EXIGUSS VITA. Microbiología e innovación.

Familia Riquettsia

03 Nov 14 - 19:55

CENTRO DE BACHILLERATO TECNOLOGICO INDUSTRIAL Y DE SERVICIOS #128

 

Ejecuta Técnicas de Identificación de Microorganismos con base a las Normas

Facilitadora: Ing. Acosta Bezada Jessica Alicia

3-B

Equipo 2

Integrantes:

Jorge Luis Cuen Andrade

Larissa Figueroa García

Julio Cesar García Zapien

Juan Antonio Gómez Ríos

Edgar Octavio González Arrieta

Cinthya Judith González Gómez

Ámbar Verónica González Pérez

Familias Rickettsias

 

 

Indice

1. Introducción

2. Familias rickettsias

3. Características Generales

4. Estructura celular

5. Metabolismo

6. Crecimiento y multiplicación

7. Clasificación y acción patógena

8. Enfermedades

9. Diagnóstico de laboratorio

10. Prevención

11. Conclusión

12. Bibliografía

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Introducción

Las bacterias del género Rickettsia pertenecen a la familia Rickettsiaceae, la cual se ubica dentro del orden Rickettsiales, en la subdivisión Alpha de las Proteo bacterias. Tradicionalmente, el orden Rickettsiales se dividía en tres familias, Rickettsiaceae, Bartonellaceae y Anaplasmataceae, pero en los últimos años la taxonomía de las rickettsias se ha reorganizando. Las rickettsias son microorganismos intracelulares obligados, gramnegativos (débil), que se tiñen con el método de Giménez, con capacidad para reproducirse tanto en el núcleo como en el citoplasma de la célula infectada, y son transmitidas a los vertebrados por artrópodos vectores como garrapatas, ácaros, pulgas o piojos, los cuales también pueden verse afectados por estas bacterias. Una vez en el hospedador vertebrado, las rickettsias invaden las células endoteliales de vasos sanguíneos pequeños, produciendo daños como un incremento en la permeabilidad vascular y edema. Las rickettsiosis causadas por especies del género Rickettsia se clasifican en dos grupos, el de las fiebres manchadas y el de las fiebres tíficas, que se diferencian entre sí por la presencia de una proteína de la membrana externa denominada OmpA, la cual solo está presente en el grupo de las fiebres manchadas. En su mayoría, las fiebres manchadas son transmitidas por garrapatas, aunque también existen algunas transmitidas por pulgas (Rickettsia felis) y ácaros (Rickettsia akari). Con respecto a las fiebres tíficas, en la transmisión de tifus epidémico por Rickettsia prowazekii y de tifus murino por Rickettsia typhi están involucrados como vectores primarios el piojo del humano Pedículos humanus humanus y la pulga Xenopspylla cheopis, respectivamente.

Hasta finales del siglo XX, los resultados arrojados por las investigaciones sobre rickettsiosis en Sudamérica referían solamente a tres especies de Rickettsia, dos del grupo de las fiebres tíficas (R. prowazekii y R. typhi), y la restante (Rickettsia rickettsii) perteneciente al grupo de la fiebres manchadas. Sin embargo, el número y la calidad de los trabajos sobre rickettsias en este continente se incrementaron de manera significativa a partir delos primeros años del siglo XXI. Esto devino en un conocimiento más preciso de la diversidad específica y ecología del género Rickettsia en Sudamérica y, por consiguiente, en una comprensión más profunda de la epidemiología de las enfermedades causadas por estos microorganismos.

En el presente trabajo se presenta una revisión de los avances mencionados anteriormente en el estudio de bacterias del género Rickettsia.

 

 

 

 

Familia Rickettsias

Las Rickettsias son bacterias que se comportan como parásitos intracelulares obligados. Se consideran un grupo separado de bacterias porque poseen a los artrópodos como vectores. La célula bacteriana es extremadamente pequeña (0,25 μ de diámetro, de forma bacilar, cocoide o pleomórficas, las cuales poseen la pared bacteriana típica de las bacterias gramnegativas, sin flagelos (excepto Rickettsia prowasekii). Se multiplican por división binaria sólo dentro de la célula huésped.

