Yersinia enterocolítica - Aislamiento de muestras clínicas humanas o de alimentos por cultivo e identificación,  confirmación molecular de la patogenicidad de aislado por PCR, e identificación del serotipo O por PCR

Información (27-10-14)

Yersinia enterocolitica es una bacteria gramnegativa de la familia de las Enterobacteriaceae, género Yersinia que incluye 17 especies, aunque sólo existen tres patógenas, Yersinia pestis (productora de la peste); Y. pseudotuberculosis (productora de cuadro de adenitis mesentérica) y Yersinia enterocolitica. Entre sus características microbiológicas debemos citar, por sus implicaciones: ser psicrófila, es decir que puede desarrollarse a 4ºC y sobrevivir largos periodos a esta temperatura; tolera un rango de pH muy amplio entre pH 4 y pH 10 (resiste muy bien la alcalinidad); es móvil a temperaturas entre 4ºC y 30ºC, mientras que inmóvil a 37ºC. Existen 6 biotipos (1 A, 1B, 2, 3, 4 y 5) y más de 70 serotipos O, establecidos según las variaciones antigénicas en el lipopolisacárido de la pared celular. De estos serotipos O, sólo algunos de ellos están relacionados con patogenicidad (O3 y O9 en Europa; O8 en EE.UU. y O5 y O27 en Canadá y Japón). Los biotipos patógenos (1B, 2, 3, 4 y 5; las cepas del biotipo 1 A se considera, en general, no patógeno, aunque puede tener algunos de los factotres de patogenicidad como ail, myfA e ystA –ver después-), lo son por poseer un plásmido de 70 Kb, muy conservado, que contiene genes que codifican factores de patogenicidad. El plásmido de 70 Kb, plásmido de virulencia, está presente en las tres especies de Yersinia, aunque recibe nombres distintos en cada una de ellas: pCD1 en Yersinia pestis (Calcium Dependence); pIB1 en Yersinia pseudotuberculosis; pYVe en Yersinia enterocolitica (Yersinia Virulence). Este plásmido se encuentra únicamente en las cepas que contiene genes de virulencia (plásmido pYV: plásmido Yersinia Virulence o pLCR: Low Calcium Response Plasmid, por requerir calcio para desarrollarse a 37ºC). Este plásmido codifica la proteína YadA (Yersinia Adhesin A), un sistema de secreción tipo III constituido por varias proteínas Ysc-Yop (TTSS: Type Three Secretion System). Este sistema de secreción tipo III, ayuda a resistir la fagocitosis alterando las células humanas de defensa. Existen 6 proteínas Yop (yopH, yopT, yopE, yopA, yopJ y yopM), que son introducidas por el sistema de secreción tipo III al interior de la célula, y son las responsables de que se altere la fosforilación las proteínas Cas y FAK, (Yop H), de que se modifique la actividad de GTPasas intracelulares (Yop T, E, A), de que se afecte la activación del factor NF-β (YopJ), y la función nuclear (YopM). Además, las cepas patógenas poseen genes cromosómicos que también codifican factores de patogenicidad. Estos genes cromosómicos son: gen ail (attachment invasión locus; locus de fijación para la invasión), que codifica una proteína de membrana externa necesaria para la adhesión a las células de la mucosa; gen myfA (mucoid Yersinia fibrillae A), que codifica fimbrias para la adhesión; gen inv (invasina) codificante de una proteína de membrana externa requerida por la bacteria para su traslocación (paso) a través de las células M del epitelio del íleon; genes ystA, ystB o ystC (Yersinia heat-Stable Enterotoxin A, B o C; enterotoxina termoestable de Yersinia tipos A, B, o C), que codifican los tres tipos enterotoxina que a través del incremento de la concentración de GMPc (guanin-monofosfato cíclico) provocan la pérdida de líquidos y electrolitos causantes del cuadro de diarrea; gen HPI (Hyghly Pathogenicity Island; isla de elevada patogenicidad), consistente en un grupo de genes que codifican sistemas de captación de hierro, al carecer esta bacteria de los sideróforos utilizados por otras bacterias. Además de estos factores de patogenicidad, la estructura y metabolismo de esta bacteria también influye en su patogenicidad: por una parte posee lipolpolisacáridos (LPS), en la membrana externa de su pared celular, lo cual puede desencadenar los fenómenos inflamatorios propios de las endotoxinas de bacterias gramnegativas; posee una superoxido dismutasa (SodA) que al degradar el peróxido de hidrógeno evita la muerte por mecanismos de defensa oxígeno-dependientes, y posee una potente ureasa, que le permite alcalinizar el ambiente a su alrededor y evitar así el efecto adverso del pH ácido gástrico a su paso por el estómago.

