Manual Completo de Microbiología Clínica: Bacterias, Hongos y Patógenos Especiales
1. Micobacterias
Micobacterias: Bacilos Gram-negativos (aunque con pared atípica), aerobios estrictos, resistentes a la desecación y a los desinfectantes. Tienen en la pared numerosos ácidos grasos (ácidos micólicos). Son BAAR (Bacilos Ácido-Alcohol Resistentes), lo que significa que resisten a la decoloración. Presentan un crecimiento lento.
Medios de cultivo
- Lowenstein-Jensen
- Middlebrook
Tinciones principales
- Tinción de Ziehl-Neelsen y Kinyoun: Utiliza fucsina fenicada y azul de metileno; las micobacterias se observan de color rojo sobre un fondo azul.
- Tinción de auramina-rodamina: Las micobacterias se visualizan de color naranja-amarillento con un fondo oscuro.
Utilidad de la tinción
- Ayuda al diagnóstico clínico.
- Controlar tratamientos (si la tinción resulta negativa, indica que el tratamiento está haciendo efecto).
- Comprobar después de la siembra.
M. tuberculosis
Patología: Tuberculosis. Factores de patogenicidad destacados como el efecto cordón; viven dentro de los macrófagos. Están muy asociados a la pobreza y a la falta de alimentación. Se transmite por vía aérea.
Prueba de la tuberculina
Sirve para saber si hemos estado en contacto con la bacteria de la tuberculosis. Indica exclusivamente contacto previo con el microorganismo, no se utiliza para diagnosticar la enfermedad activa.
Pruebas bioquímicas
- Niacina: El metabolismo de la bacteria produce niacina; algunas micobacterias no la utilizan y la acumulan en el medio. M. tuberculosis es positiva (+), mientras que las atípicas son negativas (-).
- Nitratos: Capacidad de reducir nitritos a nitratos. Positivo (+) para M. tuberculosis.
- Catalasa: Las micobacterias poseen 2 enzimas; la termolábil es característica de M. tuberculosis (es negativa (-) a 68 ºC).
Diagnóstico de Micobacterias
Muestra de esputo: Observación en fresco (Tinción de Ziehl-Neelsen, bacilos rojos). Preparación de la muestra mediante:
- Homogenización: Añadimos acetil-cisteína como mucolítico para fluidificar el moco.
- Descontaminación: Tratamos el esputo con un desinfectante para destruir la flora acompañante.
- Concentración: Centrifugar para concentrar la muestra y poder sembrar.
Siembra:
- Caldo (Middlebrook): Producción de CO2 -> Tinción Ziehl-Neelsen (+) -> Lowenstein-Jensen -> Laboratorio de referencia.
- Sólido (Lowenstein-Jensen): Incubación durante 40 días -> Tinción Ziehl-Neelsen -> Siembra en agar chocolate (- y +: contaminación; - y -: dejar más tiempo; + y +: micobacteria, derivar al laboratorio de referencia con sonda positiva para tuberculosis).
Muestra de orina: Centrifugación, tinción de Ziehl-Neelsen, siembra, tinción y pruebas bioquímicas.
M. leprae
Organismo productor de la lepra.
Lepra tuberculoide
Forma benigna de la enfermedad. Vía de entrada por la piel, se propaga a la vía linfática y al sistema venoso. Diseminación a otros órganos como piel, cara y dedos, provocando manchas insensibles al calor y al tacto. Es poco contagiosa y la respuesta inmune del paciente es favorable. Es difícil de diagnosticar ya que se puede confundir con la psoriasis.
Lepra lepromatosa
Estado más grave. Aparecen nódulos en zonas con pérdida de sensibilidad al tacto y al calor, con marcha en 'pie arrastrado'. Afecta a pacientes inmunodeprimidos. Además de la afección cutánea, compromete órganos más profundos, dando un aspecto leonino y arrugando la piel. Su evolución puede ser fatal.
Diagnóstico de la lepra
Muestra de herida -> Tinción de Ziehl-Neelsen positiva y diagnóstico serológico.
Prueba de la lepromina
Prueba de intradermorreacción utilizada para diferenciar el tipo de lepra: positiva (+) en lepra tuberculoide y negativa (-) en la lepromatosa.
2. Legionella y Gardnerella
Legionella pneumophila
Cocobacilos Gram-negativos.
- Medio de cultivo: BCYE con antibiótico.
- Hábitat: Agua, vive dentro de amebas.
- Patología: Legionellosis (neumonía) y fiebre de Pontiac, semejante a la gripe.
