Antrax pulmonar

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El ántrax o carbunco es una enfermedad contagiosa, aguda y grave, que puede afectar a todos los homeotermos y entre ellos al hombre, causada por Bacillus anthracis, un bacilo Gram positivo, anaeróbico facultativo y esporogénico que se encuentra en el suelo.

La severidad del carbunco en el hombre varía según el modo de contagio y la velocidad del tratamiento; el carbunco cutáneo, la manifestación más común de la enfermedad presenta una mortalidad baja.

En cambio, el carbunco pulmonar es letal en la mayoría de los casos. Las esporas de B. anthracisse han investigado como agentes de guerra biológica, y han sido usadas en ataques con carbunco en 2001.

Antrax pulmonar
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CIE-10 A22.
CIE-9 022

Sinónimos


Etilogía

El ántrax es una enfermedad infecciosa aguda causada por Bacillus anthracis, una bacteria Gram positiva, aerobia formadora de endoesporas, encapsulada, que puede cultivarse en medio ordinario, y permanecer en el ambiente durante muchos años.

La célula vegetativa es grande (1-8 µm en longitud, 1-1.5 µm en anchura). el tamaño de la Espora es aproximadamente 1 µm. Las esporas crecen rápidamente en todos los medios de cultivo ordinarios de laboratorio a 37°C. Las esporas son muy resistentes; para su destrucción se require la ebullición durante 10 minutos, el autoclave a 120 °C o el horno a 160 °C durante 6 minutos.

Anthracis deriva de la palabra griega para carbón, anthrakis, porque la enfermedad causa lesiones superficiales negras como el carbón.


Su morfología celular y colonial permite su identificación por un microbiólogo experimentado, aunque pocos microbiólogos fuera de la comunidad veterinaria han visto colonias del ántrax más que en libros de texto.

Los tres factores de virulencia son: la toxina del edema, la toxina letal y un antígeno capsular.

Epidemiología

Existe un reservorio animal representado por los animales enfermos o los cadáveres de animales muertos por el proceso, y un reservorio extraanimal, telúrico y más importante desde el punto de vista epidemiológico, integrado por los terrenos contaminados a partir de los excrementos y secreciones de los animales enfermos. Estos animales liberan grandes cantidades de bacterias por la sangre eliminada por boca, nariz y ano. En contacto con el oxígeno ambiental las bacterias esporulan y contaminan el terreno circundante donde pueden pervivir durante décadas con plena capacidad germinativa.

Estas esporas presentes en el suelo pueden pasar a su forma vegetativa y multiplicarse si existen las condiciones edafológicas y climáticas óptimas (terrenos calcáreos o alcalinos ricos en materia orgánica y una temperatura entre 30 y 35 °C) transformándose así el terreno en lo que se conoce como «área incubadora».

El organismo sobrevive en las capas superficiales de suelo, normalmente hasta unos 6 cm de profundidad, por lo cual no se suelen encontrar en terrenos bien drenados y uso intenso para la agricultura.

Patogenicidad

No se reconocieron las propiedades toxicas de B. anthracis hasta 1954. Anteriormente, debido al tremendo número de bacterias observado en sangre de animales infectados (>109 bacteria/ml), se suponía que la muerte era debida a la obstrucción capilar. Pero se demostró que los síntomas podían darse incluso en la ausencia de infección, inyectando una exotoxina presente en el plasma de los organismos infectados en animales sanos. Esta exotoxina, codificada por genes en el plásmido pXO1 consta de tres proteínas o factores diferentes, que actúan en concierto para interferir con la señalización celular en los macrófagos:

Experimentalmente se demostró que sólo aproximadamente 3 millones de células/ml son necesarias para causar la muerte del animal. Además, el plasma de células de animales infectados tiene una toxina que causa los síntomas del ántrax cuando es inyectada en los conejos normales. De estas observaciones se deduce que una exotoxina juega un papel importante en la patogenicidad del ántrax.

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Cepas: Hay dos variantes coloniales Liso (S) a Áspero (R) que están relacionadas con la habilidad de formar la cápsula. Las variantes de R son relativamente avirulentas.

La cápsula no es toxica, actúa como protección contra la fagocitosis, y juega su papel más importante durante el establecimiento de la infección, y un papel menos significante en las fases terminales de la enfermedad que es mediada por la toxina del ántrax.

