Micobacteria

Mycobacterium Concepto: Bacterias altamente resistentes a los ácidos y alcoholes. Pertenecen a la microbiología veterinaria.

Mycobacterium. El género incluye bacterias caracterizadas por la propiedad de ramificarse y por la resistencia a los ácidos y alcoholes.

Las micobacterias son el único génerogénero de la familiafamilia de las bacterias Mycobacteriaceae. Por las características únicas entre otros géneros bacterianos y por la importancia médica de las mismas, se estudian en la subrama de la Microbiología llamada Micobacteriología.

Generales

Dentro del género Mycobacterium, los gérmenes de mayor importancia son los agentes etiológicos de la tuberculosis, la lepra y algunos saprofitos resistentes a los ácidos que se pueden presentar en el organismo humano o animal, en el suelo, en el estiércol, la leche y otras fuentes pudiendo confundir el diagnóstico de la tuberculosis.

Los microorganismos de este género, como el Mycobacterium tuberculoso constituyen un germen de gran importancia, transmisible de los animales al ser humano y viceversa por diversas vías. Este es uno de los agentes etiológicos de mayor importancia en medicina humana y veteri­naria aunque en la actualidad no constituye un grave problema en la mayor parte de los países con ganadería desarrollada.

En Cuba el desarrollo de los programas de lucha intensiva con el diagnóstico y eliminación de animales enfermos ha permitido en la práctica el control de la tuberculosis.

En la membrana plasmática se anclan proteínas, manósido de fosfatidil inositol y liporarabinomanano (LAM), que presenta una repación funcional con los liposacáridos O antigénicos presentes en otras bacterias. La capa de peptidoglucano forma el esqueleto básico al que se unen los arabiogalactanos, unos polisacáridos ramificados formados por D-arabinosa y D-galactosa.

Las micobacterias que forman colonias claramente visibles a simple vista en los cultivos en un plazo de 7 días se denominan de cultivo rápido, mientras que las que requieren períodos más largos se denominan de cultivo lento. En cuanto a la velocidad de crecimiento algunas especies son de crecimiento rápido y otras lento. Desde el punto de vista de los requerimientos atmosféricos algunos son aerobios y otros microaerófilos.

El género de las micobacterias está integrado por bacilos largos de 3 a 5 µm de longitud o curvos en forma de maza, inmóviles, no esporulados, con abundantes gránulos citoplasmáticos, que poseen una resistencia mayor a la tinción por los colorantes comunes, pero una vez teñidos son resistentes a la decoloración con una mezcla de alcohol ácido. Se destaca en su estructura una gran riqueza en lípidos (20-60 %). El contenido de bases de guanina más citosina en la molécula de ADN es de 62 a 70 moles %.

Morfología

Son bacilos rectos, BAAR+ (ni gram positivos, ni gram negativos. Son ácido alcohol resistentes porque poseen pared con alta cantidad de lípidos (ceras, ácidos micolicos, fosfatidos). Son aerobios estrictos no esporulados y no encapsulados. Son Saprofitos.

Clasificación

• Complejo tuberculosis (M. tuberculosis, M. bovis, M. africana).
• Complejo lepra (M. leprae, M. lepraemurium).
• Micobacterias atípicas.

Descubrimiento del Mycobacterium tuberculoso

El bacilo de la tuberculo­sis fue aislado por primera vez en 1882 por R. Koch, quien también estudió la patogénisis de esta enfermedad. La tuberculosis es una de las enfermedades más antiguas de la humanidad; actual­mente se encuentran lesiones de la misma en algunas momias egipcias, y sus características están descritas en diversos documentos de la Edad Antigua y Media.

Koch logró teñir y cultivar el bacilo y posteriormente Ehrlich descubrió su ácido-resistencia. Posteriormente se han realizado un número considerable de investigaciones relacionadas con el microorganismo y la enfermedad. De este estudio surgen diversos tipos de Mycobacterium como el tipo humano (Mycobacterium tubercu­loso), el tipo bovino (Mycobacterium bovis) y el tipo aviar (Mycobacterium avium).

