Bacillus Anthracis

Etiología y Epidemiología: El patógeno está presente en todo el mundo, generalmente en forma de esporas. El suelo es la principal fuente de infección para los herbívoros. B. anthracis esporula con mayor frecuencia en zonas pantanosas de baja altitud con suelos ricos en calcio y nitrato y un pH que oscila entre 5,0 y 8,0. Los brotes se asocian con mayor frecuencia a suelos neutros o alcalinos y calcáreos que sirven de «zonas de incubación» para el organismo. Al parecer, las esporas vuelven a la forma vegetativa y se multiplican hasta alcanzar niveles infecciosos en aquellas zonas en las que las condiciones ambientales del suelo, la humedad, la temperatura y la nutrición son óptimas.

El ganado vacuno, los caballos, las mulas, las ovejas y las cabras se infectan fácilmente cuando pastan en estas zonas, principalmente en las estaciones en las que la temperatura mínima diaria es superior a los 60°F (16°C). Las epidemias tienden a ocurrir después de cambios climáticos o ecológicos tales como fuertes lluvias, inundaciones o sequías; por lo tanto, puede ocurrir irregularmente, a menudo con muchos años entre ocurrencias.

La infección puede ocurrir a partir de suelo contaminado, agua, harina de huesos, tortas de aceite, residuos de tanques, despojos, aves carroñeras y animales salvajes. Los estados de Estados Unidos donde se produce el carbunco son Dakota del Sur, Nebraska, Arkansas, Texas, Misisipi, Luisiana y California; sin embargo, también se han producido brotes y casos esporádicos en otros lugares de Estados Unidos. Algunas regiones de los valles de los ríos Mississippi y Missouri albergan esporas que se diseminan cuando se producen inundaciones.

En Sudáfrica, los moscardones que no pican pueden contaminar la vegetación depositando gotas de vómito tras alimentarse de un cadáver infectado con B. anthracis. Se cree que esta contaminación es una importante fuente de infección para los animales de ramoneo, como el kudú. Los cerdos, perros, gatos y animales salvajes pueden adquirir la enfermedad por el consumo de carne contaminada.

Morfología: B. anthracis es una bacteria grampositiva, no móvil, rectangular, aeróbica, en forma de bastón con extremos cuadrados, que mide aproximadamente 1µ x 3-5µ. Es frecuente la formación de cadenas. Tras la descarga de un animal infectado, o cuando los bacilos de un cadáver abierto se exponen al oxígeno libre, se forman esporas que son resistentes a las temperaturas extremas, a los desinfectantes químicos y a la desecación. Por esta razón, no se debe realizar la necropsia del cadáver de un animal muerto por ántrax.

Patogénesis: En los animales, el modo más común de infección es por ingestión. La infección también puede producirse a través de heridas, pequeños arañazos y abrasiones de la piel, y por inhalación. El ántrax no se transmite horizontalmente (de animal a animal o de humano a humano).

Las toxinas y la cápsula son los principales factores de virulencia del bacilo del ántrax. Las cepas virulentas albergan dos grandes plásmidos: el pX02 codifica la cápsula y el pX01 la exotoxina. La toxina del ántrax es compleja y consta de tres componentes proteicos: I, II y III. El componente I es el factor de edema (EF), el componente II es el factor de protección (PA) y el componente III es el factor letal (LF). Cada componente es una proteína termolábil. El EF y el LF entran en las células objetivo uniéndose de forma competitiva con el PA, que tiene una función de translocación de membrana. Estos tres componentes actúan de forma sinérgica para producir los efectos tóxicos observados en el ántrax. Los componentes I y II causan edema con baja mortalidad, pero, cuando se incluye el componente III, hay una letalidad máxima. Sólo las cepas toxigénicas encapsuladas son virulentas.

Los microorganismos en el tejido infectado expuesto al aire esporulan después de varias horas. Después de que las esporas entren en la piel o en la membrana mucosa, germinan en el lugar de entrada. Las células vegetativas se multiplican y se genera un edema, una pápula en 12-36 horas, una vesícula, luego una pústula y finalmente una úlcera necrótica. A partir de esta lesión se produce una diseminación a los ganglios linfáticos y finalmente al torrente sanguíneo, lo que provoca una septicemia. La muerte se atribuye a la insuficiencia respiratoria y a la anoxia causada por la toxina. Un gran número de bacilos se desprenden de los orificios durante la fase terminal.

