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Último revisado: 06.07.2025
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El género Pseudomonas pertenece a la familia Pseudomonadaceae (clase Gammaproteobacteria, tipo Proteobacteria) y contiene más de 20 especies. Algunas de ellas habitan naturalmente en el suelo y el agua, por lo que desempeñan un papel fundamental en la circulación de sustancias en la naturaleza. Otras especies desempeñan un papel importante en la patología de humanos (véase también "Patógenos del muermo y la melioidosis "), animales y plantas.
Las Pseudomonas son bacterias gramnegativas no fermentadoras, que incluyen representantes del género Pseudomonas, siendo la especie típica Pseudomonas aeruginosa (bacilo azul del pus), agente causal de numerosas enfermedades inflamatorias purulentas, así como algunas otras especies.
La bacteria recibió su nombre por la coloración azul verdosa característica de la secreción purulenta, que fue descrita por primera vez por A. Lücke en 1862. Sin embargo, el patógeno fue aislado en cultivo puro por S. Gessard recién en 1982. P. aeruginosa pertenece a la familia Pseudomonadaceae.
Propiedades bioquímicas de Pseudomonas aeruginosa
Las Pseudomonas son bacilos rectos, móviles y gramnegativos que miden entre 1 y 3 µm, y se encuentran individualmente, en pares o en cadenas cortas. La movilidad de Pseudomonas aeruginosa se debe a la presencia de uno o, en raras ocasiones, dos flagelos polares (mopotricos o anfitricos). No forman esporas y poseen pili (fimbrias) de tipo IV. En ciertas condiciones, pueden producir moco extracelular encapsulado de naturaleza polisacarídica. También existen las denominadas cepas mucoides que producen una mayor cantidad de moco. Estas bacterias se aíslan con mayor frecuencia del esputo de pacientes con fibrosis quística.
Todas las pseudomonas son aerobias obligadas que crecen bien en medios nutritivos simples. En un medio nutritivo líquido, las bacterias forman una película característica de color gris plateado en la superficie. En agar sangre, se observan zonas de hemólisis alrededor de las colonias de Pseudomonas aeruginosa; para aislar un cultivo puro de Pseudomonas aeruginosa, se utilizan medios nutritivos de diagnóstico selectivo o diferencial con antisépticos añadidos: agar malaquita con adición de verde brillante o agar CPC con acetamida. La temperatura óptima de crecimiento es de 37 °C, pero Pseudomonas aeruginosa puede crecer a 42 °C, lo que permite distinguirla de otras pseudomonas. Las colonias de Pseudomonas aeruginosa son lisas, redondas, secas o viscosas (en cepas capsulares). Cuando se cultiva en medios nutritivos densos, P. aeruginosa produce un peculiar olor dulzón a jazmín, jabón de fresa o caramelo. Una característica biológica característica de las bacterias de la especie P. aeruginosa es su capacidad para sintetizar pigmentos hidrosolubles que colorean los apósitos de los pacientes o los medios nutritivos durante su cultivo. Con mayor frecuencia, producen un pigmento de fenazina, la piocianina, de color azul verdoso, pero también pueden formar un pigmento verde, la fluoresceína (pioverdina), que fluoresce con los rayos UV, así como rojo (piorrubina), negro (piomelanina) o amarillo (oxifenazina).
Pseudomonas aeruginosa no fermenta la glucosa ni otros carbohidratos, pero puede oxidarlos para obtener energía. Para el diagnóstico diferencial, que permite distinguir las pseudomonas de otros bacilos gramnegativos, se utiliza una prueba OF (prueba de oxidación/fermentación de la glucosa) en un medio especial. Para ello, se inocula un cultivo puro de pseudomonas en dos tubos de ensayo, uno de los cuales se incuba en condiciones aeróbicas y el otro en condiciones anaeróbicas. Pseudomonas solo puede oxidar la lactosa, por lo que el color del indicador cambia únicamente en el tubo de ensayo mantenido en condiciones aeróbicas. P. aeruginosa reduce los nitratos a nitritos y también presenta actividad proteolítica: licúa la gelatina e hidroliza la caseína. Pseudomonas aeruginosa posee catalasa y citocromo oxidasa.
