Guía 11 - Rickettsias y Clamidias PDF

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Guía de Estudio No. 11 "Rickettsias y Clamidias" INSTRUCCIONES: La presente guía puede resolverla consultando los libros de Microbiología de Volk, Pelczar y Biología de los microorganismos de Brock 10ª. Ed o 12 ed. 1. ¿Por qué se dice que las Rickettsias son importantes en las epidemias de tifus que ha sufrido la humanidad? Porque la epidemia de tifus es una infección causada por el microorganismo Rickettsia prowakezii y transmitida por el piojo del cuerpo. La enfermedad tiene una distribución mundial, pero se da asociada a situaciones de mala higiene y hacinamiento, como es el caso de campos de refugiados, barcos con inmigrantes hacinados, prisiones en malas condiciones, campos militares en situaciones de guerra, etc. Son lugares en los que las condiciones favorecen la infestación y la propagación de los piojos, generalmente con carencias de agua importantes. También favorecen su expansión los meses más fríos, pues es menor el lavado de ropa durante los mismos (Madigan, Martinko, Bender, Buckley y Stahl, 2015). 2. ¿Explique por qué las Rickettsias son parásitos obligados intracelulares? Las rickettsias son microorganismos Gram negativos parásitos intracelulares obligados, es decir, que necesitan infectar células para sobrevivir necesidades de aminoácidos, NAD, nucleótidos, etc (Garcia, Martinez, Colmenero de Miguel y Briones, 2013). 3. Enumere las características de las Rickettsias que comparte con los virus y con las bacterias. a. Las rickettsias son unas bacterias pequeñas de existencia intracelular estricta y se relacionan con artrópodos hematófagos, como las pulgas, los piojos o las garrapatas. b. Al igual que los virus, pueden vivir y multiplicarse sólo dentro de las células. c. La mayor parte de las infecciones con rickettsias se pueden controlar mediante el tratamiento con antibióticos al igual que bacterias. d. Son aerobios al igual que algunas bacterias. e. Contienen ADN, ARN, enzimas del ciclo de krebs y ribosomas procariotas (Madigan, Martinko, Bender, Buckley y Stahl, 2015). 4. Indique como es la morfología y la composición química de la pared celular de las Rickettsias. Presentan una morfología procariótica típica con pared celular. La capa de peptidoglicano es pobre, su lipopolisacárido es pobre,contienen ARN y ADN además de enzimas para realizar el ciclo de Krebs, y ribosomas para la síntesis de proteínas (Madigan, Martinko, Bender, Buckley y Stahl, 2015).

5. ¿Cuál es la enzima que los géneros Rickettsia y Orienta producen para degradar la membrana del fagolisosoma?

Degradan la membrana del fagolisosoma mediante la producción de fosfolipasas (Madigan, Martinko, Bender, Buckley y Stahl, 2015). 6. De acuerdo a la nomenclatura actual cuáles son los cuatro géneros de la familia Rickettseae. Rickettsia, Orientia, Coexiella y Ehrlichia (Madigan, Martinko, Bender, Buckley y Stahl, 2015). 7.

¿Qué tipo de mamíferos albergan a los insectos que transmiten a las Rickettsias? Comente: ¿padecen la enfermedad? Los huéspedes habituales son pequeños mamíferos roedores y perros. El hombre es un huésped accidental en el ciclo biológico de las garrapatas. La mayoría de los pacientes refieren contacto con perros.Dichos animales huésped pueden o no estar enfermos por la infección. Las rickettsias, al contactar con las células endoteliales, inducen su propia fagocitosis y, una vez dentro del citosol, escapan del fagosoma y proliferan por fisión binaria simple, siendo finalmente expulsadas por exocitosis para seguir infectando células contiguas. La infección se inicia en la zona de inoculación, y posteriormente se extiende célula a célula y por la circulación venosa, lo que finalmente produce una pléyade de cientos de focos parcheados de vasculitis multisistémica. (Garcia, Martinez, Colmenero de Miguel y Briones, 2013).

