E. Coli 2t6443

Escherichia coli

Rodríguez Noguez David

CARACTERÍSTICAS Familia Enterobacteriaceae: Especies: E. adecarboxylata, E. alberti, E. blattae, E. fergusonii, E. hermannii, E. vulneris y E. coli.

Microscópicas

Macroscópicas

Gram negativo. Bacilos de 0.5 µm de ancho x 3 µm de largo.

Gram de bacilos E. coli lal microscopio 100x. Gladdem Willis, M.D. / Visuals Unlimited

En agar EMB se observan negroazuladas con brillo metálico. En McConkey se observan rojas con halo turbio.

Escherichia coli. Micrografía de barrido. Racimo de bacterias. Foto: Eric Erbe; coloración: Christopher Pooley. USDA, ARS, IS Photo Unit.

Metabolismo y desarrollo

Pruebas bioquímicas

Catalasa y oxidasa positivos. Anaerobio facultativo. Temperatura óptima 39° C. Organismos ubicuos.

• Lactosa positivo (Excepciones como ECEI). • Móviles por flagelos perítricos (Excepciones como ECEI) • Producción de sulfhídrico negativa. • Indol positiva • Citrato negativo • Manitol positivo • Rojo de metilo positivo • Voges-Proskauer negativo • Ureasa negativo

Medios de cultivo

Nutricionales

Gelosa sangre Agar McConkey Agar EMB Agar Endo Agar XLD Agar SS Agar Verde brillante Agar Hektoen

Requerimientos nutricionales sencillos: fermentadores de glucosa y reducen nitratos.

Agar Hektoen. E. coli forma colonias amarillas.

Agar McConkey. E. coli forma colonias rosadas. .

Agar EMB. E. coli forma colonias con brillo metálico.

Agar Endo. E. coli forma colonias rosas con brillo metálico.

Agar EMB. E. coli forma colonias amarillas.

Agar SS. E. coli forma colonias rosas.

Clasificación Serológica

Polisacáridos O Somáticos: Presentes en cada género y especie, detectados con Ab aglutinados. Antígeno K: Presentes en cápsula. Proteínas H: Flagelos bacterianos. ETEC: Prueba asa ligada conejo para LT, ratón lactante para ST. EHEC: HeLa causado por STX, ELISA.

Clasificación por mecanismo de Patogenicidad

EIEC: Prueba Sereny en cobayo., captación rojo congo, EPEC: Adherencia células células Hep-2 y HeLa, prueba de FAS. EAEC: Adherencia células células Hep-2 y HeLa ,Plásmido de 65 Mda. DAEC: Hibridación con sonda para fimbria F1845.

Gram negativos más aislados de sepsis.

Epidemiología

>80% de la ITU adquiridas en comunidad

Incidencia de enterobacterias que se asocian a bacteriemia.

Causa destacada de gastroenteritis

3° causante de meningitis.

Sitios de colonización patógena de E. coli

ENFERMEDADES CLÍNICAS de E. coli. Gastroenteritis.

E. coli enterotoxigénica (ECET)

Epidemiología

Activa en países en vías de desarrollo. Población americana. Diarrea del viajero. Adquirida por consumo de agua o alimentos contaminados.

Tratamiento

Auto limítate y rehidratación.

Cuadro clínico

Diarrea secretora de 3-5 días. Dolores y cólicos abdominales, con nauseas y vómitos.

Toxinas termolábiles

LT-II LT-I (AB5): ↑AMPc ↑Secreción

Cl – generando diarrea. STb

Patogenicidad

Toxinas termoestables

Sta: Péptido pequeño, une a GC ↑GMPc ↑ secreción líquidos.

CFs: Adhesión movilidad y agregación.

Anclaje al enterocito por CF (factores de colonización) y adhesinas en la punta del flagelo (EtpA). Adherencia fuerte mediada por Tia y TibA.

Diarrea por la acción mediada de cAMP y cGMP sobre el regulador de conductancia transmembranal (CFTR).

