Bordetella ( / ˌ b ɔr d ə t ɛ l ə / ) es un género de pequeñas (0,2 a 0,7 micras), gram-negativa cocobacilos del filum Proteobacteria . Las especies de Bordetella , con la excepción de B. petrii , son aerobios obligados , así como muy exigentes o difíciles de cultivar. Todas las especies pueden infectar a los humanos. Las tres primeras especies que se describirán ( B. pertussis , B. parapertussis , B. bronchiseptica); a veces se las denomina "especies clásicas". Dos de estos ( B. bronchiseptica y B. pertussis ) también son móviles . [2] [3]
Bordetella | |
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Bordetella bronchiseptica flagelada | |
clasificación cientifica | |
Dominio: | Bacterias |
Filo: | Proteobacterias |
Clase: | Betaproteobacterias |
Pedido: | Burkholderiales |
Familia: | Alcaligenaceae |
Género: | Bordetella Moreno-López 1952 |
Especies [1] | |
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B. pertussis y ocasionalmente B. parapertussis causan tos ferina o tos ferina en humanos, y algunas cepas de B. parapertussis pueden colonizar ovejas. B. bronchiseptica rara vez infecta a seres humanos sanos, aunque se ha informado enfermedad en pacientes inmunodeprimidos. [4] B. bronchiseptica causa varias enfermedades en otros mamíferos, incluida la tos de las perreras y la rinitis atrófica en perros y cerdos, respectivamente. Otros miembros del género causan enfermedades similares en otros mamíferos y en aves ( B. hinzii , B. avium ).
El género Bordetella lleva el nombre de Jules Bordet .
Patogénesis
Las tres especies más comunes de Bordetella son B. pertussis , B. parapertussis y B. bronchiseptica . Se sabe que estas especies se acumulan en las vías respiratorias de los mamíferos. Esto se ve más comúnmente en bebés humanos como producto de una enfermedad conocida como tos ferina. La especie particular responsable de esta enfermedad en B. pertussis, y solo se puede encontrar en humanos. Incluso con una extensa investigación de vacunación contra B. pertussis, la tos ferina todavía se considera endémica en muchos países. Debido al hecho de que B. pertussis solo se encuentra en humanos y muestra poca variación genética de las otras especies de Bordetella, se cree que se derivó de un ancestro común en los últimos años.
B. parapertussis puede afectar tanto a humanos como a otros mamíferos, principalmente ovejas. Similar a B. pertussis, causa tos ferina en los bebés. Sin embargo, cuando se aíslan las cepas que se encuentran en las ovejas, existe una fuerte distinción entre las que se encuentran en los humanos. Esto sugirió que las diferentes cepas de esta especie evolucionaron independientemente unas de otras, la que se encuentra en los humanos y la que se encuentra en las ovejas. Con esta distinción particular, significa que hay poca o ninguna transmisión entre los dos reservorios.
Sin embargo, la especie B. bronchiseptica tiene un rango de hospedadores más amplio. Lo que significa que causa síntomas similares en una amplia gama de animales, mientras que solo afecta ocasionalmente a los humanos. Estos síntomas a menudo se manifiestan como infecciones respiratorias crónicas y asintomáticas. B. bronchiseptica es una forma cocoide pequeña de aproximadamente 0,5 µm. Posee flagelos peritricosos que le permiten ser móvil. En una placa de Petri, las colonias de esta especie aparecen pequeñas, de color blanco grisáceo, lisas y brillantes. B. bronchiseptica es gramnegativa.
Las especies de Bordetella más estudiadas son B. bronchiseptica , B. pertussis y B. parapertussis , y se ha revisado la patogenia de las enfermedades respiratorias causadas por estas bacterias. [5] [6] [7] La transmisión se produce por contacto directo, o mediante gotitas de aerosol respiratorias o fómites . Las bacterias se adhieren inicialmente a las células epiteliales ciliadas de la nasofaringe y esta interacción con las células epiteliales está mediada por una serie de adhesinas proteicas . Estos incluyen hemaglutinina filamentosa , pertactina , fimbrias y toxina pertussis (aunque la expresión de la toxina pertussis es exclusiva de B. pertussis ). Además de ayudar a la adherencia a las células epiteliales, algunas de estas también participan en la adherencia a las células efectoras inmunes.
La fase catarral inicial de la infección produce síntomas similares a los del resfriado común y, durante este período, se pueden recuperar grandes cantidades de bacterias de la faringe. A partir de entonces, las bacterias proliferan y se diseminan más hacia el tracto respiratorio, donde la secreción de toxinas provoca la ciliarestasis y facilita la entrada de bacterias a las células ciliadas traqueales / bronquiales. Una de las primeras toxinas en expresarse es la citotoxina traqueal , que es un disacárido-tetrapéptido derivado del peptidoglicano . A diferencia de la mayoría de las otras toxinas de Bordetella , la citotoxina traqueal se expresa de forma constitutiva, siendo un producto normal de la degradación de la pared celular bacteriana. Otras bacterias reciclan esta molécula de regreso al citoplasma, pero en Bordetella y Neisseria gonorrhoeae , se libera al medio ambiente. La citotoxina traqueal por sí misma es capaz de reproducir la parálisis de la escalera mecánica ciliar, la inhibición de la síntesis de ADN en las células epiteliales y finalmente la muerte de las mismas. Una de las toxinas reguladas más importantes es la toxina adenilato ciclasa , que ayuda en la evasión de la inmunidad innata . La toxina se administra a las células inmunes fagocíticas al entrar en contacto. [8] Las funciones de las células inmunitarias se inhiben en parte por la acumulación resultante de AMP cíclico . Las actividades recientemente descubiertas de la toxina adenilato ciclasa, incluida la formación de poros transmembrana y la estimulación de la entrada de calcio , también pueden contribuir a la intoxicación de los fagocitos. [9] [10]
Factor de virulencia
Los factores de virulencia identificados en la bordetella son comunes a las tres especies. Estos incluyen adhesinas, tales como hemaglutinina filamentosa (FHA), pertactina, factor de colonización traqueal y fimbrias, y toxinas, tales como adenilato ciclasa-hemolisina, toxina dermonecrótica y citotoxina traqueal. Estos factores se expresan y regulan con mayor frecuencia mediante estímulos ambientales.
