++
Un brote de neumonía en personas que acudían a la convención de la Legión Estadounidense en Filadelfia, a la que se dio amplia difusión, fue el punto de partida de investigaciones que definieron la participación de Legionella pneumophila y las legionelas en él. Desde 1947 se hizo el diagnóstico retrospectivo de otros brotes de trastornos respiratorios causados por microorganismos similares. Existen docenas de especies de Legionella, algunas con múltiples serotipos. L. pneumophila es la causa principal de enfermedad en seres humanos; Legionella micdadei y otras especies a veces ocasionan neumonía. Las demás legionelas rara vez se aíslan de enfermos, o se les identifica sólo en el entorno.
+++
Morfología e identificación
++
L. pneumophila es la bacteria prototípica del grupo. Las legionelas de importancia primaria en medicina se incluyen en el cuadro 22-1.
++
+++
A. Microorganismos típicos
++
Las legionelas son bacterias gramnegativas aerobias difíciles, de 0.5 a 1 μm de ancho y 2 a 50 μm de largo (fig. 22-1). Casi no captan la tinción de Gram y no se les identifica en muestras clínicas teñidas por dicha técnica. Es necesario realizar frotis teñidos con el método de Gram si se sospecha la proliferación de Legionella en medios de agar. Como contracolorante habrá que usar fucsina básica (0.1%), porque la safranina apenas si tiñe dicha bacteria.
++
++
Las legionelas pueden proliferar en medios complejos como el agar amortiguado de carbón y extracto de levadura (BCYE, buffered charcoal yeast extract), con cetoglutarato α y hierro a un pH de 6.9 con temperatura de 35°C y 90% de humedad. Es posible añadir antibióticos para así convertirlo en medio selectivo para Legionella. El carbón vegetal actúa como desintoxicante. El medio BCYE bifásico puede usarse para cultivos de sangre.
++
Las legionelas proliferan lentamente y por lo regular las colonias son visibles sólo después de tres días de incubación. Aquellas que aparecen después de una noche de incubación no pertenecen a esta especie. Las colonias son redondas o planas con bordes precisos; su color varía desde incoloro hasta rosa o azul iridiscente y son translúcidas o moteadas. Es frecuente que la morfología de la colonia varíe y éstas puedan perder rápidamente su color y sus puntos característicos. Otros géneros de bacterias proliferan en el medio BCYE y es importante diferenciarlos de Legionella por medio de tinción de Gram y otras técnicas.
++
Por lo común se necesita que transcurran dos semanas o más para que las legionelas proliferen en cultivos de sangre. Es posible identificar las colonias en la superficie de agar del medio bifásico.
+++
C. Características de crecimiento
++
Las legionelas son catalasa-positivas. L. pneumophila es oxidasapositiva; la actividad de oxidasa es variable en otras legionelas. L. pneumophila hidroliza el ácido hipúrico, pero no las demás legionelas. Muchos microorganismos de este tipo producen gelatinasa y lactamasa β; L. micdadei no produce ninguna de ambas enzimas.
+++
Antígenos y productos celulares
++
Según expertos, la especificidad antigénica de L. pneumophila depende de estructuras antigénicas complejas. Se han identificado como mínimo 16 serogrupos de L. pneumophila; el serogrupo 1 produjo un brote de legionelosis en 1976 y constituye el serogrupo más común aislado de humanos. Por la técnica de identificación serológica de grupo es imposible identificar especies de Legionella porque muestran antigenicidad cruzada entre diferentes especies. En ocasiones, otras bacterias gramnegativas también pueden mostrar reacción cruzada con antisuero contra L. pneumophila.
++
Las legionelas producen de manera característica ácidos grasos de cadena ramificada de 14 a 17 carbonos. Cabe recurrir a la cromatografía de gas-líquido para definir e identificar las especies de legionelas.
++
Las legionelas sintetizan proteasas, fosfatasa, lipasa, DNasa y RNasa. La principal proteína en la secreción, que es una metaloproteasa, posee actividad hemolítica y citotóxica; sin embargo, no se ha demostrado que tal proteína sea un factor de virulencia necesario.
