Patógeno de la peste

La peste (pestis) es una enfermedad infecciosa aguda que se presenta como una septicemia hemorrágica. En el pasado, la peste fue un terrible azote para la humanidad. Se conocen tres pandemias de peste que se cobraron millones de vidas humanas.

La primera pandemia ocurrió en el siglo VI d. C. Mató a unos 100 millones de personas entre los años 531 y 580, la mitad de la población del Imperio Romano de Oriente (la peste «justiniana»).

La segunda pandemia estalló en el siglo XIV. Comenzó en China y afectó a muchos países de Asia y Europa. En Asia, murieron 40 millones de personas, y en Europa, de 100 millones, 25 millones. Así describe NM Karamzin esta pandemia en su Historia del Estado Ruso: «La enfermedad se manifestaba a través de las glándulas en las cavidades blandas del cuerpo; la persona tosía sangre y moría al segundo o tercer día. Es imposible, dicen los cronistas, imaginar un espectáculo más terrible... Desde Pekín hasta las orillas del Éufrates y Ládoga, las entrañas de la tierra se llenaron de millones de cadáveres, y los estados quedaron desiertos... En Glujov y Belozersk no quedó ni un solo habitante... Esta cruel plaga llegó y regresó varias veces. En Smolensk azotó tres veces, y finalmente, en 1387, solo quedaron cinco personas, quienes, según la crónica, salieron y sitiaron la ciudad, que estaba llena de cadáveres».

La tercera pandemia de peste comenzó en 1894 y terminó en 1938, matando entre 13 y 15 millones de personas.

El agente causal de la peste fue descubierto en 1894 por el científico francés A. Yersin, en cuyo honor se le dio el nombre de Yersinia pestis. El género Yersinia pertenece a la familia Enterobacteriaceae e incluye 11 especies, de las cuales tres son patógenas para el ser humano: Yersinia pestis, Yersinia pseudotuberculosis y Yersinia enterocolitica; la patogenicidad de las demás aún no está clara.

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Morfología del patógeno de la peste

Yersinia pestis tiene 1-2 μm de largo y 0,3-0,7 μm de grosor. En frotis del cuerpo del paciente y de los cadáveres de personas y roedores que murieron a causa de la peste, parece un bacilo ovoide corto (con forma de huevo) con tinción bipolar. En frotis de un cultivo en caldo, el bacilo se encuentra en una cadena, en frotis de cultivos de agar, aleatoriamente. La tinción bipolar se conserva en ambos casos, pero es algo más débil en frotis de cultivos de agar. El agente causal de la peste es Gram-negativo, se tiñe mejor con colorantes alcalinos y carbólicos (azul de Leffler), no forma esporas y no tiene flagelos. El contenido de G + C en el ADN es 45.8-46.0 mol % (para todo el género). A una temperatura de 37°C, forma una delicada cápsula de naturaleza proteica, que se revela en un medio nutritivo húmedo y ligeramente ácido.

Propiedades bioquímicas del patógeno de la peste

Yersinia pestis es una bacteria aerobia que crece bien en medios nutritivos regulares. La temperatura óptima para su crecimiento es de 27-28 °C (rango: de 0 a 45 °C), con un pH de 6,9-7,1. El bacilo de la peste crece de forma característica en medios nutritivos líquidos y sólidos: en caldo, se manifiesta como la formación de una película suelta, de la que descienden filamentos en forma de carámbanos, similares a estalactitas; en el fondo, un sedimento suelto; el caldo permanece transparente. El desarrollo de colonias en medios sólidos pasa por tres etapas: tras 10-12 horas bajo el microscopio, crecimiento en forma de placas incoloras (etapa de "vidrio roto"); tras 18-24 horas, la etapa de "pañuelos de encaje", en la que al observarse al microscopio se observa una ligera zona de encaje, ubicada alrededor de la parte central saliente, de color amarillento o ligeramente marrón. Tras 40-48 horas, se presenta la fase de "colonia adulta": un centro de contorno parduzco con una zona periférica definida. Yersinia pseudotuberculosis y Yersinia enterocolitica no presentan la fase de "vidrio roto". En medios con sangre, las colonias de Yersinia pestis son granulares con una zona periférica poco definida. Para obtener rápidamente el crecimiento característico de Yersinia pestis en los medios, se recomienda añadirles estimulantes de crecimiento: sulfito de sodio, sangre (o sus preparaciones) o lisado de cultivo de sarcinia. El bacilo de la peste se caracteriza por un polimorfismo pronunciado, especialmente en medios con una mayor concentración de NaCl, en cultivos antiguos y en los órganos de cadáveres descompuestos de la peste.

