bacilos gram negativos

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BACILOS GRAM NEGATIVOS

DRA. WILMA BASUALDOPEDIATRA- INFECTÓLOGA

ASUNCIÓN- PARAGUAY

Tópicos de la presentación

Agentes de importancia clínicaRol patógenoFactores de riesgo de infecciónPresentación clínicaDiagnóstico microbiológicoEstudio de susceptibilidad a antimicrobianos

Bacilos Gram negativos-Generalidades

La familia Enterobacteriaceae constituye un grupogrande y heterogéneo de bacterias Gram negativasimportantes desde los puntos de vista médico ycientífico

Escherichia coli, es el gérmen infectante másprevalente de esta familia

Son bacilos o cocobacilos Gram negativos, oxidasanegativo, no formadoras de esporas, que crecentanto en presencia o ausencia de oxígeno(anaerobios facultativos)

Epidemiología de la familia Enterobactericeae

Están ampliamente distribuidos en el suelo y en las plantas

Son colonizadores habituales del tracto intestinal de loshumanos y animales

Representan una causa importante de infecciones en otrossitios, como aparato genitourinario

En pacientes hospitalizados o inmunocomprometidos, enpacientes que reciben tratamiento antibiótico, hay colonizaciónpor bacilos Gram negativos, Enterobacteriaceae


Estas bacterias producen neumonía, septicemia,meningitis o formación de abscesos

Las enterobacterias representan el 80 % de lasbacterias Gram negativas, aisladas en unlaboratorio clínico


En estudios de brotes nosomiales, se handemostrado la gran utilidad de:• Caracterización fenotípica• Estudio del perfil plásmidial• Análisis cromosómico (polimorfismos de longitud de

estado de restricción y electroforesis enzimáticamultilocular)

• Reacción en cadena de la polimerasa (PCR)

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Bacilos Gram negativos asociados ainfecciones intrahospitalarias

Bacterias enteropatógenas:• Shigella sp., Salmonella sp., E.coli diarreogénicos,

Campylobacter sp.

Otras Enterobacterias:• Proteus sp., Klebsiella sp., E.coli, Enterobacter sp.

Bacilo Gram negativo no fermentador:• Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter sp., S.

maltophilia, B. cepacea

Estructura bacteriana

Universidad Nacional del Nordeste, Argentina:http://www.biologia.edu.ar/bacterias/figbac/fig2_6.gif

Factores de virulencia de bacilos Gramnegativos

source

Patógenesis- Factores de virulencia

Biofilms: polímero extracelular, que protege alas colonias bacterianas de la acción de losantibióticos, del aclaramiento del sistemainmunológico, y erradicación bacteriana y a lavez hace que se adhiera a los dispositivosmédicos (catéteres)

Implica el 60 % de las infecciones persistentes,crónicas

Enteropatógenos bacterianos

Entre los diversos agentes que pueden causar infeccionesgastrointestinales agudas en pacientes y trabajadores desalud se encuentran:• Salmonella sp.• Shigella sp.• Escherichia coli• Campylobacter• Yersinia enterocolítica• Vibrio cholerae• V.parahaemolyticus

Enteropatógenos bacterianos:aspectos confirmados

La enfermedad producida por alimentos reportada con mayor frecuencia esla salmonelosis

El 92 % de todos los casos se debe al consumo de huevos crudos oparcialmente cocidos. Fuentes de infección son también las aves, la carne, elcerdo

La contaminación de los alimentos puede ocurrir a través de quienes lomanejan, ya sea durante el procesamiento por contacto con productosanimales/excrementos o durante su preparació n

Los portadores crónicos de Salmonella constituyen un riesgo especial detransmisión de la infección

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En países en vías de desarrollo las especies no-tifoideas de Salmonella son patógenos nosocomialescada vez más importantes

La mayoría de estas especies de Salmonella sonresistentes a múltiples antibióticos. La diseminaciónde estas cepas resistentes ocurre de persona a persona


La shigelosis es una de las causas más comunes degastroenteritis. La transmisión se debe al lavado inapropiado delas manos y a las debilidades sanitarias inadecuadas y seproduce a través de alimentos como sopas, ensaladas, etc.

