33 Persistencia bacteriana
Pahissa (2009) menciona que una vez colonizada la superficie tisular o protésica el Staphylococcus aureus tiene la capacidad de construir una biocapa bacteriana mediada principalmente por la producción de una sustancia denominada polisacárido de adhesión intracelular (PIA) mediado, a su vez por un gen denominado ica, la constitución de biocapas bacterianas protege a Staphylococcus aureus de la actividad de los mecanismos de defensa de los huésped y de los antimicrobianos.
Esta bacteria además parece tener la capacidad de sobrevivir intracelularmente, incluso en células endotelias. Algunas cepas de Staphylococcus aureus pueden formar lo que se conoce con el nombre de variantes de colonias pequeñas que se hallan en estado de semilatencia, evadiendo de esta manera la acción de los mecanismo de defensa y de algunos antimicrobianos.
2.14. Escherichia coli
34 Romero (2012) afirma que la E. coli es un bacilo Gram negativo(Gram- ), con una sola cadena espiral de ADN, móvil, aerobio y anaerobio facultativo, con flagelos peritricos, la mayoría forma fimbrias y pilis, muchas cepas producen una pequeña microcapsula y muy pocas elaboran macrocapsulas y no fabrican esporas. En las pruebas bioquímicas es positiva al indol, decarboxilasa de lisina, fermentación del manitol y gas a partir de la glucosa, además es lactosa positiva en el 90 % de las cepas con citrato negativo. Tienen información genética en los plásmidos, que son los responsables de la producción de toxinas y la resistencia a los antimicrobianos el genoma del E.coli contiene un total de 5000 genes.
La E.coli es un microorganismo habitual en el intestino del hombre y de los animales de sangre caliente; su facilidad de cultivo, así como su relativa presencia en el agua, contribuye a que se le eligiera como indicador de contaminación fecal en las aguas de consumo y en los alimentos. Investigaciones de E.coli en alimentos revelaron que hasta el 3 % de la carne picada de vacuno que se vende al por menor y entre el 1-2 % de la carne de cerdo y de aves de corral estaban contaminadas con el microorganismo.
Factores que afectan al crecimiento y supervivencia de la E. coli Romero, (2012) menciona que la E. coli pósee la capacidad para sobrevivir en condiciones acidadas (PH 2,5 a 3), crecer a muy bajas temperatura de (7 °C) y permanecen viables durante varios meses en productos congelados.
Tabla 3. Factores que afectan al crecimiento y a la supervivencia de Escherichia coli.
Parámetros Rango de crecimiento
Mínimo Optimo Máximo
Temperatura 5-7° C 37°C 45 °C
pH 2,5 7,0 9,0
Actividad de agua 0,95 ---- ----
% ClNa ---- ---- 6,5 %
Velocidad de crecimiento(td) 25 horas/generación, 8 °C Valor D 60 = 45 Segundos
Fuente: Romero, (2012).
35 Componentes estructurales
a) Pared Celular
E. Coli tiene una pared celular protectora que la da forma, que está constituido por capas de polímeros de peptidoglicano situada sobre la membrana plasmática. Esta pared celular está cubierta por una capa externa de lipopolisacaridos con glicolipidos, en ella se basa la coloración especifica de Gram: E. Coli no puede captar determinados colorantes debido a su revestimiento de lipopolisacaridos por lo que es Gram negativo (Gram -), mientras que las bacterias Gram positivas (Gram +) como de Staphylococcus con su revestimiento de peptidoglicanos pueden captar fácilmente los colorantes (Muller-Sterl, 2008).
El peptidoglicano, es un polímero relativamente delgado que consiste de ácido N-acetil murámico y N-acetil glucosamina entrelazados; esta se conoce con frecuencia como la capa de mureína o pared celular, y es responsable de mantener la forma del organismo, y está localizada dentro del espacio periplásmico, el espacio periplásmico, localizado entre la membrana externa y la membrana citoplasmática contiene proteínas periplásmaticas que incluyen: proteínas de enlace para sustratos específicos, enzimas hidrolíticas y enzimas detoxificantes (Aliaga, 2013).
b) La membrana citoplasmática, que rodea el citoplasma de la célula y contiene proteínas y fosfolípidos. La membrana citoplasmática sirve como una barrera de permeabilidad selectiva para las substancias que entran o salen de la célula, también se considera el sitio donde se produce la energía de la célula, dentro del citoplasma celular también se encuentran los cromosomas, ribosomas y otras estructuras internas (Aliaga, 2013).
c) La capa externa o capa L (Lipopolisacárido), representa una segunda bicapa lipídica; sin embargo, hay que destacar que no consta solamente de fosfolípidos como la membrana citoplasmática, sino que contiene polisacáridos y proteínas, lo que justifica su nombre. También sirve como una barrera de permeabilidad de la célula, ya que ayuda a retener proteínas en el espacio periplasmático.
Contiene proteínas embebidas, llamadas porinas, estos canales llenos de agua facilitan el transporte de nutrientes y sustancias de
36 bajo peso molecular dentro de la célula, incluyendo agentes antimicrobianos. Los polisacáridos; localizados en la superficie de la célula, son los componentes esenciales de las endotoxinas (estos contribuyen a la capacidad de la bacteria para causar enfermedad), y son la causa de la carga neta de las bacterias Gram negativas (Aliaga, 2013).
