15.1. Endosporas y persistencia ambiental
El género Bacillus reúne bacilos capaces de formar endosporas. En las especies de interés médico, esta propiedad permite distinguir dos estados con funciones diferentes:
- La célula vegetativa crece y se divide cuando el ambiente es favorable.
- La endospora, en cambio, es una forma de persistencia que tolera condiciones en las que la célula vegetativa pierde viabilidad.
Cuando las condiciones vuelven a ser adecuadas, la germinación da lugar a una célula vegetativa. La esporulación conserva la viabilidad de la bacteria a lo largo del tiempo. La multiplicación ocurre después, durante el crecimiento vegetativo.
La relevancia médica de las endosporas se aprecia en dos contextos distintos:
- Persistencia en el ambiente. Las esporas de Bacillus anthracis pueden persistir en el suelo. La infección se inicia cuando una exposición permite que lleguen a la piel lesionada, al aparato respiratorio o al digestivo; la vía de entrada condiciona la forma clínica.
- Persistencia en los alimentos. Las esporas de Bacillus cereus pueden sobrevivir a un tratamiento térmico que elimina células vegetativas. Si el alimento se mantiene después en condiciones favorables, las esporas pueden germinar y las bacterias multiplicarse. La refrigeración oportuna limita ese crecimiento, que en determinadas cepas puede ir acompañado de producción de toxina.
Endospora: estructura bacteriana de resistencia, formada dentro de una célula vegetativa, que puede germinar y originar una nueva célula vegetativa cuando el ambiente vuelve a ser favorable.
Germinación: transición de la endospora a un estado que permite reanudar el crecimiento vegetativo.
15.2. Bacillus anthracis: identificación y virulencia
B. anthracis pertenece al grupo B. cereus, un conjunto de especies estrechamente emparentadas. Sus características son:
- Bacilo grampositivo grande, de extremos rectos, que puede disponerse en cadenas.
- A diferencia de muchos aislamientos de B. cereus, es típicamente inmóvil y no hemolítico. Estos rasgos orientan, pero no excluyen otros miembros del grupo con un perfil parecido.
- Algunas cepas de otros miembros del grupo pueden producir toxinas del carbunco.
- La identificación de una cepa sospechosa requiere confirmación en un laboratorio de referencia.
La supervivencia fuera del hospedador depende de las endosporas, mientras que el daño en los tejidos se debe principalmente a las células vegetativas y a sus productos. La cápsula de poli-D-glutamato dificulta la fagocitosis. En este caso, la cápsula es un polímero de aminoácidos, no un polisacárido.
El plásmido pXO2 porta los genes de la cápsula y pXO1 los de los tres componentes de la toxina. La cápsula favorece la persistencia de la bacteria y los componentes de la toxina alteran la función celular.
El antígeno protector (PA) se une a receptores de la célula hospedadora y, tras su activación, permite la entrada de los componentes enzimáticos. Su nombre se refiere a que los anticuerpos contra él pueden proteger al impedir la acción de la toxina. El PA participa en dos complejos:
- Toxina del edema: el PA introduce el factor del edema (EF), una adenilato ciclasa activada por calmodulina. Al aumentar el adenosín monofosfato cíclico (AMPc), altera la regulación celular y contribuye al edema.
- Toxina letal: el PA introduce el factor letal (LF), una metaloproteasa dependiente de zinc que escinde cinasas de la vía de señalización de las proteínas cinasas activadas por mitógenos (MAPK). La alteración de estas vías contribuye a la disfunción celular y al daño sistémico.
Paso 1. Unión: el antígeno protector se une a un receptor celular.
Paso 2. Activación: una proteasa del hospedador escinde el antígeno protector y permite que forme un complejo que recluta al factor del edema o al factor letal.
Paso 3. Entrada: la célula internaliza el complejo; la acidificación del endosoma favorece el paso del factor enzimático al citoplasma.
Paso 4. Efecto: el factor del edema aumenta el AMPc; el factor letal altera la señalización mediada por MAPK.
15.3. Carbunco: vía de entrada y manifestaciones clínicas
El carbunco, denominado anthrax en inglés, se asocia principalmente a animales infectados y a sus productos. Las esporas pueden entrar en el organismo durante la manipulación de pieles o tejidos, por inhalación o al ingerir carne contaminada. También se ha descrito carbunco por inyección de drogas contaminadas. La puerta de entrada determina el foco inicial. Cualquiera de estas formas puede complicarse con diseminación sistémica:
- Cutáneo: la lesión inicial puede evolucionar de pápula a vesícula y después a una escara negra, habitualmente indolora y rodeada de edema. La escara orienta cuando se integra con la exposición, pero no es exclusiva del carbunco.