En los últimos 10 años, Campylobacter ha surgido como causade gastroenteritis bacteriana, en países en desarrollo limitada aniños pequeños. La transmisión a través de alimentos, leche oagua contaminados. Brotes en salas neonatales, siendo labañera o incubadora no desinfectada las causas de estos brotes

Enteropatógenos bacterianos:práctica sugerida

o La mayoría de los patógenos bacterianos es transmitida por contacto directo(oro-fecal)

o La medida más importante para prevenir la transmisió n es la práctica efectivadel lavado de manos

o Abastecimiento seguro de agua y disposición sanitaria de materiales concontaminación fecal

o Cocció n a fondo de los alimentoso Segregación de las personas enfermaso El personal de servicio de alimentos debe tener sumo cuidado respecto a su

higiene personal, hábitos de trabajo y de su saludo Todo personal de salud y de manejo de alimentos con una enfermedad

diarreica aguda debe dejar de trabajar hasta que el episodio se haya resuelto

Enteropatógenos bacterianos:práctica sugerida

o No se deben usar antibióticos de rutina para prevenir la transmisió n. Cuandose usan antibióticos para el tratamiento de pacientes se les debe administrar ladosis correcta durante el tiempo apropiado

o Se deben caracterizar adecuadamente todas las bacterias entéricas aisladas deinfecciones nosocomiales

o El microbió logo clínico debe ser responsable de la identificación de todos losaislados de infecciones nosocomiales y trabajar efectivamente con los demásmiembros del comité de control de infecciones para identificar y controlar losbrotes de infección

Otras Enterobacteriáceas

Son patógenos nosocomiales importantes:E.coli, Proteus, Klebsiella, Enterobacter

Son patógenos del tracto urinario, del áreaquirúrgica y de neumonía

Otras Enterobacteriáceas:Aspectos confirmados La colonización por Enterobacteriáceas del tracto

gastrointestinal y/o de la orofaringe de pacienteshospitalizados aumenta el riesgo de infeccionesnosocomiales

Los mecanismos de transmisión de Enterobacteriáceas enel medio hospitalario incluyen la diseminación de personaa persona (a través de las manos de los trabajadores de lasalud) y en menor grado, la contaminación del medio yespecialmente de las superficies húmedas

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Otras Enterobacteriáceas:Aspectos confirmados El surgimiento de Enterobacteriáceas multiresistentes que

contiene cefalosporinasas y beta-lactamasas de amplioespectro está convirtiéndose en un problema mundial

El simple lavado de manos con agua y jabón remueve casitodo los bacilos Gram negativos transitorios en 10segundos

Presentación clínica

Infecciones urinarias Infecciones respiratorias Meningitis neonatal Infecciones quirúrgicas Bacteriemia y otras infecciones

Mecanismos de Resistencia en BacteriasGram Negativas

Alteració n del sitio blanco• Aminoglicósidos• B lactámicos• Quinolonas

Prevención del acceso de la droga al sitio de acció n• Disminución de la permeabilidad: B lactámicos, carbapenem

Adquisición de mecanismo de eflujo: Quinolonas

Inactivación de droga• Betalactamasas (cromosomal, plasmidial)• Enzimas inactivantes de aminoglicósidos

Vía metabó lica alterna

Prevención de la transmisión Lavado de manos

Identificación y eliminación de fuentes ambientales

En cepas multi-resistentes:Todas las anteriores

Más

Aislamiento de pacientes colonizados o infectadosPrecauciones de contacto: batas, guantes, equipo exclusivo o de uso

clínico

Bacilos Gram negativos no fermentadores

Tópicos de la presentación

Agentes de importancia cl ínica

Rol patógeno

Factores de riesgo de infección


Diagnóstico microbiológico

Estudio de susceptibilidad a antimicrobianos

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Bacilos Gram negativos no fermentadores-Definición:

