Aspectos relevantes sobre Salmonella sp en humanos

Relevant aspects of Salmonella sp in humans

Ramsés Alfaro-Mora¹

¹ Cátedra de Química Medicinal, Escuela de Farmacia, Universidad Latina de Costa Rica.

RESUMEN

Introducción: En el ámbito mundial, las infecciones por Salmonella sp poseen gran importancia por lo incapacitante de estas y los costos que implican para el sistema de salud de una nación, principalmente aquellas en vías de desarrollo donde persiste con mayor frecuencia este patógeno.
Objetivo: Realizar una descripción de los principales aspectos relacionados con epidemiología, etiología, transmisión, patogénesis, diagnóstico y tratamiento de las especies de Salmonella que causan enfermedad en el humano.
Métodos: Búsqueda de bibliográfica actual sobre Salmonella sp a través del uso de repositorios como Google Academics, Scielo y PubMed, utilizando las palabras de búsqueda: Salmonella, epidemiología, transmisión, patogénesis, diagnóstico, tratamiento. De 147 artículos consultados, 52 presentaron utilidad para el cumplimiento del objetivo de la revisión.
Conclusión: Las infecciones por Salmonella sp son un problema de salud en países en vías de desarrollo, siendo la resistencia bacteriana uno de los principales retos a enfrentar en los próximos años, al igual que como ocurre con otras infecciones bacterianas.

Palabras clave: Salmonella; fiebre tifoidea; gastroenteritis; patógeno.

ABSTRACT

Introduction: In the world, Salmonella sp infections have great importance due to their incapacitating nature and the costs associate for the health system in some nations, mainly those in development process where this pathogen persists frequently.
Objective: To make a description of the main aspects related with the epidemiology, etiology, transmission, pathogenesis, diagnosis and treatment of Salmonella species that cause disease in humans. ]]> Method: Search current bibliography about Salmonella sp through the use of repositories such as Google Academics, Scielo and PubMed, and using the search words: Salmonella, epidemiology, transmission, pathogenesis, diagnosis, treatment. From 147 articles consulted, 52 were useful for the review objective.
Conclusion: Salmonella sp infections are a health problem in developing countries, being bacterial resistance one of the main challenges to face in the coming years, as occurred with other bacterial infections.

Keywords: Salmonella; typhoid fever; gastroenteritis; pathogen.

INTRODUCCIÓN

La Salmonella es un bacilo Gram negativo que se comporta como patógeno intracelular facultativo (anaerobio facultativo), está presente en el intestino de personas y animales sanos.^1,2 Las heces son el principal foco contaminante de los alimentos y el agua; cuando el patógeno llega a los alimentos frescos tiene la habilidad de multiplicarse rápidamente y por ello los alimentos contaminados pueden llegar provocar una infección gastrointestinal, la "Salmonelosis".³

El estudio de Salmonella se inició con el primer reconocimiento del organismo por Eberth en 1880, posteriormente Gaffky logro aislar el bacilo responsable de la fiebre tifoidea humana, y de la misma manera D.E. Salmon aisló la bacteria pensando que era el agente etiológico del cólera porcino, lo cual fue refutado posteriormente; a pesar de ello el género fue bautizado como Salmonella por Legnieres en 1900 en honor a D.E. Salmon.⁴

Las especies de organismo pertenecen a la familia Enterobacteriaceae y género Salmonella; las referencias nos indican que antes de 1983 se hablaba de múltiples especies, pero en la actualidad se habla de dos solamente: S. bongori y S. entérica.^5,6

La especie Salmonella entérica contiene las subespecies: Salmonella enterica subsp. enterica (I), Salmonella enterica subsp. salamae (II), Salmonella enterica subsp. arizonae (IIIa), Salmonella enterica subsp. diarizonae (IIIb), Salmonella enterica subsp. houtenae (IV) y Salmonella enterica subsp. indica (VI), mientras que la especie S. bongori (V) no posee subespecies asociadas, siendo esta originalmente clasificada como subespecie de S. entérica, y por eso mantiene la denominación "V".^7,8

MÉTODOS

Se realizó una búsqueda de bibliográfica actual sobre Salmonella sp a través del uso de repositorios como Google Academics, Scielo y PubMed, utilizando las palabras de búsqueda: Salmonella, epidemiología, transmisión, patogénesis, diagnóstico, tratamiento. De 147 artículos consultados, 52 presentaron utilidad en la información que contenían para del objetivo de la revisión.

