Microbiologia medica de munrray septima edicion

1. MURRAY ROSENTHAL PFALLER Microbiologa mdica 7. edicin

2. Pgina deliberadamente en blanco

3. Microbiologa mdica Patrick R. Murray, PhD Worldwide Director, Scientifc AAairr BD Diagnorticr Syrtemr Sparkr, Maryland; djunct ProAerror, Department oA Pathology Univerrity oA Maryland School oA Medicine Baltimore, Maryland Ken S. Rorenthal, PhD ProAerror, Department oA Integrated Medical Sciencer Northeart Ohio Medical Univerrity Rootrtown, Ohio; djunct ProAerror, Herbert Wertheim College oA Medicine Florida International Univerrity Miami, Florida Michael . PAaller, MD JMI Laboratorier North Liberty, Iowa; ProAerror Emeritur, Pathology and Epidemiology Univerrity oA Iowa College oA Medicine and College oA Public Health Iowa City, Iowa 7. edicin

4. Edicin en espaol de la 7. edicin de la obra original en ingls Medical Microbiology Copyright 2013 by Saunders, an imprint of Elsevier Inc. Revisin cientfcca Dr. Alberto Delgado-Iribarren Garca-Campos Jefe de Seccin de Microbiologa. Fundacin Hospital Alcorcn Profesor Asociado de Microbiologa. Universidad Rey Juan Carlos, Madrid 2014 Elsevier Espaa, S.L. Travessera de Grcia, 17-21 08021 Barcelona, Espaa Fotocopiar es un delito. (Art. 270 C.P.) Para que existan libros es necesario el trabajo de un importante colectivo (autores, traductores, dibujantes, correctores, impresores, editores). El principal benefciario de ese esfuerro es el lector que aprovecha su contenido. Quien fotocopia un libro, en las circunstancias previstas por la ley, delinque y contribuye a la no existencia de nuevas ediciones. Adems, a corto plaro, encarece el precio de las ya existentes. Este libro est legalmente protegido por los derechos de propiedad intelectual. Cualquier uso, fuera de los lmites establecidos por la legislacin vigente, sin el consentimiento del editor, es ilegal. Esto se aplica en particular a la reproduccin, fotocopia, traduccin, grabacin o cualquier otro sistema de recuperacin de almacenaje de informacin. ISBN edicin original: 978-0-323-08692-9 ISBN edicin espaola impresa: 978-84-9022-411-3 ISBN edicin espaola electrnica: 978-84-9022-420-5 Depsito legal edicin impresa: B. 22091 - 2013 Depsito legal edicin electrnica: B. 22092 - 2013 Servicios editoriales: DRK Edicin Advertencia La medicina es un rea en constante evolucin. Aunque deben seguirse unas precauciones de seguridad estndar, a medida que aumenten nuestros conocimientos gracias a la investigacin bsica y clnica habr que introducir cambios en los tratamientos y en los frmacos. En consecuencia, se recomienda a los lectores que analicen los ltimos datos aportados por los fabricantes sobre cada frmaco para comprobar la dosis recomendada, la va y duracin de la administracin y las contraindicaciones. Es responsabilidad ineludible del mdico determinar la dosis y el tratamiento ms indicado para cada paciente en funcin de su experiencia y del conocimiento de cada caso concreto. Ni los editores ni los directores asumen responsabilidad alguna por los daos que pudieran generarse a personas o propiedades como consecuencia del contenido de esta obra. El editor

5. A todos aquellos que utilicen este libro, para que se benef tanto como nosotros lo hicimos al prepararlo.

7. vii Prefacio La microbiologa mdica puede ser un campo descon- certante para el inexperto. Durante el aprendiraje de la microbiologa nos enfrentamos a numerosas preguntas: Cmo consigo memorirar todos los nombres? Qu agentes infecciosos producen cada enfermedad? Por qu? Cundo? Quin presenta riesgo? Existe tratamiento? Sin embargo, todas estas dudas pueden englobarse en una pregunta fundamental: qu informacin necesito conocer para diagnosticar y tratar a un paciente infectado? Es cierto que existen diversas teoras acerca de lo que el estudiante necesita saber y cmo enserselo, lo que supues- tamente justifca la gran cantidad de libros de microbiologa que han inundado las libreras en los ltimos aos. Aunque no reclamamos la posesin del mtodo adecuado para la enseanra de la microbiologa mdica (en realidad no existe el mtodo perfecto), hemos basado las revisiones de esta obra en nuestra experiencia adquirida a lo largo de aos de enseanra a estudiantes de medicina, residentes y mdicos que se estn subespecialirando en enfermedades infecciosas, as como en el trabajo invertido en las seis ediciones anteriores. Hemos intentado presentar con claridad y concisin los conceptos bsicos de la microbiologa mdica, de modo que sea de utilidad para diferentes tipos de lectores. El texto est redactado de un modo sencillo, con la esperanra de proporcionar explicaciones simples de conceptos difciles. Los detalles se resumen en forma de tablas, en lugar de in- tercalarse a lo largo del texto, e ilustraciones en color para el lector que pref casos clnicos ponen de manifesto la importancia de asociar la realidad y las ciencias bsicas. Los aspectos ms relevantes se destacan en cuadros para ayudar a los estudiantes en su revisin; y las preguntas y los casos clnicos abordan aspectos importantes de cada captulo. Cada seccin comienra con un captulo que resume las enfermedades microbianas y tambin proporciona material de repaso. Nuestros conocimientos microbiolgicos e inmunolgicos estn aumentando con rapider, gracias a los nuevos y fas- cinantes descubrimientos en todas las reas. La expansin de los conocimientos tambin podra dar lugar a la ampliacin del libro. Nos hemos servido de nuestra experiencia como autores y docentes para incluir en esta obra la informacin y las explicaciones que creemos ms relevantes. Todos los captulos han sido cuidadosamente actualirados y ampliados para incluir nuevos descubrimientos importantes desde el punto de vista mdico. En cada uno de estos captulos hemos intentado presentar el material que creemos que puede ayudar a que el estudiante obtenga un conocimiento claro acerca de la importancia de cada microorganismo y las enfermedades que provoca. Con cada edicin de Microbiologc mdicc perfeccionamos y actualiramos nuestra presentacin. En la sptima edicin se recogen muchos cambios, incluyendo una reorganira- cin de los captulos. El libro comienra con una introduccin general a la microbiologa y las tcnicas empleadas por los microbilogos y los inmunlogos y, a continuacin, se emplara la seccin de inmunologa. sta ha sido actualirada y reor- ganirada extensamente. Se exponen las clulas y los tejidos que componen el sistema inmunitario, y a continuacin captulos actualirados sobre la inmunidad innata, la inmunidad especf vacunas. Tambin se han reorganirado las secciones acerca de las bacterias, los virus, los hongos y los parsitos. Cada seccin se introduce con los captulos relevantes de ciencias bsicas y a continuacin el resumen de la enfermedad microbiana es- pecfca del captulo antes de profundirar en la descripcin de los microorganismos individuales, el desfle de microbios. Al igual que en ediciones anteriores, existen numerosos cuadros con resmenes, tablas, fotografas clnicas y casos clnicos originales. Los casos clnicos han sido incluidos porque creemos que los estudiantes los encontrarn especialmente inte- resantes e instructivos y porque son una forma muy ef presentar esta materia compleja. Cada captulo del desfle de microbios comienra con preguntas relevantes para estimular y orientar a los estudiantes a medida que exploran el captulo. Por ltimo, los estudiantes pueden acceder a la pgina web www.studentconsult.com, en ingls, que proporciona enlaces a lecturas adicionales, fotografas clnicas, los resmenes de cada captulo y el acceso a ms de 200 preguntas prcticas de examen que ayudarn a los estudiantes a valorar sus conocimientos en la materia y a prepararse el curso y los exmenes de licenciatura. En la pgina web www.studentconsult.es, en espaol, los estudiantes encontrarn las respuestas a los casos clnicos y a las preguntas de la introduccin de los captulos. En resumen, esta edicin proporciona un texto comprensible, detalles, preguntas, ejemplos y una revisin, todo en la misma obra. A nuestros futuros colegAs: los estudiAntes A primera vista, podra parecer que el xito en la microbiologa mdica depende de la memoriracin. Puede parecer que la microbiologa consiste nicamente en datos innume- rables, pero en la microbiologa e inmunologa existe una lgica. Como un detective mdico, el primer paso consiste en conocer al villano. Los microbios establecen sus nichos en nuestros organismos y dicha capacidad y las enfermedades que pueden resultar dependen de cmo interaccionen con el hospedador y de las respuestas protectoras inmunitarias e innatas que tengan lugar. Existen muchas formas de iniciarse en el aprendiraje de la microbiologa y la inmunologa, pero en ltimo trmino, cuanto ms interacte con el material por medio de mltiples sentidos, ms aprender y mejorar su capacidad de retenti- va. Un mtodo divertido y efectivo de enfocar el aprendiraje es pensar como un mdico y tratar cada microbio y sus enfermedades como si se tratase de una infeccin en un paciente suyo. Invntese un paciente para cada infeccin

8. viii PREF CIO microbiana y compare y contraste los diferentes pacientes. Realice representaciones y hgase las siete preguntas bsicas cuando se enfrente a este material: Quin? Dnde? Cundo? Por qu? Cul? Qu? y Cmo? Por ejemplo: Quin presenta riesgo de sufrir la enfermedad? Dnde causa infecciones este microorganismo (regin corporal y rea geogrfca)? Cundo es importante el aislamiento de este microorganismo? Por qu puede causar enfermedades este microorganismo? Cules son las especies y los gneros importantes desde el punto de vista mdico? Qu pruebas diagnsticas deberan realirarse? Cmo se trata esta infeccin? Cada microorganismo encontrado puede examinarse de un modo sistemtico. La informacin esencial puede resumirse en el acrnimo VIRIDEPT: se deben conocer las propiedades de Virulencia del microorganismo; cmo Identificar la etiologa microbiana de la enfermedad; las condiciones especfcas o los mecanismos de Replicacin del microbio; los aspectos tiles y perjudiciales de la respuesta Inmunitaria e Innata a la infeccin; los signos y las consecuencias de la enfermedad (del ingls, Disease); la Epi- demiologa de las infecciones; cmo Prevenir la enfermedad y su Tratamiento. Aprenda de tres a cinco palabras asociadas con el microbio, las cuales estimularn su memoria (palabras clave), y organice los conocimientos en un cuadro lgico. Desarrolle asociaciones alternativas. Por ejemplo, este libro presenta los microorganismos siguiendo una estructura taxonmica sistemtica (denominada con frecuencia desf de microbios, aunque los autores pensamos que es la forma ms sencilla de explicar los microorganismos). Piense en una propiedad de virulencia determinada (p. ej., produccin de toxinas) o en un tipo de enfermedad (p. ej., meningitis) y enumere los microorganismos que comparten dichas propiedades. Imagine que un enfermo f por un microorganismo especfco y elabore un caso clnico. Explique el diagnstico a su enfermo imaginario y tambin a sus futuros compaeros de profesin. En otras palabras, no intente simplemente memorirar pgina tras pgina de datos; sino que es mejor utilirar tcnicas que estimulen su mente y su comprensin de los datos presentados a lo largo de la obra. Utilice el captulo resumen presente al inicio de cada seccin de microorganismos para ayudar a perfeccionar su diagnstico diferencial y a clasifcar los microorganismos en cuadros lgicos. Nuestros conocimientos microbiolgicos estn aumentando constantemente; si desde el inicio se construye una buena base de conocimientos, ser mucho ms sencillo conocer los avances futuros. Ningn libro de esta magnitud tendra xito sin la con- tribucin de numerosos profesionales. Queremos agradecer la valiosa ayuda profesional y el apoyo proporcionado por el equipo de Elsevier, especialmente a Jim Merritt, William Schmitt, Katie DeFrancesco y Kristine Feeherty. Tambin queremos dar las gracias a los numerosos estudiantes y a los colegas de profesin que han proporcionado consejos y crticas constructivas a lo largo de la elaboracin de esta sexta edicin de Microbiologc mdicc. Pctrick R. Murrcy, PhD Ken S. Rosenthcl, PhD Michcel A. Pfcller, MD

