Capítulo 15: Bacilos gramnegativos entéricos (Enterobacteriaceae)

La familia Enterobacteriaceae es un grupo heterogéneo y extenso de bacilos gramnegativos cuyo hábitat natural es el intestino del ser humano y de los animales. La familia comprende muchos géneros (Escherichia, Shigella, Salmonella, Enterobacter, Klebsiella, Serratia, Proteus y otros más). Algunos microorganismos entéricos como Escherichia coli son parte de la microbiota normal y en contadas ocasiones originan enfermedades, pero otros como las salmonelas y las shigelas siempre son patógenos para los seres humanos. Enterobacteriaceae son bacilos anaerobios o aerobios facultativos que fermentan una amplia gama de hidratos de carbono, poseen una estructura antigénica compleja y producen diversas toxinas y otros factores de virulencia. Las enterobacterias los bacilos gramnegativos entéricos y las bacterias entéricas son términos que se utilizan en este capítulo, pero estas bacterias también se denominan coliformes.

La familia Enterobacteriaceae es el grupo más frecuente de bacilos gramnegativos que se cultivan en el laboratorio clínico y junto con los estafilococos y los estreptococos son las bacterias que más a menudo causan enfermedades. La taxonomía de Enterobacteriaceae es compleja y rápidamente cambiante desde el advenimiento de técnicas que miden la distancia evolutiva; por ejemplo, la hibridación de ácido nucleico y la secuenciación de ácido nucleico. Según la base de datos de la National Library of Medicine’s InternetTaxonomy (disponible en http://www.ncbi.nlm.nih.gov//Taxonomy//Browser/wwwtax.chl?id=543), se han definido 51 géneros; sin embargo, las especies clínicamente importantes de la familia Enterobacteriaceae comprenden 20 a 25 miembros, en tanto que otras especies se encuentran con menor frecuencia. En este capítulo se minimizarán los refinamientos taxonómicos y en general se utilizarán los nombres que suelen usarse en la bibliografía médica. En los capítulos 35, 36 y 37 de Versalovic et al, 2011.

La familia Enterobacteriaceae tiene las siguientes características: son bacilos gramnegativos, ya sea móviles con flagelos peritricos o no móviles; se multiplican en medios con peptona o extracto de carne sin que se añada cloruro de sodio u otros complementos; se multiplican bien en agar de MacConkey; proliferan en medios aerobios y anaerobios (son anaerobios facultativos); fermentan en vez de oxidar glucosa, a menudo produciendo gas; catalasa positiva, oxidasa negativa (excepto Plesiomonas) y reducen nitrato a nitrito; y tienen un contenido de DNA de G + C de 39 a 59%. En el cuadro 15-1 se presentan ejemplos de los análisis bioquímicos que se utilizan para diferenciar las especies de Enterobacteriaceae. Hay muchos otros además de los presentados. En Estados Unidos se utilizan muchos estuches comerciales o sistemas automáticos para este fin. Es posible que la práctica de la espectroscopia de masas de tiempo de vuelo con ionización-desorción de matriz asistida con láser (MALDI-TOF MS, matrix-assisted laser desorption ionization time of flight mass spectroscopy) para identificar géneros en cultivos, pronto sustituya a los conjuntos más tradicionales de reactivos bioquímicos utilizados en muchos de los laboratorios de microbiología clínica; esta nueva tecnología al parecer es muy útil para identificar especies de la familia Enterobacteriaceae frecuentes que aparecen en el material clínico, salvo especies de Shigella. Con dicha tecnología no se puede diferenciar entre esta última y E coli.

Los principales grupos de Enterobacteriaceae se describen y se analizan brevemente en los siguientes párrafos. En este capítulo se describirán más adelante por separado las características específicas de salmonelas, shigelas y otros bacilos gramnegativos entéricos que tienen importancia médica y las enfermedades que causan.

Morfología e identificación

A. Microorganismos típicos

La familia Enterobacteriaceae son bacilos gramnegativos cortos (fig. 15-1A). Se observa una morfología característica en la multiplicación en medios sólidos in vitro, pero las características morfológicas son muy variables en especímenes clínicos. Las cápsulas son de gran tamaño y regulares en Klebsiella, menos en Enterobacter e infrecuentes en las demás especies.

B. Cultivo

E. coli y la mayor parte de las otras bacterias entéricas forman colonias circulares, convexas y lisas con bordes distintivos. Las colonias de Enterobacter son similares pero un poco más mucoides. Las colonias de Klebsiella son grandes y muy mucoides y tienden a experimentar coalescencia con la incubación prolongada. Las salmonelas y las shigelas producen colonias similares a E. coli pero no fermentan lactosa. Algunas cepas de E. coli producen hemólisis en agar sangre.

C. Características de desarrollo

Se utilizan los patrones de fermentación de hidratos de carbono y la actividad de las descarboxilasas de aminoácidos y otras enzimas para la diferenciación bioquímica (cuadro 15-1). Algunas pruebas, por ejemplo, la producción de indol a partir de triptófano, suelen utilizarse en sistemas de identificación rápida, en tanto que otras, por ejemplo, la reacción de Voges-Proskauer (producción de acetilmetilcarbinol a partir de glucosa) se utilizan con menos frecuencia. El cultivo en medios “diferenciales” que contienen colorantes especiales e hidratos de carbono (p. ej., eosina-azul de metileno [EMB, eosin-methylene-blue], de MacConkey o medio de desoxicolato) distingue a las colonias que fermentan lactosa (de color) de las que no fermentan lactosa (incoloras) y permite la identificación presuntiva rápida de las bacterias entéricas (cuadro 15-2).

Se han ideado muchos medios complejos para tratar de identificar las bacterias entéricas. Uno de estos medios es el agar de hierro con triple azúcar (TSI, triple sugar iron), que a menudo se utiliza para ayudar a diferenciar las salmonelas y las shigelas de otros bacilos gramnegativos entéricos en los coprocultivos. El medio contiene glucosa al 0.1%, sacarosa al 1%, lactosa al 1%, sulfato ferroso (para la detección de la producción de H₂S), extractos de tejido (sustrato de crecimiento con proteínas) y un indicador de pH (rojo fenol). Se vierte en un tubo de ensayo de manera que se produzca una porción inclinada con un extremo profundo y se siembra puncionando el inóculo para el desarrollo bacteriano en el extremo profundo. Si sólo se fermenta glucosa, la porción inclinada y el extremo profundo al principio adoptan un color amarillo por la pequeña cantidad de ácido que se produce; a medida que los productos de la fermentación son oxidados después a CO₂ y H₂O y son liberados de la parte inclinada y conforme continúa la descarboxilación oxidativa de las proteínas con la formación de aminas, la parte inclinada se vuelve alcalina (roja). Si se fermenta lactosa o sacarosa, se produce tanto ácido que la parte inclinada y el extremo profundo se mantienen amarillos (ácidos). Las salmonelas y las shigelas suelen producir una parte inclinada alcalina y un extremo profundo ácido. Aunque Proteus, Providencia y Morganella producen una porción inclinada alcalina y un extremo profundo ácido, se pueden identificar por su formación rápida de color rojo en el medio de urea agar base (Christensen). Los microorganismos que producen ácido en la parte inclinada y ácido y gas (burbujas) en el extremo profundo o en el fondo son otras bacterias entéricas.

1. Escherichia. E. coli suele producir pruebas con positividad para indol, lisina descarboxilasa y fermentación de manitol y produce gas a partir de glucosa. Una cepa de la orina se puede identificar rápidamente como E. coli por su hemólisis en agar sangre, su morfología de colonia característica con un brillo iridiscente en medios diferenciales como agar EMB y una prueba de indol positiva. Más de 90% de las cepas de E. coli tiene positividad para glucuronidasa β si se utiliza el sustrato 4-metilumbeliferil-β-glucurónido (MUG). Las cepas de otros lugares anatómicos además de la orina, con propiedades características (pruebas de oxidasa negativa) a menudo se pueden confirmar como E. coli con una prueba de MUG positiva.

