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El agente patógeno del ántrax
Último revisado: 04.07.2025
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El ántrax es una enfermedad infecciosa aguda que afecta a los humanos y a los animales (domésticos y salvajes).
El nombre ruso de la enfermedad fue dado por S. S. Andrievsky en relación con una gran epidemia en los Urales a finales del siglo XVIII. En 1788, mediante un heroico experimento de autoinfección, demostró la identidad del ántrax en humanos y animales, y finalmente confirmó su independencia nosológica. El agente causal, Bacillus anthracis, fue descrito repetidamente por diferentes autores (Pollender A., 1849; Dalen K., 1850; Braun F., 1854), pero su papel etiológico fue finalmente establecido por R. Koch (1876) y L. Pasteur (1881).
B. anthracis (género Bacillus) pertenece a la familia Bacillaceae (clase Bacilli). Es un bacilo grande de 5-8 µm de longitud, a veces hasta 10 µm, con un diámetro de 1,0-1,5 µm. Los extremos de los bacilos vivos son ligeramente redondeados, mientras que los de los muertos son recortados y ligeramente cóncavos. Los bacilos en los frotis se ubican en pares y, muy a menudo, en cadenas, especialmente los largos en medios nutritivos, asemejándose a una caña de bambú. El bacilo del ántrax se tiñe bien con todos los colorantes de anilina y es grampositivo. Carece de flagelos; forma esporas, pero solo fuera del cuerpo humano o animal, en presencia de oxígeno y cierta humedad. La temperatura óptima para la esporulación es de 30-35 °C (no se forman esporas por debajo de 12 °C ni por encima de 43 °C). Las esporas se localizan centralmente y su diámetro no supera el diámetro de la célula bacteriana. La formación de esporas ocurre cuando las bacterias experimentan una deficiencia de fuentes de energía, aminoácidos o bases. Dado que estas fuentes de nutrición para las bacterias están presentes en la sangre y los tejidos, la esporulación no ocurre en el cuerpo. El agente causal del ántrax forma una cápsula, pero solo en el cuerpo de un animal o una persona; rara vez se observa en medios nutritivos (en medios que contienen sangre o suero). La encapsulación de bacterias patógenas es un mecanismo de protección. Es inducida por factores presentes en la sangre y los tejidos; por lo tanto, las cápsulas se forman cuando las bacterias están en el cuerpo o cuando crecen en medios con sangre, plasma o suero. El contenido de G + C en el ADN varía entre el 32 y el 62 % molar (para el género en su conjunto).
El agente causal del ántrax es un anaerobio o aerobio facultativo. La temperatura óptima para el crecimiento es de 37-38 °C, con un pH del medio de 7,2-7,6. No requiere medios nutritivos. En medios densos, forma colonias grandes, mates y rugosas características de la forma R. La estructura de las colonias, debido a la disposición en cadena de los bacilos, que forman hilos que se extienden desde el centro, es similar a rizos o a la melena de un león (Fig. 98). En agar con penicilina (0,05-0,5 U/ml), tras 3 horas de crecimiento, los bacilos se desintegran en bolas individuales dispuestas en cadena, formando un "collar de perlas". En caldo, el bacilo, que se encuentra en la forma R, crece en el fondo, formando un sedimento con forma de bola de algodón, mientras que el caldo permanece transparente. B. anthracis es virulento en la forma R y pierde su virulencia al pasar a la forma S. Estos bacilos forman colonias redondas y lisas con bordes lisos en un medio denso y una turbidez uniforme en el caldo. En este caso, los bacilos pierden su capacidad de organizarse en cadenas en los frotis y adquieren la apariencia de cocobacterias, dispuestas en grupos.
B. anthracis es bastante activo bioquímicamente: fermenta glucosa, sacarosa, maltosa y trehalosa con la formación de ácido sin gas, forma H₂S, cuaja la leche y la peptoniza, es catalasa-positiva y posee nitrato reductasa. Al sembrarse por inyección en una columna de gelatina de peptona de carne al 10-12%, provoca su licuefacción capa por capa.
Para distinguir B. anthracis de otras especies de Bacillus, se utiliza un conjunto de características.
