Morfología y propiedades culturales
B. anthracis es un bacilo grampositivo grande. En los tejidos afectados, el microorganismo se encuentra de forma individual, en parejas o en cadenas cortas. En medios de cultivo artificiales, las bacterias forman hilos largos que visualmente recuerdan a una «caña de bambú».
Para protegerse del sistema inmunitario dentro del organismo huésped, el patógeno forma una cápsula. Al entrar en el medio externo con acceso al oxígeno, el bacilo forma una espora de ubicación central, cuyo tamaño no supera el diámetro de la célula. Las esporas poseen una resistencia extrema: soportan la ebullición, la exposición al nitrógeno líquido y se conservan durante años en masas de agua.
La bacteria es aerobia o anaerobia facultativa, no requiere medios complejos (crece a un pH de 7.2–7.6 y t de 35–37 °C). En agar nutritivo sólido, las colonias crecen grandes, mates, con bordes irregulares (fenómeno microscópico de «crin de león» o «cabeza de medusa»). En caldo líquido, el agente causal produce un sedimento de fondo característico en forma de copos de algodón, dejando el medio transparente. Una prueba específica para su identificación es el cultivo en medio con penicilina: las células se transforman en esferoplastos y se alinean en cadena, formando el fenómeno del «collar de perlas».
Factores de patogenicidad
La base de la virulencia de Bacillus anthracis consta de dos componentes: la cápsula y una potente exotoxina.
La cápsula está compuesta por un polipéptido de ácido D-glutámico. No posee inmunogenicidad, pero cumple una función antifagocítica crucial, permitiendo que la bacteria evite la ingestión por parte de las células inmunitarias, y también contribuye a la adhesión a los tejidos.
La exotoxina se sintetiza solo dentro del huésped (o en medios con proteínas animales) y está codificada por plásmidos. Su efecto tóxico se manifiesta exclusivamente mediante la acción conjunta de tres componentes:
- El antígeno protector cumple una función de transporte, uniéndose e introduciendo en el interior de la célula los otros dos factores (es el responsable de la producción de anticuerpos protectores).
- El factor letal es una metaloproteasa dependiente de zinc que inactiva las proteína cinasas y destruye selectivamente los macrófagos.
- El factor edematoso es una adenilato ciclasa dependiente de calmodulina, que eleva drásticamente el nivel de AMPc dentro de la célula, alterando la permeabilidad de las membranas y provocando un edema masivo.
Epidemiología y patogenia
El ántrax es una infección de distribución universal, vinculada a zonas ganaderas. La fuente de infección son los animales enfermos (ganado bovino y menor, caballos, cerdos), y el reservorio es el suelo infectado. Para el ser humano, la enfermedad constituye un callejón sin salida biológico, ya que no transmite la infección a otros.
Principales vías de transmisión: de contacto (al manipular pieles, lana, huesos), alimentaria (consumo de carne contaminada), por aire y polvo (inhalación de esporas) y, rara vez, vectorial (por picaduras de insectos).
Al penetrar en el organismo a través de la piel lesionada o las mucosas, las esporas son fagocitadas por los macrófagos y germinan en formas vegetativas con formación de cápsula. La liberación de la toxina provoca una inflamación serosohemorrágica y necrosis. A continuación, los bacilos se multiplican en los ganglios linfáticos, pasan al torrente sanguíneo (bacteriemia) y causan sepsis generalizada. La acumulación de toxina en la sangre conduce a un choque tóxico-infeccioso y a la muerte.
Formas clínicas y diagnóstico
Dependiendo de la puerta de entrada, se distinguen tres formas principales de la enfermedad:
- La cutánea es la más frecuente. Se caracteriza por la formación de un carbunco negro y denso con secreción serosohemorrágica. Signo patognomónico: ausencia total de dolor en la zona de necrosis con edema marcado.
- La pulmonar se desarrolla por inhalación de esporas (puede utilizarse como arma biológica). Su curso es extremadamente grave, con esputo herrumbroso y muerte rápida por choque.
- La gastrointestinal se acompaña de afectación del sistema linfoide intestinal, diarrea con sangre y paresia.
Para el diagnóstico se utiliza la microscopía (tinción de Gram y búsqueda de cápsula), el cultivo, la PCR y la IFD. Para establecer el diagnóstico en los primeros días es eficaz la prueba alérgica intradérmica con antraxina. En el examen de cadáveres o pieles antiguas, cuando es imposible aislar un cultivo vivo, se emplea la reacción serológica de termoprecipitación de Ascoli para detectar el antígeno somático termoestable.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué antígenos se distinguen en la estructura antigénica de Bacillus anthracis?
En la estructura antigénica de Bacillus anthracis se distinguen tres antígenos principales.