2. Grupo de Klebsiella-Enterobacter-Serratia. Las bacterias del género Klebsiella muestran desarrollo colonial mucoide, cápsulas de polisacárido de gran tamaño y falta de motilidad, y por lo general producen pruebas positivas para lisina descarboxilasa y citrato. La mayor parte del género Enterobacter produce pruebas positivas para motilidad, citrato y descarboxilasa de ornitina y produce gas a partir de glucosa. Enterobacter aerogenes tiene cápsulas pequeñas. Serratia produce DNasa, lipasa y gelatinasa. Klebsiella, Enterobacter y Serratia por lo general producen reacciones de Voges-Proskauer positivas.

3. Grupo de Proteus-Morganella-Providencia. Los miembros de este grupo desaminan fenilalanina, son móviles, se multiplican en medio de cianuro de potasio (KCN) y fermentan xilosa. Las bacterias del género Proteus se mueven muy activamente por medio de flagelos peritricos, lo que da como resultado un “enjambre” en medios sólidos a menos que el enjambre se inhiba por sustancias químicas, por ejemplo, feniletil alcohol o medio de CLED (deficiente en cistina-lactosa-electrólitos). Las bacterias del género Proteus y Morganella morganii producen ureasa, en tanto que las bacterias del género Providencia no suelen producirla. El grupo Proteus-Providencia fermenta lactosa con mucha lentitud o no la fermenta. Proteus mirabilis es más sensible a los antimicrobianos, como penicilina, que otros miembros del grupo.

4. Citrobacter. Estas bacterias suelen producir citrato y difieren de las salmonelas en que no descarboxilan lisina. Si es que fermentan lactosa lo hacen con gran lentitud.

5. Shigella. Las shigelas son inmóviles y por lo general no fermentan lactosa, pero sí fermentan otros hidratos de carbono produciendo ácido pero no gas. No producen H₂S. Las cuatro bacterias del género Shigella están muy relacionadas con E. coli. Muchas comparten antígenos comunes entre sí y con otras bacterias entéricas (p. ej., Hafnia alvei y Plesiomonas shigelloides).

6. Salmonella. Las salmonelas son bacilos móviles que de manera característica fermentan glucosa y manosa sin producir gas pero no fermentan lactosa ni sacarosa. La mayor parte de las salmonelas producen H₂S. A menudo son patógenas para el ser humano o los animales cuando se ingieren. Los microorganismos originalmente descritos en el género Arizona se incluyen como subespecies del grupo Salmonella.

7. Otras Enterobacteriaceae. Las bacterias del género Yersinia se describen en el capítulo 19. En ocasiones se detectan otros géneros en infecciones humanas como Cronobacter, Edwardsiella y Ewingella, Hafnia, Cedecea y Kluyvera.

Estructura antigénica

La familia Enterobacteriaceae tiene una estructura antigénica compleja. Se clasifican en más de 150 diferentes antígenos somáticos termoestables O (lipopolisacáridos), más de 100 antígenos K (capsulares) termolábiles y más de 50 antígenos H (flagelares) (fig. 15-1B). En el serotipo Typhi, de Salmonella, los antígenos capsulares reciben el nombre de antígenos Vi.

Los antígenos O son la parte más externa del lipopolisacárido de la pared celular y constan de unidades repetidas de polisacáridos. Algunos polisacáridos O específicos contienen azúcares únicos. Los antígenos O son resistentes al calor y al alcohol y por lo general se detectan mediante la aglutinación bacteriana. Los anticuerpos a los antígenos O son predominantemente IgM.

Si bien cada género de la familia Enterobacteriaceae se relaciona con grupos O específicos, un solo microorganismo puede portar varios antígenos O. Por consiguiente, la mayor parte de las shigelas comparten uno o más antígenos O con E. coli. Esta última puede producir reacción cruzada con algunas especies de los géneros Providencia, Klebsiella y Salmonella. En ocasiones, los antígenos O se relacionan con enfermedades humanas específicas (por ejemplo, tipos O específicos de E.coli se detectan en infecciones diarreicas y del sistema urinario).

Los antígenos K son externos a los antígenos O en algunas Enterobacteriaceae pero no en todas. Algunos son polisacáridos, y comprenden los antígenos K de E. coli; otros son proteínas. Los antígenos K pueden interferir en la aglutinación por antisuero O y relacionarse con virulencia (p. ej., las cepas de E. coli productoras de antígeno K1 sobresalen en la meningitis neonatal y los antígenos K de E.coli producen la adherencia de las bacterias a las células epiteliales antes de la invasión del tubo digestivo o del sistema urinario).

Las klebsielas forman grandes cápsulas que constan de polisacáridos (antígenos K) que recubren los antígenos somáticos (O o H) y se pueden identificar mediante las pruebas de hinchazón capsular con antisueros específicos. Las infecciones del sistema respiratorio en seres humanos son causadas sobre todo por los tipos capsulares 1 y 2; las del sistema urinario por los tipos 8, 9, 10 y 24.

Los antígenos H están situados en los flagelos (proteínas flagelares) y son desnaturalizados o eliminados mediante calor o alcohol. Se conservan mediante el tratamiento de las variantes bacterianas móviles con formalina. Estos antígenos H se aglutinan con anticuerpos anti-H, principalmente IgG. Los determinantes en los antígenos H dependen de la secuencia de aminoácido en la proteína flagelar (flagelina). Dentro de un solo serotipo puede haber antígenos flagelares en una o en las dos formas, denominadas fase 1 (tradicionalmente designadas por letras minúsculas) y fase 2 (tradicionalmente designadas por numerales arábigos), según se muestra en el cuadro 15-3. El microorganismo tiende a cambiar de una fase a otra; esto se denomina variación de fase. Los antígenos H en la superficie bacteriana pueden interferir con la aglutinación por anticuerpos contra antígeno O.

Existen muchos ejemplos de estructuras antigénicas imbricadas entre Enterobacteriaceae y otras bacterias. La mayor parte de las Enterobacteriaceae comparte el antígeno O14 de E. coli. El polisacárido capsular tipo 2 de Klebsiella es muy similar al polisacárido de los neumococos tipo 2. Algunos antígenos K presentan reacción cruzada con polisacáridos capsulares de Haemophilus influenzae o Neisseriameningitidis. Por consiguiente, E. coli O75:K100:H5 puede activar la formación de anticuerpos que reaccionen con H.influenzae tipo b.

La clasificación antigénica de las Enterobacteriaceae suele indicar la presencia de cada antígeno específico. Por consiguiente, la fórmula antigénica de un E. coli puede ser O55:K5:H21.

Colicinas (bacteriocinas)

Muchos microorganismos gramnegativos generan bacteriocinas; son proteínas bactericidas de alto peso molecular (toxinas formadoras de poros), que son producidas por algunas cepas de bacterias activas contra otras de la misma especie o de una muy cercana. Las cepas productoras de bacteriocinas son resistentes a sus propias bacteriocinas; por consiguiente, se pueden utilizar para la “tipificación” de microorganismos.

Toxinas y enzimas

La mayor parte de las bacterias gramnegativas posee lipopolisacáridos complejos en sus paredes celulares. Tales sustancias, endotoxinas de la envoltura celular (membrana citoplásmica, peptidoglucano, membrana externa) tienen diversos efectos fisiopatológicos que se resumen en el capítulo 9. Muchas bacterias entéricas gramnegativas también producen exotoxinas de importancia clínica. Algunas toxinas específicas se describen en las secciones subsiguientes.