- Por inhalación: tras la inhalación, la infección afecta a los ganglios y tejidos del mediastino. Un cuadro inicial inespecífico puede progresar a disnea, derrames pleurales y deterioro hemodinámico. El ensanchamiento mediastínico es un hallazgo orientador en estos casos.
- Digestivo: tras la ingestión pueden aparecer lesiones orofaríngeas con edema cervical o un cuadro intestinal con dolor abdominal, vómitos y, en ocasiones, sangrado.
- Por inyección: la inoculación en planos profundos puede producir edema marcado e infección grave de partes blandas sin la escara típica de la forma cutánea.
La meningitis puede aparecer durante la diseminación desde cualquiera de los focos anteriores. En la enfermedad sistémica, esta complicación cambia la elección del tratamiento porque obliga a tener en cuenta la exposición de los antibióticos en el sistema nervioso central.
15.4. Carbunco: diagnóstico, tratamiento y prevención
La sospecha se apoya en la combinación de una exposición compatible y el cuadro clínico. La muestra se selecciona según el foco: una lesión cutánea, la sangre en la enfermedad sistémica o el líquido cefalorraquídeo cuando está indicado y es seguro obtenerlo.
El cultivo y la detección molecular contribuyen a confirmar el agente, pero una morfología compatible no basta para establecer la especie. La sospecha clínica debe comunicarse al laboratorio y a salud pública para coordinar la confirmación y valorar si hubo otras personas expuestas.
En el carbunco cutáneo localizado sin datos de meningitis, la doxiciclina o el ciprofloxacino son opciones iniciales de referencia en adultos no gestantes. La penicilina no debe elegirse de forma empírica basándose en el nombre de la especie ya que su uso exige que se confirme la sensibilidad y que el foco permita esa elección.
El carbunco sistémico requiere un régimen intravenoso combinado. Cuando no puede excluirse meningitis, un ejemplo de régimen inicial en adultos no gestantes es meropenem y ciprofloxacino, junto con un inhibidor de la síntesis proteica como la minociclina. Los primeros aportan actividad bactericida y el inhibidor de la síntesis proteica ayuda a limitar la producción de toxina. En el carbunco sistémico no cutáneo, las guías recomiendan añadir antitoxina al tratamiento antibiótico. La antitoxina actúa sobre toxina circulante, pero no sustituye el control de la multiplicación bacteriana.
La prevención actúa primero sobre la fuente: la vacunación del ganado y el manejo veterinario seguro de cadáveres reducen la exposición a esporas. En humanos, la vacunación se reserva a situaciones de riesgo. Tras una exposición relevante, la profilaxis de la enfermedad se decide con salud pública según la vía y la probabilidad de exposición. El ciprofloxacino o la doxiciclina son opciones de referencia en estos casos. En determinadas exposiciones a aerosoles se combina la profilaxis antibiótica con vacunación, porque pueden persistir esporas capaces de germinar después de la exposición inicial.
| Forma | Vía y hallazgo orientador | Implicación clínica |
|---|---|---|
| Cutánea | Inoculación superficial; escara negra con edema. | Si está localizada y sin datos de meningitis, doxiciclina o ciprofloxacino son opciones iniciales de referencia en adultos no gestantes. |
| Inhalatoria | Inhalación de esporas; afectación mediastínica y derrames. | La disnea con exposición compatible exige valorar enfermedad sistémica. |
| Digestiva | Ingestión; edema orofaríngeo o síntomas abdominales. | El foco inicial puede ser orofaríngeo o intestinal. |
| Por inyección | Inoculación profunda; edema marcado. | Puede faltar la escara característica. |
| Sistémica | Diseminación desde cualquiera de las puertas de entrada. | Régimen combinado intravenoso; valorar meningitis y antitoxina según la forma clínica. |
15.5. Bacillus cereus: identificación y virulencia
B. cereus es un bacilo grampositivo esporulado que suele ser móvil y betahemolítico. Está presente en suelo, polvo y materias primas alimentarias. La recuperación de un bacilo de este grupo en un alimento o en un hemocultivo necesita interpretarse según la exposición y el cuadro clínico. La presencia ambiental explica que pueda contaminar una muestra, pero no que deba descartarse siempre como contaminante.
Las cepas difieren en los factores de virulencia que producen. La cereulida es una toxina preformada responsable del síndrome emético. En la forma diarreica participan enterotoxinas como la hemolisina BL (Hbl), la enterotoxina no hemolítica (Nhe) y la citotoxina K (CytK). Estas toxinas pueden alterar la integridad del epitelio intestinal. En las infecciones invasivas, el daño resulta de la multiplicación bacteriana y de varios productos, entre ellos hemolisinas y fosfolipasas; no debe atribuirse toda lesión a una única toxina.