- Transmisión: A través de aerosoles, vía aérea y sistemas de aire acondicionado.
- Diagnóstico: Muestra de esputo tomada con total asepsia respiratoria -> Observación en fresco (la tinción de Gram no suele funcionar bien) -> Inmunofluorescencia directa (un resultado negativo no excluye la enfermedad, uno positivo la confirma), pruebas inmunológicas y sondas. Siembra en BCYE con antibiótico -> Identificación -> Nuevamente inmunofluorescencia.
Gardnerella vaginalis
Cocobacilos Gram-positivos (variable).
- Patología: Vaginosis bacteriana.
- Síntomas: Picor, ardor en la vagina, flujo maloliente y enrojecimiento. pH vaginal superior a 4,5.
- Diagnóstico: Muestra de flujo o exudado vaginal. Observación en fresco evaluando criterios: 1. Presencia de células guía (clue cells) y ausencia de lactobacilos; 2. pH mayor a 4,5; 3. Flujo maloliente abundante; 4. Prueba de aminas o bocanada de olor (exudado + KOH con olor a pescado podrido). Para confirmar el diagnóstico se deben cumplir al menos 3 de los 4 criterios. Siembra en agar sangre humana para evaluar hemólisis.
3. Estudio de Sensibilidad y Antibióticos (ATB)
Permite averiguar el antibiótico más eficaz.
- CMI (Concentración Mínima Inhibitoria): Concentración mínima a la cual ya es efectivo el antibiótico.
- Diluciones en tubos: Consiste en preparar una batería seriada de concentraciones crecientes de antibiótico e incubar durante 24 horas. Se observa si ha crecido la bacteria mediante la turbidez del medio. La CMI corresponde al primer tubo sin crecimiento visible.
- Sinergismo: Unión de los halos de inhibición de dos antibióticos.
- Antagonismo: Los efectos de los antibióticos se anulan entre sí (por ejemplo, la combinación bactericida-bacteriostático).
Clasificación de los antibióticos según su acción
- Amplio espectro: Actúa sobre numerosos grupos de bacterias.
- Espectro reducido: Actúa sobre un microorganismo determinado.
Pruebas especiales de resistencia
- Prueba BLEE: Evalúa bacterias Gram-negativas y la efectividad del ácido clavulánico. Si el halo es mayor de 5 mm, se considera positivo (+).
- Test Modified Hodge: Para determinar las resistencias de las enterobacterias a los carbapenems. Se utiliza E. coli sensible al antibiótico en medio con disco de carbapenem y se siembra con Klebsiella. Si forma una hendidura en forma de '/' es resistente (inutiliza el antibiótico); si es una línea recta (-), es sensible.
4. Neisserias y Moraxella
Cocos Gram-negativos, con forma típica de granos de café.
Medios de cultivo
- Comunes: Agar Sangre (AS), Agar Chocolate (ACho).
- Selectivos: Thayer-Martin, Thayer-Martin modificado, NYC.
N. gonorrhoeae (Gonococo)
- Patología: Gonorrea, una infección de transmisión sexual (ETS).
- Síntomas:
- Hombre: Uretritis (supuración blanquecina), prostatitis.
- Mujer: Vaginitis, a menudo asintomática, salpingitis.
- Recién Nacidos (RN): Ceguera gonocócica.
- Diagnóstico: Muestra estéril de uretra o exudado vaginal -> Observación en fresco (granos de café, cocos Gram-negativos). Transporte con hisopo de rayón en medio Stuart -> Siembra en Thayer-Martin, Thayer-Martin modificado, NYC y Agar Chocolate -> Tinción de Gram -> Oxidasa y catalasa positivas (+) para confirmar que se trata de Neisseria. Fermentación de azúcares: Glucosa positiva (GLU+), Maltosa negativa (MAL-), Sacarosa negativa (SAC-).
N. meningitidis
- Patología: Meningitis, artritis, faringitis. Presenta fiebre y petequias, afectando principalmente a niños menores de 4 años.
- Diagnóstico: Muestras de LCR y hemocultivo. Observación en fresco (cocos Gram-negativos en parejas/diplococos). Siembra en Agar Chocolate, pruebas de oxidasa y catalasa positivas, fermentación de azúcares: Glucosa positiva (GLU+), Maltosa positiva (MAL+), Sacarosa negativa (SAC-).
Moraxella catarrhalis
Cocos Gram-negativos en parejas, oxidasa y catalasa positivas. Forma parte de la flora normal respiratoria en niños.
- Síntomas: Sinusitis, bronquitis. En inmunodeprimidos puede causar neumonías.
