Capítulo 156: Enfermedades causadas por bacilos entéricos gramnegativos

La era posantibiótica ha empezado. Para la mayoría de las personas, ésta es la primera vez en su vida que quizá no exista un tratamiento efectivo para una infección bacteriana. Las Enterobacteriaceae están a la vanguardia de esta crisis de salud pública en evolución. Por ejemplo, los Centers for Disease Control and Prevention (CDC) y la Organización Mundial de la Salud (OMS) consideraron a las Enterobacteriaceae resistentes a los carbapenémicos como representantes de una amenaza "urgente" y "de prioridad uno, crítica", respectivamente. Las Enterobacteriaceae son la causa de un porcentaje significativo de las muertes atribuidas a las bacterias resistentes, cuyo número se calcula en 23 000 y 25 000 cada año en Estados Unidos y la Unión Europea, respectivamente, con cifras 3-5 veces más altas (per cápita) en los países con ingresos bajos e intermedios (p. ej. Tailandia). Estos patógenos producen una amplia variedad de infecciones en diversos sitios anatómicos, sea en individuos sanos o inmunocomprometidos. Por tanto, es necesario tener un conocimiento preciso de los cuadros clínicos y las opciones terapéuticas apropiadas para obtener los resultados óptimos. Escherichia coli, Klebsiella, Proteus, Enterobacter, Serratia, Citrobacter, Morganella, Providencia, Cronobacter y Edwardsiella son bacilos entéricos gramnegativos que forman parte de la familia de las enterobacterias. Salmonella, Shigella y Yersinia también forman parte de esta familia y se revisan en los capítulos 160, 161 y 166, respectivamente.

EPIDEMIOLOGÍA

E. coli, Klebsiella, Proteus, Enterobacter, Serratia, Citrobacter, Morganella, Providencia, Cronobacter y Edwardsiella son componentes de la microflora colónica normal de animales y seres humanos, y de la flora de diversos hábitats ambientales, como las instituciones de cuidados de largo plazo (LTCF, long-term care facilities) y hospitales. Como resultado, salvo por ciertos tipos microorganismo de E. coli enteropatógena, estos géneros son patógenos globales. La incidencia de infección por estas bacterias se halla en aumento por la combinación de una población que envejece y el incremento de la resistencia antibiótica. En los humanos sanos, E. coli es la especie predominante de bacilos gramnegativos (GNB, gramnegative bacilli) en la flora colónica; Klebsiella y Proteus son menos prevalentes. Los GNB (en particular E. coli, Klebsiella y Proteus) sólo colonizan de manera transitoria la bucofaringe y la piel de personas sanas. En cambio, en las LTCF y los hospitales diversos GNB emergen como los microbios predominantes en las superficies mucosas y cutáneas, sobre todo en relación con el uso de antibióticos, enfermedad grave y estancia prolongada. Las LTCF se han convertido en un importante reservorio de GNB resistentes. Esta colonización puede derivar en infecciones subsiguientes; por ejemplo, la colonización bucofaríngea puede causar neumonía y la colónica/perineal infección de vías urinarias (UTI, urinary tract infection). Como dato interesante, la ampicilina o amoxicilina se ha relacionado con un mayor riesgo de infección posterior por la variante hipervirulenta de Klebsiella pneumoniae en Taiwán; esta relación sugiere que los cambios en la cantidad o prevalencia de las bacterias colonizadoras pueden tener una influencia notoria en el riesgo de infección. La infección por Serratia y Enterobacter puede adquirirse por diversas infusiones (p. ej., fármacos, hemoderivados). Las infecciones por Edwardsiella se contraen por exposición a ambientes de agua dulce y marinos y son más frecuentes en el sureste de Asia.

ESTRUCTURA Y FUNCIÓN

Los GNB entéricos tienen una membrana externa extracitoplásmica consistente en una bicapa lipídica con proteínas, lipoproteínas y polisacáridos relacionados (cápsula, lipopolisacárido). La membrana externa se halla en contacto con el ambiente externo, incluido el hospedador humano. Diversos componentes de la membrana externa son determinantes para la patogenia (p. ej., la cápsula) y la resistencia antibiótica (p. ej., permeabilidad de la barrera, bombas de salida). Además, los productos secretados tienen un papel importante en la infección del hospedador (p. ej., moléculas de adquisición de hierro) y la supervivencia en el nicho ambiental y la colonización (p. ej., sistemas de secreción tipo VI).

PATOGENIA

Se requieren múltiples factores de virulencia bacteriana para la patogenia de los GNB causantes de enfermedad. Los genes de virulencia especializados definen a los patógenos y les permite infectar al hospedador de manera eficiente. Los hospedadores y sus patógenos conocidos se han adaptado durante su historia evolutiva. Con el tiempo, durante el "juego de estrategia" entre el hospedador y el patógeno, han surgido mecanismos diversos y redundantes en ambas partes (cuadro 156-1).

A continuación se explican los mecanismos patógenos intestinales (diarreógenos). Casi todos los miembros de la familia Enterobacteriaceae que causan infecciones extraintestinales son patógenos extracelulares, por lo que comparten ciertos rasgos patogénicos. Los principales elementos de la defensa del hospedador contra las enterobacterias, cualquiera que sea la especie, son las inmunidades innata (incluidas las barreras cutánea y mucosa intactas, la privación de nutrientes y las actividades del complemento, péptidos antimicrobianos y fagocitos especializados) y humoral. La susceptibilidad y la gravedad de la infección aumentan en caso de disfunción o deficiencia de estos componentes en los individuos. En cambio, los rasgos de virulencia de E. coli enteropatógena, como las cepas distintivas que pueden causar diarrea, son diferentes a los de E. coli patógena extraintestinal (ExPEC, extraintestinal pathogenic E. coli) y otros GNB que causan infecciones fuera del intestino. Esta distinción refleja las diferencias por sitio específico en los ambientes del hospedador y los mecanismos de defensa.

Una cepa determinada casi siempre tiene múltiples adhesinas para unirse con diversas células del hospedador (p. ej., en E. coli, fimbrias tipo 1, S y F1C; pelos P). La adquisición de nutrientes (p. ej., de hierro a través de los sideróforos) requiere muchos genes necesarios, pero no suficientes, para la patogenia. La capacidad para resistir la actividad bactericida del complemento y los fagocitos en ausencia de anticuerpos (p. ej., la conferida por la cápsula o el antígeno O de lipopolisacárido) es uno de los rasgos que definen a un patógeno extracelular. El daño hístico (p. ej., mediado por hemolisina en el caso de E. coli) facilita la diseminación en el hospedador. Sin duda, muchos genes de virulencia importantes aún no se han identificado (cap. 116).

La capacidad para producir choque séptico es otra característica de estos géneros. Los GNB son los causantes más frecuentes de este síndrome que puede ser letal. Los modelos moleculares relacionados con microorganismos patógenos (PAMP, pathogen-associated molecular pattern molecules; p. ej., la fracción lipídica A del lipopolisacárido) inducen una respuesta proinflamatoria en el hospedador mediante receptores de reconocimiento de patrón (p. ej., receptores tipo Toll o para lectina tipo C) que activan a las vías de señalización de defensa del hospedador; si esta respuesta es excesiva, produce estado de choque (cap. 297). El daño bacteriano directo al tejido del hospedador (p. ej., por toxinas) o el daño colateral por la reacción del hospedador pueden inducir la liberación de modelos moleculares relacionados con la lesión (p. ej., HMGB1) que propagan la respuesta proinflamatoria nociva del hospedador.

Existen muchas variantes antigénicas (serotipos) en la mayor parte de los géneros de GNB. Por ejemplo, E. coli tiene más de 150 antígenos específicos O (somáticos) y más de 80 antígenos capsulares y antígenos 53 H (flagelares). Esta variabilidad antigénica que permite evadir al sistema inmunitario y desarrollar la infección recurrente por distintas cepas de la misma especie ha impedido el desarrollo de una vacuna (cap. 118).

SÍNDROMES INFECCIOSOS

De acuerdo con el hospedador y el patógeno, los GNB pueden infectar casi cualquier órgano o cavidad corporal. E. coli puede causar infección intestinal o extraintestinal, según sea el tipo patológico particular, y Edwardsiella tarda puede producir infección intestinal y extraintestinal. Klebsiella ocasiona sobre todo infecciones extraintestinales, aunque una variante de Klebsiella oxytoca productora de toxina se relaciona con colitis hemorrágica.