Microorganismos causantes

E. coli es miembro de la microbiota normal del intestino (cap. 10). Otras bacterias entéricas (Proteus, Enterobacter, Klebsiella, Morganella, Providencia, Citrobacter y Serratia) también son parte de dicha microbiota intestinal normal, pero su número es muchísimo menor que el de E. coli. Algunas bacterias entéricas aparecen en menor número como parte de la microbiota normal de la zona superior de vías respiratorias y genitales. En términos generales, las bacterias entéricas no ocasionan enfermedad y en los intestinos incluso contribuyen a su función y nutrición normales. Cuando se presentan infecciones clínicamente importantes suelen ser causadas por E. coli, pero las otras bacterias entéricas son causa de infecciones intrahospitalarias y a veces desencadenan brotes extrahospitalarios. Las bacterias se tornan patógenas sólo cuando alcanzan tejidos fuera de su sitio intestinal normal u otros sitios de microbiota normal menos comunes. Los lugares más frecuentes de infecciones de importancia clínica son el sistema urinario, las vías biliares y otras zonas en la cavidad abdominal, pero cualquier zona anatómica (p. ej., circulación sanguínea, glándula prostática, pulmón, hueso, meninges) puede ser el lugar afectado por la enfermedad. Algunas de las bacterias entéricas (p. ej., Serratiamarcescens, Enterobacter aerogenes) son microorganismos patógenos oportunistas. Cuando las defensas normales del hospedador son inadecuadas, sobre todo en la lactancia o en la vejez, en las etapas terminales de otras enfermedades después de la inmunodepresión o en pacientes con catéteres venosos o sondas uretrales permanentes, pueden presentarse infecciones importantes circunscritas y las bacterias pueden llegar al torrente sanguíneo y producir septicemia.

Patogenia y manifestaciones clínicas

Las manifestaciones clínicas de las infecciones por E. coli y las otras bacterias entéricas dependen del lugar de la infección y no se pueden distinguir por los síntomas o los signos de procesos causados por otras bacterias.

A. E. coli

1. Infección del sistema urinario. E. coli es la causa más frecuente de infección de las vías urinarias y contribuye a casi 90% de las infecciones primarias urinarias en mujeres jóvenes (cap. 48). Los síntomas y signos consisten en polaquiuria, disuria, hematuria y piuria. El dolor en la fosa renal se relaciona con infección urinaria alta. Ninguno de estos síntomas o signos es específico de la infección por E.coli. La infección del sistema urinario puede ocasionar bacteriemia con signos clínicos de septicemia.

La mayor parte de las infecciones urinarias que afectan a la vejiga o al riñón en un hospedador sano son causadas por un pequeño número de tipos de antígeno O que han elaborado específicamente factores de virulencia que facilitan la colonización y las infecciones clínicas subsiguientes. Tales microorganismos se designan como E. coli uropatógena. Por lo general, estos microorganismos producen hemolisina, que es citotóxica y facilita la invasión de los tejidos. Las cepas que producen pielonefritis expresan el antígeno K y elaboran fimbrias P que se unen al antígeno del grupo sanguíneo P.

2. Enfermedades diarreicas que se relacionan con E. coli. E. coli que produce diarrea es muy frecuente en todo el mundo. Estas E. coli se clasifican con base en sus características y propiedades de virulencia (véase el comentario más adelante), y cada grupo causa enfermedades por algún mecanismo diferente (como mínimo se han definido seis de ellos). Las propiedades de adherencia a las células epiteliales del intestino delgado o grueso son codificadas por genes presentes en los plásmidos. Asimismo, las toxinas a menudo son mediadas por plásmido o fago. Algunos aspectos clínicos de las enfermedades diarreicas se describen en el capítulo 48.

E. coli enteropatógena (EPEC) es una causa importante de diarrea en los lactantes, sobre todo en los países en vías de desarrollo. EPEC se relacionaba con brotes epidémicos de diarrea en guarderías de países desarrollados. EPEC se adhiere a las células de la mucosa del intestino delgado. Para que surja la patogenia se necesitan dos factores importantes que son la fimbria formadora de pilis codificada por un plásmido, como el factor de adherencia EPEC (EAF, EPEC adherence factor) y el islote de patogenia del locus cromosómico de borramiento del enterocito (LEE) que induce la adherencia estrecha que es característica de EPEC (fijación y borramiento). Después de la fijación desaparecen las microvellosidades (borramiento); se forman pedestales de actina filamentosa o estructuras caliciformes y en ocasiones penetra EPEC en las células mucosas. En las microfotografías electrónicas de lesiones del intestino delgado, de las cuales se obtuvieron fragmentos de biopsia, se identifican lesiones características. El resultado de la infección por EPEC en lactantes comprende la diarrea acuosa y grave; los vómitos y la fiebre, que suele ceder por sí sola, pero a veces es duradera o crónica. La diarrea por EPEC se relaciona con múltiples serotipos específicos de E. coli. Se identifican las cepas por el antígeno O y a veces por la tipificación del antígeno H. Se puede realizar un modelo de infección de dos etapas en que se utilizan células HEp-2. Las pruebas para identificar EPEC se realizan en laboratorios de referencia. La duración de la diarrea por EPEC puede abreviarse y la diarrea crónica curarse con tratamiento antibiótico.

E. coli enterotoxígena (ETEC) es una causa frecuente de “diarrea del viajero” y es una causa muy importante de diarrea en los lactantes de países en vías de desarrollo. Los factores de colonización de ETEC (conocidos como antígenos del factor de colonización [CFA, colonization factor antigens]) que son específicos de seres humanos inducen la adherencia de ETEC a células epiteliales del intestino delgado. Algunas cepas de ETEC producen una exotoxina termolábil (LT) (peso molecular [MW] de 80 000) bajo el control genético de un plásmido. Su subunidad B se une a GM₁, gangliósido en la membrana apical de los enterocitos y facilita la penetración de la subunidad A (peso molecular, 26 000), en la célula, y en ella activa la adenililciclasa; lo anterior incrementa extraordinariamente la concentración local de monofosfato de adenosina cíclico (cAMP, cyclic adenosine monophosphate), después de lo cual se activa una cascada compleja en que participa el regulador de la conductancia transmembrana de la fibrosis quística. El resultado final es una hipersecreción intensa y duradera de agua y cloruros, e inhibición de la resorción de sodio. El interior del intestino muestra distensión por líquido y surgen hipermotilidad y diarrea que duran días. LT es antigénica y muestra reacción cruzada con la enterotoxina de Vibrio cholerae, que posee un mecanismo de acción idéntico. LT estimula la producción de anticuerpos neutralizantes en el suero (y tal vez en la superficie intestinal) de personas que estuvieron infectadas por la cepa enterotoxígena de E. coli. Las personas que residen en sitios en que prevalecen grandemente tales microorganismos (como el caso de algunos países en desarrollo) posiblemente posean anticuerpos y muestran menor propensión a presentar diarrea con la nueva exposición a E. coli productora de LT. Las técnicas de cuantificación de LT incluyen: 1) acumulación de líquido en el intestino de animales de laboratorio; 2) citológicos típicos cambios de cultivos de células ováricas de hámster chino u otras líneas celulares; 3) estimulación de la producción de esteroides en células tumorales suprarrenales cultivadas; 4) técnicas de unión e inmunológi-cas con antisueros estandarizados contra LT, y 5) detección de los genes que codifican las toxinas; todos estos métodos se realizan solamente en laboratorios especializados.

Algunas cepas de ETEC producen la enterotoxina termoes table ST_a (peso molecular, 1 500 a 4 000), que está bajo el control genético de un grupo heterogéneo de plásmidos. ST_a activa a la guanilil ciclasa en las células epiteliales entéricas y estimula la secreción de líquido. Muchas cepas positivas para ST_a también producen LT. Las cepas con las dos toxinas causan diarrea más grave.

Los plásmidos portadores de los genes para las enterotoxinas (LT, ST) también pueden portar genes para los CFA que facilitan la adherencia de las cepas de E. coli en el epitelio intestinal. Los factores de colonización reconocidos ocurren con especial frecuencia en algunos serotipos. Determinados serotipos de ETEC se presentan en todo el mundo; otros tienen una distribución limitada reconocida. Es posible que casi cualquier E. coli pueda adquirir un plásmido que codifica las enterotoxinas. No hay ninguna relación definida de ETEC con cepas de EPEC que produzcan diarrea en los niños. Asimismo, no hay ninguna relación entre las cepas enterotoxígenas y las que pueden invadir células del epitelio intestinal.