Características microbiológicaso Bacilos Gram negativoso No fermentador de glucosao No fastidiosos

Características epidemiológicaso Amplia distribución en ambienteo Patógenos oportunistas

Factores de riesgo de infección por BacilosGram negativos no fermentadores en ambiente

hospitalarioTerapia antimicrobiana previa

• Quinolonas• Cefalosporinas• Carbapenemicos• Aminoglicósidos

Instalación de CVCTerapia inmunosupresoraNeutropeniaEstadía en UCIVentilación mecánica o TETEnfermedades de base, neoplasia, terapia con esteroidesContacto con pacientes con infección

Factores que determinan el comportamiento deun microorganismo como patógeno oportunista

Distribución ubicuaRequerimientos nutricionales y metabólicosmodificablesCapacidad de adaptación a diferentes ambientesRelativa resistencia a antimicrobianos

Especies de Acinetobacter El género Acinetobacter se asocia con una larga

historia taxonómica

Los estudios de hibridación DNA-DNA permitieronidentificar como mínimo 19 cepas (especiesgenómicas o “genoespecies”) diferentes deAcinetobacter

Siete de las cepas numeradas recibieron un nombrede especie

Nomenclatura Cronológica Antes de 1986Acinetobacter calcoaceticus var.

anitratus (1968)Achromobacter haemolyticus

var.glucocydolytica (1963)Acinetobacter Iwolffi (1957)Achromobacter Iwolffi (1953)Moraxella Iwolffi (1940)Mima polimorfa (1939)Alcaligenes haemolysis (1937)

1986-época actualAcinetobacter calcoaceticus ( especie

genómica 1)A. baumannii (especie geonómica 2)

A. haemolyticus (especie genómica 4)A. junii (especie genómica 5)

A.johnsonii (especie genómica 7)A.Iwoffi (especie genómica 8)A.radioresistens (especie genómica 12)

Especies Acinetobacter innominadas(> 14 otras especies gen ómicas)

Especies de Acinetobacter

Los microorganismos del género Acinetobacter presentanuna configuración baciliforme durante el crecimientorápido y cocobacilar durante la fase estacionaria

Son microorganismos Gram negativos capsulados,inmóviles y aerobios, con tendencia a retener el violeta decristal, lo que puede conducir a una identificación erróneacomo cocos Gram positivos

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Acinetobacter baumannii

Bacilos Gram negativos no fermentadores Amplia distribución en la naturaleza Flora comensal de la piel Comportamiento oportunista Agente de infección nosocomial Adquiere con facilidad resistencia a antimicrobianos

Acinetobacter baumanniiEpidemiología hospitalaria

• Huésped susceptible:o Enfermedad de baseo Procedimientos invasivos vía aérea, urinaria, cirugíao Hospitalización prolongadao Terapia antimicrobiana

• Reservorio animado:o Paciente infectado o colonizadoo Personal portador (piel, intestino)

• Reservorio inanimado: Reservorio húmedo, ambiente, alimento

• Vía de transmisión: Contacto directo, indirecto

Factores de riesgo asociados con infecciónpor Acinetobacter en la comunidad

o Alcoholismo

o Tabaquismo

o Enfermedad pulmonar crónica

o Diabetesmellitus

o Clima Tropical

Factores de riesgo asociados con infecciónnosocomial por Acinetobacter

o Estadía hospitalariao Cirugía

o Presencia de heridao Uso previo de antibióticos de amplio espectro

o Colonización fecal con Acinetobacter

o Nutrición parenteralo Presencia de catéter intravenoso o ureteral permanente

o Admisión de una unidad de quemados o un UCI

o Asistencia mecánica respiratoria

Acinetobacter baumanniiPresentación clínica

Neumonía asociada a ventilación mecánica Bacteremia secundaria a foco pulmonar Infección herida operatoria ITU asociada a procedimientos invasivos Terapia de acuerdo a estudios de sensibilidad

