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Vibrio cholerae Microbiología I-2012 M. Paz. Cólera n Enfermedad diarreica aguda Período de incubación 6 hrs a 3 días Fuentes de infección: heces, vómitos,

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1 Vibrio cholerae Microbiología I-2012 M. Paz

2 Cólera n Enfermedad diarreica aguda Período de incubación 6 hrs a 3 días Fuentes de infección: heces, vómitos, estados de portador Muerte puede ocurrir en 24 hrs Vómitos sin esfuerzo Heces acuosas profusas (agua de arroz) Rápida deshidratación Shock hipovolémico – pérdida de fluidos Acidosis metabólica – por pérdida de fluidos anuria litros de líquido son perdidos en un día

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4 Diarrea grave inducida por una enterotoxina secretada por V. cholerae Infección transmitida por el agua causada por la ingestión de agua/alimentos contaminados por copépodos infectados por V. cholerae Enteropatía enterotóxica (diarrea no-invasiva) Enfermedad epidémica importante Cólera

5 n Endémica – problema localizado /condiciones sanitarias muy pobres n Epidémica – en una región geográfica/ causada por la migración de personas n Pandémica- en la mayor parte del munedo/han habido 7 pandemias

6 Endémica en: n India n Sri Lanka n Bengala Occidental n Bangladesh n Estados Unidos: Louisiana Haiti ( )

7 aC: escritos en sánscrito 500 aC: Hipócrates 200 dC: Galeno 900 dC: Rhazes, médico islámico Escritos en sánscrito, arabe y chino datan de más de 2,000 años Cólera en textos antiguos

8 Empezó en el Ganges en Calcuta Festival Kumbh Agua contaminada, campos con multitudes 10,000 personas del ejército británico y cientos de miles de nativos murieron Se diseminó por las rutas comerciales– Iran, Baku, Astrakhan, Rusia El invierno frío contuvo su llegada a Europa occidental 1 ª pandemia:

9 Intento de Inglaterra para controlar la diseminación de la enfermedad infecciosa Trató de impedir el movimiento internacional Eventualmente repelió Acta de cuarentena de 1825

10 Bengala, Afganistán, Asia, Moscú, Inglaterra y Estados Unidos Revolución Industrial Acta de prevención en 1832 Entró a USA por los puertos de NY y NO– diseminada por el ferrocarril y el movimiento de tropas después de la Guerra Civil 2ª pandemia:

11 Causas supernaturales Castigo de Dios Causas astrológicas Nociones erróneas

12 Nociones erróneas: miasmas

13 Prevenido por el consumo de alcohol Podría diseminarse por el contacto con la ropa de los pacientes Nociones erróneas

14 1854: identificó a la bacteria en forma de coma Le llamó Vibrio cholerae Filipo Pacini

15 Inició en Bengala Inglaterra y Europa fueron afectados Dr. John Snow Hizo mapas de los casos para encontrar la causa Bombas de las calles 3 era Pandemia:

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17 El mapeo llevó a descubrir a Snow que la causa del brote era la bomba de Broad Street Los afectados habían bebido de esa bomba Los desagües probablemente contaminaron el pozo La remoción del mango de la bomba terminó con la epidemia. Escepticismo hacia Snow Bomba de Broad Street

18 Compararon los muertos entre dos grupos Grupo A: Southwark y Vauxhall Water Co. – 70 muertes por 10, 000 (Fuente londinense del Támesis) Grupo B: Lambeth Water Co. – 5 muertes por 10,000 (Fuente: río arriba de Londres) El Gran Experimento

19 Reformas sanitarias masivas Brote mucho menor en 1866 Resultados

20 De Egipto a Europa por peregrinos a la Meca Importada a NY en barco Última vez cólera en Inglaterra Tercera y Cuarta Conferencia Sanitaria Internacional (París y Viena) Regulaciones sanitarias internacionales Comisión sanitaria internacional– precursor de PAHO (OPS) 4 a Pandemia:

21 Empezó en India, diseminándose a este y oeste Robert Koch cultivó a V. cholerae Buena sanitización – no afectó mucho a Europa Diagnóstico y cuarentena – mantuvo libre a Estados Unidos 5 a Pandemia:

