Microscopía electrónica de bacterias del género Neisseria

He encontrado dentro de mis revisiones del programa “Cazadores de Virus” otro patógeno, potencial, causante de fuertes brotes epidémicos. Este microorganismo provoca en su victima una infección meningocócica, de este nombre puedo intuir que 1) es un coco 2) que causa meningitis 3) que se le dice coloquialmente meningococo; pero no me dice contra que patógeno nos encontramos.

Bueno este patógeno no es más ni menos que la bacteria Neisseria meningitidis, de la familia Neisseriaceae. El cual fue aislado por primera vez del líquido cefalorraquídeo de enfermos de meningitis. Fue estudiado detalladamente por A. Weichselbaum en 1887.

Los serogrupos de Neisseria meningitidis se clasficican en:

  • Serogrupo A, epidemias en África subsahariana y otros países en desarrollo.
  • Serogrupo B, casos esporádicos en países industrializados.
  • Serogrupo C, brotes epidémicos en países industrializados.
  • Serogrupo Y y W-135 más frecuentes en pacientes con neumonía.

Esta bacteria es un coco dispuesto en pareja (diplococo), que tiene de 0.6 a 1,0 micra de diámetro. Es gramnegativo, no forma esporas ni cápsulas, careciendo de flagelos. En los cultivos puros se dispone en tétrada (grupo de cuatro); en el pus se encuentra, frecuentemente, en el interior de los leucocitos.

En los frotis, realizados a partir de los cultivos, se encuentran cocos pequeños o muy grandes, dispuestos, asiladamente, por pareja o en grupos de cuatro. Esta bacteria puede modificar no sólo su forma, sino también su tinción por el método de Gram, de manera que en las preparaciones, entre diplococos gramnegativos, encontramos también, células grampositivas.

El meningococo es aerobio, no crece en los medios corrientes, puede cultivarse en medios que se la haya agregado suero o líquido ascítico a un pH de 7.2-7.4; la temperatura óptima para su crecimiento es de 36-37°C, a 22°C no se desarrolla. En los medios sólidos forma colonias transparentes, delicadas, de 2-3 mm  de diámetro; en el caldo con suero produce enturbiamiento y precipitado en el fondo, apareciendo en la superficie una película al cabo de 3-4 días.

Los meningococos pueden adaptarse a los medios sencillos, mediante el paso paulatino de las concentraciones óptimas de proteínas en el medio nutritivo a las mínimas.

Este patógeno produce substancias tóxicas, con propiedades de exo y endotoxinas; al desintegrarse los cuerpos bacterianos se libera una endotoxina muy activa. Los meningococos se autolizan fácilmente, acompañándose la autólisis de acumulación de toxina en el medio. La toxina meningocócica puede obtenerse tratando los cuerpos bacterianos con agua destilada, solución de carbonato sódico o provocando la autólisis por calentamiento y los rayos ultravioletas.

Se han encontrado tres fracciones: una hidrocarbonada (C), que es común para todos los meningococos; otra proteína (P), que se ha encontrado también en los gonococos y en los neumococos del tipo III, y una tercera, a la que está asociada la especificidad de los meningococos. Entre los meningococos se distinguen 4 grupos: A, B, C y D. En estos últimos tiempos el número de tipos ha aumentado hasta siete, dominando, sobre todo, por su frecuencia, los dos primeros. Los meningococos se caracterizan por su variabilidad dentro de la especie. En algunos periodos tiene lugar el cambio de tipos.

El meningococo tiene poca resistencia, muriendo en algunas horas por la desecación; muere al cabo de 10 minutos, si se calienta a 60°C; en dos minutos, cuando se le somete a la temperatura de 80°C y en un minuto, por el contacto con una solución de fenol al 1%. El meningococo es extremadamente sensible a las bajas temperaturas, por lo que material destinado a la investigación debe remitirse en condiciones que impidan su enfriamiento.  Cuando se demora su envío al laboratorio, debe utilizarse un medio de transporte adecuado (Mofet-Young y Stewart con tioglicolato, el sistema Transgrow o Jembec con medio de Thayer-Martin modificado).

Durante la infección se localiza en la nasofaringe, desde la que penetra en los vasos linfáticos y la sangre, produciendo una bacteriemia; más tarde, como resultado de la metástasis, el microorganismo se fija en las cubiertas encefálicas, en las que provoca una inflamación aguda, purulenta, de las meninges cerebrales y de la médula espinal.

La enfermedad comienza, generalmente, de manera repentina, con la aparición de temperatura elevada, vómitos, rigidez de los músculos de la nuca, cefalalgias intensas e hipersensibilidad cutánea. A causa del incremento de la tensión intracerebral, se desarrollan paresias de los nervios craneales. Las pupilas de los enfermos están dilatadas, hay perturbación de la acomodación y otras manifestaciones. El líquido cefalorraquídeo está turbio, contiene gran cantidad  de leucocitos y sale a presión, al hacerse la punción, a consecuencia de su tensión elevada.