DESARROLLO

Serotipos de Salmonella

El serotipado es un método que se utiliza para diferenciar cepas de Salmonella más allá del nivel de subespecie. Los serotipos son designados sobre la base de la inmunorreactividad de dos estructuras de la superficie celular conocidos como:

1. Los antígenos somáticos (O) y flagelares (H)

2. Algunas cepas presentan un tercer antígeno llamado K o Vi

]]> La diversidad que existe en estos dos antígenos permite la designación de más de 2 500 serotipos y el reconocimiento regular de nuevos, de estos solo 50 son regularmente aislados en humanos.^9,10

Caracterización de los Antígenos

Antígeno somático O: Son antígenos de la pared bacteriana, con una naturaleza de polisacárido, siendo la porción externa un lipopolisacárido (LPS).¹¹ Está compuesto por 4 o 6 azucares y los epítopos específicos dentro de este se dividen en dos categorías:

1. Antígenos del grupo O: Estos se asocian con la configuración del azúcar que representa el núcleo de la estructura del antígeno O.

2. Antígenos de O auxiliares: Son hidratos de carbono adicionales que se agregan a la estructura del núcleo O.

Antígeno flagelar H: es la parte filamentosa del flagelo bacteriano; que se compone de subunidades de proteína llamadas flagelinas. El C' y N' terminal de flagelina permiten al flagelo tomar su estructura filamentosa característica; son áreas conservadas donde la porción antigénicamente variable de flagelina es la región media, que está expuesta en la superficie del flagelo. La Salmonella es la única entre las bacterias entéricas que puede expresar dos antígenos diferentes de flagelina, a los cuales se les conoce como Fase I y Fase II.¹¹

Antígeno K o Vi: Únicamente existe en S. typhi, S. paratyphi y S. dubli. La presencia de este antígeno hace imposible la aglutinación de suero anti O, además la expresión de este factor es dependiente de la expresión conjunta de dos genes (ViA y ViB).¹¹

Los serotipos de Salmonella son designados de acuerdo con las convenciones del esquema de Kauffmann-White.

Se relaciona la aparición de condiciones patológicas asociadas a Salmonella el consumo de alimentos contaminados como es el caso del huevo, la carne cruda, los mariscos, así como frutas y verduras sin lavar.

En el caso de las aves afectadas, se ha reportado que estas pueden infectar por vía transovárica los huevos, no siendo la cáscara suficiente barrera para evitar la contaminación.^12,13 Una buena práctica es mantenerlos en refrigeración y botar los que estén agrietados. Las frutas y verduras se pueden contaminar por su lavado con agua contaminada o en la misma cocina por el contacto con otros alimentos (contaminación cruzada), y es por ello que debe existir higiene en la manipulación de estos.¹⁴

Debe recordarse que existen reportes de que mascotas como reptiles y aves que pueden ser fuente de infección por Salmonella.^15-17 Muchos animales de granja portan S. enteritis, es por ello que se debe tener cuidado con los subproductos de matadero, ya que la bacteria puede sobrevivir por hasta 16 meses a 25 °C en este tipo de alimentos. Se calcula que entre el 1 y el 5 % de los suplementos producidos para animales y el 31 % de los animales para elaborarlos pueden estar contaminados con Salmonella spp.¹¹

