Pseudomonas aeruginosa

¿Qué es Pseudomonas aeruginosa?

Pseudomonas aeruginosa es una bacteria gramnegativa que vive principalmente en el agua, el suelo húmedo y en los recintos hospitalarios. Es uno de los principales patógenos oportunistas en los seres humanos.

Fue descrita por primera vez por el reconocido micólogo alemán Walter Emil Migula en 1894. Es una bacteria que, entre otras cosas, tiene la capacidad de sintetizar algunos pigmentos como la pioverdina y la piorrubina.

Es de suma importancia en el ámbito sanitario, ya que es la responsable de un elevado porcentaje de infecciones en pacientes recluidos en centros de salud. Es capaz de generar infecciones en la piel, vías respiratorias y vías urinarias, entre otras.

Características de Pseudomonas aeruginosa

– Tipo de bacteria. Es un bacilo gramnegativo, es decir, tiene forma alargada y una pared celular característica de bacterias gramnegativas.

– Aerobia estricta. Necesita oxígeno para crecer, aunque puede adaptarse a condiciones con poco oxígeno.

– Alta resistencia. resenta gran resistencia a antibióticos y desinfectantes, lo que la hace difícil de eliminar en ambientes hospitalarios.

– Movilidad. Es móvil gracias a un flagelo polar, que le permite desplazarse.

– Producción de pigmentos. Produce pigmentos característicos como piocianina (color azul verdoso) o pioverdina (fluorescente, verdoso).

– Metabolismo versátil. Puede vivir en diversos ambientes (agua, suelo, superficies húmedas) gracias a su capacidad de utilizar distintos nutrientes.

– Oportunista. Es un patógeno oportunista, afecta principalmente a personas con el sistema inmunológico debilitado.

– Formación de biopelículas. Puede formar biofilms, lo que le permite adherirse a superficies y aumentar su resistencia.

– Importancia clínica. Causa infecciones respiratorias (especialmente en pacientes con fibrosis quística), urinarias y en heridas y quemaduras.

Cultivo de Pseudomonas aeruginosa en agar sangre. Fuente: HansN. / CC BY-SA, Wikimedia Commons

Morfología de Pseudomonas aeruginosa

La Pseudomonas aeruginosa es una bacteria no formadora de esporas, con una longitud aproximada de 1 a 3 µm de largo y de 0,5 a 1 µm de ancho.

Posee un flagelo polar constituido por una estructura proteica compleja, que le proporciona movilidad en medios líquidos y respuesta a estímulos químicos. Además le permite ligarse a las membranas de las células.

Presenta pequeños filamentos, denominados pili, localizados en su exterior. Los utiliza para desplazarse en los medios semisólidos, y al igual que el flagelo, se adhiere a las superficies.

Su morfología es heterogénea, generalmente sus colonias son grandes, aplanadas, lisas o con bordes en forma de sierra, pudiendo mostrar un brillo metálico. También se pueden encontrar colonias enanas de crecimiento sumamente lento, denominadas puntiformes, procedentes de infecciones crónicas.

Las mutaciones ocurridas en las colonias generan cambios genéticos y fenotípicos, pudiéndose identificar diferentes morfologías en un mismo paciente, dependiendo de su ubicación en el organismo.

Externamente forman lipopolisacáridos y alginaco, estas sustancias biológicamente activas tienen diversas funciones protectoras de la bacteria, como, por ejemplo, ante la desecación, la respuesta del sistema inmune del hospedador y los antibióticos. Igualmente participan en la adhesión y anclaje a la superficie de las células.

Taxonomía de Pseudomonas aeruginosa

• Dominio: Bacteria.
• Reino: Monera.
• Filo: Proteobacteria.
• Clase: Gamma Proteobacteria.
• Orden: Pseudomonadles.
• Familia: Pseudomonadaceae.
• Género: Pseudomonas.
• Especie: Pseudomonas aeruginosa.

Ciclo de vida de Pseudomonas aeruginosa

Como todas las bacterias, se reproduce de forma asexual, mediante fisión binaria. Este es el proceso de reproducción bacteriano más común y a través de él, una célula bacteriana se divide para dar origen a dos células exactamente iguales a la célula progenitora.