- Medios de cultivo: Agar Sangre y Agar Chocolate. No crece en Thayer-Martin ni en NYC.
- Diagnóstico: Tinción de Gram de muestra respiratoria -> Siembra en Agar Chocolate -> Pruebas de oxidasa y catalasa positivas. Perfil de azúcares: Glucosa negativa (glu-), Maltosa negativa (mal-), Sacarosa negativa (sac-).
5. Haemophilus y Brucella
Haemophilus
Requieren factores de coagulación X y V.
- Medios de cultivo: Agar Sangre con factores de coagulación y Agar Chocolate.
H. influenzae
Capsulado, el más importante es el tipo b (Hib). Requiere los factores de coagulación X y V. Se transmite por vía aérea.
- Patología: Las cepas capsuladas producen cuadros más graves como meningitis en niños menores de 5 años (además de artritis, epiglotitis y celulitis). Las cepas no capsuladas producen infecciones más leves como otitis, bronquitis y sinusitis.
- Diagnóstico: Muestra de LCR -> Observación en fresco (cocos Gram-negativos pleomórficos) -> Siembra en Agar Sangre con factores X y V (el Agar Chocolate no aporta diferenciación adicional).
- Satelitismo: Una prueba positiva de satelitismo consiste en el crecimiento de pequeñas colonias de Haemophilus únicamente muy cerca de la estría de Staphylococcus aureus. Se debe realizar un frotis coloreado por Gram para confirmar la morfología (crecimiento alrededor de la raya de Aureus).
- Identificación: Catalasa y oxidasa positivas (+), dependencia de factores X y V, y hemólisis.
H. ducreyi
Cocobacilos Gram-negativos que requieren el factor X.
- Patología: Chancroide o chancro blando. Afecta a la mucosa genital y es una ETS. Produce una úlcera inflamable, dolorosa y con inflamación de los ganglios linfáticos.
- Diagnóstico: Basado en la sintomatología y tinción de Gram de la úlcera (cocobacilos Gram-negativos agrupados en 'bancos de peces').
Brucella
Cocobacilos Gram-negativos, oxidasa y catalasa positivas.
- Especies: B. melitensis (ovino), B. abortus (vacas), B. suis (cerdos).
- Medios de cultivo: Agar Tripticasa Soja, Agar Brucella.
- Transmisión: Directa por contacto con animales o indirecta a través de alimentos.
B. melitensis
Produce brucelosis, fiebre de Malta o fiebres ondulantes.
Diagnóstico de Brucella
- Indirecto (Inmunológico): A partir de suero mediante Test de Rosa de Bengala, test de Coombs y aglutinaciones.
- Directo (Microbiológico): A partir de sangre. Observación en fresco (la tinción de Gram no suele ser concluyente). Hemocultivo, coloración Stamp y Ziehl-Neelsen modificada.
- Método Castañeda: Sistema que combina medio líquido y sólido en el mismo frasco. El medio líquido permite el enriquecimiento de las brucelas presentes en la sangre y el sólido sirve para las resiembras y el aislamiento. El frasco se incuba a 35-37 ºC en posición vertical; a las 48 horas, si no hay crecimiento, se inclina para que la fase líquida impregne el medio sólido y se reincuba.
- Método Isolator: Sistema de lisis-centrifugación en el mismo tubo. La sangre inoculada se lisa por acción de detergentes y se concentra por centrifugación. El sedimento resultante se siembra en medio sólido.
6. Bordetella y Francisella
Bordetella
Cocobacilos Gram-negativos. Vacuna asociada: DTP.
- Medio de cultivo: Bordet-Gengou.
- Especies: B. pertussis y B. parapertussis (producen tos ferina, con el ser humano como huésped). B. bronchiseptica (produce neumonía, huésped animal).
B. pertussis
Causante de la tos ferina o coqueluche, se transmite de persona a persona.
Fases de la enfermedad
- Catarral: 1-2 semanas, similar a un resfriado común.
- Paroxística: 3-4 semanas, caracterizada por accesos de tos paroxística.
- Convalecencia: 6-8 semanas, la tos va desapareciendo progresivamente.
Diagnóstico: Muestra nasofaríngea o exudado bronquial -> Observación en fresco -> Inmunofluorescencia directa (IFD) -> Siembra en medio Bordet-Gengou (pequeñas gotas con aspecto de mercurio y ligera hemólisis) -> Tinción de Gram (cocos Gram-negativos) y confirmación por IFD.
Francisella tularensis
Cocobacilos Gram-negativos. Su hábitat incluye animales y roedores, especialmente el conejo. Es resistente al frío, congelación y lejía, con un alto poder infectante.
