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YERSINIA

INDICE

Historia del microorganismo

Taxonomía. Árbol filogenético

Características morfológicas

Requerimientos nutricionales y

medios de cultivo

Características genéticas y Factores

de virulencia

Patogénesis

Diagnostico

Tratamiento

Bibliografía

HISTORIA La Yersinia es un microorganismo que ha causado grandes impactos en la población europea de la Edad Media. Su extensión provocó la conocida como “peste negra”, una epidemia que fue devastadora en la época. Este microorganismo fue descubierto por el doctor Alexandre Yersin de origen suizo y nacido en 1863 estudio medicina y en 1886 empezó a trabajar en el Instituto Pateur, tuvo muchos hallazgos importantes como el suero anti rabia pero nos centraremos en su descubrimiento de este microorganismo. En 1894 el gobierno francés y el Instituto Pasteur le encargaron que estudiara la naturaleza de la epidemia. Así que aisló el bacilo responsable ( Yersinia pestis ) a partir de cultivos bacterianos positivos extrayendo muestras de tejidos de los cuerpos infectados, donde se encontró ADN de la bacteria. Demostró la relación entre la enfermedad humana y la de la rata subrayando la posible vía de transmisión y en 1895 creo su primer suero anti peste, más tarde elaboró una vacuna que,

Yersinia pestis Yersinia pseudotuberculosis Yersinia rohdei Yersinia ruckeri Yersinia similis Dentro de cada especie hay muchas subdivisiones, el segundo enlace de la bibliografia remite a la clasificacion de las mismas. MORFOLOGIA Estos microorganismos son bacterias de tipo bacilo Gram – y anaerobias facultativas, de modo que se caracterizan por sus productos de fermentación, en condiciones anaerobias obtienen su energía por fermentación y excretan al medio ácidos orgánicos como el ácido fórmico y producen catalasa. Las especies patógenas son parásitos intracelulares facultativos. Entre las estructuras externas destacan los flagelos perítricos, es decir, se encuentran en toda la superficie de la bacteria, largos y móviles. La bacteria los utiliza para propulsarse a temperaturas posibles para su motilidad rotatoria. Como estructura externa también encontramos fimbrias, que tienen una función de adherencia a superficies y mucosas. Otra estructura externa importante es el pili sexual utilizado en el intercambio de información genética con otras células. La pared celular está compuesta por peptidoglicanos y lipoproteínas de membrana externa. A diferencia de las Gram+, estas no poseen ácidos teicoicos en la pared celular. La membrana externa es una estructura útil para la defensa contra ciertos antibióticos gracias a su carga negativa. Está formada por lipopolisacáridos, lipoproteínas y fosfolípidos. La virulencia es una cualidad producto de la cápsula que la envuelve, la especie Y.pestis tiene capsula solo a temperaturas optimas(25-32ºC). Estas características la diferencian del resto de las bacterias.

La estructura interna del microorganismo es la propia de cualquier bacteria, con el ADN circular (bacteriano) disperso en el citoplasma. También se encuentra un cromosoma unido a otras proteínas que no son las histonas. La especie de Y.enterocolítica tiene forma de coco bacilo Gram- con los bordes de aspecto redondeado y pueden ser aerobios y anaerobios facultativos. Es importante destacar que son móviles a 22ºC desplazándose con movimientos ondulantes y giratorios gracias a sus flagelos perítricos pero a 37º no es móvil porque las proteínas flagelares se desnaturalizan. No tiene capsula de gran espesor y no produce esporas. Son fermentadores positivos, catalasa+ , ureasa +, lactosa – y oxidasa – ademas producen gas a veces, dato que nos ayudara a diagnosticar la enfermedad que causan. Cabe destacar una serie de características comunes en las tres especies patógenas: tropismo por tejido linfático , resistencia a respuesta inmune no especifica (sobre todo a la fagocitosis) y capacidad promotora de apoptosis de fagocitos polimorfonucleares o mononucleares. Una diferencia es que la Y.pestis puede sobrevivir habiendo sido fagocitada, en un fagolisosoma y la Y.enterocolítica es destruida. La especie Y.pseudotuberculosis también sobrevive gracias a las propiedades de su capsula.

