Vibrio cholerae

Microbiología I-2013M. Paz

Cólera

Enfermedad diarreica aguda Período de incubación 6 hrs a 3 días Fuentes de infección: heces y

vómitos Vómitos sin esfuerzo Heces acuosas profusas (agua de arroz) Rápida deshidratación: puede ocurrir

muerte en 24 hr Shock hipovolémico – Acidosis metabólica

– por pérdida de fluidos- anuria 15 -20 litros de líquido son perdidos en un

día

Diarrea grave inducida por una enterotoxina secretada por V. choleraeEnteropatía enterotóxica (no-invasiva)Subunidad A de la toxina activa la adenilato ciclasa, aumentando la secreción de Cl- y disminuyendo la absorción de NaCl: movimiento neto de electrolitos y agua al lumen intestinal.

Cólera: Enf. epidémica importante

Endémica – problema localizado /condiciones sanitarias muy pobres

Epidémica – en una región geográfica/ causada por la migración de personas

Pandémica – en la mayor parte del mundo/han habido 7 pandemias

Endémica en:

India Sri Lanka Bengala Occidental Bangladesh Estados Unidos: Louisiana

(Huracán Katrina en 2005) Zimbawe (2008-2009) Haiti (2010-2013)

500-400 aC: escritos en sánscrito500 aC: Hipócrates200 dC: Galeno900 dC: Rhazes, médico islámicoEscritos en sánscrito, arabe y chino datan de más de 2,000 años

Cólera en textos antiguos

Empezó en el Ganges en CalcutaFestival Kumbh

Agua contaminada, campos con multitudes10,000 personas del ejército británico y cientos de miles de nativos murieronSe diseminó por las rutas comerciales– Iran, Baku, Astrakhan, RusiaEl invierno frío contuvo su llegada a Europa occidental

1ª pandemia: 1817-1823

Bengala, Afganistán, Asia, Moscú, Inglaterra y Estados UnidosEntró a USA por los puertos de NY y NO– diseminada por el ferrocarril y el movimiento de tropas después de la Guerra Civil

2ª pandemia: 1829-1852

Causas supernaturalesCastigo de DiosCausas astrológicas

Nociones erróneas

Nociones erróneas: miasmas

Prevenido por el consumo de alcoholPodría diseminarse por el contacto con la ropa de los pacientes

Nociones erróneas

1854: identificó a la bacteria en forma de comaLe llamó Vibrio cholerae

Filipo Pacini

Inició en BengalaInglaterra y Europa fueron afectadosDr. John Snow

Hizo mapas de los casos para encontrar la causaBombas de las calles

3era Pandemia: 1852-1859

El mapeo llevó a descubrir a Snow que la causa del brote era la bomba de Broad StreetLos afectados habían bebido de esa bombaLos desagües probablemente contaminaron el pozoLa remoción del mango de la bomba terminó con la epidemia.Escepticismo hacia Snow

Bomba de Broad Street

Reformas sanitarias masivasBrote mucho menor en 1866

Resultados

De Egipto a Europa por peregrinos a la MecaImportada a NY en barcoÚltima vez cólera en InglaterraTercera y Cuarta Conferencia Sanitaria Internacional (París y Viena)

Regulaciones sanitarias internacionalesComisión sanitaria internacional– precursor de PAHO (OPS)

4a Pandemia: 1863-1879

Empezó en India, diseminándose a este y oeste1883 - Robert Koch cultivó a V. cholerae Buena sanitización – no afectó mucho a EuropaDiagnóstico y cuarentena – mantuvo libre a Estados Unidos

5a Pandemia: 1881-1896

Toda AsiaNo afectó Europa ni Estados Unidos

6a Pandemia: 1899-1923

1959: Se descubre la enterotoxina del cólera en Calcuta

El bacilo del cólera no es peligroso – es la toxina la que induce la excreción de fluido e inhibe el transporte de sodioTratamiento por rehidratación (oral o i.v.)Líquido y electrolitos

Cómo medir la pérdida rápida de fluidos

Descubrimientos

Causada por cepa El Tor Desde las Islas del Pacífico a Asia, Bangladesh, India, USSR, Irán e Irak1970: reemergió en Africa después de 100 años1991: Latino América (4,000 muertos de 500,000 casos en dos años)1993: serogrupo O139 (“Bengala”) – puede ser el inicio de la 8ª pandemia

7a Pandemia: 1961-presente

Recientes epidemias

1994: Goma (Zaire), en refugiados de Rwanda mató a 50,000 personas en 3 semanas

2006: brote mató a más de 2,700 personas en Angola.

