E. Coli enterohemorrágico (eche). Algunas consecuencias de su presentación en el humano

Enterohemorragic E. Coli (EHEC): some consequences of its presentation in human beings

Dr. Guillermo Barreto Argilagos; Lic. Talhita Pardillo

Universidad de Camagüey. Facultad de Ingeniería Química -Farmacia. Camagüey, Cuba.

RESUMEN

E coli enterohemorágico (ECEH) constituye la variedad enteropatógena de esta especie bacteriana a la que se presta una atención priorizada desde los años 80. A diferencia de las restantes categorías su mayor incidencia ha estado en países del denominado primer mundo, donde, entre otras, ha ocasionado brotes de diarrea acuosa, diarrea sanguinolenta, colitis hemorrágica, síndrome urémico hemolítico (SUH) y púrpura trombocitopénica trombótica (PTT). El desencadenamiento de estos cuadros se asocia a su capacidad de producir un tipo de toxina al que se ha denominado verotoxina (VT) y una hemolisina (Ent-Hly). La presente revisión brinda una panorámica sobre algunas particularidades propias de estas etiologías y su vínculo con ECEH.

DeCS: INFECCIONES POR Escherichia coli/ complicaciones.

ABSTRACT

Enterohemorragic E. Coli (ECHEC) is the enteropathogenic variety of this bacterial specie which is studied since 1980. Differentto other categories, its higher incidence has been determined in the first world countries, which, among others, it has provoked outburst of aqueous diarrhea, hemorragic cholitis, hemolytic, uremic syndrome (HUS) and tromboctic, thrombocytopenic purpura (PTP). The tryggering of these pictures is associated whit its capacity for producing a toxin type called called verotoxin (VT) and to hemolysin very particular wchich is called enterohemolysin revision gives a panoramic view about some peculiarities of this ethiology and its link with EHEC.

DeCS: Escherichia coli INFECTIONS/ complications.

INTRODUCCIÓN

Diarreas

La producción de verotoxinas constituye uno de los mecanismos a través de los cuales E. coli puede provocar diarreas sanguinolentas no complicadas. Esto se ha puesto de manifiesto, tanto en brotes como en casos esporádicos humanos^2,3 y de terneros.⁴

Aunque los criterios en cuanto al papel de ECEH en la diarrea bovina son muy controvertidos y en su mayoría lo ubican como una parte de la flora normal intestinal de esta especie^5,6 no se debe descartar su papel como patogéno oportunista. Wray et al⁷ han demostrado que la administración oral de ECHE a terneros gnotobióticos privados de calostro, induce una copiosa diarrea sanguinolenta y lesiones compatibles con las ocasionadas por AEEC (attaching and effccing E. Coli). Además no se puede olvidar la correspondencia existente en las cepas bovinas y humanas en cuanto a producción de verotoxinas y enterohemolisinas. Esta última, aunque carace de acción sobre líneas Vero y HeLa, afecta severamente los enterocitos, por lo que no se puede descartar su rol en el proceso de infección.^1,8-10

En la generalidad de los estudios realizados con humanos afectados, se ha focalizado al serotipo O 157: H7, sin embargo, en países como Bélgica, sólo el 18% de los ECEH asociados a esta etiología, corresponden a ese serotipo.³ En nuestro país; hasta inicios de la década de los 80 se efectuaba el diagnóstico de E. Coli mediante reacción de aglutinación rápida frente a antisueros específicos.

Realmente, se buscaba la denominada categoría enteropatógena (ECEP) en pacientes tanto con diarrea acuosa como sanguinolenta. Por razones que no son objeto de estudio de esta revisión, se dejó de efectuar dicho diagnóstico.¹¹ Traigo el dato a colación porque, en estos estudios, que abarcaron unos cuantos años, el serotipo O 157 se aisló en muy escasas ocasiones, a diferencia de O26 y O 111, también incluidos dentro de la categoría enterohemorrágica.⁵ Por supuesto, puede haberse tratado de ECEP, ECET (E. Coli enterotoxigénico) o ECEH pues, en estas categorías se han reportado cepas que comparten estos antígenos somáticos, no así los flagelares (H).^1,5

Colitis hemorrágica (CE)

