AO DEL CENTENARIO DE MACHU PICCHU PARA EL MUNDO

DOCENTE: Dr. Csar Torres Daz ALUMNA: Crespo Mezones Hilda Ivette .CICLO: IV-2011PIURA-PER2011UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURAFACULTAD DE MEDICINA HUMANAMecanismo, Agresin y Defensa ICLOSTRIDIUM PERFRINGENS

INTRODUCCIN

Clostridium perfringens es un bacilo grampositivo anaerobio con capacidad de formar esporas. Pertenece al gnero Clostridium, el cual est compuesto por aproximadamente 150 especies, filogenticamente heterogneas, que no representan un taxn coherente. Algunos clostridios son patgenos y causan enfermedades, principalmente por efecto de potentes toxinas extracelulares. Entre las especies patgenas ms conocidas se encuentran Clostridium botulinum, C. tetani y C. difficile. En la ltima dcada, el uso generalizado de la PCR y el secuenciamiento genmico han producido importantes avances en el aislamiento, la identificacin y la caracterizacin de distintas bacterias, incluyendo a los clostridios. Adems, la posible utilizacin de estos microorganismos como armas biolgicas en acciones de bioterrorismo ha incrementado el inters de muchos gobiernos en su estudio. Tal es el caso de algunas especies de Clostridium como C. botulinum, considerado clase A por el Centers for Disease Control de EE.UU. (CDC), y de la toxina psilon de C. perfringens tipos B y D, que es considerada clase B por el citado organismo. C. perfringens, previamente denominado Clostridium welchii, es uno de los miembros del gnero Clostridium que ha sido objeto de renovado inters en el campo cientfico por sus caractersticas biolgicas y su importancia biomdica. C. perfringens es uno de los patgenos bacterianos ms ampliamente distribuidos en el medio ambiente. Puede ser aislado de muestras de suelo y de agua y forma parte de la flora intestinal de animales y humanos. Sin embargo, C. perfringens puede en ciertas ocasiones comportarse como un patgeno oportunista. En la produccin ganadera este hecho reviste gran importancia por ser el agente causal de enfermedades como la gangrena gaseosa, la enterotoxemia del ovino y del caprino, y la disentera del cordero, entre otras . En humanos, por su parte, est asociado a enfermedades como la intoxicacin por alimentos, la enterocolitis necrotizante en nios y la enteritis necrtica o pigbel de las tribus de Papa-Nueva Guinea.

CLOSTRIDIUM PERFRINGENS

El gnero Clostridium est formado por ms de cien especies con limitada relacin gentica y propiedades bioqumicas diversas.

Comprende a bacilos grampositivos, anaerobios, esporulados. Son ubicuos pudiendo ser encontrados en el suelo y aguas residuales as como tambin en la flora intestinal de hombres y animales.

En su mayora son saprofitos, pero los patgenos pueden causar graves enfermedades como gangrena gaseosa, botulismo, ttanos, infecciones de piel y partes blandas, colitis asociada a antibiticos e intoxicaciones alimentarias.

La capacidad para provocar enfermedad esta vinculada a la posibilidad de sobrevivir en condiciones ambientales adversas mediante la formacin de esporas, crecer rpidamente y producir toxinas histolticas, enterotoxinas y neurotoxinas.

Clostridium perfringens es la especie del gnero Clostridium mas frecuentemente aislada en materiales clnicos. Es un bacilo gram positivo grande (1m de ancho por 4 m de largo, en promedio) de bordes rectos y extremos romos.

Desarrolla rpidamente en anaerobiosis, produciendo colonias grandes (1 a 3 m de dimetro) que muestran doble halo de hemlisis en las placas de agarsangre.

Sus caractersticas morfolgicas, la demostracin de presencia de esporas, el rpido desarrollo en anaerobiosis y algunas propiedades bioqumicas (lecitinasa) conforman un perfil que facilita su rpida deteccin en el laboratorio.

C. perfringens es agente etiolgico de muchas enfermedades y es la tercera causa de toxinfeccin alimentaria bacteriana despus Samonella spp y Saphylococcus aureus.

C. perfringens no presenta motilidad y forma esporas in vitro slo en medios de cultivo especiales. Crece rpidamente en medios ricos en carbohidratos en los que produce, mediante la fermentacin de stos, grandes cantidades de hidrgeno y dixido de carbono, que ayudan a mantener el ambiente anaerbico. Sin embargo, C. perfringens es relativamente aerotolerante. Ha sido, adems, la primera bacteria grampositiva de la cual fue posible obtener el mapa genmico completo. Este hecho fue facilitado por su relativa tolerancia al oxgeno, rpido crecimiento y, sobre todo, por su capacidad para ser manipulado genticamente.

