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Clostridium perfringens – Interés en patología humana y animal: Cultivo, Detección e Identificación molecular (PCR y secuenciación), y Detección molecular de los genes productores de enterotoxina y fosfolipasa (PCR).

Información 25-03-2018.

 

El género Clostridium está formado por un grupo heterogéneo de bacilos grampositivos anaerobios esporulados. En la actualidad, se han descrito más de 200 especies, aunque sólo alrededor de 20 han sido asociadas con infección humana, siendo Clostridium perfringens la especie más frecuente. Clostridium perfringens es uno de los patógenos bacterianos más ampliamente distribuidos en el ambiente gracias a su capacidad de formar esporas. Puede ser aislado de muestras de agua y suelo, y se encuentra comúnmente formando parte de la microflora del intestino de humanos y animales. Sin embargo, Clostridium perfringens puede actuar como un patógeno oportunista y causar infecciones de origen exógeno y endógeno. C. perfringens se asocia con diferentes enfermedades humanas, como la intoxicación alimentaria, la enteritis necrotizante, la gangrena gaseosa, la celulitis clostridial y diversas infecciones inespecíficas. En los animales, C. perfringens provoca diversas enfermedades gastrointestinales que causan importantes pérdidas económicas para la industria ganadera de todo el mundo.

 

C. perfringens es un bacilo capsulado, inmóvil y con capacidad de formar esporas. Este microorganismo puede elaborar potentes exotoxinas responsables de ocasionar graves cuadros tóxicos. La especie, se ha dividido en cinco tipos, dependiendo de la producción de las cuatro toxinas principales: Clostridium perfringens tipo A (toxina alfa), tipo B (toxina alfa, beta y epsilon), tipo C (toxina alfa y beta), tipo D (toxina alfa y epsilon), y tipo E (toxina alfa e iota). Sin embargo, junto con las principales toxinas, este microorganismo puede producir hasta 16 toxinas en varias combinaciones, incluidas toxinas como la perfringolisina O (PFO), la enterotoxina (CPE), y la toxina beta2 (CPB2). Estas toxinas son los principales factores de virulencia de las diferentes cepas de C. perfringens. Así, la toxina alfa (fosfolipasa C, lecitinasa) juega un papel primordial en la patogenia de la gangrena gaseosa, mientras la toxina beta de C. perfringens tipo C (necrosante y termolábil) está implicada en la enteritis necrótica. Por otro lado, la toxina épsilon (que promueve la generación de edema) es considerado el principal factor de virulencia de los tipos B y D, y la toxina iota (dermonecrótica, citotóxica y enterotóxica) media la infección de las cepas de tipo E. Entre las toxinas menores, la enterotoxina CPE, es la principal responsable de las intoxicaciones alimentarias causadas por C. perfringens tipo A.

 

En humanos, por lo general la enfermedad es provocada por las cepas de C. perfringens tipo A, típicamente asociadas con intoxicación de alimentos sin complicaciones y gangrena gaseosa, y las cepas tipo C, asociadas con enteritis necrotizante. Además, los cinco toxotipos pueden ser aislados a partir de infecciones en piel y tejidos blandos. Las cepas de C. perfringens tipo A pueden producir una toxiinfección alimentaria cuando se ingiere un gran número de microorganismos (por encima de 108), debido la liberación de endotoxinas en el intestino. En personas sanas produce una enfermedad leve y de corta duración, causando principalmente diarrea y dolores abdominales. La toxiinfección por C. perfringens es reconocida como una de las enfermedades de transmisión alimentaria más comunes en los países industrializados. Además, las cepas de tipo A que producen CPE están también asociadas con las enfermedades intestinales humanas no alimentarias, incluida la diarrea asociada a antibióticos y la diarrea esporádica. Las cepas de C. perfringens tipo C pueden también causar toxoinfección en humanos, pero se asocian principalmente con la enteritis necrotizante. La enteritis necrótica causada por C. perfringens es poco frecuente. Esta enfermedad se inicia como resultado de la ingesta de un gran número de bacterias C. perfringens de tipo C productora de β-toxina presente en alimentos contaminados. La enteritis necrótica se caracteriza por la infección y la necrosis parcheada de los intestinos así como también por la septicemia. La enfermedad es asociada con una alto índice de mortalidad, especialmente cuando el paciente no es tratado a tiempo con antibioterapia o se escinde la porción narcotizada por cirugía.

