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Neisseria

Neisseria es un género de bacterias comúnmente presentes en las superficies mucosas. Existen varias especies, pero solo 2 son patógenas para los humanos: N. gonorrhoeae y N. meningitidis. Las especies de Neisseria son diplococos gramnegativos no móviles que se aíslan con mayor frecuencia en agar Thayer-Martin modificado. Estos patógenos tienen muchos factores de virulencia, que incluyen fimbrias, proteínas de envoltura de lipooligosacáridos, una cápsula de polisacáridos (exclusiva de N. meningitidis) y proteasa IgA. Las infecciones gonocócicas se transmiten por vía sexual o perinatal e incluyen gonorrea, enfermedad inflamatoria pélvica, artritis séptica y conjuntivitis neonatal. Las infecciones meningocócicas se transmiten a través de las secreciones respiratorias y orales. Con mayor frecuencia causan meningococemia con hemorragias petequiales y meningitis.

Última actualización: Abr 19, 2022

Responsabilidad editorial: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

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 en la mancha, 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
** Bastón pleomórfico/cocobacilo
*** Requiere medios de transporte especiales

Imagen por Lecturio.

Características Generales

  • Muchas especies de Neisseria son habitantes normales de las superficies mucosas de muchos animales.
  • De las > 10 especies que infectan a los humanos, solo 2 son patógenos estrictamente humanos: N. gonorrhoeae (gonococo) y N. meningitidis (meningococo).
  • Diplococos gramnegativos (cocos en parejas)
  • Organismos intracelulares facultativos
  • Inmóvil
  • Oxidasa y catalasa positivos
  • Fermentación de azúcar:
    • N. meningitidis utiliza maltosa y glucosa.
    • N. gonorrhoeae usa glucosa solamente.
  • Contiene lipooligosacáridos con fuerte actividad de endotoxinas
  • Requieren medios de cultivo especiales para crecer:
    • N. meningitidis es menos exigente y crece en agar de oveja.
    • N. gonorrhoeae requiere agar Thayer-Martin modificado para un crecimiento óptimo: agar chocolate enriquecido con agentes antimicrobianos que favorecen selectivamente el crecimiento de Neisseria al inhibir el crecimiento de otras bacterias y hongos.
N. meningitidis N. gonorrhoeae
Encapsulado (cápsula de polisacárido) No encapsulado
Fermenta maltosa y glucosa. Fermenta solo glucosa
Coloniza la nasofaringe Coloniza la mucosa genital
Rara vez tiene plásmidos La mayoría tiene plásmidos

Neisseria Gonorrhoeae

Epidemiología

  • Se encuentra distribuida a nivel mundial
  • Incidencia de 583 405 casos en Estados Unidos en 2018, con un aumento del 5% respecto al año anterior y una tasa más alta en hombres que en mujeres (212,8:145,8 por 100 000 personas)
  • Una enfermedad de notificación obligatoria a nivel nacional

Transmisión

  • Contacto sexual con el pene, la vagina, la boca o el ano de una persona infectada
  • Transmisión perinatal (durante el parto vaginal)

Patogénesis

  • Exclusivamente patogénico para humanos.

Factores generales de virulencia:

  • Pili (fimbrias):
    • Mejoran el apego a las células huésped
    • Proporcionn resistencia a la fagocitosis.
    • Proporcionan variación antigénica entre diferentes cepas.
  • Por proteínas en la membrana celular:
    • Componentes de las proteínas de las vesículas de membrana externa
    • Puede prevenir la muerte intracelular por neutrófilos al interferir con la fusión fagosoma-lisosoma
  • Proteínas asociadas a la opacidad (proteínas de la membrana externa): ayuda en la unión a los receptores de la célula huésped
  • Lipooligosacárido (endotoxina) proteína de la cubierta:
    • Lipooligosacárido es un oligosacárido con un componente de lípido A.
    • Responsable de la mayor parte de la toxicidad en las infecciones gonocócicas (e.g., causa fiebre, pérdida ciliar y muerte de las células de la mucosa en la trompa de Falopio)
    • No debe confundirse con el polisacárido capsular de los meningococos.
  • Proteasa IgA1: inactiva la inmunoglobulina IgA1 y reduce las defensas del huésped

Mecanismos para evadir el reconocimiento inmunológico:

  • Lipooligosacárido imita a los glicoesfingolípidos de la membrana celular humana y se puede sialilar, lo que los vuelve resistentes a la destrucción por suero.
  • Puede cambiar rápidamente de una forma antigénica de lipooligosacárido, pilina y proteínas asociadas a la opacidad a otra