Condiciones de vida

Las salmonellas no son organismos delicados, ya que se pueden multiplicar en diversas condiciones ambientales fuera de los anfitriones en que viven, no requieren de NaCl para su crecimiento pero puede crecer en presencia de 0,4 a 4 %, la mayoría de los serotipos de Salmonella crecen en el rango de temperatura de 5 a 47 °C, siendo 35 a 37 °C su óptima, sobreviven a un pH en rangos de 4-9 y una actividad acuosa de 0,94-0,99 (tabla 1). Las Salmonella es sensible al calor y con frecuencia mueren a temperatura de 70 °C o superior.^4,18,19

Una inhibición completa del crecimiento ocurre a < 7 °C, pH 3,8 y actividad acuosa de 0,94.^4,18,19

La epidemiología de las infecciones por Salmonella varía ampliamente dependiendo del tipo de Salmonella spp. La fiebre tifoidea, causada por S. typhi y S. paratyphi, por lo general conduce a una enfermedad grave y potencialmente mortal, esta afecta principalmente a las comunidades en naciones desatendidas. En el caso de las infecciones por Salmonella No-typhi (NTS) tienden a ser autolimitantes y afecta comunidades en todo el mundo.^20,21

Se estima que la Fiebre Entérica o Tifoidea provoca en un año 200 000 muertes y 22 millones de enfermos, siendo esto predominante en naciones de bajos ingresos.²² Las estimaciones de alta incidencia (más de 100 casos por 100 000 habitantes) coinciden con naciones ubicadas en el Centro y Sur de Asia, así como en el Sureste de ese mismo continente.^5,23

Los sitios que reportan una baja incidencia (menos de 100 casos por 100 000 habitantes) son: Europa, Australia, Nueva Zelanda y Norte América. En Estados Unidos en el año 2013 se llegaron a reportar hasta 7 277 casos, de los que fallecieron 27 sujetos.^24,25 A partir de 2006, en la Unión Europea (UE) se observó una disminución en los casos humanos de salmonelosis, siendo los serovares comúnmente encontrados S. enteritidis (40 %) y S. typhimurium (30 %), el 83 % de los casos se originó dentro de la región; y el 80 % de las infecciones adquiridas en viajes fueron principalmente por visita a regiones del continente asiático y africano.^5,26

A pesar de la mejora en el saneamiento y la higiene, las enfermedades por NTS siguen imponiendo una carga significativa en la salud de la población de países industrializados y subdesarrollados. Se estima que 93,8 millones de casos de gastroenteritis por Salmonella spp ocurren en todo el mundo, dando lugar a 155 000 muertes cada año. Según "The WHO Global Salm-Surv Strategic Plan (2006-2010)" con datos de 2001 a 2005 S. enteritidis fue el serotipo más común en todo el mundo (65 % de los aislamientos), seguido de S. typhimurium (12 %) y S. Newport (4 %).²⁷

En África, la S. enteritidis y S. typhimurium representan el 26 % y el 25 % de los serotipos aislados, respectivamente. En Asia, Europa y América Latina/Caribe, S. entiritidis fue la cepa más aislada con frecuencias de 38 %, 87 % y 31 %, respectivamente. En Norte América el S. typhimurium fue el que se presentó con más frecuencia (29 %), seguido deS. enteritidis (21 %) y otras Salmonella spp. (21 %).²⁷

Transmisión

La S. typhi y la S. paratyphi colonizan únicamente a los humanos, lo cual hace necesaria para la transmisión la presencia de casos humanos o de portadores crónicos.²¹ La fiebre tifoidea se observa con mayor frecuencia en los países en desarrollo, en estos hay un rápido crecimiento de la población, aumento de la urbanización, manejo inapropiado de desechos y fuentes de agua potable inadecuadas. Las salmonelosis no-typhi se presentan básicamente como resultado de la ingestión de alimentos de origen animal contaminados con estos microorganismos.⁴ El ciclo de transmisión de Salmonella sp se puede observar en la figura.

