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BACILOS GRAM NEGATIVOS
DRA. WILMA BASUALDOPEDIATRA- INFECTÓLOGA
ASUNCIÓN- PARAGUAY
Tópicos de la presentación
Agentes de importancia clínicaRol patógenoFactores de riesgo de infecciónPresentación clínicaDiagnóstico microbiológicoEstudio de susceptibilidad a antimicrobianos
Bacilos Gram negativos-Generalidades
La familia Enterobacteriaceae constituye un grupogrande y heterogéneo de bacterias Gram negativasimportantes desde los puntos de vista médico ycientífico
Escherichia coli, es el gérmen infectante másprevalente de esta familia
Son bacilos o cocobacilos Gram negativos, oxidasanegativo, no formadoras de esporas, que crecentanto en presencia o ausencia de oxígeno(anaerobios facultativos)
Epidemiología de la familia Enterobactericeae
Están ampliamente distribuidos en el suelo y en las plantas
Son colonizadores habituales del tracto intestinal de loshumanos y animales
Representan una causa importante de infecciones en otrossitios, como aparato genitourinario
En pacientes hospitalizados o inmunocomprometidos, enpacientes que reciben tratamiento antibiótico, hay colonizaciónpor bacilos Gram negativos, Enterobacteriaceae
Epidemiología de la familia Enterobactericeae
Estas bacterias producen neumonía, septicemia,meningitis o formación de abscesos
Las enterobacterias representan el 80 % de lasbacterias Gram negativas, aisladas en unlaboratorio clínico
Epidemiología de la familia Enterobactericeae
En estudios de brotes nosomiales, se handemostrado la gran utilidad de:• Caracterización fenotípica• Estudio del perfil plásmidial• Análisis cromosómico (polimorfismos de longitud de
estado de restricción y electroforesis enzimáticamultilocular)
• Reacción en cadena de la polimerasa (PCR)
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Bacilos Gram negativos asociados ainfecciones intrahospitalarias
Bacterias enteropatógenas:• Shigella sp., Salmonella sp., E.coli diarreogénicos,
Campylobacter sp.
Otras Enterobacterias:• Proteus sp., Klebsiella sp., E.coli, Enterobacter sp.
Bacilo Gram negativo no fermentador:• Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter sp., S.
maltophilia, B. cepacea
Estructura bacteriana
Universidad Nacional del Nordeste, Argentina:http://www.biologia.edu.ar/bacterias/figbac/fig2_6.gif
Factores de virulencia de bacilos Gramnegativos
source
Patógenesis- Factores de virulencia
Biofilms: polímero extracelular, que protege alas colonias bacterianas de la acción de losantibióticos, del aclaramiento del sistemainmunológico, y erradicación bacteriana y a lavez hace que se adhiera a los dispositivosmédicos (catéteres)
Implica el 60 % de las infecciones persistentes,crónicas
Enteropatógenos bacterianos
Entre los diversos agentes que pueden causar infeccionesgastrointestinales agudas en pacientes y trabajadores desalud se encuentran:• Salmonella sp.• Shigella sp.• Escherichia coli• Campylobacter• Yersinia enterocolítica• Vibrio cholerae• V.parahaemolyticus
Enteropatógenos bacterianos:aspectos confirmados
La enfermedad producida por alimentos reportada con mayor frecuencia esla salmonelosis
El 92 % de todos los casos se debe al consumo de huevos crudos oparcialmente cocidos. Fuentes de infección son también las aves, la carne, elcerdo
La contaminación de los alimentos puede ocurrir a través de quienes lomanejan, ya sea durante el procesamiento por contacto con productosanimales/excrementos o durante su preparació n
Los portadores crónicos de Salmonella constituyen un riesgo especial detransmisión de la infección
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Enteropatógenos bacterianos:aspectos confirmados
En países en vías de desarrollo las especies no-tifoideas de Salmonella son patógenos nosocomialescada vez más importantes
La mayoría de estas especies de Salmonella sonresistentes a múltiples antibióticos. La diseminaciónde estas cepas resistentes ocurre de persona a persona
Enteropatógenos bacterianos:aspectos confirmados
La shigelosis es una de las causas más comunes degastroenteritis. La transmisión se debe al lavado inapropiado delas manos y a las debilidades sanitarias inadecuadas y seproduce a través de alimentos como sopas, ensaladas, etc.