Es muy recomendable la atención en la selección y el consumo de alimentos potencialmente contaminados con ETEC para tratar de evitar la diarrea del viajero. La profilaxis antimicrobiana puede ser eficaz pero es posible que cause incremento de la resistencia de las bacterias a los antibióticos y no siempre debe recomendarse. Una vez que sobreviene diarrea, el tratamiento con antibióticos abrevia de manera eficaz su duración.

E. coli productora de toxina Shiga (STEC) se denomina así por las toxinas citotóxicas que produce. Hay por lo menos dos formas antigénicas de la toxina designadas como toxina similar a Shiga 1 y toxina similar a Shiga 2. STEC se ha relacionado con colitis hemorrágica, una forma grave de diarrea, y con el síndrome hemolítico urémico, una enfermedad que desencadena insuficiencia renal aguda, anemia hemolítica microangiopática y trombocitopenia. La toxina semejante a Shiga 1 es idéntica a la toxina Shiga de Shigella dysenteriae tipo 1 y la toxina semejante a Shiga 2 también posee muchas propiedades similares a la toxina mencionada; sin embargo, las dos toxinas son diferentes desde los puntos de vista antigénico y genético. De los serotipos de E. coli que producen toxina Shiga, O157:H7 es la más común y la que se identifica con mayor facilidad en las muestras de seres humanos. STEC O157:H7 no consume sorbitol, lo que la diferencia de otras cepas de E. coli y es negativa (colonias transparentes) en el agar de MacConkey con sorbitol (en él se usa sorbitol en vez de lactosa); las cepas O157:H7 también muestran negatividad en las pruebas de MUG (consúltense párrafos anteriores). Muchos de los serotipos que no corresponden a O157 pueden ser sorbitol-positivos si se multiplican en cultivos. Los antisueros específicos se utilizan para identificar las cepas O157:H7. En muchos laboratorios se practican pruebas para detectar las dos toxinas de Shiga y para ello se utilizan enzimoinmunoensayos comerciales (EIA, enzyme immunoassays). Otros métodos sensibles de cuantificación incluyen el método de cultivo celular con citotoxina utilizando células Vero y reacción en cadena de la polimerasa para la detección directa de genes de toxina, directamente de las muestras de heces. Es posible evitar muchos casos de colitis hemorrágica y sus complicaciones por medio de la cocción completa de carne molida de res y evitar el uso de productos no pasteurizados, como la sidra de manzana.

E. coli enteroinvasiva (EIEC) produce una enfermedad muy similar a la shigelosis. La enfermedad ocurre más a menudo en los niños en países en vías de desarrollo y en personas que viajan a estos países. Al igual que Shigella, las cepas de EIEC no fermentan lactosa o la fermentan en una etapa tardía y son inmóviles. EIEC produce enfermedad al invadir las células epiteliales de la mucosa intestinal.

E. coli enteroagregativa (EAEC) produce una diarrea aguda y crónica (mayor de 14 días de duración) en personas de países en vías de desarrollo. Los microorganismos mencionados también son la causa de cuadros de origen alimentario en países industrializados, y se les ha vinculado con la diarrea del viajero y la diarrea persistente en sujetos con VIH. Se caracterizan por sus perfiles específicos de adherencia a células humanas; este grupo de E. coli productora de diarrea es muy heterogéneo y no se han dilucidado del todo sus mecanismos patógenos exactos. Algunas cepas de EAEC producen toxina similar a ST (véanse los comentarios anteriores); otros, una enterotoxina codificada por plásmido que ocasiona daño celular; y otros más, una hemolisina. Es posible sospechar el diagnóstico con base en los datos clínicos, pero se requiere confirmación por medio de técnicas de adherencia en cultivo tisular, que no realizan muchos laboratorios clínicos.

3. Septicemia. Cuando las defensas normales del hospedador son inadecuadas, E. coli puede llegar al torrente sanguíneo y producir septicemia. Los recién nacidos son muy sensibles a septicemia por E. coli debido a que carecen de anticuerpos IgM. La septicemia puede presentarse como consecuencia de la infección del sistema urinario.

4. Meningitis. E. coli y estreptococos del grupo B son las principales causas de meningitis en los lactantes. Casi 75% de las E. coli provenientes de casos de meningitis tiene el antígeno K1. Este antígeno reacciona en forma cruzada con el polisacárido capsular del grupo B de N. meningitidis. No se ha esclarecido el mecanismo de virulencia relacionado con el antígeno K1.

B. Klebsiella-Enterobacter-Serratia; Proteus-Morganella-Providencia, y Citrobacter

La patogenia de la enfermedad causada por estos grupos de bacilos gramnegativos entéricos es similar a la de los factores inespecíficos en la enfermedad causada por E. coli.

1. Klebsiella. K. pneumoniae está presente en el sistema respiratorio y en las heces de casi 5% de las personas sanas. Produce una pequeña proporción (alrededor de 1%) de las neumonías bacterianas. K. pneumoniae puede producir una consolidación pulmonar necrosante hemorrágica extensa. Produce infecciones urinarias y bacteriemia con lesiones focales en pacientes débiles. Otros microorganismos entéricos también producen neumonía. Las bacterias del género Klebsiella figuran entre las 10 principales bacterias patógenas que ocasionan infecciones intrahospitalarias. Se han aislado otras dos klebsielas relacionadas con trastornos inflamatorios de las vías respiratorias altas: Klebsiellapneumoniae subespecie ozaenae se ha aislado de la mucosa nasal en la ocena, una atrofia fétida y progresiva de las mucosas; y Klebsiella pneumoniae subespecie rhinoscleromatis del rinoescleroma, un granuloma destructor de la nariz y la faringe. Klebsiella granulomatis (llamada anteriormente Calymmatobacterium granulomatis) ocasiona una enfermedad ulcerosa genital crónica, el llamado granuloma inguinal, una infección de transmisión sexual poco común. El microorganismo se multiplica con gran dificultad en medios que contienen yema de huevo. La ampicilina o la tetraciclina constituyen fármacos eficaces.

2. Enterobacter. Tres especies de Enterobacter que son E.cloacae, E. aerogenes y E. sakazakii (ahora dentro del género Cronobacter), ocasionan la mayor parte de las infecciones por esta especie. Estas bacterias fermentan lactosa, pueden contener cápsulas que producen colonias mucoides y son móviles. Tales microorganismos son causa de una amplia gamma de infecciones hospitalarias como neumonía, infecciones urinarias, infecciones de heridas y dispositivos. La mayor parte de las cepas posee una lactamasa β cromosómica denominada ampC que las vuelve intrínsecamente resistentes a la ampicilina y a las cefalosporinas de primera y segunda generaciones. Las mutantes suelen producir en exceso lactamasa β que confiere resistencia a las cefalosporinas de tercera generación.

3. Serratia. S. marcescens es un microorganismo patógeno oportunista frecuente en pacientes hospitalizados. Serratia (por lo general no pigmentada) produce neumonía, bacteriemia y endocarditis, sobre todo en adictos a narcóticos y en pacientes hospitalizados. Sólo cerca de 10% de las cepas forma el pigmento rojo (prodigiosina) que por mucho tiempo ha caracterizado a Serratia marcescens. S. marcescens suele tener resistencia a múltiples aminoglucósidos y penicilinas; las infecciones se pueden tratar con cefalosporinas de tercera generación.

4. Proteus. Las bacterias del género Proteus producen infecciones en el ser humano sólo cuando las bacterias salen del tubo digestivo. Se encuentran presentes en las infecciones urinarias y producen bacteriemia, neumonía y lesiones focales en pacientes débiles o en los que reciben infusiones intravenosas. P. mirabilis produce infecciones de las vías urinarias y en ocasiones otras infecciones. Proteusvulgaris y Morganella morganii son microorganismos patógenos de infecciones hospitalarias.

Las bacterias del género Proteus producen ureasa, que resulta en una hidrólisis rápida de la urea con liberación de amoniaco. Por consiguiente, en las infecciones de las vías urinarias con Proteus, la orina se vuelve alcalina y favorece la formación de cálculos imposibilitando prácticamente la acidificación. La motilidad rápida de Proteus puede contribuir a la invasión del sistema urinario.