22 Toda Asia No afectó Europa ni Estados Unidos 6 a Pandemia:

23 1959: S.N. De descubre la enterotoxina del cólera en Calcuta El bacilo del cólera no es peligroso – es la toxina la que induce la excreción de fluido e inhibe el transporte de sodio Tratamiento por rehidratación (oral o i.v.) Líquido y electrolitos Cómo medir la pérdida rápida de fluidos Descubrimientos

24 Causada por cepa El Tor Desde las Islas del Pacífico a Asia, Bangladesh, India, USSR, Irán e Irak 1970: reemergió en Africa después de 100 años 1991: Latino América (4,000 muertos de 500,000 casos en dos años) 1993: serogrupo O139 (Bengala) – puede ser el inicio de la 8ª pandemia 7a Pandemia: 1961-presente

25 Recientes epidemias n 1994: Goma (Zaire), en refugiados de Rwanda mató a 50,000 personas en 3 semanas n 2006: brote mató a más de 2,700 personas en Angola. n 2008: Zimbawe, 57,000 infectados, más de 3,000 muertos. n : Haiti: 4,737 muertos

26 n La OMS reportó en ,896 casos de cólera en 52 países (incremento de 79% sobre 2005)

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30 Río Artibonite

31 AGOSTO 2000: publicada la secuencia de ADN completa de V. cholerae, cepa El Tor Inusual - 2 distintos cromosomas Se espera que el genoma sea útil para crear una vacuna efectiva Genoma

32 ¿Qué hay en el nombre? el apelativo de cólera probablemente viene del griego que se refiere a una gotera en el techo, comparando la pérdida de agua cuando llueve con la que ocurre en una persona infectada. - Dr. Jean-Pierre Raufman American Journal of Medicine

33 Cepas causantes de epidemias Dos serogrupos portan el set de genes de virulencia necesarios para la patogenia O1 Clásico: 1 caso por infecciones El Tor: 1 caso por 2-4 infecciones Posee hemolisinas O2 – O139 Restringida a Bangladesh en India

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35 Areas afectadas por V. cholerae (2000)

36 Cólera en América (Región de las Américas, )

37 Epidemia inicial: Enero 1991 Agosto 1991 Febrero 1992 Marzo 1993 Epidemia del cólera en América

38 Cólera en Guatemala

39 Transmisión Alimentos y agua contaminados Tratamiento inadecuado de aguas negras Falta de tratamiento de aguas Mariscos mal sanitizados Transmisión por contacto es poco probable

40 Epidemias Transmisión Feco-oral Heces de personas infectadas contaminan el suministro de agua Diarrea hace fácil que las bacterias se diseminen en condiciones insanas

41 Letrina colgante sobre el Río Meghna, Nepal

42 Personas con niveles bajos de ácido gástrico Niños: 10x más susceptibles Ancianos Tipos sanguíneos O>> B > A > AB Personas a riesgo

43 Período de transmisibilidad Durante el estado agudo Pocos días después de la recuperación Después de una semana, 70% de pacientes ya no son infecciosos Después de tres semanas, 98% no-infecciosos

44 Pocas horas a 5 días Promedio 1-3 días Período de incubación más corto: pH gástrico alto (uso de antiácidos) Consumo de altas dosis de cólera Incubación

45 Inactiva función de GTPasa de receptores acoplados a proteína-G en las células intestinales Proteínas G quedan activadas Aumenta 100 veces el cAMP Activación de los canales de iones Flujo y excreción de iones y agua Efectos de la toxina

46 Síntomas 2-3 días después del consumo de agua o alimentos contaminados Usualmente leve o sin síntomas 75% asintomáticos 20% enfermedad leve 2-5% severa Vomitos Cólicos Diarrea acuosa (1L/hora) Sin tratamiento, la muerte llega desde 18 horas a varios días

47 Cholera Gravis Síntomas más severos Pérdida rápida de fluidos corporales 6 litros/hora 10 7 vibrios/mL Rápida pérdida de más de 10% del peso corporal Deshidratación y shock Muerte en 12 horas o menos Puede ocurrir en 2-3 hrs.