El bacilo de la peste no posee oxidasa, no forma indol ni H2S, tiene actividad catalasa y fermenta glucosa, maltosa, galactosa, manitol con formación de ácido sin gas.

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Composición antigénica del patógeno de la peste

Se han encontrado hasta 18 antígenos somáticos similares en Yersinia pestis, Yersinia pseudotuberculosis y Yersinia enterocolitica. Yersinia pestis se caracteriza por la presencia de un antígeno capsular (fracción I), antígenos T, antígenos VW, proteínas de la coagulasa plasmática, fibrinolisina, proteínas de la membrana externa y el antígeno pH6. Sin embargo, a diferencia de Yersinia pseudotuberculosis y Yersinia enterocolitica, Yersinia pestis presenta una mayor uniformidad antigénica; no existe una clasificación serológica para esta especie.

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Resistencia del patógeno de la plaga

En el esputo, el bacilo de la peste puede sobrevivir hasta 10 días; en la ropa de cama y la ropa manchadas con las secreciones del paciente, sobrevive durante semanas (las proteínas y el moco lo protegen del efecto destructivo de la desecación). En los cadáveres de personas y animales muertos por la peste, sobrevive desde principios de otoño hasta el invierno; las bajas temperaturas, la congelación y la descongelación no lo matan. El sol, la desecación y las altas temperaturas son destructivas para la Yersinia pestis. El calentamiento a 60 °C mata en una hora, a una temperatura de 100 °C muere en pocos minutos; el alcohol al 70 %, la solución de fenol al 5 %, la solución de lisol al 5 % y otros desinfectantes químicos matan en 5, 10 o 20 minutos.

Factores de patogenicidad del patógeno de la peste

Yersinia pestis es la bacteria más patógena y agresiva, por lo que causa la enfermedad más grave. En todos los animales sensibles y en los humanos, el patógeno de la peste suprime la función protectora del sistema fagocítico. Penetra en los fagocitos, suprime su "estallido oxidativo" y se reproduce libremente. La incapacidad de los fagocitos para realizar su función letal frente a Yersinia pestis es la principal causa de susceptibilidad a la peste. Su alta invasividad, agresividad, toxigenicidad, toxicidad, alergenicidad y capacidad para suprimir la fagocitosis se deben a la presencia de un amplio arsenal de factores de patogenicidad en Y. pestis, que se enumeran a continuación.

La capacidad de las células para absorber colorantes exógenos y hemina. Está relacionada con la función del sistema de transporte de hierro y proporciona a Yersinia pestis la capacidad de reproducirse en los tejidos del organismo.