+++
Patogenia y anatomía patológica
++
Las legionelas están distribuidas extensamente en entornos húmedos y cálidos; se les localiza en lagos, corrientes y otros cúmulos de agua. Se multiplican en la forma de amebas de vida libre y coexisten con ellas en biopelículas (véase la sección de Epidemiología y control, más adelante). La infección de seres humanos debilitados o inmunodeficientes suele presentarse después de la inhalación de bacterias de aerosoles generados de sistemas contaminados de aire acondicionado, cabezales de regaderas y fuentes similares. L. pneumophila suele ocasionar una infiltración lobular, segmentaria o irregular de pulmones. En el procedimiento histológico, la imagen es similar a la producida por otros patógenos bacterianos. La neumonía purulenta aguda que afecta los alveolos aparece con un exudado intraalveolar denso de macrófagos, leucocitos polimorfonucleares, eritrocitos y material proteináceo. Muchas de las legionelas en las lesiones están dentro de células fagocíticas. Se observa escasa infiltración intersticial o incluso no hay inflamación de los bronquiolos y vías respiratorias superiores.
++
Los datos sobre la patogenia de la infección por L. pneumo phila por lo común han provenido de estudios de células aisladas de seres humanos y también de animales susceptibles como los cobayos.
++
L. pneumophila penetra y prolifera fácilmente en macrófagos y monocitos de alveolos de seres humanos y no es destruida de modo eficaz por los leucocitos polimorfonucleares. Las especies de Legionella no necesitan opsonización por C3b o anticuerpos para incorporarse a los macrófagos. Un factor de virulencia importante en la invasión del macrófago es la proteína Mip que induce la adherencia y la fagocitosis. En el interior de la célula las bacterias individuales están dentro de vacuolas fagosómicas, pero los mecanismos de defensa de los macrófagos no penetran y por ello se detienen en ese punto. En vez de lo mencionado, las vacuolas fagosómicas no se fusionan con los gránulos lisosómicos. La fase metabólica oxidativa repentina e intensa del fagocito disminuye. Los fagosomas que contienen L. pneumophila muestran acidificación menor que los que contienen otras partículas ingeridas. Se acumulan ribosomas, mitocondrias y pequeñas vesículas alrededor de las vacuolas que contienen L. pneumophila. Las bacterias se multiplican en el interior de las vacuolas hasta que alcanzan gran número, destruyen las células y son liberadas, y así se produce la infección de otros macrófagos. Para la proliferación intracelular de las bacterias es esencial la presencia de hierro (transferrina-hierro), pero no se conocen en detalle otros factores que son importantes para procesos como proliferación, destrucción celular y daño tisular.
+++
Manifestaciones clínicas
++
La infección asintomática es frecuente en todos los grupos de edad, como lo demuestran los valores altos de anticuerpos específicos. La incidencia de enfermedad clínicamente significativa alcanza su máximo en varones mayores de 55 años. Entre los factores que conllevan riesgo alto están tabaquismo, bronquitis crónica y enfisema, corticoterapia y empleo de otros inmunodepresores (como en el caso del trasplante renal), quimioterapia antineoplásica y diabetes mellitus. Cuando surge neumonía en los pacientes con dichos factores de riesgo, se tiene que buscar L. pneumophila como su causa.
++
La infección puede ocasionar un cuadro febril indefinido breve, o un trastorno grave de evolución rápida que incluye fiebre alta, escalofríos, malestar general, tos no productiva, hipoxia, diarrea y delirio. En las radiografías de tórax se observan zonas de consolidación frecuentemente multilobulares irregulares. También se observa leucocitosis, hiponatriemia, hematuria (e incluso insuficiencia renal), o anormalidades de la función hepática. Durante algunos brotes, la cifra de mortalidad ha llegado a 10%. El diagnóstico se basa en el cuadro clínico y de excluir otras causas de neumonía por medio de datos de estudios de laboratorio. Demostrar la presencia de Legionella en muestras clínicas permite confirmar rápidamente el diagnóstico específico. En la fase inicial de la infección por L. pneumophila serogrupo 1 se puede utilizar el método de detección de antígeno de Legionella en orina; esto es muy útil si el resultado es positivo. Este último también se puede confirmar por cultivo de Legionella o por métodos serológicos, pero los resultados de tales métodos pueden tardar más allá de la fecha en que debe comenzar la terapia específica.
