Phylum Firmicutes

oClase ClostridiaoClase MollicutesoClase Bacilli

Phylum Firmicutes,Clase Clostridia

I. Características generales

II. Clasificación

• C. tetani

• C. botulinum

• C. perfringens

• C. difficile

Clase Clostridia

I.Características generalesMorfología y estructura general

Bacilos gram positivos,que pueden presentarse como negativos tras la formaion de esporasBajo contenido en G+CPueden aparecer sueltos, en parejas o en cadenasFlagelos peritricos y algunas son inmóvilesForman endosporas ovaladas y esféricas(resistencia)Productoras de toxinas(diseminación del agente patógeno en el huésped) -lecticinasa o fosfolipasa:destruye la fosfatidilcolina, componente de las membranas plasmáticas -desoxirribonucleasa -hemolisinas

Aisladas, en parejas o en cadena

Metabolismo y crecimiento

Anaerobios estrictosQuimiorganotrofosFermentación: algunas especies son sacarolíticas (fermentación de la glucosa), otras proteolíticas (hidrólisis de la gelatina) y otras pueden tener ambas características

Algunas especies producen lecitinasa o lipasaCatalasa negativasReductoras de sulfitos a sulfuros

Endosporas

Pleomorfismo Flexibilidad

Hábitats y medios de cultivo

Flora gastrointestinal del hombre y de animalesSuelo

Agar sangreMedio con yema de huevo para investigar la producción de lecitinasa Medio líquido de enriquecimiento, como el tioglicolatoIncubación se hará a 35-37ºCLa lecitinasa (fosolipasa C) produce un halo opaco alrededor de la colonia por lisis de la lecitina y la lipasa transforma las grasas en glicerol y ácidos grasos, dando una capa iridiscente que cubre la superficie de la colonia

Medios de cultivo

Clase Clostridia

II.Clasificación

Clase Clostridia se encuentra incluida en el volumen 3 del Manual de BergeyMás de 120 especiesDentro del Género Clostridium la especies estudiadas van a ser: -C.Botulinum -C.difficile -C.perfringens -C.tetani

CLOSTRIDIUM TETANI

Introducción histórica:

• En 1884, la toxina del tétanos fue aislada por Arthur Nicolaire

• Antonio Carle y Giorgio Rattone demostraron la transmisión del tétano por primera vez

• En 1890 se desarrolló el toxoide tétani, base de la vacuna actual

• En 1889, C. tetani fue aislada por primera vez• En 1924 la vacuna toxoide fue desarrollada por P.

Descombey, utilizada en la segunda guerra mundial.

Patogenia:

• Bacilo gram-positivo no encapsulado de forma abastonada.

• Móvil y forma esporas que se sitúan en un extremo

• Anaerobio estricto

• Habita suelos de todo el mundo, en heces de animales y humanas

• las esporas son muy resistentes pero las células vegetativas son muy fácil de inactivar

• Lo más frecuente es la contaminación de heridas por esporas• La germinación y la produccion de la toxina solo tiene lugar en heridas con

bajo potencial de óxido reducción• Por si misma no produce inflamación• La toxina tetanospasmina se forma en la célula vegetativa bajo el control

de un plamido. La secuencia de esta toxina es parcialmente homóloga con la botulínica

• Sólo existe un tipo de antígeno de esta toxina, toxoide eficaz para la inmunización

• La toxina producida en las heridas entra por los axones y es transportada a la médula espinal y al cerebro

• Ejerce su accion sobre todo a nivel de la médula espinal

Cuadro clínico

• Tétanos generalizado:• Aumento del tono y espasmos generalizados• Los primeros sintomas son inquietud, dolor y rigidez de la espalda, cuello, muslos y

abdomen. Dificultad en la deglución y masticación (trismo).• Rictus o sonrisa sardónica, opistótonos o concavidad del dorso del paciente• Estimulos como la luz y el ruido pueden desencadenar una crisis• Puede ir acompañado de fiebre• En casos graves: hipertensión lábil, taquicardia, disritmia, sudoración profusa,

vasoconstricción y aumento de los niveles plasmáticos y urinarios de catecolaminas