Muchas cepas de Pseudomonas aeruginosa producen bacteriocinas llamadas piocinas, que poseen propiedades bactericidas. La piocinotipificación de cepas de Pseudomonas aeruginosa se utiliza para el marcado epidemiológico y la identificación intraespecífica de P. aeruginosa. Para ello, se determina el espectro de piocinas secretadas por la cepa en estudio o su sensibilidad a las piocinas de otras pseudomonas.
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Propiedades antigénicas de Pseudomonas aeruginosa
Pseudomonas aeruginosa posee una estructura antigénica compleja debido a la presencia de antígenos O y H. El LPS de la pared celular es un antígeno O termoestable específico del tipo y se utiliza para la serotipificación de cepas de P. aeruginosa. El antígeno H flagelar termolábil es protector, y las vacunas se basan en él. Los antígenos de los pili (fimbrias) también se encuentran en la superficie de las células de Pseudomonas aeruginosa. Además, P. aeruginosa produce diversos productos extracelulares con propiedades antigénicas: exotoxina A, proteasa, elastasa y moco extracelular.
Factores de patogenicidad de Pseudomonas aeruginosa
P. aeruginosa posee diversos factores de patogenicidad que intervienen en el desarrollo de la infección por Pseudomonas. Entre los más importantes se encuentran los siguientes.
Los factores de adhesión y colonización son los pili tipo IV (fimbrias) y el moco extracelular de P. aeruginosa.
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Toxinas
El LPS de la membrana externa de la pared celular de P. aeruginosa tiene propiedades de endotoxina y está involucrado en el desarrollo de fiebre, oliguria y leucopenia en los pacientes.
La exotoxina A de Pseudomonas es una pitotoxina que causa profundas alteraciones en el metabolismo celular al inhibir la síntesis de proteínas en células y tejidos. Al igual que la toxina diftérica, es una ADP-ribosiltransferasa que inhibe el factor de elongación EF-2 y, por lo tanto, causa alteraciones en la síntesis de proteínas. También se ha demostrado que la exotoxina A, junto con la proteasa, inhibe la síntesis de inmunoglobulinas y causa neutropenia. La exotoxina A se produce en forma inactiva como protoxina y es activada por diversas enzimas del organismo. La exotoxina A posee propiedades protectoras; es decir, los anticuerpos contra ella protegen a las células huésped de sus efectos dañinos y previenen el desarrollo de bacteriemia y sepsis por Pseudomonas.
La exotoxina S (exozima S) se encuentra únicamente en cepas altamente virulentas de Pseudomonas aeruginosa. El mecanismo de su efecto dañino sobre las células aún no está claro, pero se sabe que las infecciones causadas por cepas de Pseudomonas aeruginosa productoras de exoenzima-3 suelen ser mortales. Las exotoxinas A y S también alteran la actividad de los fagocitos.
La leucocidina es también una citotoxina con un pronunciado efecto tóxico sobre los granulocitos de la sangre humana.
Las enterotocinas y los factores de permeabilidad desempeñan un papel determinado en el desarrollo de lesiones tisulares locales en las formas intestinales de infección por Pseudomonas aeruginosa, provocando alteraciones en el metabolismo del agua y la sal.
Enzimas de la agresión
P. aeruginosa produce dos tipos de hemolisinas: la fosfolipasa C termolábil y el glicolípido termoestable. La fosfolipasa C destruye los fosfolípidos presentes en los surfactantes de la superficie alveolar pulmonar, lo que provoca el desarrollo de atelectasias (bronquiectasias) en patologías de las vías respiratorias.
La neuraminidasa también juega un papel importante en la patogénesis de las enfermedades broncopulmonares de etiología pseudomonas y fibrosis quística, ya que está involucrada en la colonización de la mucina del tracto respiratorio.
La elastasa, así como otras enzimas proteolíticas de Pseudomonas aeruginosa y la exotoxina A causan hemorragias, destrucción tisular y necrosis en las lesiones de infecciones oculares, neumonía y septicemia de etiología Pseudomonas aeruginosa.
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Resistencia a las Pseudomonas
P. aeruginosa se caracteriza por una resistencia bastante alta a los antibióticos, lo que se explica por la poca permeabilidad de la membrana externa de estas bacterias debido a un defecto innato en las porinas, así como por la capacidad de las bacterias para sintetizar penicilinasa.