Hay muchas especies de Yersinia y no todos son patógenos, en esta tabla se muestra donde pueden encontrarse normalmente: Yersini a aldova e Bioquímica similar a la y.enterocolítica vive en superficie de agua po en peces berco vieri “” heces humanas, suelo, agua, vegetales crudos frederi ksenii Agua aguas cloacales y peces.A veces se encuentra en sangre, heces y esputo humano. Pocas veces asociado a enfermedad gastroi interm edia Agua dulce, cloacal y animales acuáticos. A veces se encuentra en s heces y esputo humano. Probablemente no causa enfermedad gastro kriste nsensi i Agua suelo y animales. Han sido aisladas alguna vez en heces, orina de humanos. No hay evidencia de enfermedad gastrointestinal mollar etti Bioquímica similar a enterocolítica. En heces humanas, agua de cons humano y vegetales crudos rohdei Bioquímico. Parecida. Aislada en heces de perro y humanas y en agu rucker i Es patógeno de peces produce enfermedad de la boca roja. cepas en humanos es muy rara CARACTERISTICAS GENETICAS Y FACTORES DE VIRULENCIA La especie Y.pestis tiene métodos de adaptación intracelular que consisten en la producción de una capsula antifagocitica, secreción de endotoxinas y exotoxinas y de proteínas como coagulasa y fibrinolisina que alteran la circulación normal de la

sangre. La especie enterocolítica se adhiere a la mucosa intestinal y se disemina por el tejido linfático al igual que la pseotuberculosis. La virulencia de Y.pesti s requiere una PTP. Si la bacteria no tiene PTK no sintetiza residuos fosfoTyr y se expresan PTP principalmente. De esta especie es importante destacar la YopH que aumenta la actividad virulenta. Cuando la bacteria inyecta YopH en las proteínas que tienen fosfoTyr de la célula a la que esta infectando estas son desfosforiladas. A pesar de que la secuencia de YopH tiene un parecido con la de los mamíferos de un 15% aproximadamente contiene todos los residuos conservables y sus estructuras por difracción de rayos son muy similares, esto sugiere que la Yersinia Ancestral obtuvo este gen PTP de una eucariota. Hay que destacar en esta especie los inmunógenos de superficie haciendo una combinación de los tres nos permiten identificar hasta 20serotipos diferentes. Estos inmunógenos son: el antígeno D, la toxina murina (es un antígeno también y causa daños en roedores) y la fracción I de las proteínas de la pared celular (F-I). Los principales factores de patogeneidad son dos: la fracción proteica F-I de la pared celular que produce necrosis focal y el antígeno V-W que protegen de la fagocitosis. Producen una toxina llamada murina que solo es toxica para roedores. También producen una endotoxina compuesta por los propios lipopolisacáridos situados en la pared que provoca necrosis de los tejidos colonizados. Hay que destacar también la excreción de coagulasa y fibrinolisina que alteran la circulación. Los factores de virulencia de la especie Y.enterocolítica son los antígenos V-W que la protegen de ser fagocitada. También tienen una proteína se superficie en la pared celular de la bacteria que es adhesiva y es una enterotoxina termoestable. Los inmunógenos de superficie son el antígeno “O” y el “H” flagelares que permiten distinguir 34 serotipos de esta especie y 6 de la Y.pseudotuberculosis. Las investigaciones revelan que hay 50serotipos basados en el estudios del antígeno somático (antígeno O). de los cuales destacan O:3, O:5, O:7, O:8 y O:9 como patógenos primarios en el ser humano. Los serotipos O:8 y O:21 se relacionan con el factor de virulencia. Los O;3, O:5, O:7 y O:9 causan infección intestinal o se eliminan sin mayor problema con las heces. Los serotipos patogénicos se diferencian de los no patogénicos mediante la prueba de pirazina midasa, la fermentación de salicina y la hidrólisis de esculina

