltrado inflamatorio
inespecíficos
Granuloma maduro  Células gigantes
multinucleadas
• Células gigantes de Langerhans solo en pocas
ocasiones
• Hiperqueratosis parakeratosis focal y degeneración
de la lamina basal
Microbiol Spectr. 2017 Apr;5(2)

48. DIAGNÓSTICO
Clin Microbiol Rev. 2014 Oct;27(4):727-52

49. DIAGNÓSTICO
Future Microbiol. 2015;10(9):1467-83

50. Clin Infect Dis. 2001 Oct 15;33(8):1363-74

51. CONCLUSIONES
 M. marinum nos permitió comprender a M. tuberculosis
 Enfermedad “poco frecuente”
 “Zoonosis” o enfermedad “ocupacional”
 Diagnóstico diferencial
 Diagnostico conjunto de características epidemiológicas, clínicas e histológicas