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Bordetella

Bordetella

Bordetella es un género de cocobacilos Gram-negativos aerobios obligados. Son muy exigentes y difíciles de aislar. La especie patológica más importante es Bordetella pertussis (B. pertussis), que suele aislarse en agar Bordet-Gengou. Bordetella pertussis es altamente infecciosa a través de gotitas respiratorias y solo se sabe que infecta a humanos, causando el síndrome clínico de la tos ferina. La tos ferina se caracteriza por 3 fases distintas: catarral, paroxística y convaleciente. La tos ferina es rara en los países desarrollados debido al uso generalizado de la vacuna combinada contra difteria, tétanos y tos ferina acelular (DTaP).

Última actualización: Mar 27, 2024

Responsabilidad editorial: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

Contenido

Clasificación

Diagrama de flujo de clasificación de bacterias gram negativas

Bacterias Gram-negativas:
La mayoría de las bacterias se pueden clasificar de acuerdo con un procedimiento de laboratorio llamado tinción de Gram.
Las bacterias con paredes celulares que tienen una capa delgada de peptidoglicano no retienen la tinción de cristal violeta utilizada en la tinción de Gram. Sin embargo, estas bacterias retienen la contratinción de safranina y, por lo tanto, se tiñen de color rojo rosado, lo que las convierte en gram negativas. Estas bacterias pueden clasificarse además según su morfología (diplococos, bastoncillos curvos, bacilos y cocobacilos) y su capacidad para crecer en presencia de oxígeno (aeróbicos frente a anaeróbicos). Las bacterias se pueden identificar de manera más estrecha cultivándolas en medios específicos (agar triple azúcar hierro (TSI, por sus siglas en inglés)) donde se pueden identificar sus enzimas (ureasa, oxidasa) y se puede probar su capacidad para fermentar lactosa.
* Se tiñe mal en la tinción de Gram
** Bastoncillo pleomórfico/cocobacilo
*** Requiere medios de transporte especiales

Imagen por Lecturio.

Características Generales

Características básicas de Bordetella

  • Cocobacilos gramnegativos
  • Encapsulado
  • Inmóvil
  • No forma esporas
  • Aerobios obligados

Bioquímica y crecimiento

  • Muy exigente
  • No fermenta carbohidratos
  • Inhibido por ácidos grasos (necesita medios que absorban los ácidos grasos para crecer)
  • Difícil de cultivar; aislado en:
    • Agar Bordet-Gengou (sangre, extracto de papa y glicerol más antibióticos y nicotinamida)
    • Medio Regan-Lowe (carbón con sangre de caballo desfibrinada)

Especies patógenas

  • B. pertussis (más importante): causa la tos ferina (tos de perro)
  • B. parapertussis: también puede causar tos ferina
  • B. bronchiseptica: rara en humanos, pero puede infectar huéspedes inmunocomprometidos
Gram stain of b. Pertussis

Tinción de Gram de B. pertussis

Imagen: “Gram stain of Bordetella pertussis” por CDC Public Health Image Library. Licencia: Dominio Público
Scanning electron micrograph of bordetella bronchiseptica

Micrografía electrónica de barrido de Bordetella bronchiseptica

Imagen: “File: Bordetella bronchiseptica” por CDC/ Janice Carr. Licencia: Dominio Público

Bordetella Pertussis

Epidemiología

  • Incidencia a nivel mundial: 24 millones de casos al año
  • Muertes en todo el mundo: aproximadamente 161 000 por año
  • Incidencia en Estados Unidos: 15 000 casos en el 2018
  • La vacunación reduce significativamente la incidencia en niños pequeños, pero no confiere inmunidad de por vida.
  • Las epidemias cíclicas ocurren cada 2–5 años.
  • La enfermedad es menos grave en adolescentes y adultos que en niños pequeños.

Transmisión

  • No se conocen reservorios ambientales
  • Transmitido por gotitas respiratorias
  • Muchos contactos domésticos pueden tener una enfermedad asintomática o muy leve, con frecuencia sin diagnosticar.
  • El período de incubación es de 1 a 3 semanas (más comúnmente de 7–10 días).

