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Microbiología IM. Paz-2013

FAMILIAEnterobacteriaceae

Enterobacteriaceae Son el grupo más frecuentemente

cultivado en el laboratorio clínico junto con los cocos piógenos.

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Enterobacteriaceae más de 50 diferentes géneros (20-25 especies

de importancia clínica) Escherichia Shigella Edwardsiella Salmonella Citrobacter Klebsiella Enterobacter Hafnia Serratia

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Enterobacteriaceae Proteus Providencia Morganella Yersinia Erwinia Pectinobacterium

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Enterobacteriaceae Morfología y características generales

Bacilos Gram-negativo No esporo-formadores Catalasa-positiva Oxidasa-negativa Fermentan glucosa y pueden o no producir

gas en el proceso (aerogénicos vs anaerogénicos)

Reducen los nitratos a nitritos

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Bacilos Gram (-)

ANTÍGENOS DE LAS ENTEROBACTERIAS

Cada especie presenta características antigénicas distintas, lo cual permite diferenciarlas mediante pruebas con antisueros específicas (SEROLOGÍA)

Antígeno O = SomáticoAntígeno H = FlagelarAntígeno K = Cápsula

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Enterobacteriaceae Anaerobios facultativos Algunos móviles:

• Flagelos peritricos Muchos son habitantes normales del tracto

intestinal del hombre (y de otros animales) Patógenos

• Entéricos• Urinarios• Respiratorios• Relacionados con enf. Reumática

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– septicemia – neumonía – meningitis– Infecciones del tracto

urinario • Citrobacter • Enterobacter• Escherichia• Hafnia• Morganella• Providencia• Serratia

Enfermedades Oportunistas

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Enterobacteriaceae Enfermedades gastrointestinales– Escherichia coli – Salmonella– Shigella – Yersinia enterocolitica

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• Antígeno de histocompatibilidad (HLA) B27

– Enterobacteriaceae* Salmonella* Shigella* Yersinia

– No-Enterobacteriaceae* Campylobacter* Chlamydia

Enfermedades asociadas al Síndrome de Reiter

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• Adquiridas en la comunidad• Personas sanas

– Klebsiella pneumoniae * enfermedad respiratoria* prominente cápsula

–Infección urinaria– contaminación fecal* E. coli* Proteus

– ureasa (degrada la urea)– orina alcalina

Enterobacteriaceae

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Enterobacteriaceae: cultivo Crecen bien en distintos medios de cultivo

selectivos y diferenciales. La mayoría de medios selectivos tienen sales

biliares y colorantes que inhiben el crecimiento de Gram positivos y pueden suprimir el crecimiento de especies no patógenas de la familia de Enterobacteriaceae.

Muchos son diferenciales en base a la fermentación de lactosa y/o producción de H2S.

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Enterobacteriaceae En agar sangre todas producen colonias

similares, relativamente grandes y grisáceas. Pueden ser o no hemolíticas.

Los tres medios más útiles para identificar potenciales patógenos son: agar TSI, LIA, y urea o agar fenilalanina.

La estructura antigénica es usada para diferenciar a organismos dentro de un género o especie. Tres son los más importantes.

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Crecimiento en MacConkey

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Reacciones en TSI

TSI = TRIPLE AZUCAR Y HIERRO

Fermentación de la glucosa, sacarosa y lactosa

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Kligler: posibles resultados

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Reacciones en LIADescarboxilación o desaminación de la lisina

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Reacciones en LIA

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Prueba de Indol (SIM)

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Prueba de Ureasa

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Prueba de Citrato

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Prueba de movilidad, indol y descarboxilación de la ornitina (MIO)

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Enterobacteriaceae Antígenos somáticos O

• Parte polisacárida termoestable del LPS. • La variación de colonias lisas a rugosas se

acompaña de una pérdida progresiva del Ag O. Antígenos flagelares H

• Son termolábiles Antígenos de la envoltura o cápsula K

• Recubre al O y puede bloquear la aglutinación con antisueros O específicos.

• Ebullición por 15 minutos destruye a K y desenmascara los antígenos O.

• El Ag K es llamado Vi (virulencia) en Salmonella.

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Estructura antigénica de las Enterobacteriaceae

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Aglutinación

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Enterobacteriaceae Escherichia coli

Habitante normal del tracto G.I. Algunas cepas causan diversas formas

de gastroenteritis. Es causa principal de infección urinaria

y meningitis neonatal y septicemia. Puede presentar cápsula. Bioquímica

• La mayoría es móvil.

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Infección urinaria ascendente

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Escherichia coli• Puede ser hemolítica en Agar Sangre

Especialmente en cepas patogénicas\• Pruebas clave para la cepa normal:

TSI es A/A + gas LIA K/K Urea – Indol + Citrato – Movilidad +

• Hay un biotipo que es anaerogénico, lactosa (-) e inmóvil.

