CLOSTRIDIUM

 

Este género se define por los cuatro

rasgos siguientes: 

1) presencia de endosporas

2) metabolismo anaerobio estricto

3) incapacidad de reducir sulfato a sulfito

4) pared celular grampositiva.

Presencia de esporas en el caso de algunas especies (Clostridium perfringens, Clostridium ramosum)

Los microorganismos son ubicuos en el suelo, el agua y las aguas residuales, y forman parte de la flora microbiana normal del aparato digestivo de los animales y el ser humano. 

La mayor parte de clostridios son saprofitos inocuos, pero algunos son patógenos del ser humano bien conocidos con unos antecedentes comprobados de producción de enfermedades:

• Tétanos (Clostridium tetani),
• Botulismo (Clostridium botulinum, Clostridium baratii,Clostridium butyricum)
• Mionecrosis o gangrena gaseosa (C. perfringens, Clostridium novyi, Clostridium septicum,C. histolyticum) 
• Diarrea y colitis (C. perfringens, Clostridium difficile)

 La importante capacidad patógena de los clostridios se puede atribuir a:

1. La capacidad para sobrevivir en condiciones ambientales adversas mediante la formación de esporas
2. El rápido crecimiento en un ambiente enriquecido y privado de oxígeno 
3. La síntesis de numerosas toxinas histolíticas, enterotoxinas y neurotoxinas

CLOSTRIDIUM PERFRINGENS

ESTRUCTURA

Bacilo grampositivo rectangular de gran tamaño (0,6 a 2,4 × 1,3 a 19 mm)

Rara vez forma esporas, ya sea en condiciones in vivo o tras su cultivo in vitro.

Las colonias de C. perfringens son también características por su rápido crecimiento que se extiende en los medios de laboratorio y la producción de b-hemólisis en los medios que contienen sangre

La síntesis de una o más de las «principales toxinas letales por C. perfringens (toxinas alfa, beta, épsilon e iota) se utiliza para subdividir a las cepas en cinco tipos (de A a E).

PATOGENIA

Este patógeno posee una docena de toxinas y enzimas sintetizadas por este MO:

TOXINAS:

Alfa: es una lecitinasa, capaz de lisar eritrocitos, plaquetas, leucocitos y células endoteliales. Esta toxina provoca una hemólisis masiva junto a un incremento de la permeabilidad vascular y de la hemorragia.

Beta: responsable de la estasia intestinal, la destrucción de la mucosa con formación de lesiones necróticas y la evolución a una enteritis necrótica.

Épsilon: es una protoxina, se activa por la tripsina y aumenta la permeabilidad vascular de la pared del tubo digestivo.

Iota: tiene una actividad necrosante y aumenta la permeabilidad vascular.

Enterotoxina: actúa como un superantígeno que estimula la actividad de los linfocitos

EPIDEMIOLOGÍA

Agua contaminada

TIPO A: infecta aparato digestivo del ser humano y de los animales,  tiene una amplia distribución en la naturaleza, fundamentalmente en el suelo y en el agua contaminados por heces.

Las esporas se forman en condiciones ambientales adversas y pueden sobrevivir durante períodos de tiempo prolongados.

TIPOS B, C, D, E: no sobreviven en el suelo, pueden colonizar el aparato digestivo de los animales y algunas veces del ser humano.

ENFERMEDADES CLINICAS

• Infecciones en tejidos blandos: Las especies de clostridios pueden colonizar las heridas y la piel sin consecuencias clínicas. Sin embargo, estos microorganismos también pueden causar una variedad de infecciones en tejidos blandos, que incluyen:

• Celulitis.-Edema localizado, no hay dolor.
  
  
  
  
  
• Miositis supurativa.- Acumulación de pus en tejido blando muscular, no hay necrosis.
  
  
  
• Gangrena gaseosa.- Inicia con dolor intenso, consecuencia de un traumatismo o una intervención quirúrgica.
  
  
  
• Intoxicación alimentaria:
  
  
  

Periodo de incubación: 8-12 horas

Loas pacientes presentan espasmos abdominales, nauseas y vómitos.

La transmisión se da por ingesta de carne de ternera, pollo.