Hallazgos clínicos: B. anthracis es un patógeno obligado, cuyo período de incubación es de 3 a 7 días (con un rango de 1 a 14 días).

En los herbívoros, el curso clínico va de peragudo a crónico. La forma peraguda se caracteriza por un inicio repentino y un curso rápidamente mortal. En el ganado bovino, ovino o caprino pueden producirse tambaleos, disnea, temblores, colapso y algunos movimientos convulsivos sin ninguna evidencia previa de enfermedad.

En la forma aguda, se produce un aumento brusco de la temperatura corporal y un período de excitación seguido de depresión, estupor, dificultad respiratoria o cardíaca, tambaleos, convulsiones y muerte. La temperatura corporal puede elevarse a 41,5°C (107°F), los animales pueden abortar y la rumia cesa. Pueden aparecer descargas sanguinolentas por los orificios naturales del cuerpo.

Las infecciones crónicas se caracterizan por una inflamación localizada, subcutánea y edematosa, más frecuente en la zona del cuello ventral, los hombros y el tórax.

En los caballos, la enfermedad es aguda. Los signos clínicos pueden incluir pirexia, escalofríos, cólicos intensos, anorexia, depresión, debilidad, diarrea sanguinolenta e hinchazón en la zona del cuello, el esternón, la parte inferior del abdomen y los genitales externos. La muerte suele producirse a los 2-3 días de su aparición.

En los cerdos, la enfermedad suele ser subaguda y puede dar lugar a una faringitis con amplia inflamación y hemorragias de la boca y la garganta; sin embargo, puede darse una forma aguda. También se produce una forma intestinal con gastroenteritis, con características clínicas no específicas de anorexia, vómitos, diarrea o estreñimiento. Es frecuente la infección crónica con localización en las amígdalas y los ganglios linfáticos de la región cervical.

En perros y gatos, la enfermedad es rara y puede parecerse a los signos clínicos observados en los cerdos.

Los humanos desarrollan lesiones cutáneas localizadas llamadas «carbunclo maligno» o «pústula» en más del 90% de los casos. Son el resultado del contacto de la piel rota con sangre o tejidos infectados. El lugar de la infección en esta forma suele ser la cara, el cuello, las manos o los brazos. Los seres humanos también pueden adquirir una mediastinitis hemorrágica altamente mortal («enfermedad de la lana») por inhalación de esporas al manipular lana o pelo contaminados. Tras la germinación de las esporas, se produce necrosis pulmonar, bacteriemia y meningitis. La ingestión de carne poco cocinada contaminada con B. anthracis puede provocar carbunco gastrointestinal. También se ha reportado la transmisión mecánica por insectos que se alimentan de sangre, pero es de menor importancia.

Las lesiones: El rigor mortis con frecuencia está ausente o es incompleto, y la sangre espesa y oscura que no coagula puede rezumar de los orificios del cuerpo. Si el cadáver se abre inadvertidamente, a menudo se observan lesiones septicémicas. Las hemorragias se producen con frecuencia a lo largo de la mucosa del tracto gastrointestinal y en las superficies serosas del tórax, el abdomen, el pericardio y el endocardio. El bazo suele estar agrandado, de color rojo-negro y blando. El hígado, los riñones y los ganglios linfáticos suelen estar congestionados y agrandados.

Diagnóstico: Examen directo: Frotis de tejidos o sangre recogidos asépticamente de un vaso superficial y teñidos por el método de Gram. La tinción con azul de metileno policromado (tinción de M’ Fadyean) es otro procedimiento de diagnóstico rápido útil (con esta tinción, los bastones aparecen azules rodeados de material capsular rosa). Sin embargo, hay que tener en cuenta que los organismos clostridiales se encuentran en la sangre poco después de la muerte. No son de punta cuadrada, carecen de cápsula y no crecen de forma aeróbica.

