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TAXONOMÍA • Reino: Bacteria • Clase: Clostridia • Orden Clostridiales • Familia Clostridiaceae • Genero Clostridium • Se ubican más de 100 Especies. • Alrededor de 20 Especies patógenas. Se clasifican en 3 categorías(importantes): ESPECIES ASOCIADAS A ENFERMEDAD Especie Hospedador Enfermedad Clostridios neurotóxicos C. tetani Mamíferos Tétano C. botulinum Botulismo Clostridios histotóxicos C. chauvoei Vacas, ovejas, cerdos Carbunco sintomático C. septicum Vacas, ovejas, cerdos Edema maligno de heridas Ovejas Edema maligno de cuajo Pollos Dermatitis necrótica C. novyi Tipo A Ovejas Edema maligno Vacas, ovejas Gangrena gaseosa Tipo B Ovejas Hepatitis infecciosa necrótica Tipo C Búfalo Osteomielitis C. haemolyticum Vacas (ovejas) Hemoglobinuria bacilar C. sordelli Vacas, ovejas, caballo Gangrena gaseosa C. colinum Pájaros, pollos y pavos Enteritis ulcerativa C. histolyticum Hombre Gangrena gaseosa ESPECIES ASOCIADAS A ENFERMEDAD Especie Hospedador Enfermedad Clostridios Enterotóxicos C. perfringens Tipo A Hombre Intoxicaciones alimentarias Gangrena gaseosa Corderos Enterotoxemia Tipo B Corderos (< 3 sem) Disentería de los corderos Terneros, potros Enterotoxemia Tipo C Lechones, corderos, terneros y potros Enterotoxemia hemorrágica Ovejas adultas Enterotoxemia Pollos Enteritis necrótica Tipo D Ovejas Enf. riñón pulposo Tipo E Terneros, cordero Enterotoxemia Otros clotridios: Producen problemas por uso de antibióticos, tales como enterocolitis y enteritis MORFOLOGÍA • Bacilos grandes. • Producen endospora, cuyo tamaño, forma y ubicación se usa para diferenciar especies. • Algunas cepas son ligeramente curvas y la mayoría son móviles por flagelos perítricos. • Mayoría son anaerobios estrictos, pero hay especies aerotolerantes. • Distribuidos a nivel mundial, aunque se localizan en regiones geográficas especificas. • No capsulados. HÁBITAT Y MODO DE INFECCIÓN • Viven en el ambiente de manera saprófita. • Su sobrevida en el ambiente depende de bajos potenciales de oxido-reducción. • Constituyen parte de la flora normal intestinal. • La infección puede ser por ingestión o por lesiones. • Por ingestión: Botulismo, enterotoxemia, Hemoglobinuria Bacilar. • Lesiones: Tétano, Carbunco Sintomático y Gangrenas Gaseosas. AISLAMIENTO E IDENTIFICACIÓN • Proceso largo y tedioso dada las condiciones de anaerobiosis. • Las muestras deben recolectarse in vivo o inmediatamente al morir el animal. • Uso de Medios de transporte especiales. • La siembra se realiza lo más rápido posible y con medios preparados con antelación. • Para su crecimiento se colocan en condiciones de anaerobiosis utilizando jarras con bolsas de generación de atmósfera libre de oxígeno. Los aerotolerantes no soportan concentraciones superiores al 5% de oxigeno. IDENTIFICACION Clostridium perfringensClostridium spp Clostridium botulinum Clostridium tetani Clostridium novyi Clostridium sordelli DIFERENCIACIÓN • Morfología de colonias es de poca utilidad para diferenciar especies. • Clostridium perfringens presenta doble hemólisis en Agar Sangre. • Kit comerciales para pruebas bioquímicas son lo más recomendables porque minimizan la manipulación. • Las toxinas suelen identificarse por pruebas de Neutralización. • IFA para identificación de clostridios histotóxicos. • ELISA también se utiliza para detección de toxina. CLOSTRIDIUM TETANI CLOSTRIDIUM TETANI • Bacilo largo con extremos redondeados. Las esporas son 2-3 veces mas grandes y se sitúan terminal, dando el aspecto de palillos de tambor o de fósforos. • Distribución mundial Humanos y Animales. Se aísla con frecuencia del intestino de animales. • Hombre y Equinos son especies más susceptible, seguidos por Suinos y Rumiantes. Es raro en Caninos y