Shigellae

La disentería es una enfermedad infecciosa que se caracteriza por intoxicación general, diarrea y una lesión específica de la mucosa del intestino grueso. Es una de las enfermedades intestinales agudas más comunes en el mundo. Desde la antigüedad, se la conoce como "diarrea sanguinolenta", pero su naturaleza resultó ser diferente. En 1875, el científico ruso F. A. Lesh aisló la ameba Entamoeba histolytica de un paciente con diarrea sanguinolenta. En los 15 años siguientes, se estableció la independencia de esta enfermedad, por lo que se mantuvo el nombre de amebiasis.

Los agentes causales de la disentería propiamente dicha son un gran grupo de bacterias biológicamente similares, unidas en el género Shigella. El agente causal fue descubierto por primera vez en 1888 por A. Chantemes y F. Vidal; en 1891 fue descrito por AV Grigoriev, y en 1898 K. Shiga, utilizando suero obtenido de un paciente, identificó el agente causal en 34 pacientes con disentería, demostrando finalmente el papel etiológico de esta bacteria. Sin embargo, en los años posteriores, se descubrieron otros agentes causales de disentería: en 1900 - por S. Flexner, en 1915 - por K. Sonne, en 1917 - por K. Stutzer y K. Schmitz, en 1932 - por J. Boyd, en 1934 - por D. Large, en 1943 - por A. Sax.

Actualmente, el género Shigella incluye más de 40 serotipos. Todos ellos son bacilos gramnegativos cortos e inmóviles que no forman esporas ni cápsulas y crecen bien en medios nutritivos comunes; no crecen en un medio de privación con citrato o malonato como única fuente de carbono; no forman H₂S; carecen de ureasa; la reacción de Voges-Proskauer es negativa; fermentan la glucosa y algunos otros carbohidratos para formar ácido sin gas (excepto algunos biotipos de Shigella flexneri: S. manchester y S. newcastle); por lo general, no fermentan la lactosa (excepto Shigella Sonnei), adonitol, salicina e inositol; no licúan la gelatina; usualmente forman catalasa; carecen de lisina descarboxilasa y fenilalanina desaminasa. El contenido de G + C en el ADN es de 49-53 % molar. Las Shigella son anaerobias facultativas, la temperatura óptima para el crecimiento es de 37 °C, no crecen a temperaturas superiores a 45 °C, el pH óptimo del medio es de 6,7-7,2. Las colonias en medios densos son redondas, convexas, translúcidas, en caso de disociación, se forman colonias rugosas de forma R. El crecimiento en MPB es en forma de turbidez uniforme, las formas rugosas forman un sedimento. Los cultivos recién aislados de Shigella Sonnei suelen formar colonias de dos tipos: pequeñas redondas convexas (fase I), grandes planas (fase II). La naturaleza de la colonia depende de la presencia (fase I) o ausencia (fase II) de un plásmido con mm 120 MD, que también determina la virulencia de Shigella Sonnei.

La clasificación internacional de Shigella se basa en sus características bioquímicas (Shigella no fermentadora de manitol, Shigella fermentadora de manitol, Shigella fermentadora de lactosa lentamente) y en las características de su estructura antigénica.

Las Shigella tienen antígenos O de especificidad variable: comunes a la familia Enterobacteriaceae, genéricos, específicos de especie, grupo y tipo, así como antígenos K; no tienen antígenos H.

La clasificación considera únicamente los antígenos O específicos de grupo y tipo. Según estas características, el género Shigella se divide en cuatro subgrupos, o cuatro especies, e incluye 44 serotipos. El subgrupo A (especie Shigella dysenteriae) incluye las shigella que no fermentan el manitol. La especie incluye 12 serotipos (1-12). Cada serotipo tiene su propio antígeno de tipo específico; las conexiones antigénicas entre serotipos, así como con otras especies de shigella, se expresan débilmente. El subgrupo B (especie Shigella flexneri) incluye las shigella que suelen fermentar el manitol. Las Shigella de esta especie están relacionadas serológicamente entre sí: contienen antígenos específicos de tipo (I-VI), por los cuales se dividen en serotipos (1-6/' y antígenos de grupo, que se encuentran en diferentes composiciones en cada serotipo y por los cuales los serotipos se dividen en subserotipos. Además, esta especie incluye dos variantes antigénicas, X e Y, que no tienen antígenos de tipo, se diferencian en conjuntos de antígenos de grupo. El serotipo S.flexneri 6 no tiene subserotipos, pero se divide en 3 tipos bioquímicos por las características de la fermentación de glucosa, manitol y dulcitol.