En los últimos 10 años, Campylobacter ha surgido como causade gastroenteritis bacteriana, en países en desarrollo limitada aniños pequeños. La transmisión a través de alimentos, leche oagua contaminados. Brotes en salas neonatales, siendo labañera o incubadora no desinfectada las causas de estos brotes
Enteropatógenos bacterianos:práctica sugerida
o La mayoría de los patógenos bacterianos es transmitida por contacto directo(oro-fecal)
o La medida más importante para prevenir la transmisió n es la práctica efectivadel lavado de manos
o Abastecimiento seguro de agua y disposición sanitaria de materiales concontaminación fecal
o Cocció n a fondo de los alimentoso Segregación de las personas enfermaso El personal de servicio de alimentos debe tener sumo cuidado respecto a su
higiene personal, hábitos de trabajo y de su saludo Todo personal de salud y de manejo de alimentos con una enfermedad
diarreica aguda debe dejar de trabajar hasta que el episodio se haya resuelto
Enteropatógenos bacterianos:práctica sugerida
o No se deben usar antibióticos de rutina para prevenir la transmisió n. Cuandose usan antibióticos para el tratamiento de pacientes se les debe administrar ladosis correcta durante el tiempo apropiado
o Se deben caracterizar adecuadamente todas las bacterias entéricas aisladas deinfecciones nosocomiales
o El microbió logo clínico debe ser responsable de la identificación de todos losaislados de infecciones nosocomiales y trabajar efectivamente con los demásmiembros del comité de control de infecciones para identificar y controlar losbrotes de infección
Otras Enterobacteriáceas
Son patógenos nosocomiales importantes:E.coli, Proteus, Klebsiella, Enterobacter
Son patógenos del tracto urinario, del áreaquirúrgica y de neumonía
Otras Enterobacteriáceas:Aspectos confirmados La colonización por Enterobacteriáceas del tracto
gastrointestinal y/o de la orofaringe de pacienteshospitalizados aumenta el riesgo de infeccionesnosocomiales
Los mecanismos de transmisión de Enterobacteriáceas enel medio hospitalario incluyen la diseminación de personaa persona (a través de las manos de los trabajadores de lasalud) y en menor grado, la contaminación del medio yespecialmente de las superficies húmedas
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Otras Enterobacteriáceas:Aspectos confirmados El surgimiento de Enterobacteriáceas multiresistentes que
contiene cefalosporinasas y beta-lactamasas de amplioespectro está convirtiéndose en un problema mundial
El simple lavado de manos con agua y jabón remueve casitodo los bacilos Gram negativos transitorios en 10segundos
Presentación clínica
Infecciones urinarias Infecciones respiratorias Meningitis neonatal Infecciones quirúrgicas Bacteriemia y otras infecciones
Mecanismos de Resistencia en BacteriasGram Negativas
Alteració n del sitio blanco• Aminoglicósidos• B lactámicos• Quinolonas
Prevención del acceso de la droga al sitio de acció n• Disminución de la permeabilidad: B lactámicos, carbapenem
Adquisición de mecanismo de eflujo: Quinolonas
Inactivación de droga• Betalactamasas (cromosomal, plasmidial)• Enzimas inactivantes de aminoglicósidos
Vía metabó lica alterna
Prevención de la transmisión Lavado de manos
Identificación y eliminación de fuentes ambientales
En cepas multi-resistentes:Todas las anteriores
Más
Aislamiento de pacientes colonizados o infectadosPrecauciones de contacto: batas, guantes, equipo exclusivo o de uso
clínico
Bacilos Gram negativos no fermentadores
Tópicos de la presentación
Agentes de importancia cl ínica
Rol patógeno
Factores de riesgo de infección