Epidemología (zoonosis): Europa, Japón y Canadá predomina el serotipo O:3 y O:9 pero en EEUU encontramos a parte del primero el O:8. Esta especie forma parte de la flora digestiva normal de ganado bovino, ovino, gallinas, pollos, pavos, conejos, pájaros, cerdos, cangrejos, ostras, camarones, roedores y castores. Los serotipos encontrados en animales son el O:1, O: 2 y O:16. es importante destacar que en la cavidad oral del cerdo se pueden encontrar O:3,O:5,O:7,O:8 y O:9. PATOGENESIS Como hemos comentado con anterioridad, la Yersinia es una bacteria que ha causado muchas muertes. Pero, ¿cómo afecta la bacteria en el organismo? Existen 3 especies que pueden ser causantes de patologías: Y. Pestis, y. Enterocolítica y Y. Pseudotuberculosis. Las dos últimas son las menos estudiadas, son causantes de enfermedades gastrointestinales como la gastroenteritis por Yersinia o Yersiniosis. El órgano diana es el intestino y se disemina por el sistema linfático, se encuentra en animales domésticos. Puede transmitirse a humanos por ingesta cárnica o láctica, aunque también es posible por agua contaminada. La bacteria puede resistir a muy bajas temperaturas (hasta 4ºC). Los síntomas de esta patología cursan con diarrea, fiebre, cefalea, dolor abdominal (si es muy severo en humanos puede confundirse con apendicitis, es importante realizar un correcto diagnóstico diferencial). También es causante de linfadenitis mesentérica aguda. Centrándonos en la Y. pestis se debe comentar que es la causante de la peste negra o peste bubónica. Se transmite por picadura de la pulga de rata (especie Xenopsylla Cheopis), o por contacto directo con partículas que provienen de un organismo infectado (estornudo). Los reservorios son roedores en general,

mamíferos silvestres (en domésticos también ocurre, aunque el proceso es mucho más leve). La pulga pica al portador y al emigrar lleva consigo la bacteria y cuando pica al hospedador definitivo y se aloja en las vías respiratorias o gastrointestinales completa su ciclo, seguidamente se desarrolla la enfermedad y tras un periodo de incubación se empiezan a observar los síntomas característicos. Esta especie tiene dos formas principales de infección: bubónica y neumónica o pulmonar. La bubónica produce después de la entrada en la piel 2-6dias de incubación causa hipotensión y bubones en ganglios cercanos a la infestación también causa epistaxis. Otros síntomas son fiebre elevada, edema inflamatorio doloroso en ganglios linfáticos de la zona donde se ha instalado el bacilo, siendo las mas frecuentes axilas e ingles (formándose los característicos bubones) si la infección progresa rápido a una bacteriemia puede provocar la muerte. La forma neumónica conlleva signos de malestar general y muy manifiesto en zona pulmonar, infección respiratoria consecuencia de diseminación hemática asociada a peste bubónica o adquirida por vía de contagio directo con otro ser infectado. Causa una muerte rapida. si no hay tratamiento, los síntomas comunes son: nauseas, vómitos, diarrea, hipotensión, mialgias, linfadenopatia dolorosa, coagulación intravascular diseminada (CID), neumonía, meningitis ,estupor ,coma y muerte. Otra forma clínica seria la septicemia donde se produce una colonización de torrente circulatorio en el aparato respiratorio es la forma neumónica. Cuando se ha transmitido por aerosoles contaminados de organismos infectados produce disnea, tos y expectoración, derrame pleural y postración extrema la Y.enterocolítica comprende los siguientes síntomas: fiebre, diarrea, dolor abdominal, linfadenitis mesentérica aguda (apendicitis síndrome pseudoapendicular) y la bacteriemia es poco frecuente. Pueden darse casos de que provoque faringitis y enterocolitis aunque es raro, también en conjuntivitis pero no suele ocurrir. La necrosis del epitelio puede extenderse y abarcar toda la pared intestinal causando hemorragia y peritonitis secundaria. Se presenta un infiltrado de neutrófilos aunque con frecuencia hay granulomas epitelioides con necrosis central, infiltrado histiocitario, hipertrofia e hiperplasia linfoide. La diseminación en pacientes predispuestos puede originar hepatomegalia, bacteriemia y formación de abscesos en otros órganos (sobre todo hígado y bazo).