Las cepas de Proteus tienen una sensibilidad muy variable a los antibióticos. P. mirabilis suele inhibirse con penicilinas; los antibióticos más activos de otros miembros del grupo son los aminoglucósidos y las cefalosporinas.

5. Providencia. Las bacterias del género Providencia (Providencia rettgeri, Providencia alcalifaciens y Providencia stuartii) son miembros de la microflora intestinal normal. Todos producen infecciones urinarias y ocasionalmente otras infecciones; a menudo son resistentes al tratamiento antimicrobiano.

6. Citrobacter. Las especies de Citrobacter pueden causar infecciones urinarias y septicemia.

Pruebas diagnósticas de laboratorio

A. Muestras

Las muestras incluyen orina, sangre, pus, líquido cefalorraquídeo, esputo u otro material orgánico, según lo determine la ubicación del proceso patológico.

B. Frotis

Las Enterobacteriaceae tienen una estructura morfológica parecida entre sí. La presencia de grandes cápsulas es sugestiva de Klebsiella.

C. Cultivo

Las muestras se colocan en placas de agar sangre y medios diferenciales. Con estos últimos, a menudo es factible la identificación preliminar rápida de las bacterias entéricas gramnegativas (cap. 47).

Inmunidad

Los anticuerpos específicos se presentan en infecciones sistémicas, pero no se ha determinado si después ocurre inmunidad importante contra los microorganismos.

Tratamiento

No se dispone de ningún tratamiento individual específico. Las sulfonamidas, la ampicilina, las cefalosporinas, las fluoroquinolonas y los aminoglucósidos tienen efectos antibacterianos notables contra los entéricos, pero es importante la variación de la susceptibilidad y las pruebas de laboratorio para conocer la susceptibilidad a los antibióticos. Es frecuente la resistencia a múltiples fármacos y está sujeta al control de plásmidos transmisibles.

Determinados trastornos que predisponen a la infección por estos microorganismos necesitan corrección quirúrgica, por ejemplo, el alivio de la obstrucción de las vías urinarias, el cierre de una perforación de un órgano abdominal o la resección de la porción bronquiectásica del pulmón.

El tratamiento de la bacteriemia por gramnegativos y el choque séptico inminente exigen la instauración rápida de antimicrobianos, el restablecimiento del equilibrio hidroelectrolítico y el tratamiento de la coagulación intravascular diseminada.

Se han propuesto diversos medios para la prevención de la diarrea del viajero, como la ingestión diaria de suspensión de subsalicilato de bismuto (el subsalicilato de bismuto puede inactivar la enterotoxina de E. coli in vitro) y dosis periódicas de tetraciclinas u otros antimicrobianos por periodos limitados. Puesto que ninguno de estos métodos es por completo eficaz ni carece de efectos adversos, se recomienda en general tener precaución con respecto al consumo de alimentos y bebidas en zonas donde las condiciones sanitarias del medio ambiente son deficientes y que el tratamiento temprano y breve (p. ej., con ciprofloxacina o trimetoprim-sulfametoxazol) se sustituya por la profilaxis.

Epidemiología, prevención y control

Las bacterias entéricas se establecen en el tubo digestivo normal pocos días después del nacimiento y a partir de entonces constituyen una cantidad importante de la microflora bacteriana aerobia (anaerobios facultativos) normal. E. coli es el prototipo. Los microorganismos entéricos que se encuentran en agua o leche son aceptados como prueba de contaminación fecal por residuos u otras fuentes.

Las medidas de control no son factibles por lo que respecta a la microflora endógena normal. Los serotipos de E. coli enteropatógena debieran controlarse como las salmonelas (véase adelante). Algunos de los microorganismos entéricos constituyen un problema importante en los hospitales. Es muy importante reconocer que muchas bacterias entéricas son “oportunistas” que producen enfermedad cuando se introducen en pacientes debilitados. En los hospitales o en otras instituciones, tales bacterias por lo común las transmite el personal, instrumentos o al administrar fármacos parenterales. Su control depende del lavado de manos, asepsia rigurosa, esterilización del equipo, desinfección, restricción en el tratamiento intravenoso y precauciones estrictas para mantener estéril el sistema urinario (es decir, drenaje cerrado).

El hábitat natural de las shigelas está limitado al tubo digestivo de seres humanos y otros primates, donde producen disentería bacilar.

Morfología e identificación

A. Microorganismos típicos

Las shigelas son bacilos gramnegativos delgados; las formas cocobacilares se presentan en cultivos jóvenes.

B. Cultivo

Las shigelas son anaerobios facultativos pero se multiplican mejor en condiciones aeróbicas. Las colonias convexas, circulares, transparentes con bordes intactos alcanzan un diámetro de casi 2 mm en 24 h.

C. Características de crecimiento

Todas las shigelas fermentan glucosa. Con excepción de Shigella sonnei, no fermentan lactosa. La imposibilidad para fermentar lactosa distingue a las shigelas en los medios diferenciales. Las shigelas forman ácido a partir de hidratos de carbono pero pocas veces producen gas. También se dividen en las que fermentan manitol y en las que no lo fermentan (cuadro 15-4).

Estructura antigénica

Las shigelas tienen un patrón antigénico complejo. Hay gran superposición en el comportamiento serológico de diferentes especies y la mayor parte de ellas comparte antígenos O con otros bacilos entéricos.

Los antígenos O somáticos de las shigelas son lipopolisacáridos. Su especificidad serológica depende del polisacárido. Existen más de 40 serotipos. La clasificación de las shigelas se basa en las características bioquímicas y antigénicas. En el cuadro 15-4 se muestran las especies patógenas.

Patogenia y anatomía patológica

Las infecciones por Shigella casi siempre están limitadas al tubo digestivo; la invasión de la circulación sanguínea es poco frecuente. Las shigelas son muy transmisibles; la dosis infecciosa es del orden de 10³ microorganismos (en tanto que, por lo general, es de 10⁵ a 10⁸ para salmonelas y vibrios). El proceso patológico esencial es la invasión de las células del epitelio de la mucosa (p. ej., las células M) por la fagocitosis activada, el escape de la vacuola fagocítica, la multiplicación y la diseminación dentro del citoplasma de la célula epitelial y su paso a las células adyacentes. Los microabscesos de la pared del intestino grueso y la porción terminal del intestino desencadenan necrosis de la mucosa, ulceración superficial, hemorragia y formación de una “seudomembrana” en la zona ulcerosa. Ésta consta de fibrina, leucocitos, residuos celulares, una mucosa necrótica y bacterias. A medida que cede el proceso, el tejido de granulación llena las úlceras y se forma un tejido cicatricial.

Toxinas

A. Endotoxina

Con la autólisis, todas las shigelas liberan su lipopolisacárido tóxico. Esta endotoxina probablemente contribuye a la irritación de la pared intestinal.

B. Exotoxina de Shigella dysenteriae

S. dysenteriae tipo 1 (bacilo de Shiga) produce una exotoxina termolábil que afecta tanto al intestino como al sistema nervioso central. La exotoxina es una proteína antigénica (estimula la producción de antitoxinas) y letal para los animales de experimentación. Al actuar como una enterotoxina, produce diarrea lo mismo que la toxina similar a Shiga de E. coli, tal vez por el mismo mecanismo. En los seres humanos, la exotoxina también inhibe la absorción de glúcidos y aminoácidos en el intestino delgado. Al actuar como una “neurotoxina”, este material puede contribuir a la gravedad extrema y carácter letal de las infecciones por S.dysenteriae y a las reacciones del sistema nervioso central que se observan en ella (p. ej., meningismo, coma). Los pacientes con infecciones por Shigella flexneri o Shigellasonnei presentan antitoxina que neutraliza la exotoxina de S. dysenteriaein vitro. La actividad tóxica es diferente a las propiedades invasivas de shigela en la disentería. Las dos pueden tener una acción sucesiva, la toxina produce una diarrea voluminosa no sanguinolenta inicial y la invasión del intestino delgado da por resultado una disentería tardía con sangre y pus en las heces.