Felinos. Las aves son resistentes. • Es anaerobio estricto. • En la actualidad rara en países desarrollados con programas de vacunación bien implantados. • De notificación incompleta, es un problema prioritario de salud en países en vías de desarrollo, sobre todo el tétano neonatal. CLOSTRIDIUM TETANI MORFOLOGIA Morfología de bacilo esporulado, formando los tipicos “palitos de fósforo” CLOSTRIDIUM TETANI MORFOLOGIA FACTORES DE PATOGENICIDAD • Produce 2 toxinas: ● Tetanolisina: Hemolisina oxidolábil responsable de la hemólisis en el Agar Sangre. ● Toxina tetanica, tetanospasmina o neurotoxina tetanica: ● Toxina con dos cadenas polipeptídica, una pesada de 100 kda y una ligera de 50 kda unidas por un enlace disulfuro y fuerzas no covalentes. ● Presenta una homología de un 30-50% con la toxina botulínica. MECANISMO DE ACCIÓN • La toxina localiza su ligando a nivel de las membranas de neuronas. • Es internalizada y se transporta vía retrograda desde terminales nerviosos hasta región central. • Es liberada de las dendritas potsinápticas hasta los terminales nerviosos presinápticos, donde invade las vesículas de los terminales nerviosos. • Bloquea la liberación del GABA o la glicina, mediadores inhibitorios, produciendose una actividad excitatoria descontrolada. • La enfermedad se caracteriza por contracción tetanica de grupos musculares, produciendo una parálisis espástica, incluyendo los grupos respiratorios. DIAGNOSTICO Y PREVENCIÓN • Debido a la urgencia de los casos, mayormente el diagnostico es clínico. • El aislamiento no se practica y es casi imposible lograrlo, debido a el número de bacilos necesarios para producir un cuadro tetanico. • La prevención viene dada por la administración del Toxoide Tetanico de acuerdo al plan establecido para la especie animal. CLOSTRIDIUM BOTULINUM CLOSTRIDIUM BOTULINUM • Bacilo grande, se observa al examen microscópico en parejas o en cadenas grandes, con esporas subterminales deformantes (similar a C. tetani). Poseen flagelos perítricos, no poseen cápsula. • Es anaerobio estricto. • Distribución mundial. • Aislado por primera vez de Jamón Conservado en salmuera. Esporas sobreviven en alimentos mal conservados donde generan toxinas. • Se haya en suelos y aguas no potables. • Produce hemólisis en Agar Sangre. • Tipos C y D son mayores causantes del botulismo en animales. CLOSTRIDIUM BOTULINUM • La susceptibilidad en las especies es variable y depende del tipo de toxina. • Especies animales más susceptibles: Aves silvestres, aves de corral, ganado bovino, equinos y peces. Aves: Muestran incoordinación locomotora, caída de la cabeza. Equinos: ocasiona debilidad muscular, parálisis lingual, dificultad para masticar, secreción salivar. Postración, micción involuntaria y muerte. Bovinos: parálisis de las extremidades, masticación difícil y debilidad. • Forma más común de infección es por intoxicación con la ingestión de toxinas. • El Botulismo (parálisis flácida parcial o total). PATOGENICIDAD • El botulismo puede ser: .- Por Intoxicación con ingestión de la toxina preformada. .- Como Toxiinfección por ingestión de las esporas. • Se adquiere por alimentos contaminados, (forrajes, heno, ensilaje, o en caso humano, conservas, embutidos o alimentos enlatados). • También se origina por aberraciones del apetito en deficiencias de minerales. • La afección de una especie animal esta ligada con el tipo de toxina ingerida. Estas son de estructura antigénica diferente. Todas tienen un efecto idéntico aunque su potencia es variable. FACTORES DE PATOGENICIDAD • La Toxina Botulinica es una de las más potentes: 1 g mataría a 1.000.000 de personas. • Es termolabil (100ºC/10´). • Existen 7 tipos de Neurotoxinas: • Los genes para la Toxina A-B-E- F se encuentran a nivel del cromosoma, Toxina C-D en Plásmidos y Toxina G en fagos. MECANISMO DE ACCIÓN • Se liberan por lisis celular. • Toxina botulínica evita la liberación del neurotransmisor Acetilcolina. • Ella se une a la membrana presináptica y actua inhibiendo la liberación de Acetilcolina en la unión neuromuscular. • El procesoaparentemente ocurre en tres etapas: 1. Unión extracelular de la toxina a aceptadores específicos en las terminaciones nerviosas motoras. 