- Medio de cultivo: Agar Sangre con cisteína, Agar Chocolate con cisteína, BCYE y Thayer-Martin.
- Patología: Tularemia o enfermedad de los conejos.
- Transmisión: Por contacto directo (manipulación de carnes por carniceros o cuidadores), artrópodos, agua o inhalación.
- Manifestaciones clínicas: Llagas, heridas oculares, faringitis, vómitos y diarreas. Tularemia tifoidea manifestada como neumonía.
- Diagnóstico: El diagnóstico serológico no suele realizarse de rutina. Diagnóstico microbiológico: Inmunofluorescencia -> Siembra en Agar Sangre con cisteína y Agar Chocolate con cisteína -> Pruebas de aglutinación y PCR.
7. Hongos y Micosis
Conceptos micológicos básicos
- Hifas: Estructuras tubulares que se entrelazan para formar el micelio. Las hifas superiores tienen tabiques, mientras que las inferiores carecen de ellos.
- Pseudohifas: Células que no se separan por completo, simulando hifas; son cadenas de levaduras.
- Micelio: Conjunto de hifas ramificadas y entrelazadas que presenta un aspecto algodonoso irregular.
- Micelio aéreo o reproductor: Crece sobre la superficie y por encima del sustrato, cumpliendo función reproductora.
- Micelio vegetativo: Penetra hacia el interior del sustrato en busca de nutrientes, cumpliendo función de nutrición.
Reproducción de los hongos
- Asexual: No intervienen gametos ni división celular con fusión nuclear; ocurre por crecimiento vegetativo.
- 1. Esporulación: Estructuras de resistencia con información genética del hongo que se producen en las terminaciones de ciertas hifas.
- Hongos superiores: Estructura responsable de producir la espora asexual llamada conidióforo, que forma los conidios.
- Hongos inferiores: Estructura responsable llamada esporangio que produce esporangiosporas (típico de hongos filamentosos con hifas no tabicadas).
- 2. Gemación: Típico de levaduras. A la levadura le sale una yema, se divide el núcleo, un núcleo se queda en la célula madre y el otro migra a la yema.
- 3. Fragmentación: Típico de hongos filamentosos. Una colonia se fragmenta y cada fragmento implantado en un medio genera un nuevo micelio.
- 1. Esporulación: Estructuras de resistencia con información genética del hongo que se producen en las terminaciones de ciertas hifas.
- Sexual: Implica gametos que forman la espora sexual. El hongo presenta órganos masculino y femenino que generan gametos haploides, fusionándose en un cigoto diploide (2n) que posteriormente sufre meiosis para dar lugar a un hongo haploide (n).
Micosis
Procesos infecciosos producidos por hongos, frecuentemente asociados a estados de inmunodepresión.
Micosis superficiales
Afectan principalmente a la piel, el pelo y las uñas.
- Levaduras: Candida albicans (candidiasis).
- Dermatofitos: Presentan gran afinidad por la queratina y producen tiñas.
Candidiasis
Causada por Candida albicans, una levadura Gram-positiva que crece en medio cromógeno (desarrollando un color verde característico). El test de filamentación positivo confirma la especie.
- Tipos: Corporal, oral (muguet), en comisuras labiales, ungueal y vaginal.
- Síntomas: Descarga vaginal anormal con flujo blanquecino tipo leche cortada, dolor al orinar y durante las relaciones sexuales, picor labial y vaginal, y enrojecimiento de la vulva.
- Causas frecuentes: Tratamiento con antibióticos, patologías como la diabetes, defensas bajas y exceso de humedad en la zona.
- Identificación de Cándida: Medio cromógeno, formación de clamidiosporas y test de filamentación.
Tiñas
Infecciones que se presentan en forma de discos concéntricos y escamosos que bloquean el crecimiento en el centro. Son muy contagiosas.
- Tipos: Inguinal, pie de atleta, corporal, capilar, paroniquia (uñas) y vesicular (manifestada como manchas blancas en la piel).
Micosis subcutáneas
Afectan principalmente a la piel, pelo y uñas. Son producidas por hongos saprófitos del suelo y la vegetación, transmitiéndose a través de esporas o por la entrada directa a través de heridas. Se desarrollan preferentemente en zonas cálidas, templadas y húmedas (clima tropical).
- Síntomas: Abscesos granulomatosos (en forma de coliflor) que se ulceran y supuran.