Manifestaciones clínicas

Tras un periodo de incubación breve (uno a dos días) hay instauración súbita de dolor abdominal, fiebre y diarrea líquida. La diarrea se atribuye a una exotoxina que tiene acción en el intestino delgado (véase antes). Más o menos un día después, a medida que la infección afecta al íleon y al colon, aumenta el número de deposiciones; son menos líquidas pero a menudo contienen moco y sangre. Cada evacuación se acompaña de pujo y tenesmo (espasmos rectales), con dolor abdominal bajo consiguiente. En más de la mitad de los casos de adultos, la fiebre y la diarrea ceden en forma espontánea en un lapso de dos a cinco días. Sin embargo, en los niños y los ancianos, la pérdida de agua y electrólitos puede desencadenar deshidratación, acidosis e incluso la muerte. La enfermedad causada por S. dysenteriae puede ser muy grave.

Con el restablecimiento, la mayoría de las personas eliminan bacilos de la disentería por un breve periodo, pero algunos se mantienen como portadores intestinales crónicos y pueden tener ataques recidivantes de la enfermedad. Tras el restablecimiento de la infección, la mayoría de las personas presenta anticuerpos circulantes contra shigelas, pero no las protegen contra la reinfección.

Pruebas diagnósticas de laboratorio

A. Muestras

Las muestras comprenden heces frescas, muestras de moco y exudados rectales para cultivo. En el examen microscópico suele observarse un gran número de leucocitos fecales y algunos eritrocitos. Las muestras de suero, si es conveniente, se deben tomar a un intervalo de 10 días para demostrar elevación de los títulos de anticuerpos aglutinantes.

B. Cultivo

Los materiales se siembran en medios diferenciales (p. ej., agar de MacConkey o EMB) y en medios selectivos (agar entérico de Hektoen o agar Salmonella-Shigella), que suprimen otras Enterobacteriaceae y microorganismos grampositivos. Las colonias incoloras (lactosa-negativas) se inoculan en agar de hierro con triple azúcar (TSI). Los microorganismos que no producen H₂S, que producen ácido pero no gas en el fondo y un sesgo alcalino en medio de agar TSI y que son inmóviles deben ser objeto de una aglutinación en el portaobjetos con antisueros específicos contra Shigella.

C. Serología

Las personas normales a menudo tienen aglutininas contra varias especies de Shigella. Sin embargo, las determinaciones seriales de títulos de anticuerpo pueden mostrar una elevación del anticuerpo específico. No se realiza diagnóstico serológico en las infecciones por Shigella.

Inmunidad

La infección va seguida de una respuesta de anticuerpos específicos. La inyección de las shigelas muertas estimula la producción de anticuerpos en suero pero no logra proteger al ser humano contra la infección. Los anticuerpos de IgA en el intestino son importantes para limitar la reinfección. Éstos pueden ser estimulados por cepas de microorganismos vivos atenuados que se administran por vía oral como vacunas experimentales. Los anticuerpos séricos para los antígenos somáticos de Shigella son IgM.

Tratamiento

Ciprofloxacina, ampicilina, doxiciclina y trimetoprim-sulfametoxazol son los inhibidores más frecuentes de las cepas de Shigella y pueden suprimir los ataques clínicos agudos de la disentería y abreviar la duración de los síntomas. Es posible que no erradiquen los microorganismos del intestino. La resistencia a múltiples fármacos puede transmitirse por plásmidos y son frecuentes las infecciones resistentes al tratamiento. Muchos casos ceden de manera espontánea. Se deben evitar los opioides en la disentería por Shigella.

Epidemiología, prevención y control

Las shigelas son transmitidas por los alimentos, los dedos, las heces y las moscas (“food, fingers, feces and flies”) de persona a persona. La mayor parte de los casos de infección por Shigella se presenta en niños menores de 10 años de edad. La shigelosis causada predominantemente por S. sonnei, se ha transformado en un problema importante en los centros de asistencia diurna de Estados Unidos. S. dysenteriae puede propagarse ampliamente. Se ha intentado quimioprofilaxis masiva por periodos limitados (p. ej., en personal militar), pero las cepas resistentes de shigelas tienden a surgir con rapidez. Puesto que los seres humanos son el principal hospedador reconocido de las shigelas patógenas, los esfuerzos de control deben dirigirse a eliminar los microorganismos de este reservorio mediante: 1) control sanitario del agua, alimentos y leche; eliminación del agua residual; y control de las moscas; 2) aislamiento de los pacientes y desinfección de las excretas; 3) detección de los casos asintomáticos y portadores, sobre todo personas que manejan alimentos, y 4) tratamiento antimicrobiano de los individuos infectados.

Las salmonelas suelen ser patógenas en el ser humano o en los animales cuando se adquieren por la vía oral. Son transmitidas de los animales y los productos animales al ser humano, donde producen enteritis, infección sistémica y fiebre entérica.

Morfología e identificación

Las salmonelas tienen una longitud variable. La mayor parte de las cepas son móviles con flagelos peritricos; se multiplican fácilmente en medios simples, pero casi nunca fermentan lactosa ni sacarosa. Forman ácido y a veces gas a partir de glucosa y manosa. Suelen producir H₂S. Sobreviven al congelamiento en agua por periodos prolongados. Las salmonelas son resistentes a determinadas sustancias químicas (p. ej., verde brillante, tetrationato de sodio, desoxicolato de sodio) que inhiben otras bacterias entéricas; estos compuestos son, por lo tanto, útiles para incluirlos en medios para aislar salmonelas de las heces.

Clasificación

La clasificación de las salmonelas es compleja porque los microorganismos son un continuo más que una especie definida. Los miembros del género Salmonella fueron clasificados originalmente con base en la epidemiología, la gama de hospedadores, las reacciones bioquímicas y las estructuras de los antígenos O, H y Vi (cuando están presentes). Los nombres (p. ej., Salmonella typhi, Salmonella typhimurium) fueron escritos como si fuesen género y especie; esta forma de la nomenclatura permane-ce generalizada pero se utiliza en forma incorrecta. Los estudios de hibridación de DNA-DNA han demostrado que hay siete grupos evolutivos. En la actualidad, el género Salmonella se divide en dos especies, cada una de las cuales contiene múltiples subespecies y serotipos. Las dos especies son Salmonellaenterica y Salmonellabongori (antiguamente subespecie V). Salmonella enterica contiene cinco subespecies: subespecie enterica (subespecie I); subespecie salamae (subespecie II); subespecie arizonae (subespecie IIIa); subespecie diarizonae (subespecie IIIb); subespecie houtenae (subespecie IV) y subespecie indica (subespecie VI). Casi todas las infecciones de seres humanos son causadas por las cepas de la subespecie I, que se designa como Salmonellaenterica subespecie enterica. Pocas veces las infecciones humanas son causadas por las subespecies IIIa y IIIb o las otras subespecies que suelen encontrarse en animales de sangre fría. A menudo estas infecciones se relacionan con mascotas exóticas, como los reptiles. Parece probable que la nomenclatura ampliamente aceptada para la clasificación será la siguiente: S. enterica subespecie enterica serotipo Typhimurium, que puede abreviarse a Salmonella Typhimurium con el nombre del género en cursivas y el nombre del serotipo en tipo redondo. Los laboratorios de referencia nacionales e internacionales pueden utilizar las fórmulas antigénicas que siguen al nombre de las subespecies porque imparten información más precisa sobre las cepas (cuadro 15-3).