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Escherichia coli

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TSI

E. coli

A/A

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E. coli ETECFactores de Virulencia

Toxinas• Enterotoxinas• PRODUCIDAS POR CEPAS

ENTEROTOXIGENICAS DE E. coli (ETEC). • Causa movimiento de agua y iones de los

tejidos al intestino resultando en diarrea acuosa.• Tipos de enterotoxina:

LT – termo lábil ST – termo estable

• Diarrea del viajero• Parecida al cólera (más leve)

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Toxinas de E. coli LT – Toxina termolábil

• se une a gangliósidos Gm1 sobre las células epitelialesdel intestino delgado donde se estimula la adenilato ciclasa para aumentar la producción de cAMP.

• El cAMP aumentado altera la actividad de los transportadores de sodio y cloro, produciendo un desbalance que resulta en transporte de fluido hacia el intestino.

ST – Toxina termo estable • se une a receptores que estimulan la producción de

cGMP con los mismos resultados que la LT. Ambas enterotoxinas están compuestas por cinco

subunidades beta (para unirse) y una subunidad alfa (que tiene la actividad enzimática tóxica).

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E. coli enterotoxigénica LT

• Parecida a la colerigénica Adenil ciclasa activada AMP cíclico secreción agua/iones

ST Guanilato ciclasa activada cGMP Captación de agua/iones

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Actividad de LT vs ST

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• Disentería- Parecida a la shigelosis

E. coli enteroinvasiva (EIEC )

Lumen intestinal

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• E. coli ENTEROPATOGENA• Muy parecida a Shigella

– Genéticamente muy similares

– Patogenia muy parecida

Escherichia coli (EPEC)

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EPEC Destrucción de los microvellos de la superficie

• fiebre• diarrea• vómitos • náusea • heces sin sangre

Lumen intestinal

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EPEC

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E. coli enterohemorrágica (EHEC)• O157:H7

Micrografía electrónicade transmisión

Flagella

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Transmisión alimentos contaminados

(carne y vegetales) Hemorrágica

Diarrea sanguinolenta y copiosa Pocos leucocitos Afebril

Síndrome hemolítico urémico Anemia hemolítica Trombocitopenia (recuento bajo de plaquetas) Fallo renal

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• Toxina Vero – “shiga-like”

• Hemolisinas

E. coli Enterohemorrágica

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E. Coli EAEC Toxina parecida a la ST Enteroagregativa toxina ST-like Causa diarrea acuosa Hemolisinas de dos tipos:

• Unida a la célula• Secretada

Lisan eritrocitos y leucocitos y ayudan a inhibir la fagocitosis cuando está unida a la célula

Endotoxina

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E. coli• Adhesión

Por fimbrias y otros factores no fimbrias involucradas en la adhesión

Por lo menos 21 diferentes tipos de adhesiones.

Los anticuerpos producidos contra ellos protegen de la colonización.

• Factores de virulencia Cápsula Capacidad de capturar al hierro (enteroquelina) Proteínas externas de membrana

• Involucradas en ayudar al organismo a invadir.

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Fimbrias de E. coli

manosa

Tipo 1

galactosa – glucolípidos – glucoproteínas

P

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Varios tipos de E. coli

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BFP

EPEC

EPECEPEC

48

Resumen de las cepas de E.coli que causan gastroenteritis.

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Tratamiento de la enfermedad gastrointestinal

Reemplazo de líquidos Antibióticos

no usados usualmente a menos que sea sistémica• ej: Síndrome urémico hemolítico

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ShigellaS. flexneri, S. boydii, S. sonnei,

S. dysenteriae Causa de: disentería bacilar shigelosis

• Heces sanguinolentas• Dolor intestinal• Pus (leucocitos en heces)

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Especies de Shigella• S. dysenteriae (Grupo A)• S. flexneri (B)• S. boydii (C)• S. sonnei (D)

Bioquímica• TSI K/A sin gas• LIA K/A• Urea –• Movilidad ( - )• Todas fermentan manitol excepto S. dysenteriae• S. sonnei puede fermentar tardíamente la lactosa.

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Bioquímica de Shigella spp

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Shigelosis 2-3 días

Daño a la célula epitelial

Lumen intestinal

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Toxina ShigaenterotóxicacitotóxicaInhibe la síntesis de proteína

Lisando al rARN 28S

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Shigelosis Único reservorio: hombre Mayormente en niños pequeños Contacto fecal - oral

Niños a adultos Transmitida por manipuladores de

alimentos (adultos) MANOS SUCIAS

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Shigella spp Estructura Antigénica

• Distinción en grupos (A, B, C y D) basada en el antígeno O.