Las cepas de C. perfringens pueden poseer una cpsula cuya composicin en carbohidratos vara entre aislamientos; esto permite su serotipificacin capsular. Este mtodo de clasificacin fue empleado con xito entre los aos 1950 y 1980 para investigar los brotes de intoxicacin por alimentos asociados a C. perfringens en Inglaterra. Sin embargo, la tcnica no fue tan efectiva durante la investigacin de brotes ocurridos en EE.UU. y Japn. En la actualidad, la toxinotipificacin es el mtodo ms difundido de clasificacin de C. perfringens. Este mtodo tipifica a la bacteria en cinco tipos (A, B, C, D y E) segn la produccin de las toxinas alfa, beta, psilon y iota (Tabla 1). Sin embargo, la virulencia de C. perfringens se debe no solo a estas cinco toxinas, sino tambin a un repertorio compuesto, hasta el momento, de 15 toxinas proteicas.

Dentro del resto de las toxinas no utilizadas en la clasificacin, pero importantes desde el punto de vista patolgico, se encuentra la enterotoxina de C. perfringens o CPE, responsable de diarreas en humanos y animales; la recientemente descubierta toxina NetB, relacionada con la enteritis necrtica en aves; y la toxina beta-2, aparentemente asociada a ciertos cuadros de enteritis.

Clostridium perfringens es un microorganismo con alto grado de intercambio gentico; esto le permite la transferencia de factores de virulencia y le otorga la capacidad de producir las diferentes toxinas como resultado de la prdida o la ganancia de los genes especficos. Es decir que no existen grandes diferencias entre los diferentes tipos de C. perfringens, a no ser el acarreo de ciertos genes de virulencia. Por otro lado, cierta evidencia indica que algunos de estos factores de virulencia, codificados en plsmidos, pueden ser transferidos horizontalmente. El movimiento gentico horizontal tambin est facilitado por transposones. En definitiva, la universalidad de C. perfringens sumada a la independencia de los factores de virulencia denota el potencial patognico de esta bacteria, especialmente si se tiene en cuenta que es parte de la microbiota del intestino.

LA ENTEROTOXINA

La enterotoxina de C. perfringens conocida como CPE segn su sigla en ingls fue purificada y caracterizada en la dcada de 1970. Desde entonces, se ha acumulado suficiente evidencia para proponer a esta toxina como causante principal de la intoxicacin por alimentos producida por C. perfringens tipo A, una de las enfermedades ms comunes relacionadas con la ingesta de comida. En Estados Unidos, la intoxicacin alimentaria por C. perfringens tipo A se encuentra entre la 2a y 3a causa de intoxicacin por alimentos en humanos. Asimismo, esta toxina se asocia con el 5- 15% de las enfermedades gastrointestinales humanas distintas de las intoxicaciones alimentarias; como por ejemplo la diarrea producida por antibiticos. Por otro lado, la enterotoxina tiene importancia en la medicina veterinaria por ser la causa de diarreas en diversas especies animales como los porcinos, los ovinos, los bovinos, los equinos, las aves y los cnidos.

Las cepas de C. perfringens que llevan el gen cpe son en su mayora del tipo A, aunque todos los toxinotipos pueden codificarla. La presencia del gen cpe es poco comn: alrededor del 5% de los aislamientos globales de C. perfringens tipo A son positivos para cpe. El gen cpe puede encontrarse tanto en el cromosoma como en un plsmido de gran tamao, y se cree que la ubicacin de este gen podra definir el tipo de enfermedad producida. Por ejemplo, las cepas de C. perfringens tipo A responsables de la intoxicacin por alimentos usualmente presentan este gen en el cromosoma, mientras que las cepas de C. perfringens tipo A causantes de diarreas asociadas a antibiticos y diarreas espordicas suelen presentarlo en un plsmido. Hasta el momento, no se han producido aislamientos de cepas que codifiquen simultneamente el gen de la enterotoxina en forma cromosmica y plasmdica. La causa de esta diferencia en las enfermedades producidas podra deberse a que las cepas de C. perfringens que codifican la enterotoxina en el cromosoma presentan una mayor resistencia a las altas temperaturas durante la coccin que las cepas de C. perfringens con el gen cpe presente en plsmidos. En este ltimo caso, la asociacin con enfermedades no relacionadas con alimentos podra deberse a la capacidad de transferencia del plsmido que contiene la secuencia codificante de la enterotoxina a diferentes cepas de C. perfringens presentes en el tracto intestinal.

