Bacteroides fragilis: qué es, características, morfología, patogenia
¿Qué es el Bacteroides fragilis?
Bacteroides fragilis es una bacteria con forma de bacilo, anaerobia obligada, no esporulada, gramnegativa. El grupo de Bacteroides incluye B. fragilis, B. distasonis, B. ovatus, B. vulgatus, B. thetaiotaomicron, B. caccae, B. eggerthii, B. merdae, B. stercoris y B. uniformis.
Todos estos bacilos poseen similitud en los factores de virulencia y en la resistencia a los antibióticos. Además, representan el 1% de la microbiota del colon humano, donde viven normalmente en una relación inocua entre huésped y hospedador.
Sin embargo, las cepas del grupo Bacteroides fragilis son los patógenos más comúnmente encontrados en las infecciones clínicamente relevantes producidas por bacterias anaerobias o infecciones mixtas.
Esto quiere decir que lo importante no es la cantidad en la que se encuentran estas bacterias en el colon, sino sus factores de virulencia, que son los que las hacen prosperar como agentes infecciosos.
Por otra parte, estos microorganismos son relativamente tolerantes al oxígeno, siendo considerable su participación en infecciones polimicrobianas. Es decir, ayudan a otros anaerobios a mantenerse viables, colaborando a reducir el potencial de oxidorreducción.
La mayoría de las infecciones son de tipo oportunista y endógena. Es decir, se presentan por la irrupción de la mucosa intestinal por tumores, cirugías, diverticulosis u otras causas, y al salir de su nicho producen septicemias y abscesos abdominales.
Características del Bacteroides fragilis
– Es una de las especies de este género resistente a la bilis, y además presenta alta resistencia a los agentes antimicrobianos.
– Esta resistencia se presenta principalmente frente a antibióticos betalactámicos (penicilina y cefalosporinas) por la producción de betalactamasas, entre las que predominan las cefalosporinasas.
Sin embargo, ciertos antibióticos betalactámicos son resistentes al ataque de estas enzimas y por ello algunas veces son útiles frente a B. fragilis. Estos antibióticos son ticarcilina, piperacilina, cefoxitina e imipenem.
Pero el problema de la resistencia no es estático, por lo que cada vez las bacterias adquieren más mecanismos para evadir la acción de estas drogas. Por tanto, se han registrado porcentajes de resistencia a las drogas antes mencionadas y también para tetraciclinas y clindamicina.
Hasta el momento metronidazol y cloranfenicol son efectivos contra casi todas las cepas de B. fragilis.
– Son bacilos.
– Son gramnegativos.
– No forman endósporas, y dependiendo de la especie, pueden ser móviles o inmóviles. No tienen flagelos.
Características bioquímicas
El grupo de B. fragilis se puede identificar debido a ciertas pruebas bioquímicas:
– Es resistente a la penicilina discos de 2 U y a la kanamicina disco de 1 µg. Es sensible a la rifampicina disco de 15 µg.
– Crece en medios con 20% de bilis, fermenta la sacarosa, no produce pigmento, hidroliza la esculina, la reducción de nitratos es negativa y es indol negativo.
– Los ácidos que produce B. fragilis a partir de caldo peptona levadura glucosa son ácido acético, ácido propiónico, ácido succínico y ácido fenilacético.
– Es catalasa positiva, lo cual es una característica poco usual en bacterias anaerobias. Este es un mecanismo que en infecciones polimicrobianas favorece la proliferación de otras bacterias anaerobias, pues este microorganismo colabora en la eliminación de sustancias tóxicas provenientes del oxígeno.
Taxonomía
- Reino: Bacteria
- Phylum: Bacterioidetes
- Clase: Bacteroidia
- Orden: Bacteroidales
- Familia: Bacteroidaceae
- Género: Bacteroides
- Especie: fragilis
Morfología
– Microscópicamente, son bacilos gramnegativos relativamente cortos, pálidos, con extremos redondeados, que le dan una apariencia coco bacilar.
– Los bacilos miden de 0,5 a 0,8 µm de diámetro por 1,5 a 9 µm de longitud.
– Poseen cierto polimorfismo (tanto en tamaño, como en forma) cuando provienen de cultivos líquidos y además presentan irregularidad en la tinción y algunas vacuolas.