 

Se presentan como células únicas, en pares o cadenas. Muchas especies se encuentran sólo en el citoplasma de las células huésped, pero aquellas que causan la fiebre manchada, se multiplican tanto en el citoplasma como en el núcleo. En el laboratorio deben ser cultivadas en tejidos vivos, tales como huevo embrionado de pollo o tejidos celulares de vertebrados.

La familia Rickettsiaceae posee tres géneros:

1. Rickettsia: incluye 11 especies, parásito intracelular obligado, que no se multiplican dentro de vacuolas ni parasitan células de la serie blanca.

2. Ehrlichia: posee dos especies, parásito intracelular obligado, que no se multiplican dentro de va- cuolas pero parasitan células de la serie blanca.

3. Coxiella: posee una sola especie, parásito intracelular obligado, que crece preferentemente dentro de vacuolas de la célula huésped.

 

 

 

 

 

Características generales

Se trata de microrganismos procariotas que se comportan como parásitos intracelulares estrictos. Pertenecen al Dominio Bacteria Phylum: Proteo bacteria, orden: Rickettsiales.

Tienen forma bacilar, coco bacilar o son pleomórficas y su tamaño es de alrededor de 0,3 por 1,2 µm. son gérmenes gramnegativos aerobios.

No se colorean bien con la coloración de Gram, pero sí con las de Giemsa o de Giménez, que permiten visualizarlas con el microscopio óptico compuesto.

A semejanza de las bacterias, tienen los dos ácidos nucleicos, DNA y RNA, y ribosomas para la síntesis de proteínas. En general, no pueden metabolizar la glucosa como sustrato; pueden sintetizar ADP, pero no ATP (o sólo en cantidades insuficientes), el cual obtienen de la célula hospedadora. Se cree que este parasitismo energético obligado se debe a un sistema inusual de transporte a nivel de sus membranas, mediado por una enzima la translocasa que intercambia el ADP bacteriano por ATP celular, además de otros metabolitos esenciales (aminoácidos y nucleótidos) presentes en el citoplasma de la célula eucariota.

Estructura celular

Las rickettsias poseen dos envolturas: la membrana citoplasmática –interna- y la pared celular más extensa en la que es posible identificar dos capas: una interior electro densa de peptidoglucano, ácido murámico y ácido diaminopimélico y otra más externa de lipopolisacárido (con débil actividad de endotoxina), separadas por un espacio periplásmico; estas características estructurales las relacionan con las bacterias y con los virus por la particularidad de requerir células vivas para su desarrollo. No tienen flagelos y está rodeadas por una biopelícula poco adherente. El genoma, de 1,1 Mpb (Mega-pares de bases), es más pequeño que el de las bacterias convencionales y contiene 834 genes.

Muchos genes ausentes, que son necesarios para la biosíntesis de aminoácidos y nucleósidos en las rickettsias, son reemplazados funcionalmente por genes homólogos del genoma del hospedador.

La estructura de la Rickettsia típica es muy similar a las bacterias gramnegativas. La envoltura consiste de tres capas principales: una membrana citoplasmática más interna, una fina pared celular electrónicamente densa y rígida, y una capa externa. La capa más externa recuerda a las típicas membranas en su composición química y es trasminar. La pared celular es químicamente parecida a la de las bacterias gramnegativas la cual contiene de ácido diaminopimélico y carece ácido teicoico.

 

 

Metabolismo

En soluciones salinas diluidas las rickettsias aisladas son inestables perdiendo actividad metabólica e infectividad para células animales, pero si el medio es enriquecido con potasio, seroalbúmina y sacarosa, el microorganismo puede sobrevivir algunas horas. Si se agrega ATP a la solución las bacterias metabolizan y consumen oxígeno. La base del parasitismo obligado de estas bacterias es que requieren un citoplasma enriquecido para estabilizar una membrana celular muy permeable. Las rickettsias tienen algunas de las capacidades metabólicas de las bacterias pero requieren del agregado de factores exógenos para expresar dicha capacidad. La respuesta a los cofactores exógenos implica una permeabilidad inusual de la membrana citoplasmática.