La enterotoxina tiene actividad letal, citotxica y enterotxica. En el intestino delgado de diferentes mamferos produce dao morfolgico y fisiolgico, lo cual originara la diarrea observada en humanos y otras especies animales. El mecanismo de accin de esta toxina se inicia con la unin a un receptor celular proteico o a varios, que podra incluir ciertas protenas de la familia de las claudinas. Estas protenas tienen un importante papel en la formacin de la unin estrecha de las clulas epiteliales. Luego de esta unin, la enterotoxina se localiza en un complejo de protenas (~90 kDa), el cual es necesario, pero no suficiente, para ejercer toxicidad. Este pequeo complejo proteico es el precursor de un par de complejos mayores, uno de ~155 kDa y otro de ~200 kDa que incluye a la ocludina, otra protena de la unin estrecha, aparentemente removida desde esta ubicacin.

Hay evidencia que indica que la formacin del complejo de 155 kDa forma poros en la membrana celular, lo que llevara a un aumento de la permeabilidad celular con la consecuente citotoxicidad. El mecanismo de muerte celular es dependiente de la concentracin de toxina y de la concentracin de ciertos iones extracelulares, como el calcio. La evidencia existente indica que la apoptosis sera el mecanismo predominante a bajas concentraciones y la necrosis a altas concentraciones. En ambos casos la enterotoxina produce dao histopatolgico en el intestino in vivo, lo que lleva a la prdida de electrolitos y fluidos que se observa en modelos experimentales. Sin embargo, no est claro si los cambios en la unin estrecha e incluso los procesos inflamatorios producidos por la toxina tambin podran contribuir a estos cambios fisiolgicos.

Estudios recientes han demostrado que el receptor para CPE se expresa en clulas neoplsicas, razn por la cual se investiga su posible uso en el tratamiento del cncer .

A. La toxina alfa

La toxina alfa es el principal factor de virulencia de la gangrena gaseosa en humanos y animales y de la enteritis necrtica de bovinos, equinos y pollos. Todos los tipos de C. perfringens poseen los genes codificantes para esta toxina (plc); sin embargo, no todas las cepas la producen y existen grandes variaciones en las cantidades producidas. Esta toxina tiene actividad enzimtica, tanto de fosfolipasa (fosfolipasa-C o FLC) como de esfingomielinasa (SMasa) y, adems, es hemoltica y dermonecrtica.

El gen plc tiene ubicacin cromosmica y su expresin es estimulada por la disminucin de la temperatura. El significado biolgico de esto sera que en condiciones adversas, como las que imperan en el suelo o en el ambiente externo, la bacteria necesitara producir ms FLC, para degradar membranas y otros lpidos del ambiente y generar as fuentes de carbono y energa. Esto no sucedera a la temperatura corporal.

La estructura cristalizada de la toxina alfa de C. perfringens muestra que la protena madura est organizada en dos dominios, el amino terminal, que contiene la actividad FLC, y el carboxi terminal de unin que es dependiente de calcio. Los productos de la hidrlisis son grupos polares unidos a fosfatos solubles en agua y una cola unida a un esqueleto de glicerol insoluble en agua.La estructura del fosfolpido (el grupo de la cabeza polar) y el grado de insaturacin y largo de la cola tienen profunda influencia en la eficiencia con la cual stos son hidrolizados por ciertas FLC. Dependiendo de la composicin de los lpidos de la membrana celular, la toxina alfa puede ser hemoltica en presencia de calcio, como sucede en los eritrocitos humanos, de ratones y de ovejas. En cambio, esto no sucede en el caso de los eritrocitos de conejos o de caballos.

La hidrlisis de fosfolpidos de membrana resulta en la acumulacin de diacilglicerol, compuesto que puede activar vas celulares que contribuyen al efecto citotxico observado, como la va del cido araquidnico. Esta acumulacin acta como activador de la protena-kinasa C, enzima que a su vez puede activar las fosfolipasas C y D de las clulas eucariticas. Asimismo, la activacin de esta va llevara a la produccin de tromboxano A2, un potente mediador de la respuesta inflamatoria. Parecera que la toxina alfa imita la accin de la FLC intracelular en la membrana de clulas eucariotas.