8. ¿Qué métodos se usan para cultivar a las Rickettsias? Para el cultivo de las rickettsias del GFM se requiere medio MEM (Minimum Esencial Medium) sin antibiótico suplementado con suero bovino fetal (SBF) al 10% (concentración final, CF), 2 mM de glutamina CF y 0,2% (CF) de aminoácidos no esenciales. La incubación de los cultivos se lleva a cabo a 33-35ºC en ausencia de CO2. Para R. typhi se requiere el mismo medio suplementado con SBF al 2% (CF).otro cultivo celular tradicional (centrifugación en shell-vial o cultivo celular rápido en tubo cerrado) que consiste en inocular la muestra sobre una monocapa de células susceptibles previamente crecidas sobre un portaobjetos circular y, posteriormente, realizar una centrifugación para facilitar que las rickettsias penetren en las células (Cercenado y Cantón, 2007).

9. ¿Qué tipo de insectos están infectados con Rickettsias, sin causarles enfermedad? Pulgas, piojos y ácaros (Madigan, Martinko, Bender, Buckley y Stahl, 2015) 10. Respecto al metabolismo de las Rickettsias, explique qué compuestos pueden usar para metabolizar y cómo obtiene el ATP necesario para llevar una vida intracelular. Estos organismos están especializados metabólicamente, pues únicamente pueden oxidar los aminoácidos glutamato o glutamina y son incapaces de oxidar glucosa o ácidos orgánicos (Madigan, Martinko, Bender, Buckley y Stahl, 2015). Algunas especies de Rickettsias como Rickettsia prowazekii poseen un mecanismo de transporte que intercambia ATP por ADP en su ambiente intracelular lo cual le proporciona un medio para tomar las fuentes de energía de la célula huésped en

circunstancias favorables (Walker, 1996). Sin embargo, las rickettsias también pueden sintetizar ATP a través del metabolismo del glutamato (Walker, 1996). 11. ¿Cuál es la diferencia entre las Rickettsias y las bacterias, en su forma de infectar a los humanos? ¿Qué significa la palabra “vector”? ¿Qué significa “ruta transovárica”? A diferencia de las infecciones bacterianas, las Rickettsias necesitan de un vector (artrópodos- piojos, pulgas, garrapatas, ácaros) para poder infectar a los humanos (Abarca y Oteo, 2014). De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud- OMS (2020), un vector es un organismo vivo que puede transmitir patógenos infecciosos entre personas, o de animales a personas, muchos de los cuales son insectos hematófagos que ingieren los microorganismos patógenos junto con la sangre de un portador infectado (persona o animal) y lo transmiten a un nuevo portador. La ruta transovárica hace referencia a la transferencia de patógenos a las generaciones sucesivas a través de la invasión del ovario y de la infección del óvulo (), es decir que las hembras de estos artrópodos pueden transmitir a estos patógenos a su descendencia. 12. ¿En qué se diferencia el ciclo biológico de la R. prowaseki y el ciclo biológico de la Rickettsia rickettsii? La más letal de estas enfermedades febriles se conoce como la Fiebre manchada de las montañas rocosas que es causada por la Rickettsia rickettsii. Ciclo de vida para el grupo de las Fiebres manchadas (SFG). 1. La garrapata ingurgitada y adulta puede adquirir la infección y transmitirla por la vía transovárica y transestadial. Los tres estadios de la garrapata pueden ser potenciales vectores de la enfermedad y transmitirla a los reservorios. Y el tifus epidémico causado por Rickettsia prowazekii, en el ciclo de R. prowazekii (Tifus Epidémico) el piojo humano (Pediculus humanus corporis), no transmite la rickettsia verticalmente (transmisión del piojo a su descendencia), debido a que R. prowazekii mata el 100% de los piojos infectados ( Quintero, Hidalgo y Rodas, 2012) 13. Sobre el género Erlichia, ¿En qué tipo de pacientes actualmente ha aumentado los casos? Las ehrlichiosis humanas son enfermedades febriles agudas, transmitidas por garrapatas. Se trata de microorganismos gramnegativos, intracelulares obligados, que muestran tropismo por células sanguíneas (leucocitos y plaquetas) (Oteoa y Brouquib, 2005).