El mantenimiento de alimentos contaminados a temperaturas inferiores a 60 °C (la temperatura óptima corresponde a 46 °C) posibilita la germinación de las esporas que han sobrevivido al proceso de cocinado y su posterior multiplicación hasta alcanzar unas elevadas concentraciones. Por otro

lado, el recalentamiento de los alimentos a 74 °C destruye la enterotoxina termolábil.

• Enteritis necrótica:

También denominada enteritis necroticans o pig-bel, es un proceso necrosante agudo infrecuente que afecta al yeyuno y se caracteriza por un dolor abdominal agudo, vómitos, diarrea sanguinolenta, ulceración del intestino delgado y perforación de la pared intestinal, lo que origina peritonitis y shock. La mortalidad de los pacientes afectados por esta infección se acerca al 50%. 

La toxina beta producida por C. perfringens tipo C es la responsable de esta entidad. 

Otros factores de riesgo de la enfermedad son la exposición a un gran número de microorganismos y la malnutrición (con pérdida de la actividad proteolítica que inactiva la enterotoxina).

• Septicemia:
  

El aislamiento de C. perfringens o de otras especies de clostridios de los hemocultivos constituye un motivo de alarma.

Sin embargo, más de la mitad de los aislados carecen de significación clínica, y representan una bacteriemia transitoria,o con más frecuencia, la contaminación del cultivo por clostridios que colonizan la piel. El significado de cada aislamiento se debe valorar en el contexto de otros hallazgos clínicos. Cuando se aísla C. perfringens a partir de la sangre de un sujeto con una infección significativa (como mionecrosis, enteritis necrótica), el microorganismo suele asociarse a una hemólisis masiva.

DIAGNOSTICO

Examen microscópico: tinción de Gram

Cultivo: se puede dividir cada 8-10 minutos, por lo que su crecimiento en los medios de agar y en los caldos de hemocultivo se puede detectar después de una incubación de sólo unas horas. En una intoxicación alimentaria se debe recolectar uno 100000 MO.

TRATAMIENTO 

Las infecciones de tejidos blandos se deben tratar de manera agresiva mediante intervenciones de desbridamiento quirúrgico y altas dosis de penicilina.

Las infecciones de tejidos blandos menos graves y localizadas se pueden tratar con éxito mediante el desbridamiento y la administración de penicilina.

No es necesario el tratamiento antibiótico en las intoxicaciones alimentarias por clostridios, ya que se trata de un proceso de resolución espontánea (p. ej., la diarrea elimina las bacterias del tubo digestivo y la microflora intestinal normal vuelve a establecerse por sí sola), podemos rehidratar oral o vía endovenosa.

PREVENCIÓN 

La exposición a C. perfringens es difícil de evitar como consecuencia de la distribución ubicua de estos microorganismos. La enfermedad requiere la introducción de los clostridios en tejidos desvitalizados y el mantenimiento de un ambiente anaerobio favorable para el crecimiento bacteriano.

Por tanto, el cuidado adecuado de las heridas y el uso racional de la profilaxis antibiótica pueden ser muy importantes en la prevención de la mayor parte de las infecciones.

CLOSTRIDIUM TETANI

ESTRUCTURA

Bacilo esporulado móvil de gran tamaño (0,5 a 2 × 2 a 18 mm). 

El microorganismo produce esporas terminales redondeadas que le dan el aspecto de palillo de tambor.

Al contrario que C. perfringens, C. tetani tiene dificultades para crecer debido a su gran sensibilidad a la toxicidad del oxígeno y, cuando se detecta su desarrollo en medios de agar, aparece generalmente formando una película sobre la superficie de los mismos en lugar de colonias separadas. 

Las bacterias tienen actividad proteolítica, aunque son incapaces de fermentar carbohidratos.

PATOGENIA

Aunque las células vegetativas de C. tetani mueren rápidamente cuando se exponen al oxígeno, la formación de esporas permite al microorganismo sobrevivir en las condiciones más adversas. De mayor significación es la producción de dos toxinas por C. tetani, una hemolisina lábil al oxígeno (tetanolisina) y una neurotoxina termolábil codificada por un plásmido (tetanospasmina). El plásmido que porta el gen de la tetanospasmina no es conjugativo, de modo que una cepa no toxigénica de C. tetani no se puede transformar en otra toxigénica. La tetanolisina está relacionada serológicamente con la estreptolisina O y las hemolisinas producidas por C. perfringens y Listeria monocytogenes; sin embargo, se desconoce cuál es la significación clínica de la tetanolisina, ya que se inhibe por el oxígeno y el colesterol sérico.