Un componente de la toxina del ántrax tiene un modo de acción letal no descubierto en este momento. La muerte es aparentemente debida a la falta de oxígeno, shock secundario, permeabilidad vascular aumentada, fallo respiratorio y fallo cardíaco. La muerte en humanos y en animales experimentales frecuentemente ocurre de repente e inesperadamente.

Las endosporas penetran a través de heridas, mediante ingestión o inhalación. Cuando el contagio es por ingestión o por contacto, las esporas germinan en las mucosas, dañando los tejidos circundantes. En el carbunco por inhalación las esporas son fagocitadas por los macrófagos alveolares, que las trasladan hasta los ganglios linfáticos regionales.

En su interior las endosporas germinan, transformándose en bacterias vegetativas; En ambos casos las bacterias pueden pasar al sistema linfático y sanguíneo donde se multiplican y diseminan produciendo septicemia.

• El antígeno protector (AP): Este factor se liga a los receptores celulares y forma un anillo heptámero en la superficie de la célula al que se adhieren los otros dos factores. A continuación se produce la endocitosis y los factores de virulencia pasan al interior de la célula.

• El factor edematógeno: Una vez en el interior de la célula este factor, activado por la calmodulina, incrementa la producción de la molécula mensajera AMPc a niveles anormales, causando una acumulación de fluidos en el interior y alrededor de la célula que da lugar al edema.

• El factor letal: Este factor recibe su nombre por causar la muerte en animales de experimentación. Actúa mediante la ablación de un fragmento de la citoquina MAPKK, que juega un papel crucial en el reclutamiento de otras células del sistema inmunológico para combatir la infección.

El plásmido pXO2 codifica otro factor de virulencia, la cápsula antifagocítica. Este proteína, de menor nivel de toxicidad, participa en las etapas iniciales de la infección, dificultando la fagocitosis por los macrófagos circulantes.

La expresión de los genes de los factores de virulencia está condicionada por diversos factores ambientales tales como la temperatura y la concentración de CO2.

Modo de transmisión

Los modos de transmisión del ántrax en situaciones normales son:

El Cutáneo por contacto con tejidos de animales (ganado, oveja, cabras, caballos, cerdos y otros) infectados, por contacto con pelo contaminado, lana, o los productos fabricados con ellos, como tambores, cepillos o alfombras, o por contacto con tierra asociada con animales infectados. Los artículos y tierra contaminadas con esporas pueden seguir siendo infectivos durante décadas.

El ántrax por inhalación es el resultado de la inhalación de esporas en procesos industriales arriesgados, como curtir pieles y procesar lana.

El ántrax intestinal se debe a la ingestión de carne sin cocinar contaminada; no hay ninguna evidencia que la leche de los animales infectados transmita ántrax.

La transmisión de persona a persona es muy rara.

Existe una variación considerable en la susceptibilidad genética al ántrax entre las especies animales. Los animales resistentes entran en dos grupos: (1) resistente al establecimiento de ántrax pero sensible a la toxina y (2) resistente a la toxina pero susceptible al establecimiento de enfermedad.

Los animales que sobreviven al ántrax adquirido naturalmente son inmunes a la reinfección. Segundos ataques son sumamente raros. La inmunidad permanente al ántrax parece requerir anticuerpos a la toxina y al polipéptido capsular, pero la importancia relativa de los dos tipos de anticuerpos parece variar ampliamente en animales diferentes.

Clinica

El periodo de incubación oscila entre 1 y 20 días, aunque en la mayoría de los casos la enfermedad se hace evidente a partir de los 3-7 días de la infección. Este periodo de incubación es sensiblemente superior en el caso del cerdo (1-2 semanas). En el caso del hombre, se han observado periodos de incubación de hasta varias semanas.

En los rumiantes puede producirse una forma aguda caracterizada por tambaleos, temblores y disnea, seguido por convulsiones y muerte en menos de tres días. Se suelen producir hemorragias por los orificios corporales. Puede producirse también una forma crónica caracterizada por edema subcutáneo generalizado o bien localizado en la parte ventral del cuello, tórax y abdomen. Los caballos presentan fiebre, anorexia, depresión y cólico con diarrea hemorrágica. También pueden desarrollar edema en las zonas declives del cuerpo (cuello, esternón, abdomen y zona genital). La muerte se produce 1 a 3 días después del comienzo de los síntomas.

En el hombre se pueden producir tres formas clínicas de la enfermedad según el modo de contagio: carbunco cutáneo, intestinal o inhalatorio. Las dos últimas pueden ser difíciles de diagnosticar a tiempo, al presentar síntomas coincidentes con los de otras enfermedades.

