Mycobacterium

Características Generales

Características básicas

Morfología y propiedades:

• Bacilos rectos o ligeramente curvados
• Crecimiento:
  • Bacilos de crecimiento lento
  • La mayoría de las especies se pueden cultivar en sustratos simples usando aminoácidos y glicerol.
  • La mayoría de las especies crecen en agar sangre.
• Bacilos inmóviles, no formadores de esporas
• Aerobios obligados (algunos son microaerofílicos)
• Catalasa positiva
• Bacilos intracelulares facultativos
• Tienen una pared celular característica (envoltura) que les confiere varias propiedades únicas:
  • Presencia de una capa cerosa hidrófoba compuesta por ácidos micólicos
  • Unido a una capa de peptidoglicano por un polisacárido arabinogalactano
  • ↓ Permeabilidad a muchos medicamentos y bombas de eflujo
  • Las micobacterias pueden invadir las células huésped sin presentar signos clínicos.

Propiedades de tinción:

• Bacilos ácido-alcohol resistentes:
  • Propiedad conferida por el ácido micólico
  • No destiñe con alcohol ácido después de haber sido teñido con colorantes de anilina.
• Tinción de Gram:
  • Generalmente no puede penetrar la pared celular cerosa del complejo Mycobacterium tuberculosis
  • Lo más común es que no se tiñan o tengan resultados variables.

Clasificación

• Filo: Actinobacteria
• Familia: Mycobacteriaceae
• Género: Mycobacterium (compuesto por > 150 especies)

Micobacterias:

• Micobacterias típicas: especies del complejo Mycobacterium tuberculosis:
  • M. tuberculosis (más importante)
  • M. bovis
  • M. africanum
  • M.microti
  • M. canetti
• Micobacterias no tuberculosas atípicas:
  • Clasificadas según el sistema Runyon
  • La clasificación se basa en la tasa de crecimiento y la producción de pigmento.
  • Los grupos Ⅰ–Ⅲ son de crecimiento lento (> 7 días) y el grupo Ⅳ se considera de crecimiento rápido (< 7 días):
    • Grupo I: Los fotocromógenos producen pigmento en presencia de luz.
    • Grupo II: Los escotocromógenos producen pigmento en ausencia de luz.
    • Grupo III: Los no fotocromógenos carecen de pigmento (incluye el complejo de bacterias Mycobacterium avium).
    • Grupo IV: producen colonias maduras en medios de cultivo en < 7 días
• No cultivable: complejo M. leprae (M. leprae y M. lepromatosis)
• Saprófitos
• Tipos de úlcera cutánea

Especies patógenas más importantes:

• El complejo Mycobacterium tuberculosis causa la tuberculosis (TB).
• El complejo M. leprae causa la lepra.
• M. avium y M. intracellulare (conocidos en conjunto como complejo M. avium (MAC)) causan:
  • Infecciones pulmonares similares a la TB
  • Infecciones diseminadas en individuos inmunocomprometidos

Patogénesis

Reservorios

• M. tuberculosis: los humanos son el único reservorio natural.
• Reservorio natural de M. leprae: armadillos
• M. avium y M. intracellulare se encuentran en el agua y el suelo.

Transmisión

• Transmisión de M. tuberculosis: gotículas respiratorias de pacientes con enfermedad activa
• Transmisión de M. leprae:
  • Contacto directo con lesiones
  • Inhalación de gotas infecciosas
• Transmisión del complejo M. avium:
  • Inhalación hacia tracto respiratorio
  • Ingestión hacia el tracto gastrointestinal

Virulencia

• Envoltura celular:
  • Constituyente mayoritario: ácido micólico
  • El ácido micólico se une a los glicolípidos.
  • Los glicolípidos son responsables de la “formación del cordón” en el microscopio (corresponde macroscópicamente a la formación de granulomas).
• Catalasa-peroxidasa: resiste la respuesta oxidativa de la célula huésped
• Sulfatidas y dimicolato de trehalosa: desencadenan la toxicidad
• Lipoarabinomanano: induce citoquinas

Factores de riesgo del huésped

• Ancianos
• Niños
• Pacientes inmunocomprometidos
• Pacientes internados
• Uso de drogas intravenosas
• VIH u otras inmunodeficiencias
• Viajar a regiones de alto riesgo

Fisiopatología general de las micobacterias

• En humanos, las infecciones por micobacterias pueden afectar múltiples sitios anatómicos.
• Las bacterias entran a través de la piel y las barreras mucosas.
• Las infecciones pulmonares y cutáneas son las más comunes.
• Las infecciones por micobacterias no tuberculosas ocurren con mayor frecuencia en huéspedes inmunocomprometidos como infecciones oportunistas.
• Las micobacterias pueden colonizar a sus huéspedes y causar infecciones latentes sin signos clínicos evidentes.

