07_Bacillus_Anthracis

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BACILLUS
· La familia Bacillaceae comprende una colección variada de bacterias que incluye microorganismos que solo crece en condiciones aerobias o anaerobios;
· Tienen forma cocácea o bacilar, y microorganismos grampositivos y gramnegativos;
· La característica compartida por todos ellos es la capacidad de formar endosporas;
· El género Bacillus incluye casi 250 especies;
· Bacillus Anthracis: responsable del carbunco, es el miembro más importante de este género;
· Bacillus cereus: es responsable de gastroenteritis, infecciones oculares traumáticas, sepsis originadas en catéteres y en menos ocasiones , neumonías graves.
BACILLUS ANTHRACIS
FISIOLOGIA Y ESTRUCTURA
· Tamaño: Microorganismo grande (1 x 3 a 8 μm);
· Presentación: Forma aislada o en parejas de bacilos, o en cadena largas en forma de serpentina.
· Las esporas se observan con facilidad en los cultivos de 2 o 3 días, no se aprecian en las muestras clínicas.
TOXINAS
· Las cepas virulentas de B. anthracis portan genes en un plásmido de gran tamaño, pXOl, que codifican tres componentes proteicos (que no son tóxicas de por sí), son ellos:
· Antígeno protector (PA);
· Factor del edema (EF) y 
· Factor letal (LF), 
· Cuando se combinan dan lugar a unas potentes toxinas:
· el PA + EF = toxina del edema;
· el PA + LF = toxina letal;
· Estos receptores están presentes en un gran número de células y tejidos (p. ej. cerebro, corazón, intestino, pulmón, músculo esquelético, páncreas, macrófagos); en consecuencia, la toxina del carbunco puede dañar a numerosos tejidos;
· Un segundo e importante factor de virulencia de B. anthracis una prominente cápsula polipeptídica (formada por ácido poli-D-glutámico). 
· La cápsula se observa en muestras clínicas, no se produce in vitro a no ser que se utilicen unas condiciones especiales de cultivo.
· Tres genes (capA, capB y capC) intervienen en la síntesis de esta cápsula y se encuentran en un segundo plásmido (pX02). Tan sólo se ha identificado un tipo de cápsula, supuestamente debido a que se compone exclusivamente de ácido glutámico.
 
PATOGENIA E INMUNIDAD
· Los principales factores responsables de la virulencia de B. anthracis son: 
· La cápsula inhibe la fagocitosis de las células en fase de replicación.
· La actividad adenil ciclasa de la toxina de edema origina la acumulación de líquidos característica del carbunco;
· La actividad de la metaloproteasa de cinc de la toxina letal estimula la liberación de factor de necrosis tumoral α (TNF-α) e interleucina Iβ (IL-Iβ), así como otras citocinas proinflamatorias, por parte de los macrófagos.
· PA es la proteína dotada de una mayor inmunogenicidad (de donde proviene su nombre) de las principales proteínas de B. anthracis.
· Tanto LF como EF inhiben el sistema inmunitario del organismo anfitrión.
EPIDEMIOLOGIA
El carbunco es una enfermedad que afecta fundamentalmente a los herbívoros; el ser humano se infecta como consecuencia de la exposición a animales o a productos animales contaminados.
La enfermedad constituye un problema grave en aquellos países que no llevan a cabo (o no pueden hacerlo) campañas de vacunación animal (p. ej., la enfermedad establecida en la fauna africana).
(AVALIACIÓN) La infección del ser humano por B. anthracis se adquiere por una de las tres vías siguientes:
· Inoculación,
· Ingestión,
· Inhalación.
El 95% de las infecciones de carbunco en el ser humano se deben a la inoculación de las esporas de Bacillus a través de piel expuesta, bien a partir de tierra contaminada o de productos animales infectados como la piel, el pelo de la cabra y la lana.
La ingestión del bacilo es muy infrecuente en el ser humano, pero representa una vía frecuente de infección en los herbívoros.
La tierra o los productos animales contaminados pueden permanecer infectados durante años como consecuencia de la capacidad de este microorganismo de formar esporas resistentes.
El carbunco por inhalación se ha llamado tradicionalmente enfermedad de los cortadores de lana, ya que la mayoría de las infecciones en el ser humano son consecuencia de la inhalación de las esporas de B. anthracis durante el procesamiento de pelo de cabra.
Aunque en la actualidad constituye una fuente infrecuente de infección en el ser humano, la inhalación constituye la vía de infección más probable en el caso de las armas biológicas.
No tiene lugar la transmisión horizontal de una persona a otra debido a que la replicación bacteriana se da en los ganglios linfáticos mediastínicos en lugar de en el árbol broncopulmonar.
 
