BORRELIA RICKETTSIA EHRLICHIA Acción patógena de los géneros: UNIVERSIDAD CENTROOCCIDENTAL “LISANDRO ALVARADO” DECANATO DE CIENCIAS DE LA SALUD DEPARTAMENTO DE MEDICINA PREVENTIVA Y SOCIAL SECCION DE MICROBIOLOGÍA Microbiología Médica II Tema # 27 Acción patógena de los géneros: BORRELIA RICKETTSIA EHRLICHIA Lic. Yudy Aranguren Mayo 2009

AGENTES DE ZOONOSIS- VECTORES ARTROPODOS TEMA # 27: CONTENIDO: Género Borrelia, Rickettsia y Ehrlichia Acción patógena Reservorios y vectores Ciclo de transmisión Factores de patogenicidad Lesiones patológicas Diagnóstico de laboratorio Referencias bibliográficas: Microbiología médica de Jawetz ed 18 Diagnóstico microbiológico de las infecciones por patógenos bacterianos emergentes: Anaplasma, Bartonella, Rickettsia, Tropheryma whipplei. 2007 http://www.seimc.org/documentos/protocolos/microbiologia/cap27.asp

REPASO DE VECTORES ARTROPODOS Pulgas Insectos Piojos Artrópodos Ácaros Garrapatas

BORRELIA

CARACTERÍSTICAS GENERALES: Espiroqueta de 0.2 a 0.5 µm ancho por 4 a 18 µm de largo Pocas espiras irregulares Se tiñen bien con Giemsa Endoflagelos que imparte motilidad y forma Requerimientos nutricionales muy complejos

Borrelia burgdorferi Borrelia recurrentis Borrelia sp. TAXONOMIA ORDEN: SPIROCHAETALES FAMILIAS SPIROCHAETACEAE LEPTOSPIRACEAE TREPONEMA LEPTOSPIRA GÉNEROS BORRELIA Borrelia burgdorferi Borrelia recurrentis Borrelia sp. ESPECIES Enfermedad de Lyme Fiebre recurrente epidémico Fiebre recurrente endémico

Fiebre recurrente epidémica Fiebre recurrente endémica Enfermedad de Lyme Fiebre recurrente epidémica Borrelia recurrentis Fiebre recurrente endémica B. venezuelensis B. hermsii (USA) B. rudis Agente Etiológico: Borrellia burgdorferi Vectores: Ixodes scapularis Reservorios:

ENFERMEDAD DE LYME Ixodes scapularis AGENTE ETIOLÓGICO: Borrellia burgdorferi VECTORES: Garrapatas del género Ixodes (duras): Ixodes scapularis o Ixodes pacificus (USA) RESERVORIOS: Venados, roedores, animales domésticos ORIGEN DE LA INFECCIÓN: Exógeno PUERTA DE ENTRADA: Piel MODO DE TRANSMISIÓN: Picadura del vector PUERTA DE SALIDA: No tiene

CICLO EPIDEMIOLOGICO DE ENFERMEDAD DE LYME Ixodes scapularis GRUPOS DE RIESGO: Personal militar Cazadores y exploradores Desplazados que penetran en la selva Incursión en zonas endémicas

PATOGENESIS: 1.- ETAPA I: Cantidad de bacterias en la lesión que genera la inflamación 2.- La Borrelia burgdorferi presenta moléculas de superficie que capturan e inactivan la fracción C3 del complemento Evasión del Sistema de Complemento 3.- ETAPA II Y III: Mediado por una respuesta autoinmune. Respuesta inmune a epítopes de proteína de superficie OspA inmunidad cruzada con antígenos de neuronas del SNC y SNP. http://www.brown.edu/Courses/Bio_160/Projects2005/lyme_disease/pathogenesis.htm