2008: Zimbawe, 57,000 infectados, más de 3,000 muertos.

2010-2013: Haiti: 7,900 muertos, casos en R.D., Cuba, Venezuela y Fla. USA

La OMS reportó en 2006 236,896 casos de cólera en 52 países (incremento de 79% sobre 2005)

En 2009 221,226 casos de 45 países (4,946 muertes/fatalidad: 2.24%)– 98% casos en Africa -Zimbawe

Río Artibonite

AGOSTO 2000: publicada la secuencia de ADN completa de V. cholerae, cepa El Tor Inusual - 2 distintos cromosomasSe espera que el genoma sea útil para crear una vacuna efectiva

Genoma

¿Qué hay en el nombre?

“el apelativo de cólera probablemente viene del griego que se refiere a una gotera en el techo, comparando la pérdida de agua cuando llueve con la que ocurre en una persona infectada.”

- Dr. Jean-Pierre RaufmanAmerican Journal of

Medicine

Cepas causantes de epidemias

Dos serogrupos portan el set de genes de virulencia necesarios para la patogenia O1

Clásico: 1 caso por 30-100 infeccionesEl Tor: 1 caso por 2-4 infecciones

Posee hemolisinasDistinta susceptibilidad a bacteriófagos

O2 – O139 Restringida a Bangladesh en India

Areas afectadas por V. cholerae (2000)

Cólera en América

(Región de las Américas, 1991-2002)

Epidemia inicial: Enero 1991Agosto 1991

Febrero 1992

Marzo 1993

Epidemia del cólera en América

Cólera en Guatemala

Transmisión

Alimentos y agua contaminadosTratamiento inadecuado de aguas negras Falta de tratamiento de aguas

Mariscos mal sanitizados

Transmisión por contacto es poco probable

Epidemias

Transmisión Feco-oralHeces de personas infectadas contaminan el suministro de aguaDiarrea hace fácil que las bacterias se diseminen en condiciones insanas

Letrina colgante sobre el Río Meghna, Nepal

Personas con niveles bajos de ácido gástricoNiños: 10x más susceptiblesAncianos

Tipos sanguíneos O>> B > A > AB

Personas a riesgo

Período de transmisibilidad

Durante el estado agudoPocos días después de la recuperaciónDespués de una semana, 70% de pacientes ya no son infecciososDespués de tres semanas, 98% no-infecciosos

Pocas horas a 5 díasPromedio 1-3 días Período de incubación más corto:

pH gástrico alto (uso de antiácidos)Consumo de altas dosis de cólera

Incubación

Inactiva función de GTPasa de receptores acoplados a proteína-G en las células intestinales Proteínas G quedan activadas Aumenta 100 veces el cAMP Activación de los canales de iones Flujo y excreción de iones y agua

Efectos de la toxina

Síntomas

2-3 días después del consumo de agua o alimentos contaminadosUsualmente leve o sin síntomas

75% asintomáticos 20% enfermedad leve 2-5% severa

Vómitos y Cólicos Diarrea acuosa (1L/hora)

Síntomas

La severidad varía: la forma más severa se conoce como colera gravis Las heces pasan sin esfuerzo con apariencia de agua de arroz.Si no hay reemplazo del volumen perdido: colapso circulatorio, shock y muerte.El shock puede llevar a un fallo renal agudoAcidosis severa a causa de la pérdida de bicarbonato, exacerbada por una acidosis láctica relacionada con la hipotensión y el fallo renal.

Cholera Gravis

Síntomas más severos Pérdida rápida de fluidos corporales

6 litros/hora107 vibrios/mL

Rápida pérdida de más de 10% del peso corporalDeshidratación y shockMuerte en menos de 12 horas:

Puede ocurrir en 2-3 hrs.

