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Bacillus anthracis

Bacillus anthracis en tinción de Gram - bacilos de color morado.
Taxonomía
Dominio: Bacteria
Filo: Bacillota
Clase: Bacilli
Orden: Bacillales
Familia: Bacillaceae
Género: Bacillus
Especie: B. anthracis
Cohn 1872
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Bacillus anthracis es una especie del género de bacterias Gram positivas Bacillus siendo aerobio facultativo. El nombre de la especie, anthracis, proviene del griego anthrakis (ἄνθραξ), «carbón», y se refiere al carbunco cutáneo, la patología más comúnmente producida por esta bacteria, en la cual se forma una gran lesión negra en la piel.

Historia

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El agente causal del carbunco se descubrió en el siglo XIX, no está claro quién fue el primero en asociar la bacteria con la enfermedad. Se atribuye a Barthelemy en 1823 ser el primero en demostrar la transmisibilidad de la enfermedad mediante la inoculación de la sangre de un caballo muerto por carbunco a un caballo y una oveja, experimento que fue repetido por Leuret en 1824; Eilert en 1836 y otros más en los años 1850. La caracterización del material biológico potencialmente infeccioso («pequeños cilindros») fue hecha por Brauell, Pollender, Casimir-Joseph Davaine y Pierre Rayer entre los años 1855 y 1859. El primero en observarlo directamente habría sido Delafond entre 1838 y 1860. Tiegel y Klebs en 1864 descubrieron que la infectibilidad se perdía si el material se filtraba. Finalmente, Cohn entre 1875 y 1892 lo denominó B. anthracis.[1]​[2]​[3]​

Fue la primera bacteria con demostración patógena concluyente en 1877 por Robert Koch, quien también logró demostrar su cultivo y el descubrimiento del fenómeno de esporulación.[4]​

Descripción

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Estructura de la proteína CapD del Bacillus anthracis.

A diferencia de la mayor parte de las especies del género, Bacillus anthracis es inmóvil (es decir, no se mueve) y capsulada. La endospora característica de Bacillus es de forma redondeada y de situación central, sin deformar la célula. Cada célula mide entre 1 y 6 μm. Las esporas son muy resistentes a la temperatura y a los desinfectantes químicos, aunque se muestran muy sensibles a la penicilina. Es frecuente encontrar esporas en productos derivados de animales como lana o pienso. El proceso de esporulación se realiza siempre fuera del animal infectado. Las esporas se transforman en la forma vegetativa en medios favorables como la sangre y otros tejidos biológicos, ya sea animales o humanos, en particular ricos en aminoácidos, nucleótidos y en glucosa. El Bacillus anthracis es un organismo aerobio.

Las esporas suelen encontrarse en suelos alcalinos, y se cree que la germinación está relacionada con cambios bruscos de temperatura. Las bacterias penetran a través de heridas (carbunco cutáneo), vía oral (carbunco gastrointestinal) o por inhalación (carbunco inhalatorio), y este último es el más grave. Una vez dentro del huésped, las bacterias se difunden y se multiplican en los ganglios linfáticos hasta que alcanzan el torrente sanguíneo.

Patogenia

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Artículo principal: Carbunco

El carbunco es una zoonosis que afecta tanto a humanos como a animales; según la vía de infección se clasifica en tres tipos: carbunco cutáneo (de la piel), pulmonar (pulmón) y digestivo (estómago y demás órganos digestivos).[5]​

El Bacillus anthracis tiene al menos 89 cepas conocidas, varían de entre las altamente virulentas con aplicaciones en armas biológicas y bioterrorismo, y las cepas benignas usadas por ejemplo en inoculaciones.[6]​ Las cepas difieren por la presencia y actividad de varios genes, que determinan la virulencia y la producción de antígenos y toxinas. La forma asociada con los ataques del 2001, por ejemplo, consistía en organismos que producían la toxina y antígenos capsulares.

Estructura del Bacillus anthracis.