Epidemiología

E. coli enteropatógena (EPEC)

Principal causa diarrea infantil. Causante de diarreas y muertes en menores de 2 años en México (437% diarrea infantil en países en desarrollo) Transmitida de persona a persona. Principal en México<2 años

Cuadro clínico

Fiebre alta, malestar general, vómitos, diarrea acuosa profusa con gran cantidad de moco. Leucocitos en heces ocasionales.

Tratamiento

Autolimitante, multiresistencia.

Patogenicidad

Histopatología por anclaje /borramiento [A/B]: destrucción microvellosidades. BFP (pilis formadores de heces): permiten formación microcolonias. Proteína Tir (Receptor de la intimina translocada): permite unión de intimina bacteriana, polimerizándose la actina perdiéndose integridad de la superficie celular. Formación de pedestales: Afectan la microvellosidad y alteran la actina de la célula huésped para formar pedestales debajo del sitio de unión. Isla de patogenicidad: LEE (locus borrado enterocito): Sistema de secrecion, efectores, adhesina (intiminas).

Formación del pedestal: 1. Se adhiere al intestino delgado a través del pilus formador de haces (BFP), formando adherencias localizadas (LA). 2. La unión íntima está mediada por la interacción entre la intimina y el receptor de intimin translocado (Tir). 3. Tir es fosforilado por tirosina quinasas huésped, y Tir fosforilado recluta Nck, que activa la proteína del síndrome de Wiskott-Aldrich neural (N-WASP) y el complejo de proteína 2/3 (ARP2 / 3) relacionado con la actina para mediar los reordenamientos de la actina y la formación del pedestal. 4. Utilizando el locus del sistema de secreción codificado por enterocitos tipo III, se inyecta un amplio repertorio de proteínas efectoras en la célula huésped, alterando las vías de la célula huésped.

Epidemiología

Cuadro clínico

E. coli enterohemorrágica (ECEH)

Tratamiento

Patogenicidad

1° frecuencia generar enfermedades en países desarrollados. Aparece en meses templados y en niños <5 años. Causada por ingesta de derivados cárnicos poco cocinados, leche no pasteurizada o jugos de zumos. Colitis hemorrágica con dolor abdominal intenso y diarrea sanguinolenta. Vómitos frecuentes. Síndrome hemolítico urémico (SHU): insuficiencia renal aguda, trombocitopenia y anemia hemolítica. Síndrome trombótico tubular

Autolimitante (1 semana) Abm anti-STX Actividad de anclaje y borramiento, con formación de pedestales. Unión de la intimina con su receptor Tir y a la nucleolina, contribuye en la fijación inicial de ECST a la célula, lo que produce lesiones A/E. Stx1 (Macropinocitosis, Transcitosis y endocitosis) y asociado a los casos de SHU. Toxina Stx Stx2: Más virulenta. Plásmido pO157: catalasa-peroxidasa, adhesina ToxB57, metaloproteasa dependiente de zinc (StcE) y enterohemolisina (Ehx).

Los reordenamientos de actina que son necesarios para la formación de pedestal son mediados por la proteína de acoplamiento de citoesqueleto de Tir (Tc, también conocida como EspFU). Este está unida a Tir a través del sustrato de IRTKS, también conocido como BAIAP2L1, e interactúa con Con N-WASP para activar el complejo ARP2 / 3. Además de este apego íntimo, EHEC se une al intestino grueso a través del pilus común de E. coli (E) y el pilus hemorrágico de las coli (H). EHEC inyecta muchos de los mismos efectores que EPEC en la célula huésped para manipular los procesos de acogida. Además, la toxina Shiga se libera después de la lisis mediada por fagos en respuesta al estrés, contribuyendo además a la enfermedad.