[ Estructura antigénica del patógeno del ántrax
El agente causal del ántrax posee antígenos somáticos y un antígeno capsular de naturaleza proteica (compuesto por ácido D-glutámico), que se forma principalmente en el organismo de animales y humanos. El antígeno somático de naturaleza polisacarídica es termoestable y se conserva durante mucho tiempo en el ambiente externo y en cadáveres de animales. El diagnóstico por termoprecipitación de Ascoli se basa en su detección. El bacilo del ántrax también posee antígenos comunes al género Bacillus.
Factores de patogenicidad del patógeno del ántrax
El factor de virulencia más importante del bacilo del ántrax es la cápsula. La pérdida de la cápsula conlleva la pérdida de virulencia. La cápsula protege al B. anthracis de la fagocitosis. Otro factor de virulencia importante, responsable de la muerte de los animales, es una toxina compleja que contiene tres componentes diferentes: el factor I, compuesto de proteínas y carbohidratos; y dos factores de naturaleza puramente proteica (factores II y III). La síntesis de la toxina compleja está controlada por el plásmido pXOl con una densidad de 110-114 mm. El plásmido pXOl contiene tres genes que determinan la síntesis de los principales componentes de la exotoxina:
- gen cua - factor de edema (EF);
- gen pag - antígeno protector (PA);
- gen lef - factor letal (LF).
El producto del gen cua (OF) es la adenilato ciclasa, que cataliza la acumulación de AMPc en células eucariotas. El factor de edema aumenta la permeabilidad vascular.
El antígeno protector induce la síntesis de anticuerpos protectores (sin embargo, el más inmunogénico es el complejo de los tres componentes de la toxina neutralizada); el factor letal causa la muerte de los animales. Los tres componentes de la toxina actúan sinérgicamente. La síntesis de la cápsula del ántrax también está controlada por el plásmido рХ02 con mm 60 MD.
Resistencia de B. anthracis
En su forma vegetativa, el patógeno del ántrax posee la misma resistencia a los factores ambientales y químicos que otras bacterias no esporuladas: a temperaturas superiores a 75 °C, muere en 5-10 minutos; en cadáveres de animales, bajo la influencia de los productos de desecho de bacterias putrefactas, en pocos días. Las esporas del bacilo del ántrax son extremadamente estables: sobreviven en el suelo durante décadas; en el agua, durante varios años; bajo la influencia de la luz solar directa, mueren en 20 días o más; al hervirlas, se destruyen en 45-60 minutos; al esterilizarlas en autoclave a 110 °C, en 5 minutos; y al calor seco (140 °C) pueden resistir hasta 3 horas. Las esporas sobreviven durante mucho tiempo en la lana y pieles de animales utilizadas para diversos curtidos, así como en la carne salada.
Epidemiología del ántrax
La principal fuente de ántrax son los herbívoros enfermos. Durante la enfermedad, excretan el patógeno en el suelo a través de la orina, los excrementos y la saliva, infectándolo. Por lo tanto, el suelo, especialmente rico en materia orgánica, se convierte en un reservorio adicional del patógeno. Los animales se infectan principalmente por vía alimentaria (a través de alimentos y agua potable contaminados con esporas), con menor frecuencia, por transmisión, a través de las picaduras de moscas, garrapatas y tábanos, que transportan el patógeno de animales enfermos, cadáveres y objetos infectados del entorno externo; muy raramente, por vía aérea. El patógeno no se transmite por contacto directo de un animal enfermo a uno sano.
Las personas se infectan con ántrax por contacto directo con cadáveres de animales, al descuartizar cadáveres de animales sacrificados a la fuerza, al cuidar animales enfermos, al consumir carne o productos cárnicos de animales enfermos, o al entrar en contacto con lana, pieles, cuero o cerdas infectadas con el patógeno o sus esporas. La infección de una persona sana a través de una persona enferma es extremadamente rara.