Fisiopatología

Patogénesis:

  • El 1er paso es la inhalación.
  • Las bacterias se adhieren al epitelio ciliado de la nasofaringe y las vías respiratorias superiores mediante diversas proteínas adhesinas.
  • Provoca daño tisular y pérdida de células epiteliales protectoras por la producción de toxinas
  • Resultando en microaspiración y tos.
  • Los casos fatales están asociados con:
    • Bronquiolitis necrotizante
    • Hemorragia alveolar
    • Edema fibrinoso
    • Bacterias intracelulares en macrófagos alveolares y epitelio ciliado (evaden la digestión intracelular)

Factores virulentos:

  • Fimbrias de hemaglutinina filamentosa:
    • Permiten la unión al epitelio respiratorio ciliado
  • Toxina pertussis (toxina A/B):
    • Ribosilatos (inhibe) la proteína de unión a nucleótidos de guanina (Gi)
    • Aumenta el monofosfato de adenosina cíclico (cAMP)
    • Altera la fagocitosis
    • Causa linfocitosis
  • Toxina de adenilato ciclasa:
    • Aumenta cAMP similar a la toxina EF-2 de Bordetella anthracis
    • Induce la apoptosis de los macrófagos.
  • Toxina traqueal:
    • Induce la producción de gas de óxido nítrico
    • Daña el epitelio respiratorio
Pathogenesis of bordetella pertussis

Patogenia de Bordetella pertussis : La hemaglutinina filamentosa se une a las células epiteliales ciliadas, infectando las células, inhibiendo la elevación mucociliar. Otro mecanismo es la prevención de la digestión intracelular por fagocitosis, evadiendo así el sistema inmunológico.

Imagen por Lecturio.
Pathophysiological mechanisms underlying virulence and pathogenic factors

Mecanismos fisiopatológicos subyacentes a la virulencia y factores patogénicos.

Imagen por Lecturio.

Presentación clínica

  • La tos ferina es una forma de bronquitis.
  • En los niños, clásicamente tiene 3 etapas:
    • Etapa catarral: congestión, coriza (secreción nasal), conjuntivitis, febrícula (1–2 semanas)
    • Etapa paroxística (2–8 semanas):
      • Episodios severos de tos al expirar
      • “Silbidos” en la inspiración (tos ferina, tos paroxística)
      • Vómitos post-tusígenos
      • En los lactantes, a menudo se presenta con apnea en lugar de paroxismos de tos
    • Etapa convaleciente: disminución de la frecuencia de la tos (4 semanas a meses)
  • En adultos y adolescentes:
    • A menudo más leve que en los niños.
    • La tos prolongada (> 2 semanas) suele ser el único síntoma.
    • También conocida como la “tos de los 100 días”
Radiografía de tórax de un paciente de 11 años con infección por bordetella pertussis

Radiografía de tórax de un paciente de 11 años con infección por Bordetella pertussis con refuerzo del retículo broncovascular perihiliar e infiltrados heterogéneos en el tercio inferior de ambos campos pulmonares.

Imagen: “Bordetella pertussis an agent not to forget: a case report.” por Melo N, Dias AC, Isidoro L, Duarte R. Licencia: CC BY 2.0

Identificación

Recolección de especímenes:

  • Hisopado o aspiración nasofaríngea
  • No se deben usar hisopos con punta de algodón porque contienen ácidos grasos tóxicos para B. pertussis.
  • En su lugar, se deben usar hisopos de poliéster o alginato de calcio.
  • La muestra debe obtenerse de la nasofaringe posterior.

Estudios:

  • Cultivo (en medios especiales)
  • Reacción en cadena de la polimerasa (PCR)
  • Serología: principalmente aplicaciones de investigación

Prevención

  • Vacuna acelular
  • Componente de la vacuna combinada contra la difteria, tétanos y tos ferina acelular (DTaP)

Videos relevantes

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Bordetella pertussis

Referencias

  1. Cornea P., & Lipsky B. (2020). Pertussis infection: Epidemiology, microbiology, and pathogenesis. UpToDate. Retrieved January 4, 2021, from https://www.uptodate.com/contents/pertussis-infection-epidemiology-microbiology-and-pathogenesis?search=bordetella&source=search_result&selectedTitle=4~41&usage_type=default&display_rank=4
  2. Cornea P., & Lipsky B. (2020). Pertussis infection in adolescents and adults: Clinical manifestations and diagnosis. UpToDate. Retrieved January 4, 2021, from https://www.uptodate.com/contents/pertussis-infection-in-adolescents-and-adults-clinical-manifestations-and-diagnosis?search=bordetella&source=search_result&selectedTitle=1~41&usage_type=default&display_rank=1
  3. Guiso N. (2015). Bordetella pertussis. In Nicholson LK, & Janoff EN. (Eds.), Mucosal Immunology (4th ed.) https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/bordetella-pertussis

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