GUÍA DE TRABAJO “CLAMIDIAS” 14. Mencione las características de las Clamidias Las clamidias son un grupo pequeño de bacterias gramnegativas, la mayoría con morfología de cocos que causan enfermedades graves a los humanos y a otros animales, pues son parásitos intracelulares estrictos de eucariotas (Madigan, Martinko, Bender, Buckley y Stahl, 2015). Su ciclo biológico es particular y presentan dos tipos de células: (1) pequeña y densa conocida como cuerpo elemental, es resistente a la desecación y actúa como medio de dispersión y (2) célula grande y menos densa conocida como cuerpo reticulado, que se divide por fisión binaria y

actúa como forma vegetativa. El cuerpo elemental no se replica mientras que el cuerpo reticular si lo hace. Se transmiten por el aire e invaden el aparato respiratorio (Madigan, Martinko, Bender, Buckley y Stahl, 2015). 15. ¿Cuál es la composición química de su pared? Su composición es similar a la envoltura de las bacterias gram negativas. Su pared celular rígida no posee ácido murámico, componente esencial de la pared celular bacteriana típica. En su ausencia, la rigidez y fuerza de la pared celular de las clamidias parecen ser conferidas por proteínas de la membrana externa que se encuentra entrelazada por puentes de disulfuro ( Peréz y Storz, 1987). 16. ¿Qué tinciones se recomiendan para su observación? Se pueden teñir levemente con safranina. Método de detección directa: Tinciones de Giemsa, Macchiavelloo por técnicas de inmunofluorescencia. Métodos de detección indirecta: Cultivo en huevos embrionados en cultivos de células de McCoy, detección de antígenos, detección de anticuerpos por la técnica de fijación del complemento y la prueba de Frei, diagnóstico molecular: sondas de ADN, PCR y LCR. Detección Directa: los cuerpos de inclusión de Chlamydia trachomatis contienen glucógeno, que históricamente se han coloreado con Yodo, Giemsa y Gram; después de incubar 48-72 horas los cubreobjetos son extraídos y coloreados.La coloración de Gram no es específica pues presenta muchas variaciones; la tinción con yodo tiene dificultades pues el glucógeno está presente sólo en algunas fases del desarrollo del ciclo de la Chlamydia trachomatis y algunas células normales de la cérvix contienen glucógeno dando falsos positivos (Ostos y Mélida, 2003). 17. Describa las fases del ciclo de desarrollo de las Clamidias y haga un esquema del mismo. Las clamidias tienen un ciclo biológico bifásico que comprende el cuerpo elemental (CE) que es la forma infecciosa y el cuerpo reticular (CR) que es la forma replicativa y metabólicamente activa (Alonso, Galán, Gutiérez, Rodríguez-Domínguez, Salinas y Sanbonmatsu, 2012). El ciclo biológico se divide en 3 fases: 1. Penetración de CE en la célula hospedadora: debido a que el CE es incapaz de replicarse por división, requiere la penetración al interior de la célula eucariota para continuar su ciclo biológico. Se adhiere a la célula eucariota y posteriormente es fagocitada (Alonso, Galán, Gutiérez, Rodríguez-Domínguez, Salinas y Sanbonmatsu, 2012). 2. Multiplicación del CR mediante fisión binaria y conversión en CE: una vez en el interior del fagosoma, comienza un proceso de diferenciación del CE a CR. Se inicia la síntesis proteica. Tras 12 horas de la infección, todas las bacterias intracelulares están en forma de CR, los cuales se dividen por fisión binaria dando lugar a un crecimiento exponencial.Cuando termina el ciclo de crecimiento, se comienza la reorganización de los CR a CE para formar una inclusión madura (Alonso, Galán, Gutiérez, Rodríguez-Domínguez, Salinas y Sanbonmatsu, 2012). 3. Liberación de los CE de la célula hospedadora: se produce la lisis de la célula hospedadora como consecuencia de la liberación tardía de enzimas

lisosomales así como por la acción de una proteasa de origen clamidial, dando lugar a la liberación de CE al medio extracelular (Alonso, Galán, Gutiérez, Rodríguez-Domínguez, Salinas y Sanbonmatsu, 2012).