El germen Mycobacterium leprae que es el agente etiológico de la lepra fue obser­vado por primera vez por Hamse en 1874. Este descubrimiento fue definitiva­mente demostrado por Neisser en 1879, aunque sus propiedades de bacilo resis­tente y sus características morfológicas no fueron descritas hasta después de los trabajos de Koch en Mycobacterium tubercu­loso. La lepra es una enfermedad humana muy perjudicial.

• Se desarrolla en medios de cultivo a base de yema de huevo (lowenstein-jersen).
• Crece lentamente formando colonias elevadas, rugosas, en 2 a 6 semanas.
• Producen niacina, pero no catalasa a 68 °C (esto lo diferencia de las otras micobacterias).
• Muy resistente a agentes fisicos y químicos.

Patogenia

El bacilo está en partículas generadas por aerosoles de los individuos enfermos.

Produce lesión exudativa (reacción inflamatoria de los alvéolos con PMN y macrófagos) en tejido pulmonar, similar a la neumonía. La infección se disemina y afecta a ganglios regionales. Estos dos factores forman el complejo de Ghon, y ocurre en todo paciente con primoinfeccion tuberculosa (sobretodo en base pulmonar).

• El exudado puede reabsorberse y los ganglios pueden calcificarse.

• En la reinfección o reactivación endógena (cuando no se cura) o reinfección exógena (nuevo contacto con el bacilo), se produce una lesión productiva (granuloma), que posee en zona central de células gigantes con el bacilo dentro, en la zona media con células epitelioides, y la zona externa con monocitos y fibroblastos.

• Cuando el granuloma en periferia se fibrosa y en el centro se caseifica se llama tubérculo. Este material forma una cavidad; al romperse el tubérculo se produce migración del bacilo a otras zonas. Puede ir a sangre (tuberculosis miliar), intestinos, huesos, columna, ganglios, meninges.

Diagnóstico

• Esputo BAAR.
• Biopsia ganglios.
• Orina.
• LCR.
• Liquido pleural.
• Contenido gástrico.

Cuadro clínico

• Fatiga.
• Debilidad.
• Perdida de peso.
• Fiebre.
• Tos crónica.
• Esputo sanguinolento.

Otros Mycobacterium de importancia

De importancia dentro de este género esta el Mycobacterium paratuberculoso que fue descubierto en bovinos en Alemania, por Johne y Prothiengham en 1895, por lo que se le denomina bacilo de Johne o bacilo paratuberculoso. En 1906 el danés Bang fue el primero en diferenciar este bacilo de la tuberculo­sis y propuso el nombre de paratuberculosis para la enfermedad.

Difusión en el ambiente y transmisión

Este género está difundido por todo el planeta, afecta a animales de sangre fría y caliente, incluyendo el ser humano. Tiene un amplio poder de transmisión y las especies más frecuentes son, entre otras: Mycobacterium tubercu­loso, Mycobacterium bovis y Mycobacterium avium, causantes de la tuberculo­sis en el ser humano, los bovinos y las aves, respectivamente.

Esta enfermedad es infectocontagiosa y se trasmite de formas muy diversas, a través del contacto entre enfermos y sanos (lamedura, succión, coito, etc.), de excreciones y secreciones de los afectados, de alimentos contaminados, aguas y objetos.

Modo de transmisión del Mycobacterium leprae

El Mycobacterium leprae se trasmite a través de los objetos contaminados, por con­tacto; esto es favorecido cuando disminuye la temperatura. No se ha podido com­probar su suceptibilidad en los animales, pero se ha comprobado que afecta en gran medida al ser humano (provoca la lepra).

Los gérmenes del género Mycobacterium no forman esporas, son ácido-alcohol resistentes, inmóviles, aerobios obligados, grampositivos y crecen lentamente en los medios de cultivo. Los Mycobacterium patógenos requieren un aproximado de dos semanas.

• Aun no se puede cultivar.
• Se agrupa en masas globulares o globis en frotis de raspado de piel y mucosas por lo tanto es difícil ver morfología.
• Es un parásito intracelular obligado.
• Es intracelular en macrófagos de piel, celulas de Schwan y endotelio de vasos sanguíneos.