• Tétanos neonatal:• Tiene lugar como forma generalizada y suele ser fatal.• En niños con madres no inmunizadas• Suele producirse en las dos primeras semanas• Rigidez espasmos y dificultad en la deglución• Tétanos local y tétanos cefálico

Complicaciones:

• Asfixia secundaria al espasmo laringeo• Neumonía por ventilación mecánica• Trombosis por la inmovilización del paciente• Alteración del ritmo cardiaco• Hipertensión e hipotensión• Fracturas vertebrales• etc

Epidemiología:

• Esporas en suelos y pueden colonizar el tracto digestivo de humanos y animales

• Riesgo mayor por inmunidad inducida inadecuada, la enfermedad no induce inmunidad

• El microorganismo es transmitido por una herida punzante o por inoculación directa del material infectado

• Enfermedad de distribución mundial• Provoca al año un millón de muertos, sobre

todo en países en vias de desarrollo• 500.000 recién nacidos mueren al año por

esta causa• En los paises desarrollados la incidencia ha

bajado notablemente desde que se introdujo la obligatoriedad de la vacunación.

Diagnóstico

• Basado en hallazgos clínicos.• Muy poco frecuente en pacientes que han sido

vacunados y han recibido las dosis de refuerzo.• Se puede aislar C. tétani en pacientes sin tétanos• Leucocitos elevados, electrocardiograma muestra

descargas continuas de las unidades motoras• Niveles séricos de antitoxina de >_ 0.01U/ml son

considerados como protectores y es muy poco probable que se desarrolle la enfermedad

Tratamiento

• Eliminación de la fuente de la toxina, neutralizar la toxina libre y prevenir los espasmos musculares

• Tratamiento antibiótico:• Para eliminar la infección vegetativa penicilina, actualmente

se prefiere metronidazol. La eritromicina y la clindamicina en pacientes sensibles a la penicilina

• Tratamiento antiespasmódico:• Se han utilizado muchos agentes, solos o en combinacion

como el diazepan y otras benzodiazepinas como son lorazepan y midazolam. Barbitúricos y la clorpromazina. En casos de una respuesta no satisfactoria puede ser necesaria una parálisis terapéutica y ventilación asistida

La antitoxina

• Se utiliza la gammaglobulina humana antitetánica en dosis de 3000 a 6000 unidades intramusculares.

• Debe ser administrada cuanto antes

• Si no se dispone de la antitoxina humana se puede utilizar la equina en dosis de 10000 unidades i.v. o i.m.

Prevención

• Todos los sujetos inmunizados parcialmente o no inmunizados deben ser vacunados

• La primera serie de vacunaciones consiste en tres dosis, cada 10 años es conveniente una dosis de recuerdo a partir de los 35

• A partir de los 2 meses de edad se debe de recibir 3 inyecciones de 0.5 ml de vacuna trivalente (difteria, tétanos y tosferina)

• A los 18 meses y entre los 4 y 5 años deben administrarse inyecciones de recuerdo, y luego cada 10 años.

Clostridium botulinum

Clostridium botulinum

-Gram positiva anaerobia-Forma de varilla-Forma esporas subterminales con flagelos peritricos-No produce cápsula-Fue descubierta por Emile van Ermengem (1896)

Alimentos que producen la intoxicación:

-De origen animal o vegetal.

-pH mayor a 4,6.Maíz enlatado, pimienta, frejoles verdes, sopas, remolacha, espárragos, hongos, olivas maduras, espinacas, atún, pollo, jamones, salchichas, berenjenas rellenas, hígados de pollo así como los patés de hígado, langosta…

Conservas (caseras).