Crecimiento y multiplicación

Normalmente se multiplican por división transversal binaria. En condiciones nutricionales pobres, las rickettsias cesan su división y crecen en forma filamentosa pero al agregar nutrientes estas rápidamente se transforman en formas cocoides o bacilares. Inmediatamente después de la división, la Rickettsia inicia movimientos intensos a través del citoplasma. La Coxiella burnetti se diferencia de los demás miembros de la familia en que permanece encerrada dentro de una vacuola durante su división y crecimiento. De 6 a 10 células hijas se forman dentro de la célula huésped antes de que la ésta se destruya y las libere.

Clasificación y acción patógena

El estudio de las rickettsias con las nuevas tecnologías de análisis genético (PCR) ha generado una reagrupación del orden Rickettsiales, dentro del cual se ubican dos familias la Rickettsiaceae y la Anaplasmataceae.

Las Rickettsiaceae comprende dos géneros: Orientia (especie tsutsugamushi: agente del tifus de los matorrales, transmitida por ácaros) y Rickettsia: con el grupo “tifus” (especies: R. prowazekki y R. typhi) y el grupo de “la fiebre moteada” (especies R. rickettsii, R. akari, R. conori, R. sibérica y R. africae).

La familia Anaplasmataceae comprende los géneros Anaplasma y Ehrlichia (transmitidas por garrapatas), con las especies tipo A. phagocytophilum (causante de la anaplasmosis granulocítica humana)y la E. cheffensis (origen de la ehrlichio-humana que afecta principalmente, a los granulocitos de la sangre como lo hace Anaplasma, sino a la serie monocito-macrófago, y en menor grado a plaquetas y eritrocitos). Esta capacidad de destruir células del sistema inmune genera inmunodeficiencias secundarias que predisponen a infecciones oportunistas muy severas en pacientes HIV positivos.

Se han excluido de las Rickettsiales a Coxiella por pertenecer a otro grupo filogenético (C.burnetti: agente de la fiebre Q, reagrupadas en el orden Legionellales) y a Bartonella, quienes pueden desarrollar en medios sintéticos artificiales, comportándose como parásitos endocelulares facultativos.

La infección por rickettsias es transmitida por picaduras de ácaros o garrapatas y por las deyecciones contaminadas de piojos, pulgas y ratas. Reconocen algunos animales como reservorio.

Las rickettsias penetran en las células por medio de un mecanismo de fagocitosis inducida por el parásito y quedan dentro de un fagosoma. Casi inmediatamente la enzima fosfolipasa A2 de las rickettsias destruye la membrana fagosómica –evitan así la acción lítica de los lisosomas- y los microrganismos se esparcen y reproducen activamente en el citoplasma eucariota hasta que su número destruye la célula y se liberan para reiniciar el ciclo. En algunas especies, la liberación se produce por exocitosis con filopodios o por pasaje intercelular sin lisis.

La característica mas importante de las rickettsias es que se multiplican dentro de las células endoteliales de los capilares de la piel, cerebro y corazón; inicialmente producen una depleción de ATP, seguida de pérdida de sodio y agua, la acumulación de catabolitos bacterianos, la liberación de endotoxinas y daño celular por la formación de intermediarios reactivos de oxígeno (IRO) que finalmente producen la lisis de la célula hospedadora. Esto se traduce en lesiones vasculares (vasculitis), con formación de trombos –de plaquetas, leucocitos y macrófagos- que generan gangrenas distales a las trombosis, alteración de la permeabilidad capilar, exantemas, fiebre y manifestaciones sistemáticas graves como el shock séptico. No hay evidencias de que produzcan toxinas. Pueden originar cuadros fulminantes en pacientes HIP positivos.