Presentación clínica
Diagnóstico microbiológico
Estudio de susceptibilidad a antimicrobianos
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Bacilos Gram negativos no fermentadores-Definición:
Características microbiológicaso Bacilos Gram negativoso No fermentador de glucosao No fastidiosos
Características epidemiológicaso Amplia distribución en ambienteo Patógenos oportunistas
Factores de riesgo de infección por BacilosGram negativos no fermentadores en ambiente
hospitalarioTerapia antimicrobiana previa
• Quinolonas• Cefalosporinas• Carbapenemicos• Aminoglicósidos
Instalación de CVCTerapia inmunosupresoraNeutropeniaEstadía en UCIVentilación mecánica o TETEnfermedades de base, neoplasia, terapia con esteroidesContacto con pacientes con infección
Factores que determinan el comportamiento deun microorganismo como patógeno oportunista
Distribución ubicuaRequerimientos nutricionales y metabólicosmodificablesCapacidad de adaptación a diferentes ambientesRelativa resistencia a antimicrobianos
Especies de Acinetobacter El género Acinetobacter se asocia con una larga
historia taxonómica
Los estudios de hibridación DNA-DNA permitieronidentificar como mínimo 19 cepas (especiesgenómicas o “genoespecies”) diferentes deAcinetobacter
Siete de las cepas numeradas recibieron un nombrede especie
Nomenclatura Cronológica Antes de 1986Acinetobacter calcoaceticus var.
anitratus (1968)Achromobacter haemolyticus
var.glucocydolytica (1963)Acinetobacter Iwolffi (1957)Achromobacter Iwolffi (1953)Moraxella Iwolffi (1940)Mima polimorfa (1939)Alcaligenes haemolysis (1937)
1986-época actualAcinetobacter calcoaceticus ( especie
genómica 1)A. baumannii (especie geonómica 2)
A. haemolyticus (especie genómica 4)A. junii (especie genómica 5)
A.johnsonii (especie genómica 7)A.Iwoffi (especie genómica 8)A.radioresistens (especie genómica 12)
Especies Acinetobacter innominadas(> 14 otras especies gen ómicas)
Especies de Acinetobacter
Los microorganismos del género Acinetobacter presentanuna configuración baciliforme durante el crecimientorápido y cocobacilar durante la fase estacionaria
Son microorganismos Gram negativos capsulados,inmóviles y aerobios, con tendencia a retener el violeta decristal, lo que puede conducir a una identificación erróneacomo cocos Gram positivos
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Acinetobacter baumannii
Bacilos Gram negativos no fermentadores Amplia distribución en la naturaleza Flora comensal de la piel Comportamiento oportunista Agente de infección nosocomial Adquiere con facilidad resistencia a antimicrobianos
Acinetobacter baumanniiEpidemiología hospitalaria
• Huésped susceptible:o Enfermedad de baseo Procedimientos invasivos vía aérea, urinaria, cirugíao Hospitalización prolongadao Terapia antimicrobiana
• Reservorio animado:o Paciente infectado o colonizadoo Personal portador (piel, intestino)
• Reservorio inanimado: Reservorio húmedo, ambiente, alimento
• Vía de transmisión: Contacto directo, indirecto
Factores de riesgo asociados con infecciónpor Acinetobacter en la comunidad
o Alcoholismo
o Tabaquismo
o Enfermedad pulmonar crónica
o Diabetesmellitus
o Clima Tropical
Factores de riesgo asociados con infecciónnosocomial por Acinetobacter
o Estadía hospitalariao Cirugía
o Presencia de heridao Uso previo de antibióticos de amplio espectro
o Colonización fecal con Acinetobacter
o Nutrición parenteralo Presencia de catéter intravenoso o ureteral permanente
o Admisión de una unidad de quemados o un UCI
o Asistencia mecánica respiratoria
Acinetobacter baumanniiPresentación clínica