Se caracteriza por una abundante diarrea-sanguinolenta, que suele estar precedida de dolores abdominales (retortijones severos) y diarrea acuosa, la cual se hace groseramente sanguinolenta al segundo o tercer día. La mitad de los pacientes presentan náuseas y vómitos.¹² Al hacer el diagnóstico, es preciso diferenciarla de otros posibles agentes. Se diferencia de la disentería clásica en que generalmente cursa en ausencia de fiebre. Esta característica puede inducir a pensar en causas no infecciosas como enfermedades intestinales inflamatorias, colitis isquémica y en el caso de niños, en intususcepción. Como los dolores abdominales intervención. Pueden producirse graves complicaciones, ya que aproximadamente el 10% de los pacientes terminan desarrollando el síndrome urémico hemolítico (SUH).^12,13 Las diarreas sanguinolentas debidas a ECEH, en general dan la apariencia de una hemorragia gastrointestinal. En algunos casos sin embargo, aparecen sólo estrías de sangre. En los brotes reportados, la diarrea sanguinolenta se ha presentado con una frecuencia del 35% al 90%.¹⁴

Diagnóstico diferencial en caso de colitis por EHEC.¹²

- Shigella Colitis ulcerativa
- Salmonella Enfermedad de Crhon
- Campylobacter Intususcepción
- Clostridium difficile Colitis isquémica
- Èntoameba histolytica Apendicits

Mediante estudios ultrasonográficos y tomografía computarizada se ha encontrado que radiológicamente esta enfermedad puede dar imágnes compatibles con colilis isquémica, enfermedades intestinales inflamatorias, apedicitis aguda abscesos apendiculares, por lo que se requiere de una adecuada correlación entre los hallazgos radiológicos los clínicos para un diagnóstico certero y evitar así, intervenciones quirúrgicas innecesarias.¹⁵

Estudios efectuados en Japón han puesto de manifiesto la presencia de bradicardia en pacientes con colitis hemorrágica debida a ECHE aspecto no reportado en otros estudios sobre este enteropatogéno y si comunes a infecciones ocasionadas por Salmonella typhi.¹⁶ En otros casos de ese mismo brote, se constataron manifestaciones de tipo neurológico tales como accesos generales, sentidos menoscabados, incontinecia urinaria, nistagmo, parálisis frénica, estremecimiento y vértigo. Todos estos síntomas neurológicos se achacan a las verotoxinas elaboradas por E. Coli O157: H7.¹⁷

El término colitis isquémica regresiva se acepta de forma general y se refiere a una colitis hemorrágica aguda que puede ocurrir a cualquier edad, con recuperación espontánea en la mayoría de los casos. En algunos, deja estenosis de colon, debido a cicatrización. Sin embargo , un análisis crítico al respecto pone de manifiesto que, según la literatura afin no existe un criterio diagnóstico formal ni pruebas reales de que se trata de un mecanismo isquémico, máxime en jóvenes que no presentan trastornos vasculares, factor disparador hemodinámico. El número de similitudes endoscópicas, radiológicas, clínicas e incluso histológicas entre las colitis isquémicas regresivas y algunas formas de colitis infecciosas, particularmente las ocasionadas por ECEH O157: H7 y las debidas a derivados penicilámicos antinflamatorios no esteroideos, resulta sorprendente. Estas consideraciones hacen pensar si este término realmente corresponde a una entidad bien definida o es parte de un grupo de colitis agudas de etiología diversa, pero con muchas carácterísticas comunes.¹⁸

Estudios endoscópicos efectuados a pacientes afectados de colitis hemorrágica asociada a antibióticos (CHAA) en Japón¹⁹ pusieron de manifiesto un grupo de hallazgos diferenciables en dos catagorías:

2.- Hallazgos menores: úlceras irregulares (10,4%); úlceras, aftoides (6, 3%) y erosiones lineales o úlceras (4%).

Los estudios histopatológicos efectuados por este grupo a biopsias de colon pusieron de manifiesto hemorragia e infiltración celular inflamatoria en la mucosa de la lámina propia con una extensión de leve a moderada. En base a ello concluyeron que la CHAA se puede catalogar como una enfermedad hemorrágica de la mucosa del colon ocasionada por la destrucción de los vasos de la mucosa por causas desconocidas, en la que, a la inflamación de leve a moderada le sucede una ulceración sobre la mucosa hemorrágica y edematosa del colon.

Si a los resultados reportados por Kishida et al¹⁹ se incorporan algunos elementos de la experiencia microbiológica como son: la depresión y alteraciones de la microflora normal intestinal ante la presión selectiva de los antibióticos; la capacidad de ECVT ( o más específicamente de ECEH) de colonizar el intestino grueso,^5,6,20 su estrecha relación a etiologías con un cuadro compatible con el analizado^15,18,20 y el efecto citotóxico de las verotoxinas sobre las células epiteliales intestinales, especialmente en el colon,^20-23 el estímulo que en su producción provocan determinados antibióticos,¹² no sería mera especulación, responsabilizar a ECEH (u otros gérmenes verotoxigénicos) con la destrucción de los vasos, reportada en los estudios hsitopatológicos en una etiología. Un elemento más, en ese sentido, lo constituye el aislamiento de Klebsiella oxytoca de un caso de CHAA. Se pudo constatar la producción de verotoxinas en esta cepa.²⁴