Patogenia

Enfermedad granulomatosa, tiene periodo de incubación de años, no se sabe completamente su modo de transmisión, posiblemente por vías respiratorias, aunque otros dicen que es por contacto.

Formas clínicas

Lepra lepromatosa y lepra tuberculoide.

• Lepra lepromatosa
  • Baciloscopia positiva (de linfa de oreja o codo).
  • Afecciones neurales no tan relevantes
  • Forma más severa de la enfermedad comprometiendo piel, mucosas, órganos internos, SNP.
  • Lesiones múltiples, nódulos o lepromas en manos, pómulos, lóbulos auriculares.
  • Alopecia de cejas y pestañas.

• Lepra tuberculoide
  • Baciloscopia negativa (manchas hipocromicas)
  • Ausencia de sensibilidad.
  • Lesiones únicas con contornos bien definidos.
  • Engrosamiento nervioso asimétrico y puede ser palpado el nervio.
  • Puede tener lesiones troficas invalidantes.

Mycobacterium paratuberculoso

En el Mycobacterium paratuberculoso las colonias son finas blanquecinas y deslustadas que esencialmente se observan a las 4 semanas de incubación, son bacilos cortos y gruesos, que se agrupan en grumos aunque pueden verse aislados. Algunas colonias requieren de 8 a 12 semanas para su crecimiento por lo que no deben eliminarse las muestras antes de las 12 semanas.

Micobacterias atípicas no tuberculosas

• Grupo I (fotocromogenas): crecimiento lento, colonias adquieren color con luz. M. kansasii. La clínica es similar a la TB (tuberculosis) pulmonar.
• Grupo II (escotocromogena): colonias pigmentadas con luz y obscuridad, crecimiento lento. M. scrofulaceum.
• Grupo III (no cromogeno): crecimiento lento y no pigmentado. M. intracelularis.
• Grupo IV (no pigmentado): crecimiento rapido (menos de 5 dias). M. fortuitum.

Resistencia de las micobacterias

En comparación con otras bacterias no esporógenas algunos Mycobacterium demuestran mayor resistencia ante los factores externos, aún cuando no llegan a adquirir el nivel de resistencia de las esporógenas. Por ejemplo, el Mycobacterium tuberculoso puede resistir en el agua durante 1 año y durante más de 6 meses en el suelo y el estiércol. Además, resisten más de 3 meses en esputos desecados (mucosidades de las vías respiratorias), 2 meses en el agua destilada y hasta 6 meses en jugo gástrico. Son sensibles a la luz solar y se neutralizan a temperatura s de 100-120 °C.

Tratamiento y profilaxis

La BCG es una vacuna con microorganismos vivos atenuados de manera irreversible, derivada de una cepa de M. bovis (bacilo de Calmette y Guerín, en honor a sus creadores). Esta cepa entra en los macrófagos y se replica brevemente antes de ser destruida, y debería desencadenar el mismo tipo de respuesta inmune que M. tuberculosis, asumiendo que los antígenos más importantes están expresados. Ya han sido administrados billones de dosis a nivel mundial teniendo escasos efectos colaterales (chancro de inoculación, adenopatía localizada), que la hacen una de las vacunas más seguras conocidas. Una contraindicación es el paciente inmunodeprimido (sida).

Importancia médica de las micobacterias

Las micobacterias son agentes de enfermedades infecciosas que han acompañado al hombre a lo largo de su historia. M. tuberculosis y M. leprae son los agentes etiológicos más frecuentes de las dos enfermedades más conocidas de este género. Poco tiempo después que Roberto Koch descubriera M. tuberculosis en 1882, fueron identificadas otras micobacterias, constituyendo el grupo de las micobacterias atípicas. El hallazgo de estas últimas estuvo vinculado por años a colonización transitoria o contaminación de la muestra clínica, pero es a partir de 1950 que se les ha asignado un rol en determinadas patologías; por ejemplo, actualmente M. avium complex y enfermedad pulmonar y diseminada en pacientes con sida.

Desde un punto de vista histórico evolutivo, existen evidencias de tuberculosis espinal (TBC) desde el Neolítico, pero es a partir de la revolución industrial donde la enfermedad adquiere carácter endémico, debido a una mayor aglomeración de la población en las urbes, lo cual facilitó su diseminación.