++
L. pneumophila también produce una enfermedad llamada “fiebre de Pontiac” porque el síndrome clínico en cuestión surgió en un brote en Michigan. Tal trastorno se caracteriza por fiebre y escalofríos, mialgias, malestar general y cefalea, y se desarrolla en un lapso de 6 a 12 h. También se observan mareos, fotofobia, rigidez de cuello y confusión. Las manifestaciones respiratorias son menos intensas en la fiebre de Pontiac que en la legionelosis, e incluyen tos leve y faringitis. Esta enfermedad se autolimita y no es necesaria la antibioticoterapia.
+++
Pruebas diagnósticas de laboratorio
++
En las infecciones de seres humanos es posible identificar los microorganismos en material de lavado bronquial, líquido pleural, y muestras de biopsia de pulmón o sangre (rara vez). Aislar Legionella del esputo es más difícil a causa del predominio de las bacterias de la flora normal. Rara vez se identifica Legionella de otros sitios anatómicos.
++
No es posible identificar legionelas en extensiones de muestras clínicas teñidas con técnica de Gram. Se puede corroborar el diagnóstico con el estudio de anticuerpos fluorescentes directos en muestras, pero es poca su sensibilidad, en comparación con los cultivos. En muestras de tejido a veces se utilizan tinciones argénticas.
++
Las muestras se cultivan en agar BCYE (véase antes). Los microorganismos cultivados se identifican con rapidez por tinción de inmunofluorescencia. La espectroscopia de masas de tiempo de vuelo con ionización-desorción de matriz asistida con láser (MALD-TOF MS, matrix assisted laser desorption ionization-time of flight) permite confirmar el diagnóstico rápido de cepas aisladas en cultivos. Puede usarse agar BCYE, que contiene antibióticos, para el cultivo de muestras contaminadas.
+++
D. Pruebas específicas
++
En ocasiones, los antígenos de Legionella se demuestran en la orina del paciente por medio de métodos inmunológicos. La técnica para detectar antígeno en dicho líquido es específica para el serogrupo 1 de L. pneumophila. De este modo, el método anterior (antígeno en orina) no es útil para el diagnóstico de 20 a 70% de las infecciones por especies de Legionella, lo cual depende del sitio geográfico; es mejor no depender de ese único método para descartar infecciones por Legionella.
++
Los niveles de anticuerpos contra legionelas aumentan lentamente durante la enfermedad. Los métodos serológicos poseen sensibilidad de 60 a 80% y especificidad de 95 a 99%. Las técnicas de este tipo son muy útiles para el diagnóstico retrospectivo de brotes de infecciones por Legionella.
++
Los sujetos infectados sintetizan anticuerpos contra Legionella, pero el punto máximo de la reacción en que surgen tal vez no se produzca antes de cuatro a ocho semanas de ocurrida la infección. La participación de las respuestas mediadas por anticuerpos y por células en la inmunidad protectora en seres humanos no se ha definido. Los animales estimulados con dosis subletales de L. pneumophila virulenta, L. pneumophila avirulenta, o de una vacuna proteínica secretoria mayor, son inmunes a las dosis letales ulteriores de L. pneumophila. Se producen las respuestas inmunitarias humoral y mediada por células; esta última es importante como forma de inmunidad protectora, debido a la infección intracelular y la proliferación de Legionella.