Complejo M. tuberculosis

Epidemiología

• Las bacterias del complejo Mycobacterium tuberculosis causan la TB.
• La TB es una enfermedad transmitida por el aire que afecta los pulmones y, a veces, otros órganos.
• Causa 1,4 millones de muertes al año a nivel mundial
• El 30% de la población mundial está infectada.
• El 10% de las personas infectadas desarrollarán una enfermedad activa.
• Principal causa de muerte de pacientes con VIH

Fisiopatología

• El 1er paso es la inhalación de gotículas en aerosol.
• La deposición en los pulmones conduce a 3 resultados posibles:
  • Eliminación de las bacterias
  • Enfermedad primaria activa:
    • Proliferación de bacterias dentro de los macrófagos alveolares
    • Las citoquinas producidas por los macrófagos (IL-12 e IL-18) atraen a otras células fagocíticas.
    • Se forma un tubérculo (estructura granulomatosa) (promovido por el factor de necrosis tumoral alfa (TNF-ɑ, por sus siglas en inglés))
    • El tubérculo se expande hacia el parénquima pulmonar → complejo de Ghon
    • Luego, las bacterias pueden propagarse a los ganglios linfáticos de drenaje → linfadenopatía
    • Complejo de Ghon + linfadenopatía/calcificación → Complejo de Ranke
    • Si las células inmunitarias no controlan la propagación, puede producirse bacteriemia con afectación de otros órganos → TB miliar
    • Cuando las bacterias erosionan las vías respiratorias (granulomas caseificantes), el paciente se vuelve contagioso.
    • La infección puede progresar a una etapa crónica con episodios de curación y posterior cicatrización de las lesiones.
    • La erradicación espontánea es rara.
• Infección latente (enfermedad clínica (secundaria) puede ocurrir muchos años después):
  • Riesgo de por vida de reactivación: 5%–10%
  • La inmunosupresión es un factor de reactivación.

Presentación clínica

• Las manifestaciones pulmonares asociadas con síntomas sistémicos son más comunes en la TB primaria y secundaria.
• La TB miliar (diseminada) ocurre en 15%–20% de los casos (generalmente en niños o personas inmunocomprometidas).

Identificación

Esputo:

• 3 muestras, al menos 1 en la madrugada
• Frotis para bacilos ácido-alcohol resistentes
• Cultivo de micobacterias
• Prueba de amplificación de ácido nuclear

Cultivo de micobacterias en sangre u orina: en pacientes con VIH o inmunocomprometidos

Prueba cutánea de la tuberculina (PPD (derivado de proteína purificada) o prueba de Mantoux):

• Inyección intradérmica del antígeno tuberculina
• Puede detectar infección activa o latente
• Se mide el área de induración después de 48–72 horas; positivo si:
  • > 5 mm en pacientes con VIH o inmunosuprimidos, o contacto reciente con un individuo con TB
  • > 10 mm en pacientes de países de alto riesgo, usuarios de drogas intravenosas, personal médico y de laboratorio
  • > 15 mm en pacientes sin factores de riesgo conocidos de TB

Ensayo de liberación de interferón-γ: sin distinción entre TB activa e inactiva

Complejo M. leprae

Epidemiología

• Las bacterias del complejo M. leprae causan la lepra.
• La prevalencia es de < 1 en 10 000.
• Mayor incidencia en India, Brasil, Indonesia, Bangladesh y Nigeria
• Factores de riesgo para adquirirla:
  • Contacto cercano con pacientes con lepra.
  • Exposición a armadillos (reservorio natural de M. leprae)
  • Ancianos
  • Factores genéticos
  • Inmunosupresión