Modo de desinfección

Para la desinfección contra la tuberculosis y la paratuberculosis se utilizan desinfecciones focales con formaldehído al 7,5 % en caliente o con mezcla de formaldehído al 3 % y sosa cáustica al 3 %. Se pueden utilizar para esta finalidad productos clorados con 5 % de cloro activo o ácido peracético al 5 %. También, se utiliza la solución de formaldehído al 3 % durante 10 horas de exposición y la emulsión caliente de creolina al 5 % especialmente en focos de paratuberculosis.

Órganos que afectan y patologías que provoca

El contagio por Mycobacterium tuberculoso se produce por vía aire gota o aire polvo, a través de las mucosas y la piel por vía intrauterina. El foco infeccioso primario se desarrolla esencialmente en pulmones (en la infec­ción aerógena), y en ganglios linfáticos mesentéricos (en la infección alimentaria).

Cuando la resistencia del microorganismo es baja el agente infeccioso puede provocar una infección generalizada, mediante la cual se infectan diversos órga­nos, en los que se observarán las lesiones.

En los bovinos

Generalmente se afectan los órganos toráxicos, en particular pulmones y ganglios linfáticos, por lo que se pueden encontrar tubérculos clasificados o clasificados en lóbulos pulmonares, tumefación y endurecimiento de los ganglios linfáticos regionales.

Se pueden apreciar afecciones en las mucosas de la tráquea, la laringe y las fosas nasales. En el tubo digestivo la lesión primaria se puede encontrar en el intestino delgado o grueso, donde aparecen úlceras tuberculosas; además, existe la tuberculo­sis ganglionar.

El hígado puede aumentar de volumen con abscesos y focos caceosos, los riñones pueden manifestar nefritis de tipo caceosa. También, pueden encontrarse lesiones tuberculosas en órganos genitales, glándulas mamarias, sistema nervioso central, huesos y en otros órganos.

En los caprinos

En las cabra s y oveja s las lesiones son similares a las del bovino, aunque los focos son escasos y tienen calcificación precoz.

En los équidos

El foco primario se desarrolla en faringe e intestino delgado y el proceso se generaliza precozmente por vía linfahematógena.

En los porcinos

En el cerdo la tuberculo­sis de origen alimentario se manifiesta por afecciones en la cavidad faríngea, intestino delgado y ganglios linfáticos, por lo que se presentan también en órganos respiratorios.

Diagnóstico

El diagnóstico de la presencia de los Mycobacterium se puede realizar por microscopía de los frotis de esputo, pus, líquido cerebroespinal, orina, heces fecales, ganglios linfáticos y otros tejidos, mediante el empleo del método de Ziehl-Neelsen característico para bacterias resistentes a ácido-[alcohol]].

En los mataderos se utilizan las lesiones macroscópicas características. También, se emplean las pruebas de tuberculina alérgica mediante la reacción cutánea en los animales y el ser humano. Pueden emplearse métodos biológicos mediante la inoculación de conejos, caballos y pollos, donde Mycobacterium tuberculoso mata al curiel; Mycobacterium bovis mata al conejo y al curiel, y Mycobacterium aviar mata al pollo, este es el único que la elimina y puede matar al conejo pero sin tuberculomas visibles en las vísceras.

En la tuberculo­sis también se pueden usar pruebas de fijación de complemento y reacciones de hemoaglufinación indirecta. Para el diagnóstico en el laboratorio a partir de órganos de animales se pue­den enviar pulmones, órganos digestivos y ganglios, en dependencia de la locali­zación de las lesiones.

Existen estrictas normas de bioseguridad para el manejo de las muestras clínicas en el laboratorio. Como ya fue visto en los aspectos teóricos del tema, la vía de transmisión principal es la inhalatoria, por la aspiración de partículas aerosolizadas; éstas pueden provenir del paciente o ser diseminadas al manipular las muestras en el laboratorio (apertura de frascos, flameo del asa, etc.).

