Pseudomonas aeruginosa

El género Pseudomonas es un complejo compuesto por muchas especies de

bacilos Gram negativos, aerobios y no fermentadores que habitan en los suelos y el agua. En su hábitat natural estos microorganismos ampliamente distribuidos desempeñan un papel importante en la descomposición de la materia orgánica. Diversas especies son patógenas para las plantas y animales y, si bien la mayoría de las Pseudomonas no infectan al ser humano, algunas son importantes

patógenos oportunistas que infectan a los individuos con las defensas alteradas. Las infecciones humanas suelen ser severas y difíciles de tratar debido a la resistencia de los microorganismos a muchos de los antibióticos habitualmente utilizados y a la condición subyacente del huésped.

Pseudomonas aeruginosa es el patógeno humano que se aísla con mayor

frecuencia. En algunos hospitales es la tercera causa mas común de las infecciones nosocomiales sobrepasado solo por el Staphylococcus aureus y la E-

coli. Pseudomonas aeruginosa es un patógeno importante en etiologias a nivel de

estructura corneal como la queratitis infecciosa la cual consiste en procesos de tipo inflamatorio con formación de ulceras sobre la cornea.

La ulcera corneal es difícil de ver microscópicamente, ya que se trata de un precipitado blando, casi transparente, que se forma por la precipitación de leucocitos y proteínas. Clínicamente, la inflamación corneal cursa con opacidad de la cornea y lógica disminución de la visión, dolor y fotofobia. (HANS ZINSSER,1994)

2.10.1 Morfología y estructura de Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa es un bacilo Gram negativo que mide de 0,5-1 µm por

cadenas cortas. La mayor parte de las células poseen un solo flagelo polar, pero de forma ocasional algunos pueden tener dos o tres flagelos. Los microorganismos aislados de las muestras clínicas con frecuencia presentan Pili que promueven su adherencia a las células del hospedero. Se produce una capa de mucus extracelular, similar a una cápsula. Esta capa se denomina glicocalix o sustancia mucoide y esta compuesta por alginato, un polímero aniónico de ß-1,4 ácido manuronico y el ácido L-glucoronico en el cual algunos de los residuos de manuronato están mono-O-acetilados y otros están di-O-acetilados.

El alginato de Pseudomonas aeruginosa es diferente de otros alginatos por cuanto

carece de los bloques de poliguluronato, por lo cual la estructura global es mas elástica y menos frágil.

La estructura y la composición de la pared celular de Pseudomonas aeruginosa se

asemejan a los de los microorganismos Gram negativos de la familia Enterobacteriaceae. El lipopolisacarido (LPS) de la pared celular de

Pseudomonas. aeruginosa esta compuesto por polisacáridos centrales que son

comunes a todas las cepas y polisacáridos de cadena lateral que son específicos de cepa. (JAWETZ,2005)

2.10.2 Fisiología de Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa es un microorganismo sumamente adaptable que

puede usar más de 80 compuestos orgánicos para la proliferación. En la naturaleza vive en una variedad de ambientes húmedos e incluso puede proliferar en agua destilada. En el laboratorio puede aislarse en casi cualquier medio. Prolifera en los medios utilizados para el aislamiento de las enterobacterias, así como también en los medios alcalinos empleados para aislar especies de Vibrio.

uva o de maíz, puede usar nitrato como un aceptor terminal de electrones y proliferar en condiciones anaerobias.

Los aislamientos clínicos a menudo son ß-hemolíticos cuando proliferan en placas de agar sangre. La hemólisis se debe a la producción de dos hemolisinas diferentes, una fosfolipasa termolábil y un glicolipido termoestable.

Pseudomonas aeruginosa es el único microorganismo Gram negativo que produce

el pigmento azul de fenacina piocianina, que es responsable del característico pus azul observado en las heridas infectadas por este microorganismo. La piocianina es un antibiótico que permite que Pseudomonas aeruginosa exista en la

naturaleza. Otras especies de pseudomona no producen piocianina. Muchas cepas de Pseudomonas aeruginosa también producen el pigmento fluorescente

pioverdina que confiere color verdoso al agar. Algunas cepas producen pigmento rojo oscuro piorrubina o el pigmento negro piomelanina y la pioquelina, pueden desempeñar un papel en la nutrición por la acumulación de hierro.

La energía para el uso de los hidratos de carbono proviene de las vías oxidativas más que de las vías fermentativas. Dado que la cantidad de ácido producida por las vías oxidativas es menor que la producida por fermentación deben emplearse medios especiales, como el medio O-F de Hugh y Leifson, para las pruebas diagnosticas. (JAWETZ,2005)

2.10.3 Características del crecimiento de Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa crece bien de 30 a 42°C; su crecimiento a 42°C ayuda a

diferenciarla de otras especies de Pseudomonas en el grupo fluorescente. Es

oxidasa positiva. No fermenta los carbohidratos, pero muchas cepas oxidan la glucosa. La identificación casi siempre se basa en la morfología de las colonias, positividad a oxidasa, presencia de pigmentos característicos y crecimiento a42°C

Figura 14. Crecimiento de Pseudomonas aeruginosa

2.10.4 Resistencia de Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa es una de las bacterias vegetativas más adaptables que

se conoce. Cuando cuenta con la humedad adecuada puede sobrevivir con una cantidad mínima de nutrientes. Se la puede aislar de cierto número de sitios en el medio ambiente hospitalario, como por ejemplo los equipos para cuidados respiratorios, los baños, las canillas, los humidificadores de agua fría y el piso.