Neumonía asociada a ventilación mecánica Bacteremia secundaria a foco pulmonar Infección herida operatoria ITU asociada a procedimientos invasivos Terapia de acuerdo a estudios de sensibilidad
Patogenia: La escasa cantidad de factores de virulencia determina que estas
bacterias sean con exclusividad microorganismos oportunistas
La pared celular de Acinetobacter contiene lipopolisacárido, pero sedesconoce el potencial endotoxigénico de este lipopolisacárido en elser humano
Otras caracter ísticas que favorece la sobrevivencia de Acinetobacter:producción de bacteriocina, presencia de cápsula, viabilidadprolongada de las bacterias en medio seco
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Patogenia:
En resumen, en personas con mecanismos de defensa delhuésped normales, los microorganismos Acinetobacterdesempeñan un papel muy limitado en el desarrollo deinfección humana
Manifestaciones clínicas: El Acinetobacter puede provocar infecciones purulentas en casi cualquier
ó rgano del cuerpo:Tracto respiratorio: neumonia asociadas a respirador; mortalidad >70%Bacteriemia: mortalidad del 17-46%Tracto genitourinarioInfección intracraneana: relacionadas a intervención neuroquirú rgicaTejidos blandos: celulitis asociada a catéter venoso permanente, heridas
traumáticas, infecciones polimicrobianas, fascitis necrotizante, asociadas aS.pyogenesOtras localizaciones: conjuntivitis, endoftalmitis, ulcera corneana, por
exposici ón a lentes de contacto contaminados, perforació n corneana,endocarditis de válvulas nativas, pró tesis valvulares, osteomielitis, artritisséptica, abscesos hepáticos y pancreáticos
Acinetobacter baumanniiMedidas de prevención
Precauciones estándares para manejo de todo pacientehospitalizado
Normar indicación y mantención de procedimientosinvasivos
Racionalizar uso de antimicrobianos Solo frente a brote no controlado o cepa multiR:Instaurar aislamiento de contactoManejo de cohorteEstudio de reservorio ambiental o portación en el personal de
salud
Tratamiento:
El tratamiento debe ser individualizado, sin perder devista los principios de resistencia bacterianaLa resistencia se atribuyó a plásmidos, transposones ycromosomasSe ha reportado brotes de cepas de Acinetobacterresistentes al imipenem
AcinetobacterMecanismos de resistencia :
Producción de enzimas que tienen facultad de alterarlos aminoglicósidos y betalactamasas de amplioespectro
Alteraciones cualitativas y cuantitativas de las porinasde membrana externa y alteración de las proteínasfijadoras de penicilinas
La documentación de un brote epidémico nosocomialprovocado por cepas de Acinetobacter resistentes amúltiples antibióticos requiere:
• Revisión del protocolo para el control de infección :lavado de manos, aislamiento de pacientes,mantenimiento de equipos respiratorio, higiene engeneral, así como prescripción antimicrobiana
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Pseudomonas aeruginosa• Bacilo Gram negativo• Aeróbico
• Móvil (flagelo polar único)• Generalmente oxidasa (+)• Nutricionalmente versátiles• En general producen piocina
Epidemiologíao Distribución amplia en la naturaleza (Suelo, Agua, Plantas, Animales,
Humanos)
o Predilección por ambientes hú medos
o Ocasionalmente coloniza a humano sano (Piel, Conducto auditivo externo,Tracto respiratorio superior, Intestino grueso)
o Portació n en humanos (Infrecuente en individuo sano)
o Factores predisponentes para la portación : Enfermedad de base debilitante,Compromiso sistema inmune, Procedimientos invasivos, Terapiaantimicrobiana previa, Antecedente de estadía hospitalaria