Hay más de 2 500 serotipos de salmonelas, incluidos más de 1 400 en el grupo de hibridación de DNA I que pueden infectar al ser humano. Cuatro serotipos de salmonela que producen fiebre entérica pueden identificarse en el laboratorio clínico mediante análisis bioquímicos y serológicos. Estos serotipos deben identificarse en forma sistemática debido a su importancia clínica. Son los siguientes: Salmonella Paratyphi A (serogrupo A), Salmonella Paratyphi B (serogrupo B), Salmonella Choleraesuis (serogrupo C1) y Salmonella Typhi (serogrupo D). La Salmonella serotipos Enteritidis y Typhimurium son los dos serotipos más frecuentes notificados en Estados Unidos. Las otras más de 1 400 salmonelas que se aíslan en los laborato-rios clínicos se seroagrupan por sus antígenos O en los serogrupos A, B, C₁, C₂, D y E; algunos no son tipificables con esta serie de antisueros. Las cepas son luego remitidas a los laboratorios de referencia para la identificación serológica definitiva. Esto permite a las autoridades de salud pública vigilar y evaluar la epidemiología de las infecciones por Salmonella en cada estado y en todo el país.

Variación

Los microorganismos pueden perder los antígenos H y volverse inmóviles. La pérdida del antígeno O conlleva un cambio de la forma de colonia lisa a la rugosa. El antígeno Vi puede perderse en forma parcial o completa. Los antígenos pueden adquirirse (o perderse) durante el proceso de transducción.

Patogenia y manifestaciones clínicas

Salmonella Typhi, Salmonella Choleraesuis y tal vez Salmonella Paratyphi A y Salmonella Paratyphi B causan infecciones principalmente en el ser humano y la infección por estos microorganismos implica la adquisición de una fuente humana. Sin embargo, la mayor parte de las salmonelas son principalmente patógenas en los animales que constituyen el reservorio para la infección humana: pollos, cerdos, roedores, ganado vacuno, mascotas (desde tortugas hasta loros) y muchos otros.

Los microorganismos casi siempre entran a través de la vía oral, por lo general con alimentos o bebidas contaminados. La dosis infecciosa media para producir infección manifiesta o asintomática en el ser humano es 10⁵ a 10⁸ salmonelas (pero tal vez un mínimo de 10³ microorganismos de la especie Salmonella Typhi). Entre los factores del hospedador que contribuyen a la resistencia a la infección por salmonelas están la acidez del jugo gástrico, la microbiota normal intestinal y la inmunidad intestinal local (véase más adelante).

Las salmonelas producen tres tipos de enfermedad en el ser humano, pero son frecuentes las formas mixtas (cuadro 15-5).

A. Las “fiebres entéricas” (fiebre tifoidea)

Este síndrome es producido sólo por algunas de las salmonelas, de las cuales Salmonella Typhi (fiebre tifoidea) es la más importante. Las salmonelas ingeridas llegan al intestino delgado, desde el cual entran en los linfáticos y luego a la circulación sanguínea. Son transportadas por la sangre a muchos órganos, incluido el intestino. Los microorganismos se multiplican en el tejido linfoide intestinal y son excretados en las heces.

Tras un periodo de incubación de 10 a 14 días, se presentan fiebre, malestar, cefalea, estreñimiento, bradicardia y mialgia. La fiebre se eleva hasta alcanzar una meseta alta y se presenta esplenomegalia y hepatomegalia. Las manchas de color de rosa, por lo general en la piel de la pared abdominal o del tórax se presentan por poco tiempo en casos esporádicos. Las concentraciones de leucocitos son normales o bajas. En la época previa a los antibióticos, las principales complicaciones de la fiebre entérica eran hemorragia intestinal y perforación y la tasa de mortalidad era 10 a 15%. El tratamiento con antibióticos ha disminuido la tasa de mortalidad a menos de 1%.

Las principales lesiones son hiperplasia y necrosis del tejido linfoide (p. ej., placas de Peyer), hepatitis, necrosis focal del hígado e inflamación de la vesícula biliar, el periostio, los pulmones y otros órganos.

B. Bacteriemia con lesiones focales

Por lo común, se relaciona con S. choleraesuis pero puede causarla cualquier serotipo de salmonela. Después de la infección oral, hay una invasión inicial de la circulación sanguínea (con posibles lesiones focales en pulmones, huesos, meninges, etc.), pero no suelen presentarse las manifestaciones intestinales. Los hemocultivos son positivos.

C. Enterocolitis

Esta es la manifestación más frecuente de la infección por salmonela. En Estados Unidos destacan Salmonella Typhimurium y Salmonella Enteritidis, pero las enterocolitis son causadas por cualquiera de los más de 1 400 serotipos de salmonelas del grupo I. Después de 8 a 48 h de la ingestión de las salmonelas se presentan náusea, cefalea, vómito y diarrea abundante, con escasos leucocitos en las heces. Es frecuente la febrícula, pero el episodio suele resolverse en un lapso de dos a tres días.

Se presentan las lesiones inflamatorias del intestino delgado y colon. La bacteriemia es poco común (2 a 4%) excepto en las personas inmunodeficientes. Los hemocultivos suelen ser negativos, pero los coprocultivos son positivos para salmonela y pueden mantenerse positivos por varias semanas después del restablecimiento clínico.

Pruebas diagnósticas de laboratorio

A. Muestras

La sangre para cultivo se debe obtener en varias ocasiones. En casos de fiebre entérica y septicemia, los hemocultivos suelen ser positivos en la primera semana de la enfermedad. Los cultivos de médula ósea son útiles. Los cultivos de orina pueden ser positivos después de la segunda semana.

Es importante tomar repetidas veces las muestras de heces. En las fiebres de origen entérico, en las heces se obtienen resultados positivos a partir de la segunda o la tercera semana; en el caso de la enterocolitis se obtienen también dichos resultados durante la primera semana.

Un cultivo positivo de secreción duodenal establece la presencia de salmonela en las vías biliares de los portadores.

B. Métodos bacteriológicos para aislamiento de salmonelas

1. Cultivos en medio diferencial. Los medios de EMB, MacConkey o desoxicolato permiten la detección rápida de microorganismos que no fermentan lactosa (no sólo salmonelas y shigelas, sino también Proteus, Serratia, Pseudomonas, etc.). Los microorganismos grampositivos son inhibidos en cierto grado. El medio de sulfito de bismuto permite la detección rápida de salmonelas que forman colonias negras a causa de la producción de H₂S. Muchas salmonelas producen H₂S.

2. Cultivos en medio selectivo. La muestra se siembra en placa de agar salmonela-shigela (SS), agar entérico Hektoen, agar xilosa-lisina descrboxilasa (XLD) o agar desoxicolato citrato, que favorecen la multiplicación de las salmonelas y las shigelas más que de otras Enterobacteriaceae.

3. Cultivos de enriquecimiento. La muestra (por lo general, las heces) también se coloca en caldo de selenito F o de tetrationato, los cuales inhiben la reproducción de las bacterias intestinales normales y permiten la multiplicación de las salmonelas. Después de la incubación durante uno a dos días, se siembran en placas con medios diferenciales y selectivos.

4. Identificación final. Las colonias sospechosas de medios sólidos se identifican por los tipos de reacción bioquímica (cuadro 15-1) y las pruebas de aglutinación en portaobjetos con sueros específicos.

C. Métodos serológicos

Se utilizan técnicas serológicas para identificar cultivos desconocidos con sueros conocidos (véase adelante) y también se puede utilizar para determinar títulos de anticuerpos en pacientes con enfermedades desconocidas, aunque las últimas no son muy útiles para el diagnóstico de las infecciones por Salmonella.

1. Prueba de aglutinación. En esta prueba, los sueros conocidos y el cultivo desconocido se mezclan en un portaobjetos. Cuando se forman grumos, se pueden observar a los pocos minutos. Esta prueba es muy útil para la identificación preliminar rápida de los cultivos. Se dispone de estuches comerciales para aglutinar y determinar el serogrupo de las salmonelas mediante sus antígenos O: A, B, C₁, C₂, D y E.