Estructura antigénica de Escherichia coli
Aliaga (2013) menciona que la estructura antigénica está formada por tres clases de antígenos:
a) Antígeno O (somática): son cadenas de polisacárido procedente del LPS capsular que están presentes en todas las bacterias Gram negativas (Gram -), son resistentes al calor y alcohol, generalmente se detecta mediante aglutinación bacteriana.
b) Antígenos H (flagelar): se localiza sobre los flagelos y se desnaturalizan o retiran mediante calor o alcohol, se aglutinan con anticuerpos H, principalmente IgG. Los determinantes de los antígenos H son una función de secuencia de aminoácidos en la proteína flagelar.
c) Antígenos K (capsular): presentes en cepas con cápsula, constituyen una barrera defensiva disminuyendo la capacidad de los anticuerpos para unirse a la bacteria, son un factor de virulencia fundamental porque impide la fagocitosis
Acción patógena del Escherichia coli
Arrieta, Máttar y Visbal. (2001) señalan que las E.coli patógenas son caracterizadas por la expresión de factores de patogenicidad, como factores de adherencia, invasinas y cápsulas entre otras. En los últimos años se han identificado categorías de E.coli causantes de EDA generada por una producción de enterotóxina.
En función del síndrome que provocan, se reconocen actualmente 5 grupos de E. coli productoras de diarrea, cuyas diferencias están codificadas por plásmidos (Jiménez, Navarro, Rodríguez y Villarejo, 2009).
a) E. coli entereopatógena (EPEC): Produce brotes de diarrea aguda acuosa con moco, fiebre de baja intensidad y vómitos, son comunes en guarderías y hospitales infantiles en verano. Se adhieren a las células del epitelio, hay dos tipos de cepas EPEC: típicas y atípicas. Las típicas
37 producen lesiones y poseen plásmidos. Las atípicas no poseen plásmido. La bacteria se encuentra en adherencia íntima con la membrana de las células epiteliales induciendo múltiples cambios en el cito esqueleto. La trasmisión es fecal –oral, coloniza el intestino delgado, por adherencia localizada a través de las fimbrias
b) E. coli enterotoxigenica (ETEC): Causa diarrea de leve a moderada severa en lactantes, produce un síndrome similar al del cólera en adultos, origina el daño mediante la adhesión y producción de enterotoxinas. Las manifestaciones son distención abdominal, diarrea acuosa y vómitos, este comúnmente desarrolla una enfermedad moderada que dura en promedio de dos a cuatro días.
c) E. coli enteroinvasiva (EIEC): Coloniza el epitelio de la mucosa y produce necrosis fecal con desprendimiento de mucosa y lesiones sangrantes afecta más a escolares, adolescentes y adultos raramnete alacatactes y su distribusion es mundial.
d) E. coli enterotóxigenico o enterohemorrágica (ECEC o EHEC):
Produce colitis hemorrágica y síndrome urémico hemolítico. Es uno de los patógenos más frecuentes entre los casos de diarrea con sangre, el principal reservorio es el tracto intestinal del ganado vacuno y la carne contaminada (sobre todo la carne para hamburguesas). La trasmisión más importante es por alimentos o agua, y de persona a persona. El factor de virulencia es un acitotoxina con efecto citopático sobre las células. La citotoxina inhibe la síntesis de proteínas a nivel de la unidad ribosomal, lo que conduce a la muerte celular, el daño de las células renales también esta mediado por citotoxinas como el factor de necrosis tumoral.
e) E.coli enteroagreagativa (EAggEC): Presentan adherencia agregativa con la que se fijan a la mucosa intestinal y favorecen la secreción de moco atrapando a las bacterias en la película de moco, y producen efectos citopaticos sobre la mucosa intestinal. Afecta en especial al íleon y produce diarrea acuosa mucoide, fiebre de baja intensidad y raramente vómitos. E. coli difusamente adherente (DAEC).
Se fija e la monocapa de células de manera dispersa sobre la superficie con poca agregación se presenta en niños de edades entre uno y cinco años y producen diarreas acuosas sin sangre. De los inmunogenos los antígenos O constituyen la parte más externa de los polisacáridos de la pared, y cada antígeno O define a un serogrupo.
38 Identificación del Escherichia coli
E. coli produce reacciones positivas para el rojo de metilo, indol, lisina descarboxilasa, fermenta el manitol y produce gas a partir de la glucosa.
Se trata de un entero bacteria catalasa positiva, oxidasa negativa, reduce el nitrato a nitrito, siendo negativa la reacción de ureasa y fenilalanina desaminasa (Aliaga, 2013).
Sensibilidad a los antimicrobianos del Escherichia coli
Faleiro (2010) afirma que la resistencia adquirida a los aminoglucosicos, betalactamicos, cloranfenicol, sulfonamidas, tetraciclinas y trimetoprim se ha descrito para cepas de E. coli por cuatro mecanismos distintos:
alteración de diana, inactivación enzimática, menor acumulación intracelular del antimicrobiano y desvió de una etapa metabólica. Una proporción elevada (40 a 90%) de las cepas de E. coli son resistentes a la ampicilina, estreptomicina, tetraciclinas y sulfamidas. También son muchas (15 a 30%) las cepas resistentes a las cefalosporinas de 1ª generación, neomicina, kanamicina, cloranfenicol y quinolonas. Entre los antibióticos que presentan menores tasas de resistencias se dispone de amoxicilina-ácido clavulanico, cefalosporinas de 2a y 3a generación, gentamicina, tobramicina, amicacina, colistina y polimixina B.