TOXINA BOTULINICA -Neurotoxina elaborada por C. botulinum

-Produce el BOTULISMO por intoxicación

-Es uno de los 10 venenos más poderosos

-Mayor amenaza biológica del mundo (junto con el Antrax)

-Provoca la muerte del paciente por parálisis del músculo respiratorio.

Modo de acción

Patogenia

-7 tipos de toxina botulínicas (A hasta G)-Tipos A, B, E, F: botulismo en humanos.-Clostridium sporogenes no produce toxina botulínica.

Historia de C. botulinum-1820 Justinus Kerner investiga sobre los envenenamientos producidos por salsa de carne.

-1793-1827, 234 casos; 400 hasta 1853 con 150 muertes.

-Van den Corput postuló que el agente causal era un hongo (Sarcina botulina).

-Ptomanías (sustancias encontradas en cadáveres exhaumados), ác. prúsicos, pícricos y grasos.

-1895-1897 Van Ermengem, de Ghent, y Kempner demostraron que el botulismo era causado por la toxina de un bacilo anaerobio.

-34 personas enfermaron y 3 muertes.

-Van Ermengem aisló esporas de un bacilo anaerobio (Bacillus botulinus).

--C. botulinum produce 7 toxinas antigénicamente distintas. Hipótesis de que esporula.

--.1968 Allan Scott y Edward Schantz estudiaron su uso curativo.

-Durante la Segunda Guerra Mundial (1943) los británicos informaron que los alemanes estaban estudiando bombardear toxinas sobre Gran Bretaña .

-La Academia Nacional de Ciencias de EE.UU montó un laboratorio en Fort Detrick para investigar el problema de la guerra tóxica y proponer soluciones defensivas.

-Carl Lamanna obtener la toxina botulínica tipo A en su forma más pura y cristalina, con una fracción tóxica de 150.000 dalton, unida a otra fracción no-tóxica de 750.000 dalton que la protegía de la digestión enzimática en el intestino.

-Los alemanes nunca llegaron a bombardear esporas o toxinas sobre Londres.

-En 1972 Estados Unidos fue una de las naciones firmantes de la Convención de Armas Biológicas y Toxinas.

-Allan Scott inoculó a voluntarios humanos que sufrían de estrabismo, previo ensayos en monos rhesus.

-Uso a personas que sufrían de blefarospasmo, una reducción de las arrugas, y así empezó a usarse en el campo cosmético.

Cuadro clínico

• Botulismo alimentario - Causado por intoxicación alimentaria

• Botulismo infantil o del lactante - La miel es la principal reserva de las esporas de C. botulinum

• Botulismo causado a través de las heridas - No implica ningún alimento

• Otra categoría todavía sin determinar - Ciertos casos en los cuales no puede identificarse al alimento

específico o a la herida causante de la enfermedad

Síntomas del botulismo alimentario:• 1. Periodo de incremento febril, o primera semana de la enfermedad: -Fiebre continua a lo largo de todo el día -Aumento del tamaño del bazo -Tos seca -Dolor abdominal

• 2. Segunda semana de la enfermedad: -Fiebre entre 39 y 40° C -Roseola: manchas rosa-rojo en el abdomen de 2-4 mm de diámetro -Somnolencia -Meteorismo (gases acompañados de gran movimiento de las asas intestinales a

consecuencia del acúmulo de los mismos)

• 3. Tercera semana de la enfermedad: -Fiebre -Desaparece la somnolencia -Desaparece la suciedad lingual

• 4. Cuarta semana de la enfermedad: -La enfermedad cede -Disminuye la fiebre poco a poco

Epidemiología• La dosis letal para el ser humano depende de la toxina y varía

entre 0,1 y 1,0 millonésimas de gramo • La mayoría de los casos están asociados con el consumo de

alimentos procesados inadecuadamente o enlatados de forma casera

• Es común tanto en suelos de cultivo como en suelos con gran vegetación, en sedimentos de las caídas de agua, en lagos y aguas costeras, y en el tracto intestinal de peces y mamíferos, así como en las branquias y en las vísceras de los crustáceos y otros mariscos