E. coli y en menor medida Klebsiella causan la mayoría de las infecciones extraintestinales por GNB. Estas especies (para K. pneumoniae, sobre todo su variante hipervirulenta) son los patógenos más virulentos en este grupo; dicha virulencia se demuestra por su capacidad para causar infecciones graves en personas sanas y ambulatorias que viven en su comunidad. Sin embargo, los otros géneros de GNB también son importantes, en especial entre los residentes de LTCF y pacientes hospitalizados, en gran medida por la resistencia antimicrobiana intrínseca o adquirida de estos organismos, y el número creciente de personas con defensas disminuidas. La tasa de mortalidad es sustancial con muchas infecciones por GNB y se relaciona con la gravedad de la enfermedad. La neumonía, septicemia y choque séptico (de cualquier origen) representan problemas especiales y se han relacionado con una mortalidad de 20-60%.

DIAGNÓSTICO

El aislamiento de GNB de sitios estériles casi siempre indica infección, mientras que su aislamiento de sitios no estériles, en particular de heridas abiertas en tejido blando y las vías respiratorias, requiere un cuadro clínico consistente para distinguir entre la colonización y la infección. Los laboratorios de microbiología clínica incorporan cada vez más las nuevas metodologías moleculares (p. ej., espectrometría de masas con desorción/ionización mediante láser asistida por matriz con un analizador de tiempo de vuelo y la reacción en cadena de la polimerasa [PCR, polymerase chain reaction]) para aumentar la sensibilidad, exactitud y rapidez del informe en la identificación de patógenos y genes de resistencia (p. ej., blaKPC, NDM, OXA, CTX). Esta información puede usarse para aumentar la oportunidad del inicio y la selección exacta del tratamiento antibiótico empírico, lo que mejora los resultados.

TRATAMIENTO

PREVENCIÓN

(Cap. 137) Ciertas medidas son fáciles de aplicar para reducir el riesgo de infección. Deben adoptarse programas de regulación de antibióticos para facilitar el logro de este objetivo, que reducirá el desarrollo de resistencia. El personal de salud debe observar los protocolos de higiene de manos y la limpieza/desinfección de objetos que entran en contacto con los pacientes (p. ej., estetoscopios y manguitos para medir la presión sanguínea). Se omite el uso de dispositivos permanentes (p. ej., catéteres urinarios e intravasculares) y, cuando son necesarios, su colocación se realiza acorde con un protocolo apropiado. De igual manera, deben aplicarse protocolos para valorar cada día el uso y el retiro a la brevedad posible. De ser factible, deben evitarse los frascos ámpula con múltiples dosis. La aplicación oral de clorhexidina reduce la incidencia de neumonía entre los pacientes con ventilador. Cada vez más datos respaldan la descolonización universal (p. ej., baño con clorhexidina) para prevenir la infección en los pacientes de la ICU. La amenaza a la salud pública de las Enterobacteriaceae resistentes a carbapenémicos ha generado recomendaciones adicionales, sobre todo para enterobacterias productoras de carbapenemasa, que son una preocupación aún mayor. Estas recomendaciones incluyen precauciones de contacto para pacientes colonizados o infectados con Enterobacteriaceae resistentes a carbapenémicos; notificación a la instalación receptora de las instalaciones para transferir a un paciente colonizado o infectado con estos organismos; y limpieza ambiental diaria. Quizá también sean apropiadas la detección de los contactos y la vigilancia activa para identificar estas bacterias.

Las cepas de E. coli comparten un genoma central de casi 2 000 genes. En cambio, la capacidad de una cepa para causar infecciones y la naturaleza de tales infecciones se definen por los genes auxiliares que codifican a diversos factores de virulencia (es decir, no centrales, no esenciales). La composición del genoma accesorio de E. coli es fluida y se halla en proceso, como lo demostró la reciente evolución de la toxina Shiga productora de E. coli enteroagregante.

CEPAS COMENSALES

Por lo general, las variantes comensales de E. coli que constituyen la mayor parte de la microbiota intestinal facultativa normal en la mayoría de los humanos confieren beneficios al hospedador (p. ej., resistencia a la colonización con organismos patógenos). Estas cepas casi siempre carecen de los rasgos de virulencia especializados que permiten a las cepas de E. coli patógenas extraintestinales e intestinales generar enfermedad fuera y dentro del intestino, respectivamente. Sin embargo, incluso las cepas comensales de E. coli pueden participar en infecciones extraintestinales en presencia de algún factor agravante, como un cuerpo extraño (p. ej., un catéter urinario), compromiso del hospedador (p. ej., anomalías anatómicas locales o funcionales, como la obstrucción urinaria o biliar, o el compromiso inmunitario sistémico) o cuando el inóculo es grande o contiene una mezcla de especies bacterianas (p. ej., contaminación fecal de la cavidad peritoneal).

CEPAS PATÓGENAS EXTRAINTESTINALES

Las cepas ExPEC son los GNB entéricos que causan con mayor frecuencia infecciones bacterianas adquiridas en la comunidad y relacionadas con la atención médica. La propensión emergente de estas cepas para adquirir nuevos mecanismos de resistencia antibiótica (p. ej., ESBL y producción de carbapenemasa) ha dificultado el tratamiento de la infección por ExPEC. Se reconoce que varios grupos clonales ExPEC (p. ej., ST131, ST95, ST69 y ST73) se han diseminado por todo el mundo. Se presupone que los mecanismos que explican el éxito epidemiológico de estos linajes diseminados incluyen una condición biológica superior y la adquisición de resistencia antimicrobiana, como lo demuestran los miembros de ST131 subclona H30-Rx, que son resistentes a las fluoroquinolonas y casi siempre expresan la ESBL CTX-M-15. Los reservorios y las vías de transmisión son un área activa de estudio, pero son más probables las vías entre humanos, de alimento a humano (p. ej., cerdo, pavo y pollo) y quizá del ambiente al hombre.

Como E. coli comensal (pero a diferencia de E. coli enteropatógena), las cepas ExPEC se encuentran a menudo en la microbiota intestinal de personas sanas y no causan gastroenteritis. La entrada desde su sitio de colonización (p. ej., colon, vagina o bucofaringe) hacia un sitio extraintestinal estéril en condiciones normales (p. ej., vía urinaria, cavidad peritoneal o pulmones) es el paso que limita la rapidez de la infección. Las cepas ExPEC adquirieron genes que codifican a diversos factores de virulencia extraintestinal y permiten a las bacterias producir infecciones fuera del tubo digestivo en hospedadores normales y comprometidos (cuadro 156-1). Estos genes de virulencia definen a ExPEC y en su mayoría son distintos de los que permiten a las cepas enteropatógenas causar enfermedad diarreica (cuadro 156-2). Todos los grupos de edad, todos los tipos de hospedadores y casi todos los órganos y sitios anatómicos pueden enfermar de gravedad o morir cuando se infectan con ExPEC. Incluso los hospedadores antes sanos pueden enfermarse de gravedad o morir cuando se infectan con ExPEC. Sin embargo, los resultados adversos son más frecuentes entre los hospedadores con enfermedades concomitantes y defensas anormales. La diversidad y el efecto médico y económico de las infecciones por ExPEC son evidentes si se consideran los siguientes síndromes específicos.

Síndromes infecciosos extraintestinales

INFECCIÓN URINARIA

Las vías urinarias son el sitio que ExPEC infecta con mayor frecuencia. Es una infección en extremo frecuente entre pacientes ambulatorios, la UTI causa el 1% de las consultas ambulatorias en Estados Unidos y ocupa el segundo sitio después de la infección de vías respiratorias inferiores entre las infecciones que exigen hospitalización. Es mejor considerar las UTI por síndrome clínico (p. ej., cistitis, pielonefritis y UTI relacionadas con catéter) y en el contexto de los hospedadores específicos (p. ej., mujeres premenopáusicas, hospedadores comprometidos; cap. 130). E. coli es el patógeno individual más frecuente en todas las combinaciones de síndromes de UTI/grupo de hospedadores. Cada año, en Estados Unidos esta bacteria causa 80-90% de un cálculo de 6-8 millones de episodios de cistitis en mujeres premenopáusicas ambulatorias con vías urinarias anatómica y funcionalmente normales (esto es, cistitis no complicada). Además, 20% de las mujeres con un episodio inicial de cistitis experimenta recurrencias frecuentes.