9. ix ndice de captulos SECCIN 1 Introduccin 1 Introduccin a la microbiologa mdica 3 2 Flora microbiana comenral y patgena en el rer humano 6 3 Erterilizacin, derinAeccin y antirepria 11 SECCIN 2 Principios generales del diagnstico de laboratorio 4 Microrcopia y cultivo in vitro 19 5 Diagnrtico molecular 25 6 Diagnrtico rerolgico 29 SECCIN 3 Conceptos bsicos de la respuesta inmunitaria 7 Elementor de lar rerpuertar protectorar del horpedador 37 8 Rerpuertar innatar del horpedador 47 9 Rerpuertar inmunitariar erpecf Arente a antgenor 61 10 Rerpuertar inmunitariar a lor microorganirmor inAeccioror 79 11 Vacunar antimicrobianar 99 SECCIN 4 Bacteriologa 12 Clarifcacin, ertructura y replicacin de lar bacteriar 109 13 Metabolirmo y gentica de lar bacteriar 122 14 Mecanirmor de patogenicidad bacteriana 138 15 Papel de lar bacteriar en la enAermedad 147 16 Diagnrtico de laboratorio de lar enAermedader bacterianar 157 17 genter antibacterianor 165 18 Staphylococcur y cocor gramporitivor relacionador 174 19 Streptococcus 188 20 Enterococcus y otror cocor gramporitivor 205 21 Bacillus 209 22 Listeria y Erysipelothrix 216 23 Corynebacterium y otror bacilor gramporitivor 222 24 Nocardia y bacteriar relacionadar 228 25 Mycobacterium 235 26 Neirreria y gneror relacionador 248 27 Enterobacteriaceae 258 28 Vibrio y Aeromonas 273 29 Campylobacter y Helicobacter 280 30 Preudomonar y bacteriar relacionadar 288 31 Haemophilus y bacteriar relacionadar 296 32 Bordetella 304 33 Francirella y Brucella 310 34 Legionella 317 35 Otror bacilor gramnegativor 322 36 Clostridium 327 37 Bacteriar gramporitivar anaerobiar no Aormadorar de erporar 339 38 Bacteriar gramnegativar anaerobiar 345 39 Treponema, Borrelia y Leptospira 350

10. x NDICE DE C PtULOS 40 Mycoplasma y Ureaplasma 364 41 Rickettria y Orientia 368 42 Ehrlichia, Anaplasma y Coxiella 375 43 Chlamydia y Chlamydophila 381 SECCIN 5 Virologa 44 Clarifcacin, ertructura y replicacin vrica 393 45 Mecanirmor de patogenia vrica 410 46 Papel de lor virur en lar enAermedader 421 47 Diagnrtico de laboratorio de lar enAermedader vricar 429 48 Frmacor antiviraler y control de lar inAeccioner 437 49 Papilomavirur y poliomavirur 445 50 denovirur 454 51 Virur herper humanor 461 52 Poxvirur 484 53 Parvovirur 490 54 Picornavirur 495 55 Coronavirur y norovirur 506 56 Paramixovirur 512 57 Ortomixovirur 524 58 Rhabdovirur, f 533 59 Reovirur 541 60 togavirur y favivirur 549 61 Bunyaviridae y renaviridae 561 62 Retrovirur 567 63 Virur de lar hepatitir 583 64 Virur lentor no convencionaler: prioner 598 SECCIN 6 Micologa 65 Clarifcacin, ertructura y replicacin de lor hongor 605 66 Patogenia de lar micorir 611 67 Importancia de lor hongor en la enAermedad 619 68 Diagnrtico de laboratorio de lar micorir 621 69 Frmacor antiAngicor 631 70 Micorir ruperf 643 71 Micorir rubcutnear 652 72 Micorir rirtmicar cauradar por hongor dimrfcor 661 73 Micorir oportunirtar 675 74 Micorir e inAeccioner reudomicticar de etiologa atpica o derconocida 697 75 Micotoxinar y micotoxicorir 706 SECCIN 7 Parasitologa 76 Clarifcacin, ertructura y replicacin de lor parritor 715 77 Patogenia de lar pararitorir 722 78 Papel de lor parritor en la enAermedad 726 79 Diagnrtico de laboratorio de lar pararitorir 728 80 Frmacor antipararitarior 737 81 Protozoor intertinaler y urogenitaler 745 82 Protozoor ranguneor y tirularer 759 83 Nematodor 778 84 trematodor 796 85 Certodor 806 86 rtrpodor 817 ndice alAabtico 835

11. SECCIN 1 Introduccin

13. 3 2014. Elsevier Espaa, S.L. Reservados todos los derechos 1 Introduccin a la microbiologa mdica Es fcil imaginarse la emocin que sinti en 1674 el bilogo holands Anton van Leeuwenhoek cuando examin con sus lentes de microscopio, cuidadosamente pulimenta- das, una gota de agua y descubri un mundo formado por millones de diminutos animlculos. Casi 100 aos despus el bilogo dans Otto Mller ampli los estudios de Van Leeuwenhoek y, siguiendo los mtodos de clasif de Carlos Linneo, organir las bacterias en gneros y especies. Se trataba del inicio de la clasif de los microorganismos. En 1840 el anatomopatlogo alemn Friedrich Henle propuso unos criterios para demostrar que los microorganismos eran responsables de la aparicin de enfermedades en el ser humano (la denominada teora de los grmenes de las enfermedades). En las dcadas de 1870 y 1880 Robert Koch y Louis Pasteur confirmaron esta teora mediante una serie de elegantes experimentos en los que demostraron que los microorganismos eran responsables de la aparicin del carbunco, la rabia, la peste, el clera y la tuberculosis. Ms adelante, otros brillantes cientf - croorganismos producan otras enfermedades humanas. La era de la quimioterapia comenr en 1910, cuando el qumico alemn Paul Ehrlich descubri el primer compues- to antibacteriano, un compuesto que result efectivo contra la espiroqueta causante de la sf se asisti al descubrimiento de la penicilina por Alexander Fleming en 1928, de la sulfanilamida por Gerhard Domagk en 1935 y de la estreptomicina por Selman Waksman en 1943. En 1946 el microbilogo estadounidense John En- ders fue el primero en cultivar virus en cultivos celulares, proporcionando as un medio para la produccin a gran escala de cultivos vricos para el desarrollo de vacunas. Los primeros pasos de estos innovadores investigadores se han seguido por miles de cientfcos que, trabajando con los fundamentos establecidos por sus predecesores, han aadido cada ver ms datos para ampliar los conocimientos sobre los microorganismos y el papel que ejercen en la aparicin de las enfermedades. El mundo descubierto por Van Leeuwenhoek era complejo y estaba formado por protoroos y bacterias de todas las formas y tamaos. Sin embargo, la complejidad de la microbiologa mdica actual desafa los lmites de la imaginacin. As, en la actualidad se sabe que existen miles de diferentes tipos de microorganismos que viven en el interior, en la superfcie o alrededor del ser humano y, asimismo, pueden contarse por centenares los que son capaces de provocar en l enfermedades graves. Para entender esta informacin y or- ganirarla de una forma til, es importante conocer algunos de los aspectos bsicos de la microbiologa mdica. En principio, los microorganismos pueden subdividirse en cuatro grupos: virus, bacterias, hongos y parsitos (dotado cada uno de ellos de su propia complejidad). Virus Los virus son las partculas infecciosas de menor tamao, con un dimetro que oscila desde los 18 hasta los 600 nm (la mayor parte de los virus tiene un tamao inferior a 200 nm y no puede visualirarse mediante el microscopio ptico) (v. cap. 44). Los virus contienen tpicamente cido desoxi- rribonucleico (ADN) o cido ribonucleico (ARN), pero no ambos; sin embargo, algunas partculas similares a los virus no contienen ningn cido nucleico detectable (p. ej., priones; v. cap. 64), mientras que los recientemente descritos Mimivirus contienen ADN y ARN al mismo tiempo. Los cidos nucleicos vricos necesarios para la replicacin estn envueltos en una cubierta de protenas, con o sin una cubierta de membrana lipdica. Los virus son parsitos verdaderos, que necesitan de las clulas del husped para su replicacin. Las clulas a las que infectan y la respuesta del hospedador ante la infeccin condicionan la naturalera de las manifestaciones clnicas. Se han descrito ms de 2.000 especies de virus, de las que unas 650 infectan a las personas y los animales. La infeccin puede ocasionar una replicacin rpida y la destruccin celular, o dar lugar a una relacin crnica latente en la que puede ocurrir que la informacin gentica del virus se integre en el genoma del hospedador. Se conocen tan slo parcialmente los factores que determinan estas posibles opciones. Por ejemplo, la infeccin por el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), agente etiolgico del sndrome de inmunodef adquirida (SIDA), puede provocar una infeccin latente de los linfocitos CD4 o una replicacin activa con destruccin de estas clulas de gran importancia para el sistema inmunitario. Asimismo, la infeccin puede propagarse a otras clulas sus- ceptibles (p. ej., las clulas microgliales del cerebro), lo que ocasiona la aparicin de las manifestaciones neurolgicas del SIDA. El virus determina la enfermedad, que puede variar desde un resfriado comn y episodios de gastroenteritis hasta cuadros clnicos mortales como la rabia, la enfermedad de bola, la viruela y el SIDA. BActeriAs Las bacterias poseen una estructura relativamente simple. Son microorganismos procariotas, es decir, unos microorganismos unicelulares sencillos, sin membrana nuclear, mito- condrias, aparato de Golgi ni retculo endoplasmtico que se reproducen por divisin asexual. La pared celular que rodea a las bacterias es compleja, y existen dos formas bsicas: una pared celular grampositiva con una gruesa capa de peptidoglucano y una pared celular gramnegativa con una delgada capa de peptidoglucano, as como una membrana externa (en el cap. 12 se describe en mayor medida esta estructura). Algunas bacterias carecen de pared celular y compensan su ausencia sobreviviendo tan slo en el interior de clulas del hospedador o en un ambiente hipertnico. Para realirar una clasif