Las vías de entrada de la infección son la piel y las mucosas de los tractos intestinal y respiratorio. Dependiendo de la vía de entrada, el ántrax humano se presenta en forma cutánea (con mayor frecuencia, hasta en el 98% de los casos), intestinal o pulmonar. El período de incubación varía de varias horas a 6-8 días, siendo más frecuente de 2 a 3 días. La forma cutánea se manifiesta como un ántrax carbuncoso, que suele localizarse en partes expuestas del cuerpo (cara, cuello, extremidades superiores), y con menor frecuencia, en zonas del cuerpo cubiertas por la ropa. Un ántrax es un foco de necrosis hemorrágica, en cuya parte superior se forma una vesícula con contenido seroso-sanguinolento o una costra densa de color negro-marrón. La piel y el tejido subcutáneo del ántrax y su alrededor están edematosos, saturados de exudado seroso-sanguinolento, pero no suelen observarse supuración ni abscesos. En los tejidos inflamados y en el exudado hay una gran cantidad de bacilos rodeados por una cápsula.
En la forma intestinal, se observa intoxicación general con manifestaciones catarrales y hemorrágicas del tracto gastrointestinal (náuseas, vómitos con sangre, diarrea sanguinolenta, dolor abdominal y lumbar). La enfermedad dura de 2 a 4 días y suele ser mortal.
La forma pulmonar del ántrax es extremadamente rara y se presenta como bronconeumonía con intoxicación generalizada profunda, dolor torácico, malestar general, fiebre alta, tos con producción de esputo, inicialmente mucoso, luego sanguinolento. La muerte ocurre al segundo o tercer día. Por lo general, todas las formas de ántrax se acompañan de fiebre alta (39-40 °C). La forma más grave del ántrax es la séptica, que puede ser primaria o consecuencia de una complicación de otra forma de la enfermedad. Se caracteriza por abundantes manifestaciones hemorrágicas y la presencia de una gran cantidad del patógeno en la sangre, el líquido cefalorraquídeo y en varios órganos de la persona enferma. Las enfermedades por ántrax son esporádicas en humanos.
La inmunidad postinfecciosa está asociada a la aparición de antitoxinas y anticuerpos antimicrobianos (protectores).
Diagnóstico de laboratorio del ántrax
El siguiente sirve como material para el estudio: en la forma cutánea - el contenido de las vesículas, descarga del ántrax o úlcera; en la forma intestinal - heces y orina; en la forma pulmonar - esputo; en la forma séptica - sangre. Diversos objetos ambientales (suelo, agua), productos alimenticios, materias primas de origen animal y otros materiales pueden someterse al estudio. Para detectar el patógeno, se utiliza un método bacterioscópico: detección de bacilos grampositivos rodeados por una cápsula (en material de animales o humanos) o que contienen esporas (objetos ambientales). El principal método de diagnóstico es bacteriológico: aislamiento de un cultivo puro y su identificación, con pruebas obligatorias de patogenicidad para animales de laboratorio. En los casos en que el material en estudio está muy contaminado con microflora acompañante, especialmente putrefacta, se utiliza una prueba biológica: ratones blancos o cobayas se infectan por vía subcutánea. En presencia de B. anthracis, los ratones y cobayas mueren en 24-26 horas, y los conejos, en 2-3 días, con signos de sepsis generalizada. El bazo presenta un aumento considerable de tamaño y se observa infiltración en el lugar de la inyección. En frotis de sangre y órganos se observan bacilos capsulares.
Entre las reacciones serológicas, la termoprecipitación de Ascoli se utiliza principalmente con fines diagnósticos. Se emplea en casos donde es difícil aislar un cultivo puro del patógeno (en particular, al examinar lana, pieles, cerdas y otros objetos). La reacción de Ascoli se basa en la detección de antígenos termoestables del patógeno, que se conservan durante mucho más tiempo que las células vegetativas viables y las esporas del bacilo del ántrax. Para el diagnóstico retrospectivo del ántrax, se utiliza una prueba alérgica con antraxina.
Profilaxis específica del ántrax
La primera vacuna contra el ántrax fue obtenida por L. Pasteur en 1881, y en nuestro país, por L. S. Tsenkovsky en 1883, a partir de cepas debilitadas de B. anthracis. Actualmente, en Rusia, se utiliza una vacuna viva, libre de esporas y sin cápsulas (STI) para prevenir el ántrax en humanos y animales. Se prepara a partir de una cepa avirulenta del bacilo del ántrax. Esta vacuna es altamente eficaz. La vacuna se administra una sola vez, por vía cutánea o intradérmica, a quienes, debido a su profesión, puedan estar infectados con ántrax. La revacunación se realiza al cabo de un año.