Esta bacteria es frecuente en el intestino de varias especies animales: cerdo, aves de corral, ganado, perros, gatos, incluso batracios. A partir de ellos puede contaminarse la tierra y aguas. Se considera una zoonosis y el hombre se infecta, generalmente, cuando manipula sin las medidas higiénicas adecuadas productos cárnicos, o cuando ingiere éstos o los productos lácteos, no tratados por calor.

Cuando alcanza el tubo digestivo se adhiere a las células M (“Microfold”) que existen sobre las placas de Peyer de la mucosa del ileon del intestino delgado. Estas células M se encargan de transferir microorganismos y partículas desde la luz intestinal, para ponerlos en contacto con las células presentadoras de antígenos y con las células inmunitarias que se encuentran en la lámina propia de la mucosa y en las placas de Peyer. La dosis infectiva se encuentra entre 106 y 108 UFC, dependiendo de la cepa infectante y de las condiciones del hospedador, siendo más susceptibles los niños menores de 5 ó 10 años, los ancianos y los individuos con disminución de la acidez gástrica o de las defensas inmunitarias, así como aquellos que poseen el fenotipo celular HLA-B27 y B7.

La infección humana por cepas patógenas, provoca síndromes gastrointestinales de distinta intensidad, entre diarrea leve a adenitis mesentérica simulando apendicitis. Es infrecuente la afectación sistémica, pero se han descrito cuadros de artritis y erythema nodosum. Se han descrito casos de sepsis relacionadas con transfusión de eritrocitos contaminados, con elevada mortalidad.

Debido a que las cepas no patógenas de Y. enterocolitica pueden contaminar alimentos, aguas, o muestras clínicas, es importante poder distinguir las cepas patógenas de las que no lo son. La amplificación por PCR del gen ail puede distinguir entre ambas. 

La infección gastrointestinal suele ser autolimitada por lo que no suele ser necesario el tratamiento antimicrobiano, a menos que se prolongue, o las condiciones del paciente lo hagan aconsejable. El tratamiento antimicrobiano puede realizarse con algunos de los siguientes antimicrobianos: aminoglucósidos (gentamicina), cefalosporinas de tercera generación (cefotaxima), fluoroquinolonas (ciprofloxacino), tetraciclinas (doxiciclina), sulfametoxazol-trimetoprim.

Para su prevención deben evitarse el contagio durante la manipulación de productos cárnicos de aves de corral, cerdo, o ganado, evitando carnes crudas o poco cocinadas, ingestión de leche pasteurizada, medidas higiénicas durante la manipulación de carnes crudas, lavado de manos para evitar transmisión, limpieza de superficies en cocina, heces de animales contaminados.

Pruebas diagnósticas recomendadas

  • Aislamiento en cultivo, a partir de muestras clínicas de infecciones humanas, en particular heces en casos de gastroenteritis, o sangre en las infecciones sistémicas, o a partir de muestras de productos de origen animal para descartar la presencia de Yersinia enterocolitica en ellos.
  • Diferenciación de cepas patógenas, mediante detección de los genes plasmídicos de patogenicidad o preferiblemente del gen cromosómico ail, por la facilidad con la que se pierde en cultivo el plásmido de 70 Kb.
  • Determinación de los serotipos más frecuentes (O:3, O:5, O:8, O:9, O:5, 27), de interés en estudios epidemiológicos para conocer la distribución de los serotipos. Es posible que el antígeno O se pierda durante el cultivo, en cuyo caso la cepa es “no tipable”.

Pruebas realizadas en IVAMI:

  • Aislamiento en cultivo, a partir de muestras clínicas humanas (heces, sangre, …), o de muestras procedentes de animales como productos cárnicos o lácteos), e identificación.
  • Diferenciación de las cepas patógenas, respecto de las no patógenas, mediante detección del gen ail (cromosómico), o gen inv (plasmídico), por PCR.
  • Detección de los serotipos más frecuentes (O:3, O:5, O:8, O:9, O:5, 27), mediante  amplificación por PCR (Polymerase Chain Reaction) de los genes codificantes de los antígenos O.

Tipo de muestras:

  • Cepas aisladas en cultivo, para conocer si se trata de cepas patógenas o no patógenas.
  • Muestras clínicas, para aislamiento de Yersinia enterocolítica. (heces, sangre, …).
  • Muestras procedentes de animales, como productos cárnicos o lácteos, para aislamiento en cultivo de Yersinia enterocolítica.

Conservación y envío de la muestra:

· Refrigerada (preferido) durante menos de 2 días.
· Congelada: más de 2 días.

Plazo de entrega:

· 48 a 72 horas máximo.

Coste de la prueba:  

· Consultar a ivami@ivami.com