C. perfringens tipo A produce enteritis necrtica en pollos. Durante mucho tiempo la evidencia acumulada hizo suponer firmemente que la toxina alfa producida por este tipo de C. perfringens era la responsable de los principales signos de la enfermedad.Sin embargo, la bsqueda de vacunas eficaces muestra que otras toxinas o factores no descubiertos an, adems de la toxina alfa, seran necesarios para proveer proteccin contra la enfermedad. Un trabajo reciente en el cual a cepas de casos clnicos de C. perfringens se les suprimio el gen de la toxina alfa, pareceria aportar evidencia concluyente de que la toxina alfa no es esencial en el desarrollo de la enteritis necrtica. Sin embargo, un trabajo posterior puso en duda el modelo animal utilizado en los experimentos de Keyburn et al., argumentando que los animales en estudio podran haber estado colonizados con cepas salvajes productoras de enteritis necrtica previo al ensayo.

La accin de la toxina alfa en el intestino de especies animales (con la excepcin de los pollos) es poco conocida, como tambin lo es su accin como factor de virulencia en casos de enterotoxemia. Existe asociacin entre la toxina alfa de C. perfringens tipo A y la abomasitis de los terneros. Tambin se considera a C. perfringens tipo A el agente causal de la enteritis necrotizante bovina; sin embargo, el papel que la toxina alfa juega en esta enfermedad de los bovinos es controvertido. La toxina alfa inoculada en asas de intestino delgado de ratas in vivo caus influjo de neutrfilos en la mucosa, con incrementos en la actividad de la N-acetilbeta- glucosaminidasa intraluminal y en la permeabilidad, lo que indica dao de la mucosa y contraccin del intestino delgado. En explantes intestinales de conejo incubados in vitro con toxina alfa se observ dao en el epitelio. En cerdos, ovinos y bovinos inyectados por va endovenosa se observ enteritis, escaso dao del epitelio intestinal, diarrea transitoria, hemlisis intravascular y dao capilar. En ovinos, la toxina alfa caus daos morfolgicos con alteracin del transporte de agua en el intestino.

Estudios recientes asocian a la toxina alfa y a cepas de C. perfringens tipo A no enterotoxignico con enfermedades humanas diferentes de la gangrena gaseosa. Entre stas se encuentran casos fatales de enteritis necrtica y el sndrome de muerte sbita del lactante. El hecho de que sean escasos los reportes de enfermedades humanas asociadas a esta toxina puede deberse, al menos en parte, a la alta degradabilidad de la toxina en el intestino, lo cual dificulta su deteccin. A esto se suma el hecho de que hasta hace poco, el mtodo ms usado para la deteccin era la seroneutralizacin en ratn. Con esta tcnica, un resultado falso negativo puede darse por insuficiente material o material no fresco.

Dado que los antisueros especficos para esta prueba no siempre estn a disposicin en el mercado y que esta toxina posee baja letalidad en ratones, el diagnstico resulta an ms dificultoso. El empleo de los ELISA de captura para la deteccin de toxinas clostridiales no siempre resuelve el problema mencionado, ya que la alta sensibilidad de estas tcnicas puede resultar en la obtencin de falsos positivos.

B. La toxina beta

La toxina beta fue originalmente purificada y parcialmente caracterizada a fines de la dcada de 1970. Trabajos posteriores determinaron que la toxina formaba poros (selectivos para cationes monovalentes) en bicapas lipdicas y en membranas de clulas sensibles, lo que aporta evidencia de que la toxina podra funcionar como una neurotoxina y producir constriccin arterial.

Uno de los principales factores de virulencia de C. perfringens tipos B y C es la toxina beta, que es muy sensible a la degradacin por tripsina. Los animales recin nacidos o con deficiencias nutricionales son usualmente los ms susceptibles de ser infectados por estos microorganismos. Segn estudios recientes, la toxina beta es el principal factor que contribuye a la letalidad de C. perfringens tipo B y C.

C. perfringens tipo B es responsable de algunas enfermedades de origen intestinal en rumiantes, principalmente ovejas, aunque tambin se han aislado cepas de este tipo de animales clnicamente sanos. En ovinos, la disentera del cordero y la enteritis hemorrgica ocurren en animales de menos de 3 semanas de vida, si bien tambin pueden observarse en animales de mayor edad. El resultado de la infeccin es una enterotoxemia acompaada de enteritis, hemorragia profusa y ulceracin del intestino delgado.