En Estados Unidos, Canadá y Reino Unido, ECEH O 157: H7 constituye en la actualidad la principal causa de diarrea sanguinolenta (15-41%) y el segundo o tercer patógeno , después de Salmonella y Campylobacter.^6,25,26. La infección ha seguido una tasa exponencial, pasando, por ejemplo, en Escocia de 10 casos entre 1984-86 a 202 en 1991²⁷ y 400 personas en 1996, de las cuales 17 murieron.²⁸ Se estima que en Estados Unidos ocurren al año en el orden de 10 000 a 20 000 casos de infección por ECEH O 157: H7, habiéndose identificado 16 brotes durante 1993 y 11 en los seis primeros meses de 1994.⁶

Los alimentos cárnicos de origen bovino, con deficiente cocción constituyen la causa primaria de la infección de ECEH según la mayoría de los estudios desarrollados. Sin embargo, hay que tener en cuenta que gran parte de ellos han sido efectuados en Estados Unidos y Canadá, países en los que los hábitos alimentarios condicionan esta vía , e incluso se ha podido determinar que en su mayoría, los brotes han estado asociados al consumo de hamburguesas con deficiente cocción, aspecto por el que a la colitis hemorrágica se le conoce como enfermedad de las hamburguesas.⁵ Existen reportes de otras vías de trasmisión que incluyen el agua; jugos de frutas; productos fermentados y el contacto persona-persona.^1,3,28-30

Síndrome urémico hemolítico (SUH)

El Síndrome Urémico hemolítico (SUH) constituye la principal causa de fallo renal, fundamentalmente en la niñez.³¹ En ocasiones puede requerir de diálisis e incluso transplante y su tasa de mortalidad oscila entre un 5% y un 10%.³² Aunque tiene una distribución mundial , se evidencia un predominio en Estados Unidos, Canadá, Norte de Europa, Sur Africa y Argentina.¹ En general se atribuye esta prevalencia a hábitos alimentarios que propician la infección en esta zoonosis (cuando es debida a ECEH, como ocurre en la mayoría de los casos).^5,6,31 No obstante, no se puede descartar el desconocimiento, y por ende, falta de estudio de esta etiología en muchas áreas del planeta.

Desde el punto de vista clínico se le describe³³ como una enfermedad aguda caracterizada por la triada: anemia hemolítica microangiopática, nefropatía y trombocitopenia. Como consecuencia de las mismas, posteriormente aparecen otras manifestaciones como palidez, ictericia, edema, hipertensión y púrpura. Hay una reducción en la eliminación de la orina por lo que esta presenta una coloración amarilla intensa o de color té. En los ensayos de laboratorio, la sangre periférica se caracteriza por severa anemia hemolítica asociada a hematíes fragmentados y trombocitopenia , usualmente inferior a 50, 000/ ul. El contenido de nitrogéno úrico en sangre, creatinina en suero y lactato dehidrogenasa aparecen elevados. Se aprecia además, proteinuria y hematuria microscópica como consecuenca del activo daño glomerular.^33,34 Una interpretación acertada de estas manifestaciones posibilita un diagnóstico relativamente temprano del SUH. Un auxilio en este sentido lo cosntituye el estudio ultrasonográfico. La expresión sonográfica del SUH en niños es hiperecogenicidad cortical, la cual tiene un valor pronóstico real en comparación con el criterio clínico.³⁵

A pesar de que el SUH es una entidad clínico -patológica, las biopsias renales usualmente no se orientan para su diagnóstico y por ello, los aspectos hsitopatológicos del síndrome están poco estudiados. Aspectos más particulares en este sentido se pueden encontrar en el estudio de Tinaztepe et al.³⁴

El SUH generalmente se desarrolla de 2 a 14 días luego de la aparición de la diarrea.²⁰ Luego que Karmali²⁰ estableció el vínculo de ECEH con los síndromes de colitis hemorrágica y uremia hemolítica, se ha podido comprobar el rol de las verotoxinas en estas etiologías . Así, en el SUH D+, las toxinas ganan el torrente sanguíneo, tras atravesar la pared intestinal y, mediante sus subunidades B se unen a receptores glicolipídicos (Gb 3) abundantes en las células del endotelio vascular renal. La subsanidad A, inactiva los ribosomas celulares, y con ello, al produccirse la muerte celular, tienen lugar las manifestaciones clínicas del SUH.¹

Algunos antígenos presentes en el grupo sanguíneo P actúan como receptores de VT y los absorben de la circulación. De esta forma, en los individuos que portan este tipo de antígenos hay un menor riesgo de daño glomerular en infecciones ocasionadas por ECEH.³⁸ Estos datos, no obstante, no son del todo concluyentes.