La cistitis no complicada, el síndrome más frecuente de UTI aguda, se caracteriza por disuria, polaquiuria y dolor suprapúbico. La fiebre y el dolor en la espalda sugieren progresión a pielonefritis. Incluso con el tratamiento adecuado de la pielonefritis, la fiebre puede tardar 5 a 7 días en resolverse del todo. La fiebre persistente o ascendente y las tasas altas de neutrófilos obligan a valorar en busca de un absceso intrarrenal o perinéfrico, u obstrucción. El daño al parénquima renal y la pérdida de la función renal durante la pielonefritis ocurren sobre todo en la obstrucción urinaria, que puede ser preexistente, o raras veces aparece como fenómeno nuevo en pacientes diabéticos que desarrollan necrosis papilar renal como resultado de la infección renal. Las mujeres embarazadas tienen un riesgo alto inusual de desarrollar pielonefritis, que puede afectar el resultado del embarazo. Por tanto, la norma indica la detección prenatal y el tratamiento de la bacteriuria asintomática. La infección prostática (prostatitis), una posible complicación de la UTI en varones, puede presentarse en forma aguda (intensa) o crónica (cistitis recurrente). La pielonefritis aguda, prostatitis aguda y otras enfermedades sistémicas debidas a la UTI pueden designarse en conjunto como infección urinaria, UTI febril o UTI sistémica. El diagnóstico y tratamiento de la UTI, como se revisa en el capítulo 130, debe ajustarse al individuo; la naturaleza y sitio de la infección, y los patrones locales de susceptibilidad antibacteriana.

INFECCIÓN ABDOMINAL Y PÉLVICA

El abdomen/pelvis es el segundo sitio más frecuente de infección extraintestinal por E. coli. En esta región se desarrolla una amplia variedad de síndromes clínicos que incluyen peritonitis aguda secundaria a contaminación fecal, peritonitis bacteriana espontánea, peritonitis relacionada con diálisis, diverticulitis, apendicitis, abscesos intraperitoneales o viscerales (hepático, pancreático, esplénico), pseudoquistes pancreáticos infectados y colangitis o colecistitis séptica. En las infecciones intraabdominales, E. coli puede aislarse sola o, como sucede a menudo, en combinación con otros miembros facultativos o anaerobios de la flora intestinal o ambos (cap. 127).

NEUMONÍA

Por lo general, E. coli no se considera causa de neumonía (cap. 121). En realidad, los GNB entéricos sólo producen 1-3% de los casos de neumonía adquirida en la comunidad, en parte porque estos organismos sólo colonizan de manera transitoria la bucofaringe en una minoría de las personas sanas. Sin embargo, las tasas de colonización oral con E. coli y otros GNB aumentan con la gravedad de la enfermedad y el uso de antibióticos. Sin embargo, las tasas de colonización oral con E. coli y otros GNB se incrementan con la gravedad de la enfermedad y el uso de antibióticos. Por consiguiente, los GNB son la causa más frecuente de neumonía entre los residentes de LTCF y la neumonía intrahospitalaria (60-70%) (cap. 137), sobre todo entre pacientes sometidos a cirugía y los internados en la ICU (p. ej., neumonía relacionada con ventilador).

La infección pulmonar casi siempre se adquiere por una aspiración de pequeño volumen, aunque en ocasiones ocurre por diseminación hematógena, en cuyo caso puede haber infiltrados nodulares multifocales. Es frecuente la necrosis hística, quizá por citotoxinas bacterianas. A pesar de la variación institucional significativa, E. coli casi siempre es el tercero o cuarto GNB aislado más frecuente en la neumonía intrahospitalaria y produce 5-8% de los episodios en los estudios estadounidenses y europeos. Al margen del hospedador, la neumonía por ExPEC es una enfermedad grave, con tasas de mortalidad neta y atribuible de 20-60% y 10-20%, respectivamente.

MENINGITIS

(Cap. 133) E. coli es una de las dos principales causas de meningitis neonatal; la otra es el estreptococo del grupo B. La mayoría de las cepas de E. coli que causan meningitis neonatal tiene el antígeno capsular K1 y proviene de un número limitado de grupos clonales relacionados con meningitis. Con frecuencia hay ventriculomegalia. Después del primer mes de edad, la meningitis por E. coli es poco común, ocurre sobre todo en caso de interrupción quirúrgica o traumática de las meninges o cirrosis hepática. En pacientes con cirrosis que desarrollan meningitis es probable que las meninges estén contaminadas como resultado de la eliminación hepática deficiente de la bacteriemia en la vena porta.

CELULITIS/INFECCIÓN MUSCULOESQUELÉTICA

E. coli contribuye a menudo a infecciones de úlceras por decúbito y algunas veces a infecciones de úlceras y heridas de la extremidad inferior en pacientes diabéticos y otros con compromiso neurovascular. Es posible la osteomielitis secundaria a la diseminación contigua en este contexto. También produce celulitis o infecciones en sitios de quemaduras y heridas quirúrgicas (representa casi 10% de las infecciones en sitios quirúrgicos), en especial cuando la infección surge cerca del perineo. La osteomielitis de origen hematógeno, sobre todo en los cuerpos y discos vertebrales, se debe a E. coli con mayor frecuencia de lo previsto; esta bacteria causa hasta 10% de los casos en algunas series (cap. 126). En ocasiones produce infección relacionada con dispositivos ortopédicos o artritis séptica y rara vez miositis hematógena. La miositis o fascitis en el muslo por E. coli obliga a valorar en busca de una fuente abdominal con diseminación contigua.

INFECCIÓN ENDOVASCULAR

A pesar de ser una de las causas más frecuentes de bacteriemia, E. coli rara vez se instala en las válvulas cardiacas naturales. Cuando esto ocurre, casi siempre se debe a valvulopatía previa. Las infecciones por E. coli de los aneurismas, la vena porta (pileflebitis) y los injertos vasculares son muy infrecuentes.

INFECCIONES DIVERSAS

E. coli puede infectar a casi cualquier órgano y sitio anatómico. Algunas veces ocasiona mediastinitis posoperatoria o sinusitis complicada y de modo infrecuente endoftalmitis, ectima gangrenoso o absceso cerebral.

BACTERIEMIA

La bacteriemia por E. coli puede derivarse de una infección primaria en cualquier sitio extraintestinal. Además, la bacteriemia primaria por E. coli puede ser resultado de dispositivos intravasculares percutáneos o biopsia prostática transrectal, así como del aumento de la permeabilidad de la mucosa intestinal presente en los recién nacidos y en casos de neutropenia, mucositis por quimioterapia, traumatismo y quemaduras. Una cantidad semejante de casos de bacteriemia por E. coli se origina en la comunidad y en instituciones de salud. El aislamiento de E. coli en sangre casi siempre tiene relevancia clínica y por lo general se acompaña de síndrome séptico (disfunción de al menos un órgano o sistema como efecto de la septicemia) o choque séptico (cap. 297).

La vía urinaria es la fuente más frecuente de la bacteriemia por E. coli y representa casi la mitad a dos tercios de los episodios. La bacteriemia originada en las vías urinarias es muy común en pacientes con pielonefritis, obstrucción de vías urinarias o instrumentación urinaria en presencia de orina infectada. El abdomen es el segundo origen más frecuente y causa ~25% de los episodios. Aunque la obstrucción biliar (cálculos, tumor) y la interrupción intestinal franca, que son casi siempre evidentes, son la causa de muchos de estos casos, algunas fuentes abdominales (p. ej., abscesos) son asintomáticos y es necesario identificarlos en estudios de imágenes (p. ej., CT). Por tanto, y en especial por la elevada prevalencia de bacteriuria asintomática entre los ancianos y las personas con alteraciones funcionales, el médico debe ser cauteloso para considerar las vías urinarias como el origen de la bacteriemia por E. coli en ausencia de signos y síntomas característicos de UTI. Las infecciones de tejido blando, hueso, pulmones y catéteres intravasculares son otras fuentes de la bacteriemia por E. coli.

Diagnóstico

Las cepas de E. coli que causan infecciones extraintestinales casi siempre crecen en medios aeróbicos y anaeróbicos antes de 24 h en medios diagnósticos comunes y son fáciles de identificar en el laboratorio de microbiología clínica con base en los criterios bioquímicos habituales. Más del 90% de las cepas ExPEC son fermentadores rápidos de la lactosa y son positivos al indol.

TRATAMIENTO

CEPAS ENTEROPATÓGENAS

Tipos patológicos

Ciertas cepas de E. coli pueden causar diarrea. (Otros patógenos intestinales relevantes se describen en los caps. 128, 129 y 160-163.) Al menos en países industrializados, las cepas enteropatógenas de E. coli rara vez se encuentran en la flora fecal de personas sanas; aparecen como patógenos obligados. Estas cepas desarrollan una capacidad especial para causar enteritis, enterocolitis y colitis cuando un hospedador no expuesto antes las ingiere en cantidades suficientes. Existen al menos cinco tipos patógenos distintos de E. coli enteropatógena: 1) E. coli productora de toxina Shiga (STEC, Shiga toxin-producing E. coli), que incluye los subgrupos de E. coli enterohemorrágica (EHEC, enterohemorrhagic E. coli) y la recién evolucionada E. coli enteroagregante productora de toxina Shiga (ST-EAEC, Shiga toxin-producing enteroaggregative E. coli); 2) E. coli enterotoxigénica (ETEC, enterotoxigenic E. coli); 3) E. coli enteropatógena (EPEC, enteropathogenic E. coli); 4) E. coli enteroinvasiva (EIEC, enteroinvasive E. coli), y 5) E. coli enteroagregante (EAEC, enteroaggregative E. coli). La E. coli con adherencia difusa (DAEC, diffusely adherent E. coli) y E. coli separadora celular son otros tipos patógenos putativos. Por último, una variante llamada E. coli invasiva adherente se ha vinculado con la enfermedad de Crohn (aunque aún no se demuestra una relación causal), pero no produce enfermedad diarreica.