Regulación de la expresión del factor de virulencia
La expresión de muchas adhesinas y toxinas de Bordetella está controlada por el sistema regulador de dos componentes BvgAS. [6] [7] Mucho de lo que se conoce sobre este sistema regulador se basa en el trabajo con B. bronchiseptica , pero BvgAS está presente en B. pertussis , B. parapertussis y B. bronchiseptica y es responsable de la variación de fase o modulación fenotípica .
BvgS es un plasma membrana -bound sensor quinasa que responde a la estimulación por la fosforilación de un citoplasmática hélice-giro-hélice de proteínas que contiene, BvgA. Cuando se fosforila, BvgA tiene mayor afinidad por sitios de unión específicos en secuencias promotoras activadas por Bvg y es capaz de promover la transcripción en ensayos in vitro. [11] [12]
La mayoría de las toxinas y adhesinas bajo el control de BvgAS se expresan en condiciones de Bvg + (alta concentración de BvgA-P i ). Pero también hay genes que se expresan únicamente en el Bvg - estado, sobre todo la flagelina gen flaA . [13] La regulación de los genes reprimidos por Bvg está mediada por el producto de un marco de lectura abierto de 624 pb aguas abajo de bvgA , la denominada proteína represora activada por Bvg, BvgR. [14] BvgR se une a una secuencia de consenso presente dentro de las secuencias codificantes de al menos algunos genes reprimidos por Bvg. La unión de esta proteína a la secuencia consenso representa la expresión génica mediante la reducción de la transcripción. [15]
No se conocen las señales fisiológicas de BvgS, pero el BvgAS in vitro puede inactivarse mediante concentraciones milimolares de sulfato de magnesio o ácido nicotínico , o mediante la reducción de la temperatura de incubación a ≤ 26 ° C. [16] [17]
La identificación de una mutación puntual específica en el gen BvgS que bloquea B. bronchiseptica en una fase Bvg intermedia reveló una clase de genes regulados por BvgAS que se transcriben exclusivamente en concentraciones intermedias de BvgA-P i . Este fenotipo intermedio (Bvg i ) se puede reproducir en B. bronchiseptica de tipo salvaje mediante el crecimiento de las bacterias en un medio que contiene concentraciones intermedias del modulador de BvgAS, ácido nicotínico. En estas condiciones, se expresan algunos, pero no todos, los factores de virulencia asociados con la fase Bvg + , lo que sugiere que este sistema regulador de dos componentes puede dar lugar a un continuo de estados fenotípicos en respuesta al medio ambiente. [dieciséis]
Vacunas
La vacuna de Bordetella no es esencial, pero es muy recomendable para perros, especialmente si van a entrar en contacto con otros perros, como en parques para perros, instalaciones de internado, exposiciones caninas, clases de entrenamiento, etc. (Burke). De hecho, puede ser requerido en ciertas instalaciones para ingresar. La vacuna también se puede administrar a gatos, pero se hace con menos frecuencia porque la infección parece ser poco común en gatos adultos. Sin embargo, puede ser una buena idea vacunar a un gatito si se encuentra en un entorno de alto riesgo (es decir, si vive con muchos otros gatos) (Gardiner).
La vacuna de Bordetella se dirige específicamente al género y la especie Bordetella bronchiseptica, la especie típicamente responsable de Kennel Cough. La vacuna introduce la bacteria en el cuerpo para desarrollar una inmunidad. Es importante recordar que la vacuna solo protege contra una especie de Bordetella. Por lo tanto, es posible que una mascota se infecte con otra especie de Bordetella o contraiga tos de las perreras de otra fuente, como el virus de la parainfluenza, incluso después de haber sido vacunada contra B. bronchiseptica (Burke). La vacuna contra la Bordetella también tiene una eficacia de sólo un 70% (Bryant).
Hay 3 formas autorizadas para administrar la vacuna Bordetella a los perros: por vía oral, intranasal y subcutánea (debajo de la piel). Los 2 primeros métodos se administran con bacterias vivas, mientras que el último se realiza con bacterias muertas. Un estudio comparativo realizado en 2013 por la Escuela de Medicina Veterinaria en Madison, Wisconsin, estudió la efectividad de estos tres métodos al vacunar a los cachorros de beagle. Los 40 beagles se dividieron en cuatro grupos; un grupo para probar cada uno de los 3 métodos, más un grupo de control que no fue vacunado. Después de 42 días, los perros se expusieron a Bordetella bronchiseptica. Este estudio determinó que la vacuna viva de Bordetella intranasal fue más eficaz que la vacuna subcutánea muerta, y la vacuna viva oral funciona igual de bien que la vacuna viva intranasal (Larson). [18]
Referencias
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