• La toxina se inactiva a temperaturas de 80ºC mantenidas durante 10 min

• Cepas proteolíticas se asocian con vegetales, carne y productos lácteos

• Cepas no proteolíticas, con pescado y productos del mar • Es improbable que sobrevivan en los alimentos cocidos

Diagnóstico Directo• Botulismo alimentario

- Detección toxina en alimento

- Detección toxina en suero

• Botulismo del lactante

- Aislamiento a partir de heces

- Detección de toxina en heces y/o suero

• Botulismo de las heridas

- Aislamiento a partir del exudado

- Detección de toxina en exudado o suero

Tratamiento

• Si la toxina aún no ha llegado al flujo sanguíneo: - Lavado gástrico • En caso contrario: - Se aplica una antitoxina polivalente (de origen

equino) A, B, E, un vial intravenoso y un vial intramuscular

• En resumen, el paciente requiere asistencia respiratoria, eliminación del germen del tracto gastrointestinal por lavados gástricos, tratamiento con penicilina y antitoxina botulínica.

Prevención

• Conservas caseras: utilizar alimentos correctamente lavados, recipientes estériles y sobre todo sistemas térmicos a presión adecuados para su esterilización

• Conservar los alimentos precocinados a una temperatura de 4ºC o menos

• A nivel industrial: controles rigurosos de los procesos de preparación de las conservas y platos precocinados

• En el caso de los lactantes: no administrar miel a los menores de 1 año

• Existe una vacuna a base de toxoides botulínicos (A, B, C, D y E) para su utilización en personal de laboratorio que trabaja con el germen o sus toxinas.

Aplicaciones actuales de la toxina botulínica

• Aplicaciones clínicas: - En enfermedades caracterizadas por

movimientos involuntarios, especialmente en el caso de las distonías

• Aplicaciones cosméticas: - Botox es una forma diluida de la

toxina botulínica, y uno de los tratamientos que ofrece mejores resultados para eliminar las arrugas

• Bioarmamento: - Unos 450 gramos serían suficientes

para matar a toda la población humana

ESTRABISMO TIC FACIAL

Clostridium perfringens

• FAMILIA : Bacillaceae • GENERO : Clostridium

• Bacteria anaerobia Gram positiva

• Formadora de esporas en los intestinos humanos y de varios animales homeotermos

• Difundidos por el suelo, aguas naturales, contenido intestinal y carnes crudas

• Tercer indicador de contaminación fecal de las aguas

• Se destruyen con Tª superiores a 121° C.

Clostridium perfringens

Hay varios tipos: - Clostridium perfringens A - Clostridium perfringens B - Clostridium perfringens C - Clostridium perfringens D

Tipos toxigénicos de C. perfringens. Toxina alfa beta epsilon lotaC. perfringens tipo A + - - -

C. perfringens tipo B + + + -

C. perfringens tipo C + + - -

C. perfringens tipo D + - + -

C. perfringens tipo E + - - +

Producen potentes exotoxinas : 11 histotoxinas y 1 enterotoxina

PatologíaDebido a las toxinas que producen puede causar enfermedades como:

GANGRENA GASEOSA

INTOXICACIÓN ALIMENTARIA

Tipo A

GANGRENA GASEOSA

El clostridio provoca destrucción en los tejidos infectados si persiste.

Liberación de exoenzimas específicos (fosfolipasas, hemolisinas, colagenasas, proteasas..)

Putrefacción del tejido acompañada de una producción de gas

La solución, llegado este nivel, es la amputación de la zona afectada; de no ser así la infección suele acabar con la muerte del animal (cerdos, pollos, caballos, humanos...).

Gangrena gaseosa :

Clostridium perfringens es el responsable del 80% de los casos de gangrena gaseosa postraumática

El diagnóstico temprano de la gangrena gaseosa es crítico

Hallazgos clínicos, quirúrgicos y microbiológicos.

