¿Qué son los coliformes?
Los coliformes son un conjunto de bacterias que agrupan una serie de características en común. Todas pertenecen a la familia Enterobacteriaceae y generalmente forman parte de la flora bacteriana normal del tracto digestivo de algunos animales.
Debe su nombre a la integrante más conocida de este grupo, la bacteria Escherichia coli, aunque agrupan a cuatro géneros bacterianos: Escherichia, Enterobacter, Klebsiella y Citrobacter.
Cumplen un importante papel ecológico porque constituyen un elemento indicador de los niveles de contaminación de los cuerpos de agua. Su presencia indica que el agua está contaminada con materia fecal. Algunas son patógenos importantes para el humano.
Taxonomía de los coliformes
- Dominio: Bacteria.
- Reino: Monera.
- Filo: Proteobacteria.
- Clase: Gammaproteobacteria.
- Orden: Enterobacteriales.
- Familia: Enterobacteriaceae.
- Géneros: Escherichia, Enterobacter, Citrobacter, Kleibsella.
Características de los coliformes
- Tienen forma de bastón, por lo que se conocen como bacilos. Son alargados, miden aproximadamente entre 3 y 6 micras y unas tienen bordes redondeados, y otras los tienen curvados.
- Están esparcidas por toda la geografía mundial, principalmente en suelos. Algunas crecen sobre la materia orgánica en descomposición.
- También forman parte integral de la flora bacteriana del intestino de algunos animales de sangre caliente, como el ser humano.
- Son gramnegativas. Esto quiere decir que cuando se someten al proceso de tinción de Gram no adquieren la coloración típica violeta, sino que el tono es fucsia. Esto se debe a la configuración de su pared celular, conformada por peptidoglicano y es muy delgada. Al ser delgada no es capaz de retener las partículas del colorante de Gram.
- Son aerobios o anaerobios facultativos. Un organismo aerobio es aquel que obligatoriamente debe estar en un ambiente rico en oxígeno para poder desarrollarse. Las anaerobias facultativas pueden desarrollarse en ambientes en los que haya disponibilidad de oxígeno, o bien, ausencia de este. Algunas de las bacterias coliformes son aeróbicas estrictas, en tanto que otras son anaerobias facultativas.
- Son oxidasa negativas. No tienen la capacidad de sintetizar ninguna de las enzimas del grupo de las citocromo c oxidasas. Esto quiere decir que no pueden utilizar el oxígeno como aceptor en la cadena transportadora de electrones.
- Las bacterias gramnegativas, incluidas las coliformes, se caracterizan por no producir esporas. De esta manera carecen de ese mecanismo de protección cuando las condiciones ambientales se vuelven hostiles.
- Pueden fermentar la lactosa, generando gas en el proceso, en un lapso de 48 horas a temperaturas medias de 37 °C. Sin embargo, hay otro grupo de bacterias dentro de las coliformes, que pueden realizar el proceso a temperaturas mucho más altas, entre 42 y 45 °C.
Tipos de coliformes
A veces se piensa que las bacterias coliformes son todas de origen fecal. Sin embargo, esto es equivocado, ya que hay algunos miembros de este grupo que no cumplen con esa característica.
Por ello, los especialistas han decidido clasificar los organismos coliformes en dos grandes grupos: totales y termotolerantes.
Coliformes totales
Este grupo está integrado por una amplia variedad de bacterias que tienen forma bacilar y son gramnegativas, además de ser anaerobios facultativos, lo que quiere decir que pueden desarrollarse tanto en presencia como en ausencia de oxígeno.
Las coliformes totales abarcan todas las bacterias coliformes, dentro de las cuales hay géneros que pueden resultar patógenos para el ser humano, y otros que resultan totalmente inocuos.
Estas bacterias son útiles como indicadores de contaminación o limpieza de las aguas. Tomando en cuenta que muchas de estas bacterias proliferan y se desarrollan en la materia fecal, constituyen un excelente indicador de la contaminación de las aguas por materia fecal. Mientras más coliformes haya en el agua, más grave e intensa es su contaminación.
Coliformes termotolerantes o fecales
Subgrupo de las bacterias coliformes totales. Se conocen como termotolerantes porque son capaces de fermentar la lactosa a temperaturas sumamente elevadas, de entre 44 y 45 °C.
También se conocen como coliformes fecales porque tienen su origen, de manera general, en el intestino de algunos animales. Por ello, están contenidas en la materia fecal.
Los géneros que integran este grupo son Escherichia, Enterobacter y Klebsiella, siendo la más representativa de todas la Escherichia coli.
Debido a su conocido origen fecal, las bacterias coliformes termotolerantes, especialmente la Escherichia coli, son un indicador inequívoco de la contaminación de cuerpos de agua por materia fecal.
Géneros que componen las bacterias coliformes
El grupo de las bacterias coliformes está conformado por un total de cuatro géneros ampliamente conocidos: Escherichia, Enterobacter, Klebsiella y Citrobacter.