La Rickettsia prowazeckii produce el tifus epidémico (o exantemático); el reservorio es el hombre o la ardilla y el vector es el piojo por medio de sus heces contaminadas. Se detecta principalmente en Sudamérica y Asia.

Rickettsia typhi es la causa del tifus murino o endémico; el reservorio son las ratas y las pulgas, y el vector, las pulgas, mediante sus heces contaminadas. El hombre se infecta al frotar las heces sobre la herida por la picadura. Es de distribución universal.

La Orientia tsutsugamushi es el agente etiológico del tifus de los matorrales y se transmite por la saliva infectada que regurgitan las larvas de ácaros (a la vez reservorios y vectores) al picar la piel del humano, donde produce una escara

necrótica de importante valor diagnóstico. Es de notar que las garrapatas pueden sobrevivir sin alimentarse durante cuatro años.

Estas enfermedades infecciosas se consideran actualmente emergentes, esto es, que han aumentado su incidencia y prevalencia en los últimos veinte años, ampliando además tanto el área geográfica de distribución como el tipo y número de vectores o reservorios. Esto puede atribuirse, entre otros factores, al contacto humano con los agentes infecciosos presentes en zonas geográficas “salvajes” que se convierten circunstancialmente en áreas de guerra, de nuevos asentamientos o de exploración y explotación económica que generan cambios ecológicos críticos- y por actividades turísticas o deportivas “extremas”. También por el contacto o comercio con animales silvestres o mascotas (que actúan como reservorios) infestadas de vectores infectados con rickettsias.

En nuestro país se han comunicado casos clínicos provocados por Rickettsia prowazekii, R. rieketsii, R. conorii y R. akari.

Por último, se consideran como gérmenes aptos para armas biológicas (categoría B: de diseminación a gran escala con moderado impacto médico) a R. prowazekii, junto con Coxiella burnetti y Chlamydia psittacci

Enfermedades

Las enfermedades rickettsiales del hombre están relacionadas con el tipo de vector, tal como se ve en la siguiente tabla:

Agente Vector Recervario Trasmisión Patología

R. rickettsii Garrapatas Roedores, perros, zorros Picadura del artrópodo. Fiebre manchada

R. prowazekii Piojos Hombre Heces del artrópodo Tifus epidémico

R. typhi Pulgas Roedores Heces del artrópodo Tifus endémico

E. chaffeensis Garrapatas Animales salvajes Picadura del artrópodo Erlinchiosis

C. burnetii Garrapatas (sólo en los animales) Animales salvajes y domésticos Inhalación de polvo contaminado Fiebre.Q

 

 

 

Diagnóstico de laboratorio

El diagnóstico presuntivo de laboratorio se basa en el hallazgo de organismos compatibles con Rickettsias en tejido o sangre, aunque el microorganismo es gramnegativo, ellos toman débilmente la safranina, es por ello que se usan coloraciones especiales como las de:

1. Coloración de Maquiavelo con la que se ven las bacterias coloreadas de color rojo brillante sobre un fondo azul.

2. Coloración de Castañeda con la que las bacterias se ven azules sobre un fondo rojo.

3. Coloración de Giemsa que colorea a las bacterias de un púrpura azulado.

El diagnóstico confirmatorio de las rickettsiosis se realiza mediante los métodos siguientes:

o Suero: Inmunofluorescencia Indirecta (IFI)

o Sangre con EDTA: Reacción en cadena de la Polimerasa (PCR)

o Sangre nitratada: PCR, Cultivo

o Sangre heparinizada: Cultivo

o LCR: PCR

o Biopsia cutánea (Muestra de la escara de inoculación): Microscopía, PCR

o Contenido de pápulas/máculas: PCR

 

Prevención

Usar ropa que cubra lo más posible las partes expuestas del cuerpo, especialmente en zonas endémicas. Usar repelentes. Desprender las garrapatas adheridas.

 


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