Evitar el desprendimiento de estas partículas, trabajar en ambientes amplios y ventilados de circulación restringida, y recordar las normas de no fumar, beber, comer, o aplicarse cosméticos en el laboratorio, son algunos de los puntos a tener en cuenta. El estudiante que se dedicará fundamentalmente a la observación de frotis y cultivos ya procesados y no al manejo de muestras clínicas, deberá cumplir con las habituales normas de bioseguridad y buenas prácticas en el laboratorio.

El diagnóstico de las micobacteriosis en el huésped con defensas normales es similar al de la tuberculosis. Las micobacteriosis en el paciente con SIDA u otros inmunocomprometidos, demanda una sistemática diagnóstica más exhaustiva por parte del laboratorio, al igual que en las micobacteriosis diseminadas. La microscopía incluye el estudio de un mayor número de muestras: sangre, heces, ganglios, etc.

En cuanto a los cultivos, se realizan los convencionales; el hemocultivo parece ser la mejor manera de aislar micobacterias en casos diseminados. Los sistemas Bactec e Isolator (lisis-centrifugación) son medios comerciales disponibles para el procesamiento de los hemocultivos. Para la identificación, los métodos convencionales mantienen vigencia, pero los métodos genéticos parecen ser los más adecuados.

En Cuba se fabrica y se usa de forma rutinaria la tuberculina mamífera para el diagnóstico preventivo indirecto de la tuberculosis. Esta tuberculina contiene productos metabólicos y estrados de cepas de Mycobacterium tuberculoso humano y bovino, la cual se inocula por vía intradérmica en dosis de 1,2 mL en la región cervical ya que en esta las reacciones son más intensas que en el pliegue anocaudal. Las reacciones positivas se aprecian a las 72 horas por una hinchazón firme.

La paratuberculosis se diagnostica de acuerdo con el cuadro clínico, típico de diarreas crónicas, caquexia y engrosamiento de la mucosa intestinal con aspecto cerebriforime. Otros métodos de diagnóstico son la demostración de bacilos ácido-alcohol resistentes en extensiones de heces fecales o raspado intestinal, la prueba alérgica endovenosa de la Johnina que produce inquietud, temblores y fiebre a las 4 u 8 horas. Además existe una prueba alérgica cutánea de aplicación intradérmica, cuya reacción positiva en la tabla del cuello debe producir un aumento de más de 3 minutos en 48 horas.

Para el diagnóstico, no basta con los síntomas clínicos, sino que es necesario el aislamiento en el laboratorio mediante la siembra de muestras adecuadas y la tinción a través del método de Ziehl-Neelsen, además de utilizar diferentes pruebas bioquímicas y de la caracterización de los cultivos.

Fuentes

• Colectivo de autores (1992): Microbiología veterinaria. Playa (La Habana): Pueblo y Educación, 1992.
• Beer, Joachim (1981): Enfermedades víricas infecciosas de los animales domésticos. Enfermedades producidas por bacterias y hongos e intoxicaciones (tomo II). Zaragoza (Cataluña): Acribia, 1981.
• Carter, G. R. (1979): Diagnostic procedures in veterinary bacteriology and mycology Míchigan (Estados Unidos): Thomas, 3.ª edición, 1979.
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• Chin, J. (ed.) (2001): «El control de las enfermedades transmisibles», artículo publicado en la publicación científica de la Organización Panamericana de la Salud (OPS), n.º 581. Washington (Estados Unidos), 2001. Consultado el 27 de junio de 2019.
• Gorbach, S. L.; Bartlett, J. G.; Blacklow, N. R. (1993): Infectious diseases. Saunders (Pa.): 2nd. Ed., 1998
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• «Inmunoglobulina A secretora humana, como elemento capaz de modificar la infección por Mycobacterium», artículo publicado en el sitio web Infomed (La Habana).
• Manual de Microbiología Veterinaria, publicado online en el sitio web Libros Aula Magna.
• «Micobacterias», artículo publicado en las páginas 98-101 del capítulo 12 del libro Medicina veterinaria, publicado online en el sitio web Eprints de la universidad UCM (Madrid).
• «Micobacterias», artículo publicado en el sitio web Higiene (Montevideo). Consultado el 27 de junio de 2019.
• Portal Veterinaria en el sitio web EcuRed.