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Bacillus Anthracis.

10 febrero 2021

AUTORES

  1. Margarita Elu Escalante. Técnico Superior en Laboratorio de Diagnóstico Clínico. Servicio Aragonés de Salud. Hospital Universitario Miguel Servet. Zaragoza.
  2. Alba Berrocal Elu. Diplomado Universitario de Enfermería. Servicio Aragonés de Salud. Hospital Clínico Universitario Lozano Blesa. Zaragoza.
  3. Violeta Pedragosa González. Grado Universitario en Enfermería. Servicio Aragonés de Salud. Hospital Clínico Universitario Lozano Blesa. Zaragoza.
  4. Guillermo Sánchez Barrón. Grado Universitario en Enfermería. Servicio Aragonés de Salud. Hospital Universitario Miguel Servet. Zaragoza.
  5. Daniel Candala Ramírez. Grado Universitario en Enfermería. Servicio Aragonés de Salud. Hospital Universitario Miguel Servet. Zaragoza.
  6. Noemí Pérez Caamaño. Técnico Superior en Laboratorio de Diagnóstico Clínico. Servicio Aragonés de Salud. Hospital Universitario Miguel Servet. Zaragoza.

 

RESUMEN

El ántrax o carbunco es una infección provocada por una bacteria denominada Bacillus anthracis que produce esporas latentes, las cuales pueden vivir durante años e incluso décadas en la tierra. Esta zoonosis afecta con más frecuencia a los animales de granja (vacas, cabras y ovejas), sobre todo en los países, en donde el ganado no es habitualmente vacunado contra el carbunco. Los bacilos pueden llegar a provocar una infección aguda cuando sus endosporas se introducen en el cuerpo por la piel, por ingestión o por inhalación. Esta última representa en sí misma una amenaza para la salud humana ya que tiene una letalidad cercana al 100%.

En España es una Enfermedad de Declaración Obligatoria (EDO) y también es considerada una enfermedad profesional. Es poco frecuente pero grave, y es el carbunco cutáneo quién más habitualmente afecta a hombres adultos, con 3 casos notificados en el año 2018.

Actualmente en el mundo su frecuencia se ha reducido, aunque aún supone un problema en algunos países no industrializados, y últimamente se ha convertido en un peligro ya que este bacilo puede ser utilizado como agente biológico para la guerra y el terrorismo.

El ántrax representa actualmente un problema de salud pública.

 

PALABRAS CLAVE

Bacillus anthracis, ántrax, bacillus, carbunco, bioterrorismo, zoonosis.

 

ABSTRACT

Anthrax or anthrax is an infection caused by a bacterium called Bacillus anthracis that produces latent spores, which can live for years and even decades in the soil. This zoonosis most often affects farm animals (cows, goats and sheep), especially in countries where cattle are not routinely vaccinated against anthrax. Bacilli can cause an acute infection when their endospores enter the body through the skin, by ingestion, or by inhalation. The latter represents in itself a threat to human health since it has a lethality close to 100%.

In Spain it is a Compulsory Declaration Disease, and it is also considered an occupational disease. It is rare but serious and it is cutaneous anthrax that most commonly affects adult men, with 3 cases reported in 2018.

Currently in the world its frequency has been reduced, although it is still a problem in some non-industrialized countries, and lately it has become a danger since this bacillus can be used as a biological agent for war and terrorism.

Anthrax currently represents a public health problem.

 

KEY WORDS

Bacillus anthracis, anthrax, bacillus, carbuncle, bioterrorism, zoonosis.

 

INTRODUCCIÓN

 

DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA:

Los países más castigados a nivel mundial por dicha enfermedad son Irán, Pakistán, Turquía y Sudán.

Europa ha experimentado una disminución progresiva en el número de casos tanto en el ganado como en los humanos gracias a los programas de control veterinario. Y gracias a ello la enfermedad está en estos momentos ausente o aparece de forma esporádica.1

En España la infección es poco frecuente registrándose el último caso en 2016.

 

PATOGENIA:

El ántrax o carbunco es una enfermedad zoonótica, conocida también con el nombre de pústula maligna y enfermedad de los cardadores de lana.1

Es producida por el Bacillus antrhacis, perteneciente a la familia Bacillaceae siendo un bacilo inmóvil Gram+, aerobio y/o anaerobio facultativo que a modo de resistencia produce esporas. Su cápsula está compuesta por un polipéptido con ácido D-glutámico con propiedades antifagocíticas de ahí su alta virulencia2. También produce dos exotoxinas, siendo la una responsable de un intenso edema y la otra de máxima letalidad.

