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Shigella sonnei: características, morfología, ciclo de vida, enfermedades


Shigella sonnei es una bacteria de la familia Enterobacteriaceae que se caracteriza por tener forma de bacilo corto, por carecer de flagelo, de fimbrias y de cápsula. Entre otras características de la especie se incluyen que es lactosa y lisina negativa y catalasa positiva, además de ello, no esporula ni libera gas al metabolizar carbohidratos.

Esta bacteria pertenece al serogrupo D del género Shigella y cuenta con un solo serotipo identificado hasta la fecha. Es la especie del género más común en países desarrollados y es aislada cada vez más frecuentemente en pacientes de países en vías de desarrollo. Esta especie, junto con S. flexneri, es responsable del 90% de los casos de shigelosis.

Además de causar shigelosis, Shigella sonnei puede ocasionar bacteriemia, infección del tracto urinario, vulvovaginitis, prolapso rectal, artritis reactiva, y otras varias complicaciones.

Aunque la contaminación directa vía fecal bucal y la infección por ingesta de agua o alimentos contaminados sigue siendo la forma más común de infección, el contagio por contacto sexual es cada vez más frecuente.

Índice del artículo

Características

Shigellaflexneri tiene forma de bacilo corto, con una longitud cerca de dos veces mayor que su grosor.

Su pared celular está formada por peptidoglicanos arreglados en una capa simple (Gram negativa), no rodeada por una cápsula extracelular y es una especie inmóvil por carecer de flagelo, tampoco posee fimbrias. Puede crecer y realizar sus actividades metabólicas tanto en presencia como en ausencia de oxígeno.

Se reproduce asexualmente por fisión y no produce esporas. Es lactosa y lisina negativa, catalasa positiva y ácido tolerante. Su metabolismo no libera gas al fermentar carbohidratos.

Su hábitat es el colon del ser humano, siendo este el único reservorio de la especie.

Taxonomía

Shigella sonnei fue descrita por primera vez para la ciencia como Bacterium sonnei por Levine en 1920, y reubicada en el género Shigella por Weldin en 1927. Esta especie está ubicada taxonómicamente en el phylum Proteobacteria, clase Gammaproteobacteria, orden Enterobacteriales, familia Enterobacteriaceae.

Esta es una especie clonal y los investigadores estiman que hizo su aparición por primera vez en Europa aproximadamente unos 1500 años a. C. Es una especie muy conservativa y solo se le conoce un serotipo.

Morfología

Shigella sonnei es una bacteria en forma de bastón, con una longitud máxima de 1,7 μm y un diámetro cercano a la mitad de esta longitud. Su pared celular es simple, compuesta de peptidoglicános, sin ácidos teicoicos y lipoteicoicos, sin cápsula extracelular, flagelos ni fimbrias.

Internamente se observa un cromosoma circular de doble cadena y un plásmido de virulencia de aproximadamente 220 Kb.

Cultivo

Para el cultivo de Shigella se recomienda un precultivo en caldo Gram negativo o caldo selenita cistina por un periodo de 16 horas y a una temperatura de 35 °C para inhibir el desarrollo de bacterias Gram positivas y favorecer el de bacterias Gram negativas.

Posteriormente pueden emplearse diversos medios de cultivo, los cuales poseen diferente capacidad selectiva. Según algunos investigadores, los medios de cultivos que se emplean con mayor frecuencia para el aislamiento de enterobacterias enteropatógenas, incluidas las Shigella, ordenados en forma creciente según su selectividad son los siguientes:

Agar eosina azul de metileno (EMB)

Es un medio selectivo y diferencial en el cual el azul de metileno inhibe el crecimiento de las bacterias Gram positivas, así como de algunas Gram negativas. Por otro lado, la eosina indica la presencia o ausencia de fermentación al mostrar cambios en la coloración con el pH.

Agar MacConkey

Este medio de cultivo también es selectivo y diferencial. Contiene sales biliares y cristal violeta, encargados de inhibir el crecimiento de las bacterias Gram positivas. Las bacterias fermentadoras y no fermentadoras pueden ser diferenciadas y detectadas por su parte, utilizando lactosa como sustrato y rojo neutro como indicador de pH.