Fisiopatología

• Las bacterias se inhalan o se transmiten a través del contacto directo con la piel.
• Las bacterias son captadas por los macrófagos alveolares y diseminadas por la sangre.
• M. leprae se propaga a los nervios y la piel, donde prolifera (especialmente en las células de Schwann).
• La lepra puede manifestarse de diferentes formas y refleja el espectro de la respuesta inmunitaria del huésped.
• Clasificación de la lepra de Ridley-Jopling:
  • Tuberculoide
  • Tuberculoide limítrofe
  • Límite medio
  • Lepromatoso limítrofe
  • Lepromatoso
  • Indeterminado
• Las formas tuberculoide y lepromatosa se encuentran en los 2 extremos del espectro:
  • Lepra tuberculoide:
    • Buena respuesta inmunitaria celular (respuesta TH1)
    • Hipersensibilidad retardada con interferón-γ y activación de macrófagos
    • Afecta la piel (localizada) y los nervios periféricos
  • Lepra lepromatosa:
    • Respuesta inmunitaria celular mínima
    • Respuesta humoral (anticuerpos) (activada por células TH2)
    • Afectación extensa de la piel
    • La afectación nerviosa tiende a ser simétrica

Presentación clínica

• Parches cutáneos hipopigmentados o rojizos asociados con pérdida de sensibilidad
• Parestesia
• Heridas indoloras en las extremidades
• Bultos faciales o en las orejas
• Nervios periféricos agrandados y sensibles
• Lesión oftálmica (abrasiones/ulceraciones corneales, lagoftalmos)
• Los hallazgos tardíos pueden incluir parálisis facial, nariz colapsada, dedos en forma de garras, pie caído, falta de pestañas/cejas.
• Pueden ocurrir reacciones inmunológicas (complicaciones inflamatorias sistémicas).

Identificación

El organismo se identifica mediante biopsia de piel:

• Examen histopatológico
• Reacción en cadena de la polimerasa (PCR, por sus siglas en inglés)

Complejo M. avium

Epidemiología

• Más comúnmente adquirido del entorno (fuentes de agua)
• Sin transmisión documentada de persona a persona
• Afecta comúnmente a personas con enfermedad pulmonar preexistente y pacientes inmunocomprometidos (SIDA)

Fisiopatología

• Generalmente se presenta como infección pulmonar en individuos inmunocompetentes
• Puede presentarse como enfermedad diseminada o linfadenitis localizada en pacientes con SIDA:
  • El riesgo aumenta a medida que el recuento de CD4 cae por debajo de 50
  • La infección por el complejo M. avium es una de las condiciones definitorias del SIDA.
  • Las bacterias del complejo M. avium ingresan a través de la mucosa gastrointestinal y son fagocitadas por macrófagos en la lámina propia.
  • El drenaje linfático transporta las micobacterias a los ganglios linfáticos abdominales desde donde pueden ingresar al torrente sanguíneo.
  • La diseminación puede ocurrir a muchos sitios: bazo, médula ósea e hígado son los más comunes
  • La mayoría de los signos y síntomas se deben a la producción de citoquinas.
  • Rara vez es causa directa de muerte pero ↑ el riesgo de sobreinfección
  • Linfadenitis localizada:
    • Generalmente después del inicio de la terapia antirretroviral
    • Resultado del síndrome inflamatorio de reconstitución inmune

Presentación clínica

• Pacientes inmunocompetentes:
  • Hombres mayores con enfermedad pulmonar obstructiva crónica:
    • Tos, fiebre, infiltrados/cavidades en el lóbulo superior
    • Se parece a la tuberculosis, pero menos grave
  • Mujeres >50 años de edad sin antecedentes preexistentes: a menudo se presenta como bronquiectasias
• Individuos con SIDA:
  • Infección diseminada:
    • Fiebre, sudores nocturnos
    • Dolor abdominal
    • Diarrea
  • Linfadenitis:
    • Agrandamiento localizado de los ganglios linfáticos (abdominal, mediastínico, cervical)
    • Fiebre

Identificación

• Hemocultivo de micobacterias
• Histopatología y cultivo de los sitios involucrados (médula ósea, ganglios linfáticos)