14. 4 MICROBIOLOG MDIC (de 1 a 20 mm o ms), forma (esferas, bastoncillos, espirales) y disposicin espacial (clulas aisladas, en cadenas, formando cmulos), mientras que su clasif a sus propiedades fenotpicas y genotpicas. El organismo humano est habitado por miles de especies bacterianas distintas; mientras algunas mantienen una relacin parasitaria temporal, otras habitan en el ser humano de manera permanente. Tambin se encuentran bacterias en el ambiente, como el aire que se respira, el agua que se bebe y los alimentos que se comen; aunque muchas de ellas son relativamente avirulentas, otras son capaces de provocar enfermedades potencialmente mortales. La enfermedad puede deberse a los efectos txicos de los productos bacterianos (toxinas) o bien a la invasin de regiones corporales que acostumbran a ser estriles. Hongos A diferencia de las bacterias, la estructura celular de los hongos es ms compleja. Son microorganismos eucariotas que poseen un ncleo bien def de Golgi y retculo endoplasmtico (v. cap. 65). Los hongos pueden existir en una forma unicelular (levadura) capar de replicarse de manera asexual, o en una forma f (moho), capar de replicarse de manera tanto asexual como sexual. La mayor parte de los hongos existen en forma de levadura o bien en forma de moho. Sin embargo, algunos de ellos pueden adoptar ambas morfologas; se trata de los llamados hongos dimrf como Histoplcsmc, Blcstomyces y Coccidioides. PArsitos Los parsitos son los microorganismos con mayor grado de complejidad. Aunque todos los parsitos se clasifcan como eucariotas, algunos son unicelulares y otros son pluricelulares (v. cap. 76). Su tamao oscila desde protoroos diminutos de tan slo 1-2 mm de dimetro (el tamao de muchas bacterias) hasta platelmintos que pueden llegar a los 10 metros de longitud y artrpodos (pulgas). De hecho, resulta difcil imaginar cmo pudieron clasifcarse estos organismos como microbios teniendo en cuenta el tamao de algunos de ellos. Su ciclo vital es, igualmente, complejo, de forma que algunos establecen una relacin permanente con el ser humano y otros atraviesan un conjunto de etapas de desarrollo en una serie de huspedes animales. Una de las dif deben enfrentarse los estudiantes es no slo comprender el conjunto de enfermedades causadas por los parsitos, sino tambin conocer la epidemiologa de estas infestaciones (la cual es fundamental para entender el modo de controlarlas y prevenirlas). inmunologA Es difcil analirar la microbiologa humana sin discutir tambin las respuestas innatas e inmunitarias frente a los microorganismos. Nuestras respuestas innatas e inmunitarias evolucionaron para protegernos de las infecciones. Al mismo tiempo, los microorganismos que viven en nuestros cuerpos como fora normal o como microorganismos productores de enfermedades deben ser capaces de soportar o escapar a esas protecciones del husped durante el tiempo suf para poder establecer su nicho dentro de nuestros cuerpos o diseminarse a nuevos huspedes. El dao perifrico que se produce durante la guerra entre las protecciones del husped y los invasores microbianos contribuye o puede ser la causa de los sntomas de la enfermedad. En ltimo trmino, las respuestas innatas e inmunitarias son la mejor prevencin y la mejor curacin para las enfermedades microbianas. enfermedAdes microBiAnAs Uno de los motivos ms importantes para el estudio de los microorganismos es conocer las enfermedades que provocan y el modo de controlarlas. Por desgracia, la relacin entre muchos microorganismos y las enfermedades que producen no es sencilla. Concretamente, aunque los microorganismos rara ver provocan una enfermedad bien defnida, existen algunos que s lo hacen (p. ej., Clostridium tetcni, agente causal del ttanos; virus bola, agente causal de la enfermedad de bola; gnero Plcsmodium, agente causal del paludismo). En cambio, es ms frecuente que un microorganismo dado origine la aparicin de numerosas manifestaciones clnicas de enfermedad (p. ej., Stcphylococcus cureus, agente causal de endocarditis, neumona, infecciones de heridas e intoxica- ciones alimentarias) o bien que varios microorganismos pro- durcan una misma enfermedad (p. ej., meningitis por virus, bacterias, hongos o parsitos). Asimismo, son relativamente pocos los microorganismos de los que puede decirse que siempre son patgenos (p. ej., virus de la rabia, Bccillus cnth rccis, Sporothrix schenckii, gnero Plcsmodium). De hecho, la mayora de los microorganismos tan slo provoca enfermedad en unas condiciones bien defnidas (p. ej., introduccin de un microorganismo potencialmente patgeno en una localiracin normalmente estril como el cerebro, el pulmn y la cavidad peritoneal). Algunas enfermedades aparecen cuando un individuo se expone a los microorganismos a travs de fuentes externas. Se denominan infecciones exgenas, y engloban ejemplos como las enfermedades causadas por el virus de la gripe, Clostridium tetcni, Neisseric gonorrhoece, Coccidioides immitis y Entcmoebc histolyticc. Sin embargo, la mayor parte de las enfermedades del ser humano se deben a la infeccin por microorganismos presentes en su microf que se diseminan a localiraciones del organismo en las que pueden producir enfermedad (infecciones endgenas). La interaccin entre un microorganismo y el ser humano es compleja. Puede producir una coloniracin transitoria, una relacin simbitica crnica o bien la aparicin de una enfermedad. El resultado fnal de esta interaccin se encuentra determinado por la virulencia del microorganismo, el lugar de la exposicin y la capacidad de respuesta del hospedador. Por tanto, las manifestaciones clnicas de la enfermedad pueden variar desde sntomas leves hasta el fracaso multiorgnico y la muerte. El papel de la virulencia microbiana y la respuesta inmunitaria del hospedador se estudia con detalle en captulos posteriores. El organismo humano est muy adaptado a controlar la exposicin a microorganismos patgenos. Distintas barreras fsicas impiden la invasin por los microorganismos; las respuestas innatas reconocen patrones moleculares caracters- ticos de los componentes microbianos y activan los mecanismos de defensa local y las respuestas inmunitarias especfcas que actan contra el microorganismo con el propsito de eliminarlo. Lamentablemente, la respuesta inmunitaria es, con frecuencia, excesivamente tarda o lenta. Para mejorar la capacidad de prevencin de la infeccin del organismo humano, se puede potenciar el sistema inmunitario mediante la transferencia pasiva de anticuerpos incluidos en prepara- ciones de inmunoglobulinas o mediante la vacunacin con componentes microbianos (vacunas). Las infecciones tambin se pueden controlar mediante compuestos quimioterpicos

15. INtRODUCCIN L MICROBIOLOG MDIC 5 Elsevier.Fotocopiarsinautoriracinesundelito. diversos. No obstante, los microorganismos pueden mutar y compartir informacin gentica, y los que no puedan ser reconocidos por la respuesta inmunitaria debido a la variacin antignica o que sean resistentes a los antibiticos se selec- cionarn y perdurarn. En consecuencia, persiste la batalla por el control entre el microorganismo y el hospedador sin que ninguno de ellos haya podido proclamar an la victoria (aunque los microorganismos han demostrado ser bastante ms ingeniosos que los seres humanos). Es evidente que no hay ninguna bala mgica que haya erradicado las enfermedades infecciosas. diAgnstico microBiolgico El laboratorio de microbiologa clnica desempea un importante papel en el diagnstico y el control de las enfermedades infecciosas. Sin embargo, la capacidad del laboratorio para realirar estas funciones se encuentra limitada por factores como la calidad de la muestra recogida en el paciente, el medio de transporte de la muestra al laboratorio y las tcnicas utiliradas para demostrar la presencia del microorganismo. Puesto que la mayora de las pruebas diagnsticas se basa en la capacidad de crecimiento del microorganismo, las condiciones del transporte han de asegurar su viabilidad. Asimismo, incluso los protocolos de recogida de muestras ms sof de valor cuando la muestra recogida no es representativa del foco de la infeccin. Aunque esto parece obvio, muchas muestras remitidas a los laboratorios para su anlisis se contaminan durante el proceso de recogida con microorganismos que coloniran las mucosas. Dado que la mayor parte de las infecciones se deben a microorganismos endgenos, es prcticamente imposible interpretar los resultados de las pruebas realiradas con muestras contaminadas. Aunque el valor de estas pruebas es limitado, el laboratorio tambin puede determinar la actividad antimicrobiana de los frmacos quimioterpicos. El laboratorio tan slo debe estudiar los microorganismos capaces de producir enfermedades y los frmacos antimicrobianos mdicamente ms signif- cativos. La evaluacin de todos los microorganismos aislados o una seleccin indiscriminada de frmacos puede dar lugar a resultados equvocos y a consecuencias potencialmente peligrosas. Por ello, puede ocurrir que un paciente reciba un tratamiento inapropiado basado en antibiticos innecesarios y, adems, que no se identif patgeno en el amplio abanico de microorganismos aislados y estudiados. Finalmente, la determinacin in vitro de la sus- ceptibilidad de un microorganismo a diversos antibiticos tan slo representa un aspecto ms de una compleja situacin. En la planifcacin del tratamiento de un paciente tambin se deben tener en cuenta la interaccin husped-parsito y aspectos como la virulencia del microorganismo, la rona de la infeccin y la capacidad de respuesta del paciente frente a los efectos de la infeccin. resumen Es importante entender que los conocimientos sobre el mundo microbiano experimentan una evolucin continua. Del mismo modo que los primeros microbilogos basaron sus descubrimientos en los principios establecidos por sus predecesores, nosotros (y las futuras generaciones) continuaremos descubriendo nuevos microorganismos, nuevas enfermedades y nuevos tratamientos. Los captulos que siguen pretenden proporcionar los fundamentos bsicos para ampliar los conocimientos sobre los microorganismos y las enfermedades que provocan.