El antígeno lipopolisacárido O en todas las Shigella flexneri contiene el antígeno de grupo 3 y 4 como estructura primaria principal. Su síntesis está controlada por un gen cromosómico localizado cerca del locus his. Los antígenos tipo-específicos I, II, IV y V, y los antígenos de grupo 6, 7 y 8, son resultado de la modificación de los antígenos 3 y 4 (glicosilación o acetilación) y están determinados por los genes de los profagos conversores correspondientes, cuyo sitio de integración se encuentra en la región lac-pro del cromosoma de Shigella.

El nuevo subserotipo S.flexneri 4 (IV:7, 8), que apareció en el país en la década de 1980 y se difundió ampliamente, se diferencia de los subserotipos 4a (IV;3,4) y 4b (IV:3, 4, 6), y surgió de la variante S.flexneri Y (IV:3, 4) como resultado de su lisogenización mediante la conversión de los profagos IV y 7, 8.

El subgrupo C (especie Shigella boydix) incluye las shigellas que suelen fermentar manitol. Los miembros de este grupo son serológicamente distintos entre sí. Las conexiones antigénicas dentro de la especie son débiles. La especie incluye 18 serotipos (1-18), cada uno con su propio antígeno principal.

El subgrupo D (especie de Shigella sonnei) incluye las shigellas que suelen fermentar manitol y son capaces de fermentar lentamente la lactosa y la sacarosa (tras 24 horas de incubación y posteriormente). La especie S. sonnei incluye un serotipo, pero las colonias de las fases I y II tienen sus propios antígenos específicos de tipo. Se han propuesto dos métodos para la clasificación intraespecífica de Shigella sonnei:

• dividiéndolos en 14 tipos y subtipos bioquímicos según su capacidad para fermentar maltosa, ramnosa y xilosa;
• división en tipos de fagos según la sensibilidad a un conjunto de fagos correspondientes.

Estos métodos de tipificación tienen una relevancia principalmente epidemiológica. Además, Shigella Sonnei y Shigella Flexneri se tipifican con el mismo propósito por su capacidad para sintetizar colicinas específicas (genotipificación de colicinas) y por su sensibilidad a las colicinas conocidas (colicinotipificación). Para determinar el tipo de colicinas producidas por Shigella, J. Abbott y R. Shannon propusieron conjuntos de cepas típicas e indicadoras de Shigella, y para determinar la sensibilidad de Shigella a los tipos conocidos de colicinas, se utiliza el Conjunto de Cepas Colicinógenas de Referencia de P. Frederick.

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Resistencia a la Shigella

Las Shigella presentan una resistencia bastante alta a los factores ambientales. Sobreviven en telas de algodón y papel de 0 a 36 días, en excrementos secos hasta 4-5 meses, en el suelo hasta 3-4 meses, en el agua de 0,5 a 3 meses, en frutas y verduras hasta 2 semanas, en leche y productos lácteos hasta varias semanas; a una temperatura de 60 °C mueren en 15-20 minutos. Son sensibles a las soluciones de cloramina, cloro activo y otros desinfectantes.

