Shigela

Clasificación

Características Generales

Shigella spp.

• Características generales:
  • Estructura: bacilos
  • Tinción de Gram: gram negativo
  • Intracelular facultativo
  • Motilidad: inmóvil, no flagelado
  • Fermentación de lactosa: fermentación sin lactosa
  • Oxidasa negativa
  • Estable al ácido
  • Cultivos:
    • Sin producción de sulfuro de hidrógeno (H₂S)
    • En agar Hektoen entérico (HE): colonias verdes transparentes
• Enfermedad asociada: shigellosis (disentería o diarrea por Shigella)

Especies clínicamente relevantes

Serogrupos definidos por antígenos O específicos:

• S. dysenteriae (serogrupo A)
• S. flexneri (serogrupo B)
• S. boydii (serogrupo C)
• S. sonnei (serogrupo D)

Epidemiología

• Shigellosis en el mundo: 164 000 muertes al año
• En países de ingresos bajos a medianos:
  • Shigella: la etiología más común de disentería en niños
  • Más común: S. flexneri, seguido de S. sonnei
  • S. dysenteriae: causa disentería epidémica
  • La eliminación insuficiente de aguas residuales es uno de los principales culpables.
• En los Estados Unidos:
  • Incidencia: 4,8 casos por 100 000 habitantes
  • Los niños son más afectados
  • Más común: S. sonnei (> 75%), S. flexneri
  • Locaciones:
    • Instituciones como guarderías
    • Agua recreativa no tratada

Patogénesis

Reservorio y transmisión

• Reservorio: tracto intestinal humano
• Transmisión:
  • Alimentos o agua contaminados, generalmente transmisión fecal-oral
  • Contacto de persona a persona (e.g., falta de lavado de manos, transmisión sexual en hombres que tienen sexo con hombres)

Mnemotécnia

Para ayudar a recordar los modos de transmisión de Shigella, recuerde las “4 Fs” (en ingles):

• F – Fingers (dedos)
• F – Flies (moscas)
• F – Food (comida)
• F – Feces (heces)

Factores virulentos

• Endotoxina:
  • Lipopolisacárido tóxico
  • Provoca irritación de la pared intestinal.
• Toxina Shiga:
  • Producida por S. dysenteriae tipo 1
  • Inhibe la unión de aminoacil-tRNA al ribosoma 60S, lo que lleva al cese de la síntesis de proteínas
  • Provoca daño en la mucosa colónica, lo que lleva a descamación y disentería.
  • Otros cambios (observados en el síndrome urémico hemolítico):
    • La toxina se transloca a la circulación e induce daño endotelial, particularmente en los glomérulos.
    • El endotelio dañado provoca la agregación plaquetaria.
    • Los eritrocitos se lisan → esquistocitos/esquizocitos (eritrocitos fragmentados)
• Enterotoxina 1 de Shigella (ShET1; S. flexneri) y enterotoxina 2 de Shigella (ShET2; 4 especies) causan secreción de líquido y diarrea acuosa subsiguiente.
• Sistema de secreción tipo III:
  • Entrega directamente efectores de virulencia a la célula huésped.
  • Facilita la invasión bacteriana de las células epiteliales
• Resistencia a los ácidos gástricos:
  • La Shigella puede sobrevivir al ambiente ácido del estómago durante el tránsito.
  • Por lo tanto, solo se requiere un pequeño inóculo para producir la enfermedad.

Proceso de enfermedad

• Shigela:
  • Técnicamente inmóvil
  • Invade las células huésped (íleon y colon) por fagocitosis inducida
• Invasión:
  • Entra a través de las células microfold (M) de las placas de Peyer intestinales (transcitosis):
    • Las células M engullen al patógeno desde la luz y luego lo transportan al subepitelio.
    • De las células M, el patógeno es absorbido por macrófagos subepiteliales (también por neutrófilos, células dendríticas).
    • Los macrófagos sufren apoptosis y el patógeno liberado invade las células epiteliales intestinales.
  • Durante la apoptosis, las citocinas liberadas reclutan leucocitos polimorfonucleares:
    • Los polimorfonucleares desestabilizan las uniones entre las células epiteliales, lo que permite que el patógeno atraviese la unión interrumpida.
    • La transmigración de polimorfonucleares es otra vía de entrada para Shigella sp., que conduce a una mayor invasión.
  • Captación en células epiteliales:
    • Una vez en el citosol epitelial, el patógeno secuestra los nucleadores de actina de la célula huésped.
    • Luego, se utilizan los filamentos de actina del huésped (cola de actina) para moverse dentro de la célula (motilidad basada en actina).
  • Formación y resolución de protuberancias:
    • La motilidad basada en actina impulsa el patógeno a la membrana y se crea una protuberancia en la membrana hacia la célula vecina.
    • La protuberancia se alarga y se resuelve como una vacuola de doble membrana.
    • El patógeno lisa la vacuola, escapa e infecta la célula adyacente (propagación de célula a célula).
  • La invasión no implica una penetración profunda; por lo tanto, no hay diseminación hematógena
  • Efectos: respuesta inflamatoria (colitis) → ulceraciones mucosas, abscesos, hemorragias y formación de una “pseudomembrana” en el área ulcerada

