Klebsiella pneumoniae: qué es, características, morfología, enfermedades
¿Qué es la Klebsiella pneumoniae?
Klebsiella pneumoniae es una bacteria anaeróbica facultativa, Gram negativa, que no produce esporas y que tiene forma de bacilo. Pertenece al grupo de los coliformes, bacterias comunes de flora gastrointestinal de los seres humanos y de otros vertebrados.
Tienen importancia médica debido a que son oportunistas (es decir, se aprovechan del debilitamiento del sistema inmunológico), y pueden producir enfermedades.
Klebsiella pneumoniae es un agente bacteriano importante, capaz de causar enfermedades infecciosas en poblaciones humanas.
También es uno de los principales agentes causantes de infecciones intrahospitalarias de origen bacteriano, especialmente en pacientes con el sistema inmune debilitado. Es responsable de infecciones respiratorias, urinarias, neumonías, entre otras.
Características de la Klebsiella pneumoniae
– Las bacterias del género Klebsiella pertenecen a la familia Enterobacteriaceae, y se caracterizan, entre otros aspectos, porque son bacilos Gram negativos que no poseen movimiento.
– La capa celular más externa está formada por una cápsula de polisacáridos. Además de K. pneumoniae, el género está formado por otras especies como K. terrigena, K. oxytoca y K. planticola.
– Klebsiella pneumoniae fermenta la lactosa con formación de gas en 48 horas. Esta especie puede desarrollarse en presencia o ausencia de oxígeno libre, por lo que se considera una especie anaeróbica facultativa.
– Puede sobrevivir en pH alcalino, pero no en pH ácido, ocurriendo el desarrollo óptimo en un medio con pH neutro.
– Su temperatura de desarrollo está entre 15 y 40° C, sin embargo, en los laboratorios las cepas son cultivadas a 37° C. Posee enzimas betalactamasas. La cápsula que la rodea aumenta su virulencia al actuar como una barrera física para evadir la respuesta inmune del hospedero. Esta cápsula también protege la célula de la desecación.
– Klebsiella pneumoniae es un microorganismo propio de la microbiota de los humanos y otros vertebrados. Se puede encontrar en la boca, la piel y el tracto intestinal, donde inicialmente no causa problemas infecciosos.
Morfología
Klebsiella pneumoniae tiene forma de bastón. Es corta, mide entre 1-2 por 0,5-0,8 micrometros. Las células pueden encontrarse dispuestas individualmente, en pares, en cadenas y algunas veces en grupo. No presenta flagelo (por lo que no es móvil) y posee una cápsula prominente.
La bacteria K. pneumoniae desarrolla una gran colonia de consistencia mucoide cuando es cultivada en un medio de aislamiento primario, en agar Mac Conkey y en agar Sangre. La cápsula de polisacáridos es la responsable de la apariencia mucoide de la colonia de K. pneumoniae.
Enfermedades que puede ocasionar
Klebsiella pneumoniae es un patógeno oportunista que comúnmente causa infecciones nosocomiales. En años recientes, cepas hipervirulentas (principalmente K1 y K2) afectan cada vez más a personas previamente sanas, es decir, que no eran pacientes hospitalizados.
El incremento de la virulencia se debe al aumento de la producción de cápsulas de polisacáridos. La bacteriemia por K. pneumoniae causa morbilidad y mortalidad significativas en poblaciones generales.
La cavidad abdominal, el tracto urinario y los pulmones, en ese orden, son los sitios más atacados por Klebsiella pneumoniae en personas que han adquirido la enfermedad fuera de hospitales.
Esta especie es la segunda causa más común de infección por bacterias Gram negativas, después de Escherichia coli. Ciertas enfermedades subyacentes pueden afectar las defensas de un individuo y aumentar el riesgo de infección por K. pneumoniae.
Entre estas enfermedades están la cirrosis, trastornos del tracto biliar, diabetes mellitus y alcoholismo.
En el caso de infecciones adquiridas en hospitales, la colonización del tracto gastrointestinal por K. pneumoniae generalmente ocurre antes del desarrollo de las infecciones.
La colonización por K. pneumonia puede ocurrir además en el tracto urinario, el tracto respiratorio y la sangre. Las infecciones metastásicas, como el absceso cerebral piógeno, la meningitis y la endoftalmitis, son las características más importantes de las infecciones por K. pneumoniae.