Lo primero que ocurre en la fisión binaria es que el ADN bacteriano se duplica. Ahora bien, es un proceso relativamente sencillo, ya que las bacterias solo cuentan con un cromosoma circular.

Una vez duplicado su material genético, cada cromosoma se dirige a un extremo de la célula. Es importante recordar en este punto que la célula de Pseudomonas aeruginosa tiene forma alargada.

Cuando ocurre esto, en la zona media de la bacteria, la membrana y pared bacteriana van formando un tabique o septo que, finalmente, termina dividiendo a la célula, dando origen a las dos células resultantes.

Contagio y transmisión de Pseudomonas aeruginosa

El género de bacterias Pseudomonas es responsable de una amplia variedad de infecciones en los seres humanos. De todas las especies que lo integran, Pseudomonas aeruginosa es la que se asocia con más frecuencia a este tipo de infecciones.

Se encuentra principalmente en el agua, la vegetación, aguas residuales, el suelo húmedo y en algunos huéspedes, como el ser humano. También puede estar presente en las instituciones sanitarias, específicamente en instrumental quirúrgico, catéteres e incluso en las manos del personal que labora allí atendiendo a los pacientes.

Para que la bacteria infecte a un individuo, es estrictamente necesario que exista una puerta de entrada hacia el organismo. En este sentido, la bacteria suele ingresar a través de alguna herida o de piel reblandecida, cuando esta entra en contacto con algún elemento contaminante (como agua contaminada), o bien con alguna superficie en la que se encuentre la bacteria.

A pesar de que es la vía más frecuente y eficaz de contagio, los especialistas han afirmado que por las vías respiratorias y digestivas también puede darse el contagio. En este sentido, si una persona inhala algún tipo de fluido contaminado proveniente de otro infectado, o ingiere agua contaminada, podría resultar infectada con la bacteria.

Enfermedades relacionadas con Pseudomonas aeruginosa

Como esta bacteria tiene la capacidad de colonizar una amplia variedad de tejidos, es la responsable de una gran cantidad de infecciones y enfermedades en el ser humano. A continuación se nombran las más conocidas.

• Infecciones en el oído. Tomando en cuenta que esta bacteria puede encontrarse en cuerpos de agua donde las personas pueden nadar regularmente, es lógico que infecte esta zona. Entre las infecciones que puede ocasionar Pseudomonas aeruginosa en el oído se puede mencionar la otitis media externa aguda, que afecta al conducto auditivo externo. En pacientes con alguna patología subyacente crónica, como diabetes, es posible que se desarrolle una forma más agresiva de la enfermedad, denominada otitis externa maligna.
• Infecciones en las vías respiratorias. Cuando la bacteria ingresa al organismo a través de las vías respiratorias, es posible que cause alguna patología, como neumonía, bronquitis e incluso la sinusitis. Estas infecciones son más comunes en pacientes conectados a un respirador y en personas que padecen alguna enfermedad crónica que debilita su sistema inmunológico (sida, lupus y fibrosis quística).
• Infecciones cutáneas. Entre las infecciones de la piel ocasionadas por Pseudomonas aeruginosa están celulitis, foliculitis, osteomielitis y ectima gangrenoso. Todas esas infecciones son potencialmente peligrosas, si no son atendidas a tiempo, ya que progresivamente van lesionando las capas de la piel, hasta que afectan estructuras mucho más profundas, y quizás acceden a los vasos sanguíneos, generando una infección profunda.
• Infecciones del tracto urinario. Puede ocurrir que la bacteria ingrese al organismo a través de la uretra, ocasionando una infección de las vías urinarias bajas. Esto es más frecuente en pacientes hospitalizados y tienen un catéter para ayudar a la micción.
• Infecciones cardíacas. Cuando la bacteria se ha diseminado de tal manera que ingresa al torrente sanguíneo, es posible que se desplace hasta llegar al corazón. Allí puede adherirse a las válvulas atrioventriculares, o bien a las válvulas semilunares y ocasionar una infección conocida como endocarditis bacteriana aguda. Esta patología es más frecuente en pacientes sometidos a cirugías a corazón abierto en las que se ha hecho alguna sustitución valvular o cualquier otro tipo de procedimiento.

Síntomas causados por Pseudomonas aeruginosa

Los síntomas de la infección por Pseudomonas aeruginosa van a variar, dependiendo del tejido afectado.