Aislamiento y cultivo: en placas de agar sangre e incubación a 37°C. Las colonias aparecen en 24 horas. Cuando las cepas virulentas se cultivan en medios que contienen suero o bicarbonato o ambos, producen cápsulas y las colonias aparecen en 24 horas. Tienen un aspecto plano y gris, normalmente no son hemolíticas y son de lisas a mucoides. Algunas se denominan colonias de tipo «cabeza de medusa» o «peluca de juez», ya que el borde de la colonia se asemeja a una masa enredada de pelo rizado. En ausencia de suero o bicarbonato, las bacterias no producen cápsulas y las colonias son ásperas.

Otros métodos de identificación: La búsqueda de una morfología similar a la del collar de perlas (el crecimiento en presencia de penicilina crea cadenas de bacterias que se asemejan a un fuerte de perlas) y el uso de bacteriófagos (se espera que un fago gamma añadido a una placa inoculada de forma difusa provoque la lisis sólo de B. anthracis.

Pruebas en animales: se utilizan para confirmar el diagnóstico (B. anthracis es mucho más patógeno para cobayas y ratones que B. cereus y otras especies de Bacillus, causando la muerte en 24 horas. En los frotis del bazo y de la sangre de los animales infectados se demuestran grandes bastones encapsulados).

Inmunidad: Los animales que se recuperan de la infección tienen inmunidad permanente al bacilo. Se cree que la inmunidad protectora es en gran medida antitóxica y se utilizan pruebas ELISA para PA, LF y EF para confirmar la infección por ántrax y controlar las respuestas de los anticuerpos.

Tratamiento: Los animales enfermos deben ser separados y tratados; todos los animales sanos deben ser inmunizados. El organismo es susceptible a muchos antibióticos.

Inmunización: La prevención de la enfermedad se consigue con la vacunación anual de todos los animales de pastoreo en la zona endémica y con la aplicación de medidas de control durante los brotes. La vacuna de Sterne está aprobada para caballos, bovinos, ovejas y cerdos. Se utiliza casi universalmente para la inmunización del ganado. La vacunación debe realizarse entre 2 y 4 semanas antes de la temporada en la que se esperan brotes. Los animales no deben ser vacunados dentro de los 2 meses anteriores al sacrificio previsto. Dado que se trata de una vacuna viva, no deben administrarse antibióticos en la semana siguiente a la vacunación.

Se ha utilizado una vacuna consistente en un antígeno protector procedente de un filtrado de cultivo de una cepa avirulenta, no encapsulada, para proteger al personal militar estadounidense y a otras personas con riesgo de infección. Se administran múltiples dosis y se requiere un refuerzo anual.

Además de la terapia y la inmunización, el control de la enfermedad para evitar su propagación incluye 1) la notificación a las oficinas reguladoras apropiadas, 2) la aplicación rígida de la cuarentena, 3) la eliminación rápida de los animales muertos, el estiércol, las camas y otros materiales contaminados mediante la cremación o el entierro profundo, 4) el aislamiento de los animales enfermos y la retirada de los animales sanos de la zona contaminada, 5) la desinfección de los establos y el equipo, y 6) la mejora del saneamiento

Resistencia bacteriana y a las esporas: B. anthracis puede sobrevivir durante al menos 2-3 décadas en cultivos secos. El microorganismo permanece viable en el suelo durante muchos años. Las temperaturas de congelación tienen poco o ningún efecto sobre el bacilo. Sin embargo, las esporas se destruyen al hervir durante 30 minutos y al exponerlas al calor seco a 60°C (140°F) durante 3 horas. Cuando se utilizan, la mayoría de los desinfectantes químicos deben emplearse en altas concentraciones durante un largo período de tiempo. Se recomienda la cremación o el enterramiento profundo (al menos 6 pies o 1,8 m) en cal (óxido de calcio) para la eliminación de los cadáveres de los animales muertos por la enfermedad.

Significado para la salud pública: El ántrax se observa con mayor frecuencia en granjeros, pastores, carniceros, veterinarios y en trabajadores de lanas, curtidurías y mataderos. Las infecciones humanas suelen producirse por la entrada de esporas en la piel lesionada, lo que da lugar a un carbunco cutáneo en más del 90% de los casos. El carbunco pulmonar resultante de la inhalación de esporas es casi siempre mortal. Si no se diagnostica correctamente el carbunco humano y no se trata adecuadamente puede provocar la muerte.

por Inna Magner, estudiante de la ECFVG

editado por la Dra. Ingeborg Langohr, estudiante de posgrado de la ADDL

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