16. 6 2014. Elsevier Espaa, S.L. Reservados todos los derechos 2Flora microbiana comensal y patgena en el ser humano La microbiologa mdica se centra en el estudio de las interacciones existentes entre los animales (principalmente el ser humano) y los microorganismos como las bacterias, los virus, los hongos y los parsitos. Aunque su principal inters radica en las enfermedades causadas por estas interacciones, tambin debe tenerse en cuenta que los microorganismos desempean un papel signif poblacin comensal normal de microorganismos participa en la metaboliracin de los productos alimentarios, proporciona factores esenciales para el crecimiento, protege frente a las infecciones provocadas por grmenes de alta virulencia y estimula la respuesta inmunitaria. En ausencia de estos microorganismos, la vida tal como la conocemos sera del todo imposible. La fora microbiana presente tanto en la superfcie como en el interior del organismo humano se encuentra en un continuo estado de fujo determinado por factores diversos como la edad, la dieta, el estado hormonal, el estado de salud y la higiene personal. Mientras que el feto humano se desarrolla en un ambiente estril y protegido, el recin nacido se ve expuesto a microorganismos procedentes tanto de la madre como del medio ambiente. Lo primero que coloniran los microorganismos es la piel del lactante, seguida de la bucofaringe, el aparato digestivo y otras mucosas. Asimismo, esta poblacin de microorganismos experimenta cambios continuos durante toda la vida de una persona. Los cambios del estado de salud tambin pueden alterar de forma espectacular el delicado equilibrio que existe entre el ser humano y los microorganismos heterogneos que subsisten en su interior. Por ejemplo, la hospitaliracin de un paciente puede hacer que microorganismos normalmente no virulentos de la bucofaringe sean sus- tituidos por bacilos gramnegativos (p. ej., Klebsiellc, Pseudo moncs) que invaden los pulmones y producen la aparicin de una neumona. De igual modo, la proliferacin de Clostridium diffcile en el aparato digestivo se encuentra controlada por las bacterias presentes en el intestino. Sin embargo, en presencia de antibiticos se elimina esta microfora indgena y C. diffcile es capar de proliferar y producir diarrea y colitis. La exposicin de una persona a un microorganismo puede ocasionar uno de estos tres resultados. El microorganismo puede: 1) colonirar a la persona de forma transitoria; 2) coloni- rarla de forma permanente, o 3) provocar una enfermedad. Es importante diferenciar entre colonizacin y enfermedad. (Nota: Muchas personas utiliran de manera inapropiada el trmino infeccin como sinnimo de ambos.) Los microorganismos que coloniran al ser humano (sea durante un breve perodo de tiempo, como horas o das [transitorio], o de forma permanente) no alteran las funciones normales del organismo. En cambio, la enfermedad aparece cuando la interaccin entre el microorganismo y el ser humano ocasiona un proceso anatomopatolgico que provoca daos en el husped humano. Este proceso puede tener su origen en factores microbianos (p. ej., dao orgnico causado por la proliferacin del microorganismo o la produccin de toxinas o enrimas citotxicas) o bien en la respuesta inmunitaria del organismo husped frente a la infeccin (p. ej., la alteracin anatomopatolgica de las infecciones por el coronavirus responsable del sndrome respiratorio agudo grave [SRAG] se debe fundamentalmente a la respuesta inmunitaria del paciente contra el virus). La comprensin de la microbiologa mdica exige conocer no slo las diferentes clases de microorganismos existentes, sino tambin su predisposicin a causar enfermedades. Unas pocas infecciones se deben a patgenos estrictos (es decir, microorganismos que se asocian siempre a enfermedad en el ser humano). Algunos ejemplos de patgenos estrictos y la enfermedad que provocan son Mycobccterium tuberculosis (tuberculosis), Neisseric gonorrhoece (gonorrea), Frcncisellc tulcrensis (tularemia), gnero Plcsmodium (paludismo) y el virus de la rabia (rabia). Sin embargo, la mayora de las infecciones se deben a patgenos oportunistas, es decir, unos microorganismos que forman parte de la microf paciente (p. ej., Stcphylococcus cureus, Escherichic coli, Ccn didc clbiccns). En condiciones normales estos microorganismos no producen enfermedad, pero s la provocan cuando son introducidos en localiraciones no protegidas (p. ej., el torrente sanguneo o los tejidos). Los factores especf de la virulencia de los patgenos estrictos y oportunistas se es- tudian en captulos posteriores. Cuando el sistema inmunitario del paciente es defectuoso, el sujeto es ms vulnerable a la enfermedad producida por patgenos oportunistas. La poblacin microbiana que colonira el ser humano es numerosa y diversa. Nuestros conocimientos actuales sobre la composicin de esta poblacin se basan en mtodos de cultivo exhaustivos; sin embargo, se estima que slo un pequeo por- centaje de los microbios se pueden cultivar. Para comprender mejor la poblacin microbiana se ha iniciado un proyecto a gran escala, llamado Human Microbiome Project (HMP, proyecto microbioma humano), para caracterirar de forma exhaustiva los microbios humanos y analirar su implicacin en la salud y la enfermedad humana. Actualmente se estn ana- lirando de forma sistemtica con tcnicas genmicas la piel y todas las mucosas corporales. La fase inicial de este estudio fnalir en 2012, y es evidente que el microbioma humano es complejo, est formado por muchos microorganismos que no se reconocan previamente, y experimenta cambios dinmicos en la enfermedad. Si se desea la informacin ms actual sobre este estudio, se debera consultar la pgina de internet del proyecto HMP en http://nihroadmap.nih.gov/hmp/. Para esta edicin de Microbiologc mdicc, la informacin que se incluye en este captulo se basa en los datos obtenidos de cultivos sistemticos, pero asumimos que gran parte de nuestros conocimientos actuales pueden ser muy distintos de lo que podemos llegar a conocer en los prximos 5 aos. cABezA y APArAto resPirAtorio Boca, orofaringe y nasofaringe Las vas respiratorias superiores estn coloniradas por numerosos microorganismos y existen entre 10 y 100 bacterias

17. FLOR MICROBI N COMENS L y P tGEN EN EL SER HUM NO 7 Elsevier.Fotocopiarsinautoriracinesundelito. anaerobias por cada bacteria aerobia (cuadro 2-1). Las bacterias anaerobias ms frecuentes pertenecen al gnero Peptos treptococcus y a otros cocos anaerobios relacionados, Vei llonellc, Actinomyces y Fusobccterium. Las bacterias aerobias ms frecuentes se incluyen en los gneros Streptococcus, Hcemophilus y Neisseric. La proporcin relativa de estos microorganismos vara segn las diferentes localiraciones anatmicas; por ejemplo, la fora microbiana presente en la superfcie de un diente es muy distinta de la fo o de la existente en los espacios subgingivales. La mayor parte de los microorganismos comunes en las vas respiratorias superiores son relativamente avirulentos y, a no ser que sean introducidos en localiraciones normalmente estriles (p. ej., senos paranasales, odo medio, cerebro), pocas veces se asocian a enfermedad. Sin embargo, tambin pueden aparecer microorganismos potencialmente patgenos en las vas respiratorias superiores, como Streptococcus pyogenes, Streptococcus pneumonice, S. cureus, Neisseric meningitidis, Hcemophilus inf y Entero- bacteriaceae. El aislamiento de estos microorganismos en muestras de las vas respiratorias superiores no define su patogenicidad (recurdese el concepto de coloniracin frente al de enfermedad). Su participacin en un proceso patolgico se debe demostrar por exclusin de otros patgenos. Por ejemplo, a excepcin de S. pyogenes, estos microorganismos rara ver ocasionan faringitis (aunque pueden ser aislados de pacientes aquejados de esta entidad). Algunos microorganismos asociados con frecuencia a infecciones sinusales son S. pneumonice, S. cureus, H. infuennce y M. cctcrrhclis. Odo El microorganismo que colonira ms a menudo el odo exter- no es Stcphylococcus coagulasa-negativo. En esta localiracin se han aislado tambin otros microorganismos que coloniran la piel, as como patgenos potenciales como S. pneumonice, Pseudomoncs ceruginosc y especies de la familia Enterobac- teriaceae. Ojo La superfcie ocular est colonirada por estafl - tivos para coagulasa, as como por microorganismos poco frecuentes que se asocian a la nasofaringe (p. ej., gneros Hce mophilus y Neisseric, Streptococcus viridcns). La enfermedad se relaciona habitualmente con S. pneumonice, S. cureus, H. inf ce ruginosc y Bccillus cereus. Vas respiratorias inferiores La laringe, la trquea, los bronquiolos y las vas respiratorias inferiores suelen ser estriles, aunque puede tener lugar una coloniracin transitoria por secreciones de las vas respiratorias superiores. Por regla general la enfermedad aguda de las vas respiratorias inferiores se debe a bacterias orales ms virulentas (como S. pneumonice, S. cureus y especies de la familia Enterobacteriaceae como Klebsiellc). La aspiracin crnica puede ocasionar una enfermedad polimicrobiana en la que predominan los microorganismos anaerobios, en especial Peptostreptococcus, cocos anaerobios relacionados y bacilos anaerobios gramnegativos. Algunos hongos como C. clbiccns son una causa infrecuente de enfermedad en las vas respiratorias inferiores, aunque se debe demostrar la invasin tisular por estos microorganismos para excluir una coloniracin simple. Por el contrario, la presencia de hongos dimrfcos (p. ej., Histoplcsmc, Coccidioides y gnero Blcstomyces) tiene capacidad diagnstica debido a que en esta localiracin nunca se registra una coloniracin por estos microorganismos. tuBo digestiVo El tubo digestivo se encuentra colonirado por microorganismos ya desde el nacimiento, y sigue albergando una variada poblacin de microbios durante toda la existencia del organismo husped (cuadro 2-2). Aunque la ingestin de alimentos y agua supone cada da una oportunidad de coloniracin por nuevos microorganismos, la poblacin microbiana permanece relativamente estable a no ser que se altere el equilibrio de la microf un tratamiento antibitico. Esfago Se pueden aislar levaduras y bacterias orofarngeas, as como bacterias que coloniran el estmago, a partir de muestras del esfago. Sin embargo, aparentemente la mayora de estos microorganismos son coloniradores temporales que no se establecen de forma permanente en esta localiracin. Las bacterias rara ver causan enfermedad en el esfago (eso- fagitis); la mayor parte de las infecciones son debidas al gnero Ccndidc y a virus como el virus del herpes simple o el citomegalovirus. Estmago Puesto que el estmago contiene cido clorhdrico y pepsi- ngeno (secretados por las clulas parietales y principa- les que tapiran la mucosa gstrica), los nicos microorga- CUADRO 2-1 Microorganismos que colonizan con ms frecuencia el aparato respiratorio superior Bacterias Acinetobccter Actinobccillus Actinomyces Ccrdiobccterium Corynebccterium Eikenellc Enterobacteriaceae Eubccterium Fusobccterium Hcemophilus Kingellc Morcxellc Mycoplcsmc Neisseric Peptostreptococcus Porphyromoncs Prevotellc Propionibccterium Stcphylococcus Streptococcus Stomctococcus Treponemc Veillonellc Hongos Ccndidc Parsitos Entcmoebc Trichomoncs