Factores de patogenicidad de Shigella

La propiedad biológica más importante de la shigella, que determina su patogenicidad, es su capacidad de penetrar en las células epiteliales, multiplicarse en ellas y causar su muerte. Este efecto puede detectarse mediante una prueba queratoconjuntival (la introducción de un asa de cultivo de shigella (2-3 mil millones de bacterias) bajo el párpado inferior de un cobaya provoca el desarrollo de queratoconjuntivitis seropurulenta), así como mediante la infección de cultivos celulares (efecto citotóxico), embriones de pollo (muerte) o ratones blancos por vía intranasal (desarrollo de neumonía). Los principales factores de patogenicidad de la shigella se pueden dividir en tres grupos:

• factores que determinan la interacción con el epitelio de la mucosa;
• factores que aseguran la resistencia a los mecanismos de defensa humorales y celulares del macroorganismo y la capacidad de la shigella para reproducirse en sus células;
• la capacidad de producir toxinas y productos tóxicos que provocan el desarrollo del propio proceso patológico.

El primer grupo incluye factores de adhesión y colonización: su función la desempeñan los pili, las proteínas de la membrana externa y los lipopolisacáridos (LPS). La adhesión y la colonización son promovidas por enzimas que destruyen el moco: neuraminidasa, hialuronidasa y mucinasa. El segundo grupo incluye factores de invasión que promueven la penetración de la shigella en los enterocitos y su reproducción en ellos y en los macrófagos, con la manifestación simultánea de un efecto citotóxico y/o enterotóxico. Estas propiedades están controladas por los genes del plásmido con mm 140 MD (codifica la síntesis de proteínas de la membrana externa que causan la invasión) y los genes cromosómicos de la shigella: kcr A (causante de la queratoconjuntivitis), cyt (responsable de la destrucción celular), así como otros genes aún no identificados. La protección de la shigella frente a la fagocitosis la proporcionan el antígeno de superficie K, los antígenos 3,4 y el lipopolisacárido. Además, el lípido A de la endotoxina de Shigella tiene un efecto inmunosupresor: suprime la actividad de las células de memoria inmunitaria.

El tercer grupo de factores de patogenicidad incluye endotoxinas y dos tipos de exotoxinas encontradas en Shigella - Shiga y exotoxinas similares a Shiga (SLT-I y SLT-II), cuyas propiedades citotóxicas son más pronunciadas en S. dysenteriae. Las toxinas Shiga y similares a Shiga también se han encontrado en otros serotipos de S. dysenteriae; también son producidas por S. flexneri, S. sonnei, S. boydii, EHEC y algunas salmonelas. La síntesis de estas toxinas está controlada por los genes tox de los fagos convertidores. Se han encontrado enterotoxinas del tipo LT en Shigella flexneri, sonnei y boydii. La síntesis de LT en ellas está controlada por genes plasmídicos. La enterotoxina estimula la actividad de la adenilato ciclasa y es responsable del desarrollo de la diarrea. La toxina Shiga, o neurotoxina, no reacciona con el sistema de la adenilato ciclasa, pero tiene un efecto citotóxico directo. Las toxinas Shiga y similares a Shiga (SLT-I y SLT-II) tienen un peso molecular de 70 kDa y constan de las subunidades A y B (la última de 5 subunidades pequeñas idénticas). El receptor para las toxinas es un glucolípido de la membrana celular. La virulencia de Shigella sonnei también depende de un plásmido con un peso molecular de 120 MDa. Controla la síntesis de unos 40 polipéptidos de la membrana externa, siete de los cuales están asociados con la virulencia. Shigella sonnei con este plásmido forma colonias de fase I y son virulentas. Los cultivos que han perdido el plásmido forman colonias de fase II y carecen de virulencia. Se encontraron plásmidos con un peso molecular de 120-140 MDa en Shigella flexneri y Boyd. El lipopolisacárido de Shigella es una endotoxina fuerte.

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Inmunidad postinfecciosa

Como lo han demostrado las observaciones en monos, tras la disentería, se conserva una inmunidad fuerte y bastante duradera. Esta inmunidad se debe a anticuerpos antimicrobianos, antitoxinas y al aumento de la actividad de los macrófagos y los linfocitos T. La inmunidad local de la mucosa intestinal, mediada por IgA, desempeña un papel importante. Sin embargo, la inmunidad es específica de cada tipo y no se produce una inmunidad cruzada fuerte.