ENFERMEDAD DE LYME La Etapa I denominada temprana localizada: chancro de inoculación Etapa II o temprana diseminada: PerÍodo de incubación 4 a 25 días Eritema crónico migratorio (ERM) 1. Entrada: picadura del piojo o la garrapata 2. Diseminación 3. Enfermedades: Neuritis Rash (eritema migratorio) Carditis Artritis Etapa III con manifestaciones clínicas que involucran corazón, sistema nervioso, articulaciones y piel. (de 1 a 7 meses)

Western Blots 3.- Western Blots – confirmatoria DIGNOSTICOS DE LABORATORIO 1.- Detección de Ac IgM con ELISA indirecto 2.- Inmunofluorescencia indirecta – confirmatoria 4.- PCR PCR

VACUNAS: 1999: FDA aprobó la vacuna OspA recombinante de Glaxo Smith Kline denominada LYMErix. Se reportaron graves efectos colaterales 2002: Fue sacada del mercado 2005: Vacuna contra la garrapata del venado ¿ ENFERMEDAD DE LYME EN LATINOAMERICA? 1994: Detection of Borrelia burgdorferi antibodies in a population sample of the state of Zulia. Universidad del Zulia. 2004: Enfermedad de Lyme. Primer caso Reportado en Ecuador.                   

FIEBRE RECURENTE EPIDEMICA AGENTE ETIOLÓGICO: Borrelia recurrentis VECTOR: Piojo del cuerpo humano (Pediculus humanus corporis) RESERVORIOS: Ser humano PUERTA DE ENTRADA: Piel MODO DE TRANSMISIÓN: A través de la picadura y aplastamiento del vector ORIGEN DE LA INFECCIÓN: Exógeno PUERTA DE SALIDA: No tiene GRUPOS DE RIESGO: Personal militar Grupos humanos después de catástrofes naturales o desplazamientos Prisioneros En condiciones de hacinamiento y falta de higiene DISTRIBUCIÓN: Asia, África y los países de Centro y Suramérica.

FIEBRE RECURENTE ENDÉMICA AGENTE ETIOLÓGICO: Más de 20 especies, ejemplo: Borrelia venezuelensis Borrelia hermsii (USA) Borrelia rudis VECTOR: Garrapatas del género Ornithodoros (Blandas): Ornithodoros venezuelensis ,Ornithodoros hermsii y Ornithodoros rudis RESERVORIOS: Roedores PUERTA DE ENTRADA: Piel VÍA DE TRANSMISIÓN : Picadura del vector DISTRIBUCIÓN: África, España, Arabia Saudita, Asia y occidente de Estados Unidos y Canadá En América: Venezuela, Colombia, Ecuador y Panamá.

FIEBRE RECURENTE EPIDEMICA y PATOGENIA: FIEBRE RECURENTE EPIDEMICA y FIEBRE RECURENTE ENDÉMICA Mecanismos de evasión del sistema inmune: variación antigénica durante la infección Enfermedad Recaída Recaída Días Antígeno 1 Antígeno 2 Antígeno 3 Antícuerpo 1 Antícuerpo 2 Antícuerpo 3

CLINICA ASOCIADA A LAS FIEBRES RECURENTES La fiebre recurrente epidémica es más grave que la fiebre recurrente endémica Episodios múltiples de fiebre hasta tres (3) días y luego dos semanas sin síntomas antes de una recaída. “Crisis“: intensa sudoración, temperatura corporal baja y presión arterial baja (Muerte hasta en el 10%). Complicaciones: Convulsiones, estupor y coma Inflamación del corazón y el hígado Sangrado profuso y neumonía. DIAGNOSTICO DE LABORATORIO 1.- Frotis de sangre antes de los episodios de fiebre, teñidos con Giemsa 2.- Pruebas serológicas: poco útiles