La transmisión ocurre sobre todo por alimento y agua contaminados por ETEC, STEC/EHEC/ST-EAEC, EIEC y EAEC, mientras que la diseminación de una persona a otra (directa o indirecta) es la principal vía de transmisión para EPEC y una vía secundaria para STEC/EHEC/ST-EAEC. La acidez gástrica confiere cierta protección contra la infección; por tanto, las personas con disminución del ácido gástrico son muy susceptibles. Los humanos son el principal reservorio (salvo por STEC/EHEC, cuyos principales portadores son los bovinos); la variedad de hospedadores parece depender de los factores de adhesión específicos de la especie. Aunque existe cierta superposición, cada patógeno tiene una combinación casi única de rasgos de virulencia que da lugar a un mecanismo patógeno intestinal distintivo (cuadro 156-2). En su mayoría, estas cepas son incapaces de causar enfermedad fuera del intestino. Mientras que la enfermedad por STEC/EHEC/ST-EAEC ocurre sobre todo en países de ingresos altos, la enfermedad por ETEC, EPEC y EIEC surge en particular en los de ingresos bajos e intermedios de Asia, África y Latinoamérica; la enfermedad por EAEC es global.

E. COLI ENTEROAGREGANTE PRODUCTORA DE TOXINA SHIGA

Las cepas STEC/ EHEC/ST-EAEC constituyen un grupo emergente de patógenos que causan colitis hemorrágica y el síndrome hemolítico urémico (HUS, hemolyticuremic syndrome). En contraste con otros tipos patógenos, STEC/EHEC/ST-EAEC causa infecciones más a menudo en países industrializados que en las regiones en desarrollo. Varios brotes grandes producidos por consumo de vegetales crudos (p. ej., lechuga, espinaca, germinados) y carne de res poco cocida recibieron mucha atención en los medios de comunicación. Además, un grave brote en 2011, sobre todo en Alemania, incluyó una cepa EAEC que adquirió un fago codificante de la toxina Shiga, lo que generó un nuevo genotipo, ST-EAEC (O104:H4). Esta cepa se transmitió a los casos primarios a través de semillas de fenogreco germinadas, con la posterior transmisión entre personas, lo que causó >4 000 casos y 54 muertes.

Las cepas STEC son la cuarta causa más frecuente informada de diarrea bacteriana en Estados Unidos (después de Campylobacter, Salmonella y Shigella). En este grupo de organismos, O157:H7 es el serotipo más prominente, si bien muchos otros serotipos también se han relacionado con estos síndromes, incluidos O6, O26, O45, O55, O91, O103, O111, O113, O121 y O145. Los animales rumiantes domesticados, en particular el ganado bovino y los terneros jóvenes, son el principal reservorio de STEC/EHEC. La carne de res molida o suavizada con métodos mecánicos, la fuente alimentaria más frecuente de cepas de STEC/EHEC, se contamina a menudo durante el proceso. Además, el estiércol del ganado u otros animales (incluso en forma de fertilizante) puede contaminar a los vegetales (papas, lechuga, espinaca, brotes, frutas caídas, nueces, fresas) y el deslave fecal de estas fuentes puede contaminar los sistemas acuíferos. Los productos lácteos y los zoológicos de animales de granja son otras fuentes de infección.

Se calcula que <10² unidades formadoras de colonias (CFU, colony-forming units) de STEC/EHEC/ST-EAEC pueden causar enfermedad. Por tanto, no sólo la contaminación ligera de alimentos o el ambiente (p. ej., en el agua deglutida mientras se nada) causa enfermedad, sino que la transmisión entre personas (p. ej., en guarderías e instituciones) es una vía importante de diseminación secundaria. También existen infecciones relacionadas con el laboratorio. La enfermedad por este grupo de patógenos adopta la forma de brotes y casos esporádicos, con una incidencia máxima en el verano.

Para STEC/EHEC/ST-EAEC, la síntesis de toxina Shiga (Stx2a-g o Stx1a,c,d) es un factor crítico para el origen de la enfermedad clínica, como lo demostró el brote de 2011 por ST-EAEC. El gen stx se encuentra en los profagos integrados en los cromosomas y puede haber varias combinaciones de tipos y subtipos de stx en una cepa determinada. Las cepas de Shigella dysenteriae que producen la toxina Shiga relacionada Stx también pueden provocar colitis hemorrágica y HUS. Stx2 (en particular Stx2a,c,d) parece más importante que Stx1 para el desarrollo de HUS. Todas las toxinas Shiga estudiadas hasta ahora son multímeros que incluyen una subunidad A con actividad enzimática y cinco subunidades B idénticas que median la unión con las globosil ceramidas, que son glucolípidos relacionados con la membrana expresados en ciertas células del hospedador. Como en el ricino, la subunidad A divide una adenina del 28S rRNA de las células hospedadoras, lo que inhibe de manera irreversible la función ribosómica (es decir, la síntesis de proteínas) y puede conducir a la apoptosis.

Se requieren propiedades adicionales, como la tolerancia al ácido y la adherencia a la célula epitelial, para alcanzar la capacidad patógena total de las cepas STEC. La mayoría de los aislados causantes de enfermedad tiene un locus cromosómico para el borramiento del enterocito (LEE, locus for enterocyte effacement). Esta isla de patogenicidad se describió por primera vez en las cepas EPEC y contiene genes que median la adherencia a las células epiteliales intestinales y un sistema que trastoca las células hospedadoras mediante el desplazamiento de proteínas bacterianas (sistema de secreción tipo III). Las cepas EHEC conforman un subgrupo de STEC que tienen stx₁ o stx₂, además de LEE. En cambio, la cepa de ST-EAEC del brote del 2011 carecía de LEE y sin embargo se relacionó con el desarrollo de HUS en un porcentaje de pacientes (22%) mayor al promedio histórico para los brotes de STEC/EHEC (2-8%). Los datos respaldan el papel esencial de los factores de virulencia relacionados con EAEC de la cepa del 2011 (p. ej., fimbrias AAF/I, serina proteasas SigA, SepA) para la adherencia, inflamación intensa y rotura de la barrera epitelial intestinal, que a su vez aumentó el desplazamiento sistémico de Stx2a.

Después de la exposición a STEC/EHEC/ST-EAEC, la colonización del colon y quizá del íleon produce síntomas después de un periodo de incubación de 3 a 4 días. El edema colónico y una diarrea secretoria no sanguinolenta inicial pueden convertirse en el síndrome de diarrea sanguinolenta (identificada en la anamnesis o la exploración). Son comunes el dolor abdominal intenso y la presencia de leucocitos en las heces (70% de los casos), pero no la fiebre. La ausencia de fiebre puede llevar a considerar de manera errónea un trastorno no infeccioso (p. ej., intususcepción y enfermedad intestinal inflamatoria o isquémica). En ocasiones, las infecciones por C. difficile, K. oxytoca (véase "Infecciones por Klebsiella" más adelante), Campylobacter y Salmonella se manifiestan de manera similar. La enfermedad por STEC/EHEC casi siempre se autolimita y dura 5-10 días.

Una complicación infrecuente, pero temida, de la infección con cepas de STEC/EHEC es el HUS, que ocurre 2-14 días después de la diarrea, por lo general en pacientes muy jóvenes o ancianos. Las características distintivas de la infección por ST-EAEC, a diferencia de la enfermedad típica por STEC/EHEC, incluyen una mayor incidencia entre los adultos, sobre todo en mujeres jóvenes. Se calcula que >50% de todos los casos de HUS en Estados Unidos en adultos y 90% de los casos pediátricos se deben a STEC/EHEC. El desplazamiento sistémico de las toxinas Shiga media esta complicación. Los eritrocitos pueden servir como portadores de Stx hacia las células endoteliales situadas en los vasos pequeños de los riñones y el cerebro. El desarrollo subsiguiente de microangiopatía trombótica (quizá con efectos directos de la toxina en diversas células no endoteliales) origina a menudo cierta combinación de fiebre, trombocitopenia, insuficiencia renal y encefalopatía. La activación del complemento mediada por Stx también puede participar en el desarrollo de HUS. Aunque la tasa de mortalidad con el apoyo de diálisis es <10%, es probable que persista la disfunción renal y neurológica residual.