A pesar de que estos cuatro géneros tienen características similares, también presentan características distintivas.
Escherichia
Género de bacterias muy conocido y estudiado, gracias a su potencial patógeno. Son bacterias que tienen forma de bacilo con bordes redondeados. Miden aproximadamente entre 0,5 y 3 micras y forman parte de la flora intestinal de algunos animales, habitando en ellos como comensal.
Esto es así para gran parte de las especies que conforman el género. Sin embargo, hay especies que sí se consideran agentes patógenos, siendo la más representativa de este grupo la Escherichia coli.
Las patologías que causa el género Escherichia están enfocadas principalmente a nivel digestivo, como los síndromes gastrointestinales, cuyos síntomas principales son la diarrea y los cólicos. Estas bacterias también pueden generar trastornos a nivel del tracto genitourinario.
Enterobacter
El género Enterobacter es bien conocido en el ámbito médico, ya que es causante de un gran número de infecciones de tipo oportunista. Se encuentra principalmente en los suelos (algunas son descomponedoras de la materia orgánica muerta), en el agua y en algunos lácteos.
Una de sus características más destacadas es que son muy poco exigentes desde el punto de vista nutricional. A pesar de que este género abarca una gran cantidad de especies, las más conocidas e importantes son: Enterobacter cloacae, Enterobacter sakozaki y Enterobacter aerogenes. Estas son las que generalmente se encuentran asociadas a procesos patológicos, donde son los agentes causales.
Klebsiella
Tienen forma bacilar, son gruesos y de poca longitud, con bordes encorvados. No presentan ningún tipo de flagelo o apéndice que les ayude en la locomoción, de manera que son inmóviles. Tienden a ubicarse en parejas o cadenas muy cortas.
Entre sus características se puede mencionar que sus células están rodeadas de una cápsula altamente resistente, constituida por polisacáridos. Esa cápsula es uno de sus elementos distintivos.
Estas bacterias se encuentran principalmente en hábitats acuáticos y tienden a reproducirse de manera muy rápida cuando los nutrientes que requiere se encuentran disponibles.
Dentro de este género hay un aproximado de 13 especies, aunque las más importantes desde el punto de vista sanitario y de salud son Klebsiela pneumoniae, Klebsiella ozaenae, Klebsiella oxytoca y Klebsiella rhinoscleromatis.
Se consideran agentes patógenos y son las responsables de infecciones de las vías urinarias, del tracto digestivo, del tracto respiratorio superior y de las vías respiratorias en general.
Citrobacter
Es uno de los géneros de bacterias coliformes que ocasiona una amplia variedad de patologías en el ser humano. Entre ellas se pueden mencionar abscesos cerebrales e infecciones del tracto urinario.
Son bacterias móviles, con forma de bacilo y un tamaño promedio de entre 2,5 y 6 micras. Comparte con el resto de las bacterias coliformes ciertas características, como por ejemplo, que son catalasa positivas, reducen nitratos a nitritos y son gramnegativas. Además, son indol positivas y pueden fermentar la glucosa.
Algunas de sus especies son patógenas, siendo la más conocida y estudiada la Citrobacter freundii.
Enfermedades causadas por coliformes
Los cuatro géneros que integran el grupo de coliformes son responsables de diversas patologías en el ser humano. En ocasiones, son infecciones oportunistas, generadas por la inmunosupresión del individuo.
Infección urinaria
Es la infección más frecuente ocasionada por estas bacterias. Tomando en cuenta que habitan normalmente el tracto digestivo, es común que se propaguen desde el ano hacia la uretra. Esto ocurre con mayor frecuencia en las mujeres, ya que la distancia entre el ano y el orificio uretral es menor que en el hombre.
Síntomas
- Presión en la pelvis.
- Incremento en la frecuencia urinaria.
- Molestias en la parte baja del abdomen.
- Sensación de vaciado incompleto de la vejiga.
- Ardor al orinar.
- Sangre en la orina (ocasional).
Si estos síntomas no son atendidos a tiempo, la infección puede propagarse desde las vías urinarias inferiores hacia los riñones. Si esto ocurre, se presentan los siguientes signos y síntomas:
- Náuseas y vómitos.
- Fiebre elevada.
- Dolor a nivel de los riñones y espalda.
- Escalofríos.
Es importante atender estos síntomas apenas se presentan, pues de lo contrario puede generar cuadros clínicos más graves, como insuficiencia renal.
Diagnóstico
Este tipo de patologías se pueden diagnosticar a través de varios exámenes:
- Examen rutinario de orina: en este el especialista hace un estudio completo de la orina, en la que podría observar algún indicio de infección urinaria, como por ejemplo, rastros de sangre, presencia de leucocitos e incluso células bacterianas.