Como particular característica posee una cápsula y produce unas toxinas que son las responsables de la muerte del huésped. Estas virulentas cepas producen dos exotoxinas que están codificadas en dos plásmidos:

  • La toxina edema, responsable del importante edema en los sitios de infección.
  • La toxina letal, llamada factor letal, mecanismo que parece contribuir a la muerte por bacteriemia.3

 

TRANSMISIÓN:

Los humanos y los carnívoros son huéspedes accidentales y la infección en el hombre es poco frecuente y más bien esporádica en casi todos los países industrializados. Los brotes debidos al carbunco se producen, fundamentalmente, por exposición en el ámbito ocupacional de trabajadores que manipulan pieles, huesos, pelo y lana de animales. También se da en carniceros, y puede afectar a trabajadores agrícolas y silvícolas, así como a veterinarios, productores lácteos, granjeros e investigadores que manipulan ganado.

El reservorio es principalmente transmitido al hombre por animales herbívoros domésticos y les causa una infección bacteriana aguda. Al morir, estos expulsan los bacilos de su cuerpo vertiéndose al suelo en forma de hemorragias terminales, y contaminándolo. Al exponerse al aire, las formas vegetativas esporulan y Bacillus anthracis resiste en las situaciones ambientales adversas, así como a la desinfección permaneciendo hasta 40 años en suelos contaminados.4

La vía más frecuente de infección en rumiantes es la digestiva. Las esporas se introducen a través de pastos o harinas de huesos contaminados y, una vez dentro del cuerpo germinan e invaden los diferentes tejidos del organismo hasta producir la muerte.5

Los perros y los animales silvestres carroñeros pueden ser fuente de diseminación ya que pueden llevar de una zona a otra los restos de animales muertos.

El agua puede ser fuente de infección ya que se puede contaminar con restos de cadáveres infectados. También como consecuencia de inundaciones el agua puede transportar las esporas de las zonas en las que el suelo presenta alta infección.

Las moscas y otros insectos pueden albergar los bacilos y ser transmisores de la enfermedad a través de picaduras, desarrollando en estos casos lesiones cutáneas.

 

OBJETIVO

A nivel socio cultural, el Bacillus anthracis ha sido asociado con actividades bioterroristas por lo que, poder plasmar información verídica y actualizada sobre el Ántrax es vital para desmitificar ese concepto, y dar a conocer esta afectación ya que existe y es real.

De la misma manera, poner en conocimiento sus características, así como sus manifestaciones clínicas no permite acercarnos más a su comportamiento, alejándonos de verlo solo como un agente biológico.

 

METODOLOGÍA

Se ha realizado una revisión bibliografía de la literatura científica disponible con el fin de obtener la información necesaria y los principales datos para elaborar este artículo.

Los buscadores utilizados para esta finalidad han sido: Google académico, MedlinePlus, Elsevier. Así como las páginas web: Sociedad Española de Enfermedades Infecciosas, Organización Mundial de la Salud, Asociación de Médicos de Sanidad Exterior y la Red Nacional de Vigilancia Epidemiológica.

 

RESULTADOS

 

SIGNOS CLÍNICOS:

Generalmente el ántrax se introduce a través de sus esporas infectando el organismo ya sea por vía cutánea, intestinal, respiratoria o parenteral. Se adquiere al depositar sus esporas en la piel o en las mucosas y penetran en ella a través de pequeñas fisuras o excoriaciones. Una vez allí, germinan pasando al microorganismo de forma esporulada a forma vegetativa, multiplicándose y causando una infección localizada o sistémica según sea la puerta de entrada. El bacilo puede desplazarse a los ganglios linfáticos e incluso pasar a la circulación general provocando una septicemia masiva. Si no se trata con antibióticos puede ser letal.2

Hay varios tipos clínicos de carbunco en el ser humano y se distinguen en función de la vía de entrada:1,4

  • Ántrax cutáneo:

Es la forma más frecuente (superior al 95%) de infección y también es la menos peligrosa. Las esporas penetran en la piel a través de una herida o quemadura debido al contacto de las personas expuestas cuando trabajan con animales infectados o bien con productos de origen animal véase lana, pelo, cuero. Afecta más a menudo la zona de la cabeza y las extremidades superiores. Tras un período de incubación de 2 a 3 días emerge una pústula maligna indolora, localizada en el punto de contacto con una escara necrótica de color negruzco rodeada por un intenso edema. Se ha de tratar ya que el 20% de esas personas corren el riesgo de fallecer y con un tratamiento con penicilina las muertes son raras.