E. COLI ENTEROTOXIGÉNICA

ETEC es una causa principal de diarrea endémica en países de ingresos bajos e intermedios; se calcula que ésta es la causa de 800 millones de casos al año. Después del destete, los niños de estas regiones experimentan con frecuencia episodios de infección por ETEC durante los primeros 3 años de edad. La incidencia de la infección disminuye con la edad, un patrón que se relaciona con el desarrollo de inmunidad mucosa a los factores de colonización (es decir, adhesinas). En países industrializados, la infección casi siempre es posterior a un viaje a zonas endémicas, aunque ocurren brotes ocasionales transmitidos por alimentos.

ETEC es el causante más frecuente de la diarrea del viajero, con 25-75% de los casos. La incidencia de la infección puede reducirse con la evitación prudente de los líquidos y alimentos potencialmente contaminados, en particular alimentos poco cocidos, con cáscara o no refrigerados (cap. 119). La infección por ETEC es infrecuente en Estados Unidos, pero se han registrado brotes secundarios al consumo de alimentos importados de zonas endémicas. Se necesita un inóculo grande (10⁶-10⁸ CFU) para producir enfermedad, que casi siempre se manifiesta después de un periodo de incubación de 12-72 h.

Después de la adhesión de ETEC mediante los factores de colonización (p. ej., CFA/I, CS), la enfermedad está mediada sobre todo por una toxina termolábil (LT) y una toxina termoestable (STa). La enfermedad es de menor intensidad con cepas que sólo producen LT. Tanto LT como STa producen secreción neta de líquido por la activación de la adenilato ciclasa o la guanilato ciclasa C (STa) en el yeyuno y el íleon. El resultado es diarrea acuosa acompañada de cólicos.

LT consiste en una subunidad A y una B, con estructura y función similares respecto de la toxina del cólera. La unión sólida de la subunidad B con el gangliósido GM₁ en las células del epitelio intestinal induce el desplazamiento intracelular de la subunidad A, que funciona como ADP-ribosiltransferasa. La STa madura es un péptido de 18 o 19 aminoácidos secretados que produce un aumento de la concentración intracelular de GMP cíclico. Se producen cambios histopatológicos en el intestino delgado que siempre están ausentes en la infección por ETEC; hay moco, sangre y células inflamatorias en las heces, y fiebre.

El espectro de la enfermedad por ETEC varía desde un trastorno leve hasta un síndrome semejante al cólera que pone en peligro la vida. Aunque los síntomas casi siempre se autolimitan (por lo regular duran 3 a 5 días), la infección puede causar morbilidad significativa y la muerte (>250 000 muertes al año, en especial por hipovolemia grave) cuando el acceso a la atención médica o los líquidos adecuados para rehidratación son limitados, y cuando afecta a niños pequeños o desnutridos.

E. COLI ENTEROPATÓGENA

La EPEC causa enfermedad sobre todo en niños pequeños, incluidos los recién nacidos. EPEC fue el primer tipo patológico de E. coli reconocido como agente de enfermedad diarreica y fue la causa de brotes de diarrea infantil (incluidos algunos en cuneros de hospitales) en países industrializados entre las décadas de 1940 y 1950. En la actualidad, la infección por EPEC es causa rara de diarrea en los países desarrollados, pero es origen relevante de diarrea (esporádica y epidémica), a menudo acompañada de vómito y fiebre, en los lactantes de países en desarrollo. La lactancia reduce la incidencia de esta infección. Es posible la diseminación rápida entre personas.

Con la colonización del intestino delgado, los síntomas se desarrollan después de un breve periodo de incubación (1-2 días). La adherencia localizada inicial mediante pelos dispuestos en grupos conduce al borramiento característico de las microvellosidades con formación de pedestales parecidos a copas, ricos en actina, mediada por factores del LEE. La patogenia de la diarrea es un proceso complejo y regulado en el que la modulación celular del hospedador tiene una función importante mediante un sistema de secreción de tipo III. Las cepas que carecen de pelos formadores de grupos se clasifican como EPEC atípicas (aEPEC); cada vez más datos sustentan la participación de estas cepas como patógenos intestinales en todos los grupos de edad y entre las personas infectadas con VIH. Las heces diarreicas contienen muchas veces moco, pero no sangre. Aunque la diarrea por EPEC casi siempre se limita por sí sola (dura 5-15 días), puede persistir por semanas.

E. COLI ENTEROINVASIVA

EIEC, una causa relativamente infrecuente de diarrea, se identifica raras veces en Estados Unidos, si bien se han descrito algunos brotes relacionados con alimentos. En los países de ingresos bajos e intermedios, la enfermedad esporádica aparece pocas veces en niños y viajeros.

La cepa EIEC comparte muchas características genéticas y clínicas con Shigella y ambas evolucionaron de un ancestro común. Los dos son patógenos intracelulares con virulencia mediada por la presencia de factores específicos y la pérdida o desactivación de otros factores (genes antivirulencia), lo que al parecer ocurrió durante la transición de estos organismos de un estilo de vida extracelular a uno intracelular.

La colonización e invasión de la mucosa colónica, seguida por la multiplicación ahí y la diseminación de una célula a otra (en parte por el sistema de secreción de tipo III), conduce al desarrollo de colitis inflamatoria. Sin embargo, a diferencia de Shigella, EIEC sólo causa enfermedad con un inóculo grande (10⁸-10¹⁰ CFU) y es menos virulenta; las más de las veces causa sólo diarrea acuosa leve y se resuelve en forma espontánea (7-10 días). Por lo general, el inicio sigue a un periodo de incubación de 1-3 días. En ocasiones, EIEC puede provocar un síndrome semejante a la shigelosis (disentería) caracterizado por fiebre, dolor abdominal, tenesmo y heces escasas que contienen moco, sangre y células inflamatorias.

E. COLI ENTEROAGREGANTE Y CON ADHERENCIA DIFUSA

La cepa EAEC se ha descrito sobre todo en países en desarrollo y niños pequeños. Sin embargo, estudios recientes indican que puede ser una causa relativamente frecuente de diarrea en todos los grupos de edad en países industrializados. EAEC también se identifica cada vez más como causa relevante de diarrea del viajero. Está muy adaptada a los humanos, el reservorio probable. Se requiere un inóculo grande para la infección, que casi siempre se manifiesta por diarrea acuosa, a veces persistente, en personas sanas, desnutridas o infectadas con VIH.

In vitro, las bacterias muestran un patrón de adherencia difuso o en "ladrillos apilados" a las células epiteliales del intestino delgado. Los factores de virulencia que parecen necesarios para producir enfermedad los regula en parte el activador de la transcripción AggR. La patogenia de la enfermedad por EAEC inicia con la adherencia intestinal, resultado de la estimulación de la producción epitelial de moco y la formación de una biopelícula bacteriana, esta última mediada por las fimbrias (AAF/I-III) y quizá por la mucinasa Pic y la dispersina. Luego se produce inflamación, lo cual causa exfoliación de las células epiteliales, así como secreción intestinal mediada por las enterotoxinas Pet, EAST-1, ShET1 y HlyE.

Algunas cepas de DAEC son capaces de causar diarrea, sobre todo en niños de 2 a 6 años de edad en algunos países en desarrollo, y es posible que produzca diarrea del viajero. Es factible que las adhesinas Afa/Dr contribuyan a la patogenia de estas infecciones.

Diagnóstico

La diarrea por infección aguda puede clasificarse como no inflamatoria (casi siempre viral) e inflamatoria (por lo regular bacteriana); esta última se reconoce por la presencia de sangre o moco en las heces o una prueba positiva para leucocitos fecales o lactoferrina (cap. 128). ETEC, EPEC y DAEC producen diarrea no inflamatoria. El diagnóstico de estas infecciones requiere pruebas especializadas (p. ej., pruebas de PCR para genes específicos del tipo patógeno) que no siempre están disponibles y rara vez se necesitan porque las enfermedades se autolimitan. ETEC causa la mayoría de los casos de diarrea no inflamatoria del viajero y EAEC los menos. Casi nunca es necesario un diagnóstico definitivo (como se revisa más adelante). Si la diarrea persiste >10 días a pesar del tratamiento, deben buscarse Giardia o Cryptosporidium (o, en pacientes inmunodeprimidos, otros patógenos). La infección por EIEC, causa rara de diarrea inflamatoria en Estados Unidos, también requiere pruebas especializadas.