1. Gastrointestinales: aclorhidria, uso previo de antibióticos y medicamentos que disminuyen la motilidad (Ejemplo: Anticolinérgicos)

2. Sistémicos: SIDA, Linfomas, Anemias hemolíticas (sobrecarga de hierro), uso de corticoides, Schistozomiasis, lupus eritematoso sistémico, trasplante de órganos y deficiencia congénita de interferón y de interleucina 12 o sus receptores

Patogénesis

La principal puerta de entrada de la Salmonella es la vía oral, por contacto con heces de animales infectados, comida y agua contaminada³² Desde el punto de vista médico, se dice que la inoculación debe ser superior a un millón de gérmenes²⁹ El patógeno tiene la capacidad de resistir el pH del estómago, sales biliares y el peristaltismo, por lo que coloniza el intestino delgado e invade los ganglios linfáticos mesentéricos, provocando una infección localizada; la Salmonella evade las defensas intracelulares de las células intestinales sin ser destruida y comienza a dividirse dentro de fagocitos que se ubiquen en esa zona.³³ En caso de entrada por vía aerógena, se produce una invasión en las amígdalas y los pulmones.^34,35

La mejor descripción de los fenómenos que ocurren posteriores a la ingesta del patógeno se describe a través del modelo de patogénesis basado en el comportamiento de S. typhimurium al infectar un ratón.^36,37 Como primer paso se da la Invasión, donde se propone la adherencia a células epiteliales del íleon y células M, esto permite una migración transepitelial hasta llegar al sitio donde se encuentran los fagocitos.³⁶ Posterior a esto se induce la fagocitosis tanto por parte de los fagocitos profesionales, como por aquellos no profesionales, esto se consigue a través de la expresión de las islas de patogenicidad a Salmonella (SPI).³⁸

Se han descrito cerca de 5 tipos de SPIs; además se reconoce una serie de proteínas con capacidad efectora de la SPI-1, que están involucradas en los rearreglos del citoesqueleto (SipA, SopE, SopE2 y SopB).³⁶ La SPI-1 y la SPI-2 codifican para sistemas de secreción de tipo III fundamentales para la virulencia de la bacteria; en la tabla 2 se resumen las principales características de las SPIs.³⁸

]]> Como un segundo paso en el proceso de patogénesis, está la Diseminación del patógeno, siendo posible que la Salmonella ingrese a vasos linfáticos o sanguíneos, lo que le permite distribuirse en sangre y linfonodos mesentéricos, desde donde pueden llegar a medula ósea, hígado o bazo; además se sabe que S. entérica puede permanecer de forma crónica en las células del sistema mononuclear fagocitario hasta por un año, posterior a la primoinfección.^33,40

Como tercera y última etapa del proceso, se da la Inflamación, en esta parte los neutrófilos cumplen un papel de importancia tanto en el proceso inflamatorio, como en la diarrea. Las células infectadas producen citoquinas que atraen células polimorfonucleares (PMN) que liberan prostaglandinas capaces de elevar los niveles de cAMP, estas producen como efecto final una interrupción de la absorción de Na⁺ y el incremento de la secreción de Cl^-, y esto lleva a una pérdida de agua por parte de la célula.^36,40,41

La enteropatogénesis ocasionada por el Salmonella y la diarrea que se manifiesta a partir de ella se ha atribuido a la expresión de las proteínas SipA y SipC, que se manifiestan mientras el patógeno se encuentra en las células M y en enterocitos, lo cual ocurre posterior a 15 minutos de la inoculación; este fenómeno precipita el inicio del proceso inflamatorio que luego de una hora a logrado atraer suficientes PMN, favoreciendo el que estos activen vías apoptoticas en las células del epitelio intestinal, en un tiempo que oscila entre una hora y tres horas; siendo este el gatillo para el inicio del proceso diarreico.³⁶

Las especies reactivas de oxigeno (ROS) que se generan durante la inflamación, reaccionan con componentes sulfurados luminales (tiosulfatos), para formar nuevos aceptores de electrones, como el tetrationato. La capacidad que tiene la S. typhimurium de utilizar el tetrationato hace que esta crezca con ventaja por encima de la microbiota competidora del lumen del intestino inflamado.^33,40,41 La Salmonella regresa al intestino a través de la vesícula biliar; siendo este último paso relacionado con la posibilidad de que el patógeno participe en el desarrollo de cáncer a nivel de tal órgano.⁴²