• Dependencia del crecimiento a una temperatura de 37 °C de la presencia de iones Ca en el medio.
• Síntesis de antígenos VW. El antígeno W se encuentra en la membrana externa y el V en el citoplasma. Estos antígenos aseguran la reproducción de Y. pestis en los macrófagos.
• Síntesis de la toxina del ratón. Esta toxina bloquea la transferencia de electrones en las mitocondrias del corazón y el hígado de animales sensibles, afecta las plaquetas y los vasos sanguíneos (trombocitopenia) y altera sus funciones.
• Síntesis de la cápsula (fracción I - Fral). La cápsula inhibe la actividad de los macrófagos.
• La síntesis de pesticidas es una característica específica de la especie Yersinia pestis.
• Síntesis de fibrinolisina.
• Síntesis de la coagulasa plasmática. Ambas proteínas se localizan en la membrana externa y le confieren propiedades altamente invasivas a Yersinia pestis.
• Síntesis de purinas endógenas.
• Síntesis de proteínas termoinducibles de la membrana externa: proteínas Yop (proteínas externas de Yersinia). Las proteínas YopA, YopD, YopE, YopH, YopK, YopM y YopN suprimen la actividad de los fagocitos.
• Síntesis de neuraminidasa. Promueve la adhesión (libera receptores para Yersinia pestis).
• Síntesis de la adenilato ciclasa. Se supone que suprime el estallido oxidativo, es decir, bloquea la acción destructora de los macrófagos.
• Síntesis de pili de adhesión. Inhiben la fagocitosis y aseguran la penetración de Yersinia pestis, como parásito intracelular, en los macrófagos.
• Síntesis de aminopeptidasas de amplio espectro.
• Endotoxina (LPS) y otros componentes de la pared celular con efectos tóxicos y alergénicos.
• Antígeno pHb. Se sintetiza a una temperatura de 37 °C y a un pH bajo, suprime la fagocitosis y tiene un efecto citotóxico sobre los macrófagos.

Una parte importante de los factores de patogenicidad de Yersinia pestis está controlada por genes transportados por las siguientes tres clases de plásmidos, que generalmente se encuentran juntos en todas las cepas patógenas:

• pYP (9,5 kb): plásmido de patogenicidad. Contiene 3 genes:
  • pst - codifica la síntesis de pesticina;
  • pim - determina la inmunidad al pesticida;
  • pla - determina la actividad fibrinolítica (activador del plasminógeno) y la coagulasa plasmática.
• pYT (65 MD) es un plásmido de toxigenicidad. Contiene genes que determinan la síntesis de la toxina de ratón (una proteína compleja compuesta por dos fragmentos, A y B, con pesos moleculares de 240 y 120 kDa, respectivamente), y genes que controlan los componentes proteínicos y lipoproteínicos de la cápsula. Su tercer componente controla los genes cromosómicos. Anteriormente, el plásmido se denominaba pFra.
• pYV (110 kb) - plásmido de virulencia.

Determina la dependencia del crecimiento de Y. pestis a 37 °C en la presencia de iones Ca2+ en el medio, por lo que tiene otro nombre: plásmido Lcr (respuesta de bajo calcio). Los genes de este plásmido especialmente importante también codifican la síntesis de antígenos V y W y proteínas Yop inducidas por calor. Su síntesis se lleva a cabo bajo un control genético complejo a una temperatura de 37 °C y en ausencia de Ca2+ en el medio. Todos los tipos de proteínas Yop, excepto YopM y YopN, se hidrolizan debido a la actividad del activador del plasminógeno (gen pla del plásmido pYP). Las proteínas Yop determinan en gran medida la virulencia de Yersinia pestis. La proteína YopE tiene efectos antifagocíticos y citotóxicos. YopD asegura la penetración de YopE en la célula diana; YopH tiene actividad antifagocítica y de proteína tirosina fosfatasa; la proteína YopN tiene las propiedades de un sensor de calcio; YopM se une a la atrombina en la sangre humana.

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Inmunidad postinfecciosa

La inmunidad postinfección es fuerte y de por vida. Los casos recurrentes de peste son extremadamente raros. La naturaleza de la inmunidad es celular. Si bien los anticuerpos aparecen y desempeñan un papel en la inmunidad adquirida, esta está mediada principalmente por linfocitos T y macrófagos. En personas que han padecido peste o han sido vacunadas, la fagocitosis es completa. Es lo que determina la inmunidad adquirida.