P. aeruginosa se mantiene viable en condiciones de casi total ausencia de fuentes de alimento: sobrevive bien en agua dulce, salada e incluso destilada. También se ha demostrado que los cultivos de Pseudomonas aeruginosa pueden sobrevivir e incluso multiplicarse en soluciones desinfectantes (por ejemplo, furacilina) destinadas al almacenamiento de catéteres y diversos instrumentos médicos, así como al lavado de heridas en hospitales de quemados y quirúrgicos.
Al mismo tiempo, P. aeruginosa es sensible al secado, a la acción de desinfectantes que contienen cloro y se inactiva fácilmente cuando se expone a altas temperaturas (ebullición, autoclave).
Epidemiología de las enfermedades causadas por Pseudomonas aeruginosa
La enfermedad por Pseudomonas aeruginosa puede desarrollarse como resultado de una autoinfección (infección endógena) o de forma exógena. La fuente de infección son las personas (enfermas o portadoras de bacterias), así como diversos reservorios naturales de la naturaleza (suelo y diversos cuerpos de agua dulce y salada). Se ha establecido que alrededor del 5-10% de las personas sanas son portadoras de diversas cepas de P. aeruginosa (normalmente colonizan el intestino) y alrededor del 70% de los pacientes hospitalizados. Las Pseudomonas también se encuentran en todas partes: en los sistemas de suministro de agua y ventilación, en frutas y verduras, plantas de interior, en la superficie del jabón, lavamanos, toallas, en aparatos de respiración, etc. Por lo tanto, la infección por Pseudomonas aeruginosa puede considerarse saproantroponosis. Los mecanismos y las vías de infección en las infecciones causadas por Pseudomonas aeruginosa son el contacto, la respiración, la sangre y la vía fecal-oral.
La infección por Pseudomonas aeruginosa puede ocurrir tanto en personas inmunodeprimidas con patología concomitante grave (diabetes, quemaduras, leucemia, fibrosis quística, inmunosupresión en enfermedades oncológicas y trasplante de órganos) como en personas con una reactividad inmunológica normal. Se sabe que la actividad adhesiva de P. aeruginosa aumenta con el aumento de la temperatura ambiente, por lo que visitar una piscina, una sauna o tomar baños terapéuticos también puede provocar una infección por Pseudomonas aeruginosa.
Pseudomonas aeruginosa es el agente causal de infecciones nosocomiales (hospitalarias), es decir, enfermedades que se presentan en personas hospitalizadas. La infección por Pseudomonas aeruginosa en una clínica puede estar asociada con procedimientos médicos (cateterismo vesical, examen endoscópico, lavado de heridas, vendaje, tratamiento de superficies quemadas con antisépticos, uso de un respirador, etc.), cuando la infección se produce a través de las manos sucias del personal, instrumentos en cuya superficie el microbio forma una biopelícula, o con el uso de soluciones contaminadas.
Pseudomonas aeruginosa suele penetrar en el cuerpo humano a través de tejidos dañados. Al adherirse, coloniza la superficie de heridas o quemaduras, las mucosas o la piel humana y se multiplica. En ausencia de mecanismos inmunitarios contra la infección por Pseudomonas aeruginosa en humanos, el proceso local (infección del tracto urinario, la piel y las vías respiratorias) puede generalizarse. La bacteriemia provoca la propagación del patógeno y el desarrollo de sepsis, que a menudo causa la formación de focos purulentos secundarios de infección. La exposición a factores patógenos (exotoxinas, enzimas agresivas) altera el funcionamiento de órganos y sistemas, pudiendo desarrollarse complicaciones graves: síndrome de coagulación intravascular diseminada, shock y síndrome de dificultad respiratoria.
Síntomas de enfermedades causadas por Pseudomonas aeruginosa
Pseudomonas aeruginosa causa enfermedades inflamatorias purulentas de diversas localizaciones: infecciones de heridas, enfermedades por quemaduras, meningitis, infecciones del tracto urinario, infecciones de la piel, enfermedades oculares, neumonía necrótica, sepsis, etc. La mortalidad por sepsis por Pseudomonas aeruginosa alcanza el 50%.
Inmunidad
Se encuentran anticuerpos antitóxicos y antibacterianos en el suero sanguíneo de personas sanas, así como de aquellas que se han recuperado de infecciones por Pseudomonas aeruginosa, pero su papel en la protección contra enfermedades recurrentes ha sido poco estudiado.