Tambin existe una asociacin del tipo B con casos de enteritis hemorrgica en cabras, vacas y potrillos. No se dispone de mucha informacin acerca de la patognesis de las infecciones causadas por el tipo B, y no se conocen los efectos individuales o sinrgicos de las toxinas alfa, beta, psilon u otras toxinas menores sobre los signos clnicos observados.

C. perfringens tipo C causa enteritis necrtica en corderos, terneros, potrillos y cerdos neonatos, aunque han sido reportados casos en perros, pollos y llamas. Los cerdos recin nacidos son comnmente ms afectados que otros animales. En los animales infectados se observa diarrea y disentera, con materia fecal sanguinolenta, y muerte. Esta bacteria tambin produce enterocolitis necrtica en humanos, una enfermedad potencialmente letal. Los primeros informes de esta enfermedad surgieron a fines de la Segunda Guerra Mundial durante un brote que afect en Alemania a personas mal nutridas. El origen de la contaminacin fue atribuido a carne de conejo enlatada. La enfermedad fue nombrada darmbrand (intestinos en llamas). En la literatura ms reciente, los casos ms reconocidos y estudiados de enteritis necrtica provienen de Papa-Nueva Guinea, donde la enfermedad es conocida como pigbel.

La ingesta de carne de cerdo obtenida en condiciones de higiene deficientes y cocida insuficientemente, consumida junto con la batata, dio origen al alto nmero de casos registrados. Esta costumbre tribal de ocasiones festivas, aportaba suficiente cantidad de bacterias con la carne y esto, sumado a los inhibidores de la tripsina aportados por la batata, evitaban la degradacin de la toxina beta en el intestino del husped. La introduccin de una vacuna basada en toxoide beta redujo significativamente la incidencia de la enfermedad en esa zona geogrfica.

Adems de estos pocos reportes relacionados con brotes, se han descrito varios casos espordicos de enteritis necrtica que afectaron principalmente a personas con problemas pancreticos o intestinales. Una dieta pobre en protenas y problemas en la motilidad intestinal pueden favorecer el desarrollo de la enfermedad. El principal sntoma es dolor abdominal, tambin pueden aparecer vmitos y diarrea sanguinolenta. Los casos ms complicados pueden desarrollar obstruccin intestinal por necrosis del intestino delgado. La muerte puede ocurrir tambin por toxemia, la que en algunos casos se produce muy rpidamente.

C. La toxina psilon

La toxina psilon es la toxina clostridial ms potente luego de las neurotoxinas tetnica y botulnica.Es producida y secretada como una prototoxina con un peso molecular de 32,7 kDa, que al sufrir un clivaje proteoltico especfico adquiere su mxima actividad biolgica (96). Esta activacin puede ser catalizada por proteasas como la tripsina, la quimotripsina y una zincmetaloproteasa producida por C. perfringens en el tracto gastrointestinal. El gen de esta toxina (etx) est codificado en un elemento extracromosmico, un plsmido de gran tamao. La toxina psilon es txica para clulas de la lnea Madin-Darby canine kidney (MDCK) y, en menor medida, para la lnea G-402 de clulas de leiomioblastoma humano. Diversos trabajos realizados con clulas MDCK muestran que la toxina psilon induce hinchazn, formacin de burbujas, fragmentacin y lisis celular.

Adems, se demostr que en las clulas MDCK la toxina psilon forma un complejo en la membrana citoplasmtica, aunque su ingreso a la clula no es necesario para ejercer toxicidad. En estas clulas, la accin citotxica se correlaciona con la formacin de un gran complejo de membrana que causa una rpida prdida de potasio con entrada de sodio y cloruro, mientras que la concentracin de calcio se incrementa; esto da como resultado una prdida de la viabilidad celular. La toxina psilon se une a microdominios de membrana resistentes a los detergentes (lipid raft) y se oligomeriza y forma un poro en membranas celulares tanto sinaptosomales como de clulas MDCK. El poro formado en la membrana celular permitira el pasaje de solutos hidroflicos de hasta una masa molecular de 1 kDa. Este canal estara constituido por una heptamerizacin de la toxina que, sugestivamente, coincide con otras toxinas citolticas como la toxina alfa de Staphylococcus aureus, la aerolisina de Aeromonas hydrophila y la toxina citoltica ClyA de Escherichia coli. La estructura cristalizada de la toxina muestra que forma un poro barril , el cual exhibe alguna similitud estructural con la aerolisina, otra toxina formadora de poro.