Epidemiología de la peste

El espectro de portadores de sangre caliente del microbio de la peste es extremadamente extenso e incluye más de 200 especies de ocho órdenes de mamíferos. La principal fuente de peste en la naturaleza son los roedores y lagomorfos. Se ha establecido la infección natural en más de 180 de sus especies, más de 40 de las cuales forman parte de la fauna de Rusia y territorios adyacentes (dentro de la antigua URSS). De las 60 especies de pulgas para las que se ha establecido experimentalmente la posibilidad de transmitir el patógeno de la peste, 36 viven en este territorio.

El microbio de la peste se multiplica en el lumen del tracto digestivo de la pulga. En su sección anterior, se forma un tapón («bloque de peste») que contiene una gran cantidad de microbios. Cuando un mamífero pica y la sangre fluye en sentido inverso hacia la herida, algunos microbios se desprenden del tapón, lo que provoca una infección. Además, los excrementos secretados por la pulga al alimentarse también pueden causar una infección si entran en la herida.

Los principales portadores de Y. pestis en Rusia y Asia Central son las ardillas terrestres, los jerbos y las marmotas, y en algunos focos también las picas y los topillos. La existencia de los siguientes focos de peste está asociada a ellos.

• 5 focos en los que el principal portador del microbio de la peste es la pequeña ardilla terrestre (región del Caspio Noroeste; interfluvio Terek-Sunzha; focos del Elbrus; focos semidesérticos del Volga-Ural y Trans-Ural).
• 5 focos en los que los portadores son tuzas y marmotas (en Altai - pikas): focos de Transbaikal, Gorno-Altai, Tuva y de alta montaña de Tien Shan y Pamir-Alai.
• Zonas desérticas del Volga-Ural, Transcaucasia y Asia Central, donde los principales portadores son los jerbos.
• Focos de alta montaña de Transcaucasia y Gissar, cuyos principales portadores son los topillos.

Las diferentes clasificaciones de Yersinia pestis se basan en diferentes grupos de características: características bioquímicas (variantes con y sin glicerol), área de distribución (variantes oceánicas y continentales) y tipos de portadores principales (variantes de rata y ardilla terrestre). Según una de las clasificaciones más comunes, propuesta en 1951 por el investigador francés de la peste R. Devignat, según la distribución geográfica del patógeno y sus propiedades bioquímicas, se distinguen tres formas intraespecíficas (biovar) de Yersinia pestis.

Según la clasificación de los científicos rusos (Saratov, 1985), la especie Yersinia pestis se divide en 5 subespecies: Yersinia pestis subsp. pestis (la subespecie principal; incluye los tres biovares de la clasificación de R. Devigny), Y. pestis subsp. altaica (subespecie de Altai), Yersinia pestis subsp. caucasica (subespecie del Cáucaso), Y. pestis subsp. hissarica (subespecie de Gissar) y Yersinia pestis subsp. ulegeica (subespecie de Udege).

Los humanos se infectan a través de picaduras de pulgas, contacto directo con material infeccioso, gotitas en el aire y, en raras ocasiones, a través de los alimentos (por ejemplo, al comer carne de camellos infectados con la peste). Entre 1998 y 1999, 30.534 personas en todo el mundo sufrieron la peste, de las cuales 2.234 fallecieron.

