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Hábitat de Clostridium perfringens
- Clostridium perfringens se aísla de muestras fecales de seres humanos y animales.
- Son un habitante de la flora intestinal normal humana.
- Están presentes en la naturaleza y se pueden encontrar como un componente normal de la vegetación en descomposición, los sedimentos marinos y el suelo.
- La carne de res, aves, salsas y alimentos secos o precocinados son fuentes comunes de infecciones por Clostridium perfringens .
- También se encuentra en carnes y aves crudas.
- Encontrado en alimentos mal esterilizados (enlatados) en los que han germinado endosporas.
Morfología de Clostridium perfringens
- Clostridium perfringens es un gran bacilo grampositivo rectangular con extremos redondeados o truncados.
- Es pleomórfico con varillas rectas o curvas.
- El tamaño es de aproximadamente 3-8 µm X 0,4-1,2 µm.
- Es una bacteria patógena encapsulada, inmóvil y no flagelada.
- Contiene esporas con esporas centrales o sub-terminales, pero rara vez se ven esporas.
- Las endosporas pueden sobrevivir largos períodos de exposición al aire y otras condiciones ambientales adversas.
- Las esporas son más anchas que el cuerpo bacilar, lo que le da al bacilo una apariencia hinchada que se asemeja a un huso.
- Es una bacteria anaeróbica resistente al calor.
- Tiene una pared celular protectora gruesa formada por peptidoglicano.
- Es capaz de deslizarse por la superficie porque sus cuerpos están revestidos con filamentos de un extremo a otro.
Estructura del genoma
- Cromosoma circular único
- 6 millones de pares de bases
- Contenido de GC del 24 al 55%
- Contiene 10 genes de ARNr y 96 genes de ARNt.
Características culturales de Clostridium perfringens
- Es una bacteria anaeróbica pero puede crecer en condiciones microaerofílicas.
- Forman colonias grandes, translúcidas, planas y filamentosas con bordes irregulares.
- PH: 5.5 a 8.0 (PH promedio: 7.2)
- Temperatura: 20 ° C a 50 ° C (promedio: 37 ° C)
- A 45 ° C, el tiempo de generación es de 10 minutos.
Clostridium perfringens en el caldo de carne cocida de Robertson
- Las especies sacarolíticas tornan la carne rosada. Las partículas de carne permanecen intactas.
- Las especies proteolíticas vuelven la carne negra con un olor nauseabundo.
- Reacciones ácidas
- Produce gas
Clostridium perfringens en leche tornasol
- Fermentación tormentosa y coágulo ácido en la leche de tornasol
Clostridium perfringens en agar sangre
- Hemólisis objetivo
- Zona doble de beta hemólisis
- Zona interior: hemólisis completa
- Zona exterior: hemólisis parcial
Clostridium perfringens en agar triptosa sulfito cicloserina (TSC)
- Aislamiento y enumeración de esporas y vegetativas de Clostridium perfringens en muestras alimentarias y clínicas.
Clostridium perfringens en Marshal’s Medium
- Colonias negras
Clostridium perfringens en medio de agar con yema de huevo
- Utilizado para la detección de lecitinasa C
Clostridium perfringens en agar MacConkey
- Colonias fluorescentes verdes
Características bioquímicas de Clostridium perfringens
Factores de virulencia de Clostridium perfringens
- Clostridium perfringens , que produce una gran variedad de invasinas y exotoxinas, causa infecciones quirúrgicas y de heridas que provocan gangrena gaseosa, además de infecciones uterinas graves.
- La virulencia de C. perfringens se atribuye en gran parte a su capacidad para producir al menos 16 toxinas y enzimas extracelulares diferentes. Sin embargo, ninguna cepa produce toda esta panoplia de toxinas.
- Clostridium perfringens produce muchas toxinas diferentes, cuatro de las cuales (alfa, beta, épsilon, iota) pueden causar síndromes potencialmente mortales. Las toxinas dañan los tejidos, las células sanguíneas y los vasos sanguíneos.
- Las hemolisinas clostridiales y las enzimas extracelulares como las proteasas, las lipasas, la colagenasa y la hialuronidasa contribuyen al proceso invasivo.
- Clostridium perfringens también produce una enterotoxina y es una causa importante de intoxicación alimentaria.