Pseudomonas aeruginosa es muy resistente a la desinfección química e incluso

ha proliferado en ciertos tipos de compuestos de amonio cuaternario, jabones con hexaclorofeno y soluciones yodadas. Las sustancias fenólicas y el ß- glutaraldehido en general son desinfectantes efectivos contra las Pseudomonas.

La resistencia de Pseudomonas aeruginosa, en los diferentes tipos de lentes de

contacto se debe a la producción de diversas proteasas y elastasas que

desempeña un papel importante en las infecciones corneanas. (HUA ZHU,2002)

2.10.5 Genética de Pseudomonas aeruginosa

La transferencia de genes entre las cepas de Pseudomonas aeruginosa puede

ocurrir a través de la conjugación, la transducción y la transformación. Las diferencias entre las cepas pueden detectarse por medio de la tipificación

serológica de los antígenos O, la tipificación con fagos y la tipificación de la piocina (bacteriocina). (HUA ZHU,2002)

2.10.6 Estructura antigénica y toxinas de Pseudomonas aeruginosa

Los Pili (fimbrias) se extienden desde la superficie de la célula huésped y promueve la adhesión sobre las células hospedero epiteliales. El exopolisacarido es el causante de que se observen colonias mucoides en cultivo de pacientes con fibrosis quistica, el lipopolisacarido, que se presenta en múltiples inmunotipos, causa muchas de las propiedades endotoxicas del organismo. Pseudomonas

aeruginosa puede tipificarse por el inmunofenotipo del lipopolisacarido y por la

susceptibilidad a la piocianina. La mayor parte de Pseudomonas aeruginosa

aislada de infecciones clínicas produce enzimas extracelulares, las cuales incluyen elastasas, proteasas y dos hemolisinas: una fosfolipasa C termolábil y un glucolipido termoestable. (HANS ZINSSER,1994)

Muchas cepas de Pseudomonas aeruginosa producen exotoxina A, la cual

produce necrosis tisular y es mortal para los animales cuando se inyecta purificada. La toxina impide la síntesis de las proteínas mediante un mecanismo de acción idéntica a la de la toxina difterica, aunque la estructura de las dos toxinas no es idéntica. Además de los antígenos O, la mayor parte de las cepas de

Pseudomonas aeruginosa si no todas, poseen un antígeno poliaglutinable (PA). La

capa de moco de Pseudomonas aeruginosa también es inmunogenica y puede

desempeñar un papel en la protección del microorganismo contra la fagocitosis. (HANS ZINSSER,1994)

2.10.7 Determinantes de la patogenicidad de Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa en su habitat existe en dos formas, una forma que nada

aumentado de tamaño que permite que el microorganismo sobreviva en un medio ambiente acuático, también desempeñan un papel importante en el establecimiento y la diseminación del microorganismo en las infecciones humanas. La motilidad es importante para el establecimiento del microorganismo y su diseminación hacia nuevos sitios. Los microorganismos móviles y no móviles son totalmente capaces de infectar y proliferar en sitios de quemaduras, pero la incidencia de bacteriemia e invasión sistémica secundarias es menor en las infecciones causadas por las formas no móviles. La microcolonia parece ser la forma por la cual el microorganismo existe en los pulmones de los pacientes con fibrosis quistica. El glicocalix que envuelve a la microcolonia protege al microorganismo contra los anticuerpos dirigidos contra los antígenos O, en tanto que el tamaño de la microcolonia impide la fagocitosis. (JAWETZ,2005)

2.10.8 Frotis de Pseudomonas aeruginosa

Con frecuencia, en los frotis se observan bacilos gramnegativos. No existen características morfológicas específicas para diferenciar Pseudomonas de los

bacilos entéricos y de otros bacilos gramnegativos en la muestra. (JAWETZ,2005)

2.10.9 Identificación de Pseudomonas aeruginosa

Las Pseudomonas en general, crecen fácilmente sobre medios nutritivos

corrientes para un aislamiento primario; algunas características propias de género como el olor y la pigmentación de la colonia ayudan a ubicar inicialmente el microorganismo; el crecimiento tan variable que presentan, la producción de citocromo oxidasa , la visualización de bacilos Gram- negativos curvados en preparaciones coloreadas por el método de Gram de cultivos puros y la producción de catalasa pueden clasificar presuntivamente el genero

Pseudomonas. (KONEMAN,1999)

2.10.10 Tratamiento para Pseudomonas aeruginosa

Las infecciones clínicamente significativas con Pseudomonas aeruginosa no

deben tratarse a base de un solo fármaco por que la probabilidad de éxito es baja con este tipo de terapéuticay la bacteria puede desarrollar resistencia con rapidez, la mayor parte de los antibióticos de uso habitual no son efectivos en el tratamiento de las infecciones por Pseudomonas aeruginosa. La prevención de la

colonización, el control de las enfermedades subyacente y un sistema fagocítico funcionante son los factores mas importantes para la supervivencia de los pacientes con infecciones causadas por este microorganismo. Se emplean una penicilina activa contra Pseudomonas aeruginosa ticarcilina, o piperacilina en

combinación con un aminoglucosido, generalmente tobramicina. Otros fármacos activos contra Pseudomonas. aeruginosa incluyen aztreonam, imipenem y las

quinolonas mas recientes, incluso la ciprofloxacina. Entre las cefalosporinas mas recientes, la ceftazidima y la cefoperazona son activas contra Pseudomonas

aeruginosa; la primera se emplea en la terapéutica primaria de las infecciones por

Pseudomonas aeruginosa. Los patrones de susceptibilidad de Pseudomonas

aeruginosa varían según la región geográfica y deben emplearse pruebas de

susceptibilidad para ayudar a seleccionar la terapéutica antimicrobiana. (JAWETZ, 2005)