Los CDC recomiendan ahora que en todos los pacientes con diarrea adquirida en la comunidad, inflamatoria o no, se busque infección por STEC/EHEC/ST-EAEC mediante cultivo simultáneo (importante para la detección y control de un brote) y prueba para detección de toxina Shiga o sus genes relacionados. Las razones para ello es que no siempre hay diarrea sanguinolenta y la identificación de leucocitos fecales no tiene una sensibilidad óptima para el diagnóstico de la infección por STEC/EHEC/ST-EAEC. El uso de ambas pruebas aumenta la tasa de identificación de la infección sobre las tasas obtenidas con cualquiera de esas pruebas sola.

STEC/EHEC O157 puede identificarse mediante cultivo, al seleccionar las cepas de E. coli que no fermentan el sorbitol, con serotipificación subsiguiente y prueba para toxina Shiga. No existen medios selectivos o de detección para el cultivo de cepas distintas de O157 de STEC/EHEC/ST-EAEC. La detección de toxinas Shiga o sus genes mediante pruebas de enzimoinmunoabsorción del DNA y de citotoxicidad ofrece las ventajas de la rapidez más el reconocimiento de cepas de STEC/EHEC/ST-EAEC distintas de O157. Los especímenes positivos para la toxina, pero con cultivo negativo para O157, deben enviarse al laboratorio de salud pública local o estatal para pruebas especializadas.

TRATAMIENTO

Desde el punto de vista médico, K. pneumoniae es la principal especie de Klebsiella y causa infecciones adquiridas en la comunidad, las LTCF y el hospital. K. oxytoca es en especial un patógeno en las LTCF y los hospitales. Klebsiella sp. son muy abundantes en el ambiente y colonizan las superficies mucosas de los mamíferos. En los humanos sanos, la prevalencia de colonización con K. pneumoniae es de 5-35% en el colon y 1-5% en la bucofaringe; por lo general, la piel se coloniza sólo de manera transitoria.

La mayoría de las infecciones por Klebsiella en países occidentales se debe a la "típica" K. pneumoniae (cKP) y ocurre en hospitales y LTCF. Los síndromes clínicos comunes de cKP son neumonía, UTI, infección abdominal, infección de dispositivo intravascular, infección de sitio quirúrgico, infección de tejido blando y bacteriemia subsiguiente. Las cepas de cKP han ganado notoriedad porque su propensión a adquirir determinantes de resistencia antibiótica dificulta su tratamiento. El grupo clonal ST258, muchos miembros del cual producen KPC, está en proceso de diseminarse por el mundo. La propagación de cepas productoras de NMD-1 a partir de la India a causa del turismo médico ha captado la atención de médicos y la prensa.

Además, en fecha reciente surgieron cepas hipervirulentas de K. pneumoniae (hvKP) con diferencias fenotípicas y clínicas de cKP, reconocidas de forma inicial en Taiwán en 1986. Aunque se han registrado infecciones por hvKP en todo el mundo y en todos los grupos étnicos, la mayor parte se informa en individuos de etnias asiáticas, sobre todo de la zona de Asia-Pacífico pero también de otros sitios. Esta concentración de casos lleva a preguntarse si existe una distribución geográfica específica de la bacteria o si la causa es una mayor susceptibilidad de los hospedadores asiáticos, en particular los diabéticos. A diferencia de la situación común del vínculo con la atención médica para las infecciones por cKP en Occidente, hvKP provoca infecciones graves que ponen en peligro un órgano o la vida en personas jóvenes sanas de la comunidad, y puede diseminarse como metástasis desde los sitios de infección primaria a los ojos, sistema nervioso central y pulmones.

Al principio, la infección por hvKP se caracterizaba y distinguía de las infecciones habituales por cKP por 1) manifestación como absceso hepático piógeno adquirido en la comunidad (fig. 156-1, arriba); 2) presencia en pacientes sin antecedente de enfermedad hepatobiliar; y 3) propensión a la diseminación metastásica a sitios distantes (11-80% de los casos). En fecha más reciente, esta variante se reconoció como la causa de diversos abscesos/infecciones extrahepáticos graves adquiridos en la comunidad en ausencia de compromiso hepático, como neumonía, meningitis, endoftalmitis (fig. 156-1, en medio), absceso esplénico y fascitis necrosante. Los sobrevivientes sufren a menudo morbilidad catastrófica, como la pérdida de la visión o secuelas neurológicas.

K. pneumoniae, subespecie rhinoscleromatis, es el agente causal del rinoescleroma, una infección granulomatosa de la vía mucosa respiratoria superior que evoluciona con lentitud (durante meses o años) y causa necrosis y obstrucción ocasional de la cavidad nasal. K. pneumoniae, subespecie ozaenae, se ha referido como causa de rinitis atrófica crónica y rara vez de enfermedad invasiva en hospedadores comprometidos. K. (Calymmatobacterium) granulomatis se transmite por contacto sexual y es el agente causal del granuloma inguinal (donovanosis), que produce úlceras genitales crónicas (cap. 168). Estas especies de Klebsiella casi siempre se aíslan de pacientes en climas tropicales y tienen un genoma distinto de cKP y hvKP.

SÍNDROMES INFECCIOSOS

Neumonía

Aunque cKP sólo produce un pequeño porcentaje de casos de neumonía adquirida en la comunidad en países occidentales (cap. 121), cKP y K. oxytoca son causas habituales de neumonía entre los residentes de LTCF y pacientes hospitalizados por el aumento de las tasas de colonización bucofaríngea. La ventilación mecánica es un factor de riesgo importante. En Asia y Sudáfrica, la neumonía por hvKP adquirida en la comunidad es cada vez más frecuente y a menudo ocurre en pacientes jóvenes sin enfermedades subyacentes. Klebsiella también es causa común de neumonía en niños con desnutrición grave en países en desarrollo.

Como en todas las neumonías por GNB entéricos, son típicas la producción de esputo purulento y la evidencia de enfermedad respiratoria. La forma con infección más temprana y menos extensa es más frecuente ahora que la descrita como típica con infiltrados lobulares y fisuras abultadas y esputo en jalea de grosella. La infección pulmonar por hvKP que se diseminó desde otros sitios (p. ej., de un absceso hepático) casi siempre incluye densidades nodulares bilaterales, más a menudo en los lóbulos inferiores. La progresión de la enfermedad puede incluir necrosis pulmonar, derrame pleural y empiema.

UTI

cKP causa sólo 1-2% de los episodios de infección urinaria entre adultos por lo demás sanos, pero 5-17% de los episodios de UTI en individuos con anomalías anatómicas y funcionales de las vías urinarias, incluidas las infecciones relacionadas con catéteres urinarios permanentes. La UTI por hvKP se manifiesta más veces como absceso renal o prostático por diseminación bacteriémica y menos como infección ascendente desde la uretra y la vejiga.

Infección abdominal

cKP origina un espectro de infecciones abdominales similares a las producidas por E. coli, pero es menos frecuente que aislarla en estos casos. hvKP es causa frecuente de absceso hepático piógeno monobacteriano adquirido; en la comunidad y en el área Asia-Pacífico se ha recuperado con frecuencia cada vez mayor durante los últimos 20 años en sustitución de E. coli como el patógeno más ordinario en este síndrome. hvKP se describe cada vez más a menudo como causa de peritonitis bacteriana espontánea y absceso esplénico.

Otras infecciones

La celulitis e infección del tejido blando mediada por cKP y K. oxytoca afectan por lo general al tejido desvitalizado (p. ej., úlceras por decúbito y diabéticas, sitios de quemaduras) y a pacientes inmunodeprimidos. Los causantes de casos ocasionales de osteomielitis contigua a una infección de tejidos blandos, miositis no tropical y meningitis (tanto en el periodo neonatal como después de neurocirugía) son cKP y K. oxytoca. En cambio, hvKP se ha convertido en una causa frecuente de fascitis necrosante monobacteriana adquirida en la comunidad; meningitis y endoftalmitis (fig. 156-1, en medio), y abscesos en el cerebro y espacios subdural y epidural en todo el mundo, pero sobre todo en la cuenca Asia-Pacífico. Las cepas de K. oxytoca productoras de citotoxina se han referido como causa de colitis hemorrágica relacionada con antibióticos no provocada por C. difficile.

Bacteriemia

La infección por Klebsiella en cualquier sitio produce bacteriemia; las infecciones de las vías urinarias, respiratorias y abdominales (en especial el absceso hepático) representan 15-30% cada una de los episodios de bacteriemia. Las infecciones relacionadas con dispositivos intravasculares representan otro 5-15% y las infecciones en sitios quirúrgicos y diversas comprenden el resto. Klebsiella produce septicemia en recién nacidos y bacteriemia en pacientes neutropénicos. Como los GNB entéricos en general, Klebsiella rara vez causa endocarditis o infección endovascular.