- El CPE (para la enterotoxina de Clostridium perfringens ) es un polipéptido de 35,5 kDa que se acumula al comienzo de la esporulación y se excreta al medio cuando se lisó al final de la esporulación. Está codificado por el gen CPE, presente en menos del 5% de las cepas tipo A, y puede ubicarse en el cromosoma o en un plásmido externo.
Patogenia de Clostridium perfringens
Infección invasiva y gangrenas gaseosas
- En las infecciones invasivas por clostridios, las esporas llegan a los tejidos ya sea por contaminación de áreas traumatizadas (suelo, heces) o desde el tracto intestinal.
- Las esporas germinan con un bajo potencial de oxidación-reducción; las células vegetativas se multiplican, fermentan los carbohidratos presentes en el tejido y producen gas.
- La distensión de los tejidos y la interferencia con el riego sanguíneo, junto con la secreción de toxina necrotizante y hialuronidasa, favorecen la propagación de la infección.
- La necrosis tisular se extiende, brindando una oportunidad para un mayor crecimiento bacteriano; anemia hemolítica; y, finalmente, toxemia severa y muerte.
- La toxina involucrada en la gangrena gaseosa se conoce como toxina α, que se inserta en la membrana plasmática de las células y produce huecos en la membrana que alteran la función celular normal.
Enfermedad diarreica ( intoxicación alimentaria por C. perfringens tipo A)
- La enfermedad es causada por ingerir alimentos contaminados con una gran cantidad de bacterias C. perfringens que producen suficiente toxina en los intestinos para causar la enfermedad.
- C. perfringens puede sobrevivir a altas temperaturas. Durante el enfriamiento y mantenimiento de los alimentos a temperaturas de 54 ° F a 140 ° F (12 ° C a 60 ° C), la bacteria crece. Puede crecer muy rápidamente entre 109 ° F y 117 ° F (43 ° C y 47 ° C).
- Si la comida se sirve sin recalentar para matar las bacterias, se pueden comer bacterias vivas. Las bacterias producen una toxina (toxina CPE para la toxina de Clostridium perfringens ) dentro del intestino que causa la enfermedad.
- Tras la ingestión de alimentos muy contaminados, las células vegetativas de una cepa cromosómica CPE sobreviven al paso hacia los intestinos, donde inicialmente se multiplican pero luego esporulan pronto; Spo0A y factores sigma alternativos controlan tanto la esporulación in vivo como la producción de CPE.
- La toxina se acumula en la célula madre hasta que se libera al completarse la esporulación cuando la célula madre se lisa.
- La toxina liberada actúa para dañar los intestinos y desencadenar diarrea y calambres abdominales.
Características clínicas de Clostridium perfringens
Gangrena gaseosa
- Clostridium perfringens es la cepa más común de clostridios asociada con gangrena gaseosa inducida por traumatismo en humanos y también es una causa importante de gangrena gaseosa espontánea (no traumática).
- Las características clásicas de la gangrena gaseosa son una extensa destrucción tisular local que progresa hasta un shock profundo y la muerte.
- A partir de una herida contaminada (p. Ej., Una fractura compuesta, útero posparto), la infección se propaga en uno a tres días para producir crepitación en el tejido subcutáneo y el músculo, secreción maloliente, necrosis que progresa rápidamente, fiebre, hemólisis, toxemia, shock, y muerte.
- A veces, la infección solo produce fascitis anaeróbica o celulitis.
Comida envenenada
- perfringens por lo general sigue a la ingestión de un gran número de clostridios que han crecido en platos de carne calentados.
- La toxina se forma cuando los microorganismos esporulan en el intestino, con la aparición de diarrea y calambres abdominales, por lo general sin vómitos ni fiebre, en 7 a 30 horas.
- La enfermedad comienza repentinamente y dura solo 1 a 2 días.
Diagnóstico de laboratorio de Clostridium perfringens
Para la enfermedad diarreica
- Los laboratorios diagnostican la intoxicación alimentaria por C. perfringens detectando un tipo de toxina bacteriana en las heces o mediante pruebas para determinar la cantidad de bacterias en las heces.
- Se requiere un recuento de al menos 106 esporas de C. perfringens por gramo de heces dentro de las 48 horas posteriores al inicio de la enfermedad para diagnosticar la infección.
Para otras infecciones
- Las muestras consisten en material de heridas, pus y tejido.
