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.
6. Pgina deliberadamente en blanco
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 funda- mental: 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 ante- riores. 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 ayu- dar 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
ca- ptulos 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 cree- mos 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 conoci- mientos 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, deta- lles, 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
microbio- loga 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 bsi- cas 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 infec- cin? 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 res- puesta 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 li- bro
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 pro-
piedades. 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 aumentan- do
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
12. Pgina deliberadamente en blanco
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 bi- logo 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 des- pus 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 es-
pecies. Se trataba del inicio de la clasif de los microorganismos.
En 1840 el anatomopatlogo ale- mn 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 res- ponsables 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 com-
plejo y estaba formado por protoroos y bacterias de todas las
formas y tamaos. Sin embargo, la complejidad de la micro- biologa
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 su- perfcie 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 huma- na (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 microorga-
nismos 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 peptido- glucano 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 dis- tintas; mientras algunas mantienen una
relacin parasitaria temporal, otras habitan en el ser humano de
manera perma- nente. 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 bacte- rias) 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 tam- bin las respuestas innatas e
inmunitarias frente a los mi- croorganismos. 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 al- gunos 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 locali- racin 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 enfer-
medad. 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 res- puesta 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 res- puestas innatas reconocen
patrones moleculares caracters- ticos de los componentes
microbianos y activan los mecanis- mos 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 enferme- dades infecciosas.
diAgnstico microBiolgico El laboratorio de microbiologa clnica
desempea un impor- tante papel en el diagnstico y el control de las
enfermedades infecciosas. Sin embargo, la capacidad del laboratorio
para re- alirar 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 trans- porte
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, mu- chas muestras remitidas a los laboratorios para su
anlisis se contaminan durante el proceso de recogida con
microorganis- mos 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 enfermeda- des 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 mun- do
microbiano experimentan una evolucin continua. Del mismo modo que
los primeros microbilogos basaron sus descubrimientos en los
principios establecidos por sus prede- cesores, 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 co- nocimientos 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 inter- acciones
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 in- fecciones 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 mi- croorganismos 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 microorganis- mos heterogneos que subsisten en su interior.
Por ejemplo, la hospitaliracin de un paciente puede hacer que
microorganis- mos 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 microor-
ganismos 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 organis- mo. 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
microor- ganismo 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 res- piratorio 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 microorganis- mos 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 bacte- rias 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 respira- torias superiores son relativamente
avirulentos y, a no ser que sean introducidos en localiraciones
normalmente es- triles (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 microorga- nismos 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 respira- torias 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 microorganis- mos ya desde el nacimiento,
y sigue albergando una variada poblacin de microbios durante toda
la existencia del organis- mo 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 co- mo 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 sn-
drome del asa ciega. En estos pacientes, la ectasia del con- tenido
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 mi- croorganismos 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 per- tenecen 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 intes- tinal, 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 rpida- mente 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 intes- tinales 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 microorganis- mos son relativamente
avirulentos y rara ver se asocian a enfermedad en el ser humano.
Por el contario, la ure- tra puede verse colonirada de forma
transitoria por mi- croorganismos 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 aproximada- mente 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 mu- chas otras bacterias, como
estaflococos (S. cureus con una frecuencia menor que las especies
coagulasa-negativas), es- treptococos (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 im- portantes 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 anae- robias 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
microor- ganismos, incluyendo las formas ms resistentes, como las
es- poras bacterianas, las micobacterias, los virus sin envoltura
(no lipdicos) y los hongos. Esto se puede conseguir utilirando
esteri- lirantes 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 radia- cin
ultravioleta, las radiaciones ionizantes (p. ej., radiacin gamma) y
las microondas. La limitacin de la radiacin ul- travioleta 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 des- pus 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 pro- cedimientos 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 simi- lares
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 instru- mentos y dispositivos
semicrticos, entre los que estn los en- doscopios 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 ger- micidas. 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 produc- tos 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 me-
diante 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 au-
toclave, 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 es- terilirar 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 pro-
ceso 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 desinfec- tantes
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 mi-
croorganismos pero no los destruyen), mientras que concen-
traciones 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 ac-
tividad 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 sulfhidri- lo (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
nive- les 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 detergen- tes
alcalinos pueden reducir la ef de cloro. Estos compuestos tienen
una buena actividad germicida, aunque los microorganismos
formadores de es- poras 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 concentra- cin muy elevada de lpidos. La exposicin de los
productos fenlicos a compuestos alcalinos reduce signifcativamente
su actividad, mientras que la halogenacin de los compues- tos
fenlicos incrementa su actividad. La introduccin de grupos
alifticos o aromticos en el ncleo de los fenoles ha- lgenos 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.
27. Pgina deliberadamente en blanco
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
30. Pgina deliberadamente en blanco
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 labo-
ratorio 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 mi- croscopia y de
cultivarlos en el laboratorio sigue teniendo una gran importancia
en los laboratorios clnicos. En mu- chas 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
diagns- tico 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
pre- sentes 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 mi-
croscpicos 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 len- te 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 ve- ces),
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 de-
terminada 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 simi- lares. 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
mi- croscopia 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 micros- copio 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
tra- dicionales. 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 con- traste 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 micros- copios 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 cuer- pos de inclusin vricos). Las
muestras habitualmente se tien o se recubren con iones metlicos
para crear contraste. Hay dos tipos de microscopios electrnicos:
microscopios elec- trnicos 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