Una baja concentracin de toxina psilon puede detener la divisin celular sin matar inmediatamente a las clulas, y causar un descenso en su nmero y un significativo aumento de su volumen medio. La unin especfica a este tipo de clulas se debe probablemente a la presencia de un receptor, el que sera necesario para la actividad biolgica de la toxina. En forma reciente se demostr que la lnea de clulas epiteliales de tbulo colector distal de rin de ratn mpkCCDcl4 es tambin sensible a la accin de la toxina psilon. Estas clulas conservan ciertas caractersticas del transporte inico de las clulas epiteliales, por lo que han sido tiles para caracterizar los efectos de la toxina psilon en la homeostasis celular. En estas clulas, la toxina psilon se une principalmente a las membranas del lado apical de las clulas y oligomeriza sobre esta superficie, sin difundir hacia el interior de la clula. Sobre la superficie apical existen proteasas que activaran a la prototoxina psilon.

Aunque se desconoce el receptor de esta toxina, se sabe que es una protena de superficie anclada por glucosilfosfatidilinositol. La toxina psilon produjo una cada de la resistencia transepitelial y del potencial elctrico en estas clulas crecidas en monocapa. Esto estimul temporariamente la absorcin de sodio e indujo una corriente inica entrante con el consecuente aumento de la concentracin de calcio intracelular. Asimismo, la toxina ocasion una rpida prdida del ATP celular y activ a la protena quinasa activada por AMP (que sensa el estado metablico). La toxina tambin produjo permeabilizacin mitocondrial y translocacin nuclear del factor inductor de apoptosis, un efector de muerte celular independiente de caspasas. Adems, en las clulas mpkCCDcl4 la toxina psilon indujo una necrosis caracterizada por la reduccin en el tamao del ncleo, pero sin fragmentacin del ADN. Llamativamente, aunque la eliminacin de los dominios ricos en colesterol de la membrana celular evit la oligomerizacin de la toxina y redujo el influjo de sodio y calcio, no impidi la prdida del ATP celular ni la muerte celular. Estos hallazgos indican que la toxina psilon produce una rpida necrosis en estas clulas, y que la prdida de ATP interviene en el proceso de muerte celular sin estar correlacionada con la permeabilizacin de la membrana celular y la difusin inica causada por la toxina.

La principal actividad biolgica de la toxina psilon es la generacin de edema. Esta toxina es letal y dermonecrtica, aunque no es hemoltica. Se ha descrito que eleva la presin sangunea, incrementa la permeabilidad vascular e intestinal y causa dao renal y contraccin del leon en rata. Es capaz de pasar la barrera hematoenceflica y acumularse en el cerebro. Una propiedad bsica de la toxina psilon es que incrementa la permeabilidad vascular por la alteracin de las uniones estrechas entre las clulas endoteliales; esto produce dao y edema en diversos rganos, como pulmn, corazn, rin y cerebro. En el cerebro, el dao neuronal y los desrdenes neurolgicos estn asociados con los edemas perivasculares (por el aumento de la permeabilidad vascular) y con la posible interaccin con las neuronas del hipocampo, que lleva a una excesiva liberacin de glutamato.

En ovejas y ratones se observ un aumento en la absorcin de inmunoglobulinas anti-toxina diftrica cuando fueron coadministradas con la toxina psilon, lo que llev a suponer que esta toxina incrementara la permeabilidad del intestino delgado y facilitara su propia absorcin y pasaje a la circulacin general. Se ha informado que la toxina psilon altera la permeabilidad paracelular del epitelio del intestino delgado. Esto podra explicar la mayor absorcin intestinal de toxina psilon y la acumulacin de fluido en el intestino que se observ en animales de experimentacin, as como en casos clnicos. Sin embargo, no existen estudios experimentales sobre la capacidad de absorcin de la toxina en el intestino delgado y grueso de ovinos y caprinos, as como tampoco existe informacin comparativa sobre las diferencias de permeabilidad paracelular en el tracto intestinal. Tampoco se cuenta con estudios funcionales precisos acerca de la actividad de la toxina psilon sobre epitelios intestinales, y considerando que en condiciones patolgicas C. perfringens puede ser aislado de diferentes secciones del tracto intestinal, no se puede descartar que la toxina psilon tenga actividad sobre este tejido.