  • Ántrax pulmonar:

Es el tipo más letal de la enfermedad. Es la denominada enfermedad de los cardadores de lana ya que suele afectar a las personas que desarrollan su trabajo con lana, así como los matarifes y los curtidores. Es en los procesos industriales cuando puede generarse aerosoles con esporas de Bacillus anthracis y por consiguiente estos trabajadores podrían inhalarlas. Esta forma de infección ha sido prácticamente eliminada gracias al empleo de la vacuna administrada a los trabajadores expuestos al bacilo.

Los síntomas iniciales son mínimos e inespecíficos, semejantes a los de un resfriado común. Al cabo de 3 a 5 días después de haber inhalado polvo contaminado con las esporas de Bacillus anthracis aparecen los síntomas con fiebre, dolor de cabeza, fuerte sudoración, insuficiencia respiratoria dando lugar a neumonías graves, confusión, shock, y sobreviniendo la muerte.

La exploración radiográfica mediante una radiografía o una tomografía computerizada de tórax nos revela una típica expansión del mediastino séptico (con mediastinitis hemorrágica) o un derrame pleural, típicos hallazgos presentes en el paciente.

  • Ántrax gastrointestinal:

Es un caso raro de afectación, difícil de identificar y produce cuadros de gravedad. El carbunco intestinal y el bucofaríngeo suele manifestarse en brotes de intoxicación alimentaria debido a la ingesta de esporas a través del consumo de carnes crudas o semicrudas, por la harina de huesos, por piensos y productos alimentarios contaminados. Las esporas resisten a la actuación del jugo gástrico y germinan en el intestino. El desarrollo de la infección es entre 1 a 7 días después de la exposición y los síntomas son: fiebre, dolor de garganta, odinofagia, afonía, hematemesis y hematoquecia, y sin tratamiento más de la mitad de los pacientes fallece.

  • Ántrax por inyección:

Este tipo de ántrax está asociado a una letalidad del 21%. Es de reciente aparición ya que es en el año 2009 cuando emergió en el Norte de Europa debido al consumo de drogas por vía parenteral resultando ser por heroína contaminada. Los síntomas son similares a los del ántrax cutáneo, aunque la infección profunda puede subyacer en el punto donde se inyecta la droga debajo de la piel o en el músculo afectado. Aparecerá un forúnculo con el centro negro, con inflamación a su alrededor, así como abscesos en las capas más profundas, edema, y síndrome compartimental (isquemia tisular). El bacilo puede expandirse a través del organismo de forma más rápida y puede ser más dificultoso reconocerlo y por consiguiente tratarlo.

 

DIAGNÓSTICO:

El diagnóstico ha de tener una rápida respuesta con el fin de interrumpir cuanto antes la propagación de este bacilo altamente patógeno. La detección del agente causal es imprescindible y ha de hacerse siempre en el laboratorio.

  • TOMA DE MUESTRA:
  • Se hará preferiblemente antes de que el paciente comience a tomar antibióticos.
  • Se realizará en condiciones asépticas, recogiendo muestras de las lesiones de los tejidos afectados (vesículas o escaras de la piel) con la ayuda de un hisopo y sin removerlo. O bien se procederá a la recogida de un aspirado de la lesión cutánea y un punch de biopsia de unos 4 mm.
  • En los casos pulmonares se hará una recogida de un esputo en la primera etapa de la enfermedad ya que es la mejor muestra para obtener un examen directo y realizar su cultivo.
  • Se recogerá sangre para hemocultivo tomada de 2 localizaciones diferentes.4
  • Cuando se sospecha la existencia de ántrax sistémico debido a la posibilidad de un cuadro de meningitis se realizará una punción lumbar para extraer el líquido cefalorraquídeo (LCR).
  • CONFIRMACIÓN EN EL LABORATORIO:
  • Cultivo:

 

Este puede ser tomado de exudado, líquido pleural, LCR, sangre y tejidos.