Consecuencias de Deshidratación severa

Depleción del volumen intravascularSevera acidosis metabólicaHypokalemiaFallo renal y cardíacoOjos hundidos, turgencia de la piel disminuidaCasi no se produce orina: anuria

Tasa de Mortalidad

120,000 muerte/año en el mundo Sin rehidratación pronta: <1% Sin tratamiento: 50%-60%

Estado de portadorPortador convalesciente – m.o. sobrevive en la vesícula biliar y es secretado por unas 4-5 semanas

Estado crónico de portadorEn la vesícula biliar.Observada sólo con El Tor

Vibrio spp

Cortos Rígidos Gram -negativo Flagelo simple

Forma de Coma (,) 206 serogrupos

Vibrios halofílicos• V. parahaemolyticus• V. alginolyticus• V. vulnificus• V. mimicus

Vibrios No-halofílicos• V. cholerae 01 - clásico - biotipo El Tor• V. cholerae no-01 (NCV o NAG)

Antígenos flagelares - ‘H’ – comunes a muchos vibrios

Antígenos ‘O’ presentes sobre la pared celular y son diferentes entre cepas

– ‘O’ le confiere lo liso a las colonias

Clasificación: Antígeno O1

Factores de virulencia

Toxinas y enzimas- Endotoxina termo estable- enterotoxina (exotoxina [toxina del cólera CT])- CT es antigénica y

farmacológicamente idéntica en todos los serotipos y biotipos

Factor de permeabilidad vascular (FPV) CT aumenta el factor de permeabilidad

capilarMucinasa

Extrema descamación celularResistenciaSusceptible al calor, desecación y

temperatura de autoclave. En alto pH y medio salino sobrevive por 1-3 días.

ElTor sobrevive períodos más largos que el tipo clásico.

Voges-proskauer test (VP) ElTor +vP Phage typing

SCAN Table 35.4 and 35.5

Diagnóstico de laboratorioMuestras De pacientes

– Heces acuosas De contactos Y portadores

– Hisopados rectales

Medio de transporte:Venkataraman-Ramakrishnan (VR)

-Vibrios no se multiplican - Bilis peptona

Microscopía directa No es confiable Preparación en fresco en salina/campo oscuro

• Movimiento de dardos (shooting star)

Inmovilización con antisueroCultivo Heces pueden ser cultivadas dirrectamente Si se usa medio de transporte, debe hacerse un

subcultivo en medio enriquecido antes de pasarlo a medio sólido

- Monsur’s colonias con centro negro- TCBS- Medio MacConkey/Agar Sangre

Cultivo en TCBS

Pruebas bioquímicasPrincipales pruebas

Voges ProskauerHemólisisPolymyxin BFago tipificación

Prueba de VP

coloración rojiza después de adicionar hidróxido de potasio a los cultivos de ciertos microorganismos en medio con glucosa.

Esta coloración se debe a la oxidación del acetilmetil carbinol a diacetilo el cual reacciona con la peptona del medio para dar un color rojo.

V. cholerae Esquema de clasificación

I define Vibrios! I’m an

O1 or O139 Strain

www.forth.go.jp/tourist/ panf/cholerae.html

NO-TOXIGENICA TOXIGENICA

I may not be O1,Or O139!(but I can still

stir up trouble)

Como medida precautoria

Detectar portadoresExaminar agua y alcantarillas

InmunidadSe producen anticuerpos, pero con

protecciónlimitadaAtaques pueden repetir después de

1 año

ProfilaxiaMedidas generales

– Sanitización y purificación de agua

– Aislamiento de pacientes

Medidas específicasParenteral –Vacuna de bacterias muertas (Igual número de Inaba y Ogawa)

Oral - subunidad B Vibrio clásico muerto con calor -Ogawa Vibrio clásico muerto con calor -Inaba ElTor muerto con formalina -Ogawa ElTor muerto con formalina -Inaba

Protección85% por 1 año60% por 2 años

Vacuna vivaVacuna recombinante Gen de V. cholerae 01 insertado en

Salmonella typhi Ty21a

Profilaxia

Un estudio reciente sobre las vacunas disponibles y sus efectos, llegaron a la conclusión de que la vacuna preparada de bacterias muertas (célula completa) es relativamente efectiva y segura.

Provee protección hasta por dos años después de la primera dosis y tres a cuatro años con refuerzos anuales.

TratamientoReemplazo de agua y electrolitos

perdidosNaCl 3.5gKCl 1.5gCitrato de sodio 2.9gGlucosa 20.0gTodo en un litro de aguaAntibióticos: (Secundarios)

Tetraciclina, Eritromicina, Quinolonas AZITROMICINA