Mecanismos de resistencia a los antimicrobianos:

  • Código de plásmidos para:
    • Penicilinasa (similar a Haemophilus spp. y otras bacterias gramnegativas)
    • Resistencia a la tetraciclina (del plásmido estreptocócico conjugativo)
  • La mayoría de los gonococos tienen plásmidos, pero los meningococos rara vez los tienen.
Patogénesis de neisseria gonorrhoeae

Patogenia de N. gonorrhoeae.
La bacteria se adhiere al epitelio de la mucosa (1) donde compite con la microbiota y coloniza para invadir el epitelio (2). Se liberan peptidoglicanos, LOS y OMV (3), activando la señalización de TLR y NOD en células epiteliales, macrófagos y células dendríticas (4). Esto conduce a la producción de citocinas y quimiocinas (5) que provocan un exudado purulento rico en neutrófilos y la fagocitosis de las bacterias dañinas (6). Dado que N. gonorrhoeae tiene mecanismos de defensa que resisten la muerte, los neutrófilos cargados de bacterias también pueden actuar como agentes de transmisión a otro huésped (7).

Clave de abreviatura seleccionada:
LOS: lipooligosacárido
OMV: vesículas de la membrana externa
TLR: receptor tipo toll
NOD : proteína que contiene el dominio de oligomerización de unión a nucleótidos

Imagen por Lecturio.

Presentación clínica

  • El período de incubación oscila entre 1–14 días (generalmente < 7).
  • La presentación clínica puede variar mucho según la edad y el estado inmunológico del huésped, así como el modo de transmisión.
  • Algunos pacientes pueden presentarse asintomáticamente.
    • Más común en mujeres jóvenes.
    • Mayor riesgo de propagar la infección y desarrollar complicaciones a largo plazo
Tipo de presentación Características clínicas
Gonorrea (infección gonocócica aguda; comúnmente conocida como “el aplauso”)
  • Infección de transmisión sexual (ETS)
  • La presentación varía según el modo de transmisión:
    • Puede ser asintomático, especialmente en mujeres.
    • Uretritis: secreción purulenta de color amarillo verdoso a través de la uretra con dolor al orinar
    • Cervicitis: purulenta, de color amarillo verdoso (o teñida de sangre) con mal olor, dolor abdominal o dolor durante el examen pélvico
    • Faringitis: dolor de garganta, dificultad para tragar, ganglios linfáticos del cuello inflamados y exudado purulento
    • Proctitis: dolor e inflamación de la mucosa del recto con secreción purulenta de color amarillo verdoso.
    • Prostatitis: fiebre, micción y eyaculación dolorosas y difíciles, con orina maloliente
    • Orquitis y epididimitis: dolor unilateral e inflamación del escroto
Enfermedad pélvica inflamatoria (EPI)
  • Infección del útero, las trompas de Falopio (salpingitis) y/o los ovarios que comienza como un caso asintomático, uretritis o cervicitis
  • Se presenta como:
    • Secreción blanca y purulenta
    • Sensibilidad al movimiento cervical
    • Fiebre
    • Dolor abdominal/pélvico/dispareunia
    • Hemorragia menstrual anormal
  • Complicaciones:
    • Esterilidad
    • Embarazo ectópico
    • Dolor pélvico crónico
    • Síndrome de Fitz-Hugh-Curtis: se propaga a la cavidad peritoneal superior con infección de la cápsula hepática y adherencias peritoneales características en “cuerda de violín”
    • Cáncer de ovario o de cuello uterino
Conjuntivitis neonatal (oftalmopatía gonocócica neonatal)
  • Se presenta como conjuntivitis purulenta de 2–5 días después del nacimiento
  • Por transmisión perinatal durante el parto vaginal
  • Se puede prevenir mediante la aplicación local de eritromicina al 0,5 % o tetraciclina al 1 % en las conjuntivas de los recién nacidos (obligatorio en los Estados Unidos)
Infección gonocócica diseminada
  • Más común en mujeres (proporción, 4:1)
  • Se presenta como una mezcla o cualquiera de los siguientes:
    • Artritis séptica: inflamación de múltiples articulaciones (hasta 4)
    • Síndrome de dermatitis-artritis: lesiones vesiculares, pustulosas o maculopapulares en tronco y extremidades con focos necróticos o hemorrágicos
    • Bacteriemia
    • Endocarditis