 

Al no ser considerado un bacilo exigente, el cultivo crece bien en placas de agar con 5% de sangre de cordero a 35º-37ºC en 24h con o sin CO2. En la primera lectura, se aprecian en ellas colonias grandes, blancas o grisáceas de entre 2-5 mm, con apariencia seca. Sus bordes son irregulares desarrollándose a menudo unas proyecciones de las colonias con aspecto de “cabeza de medusa” o “melenas de león”. No son hemolíticas lo cual las diferencia del Bacillus cereus. Importante observar que B. anthracis no crece en agar MacConkey. Su identificación se hará mediante Espectrometría de masas maldi-TOF (desorción/ionización láser asistida por matriz).6

  • Examen directo:

 

En el examen directo al microscopio con tinción de Gram, podemos visualizar bacilos Gram + rectos, dispuestos en cadenas largas, y de gran tamaño. (Anexo I, II, III, IV)

  • Pruebas bioquímicas:

 

La prueba de movilidad será negativa y de catalasa positiva. Podemos observar un metabolismo de oxidación-fermentación ya que es un bacilo aerobio. La sensibilidad a la penicilina con discos de 10 U es positiva con zonas de inhibición de entre 15 a 20 mm. Entre los bacillus, el anthracis es el único sensible a la penicilina lo cual nos aporta gran información.6

  • Inmunocromatografía de flujo lateral:

 

Se procederá con tiras reactivas inmunocromatográficas rápidas que están basadas en la reacción antígeno-anticuerpo.7

  • Las técnicas de inmunofluorescencia directa:

Se realizarán de inmediato, y conjuntamente con el examen directo. Si ambos resultados resultan positivos, serán por de pronto suficientes para establecer un tratamiento de urgencia ya que retrasar el diagnóstico iría en detrimento del paciente peligrando su vida.

  • Pruebas serológicas:

Se estudia la presencia de anticuerpos antitoxina mediante la técnica de ELISA y/o inmunoprecipitación, requiriendo para confirmar la infección de dos muestras pareadas lo que generalmente no es útil para efectuar un diagnóstico rápido.

Se determinará la medición de los anticuerpos IgG e IgM y toxinas.

  • Pruebas moleculares:

Este tipo de identificación es realizada en los Laboratorios de Referencia Nacional (Centro Nacional de Microbiología –CNM- del Instituto de Salud Carlos III –ISCIII de Madrid) o Internacional. La metodología más eficaz para la detección de Bacillus anthracis son las técnicas moleculares. Con la ayuda de un kit comercial se hará en primer lugar una inactivación del susceptible bacilo seguido de una extracción rápida de sus ácidos nucleicos. En segundo lugar, se procederá a realizar una PCR (Reacción en Cadena de la Polimerasa) en tiempo real ya que es una técnica rápida y específica, la cual, permite amplificar varias dianas de una vez.

 

TRATAMIENTO:

Lo más habitual son las formas benignas, que curan fácilmente con un tratamiento adecuado aun así es importante destacar que la bacteriemia por B.anthracis puede aparecer con mayor o menor frecuencia en todas las formas de carbunco y casi siempre es mortal.

Si la afectación es dérmica conviene desinfectar las lesiones y exudados contraídos, y aislarla hasta que esté curada pasando por alto el desbridamiento y su manipulación para evitar la diseminación hemática.

En general, las cepas de Bacillus anthracis tienen una susceptibilidad antimicrobiana sensible a la Penicilina, lo cual no tienen los demás Bacillus (cereus, coagulans, subtilis).

Se administra penicilina al paciente o tetraciclina para los alérgicos a ella.

En afectación pulmonar se debe ingresar urgentemente al paciente en un hospital y utilizar antitoxinas. En la quimioprofilaxis del personal expuesto al contacto con esporas también se utiliza antibioterapia.2

En 1935 se desarrolló una vacuna de animales vivos atenuados (Vacuna de Sterne) que se utiliza actualmente, así como los derivados de esta cepa que son responsables de casi todas las vacunas de ántrax para uso veterinario, que se emplean hoy en día en el mundo. La aplicación de la vacuna viva, esporulada y avirulenta produce niveles de inmunidad adecuados para proteger a los animales susceptibles.

También se dispone de tres vacunas para uso humano de tipo acelular filtrada que contiene en especial un antígeno protector (EE. UU., UK, China y Rusia) y la de esporas vivas (Rusia). Es de uso para profesionales en alto riesgo, militares y personal de laboratorios. Requiere recuerdos anuales y tiene un 93% de efectividad para proteger contra el ántrax .8

 

CONCLUSIÓN

El ántrax es muy poco común en el mundo desarrollado y más común en países en vías de desarrollo, así como en países que no cuentan con programas de salud pública veterinaria que proporcionen vacunación contra el ántrax para los animales de manera sistemática. Gracias a la introducción de la vacuna a los herbívoros en los años 70, se ha reducido el número de casos humanos a menos de 10 al año.