2. Prueba de aglutinación con dilución en tubo (prueba de Widal). Las aglutininas séricas aumentan de manera brusca durante la segunda y la tercera semanas de la infección por Salmonella Typhi. La prueba de Widal para detectar estos anticuerpos contra los antígenos O y H se ha utilizado por decenios. Se necesitan por lo menos dos muestras de suero, obtenidas a intervalos de siete a 10 días, para demostrar una elevación del título de anticuerpo. Las diluciones seriales de sueros desconocidos se evalúan contra antígenos de salmonelas representativas. Ocurren resultados falsos positivos y falsos negativos. Los criterios de interpretación cuando se evalúan muestras de suero individuales son variables, pero se considera positivo un título contra el antígeno O >1:320 y contra el antígeno H >1:640. En algunos portadores hay títulos elevados de anticuerpos contra el antígeno Vi. Las alternativas a la prueba de Widal comprenden los métodos colorimétrico rápido y de inmunoanálisis enzimático. Hay informes contradictorios en la bibliografía en torno a la superioridad de estos métodos con respecto a la prueba de Widal. No se puede confiar en los resultados de las pruebas serológicas para la infección por Salmonella para establecer un diagnóstico definitivo de fiebre tifoidea y se utilizan más a menudo en zonas de escasos recursos en el mundo donde no es fácil llevar a cabo los hemocultivos.

Inmunidad

Las infecciones por Salmonella Typhi y Salmonella Paratyphi suelen conferir un determinado grado de inmunidad. Puede haber reinfección pero a menudo es más leve que la primera infección. Los anticuerpos circulantes contra antígenos O y Vi están relacionados con la resistencia a la infección y la enfermedad. Sin embargo, pueden presentarse recaídas en un lapso de dos a tres semanas después del restablecimiento pese a los anticuerpos. Los anticuerpos IgA secretores pueden evitar la adherencia de las salmonelas al epitelio intestinal.

Las personas con hemoglobina S/S (anemia drepanocítica) son muy susceptibles a las infecciones por Salmonella, sobre todo a la osteomielitis. Las personas con hemoglobina A/S (rasgo drepanocítico) son más susceptibles que las personas sanas (aquellas con la hemoglobina A/A).

Tratamiento

Aunque en la fiebre entérica y la bacteriemia con lesiones focales es necesario el tratamiento antimicrobiano, en la mayor parte de los casos de enterocolitis no lo es. En los recién nacidos es importante el tratamiento antimicrobiano de la enteritis por Salmonella. En la enterocolitis, los síntomas y la excreción de las salmonelas pueden ser prolongados por el tratamiento antimicrobiano. En la diarrea grave, es esencial la reposición de líquidos y electrólitos.

El tratamiento antimicrobiano de las infecciones por Salmonella invasiva es con ampicilina, trimetoprim-sulfametoxazol o una cefalosporina de tercera generación. La resistencia a múltiples fármacos transmitida genéticamente por plásmidos en las bacterias entéricas constituye un problema en las infecciones por Salmonella. Las pruebas de susceptibilidad son un auxiliar importante para seleccionar un antibiótico apropiado.

En la mayoría de los portadores, los microorganismos persisten en la vesícula biliar (sobre todo si hay cálculos biliares presentes) y en las vías biliares. Algunos portadores crónicos se han aliviado con ampicilina sola, pero casi en todos los casos se debe combinar la colecistectomía con el tratamiento farmacológico.

Epidemiología

Las heces de las personas que tienen una enfermedad asintomática o que son portadoras constituyen una fuente más importante de contaminación que los casos clínicos declarados que rápidamente se aíslan, por ejemplo, cuando los portadores que trabajan manejando alimentos “diseminan” los microorganismos. Muchos animales, como el ganado vacuno, los roedores y las aves de corral, tienen una infección natural con diversas salmonelas y tienen las bacterias en sus tejidos (carne), excretas o huevos. Se le ha dado mucha publicidad a la gran frecuencia de salmonelas en los pollos que se preparan en el comercio. La frecuencia de fiebre tifoidea ha disminuido, pero la de otras infecciones por Salmonella ha aumentado notablemente en Estados Unidos. El problema probablemente es agravado por el uso generalizado de alimentos de animales que contienen antimicrobianos que favorecen la proliferación de las salmonelas resistentes a los fármacos y su transmisión potencial al ser humano.

A. Portadores

Después de la infección manifiesta o asintomática, algunas personas siguen albergando salmonelas en sus tejidos por periodos variables (p. ej. portadores convalecientes o portadores permanentes sanos). De las personas que sobreviven a la fiebre tifoidea, 3% se vuelve portador permanente y alberga los microorganismos en la vesícula biliar, las vías biliares o, pocas veces, en el intestino o las vías urinarias.

B. Fuentes de infección

Las fuentes de infección son alimentos y bebidas que están contaminados con salmonelas. Las siguientes fuentes son importantes:

1. Agua. La contaminación con heces a menudo produce epidemias explosivas.

2. Leche y otros productos lácteos (helado, queso, natillas). Contaminación con heces y pasteurización inadecuada o manejo inadecuado. Algunos brotes epidémicos son rastreables a la fuente de suministro.

3. Mariscos. Provenientes de agua contaminada.

4. Huevos desecados o congelados. De pollos infectados o contaminados durante el procesamiento.

5. Carnes y sus derivados. De animales infectados (pollo) o contaminación con heces por roedores o seres humanos.

6. Drogas “recreativas”. Mariguana y otras drogas.

7. Colorantes de animales. Colorantes (p. ej., carmín) que se utilizan en fármacos, alimentos y cosméticos.

8. Mascotas caseras. Tortugas, perros, gatos, mascotas exóticas, algunos reptiles, etcétera.

Prevención y control

Se deben poner en práctica medidas sanitarias para prevenir la contaminación de los alimentos y el agua por los roedores u otros animales que excretan salmonelas. Se debe cocer minuciosamente pollo, carnes y huevos infectados. No se debe permitir que los portadores trabajen en la manipulación de alimentos y deben observar precauciones higiénicas estrictas.

Actualmente se dispone de dos vacunas contra la tifoidea en Estados Unidos: una vacuna de microorganismos vivos atenuados que se administra por vía oral y una vacuna de polisacárido capsular Vi para uso intramuscular. Se recomienda la vacunación en viajeros a zonas endémicas, sobre todo si el viajero visita zonas rurales o pequeños poblados donde son escasas las opciones de alimento. Las dos vacunas tienen una eficacia de 50 a 80%. Es necesario consultar la Web de los Centers for Disease Control and Prevention o solicitar orientación de alguna clínica de viajeros para obtener la información más actualizada sobre vacunas y así conocer el tiempo necesario para la vacunación primaria y los límites de edad que son variables con cada vacuna.

• Los miembros de la familia Enterobacteriaceae son bacilos gramnegativos cortos que proliferan rápidamente en los medios estándar de laboratorio.

• Los miembros de este grupo son catalasa-positivos; nitrato-positivos y con excepción de Plesiomonas, son negativos a la citocromo oxidasa. Los microorganismos se identifican fácilmente por su capacidad de fermentar la lactosa en el medio de MacConkey y por otras acciones bioquímicas o con las nuevas tecnologías como MALDI-TOF MS.

• Las Enterobacteriaceae expresan diversos antígenos que incluyen los somáticos o el O (liposacárido de la pared celular), los capsulares o K y los flagelares o H. Salmonella expresa los antígenos Vi que constituyen los factores de virulencia y se utilizan para la serotipificación de los microorganismos que los tienen.

• Las Enterobacteriaceae ocasionan diversas infecciones en los seres humanos, las cuales se clasifican en forma general en enfermedades entéricas o infecciones extraintestinales, como las infecciones de vías urinarias.

• Los géneros que ocasionan enfermedades entéricas incluyen Salmonella, Shigella y E. coli productora de diarrea, de la cual hay seis tipos con base en los mecanismos patógenos (toxígenos, invasores o ambos).

• La infección extraintestinal más común causada por dichos microorganismos se localiza en las vías urinarias. Predomina E. coli, pero los microorganismos urea-positivos, como las especies de Proteus, ocasionan cálculos vesicales y renales.

• Las Enterobacteriaceae transmitidas en el entorno hospitalario suelen ser resistentes a muchos de los antimicrobianos.