La tetanospasmina se produce durante la fase estacionaria de crecimiento, se libera cuando la célula se lisa y es responsable de las manifestaciones clínicas del tétanos. La tetanospasmina (una toxina A-B) tiene una subunidad ligera (cadena A) y en una subunidad pesada (cadena B) por una proteasa endógena cuando la célula libera la neurotoxina. Las dos cadenas permanecen unidas por un enlace disulfuro y por fuerzas no covalentes. La tetanospasmina inactiva las proteínas que regulan la liberación de los neurotransmisores inhibidores glicina y ácido gamma-aminobutírico (GABA). Ello comporta una actividad sináptica excitatoria carente de regulación en las neuronas motoras que provoca una parálisis espástica. La unión de la toxina es irreversible, por lo que la recuperación depende de la formación de nuevas terminales axonales.

EPIDEMIOLOGÍA

C. tetani es ubicuo. Se encuentra en el suelo fértil y coloniza de manera transitoria el aparato digestivo de muchos animales, incluido el ser humano. Las formas vegetativas de C. tetani son muy sensibles a la toxicidad del oxígeno, pero los microorganismos forman esporas con facilidad y pueden sobrevivir en la naturaleza durante períodos prolongados. 

El tétanos origina todavía muchas muertes en países en vías de desarrollo donde no se dispone de vacunación o ésta no se efectúa de una forma rigurosa. Se estima que ocurren más de 1 millón de casos cada año en todo el mundo, con una tasa de mortalidad comprendida entre un 30% y un 50%. Al menos la mitad de las muertes se registra en neonatos.

ENFERMEDADES CLINICAS

• Tétanos generalizado: 

Opistótonos en un niño

Es la forma más frecuente. 

La afectación de los músculos maseteros (trismus) es el signo inicial en un gran número de pacientes. La sonrisa sardónica característica que resulta de la contracción mantenida de los músculos faciales se conoce como risa sardónica.

Otros signos precoces son el babeo, la sudoración, la irritabilidad y los espasmos persistentes de la espalda (opistótonos). 

El sistema nervioso autónomo está afectado en los pacientes con enfermedad más grave.

• Tétanos localizado:

La enfermedad permanece confinada a la musculatura del lugar de la infección primaria.

• Tétanos cefálico:

La localización primaria de la infección es la cabeza. Al contrario de lo que ocurre en los sujetos aquejados de tétanos localizado, el pronóstico del tétanos cefálico es muy desfavorable.

• Tétanos neonatal:

Se asocia de forma característica a una infección inicial del muñón umbilical que progresa hasta generalizarse. La mortalidad infantil es superior al 90%, y hay trastornos del desarrollo en los supervivientes. Esta enfermedad se restringe de manera casi exclusiva a los países en vías de desarrollo.

DIAGNOSTICO

El diagnóstico del tétanos, al igual que sucede con la mayoría de las enfermedades por clostridios, se elabora a partir de la presentación clínica. 

La detección microscópica de C. tetani o su recuperación a partir de un cultivo es útil, pero generalmente no permite establecer el diagnóstico. Los resultados de los cultivos únicamente son positivos en alrededor del 30% de los pacientes con tétanos, ya que la enfermedad se puede producir con un número relativamente pequeño de microorganismos y las bacterias de crecimiento lento se mueren rápidamente cuando se exponen al aire. 

TRATAMIENTO

Medidas generales: Ingreso con vigilancia constante en una unidad de terapia intensiva con soporte respiratorio.

Se recomienda el desbridamiento de la herida

Antibióticos: Metronidazol, Penicilina

Inmunización: Pasiva (Ig antitetánica humana)y activa (toxoide tetánica). 