Epidemiología

Cuadro clínico

E. coli enteroagregativa (ECEA)

Tratamiento

Patogenicidad

Reportado en EE.UU., Europa y Japón. Causa importante de diarrea en infantes en países desarrollados. Causante de diarrea crónica y retraso del crecimiento. Enfermedad diarreica secretora mucoide acuosa. Fiebre leve y poco vómito. Deposiciones sin sangre ni leucocitos. Duración >14d Determinados antibióticos y monitoreo. Formación de microcolonias y un patrón de adherencia-agregativa (apilación de ladrillos). Regulador AggR: fimbrias AAF con variantes I, II, III y IV. Enterotoxina 1 (EAST1): altera transporte de iones , ↑ GMPc y ↑ una variedad de SPATEs citotóxicos (Proteasas PIC, PET,Sat, EspP).

Microscopia electrónica de E. coli enteroagregativa invadiendo mucosa del íleon.

ECEA utiliza para la adhesión las fimbrias AAF además de una proteína Tia y unas aglutininas estables al calor (Hra 1-2). EAST: toxina que tiene actividad guanilatociclasa (GC) e incrementa el GMPc. Pic: capaz de incrementar la secreción de moco, pero a su vez le abre paso a la bacteria gracias a su actividad mucinolítica. Pet: escinde una proteína llamada espectrina, unida a la actina, finalmente para bloquear su función y ocasionar el redondeamiento de la célula.

Epidemiología

E. coli enteroinvasiva (ECEI)

Poco frecuentes (brotes de casos aislados) Transmisión de persona a persona, por ingestión de alimentos y agua contaminada. Patógeno importante en niños sobre seis meses de Edad.

Cuadro clínico

Diarrea acuosa, con sangre, moco y dolor abdominal.

Tratamiento

Leve a moderada: Autolimitante Severa: Azitromicina, Ceftriaxona y Ciprofloxacino.

Patogenicidad

Formación de microcolonias y un patrón de adherencia-agregativa (apilación de ladrillos). Regulador AggR: fimbrias AAF con variantes I, II, III y IV. Enterotoxina 1 (EAST1): altera transporte de iones , ↑ GMPc y ↑ una variedad de SPATEs citotóxicos (Proteasas PIC, PET,Sat, EspP)

Mediante transcitosis atraviesa las células M. Es fagocitada por los macrófagos y con ayuda de IpaB es liberada. Los receptores del hospedero CD44 y α5ß1 integrina se unen a los receptores de la bacteria IpaB y al complejo IpaBCD, respectivamente.

Se forma el complejo VirG*N-WASP*actina y VirA favorece el proceso de invasión a células proximales. Por medio del pili tipo 1 reconoce el receptor de la célula CEACAM6 e invade.

E. coli adherente difusa (DAEC)

Epidemiología

Niños 1-5 años: susceptibles Contagio persona persona.

Cuadro clínico

Diarrea sin sangrado ni linfocitos fecales, es decir, sin pus. Adhesión mediante fimbrias y OMP

Patogenicidad

Proyecciones tipo dedo. Patrones de adhesión difusos en el enterocito mediado por adhesinas tipo fimbrias y no fimbrias (Afa). Fimbrias Afa-Dr: permiten unión DAF (factor de decaimiento acelerado). IL8 aumenta permeabilidad que genera Infiltración de PMN´s y por lo tanto un aumento DAF.

Infecciones extraintestinales

Contribuye a casi 90% de las primeras infecciones urinarias en mujeres jóvenes.

Pueden contaminar uretra, ascienden a vejiga y puede migrar a riñón o próstata. Tratamiento: Fluoroquinolonas, nitrofurantoína.

Infección del tracto urinario

Producción de: Adhesinas

-pili P,AAF/I, AAF/II y Dr Las cepas que producen pielonefritis expresan el antígeno K y elaboran fimbrias P que se unen al antígeno del grupo sanguíneo P.

-Hemolisina HlyA

Se unen a células que rodean vejiga y al tracto urinario superior.

Lisa a los eritrocitos y a otras células: liberación de citosinas y estimula la respuesta inflamatoria.

Patogenicidad de infección de tracto urinario por E. coli uropatogénica.