18. 8 MICROBIOLOG MDIC nismos presentes son un pequeo nmero de bacterias con tolerancia a los cidos, como las bacterias productoras de cido lctico (gneros Lcctobccillus y Streptococcus) y Helicobccter pylori. H. pylori es un agente etiolgico de gastri- tis y enfermedad ulcerosa. La poblacin microbiana puede sufrir unas notables modificaciones tanto en nmero como en diversidad en los pacientes tratados con frmacos que neutraliran o disminuyen la produccin de cidos gs- tricos. Intestino delgado En contraste con la porcin anterior del aparato digestivo, el intestino delgado est colonirado por numerosas bacterias, hongos y parsitos. La mayora de estos microorganismos son anaerobios, como Peptostreptococcus, Porphyromoncs y Prevotellc. Aunque algunos microorganismos que causan a menudo gastroenteritis (como Sclmonellc y gnero Ccmpy lobccter) pueden subsistir como residentes asintomticos a bajas concentraciones, su identif habitualmente se asocia a enfermedad. En casos de obs- truccin intestinal, como tras una intervencin quirrgica abdominal, puede aparecer un trastorno denominado sndrome del asa ciega. En estos pacientes, la ectasia del contenido intestinal origina la coloniracin y la proliferacin de los microorganismos que se encuentran normalmente en el intestino grueso, con la consiguiente aparicin de un sndrome de malabsorcin. Intestino grueso El intestino grueso contiene un nmero ms elevado de microorganismos que cualquier otra localiracin corporal en el ser humano. Se estima que en las heces pueden existir ms de 1011 bacterias por gramo y las bacterias anaerobias seran 1.000 veces ms frecuentes que las aerobias. Asimismo, en el intestino grueso tambin pueden residir diversas levaduras y parsitos no patgenos. Las bacterias ms frecuentes pertenecen a Bif rococcus y la familia Enterobacteriaceae. E. coli se halla en prcticamente todos los seres humanos desde su nacimiento hasta su muerte. Aunque este microorganismo representa una proporcin inferior al 1% de la poblacin microbiana intestinal, se considera la bacteria aerobia responsable con mayor frecuencia de las enfermedades intraabdominales. De modo semejante, aunque Bccteroides frcgilis es un miembro poco destacado de la microf microorganismo anaerobio responsable de la aparicin de enfermedades intraabdominales. Por el contrario, Eubccte rium y Bif son las bacterias que se encuentran ms a menudo en el intestino grueso, pero rara ver causan enfermedad. Estos microorganismos carecen de los distintos factores de virulencia presentes en B. frcgilis. El tratamiento con antibiticos puede modifcar rpidamente la poblacin microbiana y provocar la proliferacin de microorganismos resistentes a estos frmacos, como Enterococcus, Pseudomoncs y hongos. C. diffcile tambin prolifera con rapider en esta situacin y origina una patologa que comprende desde la diarrea hasta la colitis seudomem- branosa. Igualmente, la exposicin a otros microorganismos patgenos intestinales, como Shigellc, E. coli enterohemo- rrgica y Entcmoebc histolyticc, puede alterar la microfora del colon y ocasionar la aparicin de enfermedades intestinales signif APArAto genitourinArio En general, la porcin anterior de la uretra y la vagina son las nicas localiraciones del aparato genitourinario que estn coloniradas por microorganismos de manera permanente (cuadro 2-3). Aunque la vejiga urinaria puede ser colonirada de forma transitoria por bacterias que migran desde la uretra en direccin ascendente, estos microorganismos deben ser eliminados con rapider por la actividad bactericida de las clulas uroepiteliales y la accin de arrastre de la orina ex- pulsada. Las restantes estructuras del aparato urinario han de ser asimismo estriles (excepto en presencia de enfermedad o de una anomala anatmica). De igual modo, el tero debe permanecer libre de microorganismos. Uretra anterior La poblacin microbiana comensal de la uretra est for- mada por diversos microorganismos; los ms numerosos de los cuales son los lactobacilos, los estreptococos y los estaflococos negativos para coagulasa. Estos microorganismos son relativamente avirulentos y rara ver se asocian a enfermedad en el ser humano. Por el contario, la uretra puede verse colonirada de forma transitoria por microorganismos fecales, como Enterococcus, miembros de la familia Enterobacteriaceae y Ccndidc, todos los cuales son CUADRO 2-2 Microorganismos que colonizan con ms frecuencia el tubo digestivo Bacterias Acinetobccter Actinomyces Bccteroides Bif Ccmpylobccter Clostridium Corynebccterium Enterobacteriaceae Enterococcus Eubccterium Fusobccterium Hcemophilus Helicobccter Lcctobccillus Mobiluncus Peptostreptococcus Porphyromoncs Prevotellc Propionibccterium Pseudomoncs Stcphylococcus Streptococcus Veillonellc Hongos Ccndidc Parsitos Blcstocystis Chilomcstix Endolimcx Entcmoebc Iodcmoebc Trichomoncs

19. FLOR MICROBI N COMENS L y P tGEN EN EL SER HUM NO 9 Elsevier.Fotocopiarsinautoriracinesundelito. capaces de invadir el aparato genitourinario, multiplicarse en la orina y ocasionar enfermedades signif microorganismos patgenos, como N. gonorrhoece y C. trcchomctis, son una causa frecuente de uretritis y pueden persistir como coloniradores asintomticos de la uretra. Independientemente de la presencia o ausencia de manifestaciones clnicas, el aislamiento de estos dos microorganismos en las muestras del paciente se debe considerar signif Vagina La poblacin microbiana de la vagina es muy heterognea y se ve inf Las recin nacidas estn coloniradas ya por lactobacilos desde su nacimiento, los cuales predominan durante aproximadamente 6 semanas. Despus de ese perodo, los valores de estrgenos maternos han disminuido y la flora vaginal se modifca e incluye estaflococos, estreptococos y miembros de la familia Enterobacteriaceae. Cuando en la pubertad se inicia la produccin de estrgenos, se produce otro cambio de la flora microbiana. Los lactobacilos reaparecen como microorganismos predominantes y se aslan tambin muchas otras bacterias, como estaflococos (S. cureus con una frecuencia menor que las especies coagulasa-negativas), estreptococos (incluido el estreptococo del grupo B), Entero coccus, Gcrdnerellc, Mycoplcsmc, Urecplcsmc, miembros de la familia Enterobacteriaceae y diversas bacterias anaerobias. N. gonorrhoece constituye una causa frecuente de vaginitis. En ausencia de este microorganismo, se registra un nmero significativo de casos cuando se altera el equilibrio de la fora bacteriana vaginal, lo que ocasiona una disminucin del nmero de lactobacilos y un aumento de Mobiluncus y Gcrdnerellc. Trichomoncs vcginclis, C. clbiccns y Ccn didc glcbrctc constituyen, igualmente, agentes etiolgicos destacados de vaginitis. Aunque se considera que el virus herpes simple y el virus del papiloma no forman parte de la fora normal del aparato genitourinario, pueden provocar infecciones persistentes. Cuello uterino A pesar de que el cuello uterino no suele estar colonirado por bacterias, N. gonorrhoece y C. trcchomctis son causas importantes de cervicitis. Actinomyces tambin puede provocar enfermedad en esta localiracin. Piel Aunque un gran nmero de microorganismos estn en contacto con la superf - vamente hostil no es favorable para la supervivencia de la mayora de ellos (v. cuadro 2-4). Los microorganismos que se encuentran con mayor frecuencia en la superf cutnea son bacterias grampositivas (p. ej., Stcphylococcus coagulasa-negativo y, con menos frecuencia, S. cureus, cori- nebacterias y propionibacterias). Clostridium perfringens se asla en la piel de aproximadamente el 20% de las personas sanas, y los hongos Ccndidc y Mclcssenic tambin pueden localirarse sobre las superfcies cutneas, en especial en las localiraciones hmedas. Los estreptococos son capaces de colonirar la piel de forma transitoria, si bien los cidos grasos voltiles producidos por las propionibacterias anaerobias resultan txicos para estos microorganismos. Los bacilos gramnegativos, con la excepcin de Acinetobccter y algunos otros gneros menos frecuentes, generalmente no se cultivan de la piel humana. Se pensaba que el entorno era demasiado hostil para permitir la supervivencia de estos microorganismos; sin embargo, en el proyecto HMP se ha visto que los bacilos gramnegativos no cultivables pueden ser los microorganismos ms frecuentes de la superfcie cutnea. CUADRO 2-3 Microorganismos que colonizan con ms frecuencia el aparato genitourinario Bacterias Actinomyces Bccteroides Bif Clostridium Corynebccterium Enterobacteriaceae Enterococcus Eubccterium Fusobccterium Gcrdnerellc Hcemophilus Lcctobccillus Mobiluncus Mycoplcsmc Peptostreptococcus Porphyromoncs Prevotellc Propionibccterium Stcphylococcus Streptococcus Treponemc Urecplcsmc Hongos Ccndidc CUADRO 2-4 Microorganismos que colonizan con ms frecuencia la piel Bacterias Acinetobccter Aerococcus Bccillus Clostridium Corynebccterium Micrococcus Peptostreptococcus Propionibccterium Stcphylococcus Streptococcus Hongos Ccndidc Mclcssenic

20. 10 MICROBIOLOG MDIC PREGUNt S 1. Cul es la diferencia entre colonizacin y enfermedad? 2. Enumere ejemplos de patgenos estrictos y patgenos oportunistas. 3. Qu factores regulan las poblaciones microbianas de los microorganismos que colonizan el ser humano? Las respuestas a estas preguntas estn disponibles en www.StudentConsult.es BIBLIOGRAFA Balows A, Truper H: The prokcryotes, ed 2, New York, 1992, Springer- Verlag. Murray P: Human microbiota. In Balows A, et al, editor: Topley cnd Wilson's microbiology cnd microbicl infections, ed 10, London, 2005, Edward Arnold. Murray P, Shea Y: Pocket guide to cliniccl microbiology, ed 3, Washington, DC, 2004, American Society for Microbiology Press.

21. FLOR MICROBI N COMENS L y P tGEN EN EL SER HUM NO e-1 Elsevier.Fotocopiarsinautoriracinesundelito. RESPUESt S 1. El cuerpo humano tiene muchor microorganirmor (bacteriar, hongor, algunor parritor) que Aorman la poblacin comenral normal. Ertor microorganirmor viven en la ruperf de la piel y de todar lar membranar mucorar (derde la boca harta el ano y el aparato genitourinario). Ertar bacteriar viven en lar ruperf de la colonizacin por microorganirmor muy virulentor. Ertor microorganirmor tambin ertimulan una rerpuerta protectora y pueden ayudar a aportar Aactorer de crecimiento erencialer. Si ertor microorganirmor re introducen en parter del cuerpo que normalmente ron ertriler, o ri una perrona ert expuerta a microorganirmor muy virulentor, entoncer puede producirre una enAermedad. Por tanto, er importante dirtinguir entre colonizacin, que er un procero natural e importante, y enAermedad. 2. Lor patgenor ertrictor ron microorganirmor que cari riempre re encuentran en una enAermedad. lgunor ejemplor de patgenor ertrictor ron Mycobacterium tuberculosis, Clostridium tetani, Neisseria gonorrhoeae, Francisella tularensis, Plasmodium falciparum y lor virur de la rabia. La mayora de lar inAeccioner en rerer humanor ertn producidar por patgenor oportunirtar, er decir, microorganirmor que pueden colonizar a lor rerer humanor rin dator de enAermedad, o que producen enAermedad cuando re introducen en tejidor que normalmente ron ertriler o en un paciente con un deAecto de la inmunidad. lgunor ejemplor de patgenor oportunirtar ron Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa y Candida albicans. 3. Lor Aactorer que determinan la poblacin de microorganirmor que colonizan a lor rerer humanor ron complejor e incluyen la edad, la dieta, el ertado hormonal, el ertado de ralud y la higiene perronal.