Diagnóstico

  • Muestras utilizadas:
    • Pus/secreciones de varios sitios
    • Orina de primera toma, sin limpieza previa, para lesiones del tracto genitourinario
    • La sangre y líquido articular para cultivo (solo 30% de sensibilidad) necesita un medio de transporte especial.
    • Frotis: la sensibilidad y la especificidad varían entre los sitios.
      • > 90% en exudados uretrales de hombres
      • 50% de sensibilidad para exudados endocervicales
      • < 10% para líquido articular
      • La tinción de Gram no es útil para las muestras de garganta o recto porque Neisseria no patógena a menudo coloniza estos sitios.
  • Cultivo en medio Thayer-Martin modificado:
    • No se usa de forma rutinaria porque la prueba de amplificación de ácido nucleico (NAAT) es mucho más rápida y confiable
    • Se utiliza para determinar la resistencia a los antibióticos si el paciente falla en la terapia inicial
    • Identificación por:
      • Prueba de oxidasa positiva, solo se oxida la glucosa
      • Pruebas inmunológicas (coagulación)
      • Espectrometría de masas MALDI-TOF (ionización por desorción láser asistida por matriz-tiempo de vuelo) para la identificación en el mismo día
Histopatología en un caso agudo de uretritis gonocócica utilizando g

N. gonorrhoeae son diplococos gramnegativos que provocan una marcada respuesta neutrofílica, como se ve en esta imagen, con varios neutrófilos que contienen muchas bacterias fagocitadas.

Imagen: “Gonorrhea Neisseria gonorrhoeae” por Joe Miller. Licencia: CC0

Neisseria Meningitidis

Epidemiología

  • La meningitis meningocócica ocurre en 2 situaciones:
    • Ondas epidémicas, asociadas al hacinamiento
      • Bases/campamentos militares
      • Dormitorios escolares
      • Peregrinos religiosos
      • África subsahariana (el “cinturón de la meningitis”, desde Senegal hasta Etiopía)
    • Casos “interepidémicos” esporádicos
      • Los lactantes de más edad, los niños y los adolescentes tienen la mayor incidencia en los países desarrollados.
  • En los Estados Unidos, la incidencia anual es de aproximadamente 1/100 000.

Transmisión

  • La transmisión ocurre a través de gotitas respiratorias y secreciones orales, y requiere un contacto cercano.
  • Factores que aumentan el riesgo de infección:
    • Deficiencias de los componentes del complemento
    • Asplenia anatómica o funcional
    • VIH positivo
    • Los microbiólogos clínicos tienen un mayor riesgo de infectarse
    • Niños expuestos al humo de segunda mano

Patogénesis

Factores virulentos:

  • Los polisacáridos capsulares son antigénicos y forman 6 serogrupos importantes, responsables de la mayoría de las enfermedades meningocócicas invasivas:
    • A, B, C, X, Y, W (antes W-135)
    • El serogrupo A causa la mayoría de las meningitis en el África subsahariana.
    • El serogrupo B causa la mayoría de las meningitis esporádicas.
  • Otros factores de virulencia son similares a los de N. gonorrhoeae.
    • Lipooligosacárido (endotoxina) proteína de la cubierta
      • Lipooligosacárido imita los glicoesfingolípidos de la membrana celular humana.
      • Puede ser sialilado → resistente a la destrucción del suero
      • El componente disacárido del lípido A (endotoxina) causa gran parte de la toxicidad.
    • Proteasa IgA: inactiva la inmunoglobulina IgA1 y reduce las defensas del huésped
    • Puede cambiar rápidamente las formas antigénicas de lipooligosacárido, pilina y proteínas asociadas a la opacidad
Neisseria meningitidis pathogenesis

Patogénesis de N. meningitidis:
Las bacterias ingresan al sistema respiratorio para invadir las membranas mucosas y luego ingresan al torrente sanguíneo. En la sangre, se produce la proliferación y el patógeno libera endotoxina, lo que provoca fiebre, aumento de la permeabilidad vascular, shock y petequias. La cápsula antifagocítica permite al patógeno evadir la destrucción por parte del sistema inmunitario.

Imagen por Lecturio.