Patogenia: La escasa cantidad de factores de virulencia determina que estas

bacterias sean con exclusividad microorganismos oportunistas

La pared celular de Acinetobacter contiene lipopolisacárido, pero sedesconoce el potencial endotoxigénico de este lipopolisacárido en elser humano

Otras caracter ísticas que favorece la sobrevivencia de Acinetobacter:producción de bacteriocina, presencia de cápsula, viabilidadprolongada de las bacterias en medio seco

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Patogenia:

En resumen, en personas con mecanismos de defensa delhuésped normales, los microorganismos Acinetobacterdesempeñan un papel muy limitado en el desarrollo deinfección humana

Manifestaciones clínicas: El Acinetobacter puede provocar infecciones purulentas en casi cualquier

ó rgano del cuerpo:Tracto respiratorio: neumonia asociadas a respirador; mortalidad >70%Bacteriemia: mortalidad del 17-46%Tracto genitourinarioInfección intracraneana: relacionadas a intervención neuroquirú rgicaTejidos blandos: celulitis asociada a catéter venoso permanente, heridas

traumáticas, infecciones polimicrobianas, fascitis necrotizante, asociadas aS.pyogenesOtras localizaciones: conjuntivitis, endoftalmitis, ulcera corneana, por

exposici ón a lentes de contacto contaminados, perforació n corneana,endocarditis de válvulas nativas, pró tesis valvulares, osteomielitis, artritisséptica, abscesos hepáticos y pancreáticos

Acinetobacter baumanniiMedidas de prevención

Precauciones estándares para manejo de todo pacientehospitalizado

Normar indicación y mantención de procedimientosinvasivos

Racionalizar uso de antimicrobianos Solo frente a brote no controlado o cepa multiR:Instaurar aislamiento de contactoManejo de cohorteEstudio de reservorio ambiental o portación en el personal de

salud

Tratamiento:

El tratamiento debe ser individualizado, sin perder devista los principios de resistencia bacterianaLa resistencia se atribuyó a plásmidos, transposones ycromosomasSe ha reportado brotes de cepas de Acinetobacterresistentes al imipenem

AcinetobacterMecanismos de resistencia :

Producción de enzimas que tienen facultad de alterarlos aminoglicósidos y betalactamasas de amplioespectro

Alteraciones cualitativas y cuantitativas de las porinasde membrana externa y alteración de las proteínasfijadoras de penicilinas

La documentación de un brote epidémico nosocomialprovocado por cepas de Acinetobacter resistentes amúltiples antibióticos requiere:

• Revisión del protocolo para el control de infección :lavado de manos, aislamiento de pacientes,mantenimiento de equipos respiratorio, higiene engeneral, así como prescripción antimicrobiana

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Pseudomonas aeruginosa• Bacilo Gram negativo• Aeróbico

• Móvil (flagelo polar único)• Generalmente oxidasa (+)• Nutricionalmente versátiles• En general producen piocina

Epidemiologíao Distribución amplia en la naturaleza (Suelo, Agua, Plantas, Animales,

Humanos)

o Predilección por ambientes hú medos

o Ocasionalmente coloniza a humano sano (Piel, Conducto auditivo externo,Tracto respiratorio superior, Intestino grueso)

o Portació n en humanos (Infrecuente en individuo sano)

o Factores predisponentes para la portación : Enfermedad de base debilitante,Compromiso sistema inmune, Procedimientos invasivos, Terapiaantimicrobiana previa, Antecedente de estadía hospitalaria

o En pacientes de riesgo la colonización en general precede a la infecció n

Factores de virulencia de Pseudomonas aeruginosa

Defensa contra acció n bactericida de sueroCápsula

BiofilmLPS

ProteasasDefensa contra sistema inmune

Cápsula

BiofilmLPS

ProteasasCaracterí sticas genéticas

Intercambio genético (transducción y conjugaci ón)Resistencia natural a ciertos antimicrobianos