22. 11 2014. Elsevier Espaa, S.L. Reservados todos los derechos 3 Esterilizacin, desinfeccin y antisepsia Un aspecto importante del control de las infecciones es el conocimiento de los principios de la esteriliracin, la desinfeccin y la antisepsia (cuadro 3-1). esterilizAcin La esteriliracin es la destruccin total de todos los microorganismos, incluyendo las formas ms resistentes, como las esporas bacterianas, las micobacterias, los virus sin envoltura (no lipdicos) y los hongos. Esto se puede conseguir utilirando esterilirantes fsicos, vapor de gas o esterilirantes qumicos (tabla 3-1). Los esterilizantes fsicos, como el vapor hmedo y seco, son los mtodos de esteriliracin ms utilirados en los hos- pitales y estn indicados para la mayora de los materiales, excepto aquellos que son sensibles al calor o estn formados por productos qumicos txicos voltiles. La f es til para eliminar bacterias y hongos del aire (con fltros de aire para partculas de alta ef Sin embargo, estos fltros no pueden eliminar los virus y algunas bacterias pequeas. Tambin se utilira con frecuencia la radiacin ultravioleta, las radiaciones ionizantes (p. ej., radiacin gamma) y las microondas. La limitacin de la radiacin ultravioleta es que es necesaria una exposicin directa. El xido de etileno es un esterilizante mediante vapor de gas de uso habitual. Aunque es muy efciente, hay regulacio- nes estrictas que limitan su uso porque el xido de etileno es infamable, explosivo y carcingeno para los animales de laboratorio. La esteriliracin con gas formaldehdo tambin est limitada porque el producto qumico es carcingeno. Su uso est restringido principalmente a la esteriliracin de los f perxido de hidrgeno son esterilirantes ef del gas. Este esterilirante se utilira para la esteriliracin de instrumentos. Una variacin es la esterilizacin con gas de plasma, en la que se vaporira perxido de hidrgeno y despus se producen radicales libres reactivos con energa de frecuencia de microondas o de radiofrecuencia. Como es un mtodo de esteriliracin ef txicos, la esteriliracin con gas de plasma ha reemplarado al xido de etileno en muchas aplicaciones. Sin embargo, no se puede utilirar con materiales que absorben perxido de hidrgeno o que reaccionan con el mismo. Tambin se han utilirado dos esterilizantes qumicos: cido peractico y glutaraldehdo. El cido peractico, un oxidante, tiene una actividad excelente, y los productos fnales (es decir, cido actico y oxgeno) no son txicos. Por el contrario, la seguridad es un problema con el glutaraldehdo, y se debe tener cuidado cuando se manipule este producto qumico. desinfeccin Los microorganismos tambin se destruyen mediante procedimientos de desinfeccin, aunque pueden sobrevivir los microorganismos ms resistentes. Lamentablemente, los trminos desinfeccin y esterilinccin habitualmente se utiliran de manera indistinta, lo que puede generar cierta confusin. Esto se debe a que los procesos de desinfeccin se han categorirado como de alto nivel, nivel intermedio y bajo nivel. La desinfeccin de alto nivel generalmente puede tener una efcacia prxima a la de la esteriliracin, mientras que formas de esporas pueden sobrevivir a la desinfeccin de nivel intermedio, y muchos microorganismos pueden seguir siendo viables cuando se los expone a una desinfeccin de bajo nivel. Incluso la clasif tabla 3-2) por su nivel de actividad es confusa. La eficacia de estos procedimientos depende de la naturalera del objeto que hay que desinfectar, del nmero y de la resistencia de los microorganismos contaminantes, de la cantidad de material orgnico presente (se puede inactivar el desinfectante), del tipo y la concentracin del desinfectante, y de la duracin y la temperatura de la exposicin. Los desinfectantes de alto nivel se utiliran para objetos que se utiliran en procedimientos invasivos y que no pueden soportar procedimientos de esteriliracin (p. ej., determi- nados tipos de endoscopios e instrumentos quirrgicos con plstico u otros componentes que no se pueden esterilirar en autoclave). La desinfeccin de estos objetos y de otros similares es ms ef la superf desinfectantes de alto nivel incluyen el tratamiento con calor hmedo y el uso de lquidos como glutaraldehdo, perxido de hidrgeno, cido peractico y compuestos de cloro. Los desinfectantes de nivel intermedio (p. ej., alcoholes, compuestos con yodforos, compuestos fenlicos) se utiliran para limpiar superfcies e instrumentos en los que es poco probable la contaminacin por esporas bacterianas y otros microorganismos muy resistentes. Se considera que son instrumentos y dispositivos semicrticos, entre los que estn los endoscopios f los espcu- los vaginales, los circuitos para respiradores para anestesia y otros objetos. Los desinfectantes de bajo nivel (p. ej., compuestos de amonio cuaternario) se utiliran para tratar instrumentos y dispositivos no crticos, como los manguitos de presin arterial, los electrodos de electrocardiograma y los estetos- copios. Aunque estos instrumentos entran en contacto con los pacientes, no penetran en las superfcies mucosas ni en tejidos estriles. El nivel de los desinfectantes utilirados para las superf ambientales est determinado por el riesgo relativo que plan- tean estas superf patgenos. Por ejemplo, debe utilirarse un nivel desinfectante mayor para limpiar la superf - dos con sangre que para limpiar superfcies que estn sucias, como suelos, fregaderos y encimeras. La excepcin a esta regla es si una superfcie particular ha estado implicada en una infeccin nosocomial, como un cuarto de bao contaminado por Clostridium diffcile (bacteria anaerobia formadora de

23. 12 MICROBIOLOG MDIC esporas) o un fregadero contaminado por Pseudomoncs ceru ginosc. En estos casos se debe seleccionar un desinfectante con una actividad adecuada frente al patgeno implicado. AntisePsiA Los antispticos (tabla 3-3) se utiliran para reducir el nmero de microorganismos en las superf - puestos se seleccionan en base a su seguridad y su ef la tabla 3-4 se presenta un resumen de sus propiedades germicidas. Los alcoholes tienen una actividad excelente frente a todos los grupos de microorganismos excepto las esporas, y no son txicos, aunque tienden a resecar la superf porque eliminan lpidos. Tampoco tienen actividad residual y son inactivados por la materia orgnica. Por tanto, se debe limpiar la superf yodforos tambin son antispticos cutneos excelentes, y tienen un espectro de actividad similar al de los alcoholes. Son ligeramente ms txicos para la piel que el alcohol, tienen una actividad residual escasa y son inactivados por la materia orgnica. Los yodforos y los compuestos de yodo se utiliran con frecuencia con alcoholes para desinfectar la superf cutnea. La clorhexidina tiene una actividad antimicrobiana extensa, aunque destruye microorganismos a una velocidad mucho menor que el alcohol. Su actividad persiste, aunque la materia orgnica y los niveles de pH elevados reducen su ef paraclorometaxilenol (PCMX) se limita principalmente a bacterias grampositivas. Como no es txico y tiene actividad residual, se ha utilirado en productos para el lavado de manos. El triclosn es activo frente a bacterias pero no frente a otros muchos microorganismos. Es un antisptico de uso habitual en jabones desodorantes y algunos dentfricos. mecAnismos de Accin La siguiente seccin revisa brevemente los mecanismos mediante los cuales actan los esterilirantes, desinfectantes y antispticos ms habituales. Calor hmedo Los intentos de esterilirar objetos con agua hirviendo son inefcaces porque slo se puede mantener una temperatura relativamente baja (100 C). De hecho, habitualmente se de- muestra la formacin de esporas por una bacteria si se hierve Tabla 3-2 Mtodor de derinAeccin Mtodo Concentracin (nivel de actividad) Calor Calor hmedo 75 C a 100 C durante 30 minutor (elevada) Lquido Glutaraldehdo 2-3,5% (elevada) Perxido de hidrgeno 3-25% (elevada) Formaldehdo 3-8% (elevada/intermedia) Dixido de cloro Variable (elevada) cido peractico Variable (elevada) Compuertor de cloro 100-1.000 ppm de cloro libre (elevada) lcohol (etlico, iroproplico) 70-95% (intermedia) Compuertor Aenlicor 0,4-5,0% (intermedia/baja) Compuertor yodAoror 30-50 ppm de yodo libre/l (intermedia) Compuertor de amonio cuaternario 0,4-1,6% (baja) Tabla 3-3 ntirpticor Antisptico Concentracin lcohol (etlico, iroproplico) 70-90% yodAoror 1-2 mg de yodo libre/l; 1-2% de yodo dirponible Clorhexidina 0,5-4,0% Paraclorometaxilenol 0,50-3,75% triclorn 0,3-2,0% Tabla 3-1 Mtodor de erterilizacin Mtodo Concentracin o nivel Esterilizantes fsicos Vapor a prerin 121 C o 132 C durante intervalor de tiempo variabler Filtracin tamao de poro de 0,22 a 0,45 mm; fltror HEP Radiacin ultravioleta Exporicin variable a luz de 254 nm de longitud de onda Radiacin ionizante Exporicin variable a radiacin gamma Radiacin de radioArecuencia Exporicin variable a microondar Esterilizantes por vapor de gas xido de etileno 450-1.200 mg/l a 29 C a 65 C durante 2-5 h Vapor de Aormaldehdo 2-5% a 60 C a 80 C Vapor de perxido de hidrgeno 30% a 55 C a 60 C Gar de plarma Gar perxido de hidrgeno muy ionizado Esterilizantes qumicos cido peractico 0,2% Glutaraldehdo 2% HEPA, fltr de ite t tltcc a de eee d efcienci . CUADRO 3-1 Def Antisepsia: uso de productos qumicos sobre la piel u otro tejido vivo para inhibir o eliminar los microorganismos; no est implicada ninguna accin esporicida Desinfeccin: uso de procedimientos fsicos o productos qumicos para destruir la mayora de los microorganismos; las esporas bacterianas y otros microorganismos relativamente resistentes (p. ej., micobacterias, virus y hongos) pueden mantener su viabilidad; los desinfectantes se dividen en productos de nivel alto, intermedio y bajo Germicida: producto qumico capar de destruir microorganismos; pueden sobrevivir las esporas Desinfectante de alto nivel: germicida que destruye todos los patgenos microbianos excepto grandes nmeros de esporas bacterianas Desinfectante de nivel intermedio: germicida que destruye todos los patgenos microbianos excepto las endosporas bacterianas Desinfectante de bajo nivel: germicida que destruye la mayora de las bacterias vegetativas y los virus con cubierta lipdica o de tamao medio Esporicida: germicida capar de destruir esporas bacterianas Esterilizacin: uso de procedimientos fsicos o productos qumicos para destruir todas las formas microbianas, incluidas las esporas bacterianas