Presentación Clínica

• Shigellosis:
  • Período de incubación: 1–4 días.
  • Diarrea acuosa inicialmente, luego disentería (diarrea sanguinolenta con mucosidad)
  • Se acompaña de dolor abdominal, tenesmo y fiebre.
  • En la mayoría de los casos, la resolución se nota dentro de los 5 días.
  • En poblaciones de alto riesgo (inmunocomprometidos, ancianos y niños < 5 años), las pérdidas de líquidos y electrolitos pueden provocar deshidratación y posible muerte.
• Otras complicaciones:
  • Síndrome hemolítico urémico:
    • Shigella es la segunda causa más común de síndrome hemolítico urémico.
    • Mediado por la toxina Shiga
    • Generalmente ocurre en niños menores de 10 años
    • Típicamente asociado con S. dysenteriae tipo 1
  • Megacolon tóxico:
    • La inflamación involucra la capa muscular lisa que resulta en parálisis y dilatación del colon.
    • Distensión y sensibilidad abdominal
  • Otras secuelas intestinales: obstrucción intestinal, perforación
  • Prolapso rectal:
    • Debido a la inflamación en el colon.
    • Afecta a niños pequeños
  • Artritis reactiva:
    • Asociado con S. flexneri
    • Dolor articular de 1–4 semanas después de la infección (oligoartritis, entesitis, dactilitis, dolor inflamatorio de espalda)
    • Hallazgos extraarticulares: conjuntivitis, uretritis, úlceras orales
  • Efectos neurológicos:
    • Convulsiones generalizadas: asociadas a fiebre y más frecuentes en niños
    • Encefalopatía
  • Reacción leucemoide:
    • Recuento de leucocitos > 50 000/mm³
    • Asociado con aumento de la mortalidad

Diagnóstico y Tratamiento

Diagnóstico

• Tinción de Gram y cultivo: heces frescas o hisopado rectal
  • Gram negativo
  • Medios diferenciales: eosina azul de metileno o agar de MacConkey, mostrando colonias que no fermentan la lactosa
  • Medios selectivos: agar HE (colonias verdes transparentes) o agar xilosa-lisina-desoxicolato
  • Hierro de triple azúcar: inclinación alcalina, ácido en el fondo y sin H₂S
• Reacción en cadena de la polimerasa (PCR): detección de ácido desoxirribonucleico (ADN) específico de Shigella en heces
• Estudios adicionales, especialmente en infecciones graves:
  • Hemograma completo (anemia y trombocitopenia en síndrome hemolítico urémico)
  • Panel metabólico (insuficiencia renal y anomalías electrolíticas en deshidratación o síndrome hemolítico urémico)

Tratamiento

• Tratamiento a través de hidratación oral y reposición de electrolitos
• En poblaciones de alto riesgo (inmunocomprometidos, desnutridos, ancianos, niños): reposición de líquidos por vía intravenosa
• Evite los medicamentos antidiarreicos (e.g., loperamida); puede empeorar la infección
• Antibióticos:
  • Acorta la duración de la infección.
  • Previene la propagación de la infección.
  • Opciones: ciprofloxacina, ceftriaxona, cefixima
  • Para infección resistente a antibióticos: azitromicina
  • Trimetoprim-sulfametoxazol (TMP-SMX) y ampicilina:
    • Asociado con alta resistencia en los Estados Unidos
    • Recetar si el cultivo con antibiograma muestra sensibilidad

Prevención

• Control de moscas y eliminación adecuada de aguas residuales.
• Medidas sanitarias (agua, alimentos y leche) y correcta higiene
• Aislamiento de pacientes infectados
• Detección de casos y portadores, especialmente manipuladores de alimentos y tratamiento de personas infectadas

Comparación con Salmonella

Shigella y Salmonella invaden el tracto gastrointestinal y causan diarrea.

Diagnóstico Diferencial

• Otras colitis infecciosas: se presentan con fiebre y diarrea de inicio agudo. Otros patógenos entéricos causantes incluyen Salmonella, Campylobacter, Escherichia coli (O157:H7), Yersinia y Clostridioides difficile. Estas infecciones se pueden confirmar en base a cultivos de heces y PCR. El curso puede ser autolimitado o puede requerir tratamiento con antibióticos.
• Colitis ulcerosa (CU): un tipo de enfermedad inflamatoria intestinal caracterizada por la inflamación del colon. La enfermedad comúnmente involucra el recto y la inflamación puede extenderse continuamente a través del colon. La presentación incluye diarrea sanguinolenta, dolor abdominal y tenesmo. El diagnóstico se establece mediante endoscopia con biopsia. Los hallazgos incluyen friabilidad difusa y erosiones con hemorragia.
• Enfermedad de Crohn: una afección crónica y recurrente que causa inflamación transmural parcheada que puede afectar cualquier parte del tracto gastrointestinal. El íleon terminal y el colon suelen verse afectados. La enfermedad generalmente se presenta con diarrea intermitente crónica (con o sin sangre) y dolor abdominal tipo cólico. Pueden ocurrir manifestaciones extraintestinales. El diagnóstico se establece con base en la endoscopia y la biopsia.
• Enfermedad celíaca: una enfermedad asociada con anticuerpos IgA anti-transglutaminasa tisular. Los síntomas incluyen dolor abdominal y diarrea después del consumo de gluten. El diagnóstico se confirma con base en una biopsia intestinal que demuestra atrofia de las vellosidades, hiperplasia de las criptas e inflamación de la mucosa.