++
L. pneumophila es un parásito intracelular de macrófagos, otras células fagocíticas y probablemente otras células más del ser humano. Otras especies de Legionellas también pueden proliferar de modo importante dentro de macrófagos de humanos; por esa razón, para que los antimicrobianos sean útiles para combatir las infecciones por este agente deben penetrar en los fagocitos, y poseer actividad biológica en el interior. Los macrólidos (eritromicina, azitromicina, telitromicina), las quinolonas (ciprofloxacina y levofloxacina) y las tetraciclinas (doxiciclina) son eficaces. No son eficaces los lactámicos β, los monobactámicos y los aminoglucósidos; además, muchas legionelas elaboran lactamasa β. A veces se necesita el tratamiento durante tres semanas, según la situación clínica.
+++
Epidemiología y control
++
El hábitat natural de las legionelas lo constituyen lagos, corrientes, ríos y especialmente cúmulos de aguas termales y tierra. Las legionelas proliferan mejor en agua caliente en presencia de amebas y bacterias acuáticas. Proliferan en el interior de amebas en una forma muy similar a como lo hacen dentro de los macrófagos pulmonares. Al surgir situaciones ambientales difíciles y enquistarse las amebas, éstas y las legionelas sobreviven hasta que aparecen de nuevo mejores condiciones de proliferación y permiten la salida de los gérmenes. Las legionelas, las amebas y otros microorganismos existen en biopelículas; las primeras asumen un estado sésil. Las legionelas sobreviven a métodos de tratamiento hídrico y cuando proliferan penetran en pequeñas cantidades en los sistemas de distribución de agua.
++
Las torres de enfriamiento y los condensadores de evaporación pueden estar muy contaminados por L. pneumophila. Es posible que los aerosoles usados en dichos equipos propaguen los microorganismos a personas susceptibles. De forma semejante, se observan vínculos entre la contaminación de sistemas hídricos residenciales y la legionelosis extrahospitalaria, y entre la contaminación de los sistemas hídricos de hospitales y la infección nosocomial por L. pneumophila. La hipercloración y el sobrecalentamiento de agua permiten controlar la proliferación de legionelas en el agua y en los sistemas de acondicionamiento de aire. Otras medidas más eficaces comprenden el uso de filtros en el sitio de trabajo, la ionización de cobre-plata y posiblemente el cloro-dióxido o monocloramina (consúltese el trabajo de Lin y col., 2011).
+++
Verificación de conceptos
++
Las especies de Legionella se encuentran distribuidas extensamente, y son bacterias gramnegativas escasamente teñidas, que habitan en agua dulce y en sistemas de agua potable, en donde sobreviven dentro de amebas y biopelículas. Los humanos se infectan con ellas por inhalación del agua contaminada.
Se han detectado más de 50 especies de Legionella, pero la mayor parte de las infecciones son causadas por L. pneumophila serogrupo 1. Entre las personas con mayor riesgo de infección se encuentran los inmunodeficientes, como los que han recibido trasplante de órganos sólidos o médula ósea; los fumadores o personas con neumopatías crónicas; y los que tienen diabetes mellitus.
La legionelosis es una infección que afecta múltiples órganos y sistemas e incluye cuadros como neumonía, trastornos del tubo digestivo, delirio, y una variedad de anormalidades de laboratorio. La neumonía por Legionella es indistinguible de otros cuadros bacterianos de las vías respiratorias inferiores.
El diagnóstico depende de una muestra clínica de buena calidad y el uso del método de detección del antígeno de Legionella en orina y del cultivo. Los estudios serológicos en gran medida son retrospectivos y poco sensibles. Los métodos moleculares de diagnóstico no se encuentran disponibles.
Las especies de Legionella son patógenos intracelulares; por esta razón en el tratamiento sólo se podrán usar antibióticos capaces de penetración intracelular, como los macrólidos y fluoroquinolonas.
Los hospitales que atienden personas inmunodeficientes deben monitorear los sistemas de agua potable, en busca de especies de Legionella, y tratar el agua en caso de detectarlos. Se puede obtener orientación en cuanto a pruebas y tratamiento con las autoridades sanitarias locales, y en los Estados Unidos, en los Centers for Disease Control and Treatment.