Meningitis neonatal

Septicemia

E. coli y estreptococos del grupo B dan la mayoría de infecciones del SNC en niños<1año. Aprox. 75% de las cepas de E. coli poseen el antígeno capsular K1. Este serogrupo esta en: • Sistema digestivo de mujeres embarazas. • Recién nacidos.

Producida por bacilos gramnegativos provienen de infecciones del tracto urinario o digestivo. Se asocia altamente a la mortalidad por E. coli alta en pacientes con inmunidad alterada, o en los que la infección primaria se localiza en el abdomen o SNC. Tratamiento: Primera elección (Cefotaxima, ceftriaxona, ceftazidima,Cefepima) y alternativos (Imipenem, meropenem o ertapenem, aminoglucósidos, fluoroquinolona).

Muestras clínicas. Líquido Cefalorraquídeo Muestra Heces Hisopo rectal Orina Sangre

Diagnóstico • Aislamiento E. coli en medios EMB o McConkey. • Tipificación serológica a partir de esquema modificado de Kauffman. • Prueba in vitro FAS (Tinción de actina fluorescente) para determinar la acumulación de actina polimerizada, utilizada para ECEP y ECEH. • Evidencia de Citotoxinas Verotoxinas o toxinas tipo Shiga mediante su neutralización sobre células HeLa con anticuerpos específicos, para ECEH. • Técnicas de recombinación genética que han permitido el desarrollo de sondas moleculares para la identificación de secuencias de genes relacionados con factores de patogenicidad en enterobacterias. • PCR

Recomendaciones Se recomienda tratamiento sintomático y no antibiótico en gastroenteritis por ECEH que podría aumentar complicaciones secundarias como el síndrome hemolítico urémico. La istración de soluciones orales o parenterales con electrolitos y el mantenimiento de la alimentación son las medidas más importantes. El uso del subsalicilato de bismuto y la loperamida podrían tener algún beneficio en adultos durante las primeras 24 horas de la enfermedad.

Vacunas En ECET se han utilizado proteínas de algunos factores de virulencia expresados por ECET como CFs, subunidades de LT, ST, entre otros, con resultados variables. En cepas de ECEP se han desarrollado vacunas con intimina, EspB, EspA y BfpA en diversos modelos. Se ha desarrollado una vacuna combinada contra cinco patotipos de E. coli. Se probó en modelos murinos una mezcla celular completa de cinco patotitpos de E. coli (ECEP, ECEA, ECEI, ECST y ECET) inactivados con formol y aplicados en forma subcutánea. La vacuna combinada mostró 100% de supervivencia de los ratones.

BIBLIOGRAFÍA Pathogenic mechanisms of enteropathogenic and enterohaemorrhagic Escherichia coli. (2010). Nature Reviews Microbiology, (8), pp. http://www.nature.com/nrmicro/journal/v8/n1/fig_tab/nrmicro2265_F2.html. Adherence of enteroaggregative Escherichia coli to the ileal and colonic mucosa: an in vitro study utilizing the scanning electron microscopy. (2011). Jacy Alves Braga de AndradeI; Edna FreymüllerII y Ulysses FagundesNetoI,(3),pp. http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0004-28032011000300009. Mecanismos de virulencia de Escherichia coli enteropatógena.(2016). Rev. chil. infectol., (vol.33 no.4),pp. http://www.scielo.cl.pbidi.unam.mx:8080/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S071610182016000400009&lng=en&nrm=iso&tlng=en Murray, Rosenthal y Pfaller. (2013). Microbiología médica. 7 edición. México: Editorial El Sevier. Pp: 220-230 Jawetz, Melnick y Adelberg.(2014). Microbiología medica. 26ª edición. México: Lange. Pp: Microbiología médica Diarrea causada por Escherichia coli. IV. Diarrea causada por cepas enteropatógenas (EPEH). En El control de las enfermedades transmisibles J Chin, OPS / OMS, 17 edición, Washington DC, 2001:124-127.