24. EStERILIz CIN, DESINFECCIN y NtISEPSI 13 Elsevier.Fotocopiarsinautoriracinesundelito. una solucin de microorganismos y despus se subcultiva la solucin. El hervido de los microorganismos vegetativos los destruye, aunque las esporas siguen siendo viables. Por el contrario, el vapor a presin en un autoclave es una forma muy efcar de esteriliracin; la mayor temperatura produce desnaturaliracin de las protenas microbianas. La velocidad de destruccin de los microorganismos durante el proceso de la esteriliracin en autoclave es rpida, aunque depende de la temperatura y la duracin del proceso, del tamao del autoclave, del fujo de vapor, de la densidad y el tamao de la carga, y de la colocacin de la carga en la cmara. Se debe tener cuidado de evitar crear bolsas de aire, que impiden la penetracin del vapor en la carga. En general la mayora de los autoclaves funcionan a 121 C a 132 C durante 15 minutos o ms. La inclusin de preparados comerciales de esporas de Bccillus stecrothermophilus puede ayudar a monitorirar la efcacia de la esteriliracin. Se coloca una ampolla de estas esporas en el centro de la carga, se extrae al f de la desinfeccin en el autoclave, y se incuba a 37 C. Si el procedimiento de esteriliracin ha sido ef destruyen y los microorganismos no crecen. xido de etileno El xido de etileno es un gas incoloro (soluble en agua y en disolventes orgnicos habituales) que se utilira para esterilirar objetos termosensibles. El proceso de esteriliracin es relativamente lento y depende de la concentracin del gas, de la humedad relativa y del contenido de humedad del objeto que se va a esterilirar, del tiempo de exposicin y de la temperatura. El tiempo de exposicin se reduce un 50% por cada aumento al doble de la concentracin de xido de etileno. De igual manera, la actividad del xido de etileno aumenta aproximadamente el doble con cada aumento de la temperatura de 10 C. La esteriliracin con xido de etileno es ptima en una humedad relativa de aproximadamente el 30%, con una reduccin de la actividad con una humedad mayor o menor. Esto es particularmente problemtico si los microorganismos contaminados se han secado en una superfcie o se han lioflirado. El xido de etileno ejerce su actividad esporicida mediante la alquilacin de los grupos hidroxilo, carboxilo, amino y sulfhidrilo terminales. Este proceso bloquea los grupos reactivos necesarios para muchos procesos metablicos esenciales. Los ejemplos de otros gases alquilantes utilirados como esterilirantes son el formaldehdo y la b-propiolactona. Como el xido de etileno puede lesionar tejidos viables, se debe disipar el gas antes de que se pueda utilirar el objeto. Este perodo de aireacin es generalmente de 16 horas o mayor. La ef - torira con el anlisis de las esporas de Bccillus subtilis. Aldehdos Igual que el xido de etileno, los aldehdos ejercen su efecto mediante alquilacin. Los dos aldehdos mejor conocidos son el formaldehdo y el glutaraldehdo, productos ambos que se pueden utilirar como esterilirantes o como desinfectantes de alto nivel. El gas formaldehdo se puede disolver en agua (crendose una solucin denominada formclinc) a una concentracin f estabiliradores como el metanol. Las concentraciones bajas de formalina son bacteriostticas (es decir, inhiben los microorganismos pero no los destruyen), mientras que concentraciones mayores (p. ej., del 20%) pueden destruir todos los microorganismos. La combinacin de formaldehdo con alcohol (p. ej., formalina al 20% en alcohol al 70%) puede incrementar esta actividad microbicida. La exposicin de la piel o de las membranas mucosas al formaldehdo puede ser txica. El glutaraldehdo es menos txico para los tejidos viables, aunque puede producir quemaduras en la piel o en las membranas mucosas. El glutaraldehdo es ms activo a niveles de pH alcalinos (es activado por el hidrxido de sodio), aunque es menos estable. El glutaraldehdo tambin es inactivado por la materia orgnica; por tanto, se deben limpiar primero los objetos que se van a tratar. Oxidantes Los ejemplos de oxidantes incluyen orono, cido peractico y perxido de hidrgeno, que es el ms utilirado de estos productos. El perxido de hidrgeno destruye de manera efcar la mayora de las bacterias a una concentracin del 3% al 6% y destruye todos los organismos, incluyendo las esporas, a concentraciones mayores (del 10% al 25%). La forma oxidante activa no es el perxido de hidrgeno, sino el radical hidroxilo libre que se forma por la descomposicin del perxido de hidrgeno. El perxido de hidrgeno se utilira para desinfectar implantes de plstico, lentes de contacto y prtesis quirrgicas. Halgenos Los halgenos, como los compuestos que tienen cloro o yodo, se utiliran mucho como desinfectantes. Los compuestos de Tabla 3-4 Propiedader erpermicidar de derinAectanter y antirpticor Productos Bacterias Micobacterias Esporas bacterianas Hongos Virus Desinfectantes lcohol + + + +/ Perxido de hidrgeno + + +/ + + Formaldehdo + + + + + Fenlicor + + + +/ Cloro + + +/ + + yodAoror + +/ + + Glutaraldehdo + + + + + Compuertor de amonio cuaternario +/ +/ +/ Antispticos lcohol + + + + yodAoror + + + + Clorhexidina + + + + Paraclorometaxilenol +/ +/ + +/ triclorn + +/ +/ +

25. 14 MICROBIOLOG MDIC yodo son los halgenos ms efcaces de que se dispone para la desinfeccin. El yodo es un elemento muy reactivo que preci- pita las protenas y oxida enrimas esenciales. Es microbicida frente a prcticamente todos los microorganismos, incluyendo las bacterias formadoras de esporas y las micobacterias. Ni la concentracin ni el pH de la solucin de yodo afectan a la actividad microbicida, aunque la ef yodo aumenta en soluciones cidas porque se libera ms yodo libre. El yodo acta ms rpidamente que otros compuestos halgenos y que los compuestos de amonio cuaternario. Sin embargo, la actividad del yodo puede estar reducida cuando hay algunos compuestos orgnicos e inorgnicos, como sue- ro, heces, lquido asctico, esputo, orina, tiosulfato sdico y amoniaco. El yodo elemental se puede disolver en yoduro potsico acuoso o en alcohol, o puede formar complejos con un vehculo. Este ltimo compuesto se denomina yodforo (yodo, yodo; foro, portador). La povidona yodada (yodo formando complejos con polivinilpirrolidona) es el producto que ms se utilira, y es relativamente estable y no txica para los tejidos y las superfcies metlicas, aunque es ms cara que otras soluciones de yodo. Las soluciones de cloro tambin se utiliran mucho como desinfectantes. Las soluciones acuosas de cloro tienen una actividad bactericida rpida, aunque no se han def sus mecanismos de accin. En el agua puede haber tres formas de cloro: cloro elemental (Cl2), que es un oxidante muy potente; cido hipocloroso (HOCl); e ion hipoclori- to (OCl2). El cloro tambin se combina con amoniaco y con otros compuestos nitrogenados para formar cloroaminas, o compuestos de N-cloro. El cloro puede ejercer su efecto mediante la oxidacin irreversible de los grupos sulfhidrilo (SH) de enrimas esenciales. Se cree que los hipocloritos interactan con componentes citoplsmicos para formar compuestos de N-cloro txicos, que interfieren con el metabolismo celular. La efcacia del cloro es inversamente proporcional al pH, y se observa mayor actividad con niveles de pH cidos. Esto es compatible con la mayor actividad asociada al cido hipocloroso que a la concentracin del ion hipoclorito. La actividad de los compuestos de cloro tambin aumenta con la concentracin (p. ej., un aumento al doble de la concentracin da lugar a una disminucin del 30% del tiempo necesario para la destruccin) y la temperatura (p. ej., una reduccin del tiempo necesario para la destruccin del 50% a 65% por un aumento de la temperatura de 10 C). La materia orgnica y los detergentes alcalinos pueden reducir la ef de cloro. Estos compuestos tienen una buena actividad germicida, aunque los microorganismos formadores de esporas son de 10 a 1.000 veces ms resistentes al cloro que las bacterias vegetativas. Compuestos fenlicos Los compuestos fenlicos (germicidas) se utiliran raras veces como desinfectantes. Sin embargo, tienen inters histrico porque se utiliraron como mtodo de referencia para evaluar la actividad de otros germicidas. El cociente de actividad germicida de un compuesto problema respecto a la de una concentracin especificada de fenol permita obtener el coefciente de fenol. Un valor de 1 indicaba una actividad equivalente, mayor de 1 indicaba una actividad menor que la del fenol y menor de 1 indicaba una actividad mayor que la del fenol. Estas pruebas estn limitadas porque el fenol no es esporicida a temperatura ambiente (aunque s lo es a temperaturas prximas a 100 C) y es poco activo frente a virus que no contienen lpidos. Esto es comprensible porque se cree que el fenol acta desorganirando las membranas que contienen lpidos, lo que da lugar a la salida del contenido celular. Los compuestos fenlicos son ef micobacterias, que normalmente son resistentes, porque la pared celular de estos microorganismos tiene una concentracin muy elevada de lpidos. La exposicin de los productos fenlicos a compuestos alcalinos reduce signifcativamente su actividad, mientras que la halogenacin de los compuestos fenlicos incrementa su actividad. La introduccin de grupos alifticos o aromticos en el ncleo de los fenoles halgenos tambin incrementa su actividad. Los bis-fenoles son dos compuestos fenlicos unidos entre s. La actividad de estos compuestos tambin se puede potenciar mediante halogenacin. Un ejemplo de un bis-fenol halogenado es el hexaclorofeno, un antisptico con actividad frente a bacterias grampositivas. Compuestos de amonio cuaternario Los compuestos de amonio cuaternario estn formados por cuatro grupos orgnicos unidos covalentemente al nitrgeno. La actividad germicida de estos compuestos catinicos est determinada por la naturalera de los grupos orgnicos, de modo que la mayor actividad se observa con compuestos que tienen grupos de 8 a 18 tomos de carbono de longitud. Entre los ejemplos de los compuestos de amonio cuaternario estn el cloruro de benzalconio y el cloruro de cetilpiridinio. Estos compuestos actan desnaturalirando las membranas celulares para liberar los componentes intracelulares. Los compuestos de amonio cuaternario son bacteriostticos a concentraciones bajas y bactericidas a concentraciones elevadas; sin embargo, bacterias como Pseudomoncs y Mycobccterium y el hongo Trichophyton son resistentes a estos compuestos. De hecho, algunas cepas de Pseudomoncs pueden crecer en soluciones de amonios cuaternarios. Muchos virus y todas las esporas bacterianas tambin son resistentes. Los detergentes inicos, la materia orgnica y la dilucin neutraliran los compuestos de amonio cuaternario. Alcoholes La actividad germicida de los alcoholes aumenta al aumentar la longitud de la cadena (mximo de cinco a ocho tomos de carbono). Los dos alcoholes ms utilirados son el etanol y el isopropanol. Estos alcoholes tienen actividad bactericida rpida frente a bacterias vegetativas, micobacterias, algunos hongos y virus que contienen lpidos. Lamentablemente, los alcoholes no tienen actividad frente a las esporas bacterianas y tienen una actividad escasa frente a algunos hongos y algunos virus que no contienen lpidos. La actividad es mayor en presencia de agua. Por tanto, el alcohol al 70% es ms activo que el alcohol al 95%. El alcohol es un desinfectante habitual de las superf - to con un yodforo, es muy efcar para esta fn alcoholes tambin se utiliran para desinfectar objetos como termmetros. PREGUNt S 1. Def de cada uno: esterilizacin, desinfeccin y antisepsia. 2. Def de cada uno de ellos. Cundo se utilizara cada uno de los tipos de desinfectante? 3. Qu factores inf con calor hmedo, calor seco y xido de etileno?

26. EStERILIz CIN, DESINFECCIN y NtISEPSI 15 Elsevier.Fotocopiarsinautoriracinesundelito. 4. D ejemplos de cada uno de los siguientes desinfectantes y de su mecanismo de accin: compuestos de yodo, compuestos de cloro, compuestos fenlicos y compuestos de amonio cuaternario. Las respuestas a estas preguntas estn disponibles en www.StudentConsult.es BIBLIOGRAFA Block SS: Disinfection, sterilinction, cnd preservction, ed 2, Philadelphia, 1977, Lea & Febiger. Brody TM, Larner J, Minneman KP: Humcn phcrmccologya moleculcr to cliniccl, ed 3, St Louis, 1998, Mosby. Widmer A, Frei R: Decontamination, disinfection, and steriliration. In Murray P, et al, editor: Mcnucl of cliniccl microbiology, ed 9, Was- hington, DC, 2007, American Society for Microbiology.