CLOSTRIDIUM BOTULINUM

ESTRUCTURA

 C. botulinum, el agente etiológico del botulismo, engloba un grupo heterogéneo de bacilos anaerobios formadores de esporas, de tamaño grande (0,6 a 1,4 × 3 a 20,2 mm) y necesidades nutricionales exigentes. 

Estas bacterias se subdividen en cuatro grupos en función de sus propiedades fenotípicas y genéticas, y representan con claridad cuatro especies que tradicionalmente se han clasificado dentro de una única especie. Se han descrito siete toxinas botulínicas antigénicamente diferentes (de la A a la G); la enfermedad en el ser humano se asocia a los tipos A, B, E y F. Otras especies de clostridios son capaces de producir toxinas botulínicas, como C. butyricum (toxina tipo E), C. baratii (toxina tipo F) y Clostridium argentinense (toxina tipo G). 

PATOGENIA

 Al igual que sucede en el caso de la toxina del tétanos, la toxina fabricada por C. botulinum es una proteína precursora de 150.000 Da (toxina A-B) formada por una pequeña subunidad (cadena ligera o cadena A) con actividad de endopeptidasa de zinc y una subunidad no toxigénica de gran tamaño (cadena pesada o cadena B). A diferencia de la neurotoxina del tétanos, la toxina de C. botulinum forma complejos con proteínas no tóxicas que protegen a la neurotoxina durante su estancia en el tubo digestivo (lo cual resulta innecesario para la toxina del tétanos). La porción carboxilo-terminal de la cadena pesada de la toxina botulínica se une a receptores específicos de ácido siálico y a glucoproteínas (distintas de las ocupadas por la tetanospasmina) de la superficie de neuronas motoras y estimula la endocitosis de la molécula de la toxina.

Asimismo, a diferencia de la tetanospasmina, la neurotoxina de C. botulinum permanece en la zona de unión neuromuscular. La acidificación del endosoma estimula la liberación de la cadena ligera mediada por la cadena pesada N-terminal. A continuación, la endopeptidasa de la toxina inactiva las proteínas que regulan la liberación de acetilcolina, inhibiendo la neurotransmisión en las sinapsis colinérgicas periféricas.

Puesto que la excitación del músculo precisa de la presencia de acetilcolina, la presentación clínica del botulismo es una parálisis flácida. Como en el caso del tétanos, la recuperación de la función tras un episodio de botulismo exige la regeneración de las terminaciones neuronales.

EPIDEMIOLOGÍA

ENFERMEDADES CLINICAS

DIAGNOSTICO

TRATAMIENTO 

CLOSTRIDIUM DIFFICILE

ESTRUCTURA

PATOGENIA

EPIDEMIOLOGÍA

ENFERMEDADES CLINICAS

DIAGNOSTICO

TRATAMIENTO 

OTRAS ESPECIES

Se han asociado muchas otras especies de clostridios a enfermedades clínicamente significativas. Su virulencia se debe a su capacidad para sobrevivir a la exposición al oxígeno formando esporas y a la producción de muchas toxinas y enzimas diferentes. Clostridium septicum es un patógeno especialmente importante debido a que es una causa de mionecrosis no traumática y frecuentemente existe en los pacientes con cáncer de colon silente, leucemia aguda o diabetes. Cuando existe una alteración de la integridad de la mucosa intestinal, y el organismo del paciente tiene una capacidad disminuida para desarrollar una respuesta inmunitaria eficaz frente al microorganismo, C. septicum se puede extender a los tejidos y proliferar rápidamente en el sitio, lo que produce gas y destrucción tisular. 

La mayoría de los pacientes tienen una evolución fulminante, y suelen fallecer entre 1 y 2 días después de la presentación inicial.

C. sordellii está implicado en un síndrome del shock tóxico mortal asociado al parto natural o a los abortos provocados C. tertium es otro clostridio importante que se suele aislar en muestras de tierra. Se ha asociado fundamentalmente a infecciones de las heridas traumáticas (p. ej., heridas de guerra, caídas que causan heridas contaminadas de tierra). Este microorganismo puede plantear un reto diagnóstico porque puede crecer en medios de cultivo de agar incubados en condiciones aerobias. La identificación correcta se logra con el reconocimiento de las esporas y se determina que el microorganismo crece mejor en condiciones anaerobias.