15.6. Enfermedad alimentaria por Bacillus cereus
Los dos síndromes alimentarios de B. cereus se distinguen por el lugar donde se produce la toxina. Esta diferencia explica el intervalo entre la comida y el inicio de los síntomas, así como el predominio de vómitos o diarrea.
- Síndrome emético. Algunas cepas producen cereulida en el alimento antes de su consumo. Como la toxina ya está presente en el momento de la ingestión, los vómitos suelen comenzar pronto, entre una y seis horas después. La cereulida es termoestable, por lo que recalentar el alimento no garantiza la eliminación de la toxina ya formada.
- Síndrome diarreico. Las bacterias ingeridas, o las células vegetativas derivadas de esporas ingeridas, producen enterotoxinas en el intestino. Predominan la diarrea acuosa y el dolor abdominal, habitualmente entre seis y veinticuatro horas después de la comida.
El enfriamiento rápido y la conservación adecuada de los alimentos cocinados reducen la multiplicación bacteriana antes del consumo. En el síndrome emético, el momento de la medida preventiva es decisivo: debe limitar el crecimiento antes de que se acumule cereulida.
| Dato | Emético | Diarreico |
|---|---|---|
| Toxina | Cereulida preformada y termoestable. | Enterotoxinas producidas en el intestino, como Hbl, Nhe o CytK. |
| Latencia habitual | 1–6 horas. | 6–24 horas. |
| Clínica predominante | Náuseas y vómitos. | Diarrea acuosa y dolor abdominal. |
| Prevención | Limitar el crecimiento antes de que se forme la toxina; recalentar no garantiza eliminarla. | Conservación adecuada para limitar la carga bacteriana ingerida. |
| Tratamiento habitual | Soporte en casos autolimitados. | Soporte en casos autolimitados. |
15.7. Bacillus cereus: infecciones invasivas
La enfermedad invasiva sigue una vía distinta de la intoxicación alimentaria. La bacteria puede acceder directamente a tejidos lesionados o a la circulación a través de un dispositivo. El riesgo depende de la puerta de entrada y de las defensas del hospedador.
- Traumatismo ocular penetrante. La inoculación de esporas o bacterias puede producir endoftalmitis de progresión rápida, con riesgo de pérdida visual. El cuadro requiere valoración oftalmológica urgente; la vancomicina intravítrea aporta cobertura frente a B. cereus dentro del tratamiento inicial, que se ajusta al diagnóstico y puede requerir cirugía.
- Catéter intravascular. La bacteriemia puede persistir si el dispositivo sigue siendo el foco. La repetición de hemocultivos positivos y la compatibilidad clínica apoyan el significado del aislamiento; el manejo puede requerir retirar el catéter.
- Neutropenia y otras situaciones de vulnerabilidad. El aislamiento en sangre puede representar una infección grave. La evolución y las manifestaciones focales orientan la búsqueda de complicaciones, incluidas las del sistema nervioso central.
En la **bacteriemia clínicamente significativa por B. cereus, la vancomicina intravenosa** es una opción inicial de referencia mientras se conoce la sensibilidad. La producción de betalactamasas hace poco fiables las penicilinas y muchas cefalosporinas. El antibiograma permite ajustar el tratamiento, y el foco determina si es necesario añadir una intervención, como retirar un catéter infectado. En los síndromes alimentarios autolimitados, el tratamiento suele ser de soporte, porque el cuadro se debe a toxinas y no a una infección invasiva.
Error: descartar B. cereus en sangre por su origen ambiental.
Corrección: los aislamientos repetidos, la presencia de un catéter y un cuadro compatible aumentan la probabilidad de bacteriemia verdadera.
| Rasgo | B. anthracis | B. cereus |
|---|---|---|
| Motilidad y hemólisis | Típicamente inmóvil y no hemolítico. | Habitualmente móvil y betahemolítico. |
| Factores de virulencia | Cápsula de poli-D-glutamato y toxinas con PA, EF y LF. | Cereulida, enterotoxinas y otros factores que varían entre cepas. |
| Cuadros clave | Carbunco cutáneo, inhalatorio, digestivo o por inyección. | Síndromes alimentarios; bacteriemia y endoftalmitis, entre otras formas invasivas. |
| Elección antibiótica | Depende de la forma; no presuponer sensibilidad a penicilina. | Vancomicina como referencia inicial en bacteriemia; confirmar sensibilidad. |
| Límite de identificación | Un perfil compatible requiere confirmación de referencia. | La especie y el significado del aislamiento se interpretan con el foco y la exposición. |