- Estudios de imágenes: los métodos más utilizados son la ecografía renal y pélvica y la tomografía. A través de estos procedimientos médicos no invasivos, es posible visualizar órganos como el riñón, los uréteres, la uretra y la vejiga. De esta manera se puede determinar si hay alguna anomalía estructural que pueda ser consecuencia de alguna infección.
- Urocultivo: es el examen más acertado para diagnosticar una infección urinaria por alguna de las bacterias coliformes. En este, lo que se hace es que a partir de una muestra de orina, se realiza un cultivo en el laboratorio, empleando los medios de cultivo más indicados. Si alguna de las bacterias coliformes es la causante de la infección, crecerán en el cultivo preparado.
Tratamiento
Como esta infección es causada por bacterias, la terapia más utilizada es la antibiótica. Entre los antibióticos más utilizados para solventar esta infección se pueden mencionar:
- Ceftriaxona.
- Nitrofurantoína.
- Sulfametoxasol.
- Fofomicina.
Es importante cumplir con el tiempo de tratamiento. En caso de infecciones recurrentes, el médico decidirá el esquema de tratamiento más adecuado a cada caso particular.
Infecciones entéricas
Son las infecciones que se desarrollan a nivel del tracto gastrointestinal. Es común que las bacterias coliformes sean responsables de este tipo de infecciones, porque normalmente forman parte de la flora bacteriana del tubo digestivo.
Síntomas
- Deposiciones frecuentes, de consistencia pastosa a líquida.
- Dolor en el área abdominal.
- Heces con sangre y/o moco.
- Vómitos.
- Fiebre.
- Cefalea.
- Malestar general.
Diagnóstico
Es importante que cuando se tiene una infección intestinal que cursa con deposiciones acuosas se realice un examen de heces.
En el examen de heces el especialista estudiará algunos parámetros, como la presencia de sangre oculta o de moco, los cuales son evidencias inequívocas de una infección.
Es posible que se haga un coprocultivo, en el que se realiza un cultivo con una muestra de heces para verificar si allí está creciendo y desarrollándose alguna bacteria. En dado caso de que haya alguna de las bacterias coliformes, comenzará a reproducirse formando colonias y permitiendo su identificación.
Tratamiento
Si los síntomas son leves, lo más común es que el médico le recomiende al paciente que incremente la ingesta de líquidos para restituir así los que ha perdido en las frecuentes evacuaciones.
También es posible que recete algún tipo de antibiótico para erradicar la bacteria causante de la patología, según el paciente y la gravedad del caso.
Neumonía
Infección que afecta el tejido pulmonar. Algunas bacterias del género Klebsiella son conocidos agentes causales de neumonía. Si no es atendida a tiempo puede ser potencialmente mortal.
Síntomas
- Tos con flema, purulenta o sanguinolenta.
- Fiebre elevada.
- Malestar y decaimiento general.
- Dolor en el pecho que puede empeorar con los movimientos respiratorios.
- Náuseas y vómitos.
- Incremento de la frecuencia cardíaca y disminución de la presión arterial.
Diagnóstico
Existen varios métodos de diagnóstico de esta patología. Entre los más acertados se pueden mencionar las pruebas de imágenes (radiografía o tomografía) y el cultivo de esputo.
En los estudios de imágenes se busca determinar si a nivel anatómico y estructural hay alguna variación de la disposición normal de los pulmones que pueda ser ocasionado por la neumonía.
En el caso del cultivo de esputo, se toma una muestra de la expectoración que se hace al toser y se realiza un cultivo bacteriano. A través de diferentes métodos de identificación se busca determinar con exactitud cuál es el microorganismo causante de la patología. Este es quizás el método diagnóstico más acertado, ya que identifica sin lugar a dudas el agente causal de la enfermedad.
Tratamiento
Cuando la neumonía es de origen bacteriano, la primera línea de tratamiento preferida por los especialistas es el uso de antibióticos. Entre los antibióticos más empleados en el tratamiento de la neumonía están:
- Penicilinas.
- Betalactámicos (amoxicilina).
- Quinolonas (levofloxacina).
- Macrólidos (azitromicina).
El médico será quien determine cuál es la mejor terapia antibiótica requerida.
Otras infecciones
Las bacterias coliformes pueden generar, en casos extremos, otras infecciones, aparte de las mencionadas. Entre estas se incluyen:
- Rinitis atrófica.
- Endoftalmitis.
- Osteomielitis.
- Otitis media.
- Sepsis.
- Celulitis.
Estas infecciones se producen en un porcentaje muy reducido de la población, especialmente en quienes tienen algún problema a nivel del sistema inmunológico, lo que los hace propensos a desarrollar este tipo de infecciones.
Referencias
- Baron, S.Medical microbiology. University of Texas Medical Branch. 4th
- M. y Martinko, J. Brock biology of microorganism. Prentice Hall. 11th edition.
- Minor, J. Fecal coliform bacteria. Encyclopedia of environment and society.
- Parr, L. Coliform Bacteria. Bacteriology Reviews.