DIAGNÓSTICO

Klebsiella es fácil de aislar e identificar en el laboratorio; casi siempre fermenta la lactosa, aunque las subespecies rhinoscleromatis y ozaenae no son fermentadoras y son negativas para el indol. Por lo general, hvKP tiene un fenotipo hipermucoviscoso (fig. 156-1, inferior), aunque la sensibilidad y especificidad de esta prueba no están definidas y es probable que no sean óptimas. Es conveniente una mejor prueba diagnóstica para hvKP.

TRATAMIENTO

Las especies de Proteus son parte de la flora colónica de una amplia variedad de mamíferos, aves, peces y reptiles. La capacidad de estos bacilos gramnegativos para generar histamina a partir del pescado contaminado los incluye en la patogenia de la intoxicación escombroidea (causada por pescado) (cap. 451).

Proteus mirabilis causa 90% de las infecciones por Proteus ocurridas en la comunidad, LTCF y hospitales. P. vulgaris y P. penneris se relacionan sobre todo con infecciones adquiridas en LTCF u hospitales. P. mirabilis coloniza a los humanos sanos (prevalencia, 50%) mientras que P. vulgaris y P. penneri se aíslan en especial de personas con enfermedades subyacentes. Las vías urinarias son por mucho el sitio más frecuente de infección por Proteus; las adhesinas, flagelos, proteasa IgA-IgG, sistemas de adquisición de hierro y ureasa son los principales factores conocidos de virulencia urinaria. Es menos frecuente que Proteus infecte otros sitios extraintestinales.

SÍNDROMES INFECCIOSOS

UTI

P. mirabilis produce sólo 1-2% de las UTI en mujeres sanas y las especies de Proteus en conjunto causan apenas 5% de las UTI hospitalarias. Sin embargo, este género bacteriano es la causa de 10-15% de los casos de UTI complicada, en particular las relacionadas con cateterización; en realidad, entre los aislados de UTI de pacientes con catéteres crónicos, la prevalencia de Proteus es de 20-45%. Esta elevada prevalencia se debe en parte a la síntesis bacteriana de ureasa, que hidroliza la urea hasta amoniaco y alcaliniza la orina. A su vez, la alcalinización de la orina induce la precipitación de compuestos orgánicos e inorgánicos, que contribuyen a la formación de cristales de estruvita y carbonato-apatita; desarrollo de biopelículas en los catéteres; y formación de cálculos. Proteus se relaciona con cálculos y biopelículas; cuando esto ocurre, casi nunca puede erradicarse sin la eliminación de los cálculos o el catéter. Con el tiempo, es posible que se formen cálculos en astas de ciervo dentro de la pelvis renal, con obstrucción e insuficiencia renal. Por tanto, las muestras urinarias con alcalinidad inexplicable deben cultivarse en busca de Proteus (u otro organismo que divida la urea) y la identificación de estas bacterias en la orina obliga a considerar la búsqueda de litiasis.

Otras infecciones

Proteus puede causar neumonía (sobre todo en residentes de LTCF o pacientes hospitalizados), sinusitis hospitalaria, abscesos intraabdominales, infección de vías biliares, infección del sitio quirúrgico, infección de tejidos blandos (en particular úlceras por decúbito y diabética) y osteomielitis (casi siempre contigua); en casos raros produce miositis no tropical. Además, algunas veces Proteus produce meningitis neonatal y el ombligo es una fuente frecuente; esta enfermedad se complica muchas veces por un absceso cerebral. También es causa de absceso cerebral originado en el oído.

Bacteriemia

La mayoría de los episodios de bacteriemia por Proteus surge en las vías urinarias; sin embargo, cualquiera de los sitios menos frecuentes de infección, así como los dispositivos intravasculares, son fuentes potenciales. La infección endovascular es rara, pero cuando hay endocarditis puede ser persistente y destructiva. Las especies de Proteus son los causantes ocasionales de septicemia en recién nacidos y de bacteriemia en pacientes neutropénicos.

DIAGNÓSTICO

Estos patógenos se aíslan e identifican con facilidad en el laboratorio. Casi todas las cepas son negativas a lactosa, producen H₂S y tienen motilidad pululante característica en las placas de agar. P. mirabilis y P. penneri son negativos al indol, en tanto que P. vulgaris es positivo. La incapacidad para producir ornitina descarboxilasa distingue a P. penneri de P. mirabilis.

TRATAMIENTO

E. cloacae y E. aerogenes son causa de la mayoría de las infecciones por Enterobacter (65-75% y 15-25%, respectivamente); Cronobacter sakazakii, Cronobacter malonaticus (antes Enterobacter sakazakii) y Enterobacter gergoviae se aíslan con menor frecuencia (1% cada uno). Enterobacter sp. producen sobre todo infecciones relacionadas con la atención médica. Estas bacterias tienen alta prevalencia en alimentos, fuentes ambientales (incluido el equipo de las instituciones de salud) y diversos animales.

Pocos humanos sanos están colonizados, pero el porcentaje aumenta de manera significativa con la residencia en LTCF y la hospitalización. Aunque la colonización es un preámbulo importante para la infección, también existe la introducción directa a través de catéteres IV (p. ej., líquidos IV o monitores de presión contaminados). Las especies de Enterobacter han desarrollado extensa resistencia a antibióticos y es probable que esto haya contribuido al surgimiento de estos organismos como patógenos intrahospitalarios relevantes. Las personas que recibieron tratamiento antibiótico antes, con alguna enfermedad concomitante y que están internados en la ICU, tienen el riesgo más alto de infección. Enterobacter genera un espectro de infecciones extraintestinales similar al descrito para otros GNB.

SÍNDROMES INFECCIOSOS

Los síndromes más frecuentes que se pueden observar son neumonía, UTI (en especial la relacionada con catéter), infecciones vinculadas con dispositivos intravasculares, sitio quirúrgico y abdominal (en particular posoperatoria o relacionada con dispositivos como endoprótesis biliares). Son menos frecuentes la sinusitis hospitalaria, meningitis relacionada con procedimientos quirúrgicos (incluido el uso de monitores de presión intracraneal), osteomielitis y endoftalmitis posterior a cirugía ocular. Los recién nacidos (en especial los de bajo peso al nacer) se hallan en riesgo de infección por C. sakazakii, incluidas bacteriemia neonatal, enterocolitis necrosante y meningitis (que a menudo se complica por absceso cerebral o ventriculitis); se ha referido la fórmula infantil contaminada como fuente de tales infecciones. La OMS recomienda que para reducir el número inicial de bacterias, la fórmula infantil en polvo debe reconstituirse con agua caliente (>70 °C) y para limitar la multiplicación de las bacterias residuales la fórmula reconstituida debe conservarse a <5 °C o minimizar su tiempo de almacenamiento.

La bacteriemia por Enterobacter puede ser resultado de la infección en cualquier sitio anatómico. En la bacteriemia de origen desconocido deben considerarse la contaminación de líquidos o fármacos IV, componentes sanguíneos o derivados de plasma, líquidos para irrigación de catéteres, monitores de presión y equipo para diálisis, sobre todo en caso de un brote. Enterobacter también causa bacteriemia en individuos neutropénicos. La endocarditis por Enterobacter es rara, ocurre en especial con el consumo de drogas ilegales IV o en presencia de válvulas protésicas.

DIAGNÓSTICO

Enterobacter se aísla e identifica con facilidad en el laboratorio. La mayoría de las cepas es positiva para lactosa y negativa para indol.

TRATAMIENTO

S. marcescens produce la mayoría (>90%) de las infecciones por Serratia, con otras especies que se aíslan sólo en ocasiones. Este género de bacterias se encuentra sobre todo en el ambiente (incluidas las instituciones de salud), en particular en los sitios húmedos; se ha aislado de diversos animales, insectos y plantas, pero los humanos sanos rara vez están colonizados. En las LTCF y hospitales, los reservorios de las bacterias incluyen las manos y uñas de las manos del personal de salud, alimentos, leche (en las unidades neonatales), vertederos, equipo o dispositivos médicos de otro tipo, soluciones IV o fármacos parenterales (en particular los provenientes de farmacias que los preparan), jeringas precargadas y los viales de medicamentos con accesos múltiples (p. ej., heparina, solución salina), hemoderivados (p. ej., plaquetas), jabones y lociones para manos, soluciones para irrigación e incluso desinfectantes.