Factores de Virulencia• Toxina Shiga–

Producida por S. dysenteriae S. flexneri y S. sonnei la producen en pequeñas

cantidades Inhibe la síntesis proteica inactivando la subunidad

ribosomal 60S Esto juega un papel en la ulceración de la mucosa

intestinal.

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Adhesión y penetración de Shigella

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TratamientoManejo de la deshidrataciónRespuesta a antibióticos

Disminuye la duración de la enfermedad

• Sulfonamidas• Tetraciclina, Ampicilina y Cloranfenicol• Cepas resistentes están en aumento• Tests de susceptibilidad son requeridos

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Salmonella spp2000 "tipos” antigénicosGenéticamente: especie única

S. enteriticaCategoría por enfermedad

S. enteritidis muchos serotipos

S. cholerae-suis S. typhi

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Salmonelosis S. enteritidis

Infección común por salmonela Pollo y huevos. Reservorio: no humano Gastroenteritis

• nausea • vomitos • Heces sin sangre• autolimitante (2 - 5 días)

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Salmonelosis

Casos no complicados (la mayoría) Antibióticos no son útiles

lumen intestinal

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S. cholerae-suisMucho menos comúnSepticemia Esencial Tx antibiótico

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Salmonella Una especie: S. enteritica

7 subespecies: 1, 2 ,3a ,3b ,4 ,5, and 6. Subgrupo 1 causa la mayoría de

infecciones humanas Serotipos (clasificación de Kauffman-

White) Basada en antígenos O y H Antisueros clasifican grupos A, B, C1, C2, D y

E Salmonella typhi tiene antígeno Vi capsular

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Salmonella Bioquímica

TSI K/A + gas H2S:

• S. typhi produce poca cantidad (sin gas) • S. paratyphi A no produce H2S

S typhi da LIA K/K con H2S S. paratyphi A da resultados K/A Urea – Movilidad + Citrato +/- Indol -

Factores de virulencia Endotoxina Cápsula Adhesinas – tanto fimbrial como no fimbrial

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Invasión por Salmonella

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Fiebre tifoidea Diagnóstico

Hemocultivos (1a y 2a semanas) Coprocultivos y a veces urocultivos positivos después

de la segunda semana Prueba de Widal: anticuerpos contra Salmonella

typhi. 10% de los infectados se convierten en portadores a

corto plazo y un porcentaje menor es portador a largo plazo, por la persistencia de las bacterias en la vescícula o en la vejiga urinaria.

Tratamiento Terapia Antimicrobiana

Fiebre entérica• Cloranfenicol• Cepas resistentes requieren estudio de

susceptibilidad. Gastroenteritis

• Usualmente no requiere antimicrobianos• Reemplazo de líquidos y electrolitos

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Comparación de la invasión por Salmonella vs Shigella

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Otras Enterobacteriaceae Citrobacter

TSI K/A o A/A gas + y H2S + LIA K/A H2S + Citrato + Urea usualmente + Movilidad + Patógeno oportunista Causa infección urinaria, respiratoria, de

heridas, osteomielitis, endocarditis y meningitis.

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Enterobacteriaceae Edwardsiella tarda

TSI K/A gas + y H2S + LIA K/K H2S + Urea – Citrato – Indol + Significado clínico

• Enf. GI en países tropicales y subtropicales

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Enterobacteriaceae Klebsiella

FN del tracto gastrointestinal, pero patógeno potencial en otras áreas

TSI A/A + gas LIA K/K Urea + Citrato + MR-, VP+ Movilidad - Tiene antígenos O y K

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Klebsiella Factores de virulencia

• Cápsula• Adhesinas• Quelinas

Significancia clínica• Causa neumonía (inmunocomprometidos)• Daño permanente al pulmón• Causa importante de septicemia y

meningitis nosocomial

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Enterobacter sp

FN del tracto GI TSI, LIA y urea variables Citrato + Significancia Clínica

• Infección nosocomial• Bacteremia en pacientes quemados

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Serratia sp Saprófito de vida libre TSI A/A o K/A; gas +/- (no fermenta lactosa) LIA usualmente K/K Citrato + Movilidad + Urea +/- Encontrada en infecciones del TR y GU Resistente a muchos antimicrobianos

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Enterobacteriaceae Proteus, Providencia, and Morganella

Todos parte de la FN del tracto GI (excepto Providencia).

Movilidad + Proteus: “swarming” Desaminación de la Lisina + (LIA R/A) Urea + TSI variable Indol + (solamente P. mirabilis es negativo)

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Proteus sp

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Proteus, Providencia y Morganella

Factores de virulencia• Ureasa – el amoniaco producido daña

a la célula epitelial del tracto urinario Significancia clínica

• Infecciones del TU, neumonía, septicemia, e infección de heridas

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