D. La toxina iota

La toxina iota de C. perfringens tipo E es un miembro de la familia de las toxinas binarias, como la toxina iota de C. spiroforme, la toxina CDT de C. difficile, la toxina C2 de C. botulinum y la toxina ntrax de B. anthracis. Estas toxinas binarias estn formadas por un pptido de unin (Ib) de unos 81 kDa y un pptido enzimtico (ADP-ribosiltransferasa) de 45 kDa (Ia). El primero es necesario para la internalizacin del segundo. La toxina iota requiere de la remocin proteoltica de un fragmento propeptdico, el cual permite que la unidad Ib se inserte en la membrana e interacte con la porcin Ia. Al insertarse en la membrana celular, el segmento Ib forma un poro heptamrico que permite la salida de los iones K+ y Na+, adems de la entrada de la porcin Ia a la clula. Una vez dentro de la clula, Ia ribosila la Gactina y termina por despolimerizar los filamentos de actina, con la consiguiente destruccin del citoesqueleto celular. La activacin de la toxina iota ocurre, generalmente, por efecto de las proteasas presentes en el tracto intestinal.

La toxina iota es dermonecrtica, citotxica, enterotxica e induce dao histopatolgico intestinal. Sin embargo, durante mucho tiempo se dud de su efecto patgeno; ste se confirm hace alrededor de treinta aos. En 1978, Patton et al. informaron un brote de enterotoxemia en una colonia de conejos. Los animales afectados presentaban enteritis necrtica y hemorrgica aguda. Se aisl la toxina iota del contenido intestinal de los conejos afectados; esta toxina produjo lesiones agudas en el ciego de conejos sanos inoculados, salvo en aquellos a los que se los protegi con un antisuero especfico contra la toxina. Aunque existen informes de enterotoxemia asociada a esta bacteria en otras especies, slo se la ha podido reproducir en conejos.

Estudios recientes han dado a las toxinas binarias, y en especial a la toxina iota, mayor importancia, dado que podran utilizarse como transportadoras e internalizadoras de drogas en clulas procariotas.

E. Dos nuevas toxinas

A mediados de 1980, de una cepa de tipo C se purific y caracteriz una protena txica letal (enterotxica y necrotizante) de 28 kDa, identificada inicialmente como toxina beta. En 1997, Gibert et al. aislaron una toxina de 28 kDa del contenido intestinal de un cerdo con enteritis necrotizante. Esta toxina era citotxica para clulas CHO y, adems, provocaba enteritis hemorrgica al ser inoculada en asas ligadas de cobayo. El gen de esta protena de 28 kDa fue secuenciado, y se pudo establecer que su producto no era la toxina beta, sino una protena diferente, a la que se llam beta-2 .

El gen de la toxina beta-2 puede ser encontrado en todos los tipos de C. perfringens y se halla codificado en un plsmido en la mayora de las cepas que lo contienen. Esta toxina ha sido asociada con diversas enfermedades intestinales en animales, pero tambin se ha aislado de pacientes humanos con enfermedades gastrointestinales. Aunque en los ltimos aos ha aumentado considerablemente la cantidad de publicaciones sobre la toxina beta-2 y su asociacin con enfermedades entricas, la mayora de los trabajos slo informan la presencia de bacterias con el gen codificante de la toxina, de modo que la asociacin entre la enfermedad y la toxina aparece como una cuestin netamente especulativa. En febrero de 2008, Keyburn et al. comunicaron la existencia de una nueva toxina clostridial responsable de la enteritis necrotizante en pollos: la NetB. El gen de dicha toxina fue caracterizado a partir de cepas de C. perfringens tipo A, aisladas del contenido intestinal de aves con esta enfermedad. La NetB sera una toxina de tipo formadora de poro. Estos autores reprodujeron la infeccin en aves libres de patgenos, a las que se les inocul la toxina recombinante purificada o cepas que portaban el gen de la toxina o que carecan de ste. Slo las aves que recibieron la toxina purificada o la cepa con la toxina desarrollaron enteritis necrotizante.

EPIDEMIOLOGA

La enfermedad se produce cuando el individuo ingiere alimento contaminado con un elevado nmero de organismos productores de enterotoxinas(100 millones).

Los alimentos que pueden estar contaminados son carnes vacuna, suina, pollo, salsas cocinadas y no refrigeradas.