– Las colonias son blancas a grises, semiopacas, lisas y no hemolíticas. Presentan espiras o estructuras anulares dentro de la colonia. Miden de 1-3 mm de diámetro.
Factores de virulencia
Bacteroides fragilis es un microorganismo bastante virulento.
Produce enzimas neuraminidasa, hialuronidasa, gelatinasa, fibrinolisina, superóxido dismutasa, catalasa, ADNasa y heparinasa. La mayoría de estas enzimas colaboran para la invasión de los tejidos.
El superóxido dismutasa y la catalasa le sirven para eliminar radicales libres tóxicos como el ion superóxido O2– y el peróxido de hidrógeno H2O2 respectivamente.
Esto representa un factor de virulencia, ya que le da mayor ventaja de supervivencia y proliferación en los tejidos en comparación a otros anaerobios obligados que no poseen estas enzimas.
Asimismo, posee una cápsula polisacárida que puede demostrarse fácilmente con coloraciones con rojo de rutenio, tinta china o con microscopía electrónica. La cápsula es un elemento primordial para evadir la fagocitosis de las células del sistema inmune.
También posee una endotoxina en su pared celular, como toda bacteria gramnegativa. Sin embargo, esta no contiene lípido A, 2-cetodeoxyoctanato, heptosa, ni ácido beta hidroximirístico.
Por tanto, presenta una actividad biológica débil comparada con las endotoxinas de otras bacterias gramnegativas. También produce una enterotoxinala (toxina de B).
Por último, la resistencia a los antibióticos es una característica que incrementa la virulencia, debido a que dificulta el tratamiento.
Todos los factores de virulencia mencionados anteriormente juegan un papel fundamental en la patogenia.
Patologías
Causa diarrea inflamatoria, aunque la colonización asintomática es común.
Los estudios en humanos sugieren una asociación entre la infección por Bacteroides fragilis enterotoxigénica con la enfermedad inflamatoria intestinal y el cáncer de colon.
Está frecuentemente presente en infecciones polimicrobianas.
Diagnóstico
La mejor muestra siempre será pus o líquido tomado directamente de la lesión. La toma de muestra y el transporte debe realizarse en una atmósfera libre de oxígeno y trasladarse lo más pronto posible para el laboratorio.
Se pueden usar tubos especiales para transporte de anaerobios o se puede transportar en la jeringa sin que quede aire dentro y protegiéndola del ambiente.
Cultivo
Crecen en agar sangre en condiciones de anaerobiosis a 37 °C.
Cabe destacar que la mayoría de las infecciones por anaerobios son polimicrobianas y por eso puede haber conjuntamente microorganismos aerobios presentes, como las enterobacterias.
Por tal motivo, es necesario utilizar antibióticos en los medios de cultivo para el aislamiento de los anaerobios.
El antibiótico más empleado para este fin es el aminoglucósido, debido a que todos los anaerobios son resistentes a él.
Gram
Las tinciones de Gram del material clínico directo que muestre bacterias grampositivas y gramnegativas o ambas es muy sugerente a infección por anaerobios. Por tanto, la tinción de Gram suele ser de utilidad en el manejo de estas infecciones.
Bacteroides fragilis se observa como un bacilo gramnegativo.
Tratamiento
El abordaje casi siempre se realiza empíricamente, debido a lo difíciles y lentos que resultan los cultivos, aunado a que en los anaerobios la técnica del antibiograma está menos estandarizada para estos microorganismos.
Por ello se seleccionan antibióticos con susceptibilidad esperada de los anaerobios que comúnmente producen infección de acuerdo al sitio de infección.
En el caso de infecciones abdominales se requieren antibióticos resistentes a las betalactamasas.
Para B. fragilis, normalmente se usa metronidazol, imipenem, aztreonam o ceftriaxona.
Referencias
- Ryan, KJ, Ray, C. Sherris (2010). Microbiología Médica, McGraw-Hill.
- Koneman, E, Allen, S, Janda, W, Schreckenberger, P, Winn, W. (2004). Diagnóstico Microbiológico.
- Forbes, B, Sahm, D, Weissfeld, A (2009). Diagnóstico Microbiológico de Bailey & Scott.
- Bacteroides fragilis. Tomado de en.wikipedia.org.