 

C. perfringens se asocia también a diversas infecciones de piel y tejidos blandos. En estos casos, el desarrollo de la infección está asociado con determinados factores del huésped, como cirugía o traumatismo, presencia de enfermedades graves, insuficiencia vascular y tratamiento con inmunosupresores o múltiples antibióticos. Las más características y graves son la gangrena gaseosa y la celulitis costridial. Sin embargo, el aislamiento más usual de estas bacterias en el laboratorio de microbiología se produce a partir de infecciones inespecíficas de piel y tejidos blandos, bacteriemia u otras infecciones supuradas (infecciones urinarias, peritonitis, colecistitis, o infecciones de heridas quirúrgicas). La gangrena gaseosa, asociada al tipo A de C. perfringens, resulta del crecimiento de C. perfringens junto con la producción de toxina alfa en una herida, provocando la necrosis de los tejidos, y la posterior propagación de la bacteria y toxemia sistémica. Si no se realiza un tratamiento rápido y radical, la gangrena gaseosa puede ser mortal en un plazo breve. En segundo lugar, la celulitis clostridial es una infección que afecta característicamente a los tejidos subcutáneos o retroperitoneales, tras un traumatismo. Generalmente, la bacteria no se propaga a los tejidos sanos y su pronóstico es bueno.

 

En los animales, C. perfringens causa numerosas infecciones gastrointestinales en la mayoría de las especies de mamíferos y aves de corral. Estas infecciones se denominan genéricamente enterotoxemias porque las toxinas producidas en el intestino se pueden absorber en la circulación general. Los cinco toxotipos de C. perfringens pueden formar parte de la flora normal de los animales, y es generalmente aceptado que cuando el ambiente intestinal se altera, debido a cambios de alimentación u otros factores, C. perfringens prolifera y produce grandes cantidades de toxinas que se absorben a la circulación general, y son responsables de las diferentes formas de enterotoxemias. Sin embargo, algunas toxinas producidas por C.perfringens en el intestino actúan solo localmente. Entre las diversas enfermedades gastrointestinales, el biotipo A de C. perfringens ha sido asociado con abomasitis y enteritis en rumiantes, enteritis necrótica en pollos, y diarrea canina y felina. Mientras el tipo B de C. perfringens, aunque también se asocia con enteritis hemorrágica en cabras, terneros y potros, se conoce principalmente como el agente etiológico de la disentería del cordero. Las infecciones por C. perfringens tipo C se manifiestan como enteritis necrótica que puede estar acompañada de enterotoxemia en casi todas las especies de ganado, principalmente en animales neonatales. Las enfermedades animales causadas por los tipos B y C de C. perfingens, productores de la toxina beta, a menudo van acompañadas de muerte súbita o signos neurológicos agudos, debido al paso de la misma a la circulación. Por otro lado, el tipo D de C. perfringens es de suma importancia en el caso de las ovejas y las cabras, responsables de la enterotoxemia ovina y la enterocolitis caprina, respectivamente, enfermedades mediadas en gran medida por la toxina épsilon, y caracterizadas por muerte súbita o importantes signos neurológicos y respiratorios. Ocasionalmente, las cepas del tipo D también han sido aisladas de infecciones en ganado vacuno y otras especies animales. Por último, el toxotipo E produce enterotoxemia en conejos, y es una causa ocasional de enteritis hemorrágica y muerte súbita en terneros. La enfermedad tipo E se ha descrito también esporádicamente en ovejas y cabras.

Además de las enfermedades gastrointestinales, C. perfringens también puede causar enfermedades de la piel, tejidos subcutáneos y musculares de diferentes especies animales. El tipo A de C. perfringens se ha asociado con la aparición de gangrena gaseosa o edema maligno en ovejas, vacas, cabras y caballos.

Pruebas realizadas en IVAMI:

 

Muestra recomendada:

 

Nota: Se seguirán las precauciones debidas para la toma de muestras que puedan contener bacterias anaerobias.

Conservación y envío de la muestra:

 

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Coste de la prueba:  

 

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