ENFERMEDADES CLINICAS
El carbunco cutáneo comienza con el desarrollo de una pápula indolora en el lugar de la inoculación que se transforma rápidamente en una úlcera rodeada de vesículas para convertirse posteriormente en una escara necrótica. Pueden aparecer :
· signos sistémicos,
· linfadenopatías dolorosas
· edema masivo.
La tasa de mortalidad en los pacientes con carbunco cutáneo no tratado es del 20%.
Los síntomas clínicos de la carbuncosis gastrointestinal dependen de la zona de infección.
Cuando los microorganismos invaden la porción superior del tubo digestivo, se forman úlceras en la boca o el esófago, lo cual comporta un aumento de las linfadenopatías regionales, el edema y la septicemia. El paciente presenta:
· Náuseas;
· Vómitos;
· Malestar general cuando el microorganismo invade el ciego o el íleon terminal el cuadro evoluciona con rapidez a una enfermedad sistémica.
La mortalidad asociada al carbunco digestivo se acerca al 100%.
 A diferencia de lo que ocurre con las otras dos formas de carbunco, la carbuncosis por inhalación se puede asociar a un período prolongado de latencia (2 meses o más) durante el cual la persona infectada permanece asintomática.
Las esporas pueden permanecer en estado de latencia en las fosas nasales o bien alcanzar las vías respiratorias inferiores, donde los macrófagos alveolares ingieren las esporas inhaladas y las transportan a los ganglios linfáticos mediastínicos.
Los síntomas clínicos iniciales de la entidad son inespecíficos:
· fiebre,
· disnea,
· tos,
· cefalea,
· vómitos,
· escalofríos
· dolor abdominal y torácico.
La segunda fase de la enfermedad es más espectacular, con un empeoramiento rápido de la fiebre y el edema, y adenopatía mediastínica (la cual origina el ensanchamiento mediastínico que se observa en la radiografía de tórax.
Rara vez se desarrolla enfermedad pulmonar.
En un 50% de los sujetos que han contraído la entidad por inhalación se aprecian signos meníngeos.
Casi todos los casos evolucionan a shock y muerte a lo largo de los 3 días siguientes al comienzo de los síntomas a no ser que exista sospecha de carbunco y se instaure un tratamiento de forma inmediata.
DIAGNOSTICO DE LABORATORIO
Las infecciones por B. anthracis se caracterizan por la presencia de elevadísimas concentraciones de microorganismos en las heridas, los ganglios linfáticos afectados y la sangre
Se reconocen los microorganismos en una tinción con Gram de un frotis de sangre periférica. La detección de las bacterias en la microscopía y los cultivos no supone ningún problema.
La identificación preliminar de B. anthracis se basa en las morfologías de sus células al microscopio y de sus colonias. Los microorganismos aparecen en forma de bacilos grampositivos delgados y largos que se disponen de forma independiente o formando cadenas de gran longitud.
Las esporas no aparecen en las muestras clínicas, sino tan sólo en cultivos incubados en atmósfera pobre en CO2 y se visualizan con mayor facilidad al aplicar una tinción especial para estas estructuras.
La cápsula se observa por medio de una tinción de contraste, como la tinta china (la cápsula rechaza las partículas de tinta, de modo que el trasfondo, pero no el área que rodea a las bacterias, presenta una tonalidad oscura), la tinción de azul de metileno (reacción de M'- Fadyean) o una prueba con un anticuerpo fluorescente directo (DEA) frente al polipéptido capsular.
 
TRATAMIENTO, PREVENCIÓN Y CONTROL
A diferencia de lo que sucede en el caso de muchas otras especies de Bacillus, B. anthracises sensible a penicilina, la cual se ha considerado tradicionalmente el tratamiento de elección ante una sospecha de infección.
Los aislamientos son también sensibles a doxiciclina y ciprofloxacino
Las cepas de B. anthracis son resistentes a las sulfamidas y a las cefalosporinas de espectro más amplio.
El control de la enfermedad humana adquirida de forma natural exige el control de la enfermedad animal, lo que implica la vacunación del ganado en las regiones endémicas, así como la incineración o el enterramiento de los animales que hayan muerto por carbunco.