48 Consecuencias de Deshidratación severa Depleción del volumen intravascular Severa acidosis metabólica Hypokalemia Fallo renal y cardíaco Ojos hundidos, turgencia de la piel disminuida Casi no se produce orina

49 Tasa de Mortalidad 120,000 muerte/año en el mundo Sin rehidratación pronta: <1% Sin tratamiento: 50%-60%

50 Estado de portador Portador convalesciente – m.o. sobrevive en la vesícula biliar y es secretado por unas 4-5 semanas Estado crónico de portador En la vesícula biliar. Observada sólo con El Tor

51 Vibrio spp n Cortos n Rígidos n Gram -negativo n Flagelo simple n Forma de Coma (, ) n 206 serogrupos

52 n Vibrios halofílicos V. parahaemolyticus V. alginolyticus V. vulnificus V. mimicus n Vibrios No-halofílicos V. cholerae 01 - clásico - biotipo El Tor V. cholerae no-01 (NCV o NAG)

53 n Antígenos flagelares - H – comunes a muchos vibrios n Antígenos O presentes sobre la pared celular y son diferentes entre cepas – O le confiere lo liso a las colonias

54 Clasificación: Antígeno O1

55 Factores de virulencia n Toxinas y enzimas - Endotoxina termo estable - enterotoxina (exotoxina [toxina del cólera CT]) - CT es antigénica y farmacológicamente idéntica en todos los serotipos y biotipos

56 Factor de permeabilidad vascular (FPV) CT aumenta el factor de permeabilidad capilar Mucinasa Extrema descamación celular Resistencia Susceptible al calor, desecación y temperatura de autoclave. En alto pH y medio salino sobrevive por 1-3 días. ElTor sobrevive períodos más largos que el tipo clásico.

57 n Voges-proskauer test (VP) ElTor +vP n Phage typing SCAN Table 35.4 and 35.5

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61 Diagnóstico de laboratorio Muestras n De pacientes – Heces acuosas n De contactos n Y portadores – Hisopados rectales Medio de transporte: Venkataraman-Ramakrishnan (VR) -Vibrios no se multiplican - Bilis peptona

62 Microscopía directa n No es confiable n Preparación en fresco en salina/campo oscuro Movimiento de dardos (shooting star) n Inmovilización con antisuero Cultivo n Heces pueden ser cultivadas dirrectamente n If transport media used, sub on a enrichment medium before culturing on a solid medium Medios- MacConkey - Monsurs colonias con centro negro - TCBS

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65 Cultivo en TCBS

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67 Pruebas bioquímicas Principales pruebas Voges Proskauer Hemólisis PolymyxinB Fago tipificación

68 Prueba de VP n coloración rojiza después de adicionar hidróxido de potasio a los cultivos de ciertos microorganismos en medio con glucosa. n Esta coloración se debe a la oxidación del acetilmetil carbinol a diacetilo el cual reacciona con la peptona del medio para dar un color rojo.

69 V. cholerae Esquema de clasificación I define Vibrios! Im an O1 or O139 Strain panf/cholerae.html NO-TOXIGENICATOXIGENICA I may not be O1, Or O139! (but I can still stir up trouble)

70 Como medida precautoria Detectar portadores Examinar agua y alcantarillas Inmunidad Se producen anticuerpos, pero con protecciónlimitada Ataques pueden repetir después de 1 año

71 Profilaxia Medidas generales – Sanitización y purificación de agua – Aislamiento de pacientes Medidas específicas Parenteral –Vacuna de bacterias muertas (Igual número de Inaba y Ogawa)

72 Oral - subunidad B n Vibrio clásico muerto con calor -Ogawa n Vibrio clásico muerto con calor -Inaba n ElTor muerto con formalina -Ogawa n ElTor muerto con formalina -Inaba Protección 85% por 1 año 60% por 2 años Vacuna viva Vacuna recombinante Gen de V. cholerae 01 insertado en Salmonella typhi Ty21a

73 Profilaxia n Un estudio reciente sobre las vacunas disponibles y sus efectos, llegaron a la conclusión de que la vacuna preparada de bacterias muertas (célula completa) es relativamente efectiva y segura. n Provee protección hasta por dos años después de la primera dosis y tres a cuatro años con refuerzos anuales.

74 Tratamiento Reemplazo de agua y electrolitos perdidos NaCl 3.5g KCl 1.5g Citrato de sodio 2.9g Glucosa 20.0g Todo en un litro de agua Antibióticos: (Secundarios) Tetraciclina, Eritromicina, Quinolonas AZITROMICINA

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