Resistencia a antimicrobianos de origen plasmidial

Características ecológicasAdaptación a requerimientos nutricionales mínimos

Diversidad metabó licaAmplia distribució n en una variedad de habitat

InvasinasElastasa

Proteasa alcalinaHemolisinas (phospholipase y lecithinase)

Cytotoxina ( leukocidina)Siderophoros

Pyocyanina(pigmento difusible)

Movilidad y quimiotaxisFlagelo

ToxinasExoenzime S

Exotoxina ALipopolysacarido

Estructuras de superficie antifagocí tica

CápsulaBiofilm

LPS

Adhesinas

Fimbrias (N-methyl-phenylalanine pili)Cá psula de polisacárido ( glycocalyx)

Biofilm (alginate slime)

Secuencia de eventos en infección porPseudomonas aeruginosa

Adherencia y colonización de superficie cutánea o mucosaInvasión local y daño a tejidos

Infección localizada Diseminación Extensión de la infección a los tejidos vecinos- Invasión del torrente sanguíneo- Diseminación hemat ógena- Síndrome de respuesta inflamatoria sistémica- Disfunción multiorgánica- Muerte

Bases de la patogenia en infección porP.aeruginosa

o Patogenia de la infección es variableo Diversidad de presentaciones cl ínicaso Múltiples factores de virulencia

o Rara vez causa enfermedad en el huésped sano

o Expresión de sus factores de virulencia frente a ruptura de barrera cutánea y/omucosa(quemado, trauma, cirugía, procedimientos invasivos de vías aéreas, urinaria)

o Compromiso del sistema inmune (neutropenia derivada de terapia inmunosupresora,infección por VIH, edad extrema, fibrosis quí stica, neoplasia)

o Alteración de la flora comensal derivada de terapia antimicrobiana

o Exposición a un ambiente contaminado (reservorio hospitalario)

Infección nosocomial por P.aeruginosa

Reservorios hospitalarios asociados a infección:• Equipos respiratorios• Soluciones de limpieza ambiental• Desinfectantes• Lavamanos• Vegetales• Flores• Endoscopios• Estanques de fisioterapia

La mayoría de los reservorios son húmedosLa transmisión vía manos del personal o por fomitesPresentación principalmente endémica, ocasionalmente brotes

Estudio epidemiológico:• Serotipificació n (diferencia en la estructura de LPS)• Secuenciación de ácidos nucleicos

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Stenotrophomonas maltophilia


BacteriemiaInfección tracto urinarioInfección tracto respiratorio

Reservorios hospitalarios de S.maltophilia Material de toma de muestra Monitores de presión central o arterial Lentes de contacto Destiladores de agua Máquinas de diálisis Soluciones desinfectantes Manos del personal de salud Estanques de fisioterapia Equipos de terapia respiratoria Humidificadores de oxígeno Circuitos de ventiladores

Miles et al. Clin Microbiol Rev 1998; 11: 57-80

Burkholderia cepaciaEpidemiología

Reservorio- Suelo- Agua servida- Plantas

Vía de transmisión contacto directo o indirectoFactor de riesgo

- Fibrosis quística- Enfermedad pulmonar crónica

Presentación clínica- Infección pulmonar en pacientes con fibrosis quística (valor

pronó stico)

Diagnóstico de laboratorio de BGN nofermentador

A. Sistemas de identificación

• Convencional• Automatizados

B. Estudio de susceptibilidad

• Métodos recomendados• Selección de drogas a evaluar

Stenotrophomonas maltophilia

Resistencia innata• Cefalosporinasas cromosomales: carbapenems

Resistencia adquirida• Cefalosporinas• Aminoglicósidos• Cotrimoxazol

Mecanismos de resistencia bacteriana

1. Producción de β-Lactamasas, que inactivan el anilloβ-lactámico mediante hidrólisis

2. Reducción de la afinidad de las proteinas de unión alas penicilinas (Gram positivos y negativos)

3. Alteración en la permeabilidad de la membranaexterna (Gram negativos)

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Mecanismo de resistencia bacteriana