En condiciones de estrés ambiental, las bacterias de B. anthracis naturalmente producen endosporas, los cuales descansan en la tierra y pueden sobrevivir durante décadas. Cuando son ingeridas por vacas, por ovejas o por otros herbívoros, la bacteria comienza a reproducirse dentro del animal, y puede llegar a provocarle la muerte, para luego continuar reproduciéndose en el cuerpo sin vida. Una vez que los nutrientes se agotan, se producen nuevas esporas y el ciclo de vida se repite.[7]​

La acción patógena del Bacillus anthracis está mediada principalmente por dos factores de virulencia:

Estas proteínas son codificadas por el plásmido pXO1 (182 kb) y el plásmido pXO2 (95 kb). El plásmido pXO1 contiene los genes lef, cya y pag, que codifican para la toxina fracción letal, la fracción edematosa y el factor protector. El plásmido pXO2 contiene los genes capA, capB y capC, necesarios para la formación de la cápsula.[9]​

El organismo puede cultivarse en medios de cultivo con nutrientes ordinarios en condiciones tanto aeróbicas como anaeróbicas. Las infecciones con B. anthracis se pueden tratar con penicilina y con otros antibióticos activos en contra de las infecciones con bacterias Gram positivas.[10]​

Diagnóstico

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Se tomará una muestra mediante un hisopo estéril para realizar un cultivo (en Agar-Sangre), preferiblemente de la pústula maligna causada por la forma cutánea de la bacteria. Se observa que son bacilos Gram+ mediante tinción de Gram, y que forman colonias no hemolíticas, con un color blanquecino o blanco-grisáceo. Esto junto con una prueba de catalasa+ y el hecho de ser una bacteria aerobia estricta debería darnos pistas suficientes para establecer un diagnóstico. Las esporas no aparecen teñidas por la tinción de Gram, y si la muestra esta contaminada por otras bacterias deberiamos recurrir a medios específicos para B. Anthracis, como el AGAR-PLET, que permiten aislarla. Los cultivos de esta bacteria suelen ser sensibles a penicilina.[11]​

Véase también

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Referencias

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  1. ↑ Turnbull, P. C. B. (2013). «Introduction: Anthrax history, disease and ecology». En Koehler, Theresa, ed. Anthrax [Carbunco] (en inglés). Springer Science & Business Media. ISBN 3662057670. Consultado el 13 de abril de 2017. 
  2. ↑ Turnbull, Peter C. B.; Shadomy, Sean V. (2011). «Anthrax from BC 5000 BC to AD 2010» [Carbunco 5000 AC a 2010 DC]. En Bergman, Nicholas H., ed. Bacillus anthracis and Anthrax [Bacillus anthracis y el carbunco] (en inglñes). John Wiley & Sons. ISBN 1118148088. Consultado el 13 de abril de 2017. 
  3. ↑ Chu, Jessica. «A Brief History of Bacillus anthracis» (en inglés). Consultado el 13 de abril de 2017. 
  4. ↑ Madigan M, Martinko J (editors). (2005). Brock Biology of Microorganisms (11th ed. edición). Prentice Hall. ISBN 0-13-144329-1. 
  5. ↑ Centros para el Control y Prevención de Enfermedades. «Carbunco: Lo que debe saber». Archivado desde el original el 8 de diciembre de 2011. Consultado el 4 de diciembre de 2011. 
  6. ↑ Tabel referitor la caracteristicile genetice ale Bacilului Anthracis din articolul Secvenţa genetică a Bacilului anthracis Ames şi comparaţie cu bacterii similare, de Timothy D. Artículo publicado en la Nature.com
  7. ↑ Turnbull PCB (1996). Bacillus. In: Barron's Medical Microbiology (Baron S et al., eds.) (4th ed. edición). Univ of Texas Medical Branch. ISBN 0-9631172-1-1. 
  8. ↑ Dixon TC, Meselson M, Guillemin J, Hanna PC (1999). «Anthrax». N. Engl. J. Med. 341 (11): 815-26. PMID 10477781. 
  9. ↑ Pyrosequencing Bacillus anthracis, Tara Wahab, Sandra Hjalmarsson, Ralfh Wollin şi Lars Engstrand, Institutul Suedez pentru Controlul Bolilor Infecţioase, Solna, Suecia
  10. ↑ Barnes JM (1947). «Penicillin and B. anthracis.». J Path Bacteriol 194: 113. 
  11. ↑ Information, National Center for Biotechnology; Pike, U. S. National Library of Medicine 8600 Rockville; MD, Bethesda; Usa, 20894 (2008). Laboratory procedures for diagnosis of anthrax, and isolation and identification of Bacillus anthracis (en inglés). World Health Organization. Consultado el 11 de abril de 2019. 

Enlaces externos

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