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Síntomas de la peste

Dependiendo del método de infección, existen formas de peste bubónica, pulmonar e intestinal; en raras ocasiones, séptica y cutánea (ampollas purulentas en el lugar de la picadura de pulga). El período de incubación varía de varias horas a 9 días (en personas sometidas a seroprofilaxis, hasta 12 días). El agente causal penetra a través de la más mínima lesión en la piel (picadura de pulga), a veces a través de la mucosa o por gotitas suspendidas en el aire, y llega a los ganglios linfáticos regionales, donde comienza a multiplicarse rápidamente. La enfermedad comienza de forma repentina: dolor de cabeza intenso, fiebre alta con escalofríos, hiperemia facial que luego se oscurece y ojeras («muerte negra»). Al segundo día aparece un bubón (un ganglio linfático inflamado e inflamado). En ocasiones, la peste se desarrolla tan rápidamente que el paciente fallece antes de que aparezca. La peste neumónica es especialmente grave. Puede presentarse como complicación de la peste bubónica y por infección transmitida por el aire. La enfermedad también se desarrolla muy rápidamente: se presentan escalofríos, fiebre alta y, ya en las primeras horas, dolor en el costado, tos, inicialmente seca y luego con esputo sanguinolento; se presenta delirio, cianosis, colapso y fallecimiento. Un paciente con peste neumónica representa un peligro excepcional para los demás, ya que excreta una gran cantidad del patógeno con el esputo. En el desarrollo de la enfermedad, la supresión de la actividad de los fagocitos: leucocitos neutrófilos y macrófagos desempeña un papel fundamental. La reproducción y propagación descontrolada del patógeno a través de la sangre por todo el cuerpo suprime por completo el sistema inmunitario y, en ausencia de un tratamiento eficaz, provoca la muerte del paciente.

Diagnóstico de laboratorio de la peste

Se utilizan métodos bacteriológicos, serológicos y biológicos, así como una prueba alérgica con pestina (para diagnóstico retrospectivo). El material de estudio es: una punción del bubón (o su secreción), esputo, sangre y, en su forma intestinal, heces. La Yersinia pestis se identifica mediante la morfología, el cultivo, las características bioquímicas, una prueba con el fago de la peste y una prueba biológica.

Un método sencillo y fiable para determinar los antígenos del bacilo de la peste en el material de estudio es el uso de RPGA, especialmente con diagnóstico de eritrocitos sensibilizados con anticuerpos monoclonales contra el antígeno capsular e IFM. Estas mismas reacciones pueden emplearse para detectar anticuerpos en el suero de los pacientes.

El método de diagnóstico biológico implica infectar a un conejillo de indias con el material de prueba (cuando está muy contaminado con la microflora acompañante) por vía cutánea, subcutánea o, con menor frecuencia, intraperitoneal.

Al trabajar con material que contiene el agente causante de la peste, se requiere un estricto cumplimiento del régimen, por lo tanto, todos los estudios se llevan a cabo solo por personal bien capacitado en instituciones especiales contra la peste.

Prevención de plagas

Un servicio especial contra la peste realiza la vigilancia constante de los focos naturales de peste y organiza medidas para prevenir enfermedades humanas en el país. Este servicio incluye cinco institutos y decenas de estaciones y departamentos de lucha contra la peste.

A pesar de la presencia de focos naturales, no ha habido un solo caso de peste en humanos en Rusia desde 1930. Para la prevención específica de la peste, se utiliza una vacunación contra la peste: una vacuna viva atenuada de la cepa EV. Se administra por vía cutánea, intradérmica o subcutánea. Además, se ha propuesto una vacuna en comprimidos secos para uso oral. La inmunidad posvacunal se forma entre el quinto y sexto día después de la vacunación y dura entre 11 y 12 meses. Se ha propuesto una prueba de alergia intradérmica con pestina para su evaluación y diagnóstico retrospectivo de la peste. La reacción se considera positiva si se forma un sello de al menos 10 mm de diámetro en el sitio de administración de la pestina después de 24 a 48 horas y aparece enrojecimiento. La prueba de alergia también es positiva en personas con inmunidad posinfección.

Una gran contribución al estudio de la peste y a la organización de la lucha contra ella la hicieron los científicos rusos: DS Samoylovich (el primero no solo en Rusia, sino también en Europa en “cazar” el microbio de la peste en el siglo XVIII, también fue el primero en proponer vacunas contra la peste), DK Zabolotny, NP Klodnitsky, IA Deminsky (estudio de focos naturales de peste, portadores del patógeno en los focos, etc.) y otros.