RICKETTSIAS TIFUS

RICKETTSIAS CARACTERISTICAS GENERALES: Cocobacilo Gram negativo – Pleomórfico Se tiñen con Giemsa, Maquiavelo Muy pequeño: 0.7-1.0 um de largo por 0.3-0.5 um de ancho Bacteria intracelular (Parásito obligatorio): tropismo a células endoteliales Entran a la célula por endocitosis y se forma un fagolisosoma, después que salen de éste, crecen libres en el citoplasma Se divide por fisión binaria

CLASIFICACIÓN ORDEN: RICKETTSIALES FAMILIA: RICKETTSIACEAE TRIBU: RICKETTSIEAE GENERO: RICKETTSIA GRUPO DE FIEBRES MANCHADA GRUPO TYPHUS ESPECIES: R. rickettsii R. akari R. tsutsugamushi Entre otras 20 especies R. prowazekii R. typhi Tifus Epidémico Tifus Endémico

PATOGENIA: FACTORES DE PATOGENICIDAD: La adherencia a la célula huésped por adhesinas. Rápido escape del fagolisosoma: fosfolipasa Género Unión y entrada Multiplicación Liberación Célula endotelial Escape del fagolisosoma Lisis celular Gémación Seudopodos -Lisis Inducción de la fagocitosis PRODUCE: Necrosis de los vasos sanguíneos Microinfartos y extravasación de sangre: Principalmente en pulmón y cerebro Lesiones petequial con infiltrado inflamatorio

4. Salida: Ninguna en humanos 3. Enfermedades: Encefalitis Neumonías 1. Entrada Garrapata Pulga Piojo Ácaro 2. Dispersión: Local: por continuidad célula a célula y luego por vía hematógena y linfática 4. Salida: Ninguna en humanos 3. Enfermedades: Encefalitis Neumonías Erupción maculo – papular Nauseas y vómitos Falla renal MANIFESTACIONES CLÍNICAS COMUNES DE LAS ENFERMEDADES RICKETSIALES R. rickettsii R. typhi R. prowazekii R. tsutsugamushi R. akari

TIFUS EPIDÉMICO AGENTE ETIOLOGICO: Rickettsia prowazekii VECTOR: piojo del cuerpo que vive en la ropa (Pediculus humanus corporis) RESERVORIOS: Ser humano PUERTA DE ENTRADA: Piel MODO DE TRANSMISIÓN: A través de las heces y aplastamiento del vector. Inoculación por el rascado ORIGEN DE LA INFECCIÓN: Exógeno PUERTA DE SALIDA: No tiene GRUPOS DE RIESGO: * Personal militar *Grupos humanos después de catástrofes naturales o desplazamientos *Prisioneros En condiciones de hacinamiento y falta de higiene

Ciclo de transmisión Tifus epidémico DISTRIBUCIÓN: Zonas frias: Siberia, Europa Suroriental Asia Menor, África del Norte, América: México , Perú, Ecuador, Bolivia y Colombia. El Perú reporta actualmente la mitad de los casos de tifus a nivel mundial (1999) Las zonas endémicas se encuentran en la sierra sur y central (Cusco).

CLINICA DE TIFUS EPIDÉMICO Hipócrates usó la palabra tifo para designar al estado de estupor y embotamiento que caracteriza a esta enfermedad. SINTOMAS Y SIGNOS: Fiebre Dolor de cabeza Dolores musculares Erupción o rash macular de 2-6 mm (del tronco a las extremidades) Inyección conjuntival Delirio Pueden infectarse múltiples órganos, incluyendo: SNC: Vasculitis cerebral, meningoencefalitis Pulmones: Neumonía intersticial, edema pulmonar y hemorragias alveolares Hígado: Hemorragia puntuales Endotelio del corazón: miocarditis Piel: Hemorragia