- La presencia de grandes bacilos grampositivos en los frotis teñidos con Gram sugiere clostridios; las esporas no están presentes con regularidad.
- El material se inocula en medio de glucosa y carne picada y medio de tioglicolato y en placas de agar sangre incubadas en condiciones anaeróbicas.
- El crecimiento de uno de los medios se transfiere a la leche. Un coágulo desgarrado por gas en 24 horas sugiere C. perfringens .
- Una vez que se han obtenido cultivos puros mediante la selección de colonias de placas de sangre incubadas anaeróbicamente, se identifican mediante reacciones bioquímicas (varios azúcares en el tioglicolato, acción sobre la leche), hemólisis y morfología de las colonias.
- La actividad lecitinasa se evalúa mediante el precipitado formado alrededor de las colonias en medio de yema de huevo.
- La identificación final se basa en la producción de toxinas y la neutralización por parte de una antitoxina específica.
Nota: C. perfringens rara vez produce esporas cuando se cultiva en agar en el laboratorio.
Prueba de Nagler
- C. perfringens puede diagnosticarse mediante la reacción de Nagler, en la que el organismo sospechoso se cultiva en una placa de yema de huevo.
- Un lado de la placa contiene anti-alfa-toxina, mientras que el otro lado no.
- Se coloca una racha de un organismo sospechoso a través de ambos lados.
- Se formará un área de turbidez alrededor del lado que no tiene la toxina anti-alfa, lo que indica una actividad de lecitinasa no inhibida.
Pruebas / reacciones
Catalasa : Negativo, Indol puntual : Positivo, Lecitinasa : Positivo, Lipasa : Negativo, Leche tornasol : Fermentación tormentosa, Placa CAMP inversa: Positiva,Productos de cromatografía gas-líquido: (Ácidos acético, butírico y láctico).
Tratamiento de la infección por Clostridium perfringens
Infecciones de tejidos
- El aspecto más importante del tratamiento es el desbridamiento quirúrgico rápido y extenso del área afectada y la escisión de todo el tejido desvitalizado, en el que los microorganismos son propensos a crecer.
- La administración de fármacos antimicrobianos, en particular penicilina, se inicia al mismo tiempo.
- El oxígeno hiperbárico puede ayudar en el tratamiento médico de las infecciones del tejido clostridial. Se dice que “desintoxica” a los pacientes rápidamente.
- Las antitoxinas están disponibles contra las toxinas de C. perfringens generalmente en forma de inmunoglobulinas concentradas. Se ha utilizado antitoxina polivalente (que contiene anticuerpos contra varias toxinas).
Comida envenenada
- La intoxicación alimentaria causada por la enterotoxina de C. perfringens generalmente solo requiere atención sintomática.
- La rehidratación oral o, en casos severos, líquidos intravenosos y reemplazo de electrolitos se pueden usar para prevenir o tratar la deshidratación.
- No se recomiendan los antibióticos.
Prevención de la infección por Clostridium perfringens
- El crecimiento de las esporas de C. perfringens se puede prevenir cocinando los alimentos, especialmente la carne de res y las aves de corral, a fondo, a las temperaturas recomendadas.
- Los alimentos sobrantes deben refrigerarse a una temperatura inferior a 40 ° F (4 ° C) dentro de las dos horas posteriores a su preparación.
- Las ollas grandes de comida, como sopa o estofado con carnes, deben dividirse en pequeñas cantidades y cubrirse para refrigerarlas.
- Las sobras deben recalentarse a al menos 165 ° F (74 ° C) antes de servir.
- Una regla general es que si la comida sabe, huele o se ve diferente de lo que se supone, entonces la comida debe evitarse. Incluso si parece seguro, los alimentos que han estado fuera durante mucho tiempo también pueden ser peligrosos para comer.
- En caso de infecciones tisulares, la limpieza temprana y adecuada de las heridas contaminadas y el desbridamiento quirúrgico, junto con la administración de fármacos antimicrobianos dirigidos contra los clostridios (p. Ej., Penicilina), son las mejores medidas preventivas disponibles.
- No se debe confiar en las antitoxinas. Aunque se han preparado toxoides para inmunización activa, no han llegado a ser de uso práctico.
Dr. Martin Passen, a dedicated nutrition educator with a master’s in nutrition education and nearing completion of a clinical nutrition and dietetics master’s. Passionate about sharing valuable information effectively.