Formas de contagio
Para contraer una infección por K. pneumoniae, la persona debe estar expuesta a la bacteria. Es decir, K. pneumoniae debe ingresar al tracto respiratorio o a la sangre.
La transmisión directa desde el ambiente es poco probable. Las biopelículas de K. pneumoniae que se forman en dispositivos médicos (por ejemplo, catéteres y tubos endotraqueales) proporcionan uno de las principales medios de infección en pacientes cateterizados.
Factor de virulencia
Klebsiella pneumoniae desarrolla una cápsula de polisacáridos, la cual es un factor determinante en la patogenicidad de la bacteria. La cápsula protege al microorganismo de la fagocitosis por parte de los polimorfonucleares.
La resistencia a los péptidos antimicrobianos y la inhibición de la maduración de las células dendríticas, también juegan un papel importante en la supresión de la respuesta inflamatoria temprana. Algunos tipos capsulares son más virulentos que otros, como por ejemplo, los tipos K1, K2, K4 y K5.
La primera etapa en la infección es la adherencia del agente responsable a las células del hospedero. En las enterobacterias la adherencia es desempeñada por las fimbrias o pilis. Estas fimbrias son otro factor de virulencia relevante.
Existen dos tipos principales de fimbrias, el tipo 1 y el tipo 3. Las del tipo 1 se adhieren a las células del túbulo principal del tracto urinario. Las fimbrias del tipo 3 permiten la adherencia a las células endoteliales y a las células epiteliales de los tractos respiratorio y urinario.
Otros factores de virulencia adicionales de K. pneumoniae incluyen los lipopolisacáridos, las proteínas de la membrana externa, así como factores determinantes para la adquisición de hierro y para la utilización de fuentes de nitrógeno.
Las infecciones nosocomiales causadas por K. pneumoniae tienden a ser crónicas debido principalmente a su capacidad de formar biopelículas. Estas biopelículas protegen al patógeno de la respuesta del sistema inmunológico del hospedero, así como de los antibióticos.
Otro factor que ayuda a que K. pneumoniae se vuelva crónica es su resistencia a múltiples fármacos. La resistencia comúnmente es causada por la presencia de β-lactamasas de espectro extendido o carbapenemasas, lo que dificulta la elección de los antibióticos apropiados para el tratamiento.
Tratamiento
Klebsiella pneumoniae puede ser tratada con antibióticos si las infecciones no son resistentes a los medicamentos. Sin embargo, un tratamiento inicial inadecuado está asociado con una mayor mortalidad causada por la bacteria.
La terapia empírica con antibióticos puede mejorar la supervivencia de los pacientes con infecciones debidas a K. pneumoniae.
Las terapias combinadas, efectivas en el tratamiento de otras bacterias resistentes, son empleadas con cautela para tratar a K. pneumoniae debido al potencial de eventos adversos que pueden presentarse.
Las terapias combinadas que incluyen el uso de aminoglucósidos aumentan el riesgo de nefrotoxicidad en el paciente. Otro posible evento adverso severo es la colitis asociada a Clostridium difficile.
En años recientes, varios agentes antimicrobianos nuevos con actividad contra cepas de K. pneumoniae resistentes a carbapenémicos, han avanzado a ensayos clínicos de Fase III.
La ceftolozona, una nueva cefalosporina, en combinación con tazobactam, ha resultado efectiva en ensayos in vitro.
Adicionalmente, el desarrollo de nuevos inhibidores de β-lactamasa, como avibactam, y otros nuevos inhibidores de β-lactamasa y aminoglucósidos de nueva generación (neoglucósidos), podrían ayudar en el desarrollo de tratamientos efectivos contra K. pneumoniae en un futuro no muy lejano.
Referencias
- M. Prescott, J.P. Harley y G.A. Klein (2009). Microbiología, 7ma edición, Madrid, México, Mc GrawHill-Interamericana. 1220 pp.
- Klebsiella Panamerican Health Organization. Recuperado de www.bvsde.paho.org.
- Klebsiella pneumoniae Microbe Wiki. Recuperado de microbewiki.kenyon.edu.
- Batra. (2018). Morphology and culture characteristics of Klebsiella pneumoniae (K. pneumoniae). Paramedics World. Recuperado de paramedicsworld.com.
- N. Padilla (2012). Klebsiella pneumoniae: aislamiento, identificación y resistencia a los antimicrobianos hospital “Jaime Mendoza”. C.N.S. Sucre. 2012. Archivos Bolivianos de Medicina.