TIFUS MURINO O ENDÉMICO AGENTE ETIOLÓGICO: Rickettsia typhi RESERVORIOS: Roedores, perros, gatos, mamíferos selváticos VECTORES: Pulgas infectadas PUERTA DE ENTRADA : Piel MODO DE TRANSMISIÓN: A través de la picadura del vector ORIGEN DE LA INFECCIÓN: Exógeno GRUPOS DE RIESGO: Personal militar Cazadores y exploradores Desplazados que penetran en la selva Incursión en zonas endémicas PUERTA DE SALIDA: Ninguna DISTRIBUCIÓN: Mundial

Ciclo de transmisión Tifus Murino o endémico Ciclo urbano Ciclo suburbano Agente etiológico: Rickettsia typhi

CLINICA DE TIFUS MURINO O ENDÉMICO Síntomas y signos: Inespecíficos, similar al tifus epidémico Pueden infectarse múltiples órganos: Similar al tifus epidémico pero con un curso más benigno. El daño endotelial multifocal debido a la pérdida de fluido a los tejidos

Epidemiología Laboratorio Clínica DIAGNÓSTICO : SEROLÓGICO: 1.- Detección de Ac específicos: Inmunofluorescencia indirecta 2.- : Prueba de Weil-Felix (prueba de Widal) No recomendado por inespecífico reacción cruzada con el antígeno OX-19 de la prueba de Proteus vulgaris.

Reducir el contacto con los vectores y eliminación de los reservorios AISLAMIENTO DEL AGENTE: Trabajoso y peligroso, sólo en centros de referencia Howard Ricketts 1871-1910 Muestra de sangre Coágulo Suero Inoculación en cobayos Cultivo celular Huevo embrionado Serología PREVENCIÓN: Reducir el contacto con los vectores y eliminación de los reservorios Vacunas empíricas no comerciales

Investigacion de Rickettsia en Venezuela R Moros , E López, M. Cardona, I Rivera, y col , 2006. www.vet.k-state.edu Se procesaron 193 Muestras de sueros humanos que llegaron al INHRR desde Dic 2002 a Mayo 2006 provenientes de diferentes estados de Venezuela en muestras de suero de pacientes con sospecha clínica y/o epidemiología compatible y negativas para Leptospira, Dengue, Fiebre Amarilla y Hepatitis. Método: Inmunofluorescencia indirecta usando antígenos de Rickettsia rickettsii y Rickettsia typhi ,. Resultados: Seropositividad : 42 % (81/ 193) Negativos : 58 % (112 / 193 )

EHRLICHIA Garrapata ENFERMEDAD EMERGENTE: Estados Unidos se ha descrito Ehrlichia monocitotrópica en el año 1987, y Ehrlichia granulocitotrópica en 1994 y 1999. En Venezuela 1994: Ehrlichia con característica trombocitotrópica en humanos

CARACTERISTICAS GENERALES Ehrlichia sp. y Anaplasma sp. Poseen pared de tipo de los Gram negativo Pleomórficas con formas bacilares y cocoides Tamaño 0,3- 0,6 um ancho y 0,8 -2 um de longitud Carecen de flagelos o pilis Bacteria intracelular (parásito obligatorio): leucocitos y plaquetas, dentro de la vacuola endocítica No crece en cultivos sintéticos Se cultivan en líneas celulares No se tiñen con Gram Se utiliza Giemsa - Wright o Maquiavelo, tiñéndose las inclusiones celulares o mórulas

CLASIFICACIÓN ORDEN: Rickettsiales FAMILIA: Anaplasmataceae TRIBU: Ehrlichieae GÉNOTIPO: Ehrlichia Anaplasma Neorikettsia ESPECIES: (*) Ehrlichia chaffeensis Ehrlichia ewingii Ehrlichia canis Neorickettsia (Ehrlichia) sennetsu Anaplasma (Ehrlichia) phagocytophilum (*): Especies implicadas en patologías humanas Técnicas de biología molecular basados en comparación de secuencias de genes que codifican a 16S Rrna y el operón groESL . Dumler et al. Intern J Syst Evol Microbiol. 2001, 51: 2145