El ántrax humano tiene tres formas clínicas: cutánea, por inhalación, y gastrointestinal.

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El ántrax cutáneo la más frecuente (95 % de los casos), se caracteriza por el desarrollo de una pápula en el lugar de inoculación, rodeada de un área de vesículas de contenido fluido. La zona central papular se ulcera y seca, desarrollándose una zona deprimida de color negro muy característica. A diferencia del ántrax causado por estafilococos, la lesión normalmente no es dolorosa aunque se encuentra rodeada de una zona edematosa. Usualmente se resuelve de forma espontánea aunque si se produce diseminación puede ser letal en un 20 % de los casos. pero con terapia antibiótica eficaz, ocurren pocas muertes.

Los síntomas iniciales del ántrax por inhalación son apacibles y no específicos y pueden incluir fiebre, malestar y tos apacible o dolor del pecho; los síntomas agudos de dolor respiratorio, fiebre y shock aparecen en 3-5 días, produciéndose la muerte rápidamente después de esto.

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El ántrax pulmonar se adquiere inhalando esporas del bacilo que son lo suficientemente pequeñas como para penetrar muy adentro en los pulmones, aparece después de la rápida multiplicación de las esporas en los ganglios linfáticos del mediastino.

Se desarrolla una linfadenitis hemorrágica necrosante severa que se extiende por las estructuras mediastínicas adyacentes. Hay trasudado serosanguinolento, edema pulmonar y derrame pleural. Los síntomas iniciales son insidiosos. Al principio, la enfermedad tiene síntomas parecidos a los de una gripe severa: tos, dolor muscular, de cabeza y de pecho; luego la enfermedad se torna más severa, hasta producir un estado de shock en el cual muere el 95% de los afectados.

La radiografía de tórax muestra una infiltración difusa en placas; el mediastino se encuentra ensanchado a causa de las adenomegalias hemorrágicas. La enfermedad sólo puede controlarse si se empieza un tratamiento drástico con antibióticos dentro de las primeras 48 horas de iniciarse los síntomas. Sin embargo, debido a que en sus primeras etapas la enfermedad es difícil de diagnosticar, generalmente los afectados pocas veces reciben el tratamiento oportuno.

El ántrax intestinal es la más rara. Los síntomas son los mismos que en una gastroenteritis (fiebre, náuseas, vómitos y diarrea). El carbunco intestinal puede evolucionar rápidamente al chock séptico, coma y la muerte en un 50 % de los casos.es raro y más difícil reconocer.

Diagnóstico

La historia clínica, que incluya la profesión del paciente y el contacto con posibles animales enfermos, es fundamental.

En el carbunco cutáneo la lesión descrita es altamente sospechosa del cuadro.

El diagnóstico se puede confirmar por la presencia de las bacterias en la sangre, lesiones cutáneas , vómitos, heces o expectoraciones. Se debe obtener una muestra a partir de la serosidad o del líquido de las vesículas y someterla a una tinción para observar los típicos bacilos antes descritos. Puede emplearse una tinción de Gram con anticuerpos fluorescentes.

En todos los casos hay que realizar un cultivo en medios habituales para comprobar que estos bacilosesporulados son aerobios, inmóviles, capsulados, se lisan por fagos específicos (g, W y L) y producen un poder patógeno experimental en el cobayo. Todo ello diferencia a B. anthracis de las numerosas especies saprofitas del género Bacillus, denominadas "antracoides". De la misma forma se deben procesar las muestras de esputo, líquido pleural, vómitos, heces, LCR y sangre (el hemocultivo se hará sistemáticamente), según las sospechas del cuadro clínico.

La confirmación de laboratorio se hace por aislamiento de B. anthracis de la sangre, lesiones superficiales, o las secreciones respiratorias mediante tinción con azul de metileno (M'Fadyean), o por cultivo o inoculación en ratones, o conejos. Se puede realizar la identificación rápida del organismo por immunodiagnóstico, ELISA y PCR.

El diagnóstico indirecto mediante microhemaglutinación en muestras dobles de suero permite comprobar el aumento del título de anticuerpos, que por otra parte puede estar elevado en individuos recién vacunados.