- El antígeno capsular es un antígeno proteico de especie específica, compuesto por un polipéptido de ácido D-glutámico, que carece de acción protectora.
- El antígeno somático es un polisacárido termoestable de género específico de la pared celular (hapteno), utilizado en la reacción de termoprecipitación de Ascoli.
- El antígeno protector es un componente de la exotoxina responsable de la producción de anticuerpos protectores y del desarrollo de inmunidad.
¿Qué medios de cultivo se utilizan para el aislamiento e identificación del agente causal del ántrax?
Para el aislamiento e identificación de Bacillus anthracis se utilizan medios de cultivo sencillos.
- El agar nutritivo (AN) es un medio sólido en el que se forman grandes colonias rugosas con bordes irregulares en forma de «cabeza de medusa».
- El caldo nutritivo (CN) es un medio líquido donde se observa un crecimiento en el fondo en forma de «copos de algodón» manteniendo la transparencia.
- El medio con penicilina se emplea para la prueba diagnóstica del «collar de perlas», donde los bacilos se transforman en esferoplastos.
¿Qué condiciones son necesarias para la formación de esporas en Bacillus anthracis?
Para la formación de esporas en Bacillus anthracis se requiere la acción de un conjunto de factores ambientales. El proceso de esporulación ocurre fuera del huésped susceptible cuando se presentan condiciones desfavorables. Los requisitos clave para la transición de las células vegetativas a la forma esporulada son el acceso obligatorio a oxígeno atmosférico libre y un régimen de temperatura entre 15 y 42 °C. Dentro del organismo de los animales de sangre caliente no se forman esporas.
¿Qué tipo de inmunidad se genera tras haber padecido ántrax?
Tras haber padecido ántrax, los pacientes desarrollan una inmunidad postinfecciosa duradera. Por su naturaleza, es de tipo celular y humoral. Los anticuerpos protectores se producen en respuesta al antígeno protector, que es un componente de la exotoxina de Bacillus anthracis. Gracias a la alta intensidad de la respuesta inmunitaria, los casos recurrentes de ántrax son extremadamente raros.
¿Qué preparados se utilizan para la profilaxis específica del ántrax en humanos?
Para la profilaxis específica del ántrax en humanos se emplean vacunas e inmunoglobulinas según las indicaciones.
- La vacuna viva contra el ántrax (cepa STI) se utiliza para la inmunización activa programada de personas pertenecientes a grupos de riesgo profesional.
- La inmunoglobulina antiantráxica se utiliza para la profilaxis de urgencia (postexposición); el preparado debe administrarse en los primeros 5 días tras el supuesto contacto con el agente patógeno.
¿Qué fármacos se utilizan para el tratamiento etiotrópico del ántrax?
Para el tratamiento etiotrópico del ántrax se emplean antibióticos. Bacillus anthracis posee una alta sensibilidad a la penicilina y a un amplio espectro de otros antibióticos. La elección del fármaco, su dosificación y la duración del ciclo dependen de la forma clínica y del curso de la infección.
Para distinguir al agente causal del ántrax de los bacilos saprófitos inofensivos, recuerde la regla de las «tres NO»: NO es móvil, NO forma lecitinasa, NO produce zona de hemólisis en agar sangre.
Preguntas de clases y exámenes
¿En qué se diferencia la disposición de las bacterias B. anthracis en un cultivo puro y en un frotis de un paciente?
En un frotis de material patológico, los bacilos se disponen de forma aislada, en parejas o en cadenas cortas (presentan una cápsula bien definida). En un cultivo puro en medios nutritivos, se alinean en cadenas largas que recuerdan a una caña de bambú.
¿En qué consiste la reacción de Ascoli y cuándo se utiliza?
La reacción de termoprecipitación de Ascoli detecta un antígeno somático termoestable específico de género. Es indispensable para el diagnóstico en el estudio de pieles, cueros o cadáveres de animales en descomposición, cuando ya no es posible aislar un cultivo vivo de la bacteria.
¿Cuáles son los principales signos diferenciales del bacilo del ántrax?
A diferencia de las especies oportunistas emparentadas (por ejemplo, B. cereus), el agente causal del ántrax es inmóvil, forma cápsula en el macroorganismo, produce el fenómeno del «collar de perlas» en medio con penicilina y carece de actividad lecitinásica.
Qué más repasar sobre el tema
- Mecanismo bioquímico detallado de la acción de los factores letal y edematoso de la exotoxina.
- Diagnóstico diferencial de Bacillus anthracis y Bacillus cereus en la práctica de laboratorio.
- Principios de inmunoterapia específica y profilaxis postexposición de emergencia (uso de inmunoglobulina).
- Normas sanitarias y veterinarias para la eliminación de objetos infectados y reglas para la construcción de fosas sépticas.
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