(Madigan, Martinko, Bender, Buckley y Stahl, 2015). 18. ¿Por qué las Clamidias no pueden sobrevivir en un ambiente extracelular, por que ya no se les llaman parásitos de energía “compare con las Rickettsias. Clamidia son parásitos pequeños intracelulares obligados y alguna vez fueron considerados virus. Sin embargo, contienen DNA, RNA y ribosomas por lo tanto sintetizan sus propias proteínas y ácidos nucleicos por lo cual ahora se consideran bacterias verdaderas. Poseen membrana interna y externa de manera similar a las bacterias gram-negativas y presentan lipopolisacárido pero no tienen lámina de peptidoglicano. Las clamidias se pueden considerar bacterias gramnegativas que carecen de los mecanismos para la producción de energía metabólica y no pueden sintetizar trifosfato de adenosina (ATP, adenosine triphosphate). Esto las limita a una existencia intracelular, donde la célula hospedadora elabora productos intermedios con abundante energía. Por lo tanto, las clamidias son parásitos intracelulares estrictos (obligados). Chlamydias: Pequeñas bacterias gramnegativas Parásitos intracelulares obligados: carecen de mecanismos de producción de energía. Presentan membrana interna y externa pero sin peptidoglicano. Posee ribosomas y sintetizan sus propias proteínas. Rickettsia: Parásito intracelular obligado: necesidades de aminoácidos, NAD, nucleótidos, etc Cocobacilos pleomórficos gram negativo. Extremadamente sensibles en el medio extracelular. Resisten bien en materia orgánica desecada. Presentan antígenos comunes con Proteus mirabilis. Producen Rickettsiosis zoonosis (Anzalone, s,f). 19. Elabore un cuadro comparando a las bacterias Clamidias, Rickettsias y virus.

Propiedad

Clamidias

Rickettsias

Virus

Morfología

Cocos.

Cocos, bacilos, cocobacilos, filamentosas.

Helicoidal, poliédrico, esférico o complejo.

Estructura extracelular

Cuerpo Elemental

No posee

Virión

Metabolismo

Anaerobio

Aerobio

No realiza

Dependencia de célula hospedera

Sí

Sí

Sí

Reproducción

Ciclo biológico particular

Fisión binaria

Infección

Ácido nucléico

ADN y ARN

ADN y ARN

ADN o ARN

Enzimas del metabolismo energético

No

Sí

No

Producción de ATP

No

Sí, aunque no en cantidades suficientes.

No

Tratamiento

Antibiótico

Antibiótico

Antiviral

Tipo de parásito

Intracelular obligado

Intracelular obligado

Intracelular estricto

Transmisión

Sexual o durante el parto

Vectores: picadura de artrópodo infectado.

Vectores, contacto directo (con persona o animal infectado) y contacto indirecto (superficies y objetos contaminados).

(Madigan, Martinko, Bender, Buckley y Stahl, 2015; Servicios de Salud y Sociales de Delaware, 2007). 20. ¿Qué especies que causan enfermedad en el hombre pueden encontrar en el género Chlamydia, en el género Chamidophyla. Se reconocen varias especies dentro de estos géneros: Chlamydophila psittaci, agente causal de la psitacosis; Chlamydia trachomatis, agente causal del tracoma y otra serie de enfermedades en humanos, y Chlamydophila pneumoniae, causante de varios síndromes respiratorios. La psitacosis es una enfermedad epidémica de las aves que ocasionalmente se transmite a los humanos, en los cuales produce síntomas parecidos a una neumonía. El tracoma es una enfermedad ocular crónica que se caracteriza por la vascularización, ulceración y cicatrización de la córnea, y es la causa principal de ceguera en humanos. Otras cepas de C. trachomatis