• Infecciones auditivas
  • Secreción purulenta que puede estar acompañada de mal olor.
  • Dolor agudo, muy especialmente cuando se ejerce cierta presión contra el trago de la oreja.
  • Enrojecimiento e inflamación del conducto auditivo.
  • Disminución de la audición (hipoacusia).

Si el individuo tiene alguna patología, como diabetes, los síntomas empeoran, llegando incluso a observarse exposición del hueso en los casos más graves.

• Infecciones respiratorias
  • Fiebre elevada, constante.
  • Dificultad para respirar (disnea).
  • Tos que no se calma, la cual, en ocasiones, puede estar acompañada de secreciones purulentas.
  • Dolor a nivel del tórax.
  • Escalofríos.
  • Decaimiento y malestar general.
  • Incremento de la frecuencia cardiaca.

En el caso de la sinusitis, los síntomas abarcan:

• • Dolor a nivel de los senos paranasales, especialmente cuando se hace presión sobre ellos.
  • Fiebre.
  • Pérdida transitoria del sentido del olfato.
  • Congestión nasal.
  • Secreción nasal, que puede ser purulenta.
  • Incluso se puede experimentar una sensación de presión cuando el individuo agacha la cabeza.
• Infecciones en la piel y otros tejidos
  • Fiebre.
  • Enrojecimiento y dolor en el área afectada.
  • Sensación de calor en la zona lesionada.
  • Lesiones como pústulas o algún nódulo inflamatorio, que pueden contener material purulento.

En el caso del ectima gangrenoso, las lesiones suelen tener áreas necróticas donde el tejido sano muere.

• Infecciones cardíacas. La infección cardiaca más común es la endocarditis. Sus síntomas son:
  • Fiebre constante.
  • Escalofríos.
  • Dificultad al respirar y dolor en el tórax al intentar hacerlo.
  • Sudoración profusa, especialmente en la noche.
  • Aparición de un soplo cardiaco.
  • Dolor y malestar generalizado.

• Infecciones urinarias
  • Urgencia de orinar.
  • Dolor y ardor al orinar.
  • Malestar pélvico.
• Tratamientos. Actualmente se registra una mortalidad del 30 al 40% causada por Pseudomonas aeruginosa, fundamentalmente en las primeras 24 a 48 horas de su inicio, sobre todo si la infección se ubica en las vías respiratorias y el tratamiento aplicado no es el adecuado. Estas bacterias son resistentes a diversos antibióticos y poseen una gran capacidad para adquirir nuevos mecanismos de defensa. Pueden formar biopelículas, disminuir la permeabilidad de la membrana externa, usar bombas de expulsión para múltiples fármacos y tienen enzimas que modifican los antibacterianos. El número y la elección de los antibióticos que se deben utilizar es causa de polémica; está dividido entre la opinión de aplicar una monoterapia o combinar antibióticos similares. Frecuentemente se recomienda el tratamiento con ceftazidima en monoterapia o combinarlo con amikacina. Varios medicamentos, como penicilinas, cefalosporinas, carbapenems, monobactámicos, aminoglucósidos, fluoroquinolonas, además de las polimixinas, consiguen ser activos contra estas bacterias. Pero en ocasiones no tienen efecto debido a mutaciones de las cepas o de la información de nuevos genes con una resistencia adquirida. También se han realizado investigaciones alternativas del uso de plantas con compuestos antimicrobianos, como la especie Sonchus oleraceous, conocida comúnmente como “cerraja”, distribuida en todo el mundo a pesar de ser originaria de Europa y Asia Central. Los estudios indican que los perfiles de resistencia a los antibióticos en algunos casos varían en un mismo país o incluso en una región geográfica.

Referencias

1. Curtis, H., Barnes, S., Schneck, A., Massarini, A. Biología. Editorial Médica
2. Esnard, S., Moya, A., Cedré, B., Valmaseda, T., Pino, Y., Sierra, G. Pseudomonas aeruginosa. Vacunas: un reto a la investigación. Vaccimonitor.
3. Peng, S., Letchumanan, V., Yan, C., Syakima, N. Frontiers in Microbiology 8.
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5. Wilson, R., Murray, R. Pseudomonas aerugiosa and other related species. Thorax.