Epidemiología de la disentería

La fuente de infección son únicamente los humanos. Ningún animal en la naturaleza padece disentería. En condiciones experimentales, la disentería solo puede reproducirse en monos. El modo de infección es fecal-oral. Las vías de transmisión son el agua (predominante para Shigella flexneri), los alimentos, donde la leche y los productos lácteos desempeñan un papel especialmente importante (la vía de infección predominante para Shigella sonnei), y el contacto doméstico, especialmente para la especie S. dysenteriae.

Una característica de la epidemiología de la disentería es el cambio en la composición de especies de patógenos, así como en los biotipos de Sonne y los serotipos de Flexner en ciertas regiones. Por ejemplo, hasta finales de la década de 1930, S. dysenteriae 1 representaba entre el 30 % y el 40 % de todos los casos de disentería; posteriormente, este serotipo comenzó a aparecer con menor frecuencia y prácticamente desapareció. Sin embargo, entre las décadas de 1960 y 1980, S. dysenteriae reapareció en el panorama histórico y causó una serie de epidemias que llevaron a la formación de tres focos hiperendémicos: en América Central, África Central y el sur de Asia (India, Pakistán, Bangladesh y otros países). Las razones del cambio en la composición de especies de patógenos de la disentería probablemente estén asociadas con cambios en la inmunidad colectiva y en las propiedades de las bacterias de la disentería. En particular, el regreso de S. dysenteriae 1 y su amplia distribución, que causó la formación de focos hiperendémicos de disentería, está asociado con la adquisición de plásmidos que causaron resistencia a múltiples fármacos y mayor virulencia.

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Síntomas de la disentería

El período de incubación de la disentería es de 2 a 5 días, a veces menos de un día. La formación de un foco infeccioso en la membrana mucosa del colon descendente (sigmoide y recto), donde penetra el agente causal de la disentería, es cíclica: adhesión, colonización, penetración de shigella en el citoplasma de los enterocitos, su reproducción intracelular, destrucción y rechazo de células epiteliales, liberación de patógenos en el lumen intestinal; después de esto, comienza otro ciclo: adhesión, colonización, etc. La intensidad de los ciclos depende de la concentración de patógenos en la capa parietal de la membrana mucosa. Como resultado de los ciclos repetidos, el foco inflamatorio crece, las úlceras resultantes, al unirse, aumentan la exposición de la pared intestinal, como resultado de lo cual aparecen sangre, bultos mucopurulentos y leucocitos polimorfonucleares en las heces. Las citotoxinas (SLT-I y SLT-II) causan destrucción celular, las enterotoxinas, diarrea, y las endotoxinas, intoxicación general. El cuadro clínico de la disentería está determinado en gran medida por el tipo de exotoxinas producidas por el patógeno, el grado de su efecto alergénico y el estado inmunitario del cuerpo. Sin embargo, muchos aspectos de la patogénesis de la disentería siguen sin estar claros, en particular: las características del curso de la disentería en niños de los primeros dos años de vida, las razones de la transición de la disentería aguda a crónica, la importancia de la sensibilización, el mecanismo de inmunidad local de la mucosa intestinal, etc. Las manifestaciones clínicas más típicas de la disentería son diarrea, urgencias frecuentes (en casos graves hasta 50 o más veces al día), tenesmo (espasmos dolorosos del recto) e intoxicación general. La naturaleza de las heces está determinada por el grado de daño al intestino grueso. La forma más grave de disentería es causada por S. dysenteriae 1, la más leve es la disentería de Sonne.

Diagnóstico de laboratorio de la disentería

El método principal es bacteriológico. El material de estudio son las heces. El esquema para aislar el patógeno consiste en sembrar en medios de diagnóstico diferencial Endo y Ploskirev (en paralelo en el medio de enriquecimiento, con siembra posterior en medios Endo y Ploskirev) para aislar las colonias, obtener un cultivo puro, estudiar sus propiedades bioquímicas y, considerando estas últimas, identificarlas mediante sueros aglutinantes de diagnóstico polivalentes y monovalentes. Se producen los siguientes sueros comerciales.