La infección se produce por inoculación directa (p. ej., por un líquido IV contaminado, fármacos o drogas recreativas inyectados) o por colonización (en particular de la vía respiratoria). Es más frecuente la infección esporádica, pero también existen epidemias (a menudo por cepas resistentes a múltiples fármacos en ICU de adultos y neonatales) y brotes por una fuente común. La higiene, los estándares para preparación de medicamentos, la técnica estéril y los programas de control de infecciones son medidas críticas para prevenir la infección.

El espectro de infecciones extraintestinales causadas por Serratia es similar al de otros GNB. Las especies de este género casi siempre se consideran agentes causales de infección relacionada con atención médica y representan 1-3% de todas las infecciones hospitalarias. Sin embargo, los estudios de vigilancia de laboratorio poblacionales en Canadá y Australia demostraron que las infecciones adquiridas en la comunidad son más frecuentes de lo que se pensaba. Serratia también es uno de los patógenos relacionados con enfermedad granulomatosa crónica.

SÍNDROMES INFECCIOSOS

Las vías respiratorias, vías urinarias, dispositivos intravasculares, ojos (queratitis por lente de contacto y otras infecciones oculares), heridas quirúrgicas y torrente sanguíneo (por infusiones contaminadas) son los sitios más frecuentes de infección por Serratia; los primeros cinco son las fuentes más frecuentes de bacteriemia por estas bacterias. Las infecciones de tejido blando (incluidas miositis, fascitis, mastitis), osteomielitis, infección abdominal y de vías biliares (posterior a procedimientos) y la artritis séptica (sobre todo por inyecciones intraarticulares) son menos frecuentes. Serratia sp. son causa frecuente de meningitis neonatal o posoperatoria y bacteriemia en pacientes neutropénicos. La endocarditis es rara.

DIAGNÓSTICO

Las bacterias del género Serratia se cultivan e identifican con facilidad en el laboratorio y por lo general son negativas para lactosa e indol. La pigmentación roja de algunas cepas de S. marcescens y Serratia rubidaea puede producir hallazgos clínicos distintivos (p. ej., leche materna o hipopión rosados, pseudohemoptisis).

TRATAMIENTO

Citrobacter freundii y Citrobacter koseri producen la mayoría de las infecciones humanas por este género bacteriano, que tiene similitudes epidemiológicas y clínicas con Enterobacter. A menudo existen especies de Citrobacter en el agua, alimentos, suelo y ciertos animales. Citrobacter es parte de la flora fecal normal en una minoría de humanos sanos, pero las tasas de colonización son más altas en las LTCF y hospitales, instituciones en las que ocurren casi todas las infecciones por Citrobacter. Las bacterias de este género causan 1-2% de las infecciones intrahospitalarias. Por lo general, los hospedadores afectados están inmunodeprimidos o tienen enfermedades concomitantes o rotura de la piel o barreras mucosas. Citrobacter causa infecciones extraintestinales similares a las descritas para otros GNB.

SÍNDROMES INFECCIOSOS

Hasta 40-50% de las infecciones por Citrobacter ocurre en las vías urinarias. Los sitios afectados con menor frecuencia incluyen las vías biliares (sobre todo en presencia de cálculos u obstrucción), vías respiratorias, sitios quirúrgicos, tejidos blandos (p. ej., úlceras por presión), peritoneo y dispositivos intravasculares. La osteomielitis (casi siempre de un foco contiguo), infección del sistema nervioso central del adulto (por neurocirugía u otra causa de alteración meníngea) y miositis son raras. Citrobacter (en particular C. koseri) también causa 1-2% de las meningitis neonatales, 50-80% de las cuales se complica por un absceso cerebral. Además, los informes de casos en adultos sugieren que la infección por C. koseri tiende a formar abscesos. Por lo regular, la bacteriemia se debe a UTI, infección biliar o abdominal, o infección de un dispositivo intravascular. En ocasiones, Citrobacter provoca bacteriemia en pacientes neutropénicos. La endocarditis y las infecciones endovasculares son raras.

DIAGNÓSTICO

Las especies de Citrobacter son fáciles de aislar e identificar; 35-50% de los aislados es positivo para lactosa y 100% es negativo para oxidasa. C. freundii es negativo a indol, mientras que C. koseri es positivo.

TRATAMIENTO

M. morganii, P. stuartii y, con menor frecuencia, P. rettgeri son miembros de sus géneros respectivos que causan infecciones en el humano. Las relaciones epidemiológicas, propiedades patógenas y manifestaciones clínicas de estas bacterias se asemejan a las de Proteus sp. Sin embargo, Morganella y Providencia son más frecuentes entre los residentes de LTCF; en menor medida afectan a pacientes hospitalizados, sobre todo por el uso crónico de un catéter urinario. En instituciones donde la administración de polimixinas y tigeciclina es amplia, estos organismos pueden volverse cada vez más frecuentes por su resistencia intrínseca a estos fármacos.

SÍNDROMES INFECCIOSOS

Estas especies son patógenos urinarios y causan UTI casi siempre vinculadas con la cateterización prolongada (>30 por día). Tales infecciones generan a menudo una biopelícula e incrustaciones en el catéter (a veces lo obstruyen), o inducen el desarrollo de cálculos de estruvita en la vejiga o riñones (en ocasiones con obstrucción renal y sirven como focos para recidivas). Morganella también se aísla muchas veces de infecciones por mordedura de serpiente.

Otros síndromes infecciosos menos frecuentes incluyen infecciones del sitio quirúrgico, tejidos blandos (en especial de úlceras por decúbito o diabéticas), sitios con quemaduras, neumonía (en particular vinculada con ventilador), dispositivo intravascular e intraabdominal. Raras veces ocurren también infecciones extraintestinales descritas para los GNB. La bacteriemia es infrecuente; cualquier sitio infectado puede servir como fuente, pero las vías urinarias representan la mayoría de los casos, las siguientes fuentes en frecuencia son los sitios quirúrgicos, tejidos blandos, hígado y vías biliares.

DIAGNÓSTICO

M. morganii y Providencia son fáciles de aislar e identificar. Casi todos los aislados son negativos para lactosa y positivos para indol.

TRATAMIENTO

E. tarda es el único miembro del género Edwardsiella que se vincula con enfermedad humana. Esta bacteria se encuentra sobre todo en ambientes de agua dulce y marinos, y en las especies animales acuáticas relacionadas. El contagio humano ocurre durante la interacción con estos reservorios y la ingestión de animales acuáticos poco cocidos. La infección por E. tarda es rara en Estados Unidos, donde la adquisición ocurre en especial en la costa del Golfo de México; los casos publicados recientes provienen sobre todo de Asia. Este patógeno produce manifestaciones clínicas similares a las de Salmonella (como patógeno intestinal, cap. 160), Vibrio vulnificus (como patógeno extraintestinal, cap. 163) y Aeromonas hydrophila (como patógeno intestinal y extraintestinal, cap. 153).

SÍNDROMES INFECCIOSOS

La gastroenteritis es el principal síndrome infeccioso (50-80% de las infecciones). La manifestación más frecuente es la diarrea acuosa autolimitada, pero también produce colitis grave. La infección extraintestinal más frecuente es la de heridas por inoculación directa, a menudo relacionada con lesiones en agua dulce, marina o causadas por serpientes. Otros síndromes infecciosos se deben a la invasión del tubo digestivo y la bacteriemia subsiguiente. La mayoría de los hospedadores afectados tiene enfermedades concomitantes (p. ej., trastorno hepatobiliar, sobrecarga de hierro, cáncer o diabetes mellitus). Un síndrome con bacteriemia primaria, a veces complicado con meningitis, conlleva una mortalidad por casos del 40%. También produce abscesos viscerales (sobre todo hepático) e intraperitoneales. Se han descrito casos de endocarditis y empiema.

DIAGNÓSTICO

Aunque E. tarda puede aislarse e identificarse con facilidad, la mayoría de los laboratorios no busca esta bacteria de manera habitual en muestras fecales. Un rasgo bioquímico característico es la producción de sulfuro de hidrógeno.

TRATAMIENTO

En ocasiones se aíslan bacterias de las especies de Hafnia, Kluyvera, Cedecea, Pantoea, Ewingella, Leclercia, Raoultella, y Photorhabdus en diversas muestras clínicas, como sangre, esputo, orina, líquido cefalorraquídeo, líquido articular, bilis y muestras de heridas. Estas bacterias son raras y casi siempre producen infección en hospedadores comprometidos, en caso de un procedimiento invasivo o en presencia de un cuerpo extraño. Las cefalosporinasas de Kluyvera se han considerado como antecesoras de las ESBL CTX-M. Kluyvera y Raoultella pueden producir carbapenemasas.