Agar xilosa-lisina-desoxicolato (XLD)

Este es un medio selectivo que se emplea comúnmente para aislar especies de Salmonella y de Shigella, tanto de muestras clínicas como de alimentos. Los sustratos empleados son la xilosa y la lisina, mientras que el indicador es el rojo de fenol.

Este medio de cultivo permite diferenciar a las colonias de Salmonella de las de Shigella por los cambios de coloración que pueden presentarse a través del tiempo. Por un lado, las colonias de Shigella permanecerán siempre rojas, mientras que las de Salmonella cambiarán primero a amarillo y luego retornarán a color rojo.

Agar entérico de Hektoen

Este medio de cultivo selectivo es empleado principalmente para aislar colonias de Salmonella y de Shigella de muestras de heces. Los sustratos que emplea son diferentes glúcidos como lactosa, sacarosa y salicina y también contiene peptona. Este medio permite el crecimiento de otras especies bacterianas, pero no discrimina entre ellas.

Agar Salmonella-Shigella (SS)

Este es un medio moderadamente selectivo y diferencial, que puede inhibir algunas cepas de Shigella dysenteriae serotipo 1, por lo cual es recomendable usarlo simultáneamente con otro medio de cultivo.

Este agar contiene verde brillante y bilis de buey los cuales inhiben el crecimiento de algunas especies de bacterias.

Un factor importante a tomar en cuenta es que cuando se trabaja con medios como MacConkey, Hektoen o SS, que emplean lactosa como sustrato, es que Shigella sonnei puede segregar en forma espontánea el plásmido de virulencia. Debido a ello, puede dar resultados levemente  lactosa positivos, así como presentar dos tipos morfológicos luego de 24 a 48 horas.

Ciclo de Vida

El único reservorio de Shigella sonnei es el ser humano. El ciclo de vida de la bacteria se inicia cuando esta llega a invadir el epitelio del colon. Una vez que logra colonizarlo, la bacteria comienza a replicarse y origina la enfermedad conocida como shigelosis. La bacteria puede replicarse en muchas oportunidades.

La shigelosis es una enfermedad autolimitada que dura varios días. En ese periodo, las bacterias pueden dividirse numerosas veces y eventualmente pueden ser evacuadas por el hospedero.

Una vez evacuadas, las bacterias pueden durar hasta cerca de tres meses en el medio ambiente, y si algunas de ellas son ingeridas accidentalmente por otro hospedero, lo infectarán para iniciar nuevamente el ciclo

Enfermedades

Las bacterias del género Shigella son todas responsables de una infección aguda del epitelio del colon conocida como shigelosis o disentería bacilar, cuyos síntomas incluyen el sangrado rectal, diarreas, fiebres, entre otros. Está asociada con altos niveles de morbilidad y de mortalidad.

Shigella sonnei es la principal responsable de la shigelosis en los países desarrollados, sin embargo, en las dos últimas décadas se ha ido haciendo más frecuente en los países en vías de desarrollo. Las formas de contagio son vía fecal oral, por ingesta de agua o alimentos contaminados, así como por contacto sexual entre una persona infectada y una sana.

La shigelosis por Shigella sonnei puede presentar algunas complicaciones como prolapso rectal, artritis reactiva, megacolon tóxico y síndrome urémico hemolítico. Además de ello, pueden presentarse infecciones fuera del tracto gastrointestinal, tales como bacteriemia, infección del tracto urinario y vulvovaginitis.

Referencias

  1. M. Uyttendaele, C.F. Bagamboula, E. De Smet, S. Van Wilder & J. Debevere (2001). Evaluation of culture media for enrichment and isolation of Shigella sonnei and S. flexneri. International Journal of Food Microbiology.
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  5. V. Hinic, H. Seth-Smith, M. Stöckle, D. Goldenberger & A. Egli Adrian (2018). First report of sexually transmitted multi-drug resistant Shigella sonnei infections in Switzerland, investigated by whole genome sequencing. Swiss Medical Weekly.
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