Epidemiologia de la Ehrlichiosis humana RESERVORIOS: Roedores, perros, gatos, mamíferos selváticos VECTORES: Diferentes géneros de garrapatas ORIGEN DE LA INFECCIÓN: Exógeno PUERTA DE ENTRADA: Piel VÍA DE TRANSMISIÓN : A través de la saliva del vector en el momento de su alimentación con sangre humana (más de 24 horas) PUERTA DE SALIDA: Ninguna GRUPOS DE RIESGO: Veterinarios Criadores de perros

Especies de Ehrlichia y Anaplasma implicadas en patología humana Vector Distribución geográfica E. canis (Cepa venezolana en humanos) Riphicephalus sanguineus Mundial E. chaffeensis Amblyomma americanum Dermacentor variabilis Norteamérica Centroamérica A. phagocytophilum Ixodes ricinus Europa Norte de África E. ewingii A. americanum Neorickettsia (E) sennetsu Desconocido Japón Malasia Tomado de: http://www.seimc.org/documentos/protocolos/microbiologia/cap27.asp Dumler et al. Intern J Syst Evol Microbiol. 2001, 51: 2145

Anaplasma (E) phagocytophilum Ehrlichia ewingii Ehrlichia chaffeensis Ehrlichia canis Neorickettsia sennetsu

PATOGENIA : Interacción de las Ehrlichia y los leucocitos Género Unión y entrada Multiplicación Liberación Todos los leucocitos Inhibición de la formación Lisis de la célula y del fagolisosoma del fagolisosoma Responsable de las citopenias observadas (leucopenia, trombocitopenia): Grados importantes de inmunodepresión Infecciones oportunistas y llevar a la muerte.

Clínica de la Ehrlichiosis Signos y síntomas: Fiebre y escalofríos Cefalea Mialgias Malestar general Erupción Pueden surgir complicaciones graves: Insuficiencia renal y/o respiratoria Alteración del sistema nervioso central Hemorragias Vasculitis, uveítis, entre otras.

Diagnóstico de la Ehrlichiosis 1.- Visualización de las mórulas en frotis sanguíneos teñidos con Giemsa Wright o Maquiavelo Ehrlichia sp 2.- Inmunofluorescencia indirecta IgM/IgG: “Prueba de Oro”, sueros pareados Inmunofluorescencia indirecta frente a E.canis 3.- Cultivo: Se realiza en Centros de Referencia (nivel mínimo de seguridad de tipo 3).

Ehrlichiosis en Venezuela Reporte del primer caso de E. Chaffeensis en el país. Arraga Alvarado et al .1996. Invest Clin, 37 (1): 35- 49. (Universidad del Zulia) Aislamiento e identificación de Ehrlichia semejante a E. canis de persona asintomática en Barquisimeto. Perez M., Rikihisa Y., y Wen B. 1996. J Clin Microlbiol, 34 (9): 2133-2139 Molecular and antigenic comparison of E canis isolates from dogs, ticks and human in Venezuela. Ahmet Unver, M. Perez, N. Orellana, H. Huang y Y. Rikihisa. 2001. J Clin Microbiol 39 (8): 2788 “Nuevo agente ehrlichial VHE = VDE hallado en garrapatas (R sanguineus) es , similar a secuencia de 16SrRNA de E. canis Oklahoma (99,9 %) , lo que sugiere al perro como reservorio de E. canis en la regiones del Edo. Lara, Venezuela.” Ehrlichiosis humana: Ehrlichia trombocítica en sangre periférica. I, Tamí. Rev. Soc. Ven. Microbiol., jul. 2003, vol.23, no.2, p.135-141. Seroprevalencia de Ehrlichiosis en la Isla Los Roques, Venezuela. Muestreo refleja un 13 % (16 / 122) de seropositividad a E. chaffeensis con títulos de 1:256 a 1: 1024. Datos preliminares Moros R, Pérez M, López E, Solano G, Vivas E. 2002