28. e-2 MICROBIOLOG MDIC RESPUESt S 1. No hay una defnicin uniAorme de esterilizacin y desinfeccin. En general, la esterilizacin reprerenta la dertruccin total de todor lor microorganirmor, incluyendo lar Aormar mr rerirtenter, como erporar bacterianar, micobacteriar, virur rin envoltura y hongor. Lor ejemplor de productor utilizador para la erterilizacin ron xido de etileno, gar Aormaldehdo, perxido de hidrgeno, cido peractico y glutaraldehdo. La desinfeccin dertruye la mayora de lor microorganirmor, aunque lor mr rerirtenter pueden robrevivir a algunor procedimientor de derinAeccin. Lor ejemplor de derinAectanter incluyen calor hmedo, perxido de hidrgeno y compuertor Aenlicor. La antisepsia re utiliza para reducir el nmero de microorganirmor en lar ruperf Lor ejemplor de antirpticor incluyen alcoholer, yodAoror, clorhexidina, paraclorometaxilenol y triclorn. 2. La derinAeccin re divide en lor niveler alto, intermedio y bajo. Lor derinAectanter de alto nivel incluyen calor hmedo, glutaraldehdo, perxido de hidrgeno, cido peractico y compuertor de cloro. La derinAeccin de nivel intermedio incluye alcoholer, compuertor yodAoror y compuertor Aenlicor. Lor derinAectanter de bajo nivel incluyen lor compuertor de amonio cuaternario. unque algunor productor re utilizan para erterilizacin y derinAeccin, la diAerencia er la concentracin del producto y la duracin del tratamiento. Lor tipor de derinAectanter que re utilizan ertn determinador por la naturaleza del material que hay que derinAectar y cmo re va a utilizar. Si el material re va a utilizar para un procedimiento invarivo pero no puede roportar lor procedimientor de erterilizacin (p. ej., endorcopior, inrtrumentor quirrgicor que no re pueden erterilizar en autoclave), entoncer re utilizara un derinAectante de alto nivel. Lor derinAectanter de nivel intermedio re utilizan para limpiar ruperf inrtrumentor en lor que er poco probable la contaminacin por microorganirmor muy rerirtenter. Lor derinAectanter de bajo nivel re utilizan para limpiar inrtrumentor y dirporitivor no crticor (p. ej., manguitor de prerin arterial, electrodor y ertetorcopior). 3. La efcacia del calor hmedo er mxima cuando re aplica a prerin. Erto permite que re eleve la temperatura. Otror Aactorer que determinan la ef ron la duracin de la exporicin y la penetracin del vapor en el material contaminado (determinada por el tamao de la carga y la velocidad del f mirma ef un perodo prolongado. La erterilizacin con xido de etileno er un procero lento que depende de la concentracin del gar, la humedad relativa, el tiempo de exporicin y la temperatura. La efcacia mejora con una mayor concentracin de xido de etileno, temperaturar elevadar y una humedad relativa del 30%. 4. Lor compuertor de yodo precipitan protenar y oxidan enzimar erencialer. Lor ejemplor incluyen tintura de yodo y povidona yodada (yodo Aormando un complejo con polivinilpirrolidona). Lor compuertor de cloro ron oxidanter potenter, aunque no re ha defnido bien ru mecanirmo de accin preciro. Lor ejemplor incluyen cloro elemental, cido hipoclororo e ion hipoclorito. El compuerto de cloro comercial mr habitual er la leja. Lor compuertor Aenlicor actan derorganizando lar membranar que contienen lpidor, lo que produce la ralida del contenido celular. Lor ejemplor incluyen Aenol (cido carblico), o-AenilAenol, o-bencil-p-cloroAenol y p-tert-amil-Aenol. Lor compuertor de amonio cuaternario tambin dernaturalizan membranar, e incluyen cloruro de benzalconio y cloruro de cetilpiridinio.

29. SECCIN 2 Principiosgenerales del diagnstico de laboratorio

31. 19 2014. Elsevier Espaa, S.L. Reservados todos los derechos 4 Microscopia y cultivo in vitro La base de la microbiologa se cre en 1676 cuando Anton van Leeuwenhoek observ bacterias en el agua utilirando uno de los primeros microscopios. No fue hasta casi 200 aos despus cuando Pasteur consigui cultivar bacterias en laboratorio en un medio de cultivo compuesto de extractos de levaduras, arcar y sales de amonio. En 1881 Hesse utilir agar que consigui en la cocina de su mujer para solidifcar este medio, lo que permiti cultivar colonias macroscpicas de bacterias. A lo largo de los aos los microbilogos han vuelto a la cocina para crear cientos de medios de cultivo que actualmente se emplean en los laboratorios de microbiologa clnica. Aunque las pruebas que permiten la deteccin rpida de los antgenos microbianos y las pruebas moleculares basa- das en los cidos nucleicos han sustituido a la microscopia y los medios de cultivo en la deteccin de muchos grmenes, la capacidad de observar los microorganismos mediante microscopia y de cultivarlos en el laboratorio sigue teniendo una gran importancia en los laboratorios clnicos. En muchas enfermedades estas tcnicas siguen siendo los mtodos def captulo ofrecer una visin de conjunto de las tcnicas ms utiliradas para la microscopia y el cultivo, y se presentarn detalles ms especfcos en los captulos dedicados al diagnstico de laboratorio en las secciones sobre los microorganismos individuales. microscoPiA En general la microscopia se utilira en microbiologa para dos fnes bsicos: la deteccin inicial de microorganismos y la identifcacin preliminar o defnitiva de los mismos. El estudio microscpico de las muestras clnicas se utilira para detectar clulas bacterianas, elementos fngicos, parsitos (huevos, larvas o formas adultas) e inclusiones vricas presentes en las clulas infectadas. Las propiedades morfol- gicas caractersticas se pueden utilirar para la identifcacin preliminar de la mayora de las bacterias, y se utiliran para la identif La deteccin microscpica de microorganismos teidos con anticuerpos marcados con colorantes f marcadores ha sido muy til para la identif de muchos microorganismos. Se utiliran cinco mtodos microscpicos generales (cuadro 4-1). mtodos microscPicos Microscopia de campo claro (ptica) Los componentes bsicos de los microscopios pticos son una fuente de lur que se utilira para iluminar la muestra colocada en una platina, un condensador para enfocar la lur en la muestra y dos sistemas de lentes (lente del objetivo y lente del ocular) que se utiliran para ampliar la imagen de la muestra. En la microscopia de campo claro la muestra se ve mediante transiluminacin, de manera que la lur procedente del condensador atraviesa la muestra. Despus se ampla la imagen, primero por la lente del objetivo y despus por la lente del ocular. La ampliacin total de la imagen es el producto de las ampliaciones de las lentes del objetivo y del ocular. Habitualmente se utiliran tres lentes del objetivo diferentes: bajo aumento (aumento de 10 veces), que se puede utilirar para explorar una muestra; alto aumento en seco (40 veces), que se utilira para buscar microorganismos grandes como parsitos y hongos flamentosos; e inmersin en aceite (100 veces), que se utilira para observar bacterias, levaduras (fase unicelular de los hongos) y los detalles morfolgicos de los microorganismos y las clulas de mayor tamao. Las lentes del ocular pueden ampliar an ms la imagen (generalmente de 10 a 15 veces). La limitacin de la microscopia de campo claro es la resolucin de la imagen (es decir, la capacidad de distinguir que dos objetos estn separados y que no son uno solo). La capacidad de resolucin de un microscopio est determinada por la longitud de onda de la lur utilirada para iluminar el objeto y el ngulo de la lur que entra en la lente del objetivo (al que se denomina abertura numrica). La capacidad de resolucin es mxima cuando se interpone aceite entre la lente del objetivo (habitualmente la lente de 100 ) y la muestra, porque el aceite reduce la dis- persin de la lur. Los mejores microscopios de campo claro tienen una capacidad de resolucin de aproximadamente 0,2 mm, lo que permite ver la mayora de las bacterias, pero no los virus. Aunque la mayora de las bacterias y los microorganismos de mayor tamao se pueden ver mediante microscopia de campo claro, los ndices de refraccin de los microorganismos y el fondo son similares. Por tanto, los microorganismos se deben teir con un colorante para poder observarlos, o se debe utilirar un mtodo microscpico alternativo. Microscopia de campo oscuro En los microscopios de campo oscuro se utiliran las mismas lentes del objetivo y del ocular que en los microscopios de campo claro; sin embargo, se utilira un condensador especial que impide que la lur transmitida ilumine directamente la muestra. Slo la lur oblicua y dispersa llega a la muestra y atraviesa los sistemas de las lentes, lo que hace que la muestra est muy iluminada sobre un fondo negro. La ventaja de este mtodo es que la capacidad de resolucin de la microscopia de campo oscuro es signifcativamente mayor que la de la microscopia de campo claro (es decir, 0,02 mm en comparacin con 0,2 mm), lo que posibilita la deteccin de bacterias muy delgadas, como Treponemc pcllidum (microorganismo causal de la sflis) y el gnero Leptospirc (leptospirosis). La des- ventaja de este mtodo es que la lur pasa alrededor de los microorganismos y no los atraviesa, lo que dif de su estructura interna.

32. 20 MICROBIOLOG MDIC Microscopia de contraste de fases La microscopia de contraste de fases permite examinar los detalles internos de los microorganismos. En esta forma de microscopia, como se hacen pasar haces de lur paralelos a travs de objetos de densidades diferentes, la longitud de onda de un har se desfasa en relacin con el otro har de lur (es decir, el har que atraviesa el material ms denso se retrasa ms que el otro). Mediante el uso de anillos anulares en el condensador y en las lentes del objetivo se amplifcan las diferencias de fases, de modo que la lur en fase parece ms brillante que la lur fuera de fase. Esto crea una imagen tridimensional del microorganismo o de la muestra y permite un anlisis ms detallado de las estructuras internas. Microscopia f Algunos compuestos, denominados fuorocromos, pueden absorber la lur ultravioleta o ultraarul de longitud de onda corta y emitir energa con una longitud de onda visible y mayor. Aunque algunos microorganismos tienen f cia natural (autofuorescencia), la microscopia fuorescente habitualmente supone la tincin de los microorganismos con colorantes fuorescentes, y despus su estudio con un microscopio f una lmpara de vapor de mercurio, de un halgeno o de xenn a presin elevada que emite una longitud de onda de lur ms corta que la que emiten los microscopios de campo claro tradicionales. Se utilira una serie de fltros para bloquear el calor que genera la lmpara, eliminar la lur infrarroja y seleccionar la longitud de onda adecuada para excitar el f Posteriormente la lur que emite el fuorocromo se amplifc con las lentes del objetivo y del ocular tradicionales. Los microorganismos y las muestras teidos con fuorocromos aparecen brillantes sobre un fondo oscuro, aunque los colores varan dependiendo del fuorocromo seleccionado. El contraste entre el microorganismo y el fondo es suf grande como para que se pueda realirar una bsqueda rpida del microorganismo con bajo aumento y despus el material se explora con mayor aumento, una ver que se ha detectado fuorescencia. Microscopia electrnica Al contrario que otras formas de microscopia, en los microscopios electrnicos se utiliran bobinas magnticas (y no lentes) para dirigir un har de electrones desde un f de tungsteno a travs de una muestra y hacia una pantalla. Dado que la longitud de onda en este caso es mucho ms corta que la de la lur, la resolucin y la ampliacin mejoran drsticamente. Con microscopia electrnica se pueden ver partculas vricas individuales (en contraposicin con los cuerpos de inclusin vricos). Las muestras habitualmente se tien o se recubren con iones metlicos para crear contraste. Hay dos tipos de microscopios electrnicos: microscopios electrnicos de transmisin, en los cuales los electrones, igual que la lur en los microscopios pticos, atraviesan directamente la muestra, y microscopios electrnicos de barrido, en los que los electrones rebotan en la superf determinado ngulo y se genera una imagen tridimensional. mtodos de estudio Las muestras clnicas y las suspensiones de microorganismos se pueden colocar sobre un portaobjetos de vidrio y se pueden explorar con el microscop

Microbiologia medica de munrray septima edicion

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