o En pacientes de riesgo la colonización en general precede a la infecció n
Factores de virulencia de Pseudomonas aeruginosa
Defensa contra acció n bactericida de sueroCápsula
BiofilmLPS
ProteasasDefensa contra sistema inmune
Cápsula
BiofilmLPS
ProteasasCaracterí sticas genéticas
Intercambio genético (transducción y conjugaci ón)Resistencia natural a ciertos antimicrobianos
Resistencia a antimicrobianos de origen plasmidial
Características ecológicasAdaptación a requerimientos nutricionales mínimos
Diversidad metabó licaAmplia distribució n en una variedad de habitat
InvasinasElastasa
Proteasa alcalinaHemolisinas (phospholipase y lecithinase)
Cytotoxina ( leukocidina)Siderophoros
Pyocyanina(pigmento difusible)
Movilidad y quimiotaxisFlagelo
ToxinasExoenzime S
Exotoxina ALipopolysacarido
Estructuras de superficie antifagocí tica
CápsulaBiofilm
LPS
Adhesinas
Fimbrias (N-methyl-phenylalanine pili)Cá psula de polisacárido ( glycocalyx)
Biofilm (alginate slime)
Secuencia de eventos en infección porPseudomonas aeruginosa
Adherencia y colonización de superficie cutánea o mucosaInvasión local y daño a tejidos
Infección localizada Diseminación Extensión de la infección a los tejidos vecinos- Invasión del torrente sanguíneo- Diseminación hemat ógena- Síndrome de respuesta inflamatoria sistémica- Disfunción multiorgánica- Muerte
Bases de la patogenia en infección porP.aeruginosa
o Patogenia de la infección es variableo Diversidad de presentaciones cl ínicaso Múltiples factores de virulencia
o Rara vez causa enfermedad en el huésped sano
o Expresión de sus factores de virulencia frente a ruptura de barrera cutánea y/omucosa(quemado, trauma, cirugía, procedimientos invasivos de vías aéreas, urinaria)
o Compromiso del sistema inmune (neutropenia derivada de terapia inmunosupresora,infección por VIH, edad extrema, fibrosis quí stica, neoplasia)
o Alteración de la flora comensal derivada de terapia antimicrobiana
o Exposición a un ambiente contaminado (reservorio hospitalario)
Infección nosocomial por P.aeruginosa
Reservorios hospitalarios asociados a infección:• Equipos respiratorios• Soluciones de limpieza ambiental• Desinfectantes• Lavamanos• Vegetales• Flores• Endoscopios• Estanques de fisioterapia
La mayoría de los reservorios son húmedosLa transmisión vía manos del personal o por fomitesPresentación principalmente endémica, ocasionalmente brotes
Estudio epidemiológico:• Serotipificació n (diferencia en la estructura de LPS)• Secuenciación de ácidos nucleicos
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Stenotrophomonas maltophilia
Presentación clínica
BacteriemiaInfección tracto urinarioInfección tracto respiratorio
Reservorios hospitalarios de S.maltophilia Material de toma de muestra Monitores de presión central o arterial Lentes de contacto Destiladores de agua Máquinas de diálisis Soluciones desinfectantes Manos del personal de salud Estanques de fisioterapia Equipos de terapia respiratoria Humidificadores de oxígeno Circuitos de ventiladores
Miles et al. Clin Microbiol Rev 1998; 11: 57-80
Burkholderia cepaciaEpidemiología
Reservorio- Suelo- Agua servida- Plantas
Vía de transmisión contacto directo o indirectoFactor de riesgo
- Fibrosis quística- Enfermedad pulmonar crónica
Presentación clínica- Infección pulmonar en pacientes con fibrosis quística (valor
pronó stico)
Diagnóstico de laboratorio de BGN nofermentador
A. Sistemas de identificación
• Convencional• Automatizados
B. Estudio de susceptibilidad
• Métodos recomendados• Selección de drogas a evaluar
Stenotrophomonas maltophilia
Resistencia innata• Cefalosporinasas cromosomales: carbapenems