- Ejemplos: Lobomicosis (múltiples verrugas), cromomicosis (aspecto de coliflor) y ficomicosis (afectación a nivel de mucosa nasal, tronco y extremidades).
Micosis sistémicas
Afectan a órganos internos y vísceras, especialmente en pacientes inmunodeprimidos. Se transmiten por la inhalación de esporas presentes en el suelo o en el ambiente.
- Patología: Infección asintomática (el hongo permanece latente sin manifestaciones clínicas) o infección sintomática (donde el hongo sobrevive y prolifera dentro de los macrófagos).
8. Hongos Oportunistas y Métodos de Identificación
- Cryptococcus neoformans: Infección producida por la inhalación de esporas. En personas sanas no causa infección grave al ser controlada por los macrófagos, pero en inmunodeprimidos pasa a sangre y llega al Sistema Nervioso Central, produciendo meningitis. Es una levadura capsulada visualizada mediante tinción negativa. La prueba de la ureasa es positiva (+).
- Aspergillus fumigatus: Causa neumonía necrotizante. Es un hongo filamentoso que se identifica mediante la prueba del celo o microcultivo.
Identificación de levaduras
Siembra: Agar Sabouraud con cloranfenicol. Las colonias obtenidas son semejantes a bacterias. Se utiliza también medio cromógeno.
Identificación de hongos filamentosos
Siembra: Agar Sabouraud con cloranfenicol. Se incuba a temperatura ambiente hasta 4 semanas. Las colonias crecen grandes, filamentosas, mucosas y de aspecto algodonoso.
Identificación microscópica
- Prueba del celo: Se coloca 1 gota de azul de lactofenol y una cinta adhesiva transparente con una muestra del hongo para observar a 40x.
- Microcultivo: Se coloca un fragmento de medio Sabouraud sobre un portaobjetos, se siembra, se cubre con un cubreobjetos y se incuba a temperatura ambiente durante 2-3 semanas. En otro portaobjetos se añade una gota de azul de lactofenol y se cubre con la muestra para su visualización a 40x.
- Auxonograma: Permite determinar los azúcares que utiliza una levadura. Se añaden discos con diferentes azúcares e incuba; si la levadura metaboliza el azúcar, aparecerá un halo de crecimiento alrededor del disco.
- Test de fermentación de hidratos de carbono: Permite comprobar qué hidratos de carbono fermenta una levadura. Al fermentar, producen gas que se acumula en la campana de Durham dentro de un medio líquido tras 48 horas de incubación.
9. Rickettsias, Chlamydias y Mycoplasma
Rickettsias
Cocos o cocobacilos cuyo vector principal son los artrópodos.
- Patología:
- Fiebres manchadas: Transmitidas por garrapatas; Rickettsia rickettsii produce la fiebre de las Montañas Rocosas.
- Tifus: Transmitidos por piojos y caracterizados por exantema; Rickettsia prowazekii produce el tifus epidémico o exantemático.
- Diagnóstico: Principalmente inmunológico.
- Reacción de Weil-Felix: Basada en la capacidad del suero de pacientes infectados para aglutinar ciertas cepas de Proteus vulgaris.
Chlamydias
Cocos o cocobacilos Gram-negativos que poseen pared celular y dos tipos de ácidos nucleicos, situándose a medio camino entre una bacteria y un virus.
Fases del ciclo
- Fase infectante: Cuerpo elemental (se encuentra fuera de la célula).
- Fase no infectante: Partícula reticulada o cuerpo inicial (ubicado en el interior de la célula).
Especies principales
- C. pneumoniae: Produce neumonía.
- C. trachomatis: Causa tracoma, conjuntivitis neonatal, linfogranuloma venéreo (vesícula que evoluciona a úlcera indolora, diagnóstico diferencial con Treponema pallidum y Haemophilus ducreyi), además de uretritis en hombres y cervicitis en mujeres.
- Síntomas: Muy semejantes a las infecciones por Neisserias, siendo muy común que ambas infecciones se presenten de forma conjunta.
Mycoplasma
Bacterias caracterizadas por la ausencia de pared celular, siendo las más pequeñas observables mediante microscopía electrónica.
- Medio líquido: No presentan turbidez visible por su crecimiento, formando colonias muy pequeñas.
- Medio sólido: Las colonias se visualizan al microscopio óptico con el característico aspecto de 'huevo frito'. Actúan inhibiendo la síntesis de proteínas y el crecimiento bacteriano.
- Género Mycoplasma: Destacan M. pneumoniae (neumonía, tracto respiratorio) y M. hominis (tracto genital).
- Género Ureaplasma: Destaca Ureaplasma urealyticum.