Cuando los alimentos llegan al intestino delgado se produce la esporulacin y la liberacin de enterotoxinas.

No son comunes los brotes familiares pero si los producidos a travs de alimentos preparados comercialmente y destinados a restaurantes o instituciones.

Para confirmar la existencia de una enfermedad de este tipo es necesario recuperar el agente de la muestra clnica y del paciente. Se deben recuperar al menos 100.000 UFC de C. perfringens por gramo de alimento y 1.000.000 de microorganismos por gramo de heces en las primeras 24 horas.

Es posible detectar anticuerpos contra la enterotoxina pero ellos no tienen valor protector.

MANIFESTACIONES CLNICAS

1. Infecciones en piel y tejidos blandos:-contaminacin simple de heridas

-celulitis anaerobia (afectando a la fascia y al tejido celular subcutneo pero no al msculo)

-mionecrosis o gangrena gaseosa (dolor, edema, exudado sanguinolento, oscurecimiento de la piel, necrosis de grandes masas musculares, shock severo, fallo renal, etc.)

-miositis supurativa (afecta al msculo, no se produce mionecrosis)

-mionecrosis uterina

2. Procesos intestinales:

-toxiinfeccin alimentaria (leve, de corta duracin)

-enteritis necrotizante (es una enfermedad grave en la que se produce necrosis del intestino delgado)

3. Bacteriemias.

4. Otras infecciones (intraabdominales como peritonitis secundarias, abscesos intraabdominales e infecciones de herida tras ciruga abdominal; infecciones de vas biliares; infecciones del tracto genital femenino, principalmente abscesos tuboovricos y plvicos)

DIAGNSTICO

En gangrena gaseosa se realiza por la clnica., confirmndose posteriormente con estudios microbiolgicos.

En la toxiinfeccin alimentaria: el hallazgo de ms de 105 UFC de C. perfringens por gramo en el alimento sospechoso.

TRATAMIENTO

Toxiinfeccin alimentaria: reposicin de lquido y electrolitos.

Gangrena gaseosa: desbridamiento quirrgico, eliminacin de tejidos afectados, antimicrobianos (penicilina, clindamicina, metronidazol o imipenem), cmara de oxgeno hiperbrico.

Enteritis necrotizante: administracin de antitoxina.

PROFILAXIS

En la gangrena gaseosa: desbridamiento, drenaje y antimicrobianos.En la toxiinfeccin alimentaria: evitar contaminacin de los alimentos.

CONCLUSIONES

C. perfringens es un microorganismo que reviste suma importancia en medicina humana y veterinaria ya que, pese a ser parte de la microbiota intestinal, es potencialmente patgeno y letal, tanto para animales como para el hombre. Tanto es as que el uso de algunas de sus toxinas como potenciales armas bioterroristas ha generado cierta preocupacin en algunos pases. Sin embargo y a modo de contracara, otras de sus toxinas podran ser usadas en el tratamiento de enfermedades, como transportadoras e internalizadoras de drogas en clulas procariotas (toxina iota) o en ciertas terapias antitumorales (enterotoxina).

En el mbito de la medicina veterinaria, C. perfringens genera importantes prdidas en la produccin ganadera.

En el caso de la produccin avcola, por ejemplo, el reciente descubrimiento de una toxina (NetB), presente en cepas de C. perfringes tipo A aisladas de aves con enteritis necrtica, abre una nueva lnea de investigacin, relevante tanto para el conocimiento de la patogenia de estos microorganismos como para el desarrollo de nuevas vacunas.

Esta toxina, o tal vez otras tambin, podran estar involucradas en la enteritis necrtica por C. perfringens tipo A observada en otras especies animales. Dado el renovado inters que existe en el estudio de C. perfringens y sus toxinas, es posible que en los prximos aos tengamos un perfil ms completo de la biologa de esta bacteria como comensal y como patgeno.

Esta informacin permitir dilucidar su papel en enfermedades entricas en las que su participacin an es incierta.

BIBLIOGRAFIA

Clostridium perfringens.Disponible en la web: www.bvsops.org.uy/pdf/clostridium.pdf

Clostridium Perfringens: agente etiologico de queratitis infecciosa Disponible en la web:scielo.iics.una.py/pdf/iics/v3n1/v3n1a19.pdf

Toxinas de Clostridium perfringensDisponible en la web:www.scielo.org.ar/pdf/ram/v41n4/v41n4a10.pdf