2. Internalización y liberación de la toxina en el citosol de las terminaciones nerviosas. 3. Inhibición de la liberación de acetilcolina desde las terminaciones nerviosas en la unión neuromuscular. DIAGNOSTICO Y PREVENCIÓN • Se intenta recuperar la bacteria de los alimentos, pero más se utiliza la identificación de la toxina. • Muestras: restos de alimentos, sangre, orina, vómitos, heces fecales, segmento de intestino grueso y delgado, encéfalo y médula espinal. • Tiene requerimientos de crecimiento exigentes. • Dx Directo: Identificción del Bacilo Gram + (Caract. Morf.) • Aislamiento en Cultivo Agar Sangre (anaerobiosis). Colonias redondas, irregulares, con hemólisis. • Pruebas Bioquímicas: Gelatina (+), Lesitinasa (+) / Prueba Biológica. • La inmunización con toxoide no es practica. Antitoxina Botulinica polivalente. • Control: Adecuada cocción de los alimentos industriales y de origen vegetal (por arriba de 100ºC/10 min). Adecuado almacenamiento. • Administrar sales minerales a los animales. CLOSTRIDIUM PERFRINGENS CLOSTRIDIUM PERFRINGENS • Bacilo con extremos cuadrados. • Es inmóvil y presenta cápsula. • Esporula en condiciones especiales y su forma varia según la especie, los esporos son de gran tamaño, ovales, centrales o subterminales, con deformación ligera. CLOSTRIDIUM PERFRINGENS • Anaerobio estricto aerotolerante (5% O2). • Produce gas de procesos fermentativos. • Produce doble zona hemólisis en Agar Sangre. • Esta muy extendido en la naturaleza, presente en alimento, agua y suelo, así como en el intestino de los animales. Permanece en forma de esporas durante años, • Produce mionecrosis, septicemia, intoxicación alimentaria y enteritis necrosante. El principal cuadro en animales es una enterotoxemia. • Con Toxina Compleja (Hemolisina y toxinas). • Produce desintegración tejido muscular. FACTORES DE PATOGENICIDAD • Produce muchos tipos de toxinas, lo que permite el clasificarlos en diferentes toxinotipos: DIAGNOSTICO Y PREVENCIÓN • Muestras deben ser frescas y refrigeradas. • Examen directo: Observación microscopica: Son Gram (+) poliformos, inmóvil, es un bacilo grueso encapsulado que puede esporular en el centro. • Su aislamiento y posterior estudio es fácil (relativo). • Cultivo: En medio liquido (caldo) en anaerobiosis, pH 6-8 y 37ºC (enturbiamiento uniforme con mucha producción de gas). En Agar Sangre colonias lisas, redondas, de color gris con bordes regulares y elevadas en el medio. • Pruebas bioquimicas: Gelatina(+). Licua el suero sanguíneo coagulado y albumina. Reduce nitrato a nitrito. Coagula la leche Produce Ac. butírico, Ac.acético y gas. • Prueba de toxicidad del contenido intestinal. Existen kit comerciales que detectan toxinas en las heces. • Protección con Bacterinas. Se puede intentar la administración de toxoides. CLOSTRIDIUM CHAUVOEI CLOSTRIDIUM CHAUVOEI • Presente en el pasto, esta distribuido en ciertas áreas geográficas. • Se localiza en intestino y en ciertos tejidos animales, incluyendo en hígado de caninos y bovinos “sanos”. • La forma vegetativa no resiste a calor ni a desinfectantes. • Esporas resisten desecación y vive en suelo por años. • Se han identificado las siguientes toxinas: ● Alfa toxina: Hemolisina, necrotoxina. ● Beta toxina: Desoxirribonucleasa. ● Gama toxina: Hialuronidasa. ● Delta toxina: Hemolisina PATOGENICIDAD • La afección puede ser endógena o exógena. • Al producirse heridas, otros microorganismos crean las condiciones de anaerobiosis para desarrollarse. • Se traslada por la sangre hacia los tejidos, generalmente musculoso en donde produce una tumefacción enfisematosa. • Generalmente no es fácil localizar la lesión inicial. Puede haber muertes sobreagudas sin signos. • Las lesiones se caracterizan por el ennegrecimiento y la aparición de gas y mal olor. DIAGNOSTICO Y PREVENCIÓN • Las muestra debe ser fresca y del músculo afectado. • Su aislamiento en Cultivo Puro a partir de músculo profundo (laborioso). Medio enriquesido con carne y tejido cerebral, glucosa e infusión corazón. • Colonias pequeñas e irregulares, transparentes, finamente granulosas. • Se utilizan pruebas serológicas para identificación. • Vacuna: es bacteriana, se inactiva con 0.5% de formalina y se precipita con alumbre (sulfato alumínico potásico) con dosis 5ml. En bovinos, ovinos y caprinos via subcutánea, dosis 3 ml. • El suero anti carbucoso es útil, terapia aporta inmunidad pasiva durante 2 semanas. CLOSTRIDIUM SEPTICUM CLOSTRIDIUM SEPTICUM • Causa el Edema Maligno. • Distribución mundial, presente en el intestino de los animales. En ambiente, en los suelos. • Produce las siguientes toxinas: ‣ Alfa toxina: Letal, lecitinasa, necrotizante y hemolitica. ‣ Beta toxina: Desoxirribonucleasa y leucocida. ‣ Gamma toxina: Hialuronidasa. ‣ Delta toxina: Factor hemolizante y necrotizante. Colonias de Clostridium septicum CLOSTRIDIUM SEPTICUM • Su forma de infectar es similar al C. chauvoei. se adquiere por ingestión e infección de heridas. • Causa miositis, gangrena gaseosa y enfisema. • Se observa un edema gelatinosos con gas. • Las muestras para diagnostico deben ser frescas y de la lesión. • Aislamiento e identificación no es usual. Se utiliza visualización en frotis y pruebas serológicas. • Se previene con la administración de Bacterina múltiple. CLOSTRIDIUM HAEMOLYTICUM CLOSTRIDIUM HAEMOLYTICUM • Causa la Hemoglobinuria Bacilar. • Distribución mundial, pero prevalece en ciertas áreas. No se suele localizar en intestino. • Existen individuos con infección subclínica que son portadores y expulsan a la bacteria desde el intestino. • Producen una lecitinasa C con efecto letal, necrotizante y hemolitico. Esta actúa sobre sobre el complejo de lecitoproteina de la superficie del eritrocito. • La infección es limitada a rumiantes. Se produce por ingestión con localización del patógeno en hígado. CLOSTRIDIUM HAEMOLYTICUM • Las muestras se toman de las zonas infartadas a nivel hepático. • Aislamiento e identificación laborioso, por ello se utilizan Pruebas Serológicas para Diagnóstico. • No existe una vacuna efectiva. Se recomienda el control de parasitos hepáticos. • Bacterina toxoide: vacuna inactivada con formalina que produce una inmunidad duradera. CLOSTRIDIUM NOVYI CLOSTRIDIUM NOVYI • Existen 3 tipos: A, B y C. • Tipos A y B se localizan a nivel intestinal e hígado, mientras que el Tipo C a nivel del pasto. • Producen muchas toxinas con efectos letales y necrotizantes, incluyendo una Lecitinasa C (beta toxina del tipo B). • La infección es vía oral por ingestión de esporas. Estas llegan vía porta al hígado donde se reproducen si existen las condiciones y liberan las toxinas a la circulación. Mortalidad es alta. • Las muestras son frescas (hígado afectado). • El aislamiento e identificación es difícil. La adición de glucosa al cultivo estimula desarrollo. Son colonias pequeñas, bordes irregulares y finamente granulosas (gris – azuladas). • Se prefieren los Métodos Serológicos. • La enfermedad se previene con administración de bacterinas, aunque hay opiniones encontradas de su efectividad.
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