Para Shigella que no fermentan manitol:

• a S. dysenteriae 1 y 2 (polivalente y monovalente),
• a S. dysenteriae 3-7 (polivalente y monovalente),
• a S. dysenteriae 8-12 (polivalente y monovalente).

Al manitol fermentador de Shigella: a los antígenos típicos de S. flexneri I, II, III, IV, V, VI, a los antígenos del grupo de S. flexneri 3, 4, 6,7,8 - polivalentes, a los antígenos de S. boydii 1-18 (polivalentes y monovalentes), a los antígenos de S. sonnei fase I, fase II, a los antígenos de S. flexneri I-VI + S. sonnei - polivalentes.

Para una rápida identificación de Shigella, se recomienda el siguiente método: una colonia sospechosa (lactosa-negativa en medio Endo) se vuelve a sembrar en medio TSI (triple azúcar hierro), un agar de tres azúcares (glucosa, lactosa, sacarosa) con hierro para determinar la producción de H2S; o en un medio que contenga glucosa, lactosa, sacarosa, hierro y urea.

Cualquier organismo que descomponga la urea después de 4 a 6 horas de incubación probablemente sea un organismo Proteus y puede excluirse. Un organismo que produzca H,S, tenga ureasa o produzca ácido en el tubo inclinado (fermente lactosa o sacarosa) puede excluirse, aunque las cepas que producen H₂S deben investigarse como posibles miembros del género Salmonella. En todos los demás casos, el cultivo desarrollado en estos medios debe examinarse y, si fermenta glucosa (cambio de color en la columna), aislarse en forma pura. Al mismo tiempo, puede examinarse en una prueba de aglutinación en portaobjetos con antisueros adecuados para el género Shigella. Si es necesario, se realizan otras pruebas bioquímicas para verificar la pertenencia al género Shigella, y también se estudia la motilidad.

Los siguientes métodos permiten detectar antígenos en sangre (incluido el CIC), orina y heces: RPGA, RSK, reacción de coaglutinación (en orina y heces), IFM y RAGA (en suero sanguíneo). Estos métodos son altamente eficaces, específicos e idóneos para el diagnóstico precoz.

Para el diagnóstico serológico se pueden utilizar las siguientes pruebas: RPGA con los diagnósticos eritrocitarios correspondientes, método de inmunofluorescencia (en modificación indirecta) y método de Coombs (determinación del título de anticuerpos incompletos). Una prueba alérgica con disenterina (una solución de fracciones proteicas de Shigella flexneri y sonnei) también tiene valor diagnóstico. La reacción se tiene en cuenta después de 24 horas. Se considera positiva en presencia de hiperemia y un infiltrado con un diámetro de 10-20 mm.

Tratamiento de la disentería

Se presta especial atención a la restauración del metabolismo hidrosalino, la nutrición adecuada, la desintoxicación y la terapia antibiótica racional (teniendo en cuenta la sensibilidad del patógeno a los antibióticos). El uso temprano de bacteriófagos polivalentes para la disentería, especialmente comprimidos con recubrimiento de pectina, proporciona buenos resultados. Este recubrimiento protege al fago de la acción del HCl gástrico. En el intestino delgado, la pectina se disuelve, los fagos se liberan y manifiestan su efecto. Con fines profilácticos, el fago debe administrarse al menos una vez cada tres días (su periodo de supervivencia en el intestino).

Prevención específica de la disentería

Se han utilizado diversas vacunas para crear inmunidad artificial contra la disentería: a partir de bacterias muertas, sustancias químicas y alcohol, pero todas resultaron ineficaces y se suspendieron. Se han creado vacunas contra la disentería de Flexner a partir de Shigella flexneri viva (mutante, dependiente de estreptomicina) y vacunas ribosomales, pero su aplicación tampoco ha sido generalizada. Por lo tanto, el problema de la prevención específica de la disentería sigue sin resolverse. La principal forma de combatir la disentería es mejorar el suministro de agua y el alcantarillado, garantizar estrictas condiciones sanitarias e higiénicas en las empresas alimentarias, especialmente en la industria láctea, en las instituciones infantiles, en los lugares públicos y en el mantenimiento de la higiene personal.