Para una buena prevención, los humanos deben de tomar unas adecuadas medidas higiénico-sanitarias evitando el contacto con productos ganaderos y también deben evitar comer carnes crudas o semicrudas. Ante la sospecha de carbunco, los cadáveres de los animales no deben ser sometidos a necropsia, para evitar la diseminación de esporas en el medio ambiente y los animales muertos que hayan sido infectados por el Bacillus anthracis han de ser incinerados o enterrados en cal viva.

A pesar de todos los esfuerzos, la enfermedad sigue siendo motivo de preocupación porque al generar endosporas altamente resistentes y ser capaces de producir infecciones respiratorias graves, es un arma biológica potencial, que se ha utilizado en ataques de bioterrorismo, como ocurrió en los Estados Unidos en el año 2011 causando la muerte a 5 de las 29 personas afectadas. Lo cual alarmó al mundo entero.

Como en la mayoría de los países desarrollados, a partir del ataque deliberado en EE.UU., existe en nuestro país un plan elaborado para afrontar este tipo de posible contingencia. Es el “Protocolo de actuación ante una emisión deliberada de esporas de Bacillus anthracis”, publicado por la Red Nacional de Vigilancia Epidemiológica.

 

BIBLIOGRAFÍA

  1. Asociación de Médicos de Sanidad Exterior. [Internet]. Huelva: AMSE. [citado: 14 de Mayo 2012][Última actualización: 14 de Febrero 2020] Carbunco Epidemiología  y Situación mundial. 2020. Disponible en: https://www.amse.es/informacion-epidemiologica/147-carbunco-epidemiologia-y-situacion-mundial
  2. Cañada JL, García JR. Carbunco Medicina de Familia. SEMERGEN [Internet] 2002;28(1):42-43. Disponible en: https://www.elsevier.es/es-revista-medicina-familia-semergen-40-articulo-carbunco-13025457?referer=coleccion
  3. Macedo M, Vola M. Principales grupos de bacilos Gram positivos aerobios. Temas de bacteriología y virología médica. Departamento de Bacteriología y Virología. Tema 20. Ed. 2006 Uruguay:p-340-41 Disponible en: http://www.higiene.edu.uy/cefa/2008/grampositivosaerobios.pdf
  4. Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades. Centro Nacional para Epidemias Infecciosas Emergentes y Zoonóticas (NCEZID). El ántrax. Revisada el 12 noviembre 2014 Disponible en: https://www.cdc.gov/anthrax/es/index.html
  5. Abdala AA, Rafaela E.E.A. Carbunclo bacteriano o antrax Med. Vet. Santa Fe AR 2002 Disponible en: http://tambodem.com/pdf/carbunclo.pdf
  6. Instituto +Nacional de Colombia “Protocolo básico para el laboratorio para la identificación presuntiva de Bacillus anthracis. Tomado del CDC de Atlanta, USA abril Disponible en: https://docplayer.es/45719844-Protocolo-basico-para-el-laboratorio-para-la-identificacion-presuntiva-de-bacillus-anthracis.html
  7. Delgado-Iribarren A, Fernández Rodríguez A, Jado García I, Ybarra de Villavivencio C. El laboratorio de Microbiología en respuesta al bioterrorismo.2020. 67 Procedimientos en Microbiología Clínica. SEIMC (Sociedad Española de Enfermedades Infecciosas y Microbiología Clínica).Ed.1.2020 Disponible en:https://seimc.org/contenidos/documentoscientificos/procedimientosmicrobiologia/seimc-procedimientomicrobiologia67.pdf
  8. Vacuna contra el ántrax. Actualizada. 20-07-2018 Disponible: https://www.sitata.com/es/sitata-inc/vacunas/vacuna-contra-el-antrax

 

ANEXOS

ANEXO I ANEXO II

C:\Users\Margari\Pictures\Micro\Bacillus anthracis.jpg C:\Users\Margari\Pictures\Micro\Bacillus anthracis-7.jpg

 

ANEXO III ANEXO IV

 

C:\Users\Margari\Pictures\Micro\Bacillus anthracis-5.jpg C:\Users\Margari\Pictures\Micro\Bacillus anthracis-2.jpg

Fotos de Bacillus anthracis con tinción de Gram en muestra de esputo.

Realizadas por Margarita ELU ESCALANTE (elaboración propia).