¿Qué causa el carbunco o ántrax?
El carbunco, o ántrax, es una enfermedad infecciosa desencadenada por la bacteria Bacillus anthracis, un bacilo grampositivo que posee la singularidad de ser formador de esporas, pudiendo desenvolverse tanto en entornos aerobios como anaerobios facultativos. Esta capacidad de producir esporas contribuye a su resistencia frente a condiciones ambientales adversas.
A pesar de tener un origen fundamentalmente animal y clasificarse como una zoonosis, el Bacillus anthracis ha sido objeto de interés en el ámbito bélico y de seguridad. Durante el siglo XX, diversos países exploraron activamente el potencial del carbunco como arma bacteriológica, aprovechando su capacidad patógena y su capacidad de supervivencia en diversas condiciones.
Un hito trágico en la historia del carbunco se registró en Estados Unidos en 2001. En un acto de bioterrorismo, se enviaron cartas por correo que contenían esporas de Bacillus anthracis. Este evento resultó en casos de la enfermedad y generó una preocupación global sobre la amenaza que representan las armas biológicas y la necesidad de fortalecer la seguridad en relación con este tipo de agentes patógenos.
Causa del ántrax o carbunco
La bacteria en cuestión, Bacillus anthracis, se presenta como un bacilo de tamaño considerable, con dimensiones que abarcan desde 1-1,5 hasta 3-5 micrómetros. Al ser sometida a cultivo en agar sangre de oveja, su crecimiento adquiere una apariencia distintiva, similar a vidrio esmerilado, destacando por colonias de 2 a 5 milímetros de diámetro. Estas colonias, a diferencia de algunas bacterias, no provocan hemólisis, y muestran una notoria adherencia que visualmente se asemeja a la “clara de huevo batida”.
Es notable el rápido desarrollo de estas colonias en el cultivo, manifestándose en tan solo 24 horas. La formación de esporas, estructuras ovales ubicadas central o subterminalmente, es una característica destacada de Bacillus anthracis, proporcionándole resistencia y capacidad de supervivencia en condiciones adversas.
Una particularidad adicional de esta bacteria es la presencia de una cápsula que rodea su estructura. Esta cápsula, crucial para su identificación, puede ser visualizada mediante el uso de la tinción de tinta china, facilitando la observación microscópica y la comprensión de sus propiedades estructurales.
La capacidad patógena de Bacillus anthracis revela una serie de procesos intrincados que conducen a la infección. Un fenómeno clave es el atrapamiento de las cadenas encapsuladas circulantes de B. anthracis en la red capilar pulmonar, proporcionando una explicación a la constante focalización de la infección en los pulmones humanos.
Los factores de virulencia fundamentales de B. anthracis comprenden sus dos toxinas binarias, la toxina de edema y la toxina letal, así como su cápsula compuesta de ácido poli-D-glutámico antifagocítica. Estos elementos son cruciales para la capacidad de la bacteria para evadir las defensas del sistema inmunológico y causar enfermedad.
La toxina de edema se compone del factor de edema unido al antígeno protector, mientras que la toxina letal consta del factor letal también unido al antígeno protector. Estos componentes esenciales para la virulencia están codificados en un plásmido denominado pX-01. Por otro lado, la cápsula antifagocítica, clave para evadir la fagocitosis, está codificada en un segundo plásmido conocido como pX-02. Ambos plásmidos son necesarios para que la bacteria despliegue su potencial patógeno completo.
Patogenia
La patogenia del carbunco, o ántrax, ha sido tradicionalmente atribuida principalmente a las dos toxinas binarias producidas por Bacillus anthracis. Sin embargo, investigaciones recientes han revelado que tanto componentes toxínicos como no toxínicos desempeñan funciones esenciales en la patogenia, contribuyendo a las características anómalas cardíacas y endovasculares, así como a fenómenos como hemorragia y shock asociados con la enfermedad.
Entre los componentes no toxínicos que se han identificado como contribuyentes a la patogenia se encuentran la parte de peptidoglucano de la pared celular bacteriana y las metaloproteinasas no toxínicas. Estos elementos, aunque no son toxinas en sí mismos, desempeñan un papel clave en la respuesta del organismo a la infección por ántrax y en el desarrollo de las manifestaciones clínicas de la enfermedad.
Además, se ha observado que las toxinas y la cápsula antifagocítica de Bacillus anthracis juegan un papel en la inhibición de las respuestas inmunitarias, tanto innatas como adaptativas. Las toxinas pueden modular y suprimir la respuesta inmunitaria del huésped, contribuyendo así a la evasión de las defensas del sistema inmunológico. La cápsula antifagocítica, por su parte, ayuda a la bacteria a eludir la fagocitosis por parte de las células del sistema inmunológico.
En el contexto del modelo de sepsis, las toxinas del carbunco desempeñan un papel crucial al inhibir la respuesta inmunitaria contra la forma vegetativa de la bacteria, lo que favorece el desarrollo de niveles elevados de bacteriemia. Este incremento en la carga bacteriana contribuye directamente a la aparición de condiciones críticas como shock, insuficiencia multiorgánica y eventualmente la muerte del huésped. La capacidad de las toxinas para eludir la respuesta inmunitaria es esencial para la progresión de la sepsis asociada al ántrax.
¿Qué causa el ántrax o carbunco?
En el caso de la toxina letal, se destaca su naturaleza como metaloproteína inhibidora de la vía de transducción de señal intracelular de la proteína cinasa activada por mitógenos. Esta toxina contribuye al desarrollo de trastornos de la coagulación, hemólisis y hemorragia, fenómenos característicos del carbunco por inhalación. Su acción en la vía de señalización intracelular tiene implicaciones directas en la homeostasis del sistema circulatorio y la coagulación sanguínea, siendo determinante en la patogénesis de los síntomas asociados.
En lo que respecta a la toxina de edema, su contribución a la formación del líquido “gelatinoso” en mediastino y abdomen, así como al pronunciado edema en carbuncos cutáneos e inyectados, está vinculada a su capacidad de actuar como enzima adenilato ciclasa. Se postula que esta toxina induce una excesiva producción de monofosfato de adenosina cíclico a partir del trifosfato de adenosina, desencadenando la desregulación del agua y el calcio. Este proceso lleva a un edema intenso, siendo responsable de las características observadas en diferentes formas clínicas del carbunco.
Estos mecanismos detallan cómo las toxinas del carbunco actúan a nivel molecular para desencadenar respuestas patológicas específicas en el organismo, contribuyendo significativamente a la gravedad y complejidad de la enfermedad en sus distintas manifestaciones clínicas.
Anatomía del hígado
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