Los animales muertos de carbunco normalmente no presentan rigor mortis. El cadáver está hinchado y se descompone rápidamente, observándose pérdida de sangre oscura y no coagulada por todos los orificios naturales. En el caballo puede producirse un edema subcutáneo muy evidente en las zonas ventrales del cuello, tórax y abdomen. Si existe sospecha de carbunco está desaconsejada la realización de la necropsia, pues la exposición al aire de las bacterias fomenta la formación de esporas.5 Al abrir el cadáver se hace evidente un típico cuadro septicémico, con presencia de sangre oscura y no coagulada, con hemorragias petequiales o equimóticas en ganglios linfáticos, abdomen y tórax, pudiéndose producir asimismo hemorragias y úlceras en mucosa intestinal. La cavidad peritoneal puede albergar líquido. El bazo se encuentra agrandado y de color oscuro y el hígado y riñones usualmente se encuentran hinchados y congestivos

Tratamiento

El antibiótico de elección es la penicilina G, que debe administrarse lo más precozmente posible, en dosis de 2-3 millones de unidades, cada 4-6 horas, al menos durante 7 días.

También son útiles los macrolidos y quinolonas como la criprofloxacina. Si el cuadro es grave o se trata de localizaciones no cutáneas, como el ántrax pulmonar, un tratamiento i.v. precoz con 20 millones U/d de penicilina G puede salvar la vida del paciente. Este fármaco se ha utilizado en combinación con la estreptomicina, a dosis de 500 mg i.m. c 8 h en los adultos y de 25 mg/kg/d en los niños. Los corticoides podrían tener alguna utilidad, pero no se han evaluado adecuadamente. Si el tratamiento fracasa, en general a causa de un error diagnóstico, es probable que sobrevenga la muerte del paciente.

Se recomienda el uso inicial de altas dosis de antibióticos. En el caso de infección por inhalación, se recomienda al menos dos tipos diferentes de antibióticos (como ciprofloxacina o doxiciclina en combinación con penicilina) hasta que se obtengan los resultados de susceptibilidad de la cepa responsable de la infección. El tratamiento también puede incluir corticosteroides, para tratar el edema y otros efectos inflamatorios asociados a la toxina.

Prevención

Las medidas preventivas se basan en mantener alejados a los animales de los pastizales reconocidos tradicionalmente como peligrosos y vacunación sistemática anual en zonas endémicas, y medidas de control que incluyen la separación de los animales sanos de los enfermos, la cuarentena de las granjas afectadas, con la prohibición expresa de su apertura, así como la desinfección exhaustiva de las camas y del utillaje contaminado.

No se debe incinerar los cadáveres de animales debido a que la presencia de gas en su interior puede provocar una explosión y favorecer a la diseminación de la bacteria; se recomienda enterrar los cadáveres en un pozo con un agregado de cal.

Vacunación

La vacuna, realizada con el antígeno protector purificado, requiere tres inyecciones subcutáneas de 0,5 mL con 2 semanas de intervalo, y una dosis de recuerdo anual.

Vacunas compuestas del bacilo muerto y/o los antígenos capsulares no producen inmunidad. La cadena externa de B. anthracis produce cantidades subletales de la toxina que induce la formación del anticuerpo proteccionista.

La vacuna del ántrax para humanos que se usa en EE.UU. es una preparación del antígeno proteccionista recuperada del filtrado de un cultivo avirulento. El producto final contiene no más de 2.4 mg de hidróxido de aluminio

Actualmente la vacuna del ántrax se fabrica y es distribuida por BioPort Corporation, Lansing, Michigan, bajo contrato con el departamento de Defensa, y se producen sólo cantidades pequeñas disponibles para individuos que están expuestos al ántrax en su ambiente de trabajo

La vacuna está indicada para individuos que entran contacto en el lugar de trabajo con pieles de animales importadas, deshuese, carne, lana, pelo animal (sobre todo el pelo de la cabra) y cerdas; y para individuos comprometidos en diagnóstico o actividades de investigación que pueden entrar en contacto con esporas del ántrax, como veterinarios, empleados de laboratorios y a el personal militar destinado a áreas con alto riesgo a la exposición al organismo (como cuando se usa como una arma de guerra biológica).

La vacuna sólo debe administrarse a los individuos saludables de 18 a 65 años de edad. No se sabe si la vacuna del ántrax puede causar daño fetal, y no deben vacunarse mujeres embarazadas. La inmunización consiste en tres inyecciones hipodérmicas cada dos semanas, seguidas por tres inyecciones hipodérmicas adicionales cada 6, 12, y 18 meses. Se exigen inyecciones de recuerdo anuales de la vacuna para mantener la inmunidad. Y genera una inmunidad cercana al 93%.

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