infectan el aparato genitourinario, y actualmente las infecciones por Chlamydia constituyen las enfermedades más comunes de transmisión sexual (Madigan, Martinko, Bender, Buckley y Stahl, 2015) 21. Enfermedades que causan las Clamidias La clamidia es una enfermedad de transmisión sexual común. Es causada por la bacteria Chlamydia trachomatis. Puede infectar a hombres y mujeres. Las mujeres pueden contraer clamidia en el cuello del útero, el recto o la garganta. Los hombres pueden contraer clamidia en la uretra (el interior del pene), el recto o la garganta (Hammerschlag, 2019). 22. Describa brevemente las enfermedades causadas por las Clamidias siguientes: a. C. trachomatis (mencionar sólo CINCO, debido a que son muchas): ● Tracoma: es una infección bacteriana que afecta los ojos. Es causada por la bacteria Chlamydia trachomatis. Es contagioso y se propaga a través del contacto con los ojos, los párpados y las secreciones de la nariz o la garganta de las personas infectadas (Sherris, Champoux, Neidhardt, Lawrance y Plorde, 2004) ● Conjuntivitis de Inclusión: es producida por la transmisión venérea de Chlamydia trachomatis. Los síntomas incluyen hiperemia unilateral crónica con secreción mucopurulenta. El diagnóstico es clínico. El tratamiento consiste en antibióticos sistémicos (Sherris, Champoux, Neidhardt, Lawrance y Plorde, 2004) ● Neumonía del recién nacido: puede comenzar dentro de horas del nacimiento, como parte de un síndrome de sepsis generalizada, o después de 7 días, limitada a los pulmones. Los signos pueden ser sólo dificultad respiratoria o progresar a shock y muerte (Sherris, Champoux, Neidhardt, Lawrance y Plorde, 2004) ● Uretritis no Gonococcica: es una infección de la uretra. Son producidas por gérmenes distintos al gonococo. Los más frecuentes son la Chlamydia trachomatis(15-55%), el Ureoplasma ureolyticum (10-40%) y el Mycoplasma genitalums. También la pueden producir las Trichomonas (4%), los herpes genitales o, más raramente, otras bacterias (Sherris, Champoux, Neidhardt, Lawrance y Plorde, 2004) ● Linfogranuloma Venereo: es una infección de transmisión sexual causada por los serotipos invasivos L1, L2, o L3 de la bacteria Chlamydia trachomatis; los primeros síntomas se presentan a los 3 a 12 días después del contagio y aparece una ampolla indolora, que se convierte en una úlcera. Provoca dolor e hinchazón en los ganglios linfáticos (Sherris, Champoux, Neidhardt, Lawrance y Plorde, 2004) b. C. psitasis: es la fiebre de los loros o psitacosis, una especie de bacteria que puede causar enfermedades respiratorias en humanos. Se transmite, de aves a mamíferos, por inhalación, contacto o ingestión. Frecuentemente comienza con síntomas semejantes a la gripe y pasa a neumonía (Sherris, Champoux, Neidhardt, Lawrance y Plorde, 2004) c. C. pneumoniae: la mayor parte de las infecciones de Chlamydia pneumoniae son asintomáticas. Se producen enfermedades de las vías

respiratorias tanto altas como bajas. La faringitis es muy común. Las manifestaciones clínicas de una infección aguda pueden variar desde asintomáticas hasta potencialmente fatales. En la mayor parte de los estudios de neumonía fue la tercera o la cuarta causa más común identificada. No existe un grupo de síntomas o signos que sea característico por infección de Chlamydia pneumoniae (Sherris, Champoux, Neidhardt, Lawrance y Plorde, 2004) Referencias bibliográficas Abarca, K. y Oteo, J. A. (2014). Aproximación clínica y principales rickettsiosis transmitidas por garrapatas presentes en Latinoamérica. Revista chilena de infectología, 31(5). doi:10.4067/S0716-10182014000500009. Alonso, R., Galán, J.C., Gutiérrez, J., Rodríguez-Domínguez, M. y Sanbonmatsu, S. (2012). Diagnóstico microbiológico de las infecciones por Chlamydia spp. y especies relacionadas. En E. Cercenado y R. Cantón. Recomendaciones de la Sociedad Española de Enfermedades Infecciosas y Microbiología Clínica. España: Sociedad Española SEIMC. Anzalone, J. (s,f). CHLAMYDIAS, MYCOPLASMAS Y RICKETTSIAS. Recuperado de: http://higiene.edu.uy/cefa/Libro2002/Cap%2016.pdf Cercenado, E. y Cantón, R, (2007). Diagnóstico microbiológico de las infecciones por patógenos bacterianos emergentes: Anaplasma, Bartonella, Rickettsia, Tropheryma whipplei. Recuperado de: https://seimc.org/contenidos/documentoscientificos/procedimientosmicrobiologia/sei mc-procedimientomicrobiologia27.pdf Garcia N., Martinez I., Colmenero de Miguel C. y Briones V.(2013). Rickettsiosis: actualización.Recuperado de: https://www.visavet.es/es/rickettsiosis-actualizacion/12=396/ ...