Tetraciclina, eritromicina, flujo hacía el exterioractivo

Transporte activo desde lacélula bacteriana

Aminoglucósidos y bacterias Gram (- ); flujo hací ael inteior disminuido

Fuerza motora protónicadisminuida

Bacteria Gram(- ); flujo hací a el interiordisminuido

Alteraciones en las proteinas dela membrana externa (porinas)

Transporte alterado delantibiótico

Sulfametoxazol, trimetoprimaEnzimas bacterianas alteradas

QuinolonasAlteraciones de la DNA girasa

Tetraciclinas, eritromicina, aminoglucósidosAlteraciones ribosómicas

Proteínas fijadoras de penicilina alteradas enbacterias Gram(- ) y (+)

BetalactámicosReceptores alterados

Enzimas modificadoras de aminoglucósidos deGram (- )y(+)

Aminoglucósidos

Β-lactamasas:penicilinasas, cefalosporinasas ,carbapenemasas

BetalactámicosInactivación enzimática

EjemplosGrupo antibióticoMecanismo

¿Qué son las β-Lactamasas?

Son enzimas, que inactivan el anillo β-lactámico , mediante hidrólisis

Betalactamasas en Gram positivos

KONEMAN, E, W y otros (1992). Diagnóstico Microbiológico. Traducido por EDITORIAL MÉDICA PANAMERICANA S.A. Ed.EDITORIAL M ÉDICA PANAMERICANA S.A. Bs. As. ed. tercera. Biblioteca fai.

Betalactamasas en Gram negativos

KONEMAN, E, W y otros (1992). Diagnóstico Microbiológico. Traducido por EDITORIAL MÉDICA PANAMERICANA S.A.Ed. EDITORIAL MÉDICA PANAMERICANA S.A. Bs. As. ed. tercera. Biblioteca fai.

Características de las β-Lactamasas de espectroampliado más frecuentes mediadas por plásmidos

Son enzimas mediadas por plásmidos; Cefalosporinasas clase A Se han identificado en K. pneumoniae, E.coli, Proteus, Salmonella Descritas por primera vez en Alemania y Francia Todas las enzimas son activas contra cefalotina Imipenem y cefoxitina no son hidrolizados La actividad comparada contra cefotaxima y ceftazidima varía con la

enzima Algunas enzimas son activas contra aztreonam La resistencia no puede detectarse por las pruebas de sensibilid ad

estándares Demostración de la inhibición de la actividad de inhibidores de β-

Lactamasas

β-Lactamasas de espectro extendido La aparición de microorganismos productores de β-lactámasas de

espectro extendido (BLEE), capaces de inactivar potentescefalosporinas, ha generado gran preucupació n debido a lasimplicancias clínicas y terapeúticas

Son transmitidas por plásmidos; se transmite con facilidad de unabacteria a otra

La diseminación de la resistencia a las cefalosporinas de tercerageneración y monobactámicos limita aún má s el uso de losantimicrobianos disponibles, estimula el uso de antibióticos más costosoy de mayor espectro

Estas cepas resistentes pueden no ser detectadas mediante losprocedimientos microbiológicos de rutina y generar por tanto fallasterapeúticas frecuentes y en ocasiones fatales

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Implicancias clImplicancias clíínicas de las BLEEnicas de las BLEEo Medidas complementarias:

o Detección de BLEE en laboratorios

o Medidas estrictas de control de infección nosocomial(aislamiento, cohortes, información status de pte trasladadode un hospital a otro, educación del personal, etc) Gracias

bacilos gram negativos

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