Diagnóstico de laboratorio de enfermedades causadas por Pseudomonas aeruginosa
El principal método de diagnóstico es el examen bacteriológico. Los materiales para el examen son sangre (en septicemia), líquido cefalorraquídeo (en meningitis), pus y secreción de la herida (en heridas infectadas y quemaduras), orina (en infecciones del tracto urinario), esputo (en infecciones del tracto respiratorio), etc. La bacterioscopia de frotis del material en examen es de poca información. Al identificar P. aeruginosa, se tienen en cuenta la naturaleza de su crecimiento en agar CPC, la formación de pigmento, la presencia de un olor específico característico del cultivo, una prueba de pirocromo oxidasa positiva, la detección de termofilicidad (crecimiento a 42 °C), la capacidad de oxidar la glucosa en la prueba OF. Para la identificación intraespecífica de bacterias, se llevan a cabo serotipificación, piopinotipificación y fagotipificación.
El método serológico de investigación tiene como objetivo detectar anticuerpos específicos contra antígenos de Pseudomonas aeruginosa (generalmente exotoxina A y LPS) mediante el ensayo de inmunofluorescencia completo, la reacción opsonofagocítica y algunas otras pruebas.
Tratamiento de enfermedades causadas por Pseudomonas aeruginosa
Se utilizan antibióticos para tratar la infección por Pseudomonas y se recomienda combinar fármacos de diferentes grupos. El tratamiento antimicrobiano se prescribe solo tras determinar el antibiograma. En casos de emergencia, los antibióticos se utilizan de forma empírica.
Para el tratamiento de las formas graves de la infección por Pseudomonas aeruginosa, también se utiliza plasma hiperinmune obtenido de la sangre de voluntarios inmunizados con una vacuna corpuscular polivalente contra Pseudomonas aeruginosa.
Para el tratamiento local de las infecciones de la piel (úlceras tróficas, ectima, quemaduras) causadas por P. aeruginosa, se utiliza inmunoglobulina heteróloga anti-pseudomonas, obtenida del suero sanguíneo de carneros hiperinmunizados con una suspensión de cultivos de Pseudomonas aeruginosa de 7 inmunotipos diferentes, muertos con formalina.
Además, para el tratamiento de infecciones cutáneas purulentas, abscesos, quemaduras térmicas complicadas por infección por pseudomonas, cistitis, mastitis y otras enfermedades de etiología pseudomonas (excepto sepsis), se puede utilizar el bacteriófago pseudomonas (bacteriófago pyocyansus) o el piobacteriófago líquido polivalente.
Prevención de enfermedades causadas por Pseudomonas aeruginosa
La esterilización, desinfección y antisepsia eficaces, así como el cumplimiento de las normas de asepsia, son las principales medidas de prevención no específica de la infección por Pseudomonas en un hospital. El plan de medidas preventivas debe incluir necesariamente el control de la contaminación del entorno externo (aire, diversos objetos, instrumental y equipos) y el cumplimiento de las normas de higiene personal.
Con el objetivo de prevención no específica de enfermedades inflamatorias purulentas, a los pacientes con inmunidad antiinfecciosa debilitada se recomienda prescribir inmunomoduladores.
Las vacunas se utilizan para generar inmunidad activa contra la infección por Pseudomonas aeruginosa. Actualmente, se han desarrollado vacunas a partir de LPS de Pseudomonas aeruginosa, vacunas subcorpusculares (químicas) de polisacáridos, vacunas ribosomales, preparaciones a partir de antígenos flagelares de P. aeruginosa y componentes del moco extracelular, así como anatoxinas de proteasas extracelulares y exotoxina A. En Rusia, se utilizan una vacuna corpuscular polivalente contra Pseudomonas (de siete cepas de P. aeruginosa) y una vacuna contra Staphyloproteus-Pseudomonas.
La inmunización activa contra infecciones causadas por P. aeruginosa está indicada para pacientes de grupos de riesgo (pacientes con fibrosis quística, diabetes e inmunodeficiencias). Sin embargo, debido a que la respuesta inmunitaria a las vacunas en personas inmunodeficiencias es tardía y no siempre completa, se concede gran importancia a la combinación de métodos de inmunización activa y pasiva.