Aspectos clínicos de importancia diagnóstica

Desde el punto de vista clínico se establecen 4 grandes síndromes que son de interés:

1. Gastroenteritis: Casi todos los serotipos de salmonella del grupo I pueden producir la gastroenteritis, siendo los más frecuentemente aislados la S. typhimurium, S. enteritidis y S. Newport. El sindrome inicia 48 horas posteriores al consumo de alimentos contaminados; en la mayoría de las personas inmunocompetentes el cuadro dura entre 4-8 días, en inmunosupresos o aquellos que presenten alguna condición concomitante la clínica se vuelve más severa. Después de la resolución de la condición el promedio de tiempo como portador de NTS es de 4 a 5 semanas; en el caso de neonatos se ha visto que el tiempo como portador es de hasta 6 meses. Los principales síntomas asociados a esta condición son: dolor abdominal intenso, diarrea, fiebre de 38,5 °C, náuseas y vómito.^21,29

2. Bacteremia: Esta es ocasionada principalmente por Salmonella del grupo I, y se consideran altamente invasoras la S. choleraesuis y la S. dublin, además muy próximas a estas están todas las S.typhimurium y S. enteritidis. La Salmonella parece tener especial afinidad por los tejidos endoteliales, por lo que la infección de la aorta asociada a la fístula aorto-duodenal es una condición bien conocida; la infección por salmonella de los grandes vasos lleva a la formación de aneurismas micóticos.^21,29

3. Fiebre entérica: Dentro de las fiebres entéricas, la fiebre tifoidea es la más conocida y la más severa, esta es producida por la Salmonella typhi. Otros síndromes menos severos son conocidos como fiebre paratifoidea, y se asocian a S. paratyphi A y C (Fierer & Guiney, 2001). Existe un período de incubación de 21 días (10 en promedio) y las manifestaciones clínicas en pacientes no tratados se dividen en semanas o septenarios, de acuerdo a su evolución. Durante la primera semana se observa fiebre progresiva y escalonada, asociada a cefalea intensa, anorexia y astenia; entre la semana 2 y 3 la fiebre se estabiliza y se vuelve continua, la cefalea es persistente y el estado de conciencia se altera, el paciente entra en un estado de sopor (tiphus), aparecen síntomas meníngeos, lesiones en la piel del tronco de tipo maculo papulosa de color salmón (manchas rosadas), en cerca del 50 % de los casos se presenta hepatoesplenomegalia.^21,29

En la tabla 3 se puede observar una comparación entre los diferentes tipos de infección relacionadas con Salmonellas causantes de fiebre tifoidea y las que no la provocan.

Resistencia a Antibióticos

En la actualidad existen reporte en humanos de S. typhi y S. paratyphi resistentes a antibióticos como: Cloranfenicol, β-lactamicos, TMP-SMX, Azitromicina y un crecimiento emergente de resistencia a Fluoroquinolona.^5,49-51

Entre 2001 y 2003 se analizaron 786 aislamientos obtenidos de materia fecal o sangre en diversos centros médicos de América del Norte y América Latina mediante microdilución en caldo de cultivo, de estas 89 (11,3 %) de la muestras eran resistentes a Ácido Nalidixico. Durante el año 2001, nueve localidades aportaron 11 (2,9 %) de las cepas que tenían resistencia a los antibióticos aztreonam, ceftazidima o ceftriaxona. La presencia de cepas multiresistentes varía entre países, pudiendo establecerse en un rango de 16-37 %.⁵²

CONCLUSIONES

Conflicto de interés

No existe conflicto de interés

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Ramsés Alfaro-Mora. Cátedra de Química Medicinal, Escuela de Farmacia, Universidad Latina de Costa Rica.
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