Patogénesis:

  • La nasofaringe es la puerta de entrada y se une a las células mucosas con la ayuda de las fimbrias.
  • Los organismos llegan al torrente sanguíneo → enfermedades meningocócicas invasivas, que tiene un curso rápido y se manifiesta como sepsis (meningococcemia) y meningitis.
  • Las bacterias también pueden llegar a las meninges desde estructuras infectadas cercanas o a través de un defecto congénito o adquirido en el cráneo o la columna vertebral.
  • Gran parte de la lesión neurológica es causada por la respuesta inmunitaria a la endotoxina y otros componentes bacterianos más que por la lesión tisular inducida directamente por bacterias.
    • Citocinas y quimiocinas inflamatorias → respuesta inflamatoria aguda intensa, edema vasogénico y exudado purulento (visible en la superficie del cerebro)
    • Edema intersticial y citotóxico, vasculitis y trombosis → isquemia, infarto y hernia cerebral

Presentaciones clínicas

Tipo de presentación Características clínicas
Meningitis
  • N. meningitidis es la causa más común de meningitis en niños de 1 mes a 18 años de edad.
  • La tríada clásica de la meningitis puede no estar siempre presente:
    • Fiebre
    • Cefalea
    • Rigidez de nuca o “cuello rígido”
  • Otros signos y síntomas son:
    • Disminución del nivel de conciencia.
    • Náuseas y/o vómitos
    • Fotofobia
    • Convulsiones (generalmente focales)
    • PIC elevada que puede provocar una hernia cerebral y la muerte.
Meningococcemia (septicemia meningocócica) Meningococcemia aguda:
  • Septicemia con o sin meningitis
  • Presenta como:
    • Fiebre
    • Shock séptico
    • Fiebre
    • Estado hemorrágico generalizado que conduce a una erupción maculopapular eritematosa difusa que se convierte en petequias y/o púrpura
  • Progresa rápidamente y es altamente fatal sin tratamiento

Meningococcemia crónica:
  • Enfermedad más leve
  • Presenta como:
    • Bacteriemia persistente (durante semanas)
    • Fiebre
    • Artritis
    • Esplenomegalia
    • Lesiones cutáneas petequiales
    • Puede progresar a meningococcemia aguda
Síndrome de Waterhouse-Friderichse
  • Una complicación de la meningococcemia
  • Presenta como:
    • CID
    • Infartos suprarrenales hemorrágicos bilaterales
    • Shock séptico
Otras presentaciones
  • Raros, generalmente como resultado de meningitis meningocócica o septicemia que se disemina:
    • Neumonía
    • Faringitis
    • Artritis
    • Uretritis
  • Identificación

    • Especímenes utilizados:
      • Sangre: cultivo (50%–60% de sensibilidad) y reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real (RT-PCR) si está disponible (96 % de sensibilidad y 100 % de especificidad)
      • LCR: frotis y cultivo y RT-PCR
      • Petequias: frotis o biopsia para cultivo y RT-PCR
      • Hisopo nasofaríngeo: para cultivo y RT-PCR: para tamizaje de portadores, pero no para diagnóstico independiente, ya que hay muchos portadores sanos en la población
    • Punción lumbar: si no hay contraindicaciones (PIC elevada, alteraciones de la coagulación, trombocitopenia, shock no corregido)
    • Cultivo: La N. meningitidis es menos fastidiosa que la N. gonorrhoeae , pero se deben seguir utilizando medios de transporte especiales, así como cultivo en medio Thayer-Martin modificado.

    Prevención

    La prevención se realiza mediante la vacuna antimeningocócica conjugada de polisacáridos tetravalente:

    • Contiene A, C, Y y W
    • Recomendado para personas de 11–18 años, con una dosis de refuerzo 3 años después
    • Una dosis única sólo si > 16 años de edad
    • Vacunación a partir de los 2 meses para grupos de personas en riesgo
    • Eficacia: 82% el primer año después de la vacunación, disminuyendo al 59% a los 3–6 años

    Referencias

    1. Riedel, S., Hobden, J.A. (2019). In Riedel, S, Morse, S.A., Mietzner, T., Miller, S. (Eds.), Jawetz, Melnick, & Adelberg’s Medical Microbiology (28th ed, pp. 295–305).
    2. Textor, S. (2018). In Jameson, J.L., et al. (Ed.), Harrison’s Principles of Internal Medicine (20th ed. Vol 1, pp. 1114–1129). 
    3. Secondhand smoke linked to childhood meningitis. (2018, October 3). Nhs. Uk. https://www.nhs.uk/news/pregnancy-and-child/secondhand-smoke-linked-to-childhood-meningitis/
    4. Apicella, M. (2020). Treatment and prevention of meningococcal infection. UpToDate. Retrieved November, 1, 2020, from https://www.uptodate.com/contents/treatment-and-prevention-of-meningococcal-infection?search=Meningococcal%20meningitis&source=search_result&selectedTitle=1~45&usage_type=default&display_rank=1#H2603449448
    5. Rosenthal, K.S. & Tan, M.J. (2010). Rapid Review Microbiology and Immunology (Goljan, E.F.) (3rd ed.). Mosby/Elsevier.

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