En muchos casos aparece una sepsis, en la que se encuentra el meningococo en la sangre, en las articulaciones y en los

Sepsis meningocóccica

pulmones. En la propagación juega un rol importante la densidad de la población. Durante el periodo epidémico, por cada enfermo se encuentra un número elevado de portadoras de gérmenes; en los periodos fuera de als epidemias, el número de portadores de gérmenes aumenta en primavera y en otoño. Tienen una cierta importancia la resistencia del organismo, el número y la virulencia de los microorganismos, de los que depende el carácter esporádico o epidémico de la propagación de la enfermedad.

La meningitis también pueden ser provocadas por otros microorganismos patógenos (estreptococos, neumococos, estafilococos, bacterias de la influenza, las micobacterias tuberculosas y algunos virus), pero todos ellos dan lugar a casos aislados, mientras que el meningococo suele ser causa de meningitis epidémica. El padecimiento de la enfermedad se acompaña de la formación de aglutininas, precipitinas, opsoninas y anticuerpos anticomplementarios. Son muy raros los casos de repetición de la enfermedad en un individuo.

Para estudiar este microorganismos se utiliza el líquido cefalorraquídeo, las secreciones faríngeas, la sangre y los órganos de los cadáveres. Algunas metodologías que podemos aplicar son: 1) investigación microscópica del sedimento del líquido cefalorraquídeo; 2) siembra del sedimento del líquido cefalorraquídeo, de la sangre o de las secreciones faríngeas en caldo ascítico y en agar sangre-sangre o agar ascítico, para estudiar los cultivos obtenidos en cuento a sus características enzimáticas y serológicas, así como para diferenciarlos de los micrococo catarral (Neisseria catharrhalis) y de los saprófitos de la garganta. Los meningococos fermentan la glucosa y la maltosa, mientras que la Neisseria catharrhalis no fermenta los hidratos de carbono y la Neisseria sicca descompone la glucosa, la levulosa y la maltosa; 3) se practica la reacción de precipitación con el líquido cefalorraquídeo.

Se puede utilizar el sedimento para efectuar un frotis que teñido por el método de Gram, revelarála presencia de un gran número de leucocitos polinucleares, con escasos diplococos gramnegativos extras o intracelulares. Con el sobrenadante se pueden practicar las reacciones de determinación de albúminas y globulinas, que son positivas y la glucorraquia que es inferior a la normal. También en el sobrenadante puede demostrarse la presencia del polisacárido capsular por reacciones de inmunodifusión o contrainmunoelectroforesis.

En los casos de faringitis o en portadores se toma el exudado retronasal con el hisopo, que se siembra en el medio selectivo de Thayer-Martin con adición de antibiótico (vancomicina, colistina, nistatina y trimetopim) que inhiben el desarrollo de la flora asociada, pero que permite el desarrollo de N. lactamica.

En agar sangre se desarrollan colonias lisas y transparentes, a veces mucoides de 1-2 mm de diámetro, no hemolíticas, que dan la reacción de la catalasa y de las oxidasas, pues, al añadir a la placa una solución de tetrametilparafenilendiamina o tomar una colonias con el asa de cultivo y depositarla en papel filtro impregnado del reactivo, este adquiere un color negro púrpura característico, que sólo presenta la Neisseria y algunas bacterias grampositivas. N. meningitidis no se desarrolla en medios comunes, descomponen la glucosa y maltosa por oxidación, no fermentala lactosa, es negativa para la prueba de ONPG y no reduce los nitratos. El diagnóstico de especie y la clasificación en serogrupos pueden efectuarse rápidamente por aglutinación con los ueros grupoespecífico correspondientes y también por coaglutinación o inmunofluorescencia.

La mayor frecuencia de la enfermedad se registra en África subsahariana, que va desde Senegal (oeste) hasta Etiopía (este). En la temporada epidémica de 2009, 14 países africanos que reforzaron la vigilancia notificaron 78,416 casos sospechosos, 4053 de ellos mortales, que es la cifra más elevada desde la epidemia del 1996. El 6 de diciembre un comunicado de prensa notificó sobre una nueva vacuna conjugada contra los meningococos del grupo A desarrollada específicamente para África.

Según este comunicado, la nueva vacuna presenta varias ventajas respecto de las que se han utilizado hasta ahora contra las epidemias de meningitis en África: protege a los niños incluso de un año de edad y se espera que los proteja durante mucho más tiempo que la vacuna que se utiliza actualmente y que reduzca las tasas de infección y contagio.

Fuente:

Academia de Estudios MIR S.L. (AMIR) 2008, Infecciosas y Microbiología, 3ra Edición, Ed. Grafinter S.L.

OMS 2010, Nueva vacuna contra la meningitis para África, [online], disponible en:http://www.who.int/features/2010/meningitis_vaccine/es/

Piatkin K 1968, Microbiología, Ed. MIR, Moscú, Rusia.

Pumarola A, Rodríguez-Torres A, García-Rodríguez JA, Piédrola-Angulo G, Microbiología y Parasitología Médica, 2da Edición, Ed. Salvat, Madrid, España.