Resistencia adquirida• Cefalosporinas• Aminoglicósidos• Cotrimoxazol
Mecanismos de resistencia bacteriana
1. Producción de β-Lactamasas, que inactivan el anilloβ-lactámico mediante hidrólisis
2. Reducción de la afinidad de las proteinas de unión alas penicilinas (Gram positivos y negativos)
3. Alteración en la permeabilidad de la membranaexterna (Gram negativos)
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Mecanismo de resistencia bacteriana
Tetraciclina, eritromicina, flujo hacía el exterioractivo
Transporte activo desde lacélula bacteriana
Aminoglucósidos y bacterias Gram (- ); flujo hací ael inteior disminuido
Fuerza motora protónicadisminuida
Bacteria Gram(- ); flujo hací a el interiordisminuido
Alteraciones en las proteinas dela membrana externa (porinas)
Transporte alterado delantibiótico
Sulfametoxazol, trimetoprimaEnzimas bacterianas alteradas
QuinolonasAlteraciones de la DNA girasa
Tetraciclinas, eritromicina, aminoglucósidosAlteraciones ribosómicas
Proteínas fijadoras de penicilina alteradas enbacterias Gram(- ) y (+)
BetalactámicosReceptores alterados
Enzimas modificadoras de aminoglucósidos deGram (- )y(+)
Aminoglucósidos
Β-lactamasas:penicilinasas, cefalosporinasas ,carbapenemasas
BetalactámicosInactivación enzimática
EjemplosGrupo antibióticoMecanismo
¿Qué son las β-Lactamasas?
Son enzimas, que inactivan el anillo β-lactámico , mediante hidrólisis
Betalactamasas en Gram positivos
KONEMAN, E, W y otros (1992). Diagnóstico Microbiológico. Traducido por EDITORIAL MÉDICA PANAMERICANA S.A. Ed.EDITORIAL M ÉDICA PANAMERICANA S.A. Bs. As. ed. tercera. Biblioteca fai.
Betalactamasas en Gram negativos
KONEMAN, E, W y otros (1992). Diagnóstico Microbiológico. Traducido por EDITORIAL MÉDICA PANAMERICANA S.A.Ed. EDITORIAL MÉDICA PANAMERICANA S.A. Bs. As. ed. tercera. Biblioteca fai.
Características de las β-Lactamasas de espectroampliado más frecuentes mediadas por plásmidos
Son enzimas mediadas por plásmidos; Cefalosporinasas clase A Se han identificado en K. pneumoniae, E.coli, Proteus, Salmonella Descritas por primera vez en Alemania y Francia Todas las enzimas son activas contra cefalotina Imipenem y cefoxitina no son hidrolizados La actividad comparada contra cefotaxima y ceftazidima varía con la
enzima Algunas enzimas son activas contra aztreonam La resistencia no puede detectarse por las pruebas de sensibilid ad
estándares Demostración de la inhibición de la actividad de inhibidores de β-
Lactamasas
β-Lactamasas de espectro extendido La aparición de microorganismos productores de β-lactámasas de
espectro extendido (BLEE), capaces de inactivar potentescefalosporinas, ha generado gran preucupació n debido a lasimplicancias clínicas y terapeúticas
Son transmitidas por plásmidos; se transmite con facilidad de unabacteria a otra
La diseminación de la resistencia a las cefalosporinas de tercerageneración y monobactámicos limita aún má s el uso de losantimicrobianos disponibles, estimula el uso de antibióticos más costosoy de mayor espectro
Estas cepas resistentes pueden no ser detectadas mediante losprocedimientos microbiológicos de rutina y generar por tanto fallasterapeúticas frecuentes y en ocasiones fatales
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Implicancias clImplicancias clíínicas de las BLEEnicas de las BLEEo Medidas complementarias:
o Detección de BLEE en laboratorios
o Medidas estrictas de control de infección nosocomial(aislamiento, cohortes, información status de pte trasladadode un hospital a otro, educación del personal, etc) Gracias
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