Bacillus anthracis es una bacteria Gram-positiva y con forma de bastón que causa el ántrax , una enfermedad mortal para el ganado y, ocasionalmente, para los humanos. Es el único patógeno permanente ( obligado )dentro del género Bacillus . Su infección es un tipo de zoonosis , ya que se transmite de animales a humanos. [1] Fue descubierto por un médico alemán, Robert Koch , en 1876, y se convirtió en la primera bacteria que se demostró experimentalmente como patógeno. El descubrimiento fue también la primera evidencia científica de la teoría de los gérmenes de las enfermedades . [2]
B. anthracis mide alrededor de 3 a 5 μm de largo y de 1 a 1,2 μm de ancho. El genoma de referencia consta de un cromosoma circular de 5.227.419 pb y dos plásmidos de ADN extracromosómico , pXO1 y pXO2, de 181.677 y 94.830 pb respectivamente, [3] que son los responsables de la patogenicidad. Forma una capa protectora llamada endospora por la cual puede permanecer inactivo por muchos años y repentinamente se vuelve infeccioso bajo condiciones ambientales adecuadas. Debido a la resistencia de la endospora, la bacteria es una de las armas biológicas más populares . La cápsula de proteína (ácido poli-D-gamma-glutámico) es clave para la evasión de la respuesta inmune. Se alimenta del hemo de la proteína sanguínea hemoglobina .usando dos proteínas sideróforas secretoras , IsdX1 e IsdX2.
La infección por B. anthracis no tratada suele ser mortal. La infección está indicada por una lesión inflamatoria, negra y necrótica ( escara ). Las llagas suelen aparecer en la cara, el cuello, los brazos o las manos. Los síntomas fatales incluyen fiebre similar a la gripe, molestias en el pecho, diaforesis y dolores en el cuerpo. La primera vacuna animal contra el ántrax fue desarrollada por el químico francés Louis Pasteur en 1881. Ahora se encuentran disponibles diferentes vacunas para animales y humanos. La infección se puede tratar con antibióticos comunes, como penicilinas , quinolonas y tetraciclinas .
B. anthracis son bacterias en forma de bastón , de aproximadamente 3 a 5 μm de largo y de 1 a 1,2 μm de ancho. [4] Cuando crecen en cultivo , tienden a formar largas cadenas de bacterias. En placas de agar , forman grandes colonias de varios milímetros de ancho que generalmente son de color blanco o crema. [4] La mayoría de las cepas de B. anthracis producen una cápsula que les da a las colonias una apariencia viscosa similar a la mucosidad. [4]
Es una de las pocas bacterias conocidas por sintetizar una cápsula de proteína débilmente inmunogénica y antifagocítica (ácido poli-D-gamma-glutámico) que disfraza la bacteria vegetativa del sistema inmunitario del huésped. [5] La mayoría de las bacterias están rodeadas por una cápsula de polisacárido en lugar de ácido poli-gD-glutámico, lo que proporciona una ventaja evolutiva a B. anthracis . Los polisacáridos están asociados con la adhesión de defensinas secretadas por neutrófilos que inactivan y degradan las bacterias. Al no contener esta macromolécula en la cápsula, B. anthracis puede evadir una fase neutrofílica .atacar y continuar propagando la infección. La diferencia en la composición de la cápsula también es significativa porque se ha planteado la hipótesis de que el ácido poli-gD-glutámico crea una carga negativa que protege la fase vegetativa de las bacterias de la fagocitosis por parte de los macrófagos . [6] La cápsula se degrada a una masa molecular más baja y se libera de la superficie celular bacteriana para actuar como un señuelo para proteger a las bacterias del complemento . [7]
Al igual que Bordetella pertussis , forma una exotoxina de adenilato ciclasa dependiente de calmodulina conocida como factor de edema del ántrax , junto con el factor letal del ántrax . Tiene un gran parecido genotípico y fenotípico con Bacillus cereus y Bacillus thuringiensis . Las tres especies comparten dimensiones celulares y morfología . Todos forman esporas ovales ubicadas centralmente en un esporangio no hinchado . B. antracislas endosporas, en particular, son muy resistentes y sobreviven a temperaturas extremas, ambientes bajos en nutrientes y tratamientos químicos severos durante décadas o siglos.