Bacillus anthracis

Bacillus anthracis

Bacillus anthracis es una especie del género de bacterias Gram positivas Bacillus. La bacteria fue identificada simultánea e independientemente por primera vez por Aloys Pollender, en Alemania, y en Francia por Pierre Rayer y Casimir Davaine. Fue la primera bacteria con demostración patógena demostrada de forma concluyente en 1877 por Robert Koch, quien también logró su cultivo y el descubrimiento del fenómeno de esporulación.1 El nombre de la especie, anthracis, proviene del griego anthrakis (ἄνθραξ), "carbón", y se refiere al carbunco cutáneo, la patología más común producida por la bacteria, en el cual se forma una gran lesión negra en la piel. 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, pulmonar y digestivo.2

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Descripción

Estructura de la proteína CapD del Bacillus anthracis.
A diferencia de la mayor parte de las especies del género, Bacillus anthracis es inmóvil 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 éste 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.

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Patogenia

Artículo principal: Carbunco.
El B. 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.3 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 por 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.4
La acción patógena del Bacillus anthracis está mediada principalmente por dos factores de virulencia:

• Sustancia P: un polipéptido cápsular, compuesto por polímeros de ácido D-glutámico. Tiene propiedades antifagocitarias, lo que promueve la invasión bacteriana. De hecho, las cepas acapsuladas no son virulentas.
• Factor B: una exotoxina de naturaleza proteica, responsable de los síntomas clínicos. Son tres constituyentes protéicos en la toxina del bacilo, una llamado el antígeno protector, otra el factor edematoso y el factor letal. La deficiencia de estos elementos protéicos reduce la virulencia del organismo en un factor de 1000.

La infección con el B. anthracis requiere la presencia de las tres exotoxinas.5 Existe un factor A antigénico pero carece de importancia inmunológica ya que no genera anticuerpos.
La virulencia del B. anthracis depende de dos plásmidos:6 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.
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.7

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Referencias

• ↑ Madigan M, Martinko J (editors). (2005). Brock Biology of Microorganisms (11th ed. edición). Prentice Hall. ISBN 0-13-144329-1.
• ↑ Centros para el Control y Prevención de Enfermedades. «Carbunco: Lo que debe saber». Consultado el 4 de diciembre de 2011.
• ↑ 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
• ↑ 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.
• ↑ Dixon TC, Meselson M, Guillemin J, Hanna PC (1999). «Anthrax». N. Engl. J. Med. 341 (11):  pp. 815-26. PMID 10477781.
• ↑ Pyrosequencing Bacillus anthracis, Tara Wahab, Sandra Hjalmarsson, Ralfh Wollin şi Lars Engstrand, Institutul Suedez pentru Controlul Bolilor Infecţioase, Solna, Suecia
• ↑ Barnes JM (1947). «Penicillin and B. anthracis.». J Path Bacteriol 194:  pp. 113.

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