DIAGNÓSTICO Para detectar este tipo de bacterias en una muestra hay que realizar una extinción Gram Diferencial utilizando Safranina principalmente y fijando con calor. Cuando se trata de gastroenteritis por Yersinia es importante realizar un diagnóstico diferencial, ya que los síntomas se definen con componentes inespecíficos. Por ejemplo, un fuerte dolor abdominal puede llevar a pensar que se trata de apendicitis Si diera positivo en Gram negativo, debería realizarse un estudio serológico, en el que se contemplará la posibilidad de obtener un ácido o un ácido y un gas tras la fermentación de glucosa. Si da como productos ácido y gas comprobaremos si es móvil a 37º para distinguirlo, una vez descrita su inmovilidad a esta temperatura hay que asegurar que se produce la hidrólisis de la urea y hay utilización del citrato. Con esto tendremos pruebas suficientes para diagnosticar la enfermedad y buscar un tratamiento adecuado. Para la erradicación de esta bacteria en un organismo en necesaria la intervención de antibióticos y también hay que tener en cuenta que las diarreas producen una deshidratación severa que es importante combatir con tratamiento oral. El tratamiento anti microbiano para esta bacteria no es del todo recomendable, en casos de bacteriemia con frecuencia se recurre al uso de piperaciclina, cefalosporinas de tercera generación, aminoglucósidos y el trimetoprim/sulfametoxazol. Es resistente a cefalosporinas de primera generación y a ampicilina. Para la obtención de la muestra se ha de extraer una muestra de hisopado rectal y se debe situar en un recipiente de transporte especial para microorganismo entéricos. Instrucciones especiales: insertar hisopo de 2,5cm por dentro del esfínter anal y en el hisopo deben verse heces. El transporte al laboratorio debe hacerse en las primeras 24h a 4ºC y el almacenamiento antes del procesado debe hacerse a esa

misma temperatura y durara unas 72h sin alteraciones. Si los síntomas son diarrea siempre hay que hacer diagnostico diferencial ya que hay muchas bacterias causantes de ello como Salmonella, E.coli, Entamoeba histolytica... para su diagnostico se sigue el siguiente procedimiento: hay que obtener un cropocultivo en un medio adecuado para enterobacterias que se enriquece en frío y cultivo con agar CIN pero esto puede tardar hasta 3semanas en dar resultados positivos y después habría que hacer un examen bioquímico y prueba de aglutinación con antígenos específicos. El diagnóstico serológico se llevará a cabo mediante las siguientes pruebas: hemaglutinación indirecta, aglutinación bacteriana directa, inmunoprecipitación, aglutinación por anticuerpos monoclonales,. aglutinación con anti sueros, etc. para detectar el antígeno O. hay que tener cuidado ya que el serotipo O;9 puede confundirse con el de Brucella abortus. El diagnostico diferencial incluye pruebas radiológicas que muestran una progresión de la enfermedad de tres estadios; el nodular (2-3semana) pared intestinal se muestra edematosa y los nódulos crecen hasta 1cm en el íleon pero no se ven ulceras solo un engrosamiento de la pared. En el estadio difuso el edema se ve mal delimitado y en el ultimo estadio de resolución (5-8semana sin síntomas) válvulas conniventes engrosamiento de la pared pero hay normalidad radiológica a partir de la 10ª semana aparecen los síntomas. para el diagnostico para la especie Y.pseudotuberculosis hay que obtener la muestra de las heces y se hace un coprocultivo, hay que introducirlo en un recipiente a prueba de filtraciones y transferir las heces a un medio de transporte especial para microorganismo entéricos si se prevé que el traslado va a durar mas de 1h. El transporte al laboratorio es igual que en la anterior. Hay que tener en consideración que las pruebas pueden confundirnos con otros microorganismo como Vibrios , E.coli o Y.enterocolitic a. También ha de tenerse en cuenta que si un paciente esta ingresado de mas de tres días y su diagnostico al entrar era diarrea puede tratarse de Clostridium difficile. En ambas especies ha de realizarse un examen directo con azul

RM(rojo metilo) + VP(Voges Proskauer)

IND(indol) +/- CIT(citrato) - PAD(fenilalanina deraminosa)

URE(ureasa) +/- MOT(motilidad) *inmovil a 36ºC pero móvil a 22ºC LIS(lisina) - ARG(arginina) - ORN(ornitina) + ONPG(O-nitrofenil- beta-D- galactopiranosido

La prueba bioquímica para detectar cualquier especie de Yersinia se resume en esta tabla de resultados: P e s t i s P s e u d o t u b. E n t e r o c o. F r e d .

I

n tr .

K

ri s.

A

l d o .

B

e r c .

M

ol l.

R

o h. indol - - V (

+ + V

ornitin a

- - + + + + V

V

V(

V(

Motilid ad a 25- 28ºC

- + + + + + + + + N

D

Ferme ntacion de: sacaro sa

- - + + + - V

ramino sa

- V

celobio sa

- - V

+ + + - + + V(

sorbito l

V

- + + + + V

melibio sa

V

V

- - V

- - - - V(

• : 90% cepas positivas

• : 90% cepas negativas

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