Examen e informe urgente de la tinción de Gram de las muestras: - numerosos bacilos gram positivos y escasos o ausentes neutrófilos

Diagnóstico:

Tratamiento:

Medidas quirúrgicas con desbridamiento, extirpación de todos los tejidos afectados y la administración de antibióticos activos a altas dosis.

INTOXICACIÓN ALIMENTARIALa mayoria producido por ingestión de menús a base de carne sometidos a un tratamiento térmico defectuoso.

Cuando se trata de un brote de intoxicación alimentaria por este microorganismo, la secuencia típica incluye los siguientes eventos:

• El plato de carne que contiene las esporas es un plato previamente cocido.

2. Las esporas resisten la cocción para hallarse en un medio ideal.

3. El producto se somete a un tratamiento incorrecto en cuanto a la relación tiempo/temperatura; las esporas germinen y se multipliquen

4. El alimento se sirve frío o se vuelve a calentar insuficientemente para destruir las células vegetativas.

Intoxicación alimentaria

PATOGENIA Y CUADRO CLÍNICOAutolimitante no febril con naúseas, dolor abdominal, diarrea y poco o nada normal los vómitos.

Síntomas comienzo entre 8-24 horas pero debe de haber una gran cantidad de este microorganismo vegetativo para que haya una fuerte intoxicación.

En individuos sanos, no suele ser necesario tratamiento médico y la curación total es da en 1 – 2 días

70% están relacionados con productos cárnicos tales como estofados, jugos de carne y empanadas.

Las carnes curadas rara vez están implicadas en la intoxicación alimentaria ya que contienen altos contenidos de sal, concentraciones de nitrito y un tratamiento térmico.

MEDIDAS DE CONTROL

a.- Siempre que sea posible el alimento debe cocinarse y consumirse inmediatamente.

b.- Cuando el alimento haya de guardarse después de cocinado debe enfriarse tan rápidamente como sea posible (a menos de 18º C en una hora

c.- A ser posible se evitará el cocinado parcial o total de los alimentos de un día para otro, esta práctica es peligrosa ya que este recalentamiento final sólo sirve para estimular aún más su crecimiento y no para destruirlo.

d.-Debe impedirse la contaminación cruzada de los alimentos cocinados por los crudos y por las superficies sucias de trabajo, por el equipo y por los utensilios de cocina.

Clostridium difficile

CLOSTRIDIUM DIFFICILE

• Puede vivir prácticamente en cualquier medio.

• Presente en el intestino del 3% de los adultos y el 66% de los niños.

• Por tanto, crecimiento óptimo en agar sangre a temperaturas corporales.

• Se reproduce profusamente en hospitales.

• Colonias de C.difficile en agar sangre.

● C.difficile al microscopio electrónico.

Sintomatología

• Diarrea grave o aguda

• Heces sanguinolentas

• Fiebre

• Calambres estomacales

• Dolor abdominalCOLITIS PSEUDOMEMBRANOSA

• Infección de las paredes del abdomen (peritonitis)

• Envenenamiento de la sangre (septicemia)

• Desgarros en el intestino grueso (perforación del colon)

Poco frecuente

Cuadro clínico

Colitis pseudomembranosa

• Pacientes que han recibido tratamiento antibiótico o que han sido sometidos a una operación gastrointestinal.

• Toxina que daña la mucosa del colon.

• Inflamación aguda de la mucosa intestinal.

• Caracterizada por la presencia de pseudomembranas o placas en el colon.

• Grave y a menudo mortal.

Tratamiento y prevención

• Metronidazol y vancomicina: enfermedad grave.

• Recidiva frecuente (esporas resistentes)

• Última mutación C.difficile resistente a metronidazol.

• Vacuna eficaz a base de formaldehído.(grupos de riesgo, >65 años y enfermos graves)