Aunque, como ya se ha mencionado, el SUH generalmente va precedido de colitis hemorrágica, sin embargo, no siempre los pacientes de colitis hemorrágica desarrollan SUH. Al respecto, se ha reportado una predisposición de tipo genético, dada por la existencia de un nivel inferior de globotriosil ceramida (Gb3) con ácidos grasos no hidroxilados en los eritrocitos de niños con historias de SUH, en comparación con los que no la desarrollaron (P< 0, 003) y los controles sanos (P<0, 001).³⁸

Existen reportes de casos atípicos de SUH no asociados a diarreas (SUH D-)^34,39 y también vinculados a tratamientos con mitomicina C(40); trasplantes de médula ósea, riñones ; cáncer³⁶ y asociados a pancreatitis en un caso de SIDA.⁴¹

De los niños que desarrollan SUH, más del 5% mueren en su fase aguda, debido a desórdenes metabólicos, hipertensión severa, miocarditis o afecciones del sistema nervioso central. De un 5% a un 10% de los que rebasan esta fase, desarrollan fallos renales crónicos.⁴² Se ha demostrado que el sexo femenino tiene significativamente mayor riesgo de desarrollar anemias hemolíticas luego de infecciones por E. coli O 157: H7 que los varones.¹² Estos resultados confirman lo reportado en cuanto a que en los casos de colitis hemorrágica el sexo femenino es más propenso al tránsito a SUH.⁴³

No existe una terapia específica a seguir en los pacientes afectados por ECEH; sin embargo, se recomienda que en la semana siguiente al inicio de las diarreas se les someta a observación para constatar la presencia de signos y síntomas de SUH tales como palidez y oliguria, sobre todo en los niños menores de cinco años y en los ancianos. En estos casos resulta prudente la realización de extensiones de sangre y conteo sanguíneo al menos.¹²

Los casos de SUH requieren una atención meticulosa en lo referente al balance de electrolitos y fluidos; la diálisis es necesaria a menudo. Otros tratamientos comprenden la transferencia de plasma y la administración de inmunoglobulinas, aunque en relidad su eficacia no está del todo comprobada.³⁰

Púrpura Trombocitopénica trombótica

Se le conoce también como síndrome de Moschcowitz. Tiene semejanza con el SUH pero se diferencia porque aunque los daños renales son menos severos su acción sobre el sistema nervioso central es más prominente.^42,44 Se presenta con mayor frecuencia en adultos y se caracteriza por anemia hemolítica microangiopática, trombocitopénia intensa, signos neurológicos fluctuantes, fiebre y ligera azotemia.⁴⁶ A menudo se forman coágulos sanguíneos en el cerebro y los desenlaces fatales resultan frecuentes.

En Norte América el serotipo predominante en estos cuadros es ECH O 157: H7. Esta etiología aparece con mayor frecuencia que en el SUH.³⁷

Consideraciones Generales

Pese a que ECHE constituye la categoría de E.coli a la que más atención se presta en el denominado primer mundo, debido a su participación en los síndromes anteriormente expuestos y a la explosividad de presentación de los brotes, en los países en los que se encuentra su verdadera incidencia es en países en vías de desarrollo.

En lo referente a su control, dado su estrecho vínculo a alimentos confeccionados con carne de res molida y luego sometidas a deficiente cocción, la OMS ha establecido diferentes normativas que van desde la erradicación de estas carnes, hasta las regulaciones para su adecuada oferta al consumidor (Documentos WHO/FNU/FOS/94.5; citado en la bibliografía 28) y métodos de control más eficientes en las investigaciones higiénico-sanitarias a los alimentos, fundamentalmente los cárnicos de origen bovino, las leches y derivados lácteos.⁴⁸

Un aspecto ya confirmado es el mayor riesgo de SUH en pacientes tratados con antibióticos, fundamentalmente con sulfaprim.⁴³ Concentraciones subletales del mismo incrementan la porducción VT in Vitro.

Los antiperistálticos no se deben aplicar en pacientes con diarrea sanguinolenta u otros cuadros entéricos debidos a ECEH o Shigella dysenteriae tipo 1. Su uso incrementa la severidad de las manifestaciones neurológicas en las gastroenteritis que transitan a SUH.

Si ECEH es una consecuencia de este ecosistema de finales de siglo, o el resultado de los adelantos de los métodos diagnósticos contemporáneos, es algo por ver, lo cierto es que hay que prestarle la atención que merece.

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Dr. Guillermo Barreto Argilagos. Universidad de Camagüey. Facultad de Ingeniería Química -Farmacia. Camagüey, Cuba.