Bacteroides fragilis

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Bacteroides fragilis es una bacteria anaeróbica, gramnegativa, pleomórfica o con forma de bastón. Forma parte de la microbiota normal del colon humano y generalmente es comensal, pero puede causar una infección si se desplaza al torrente sanguíneo o al tejido circundante después de una cirugía, una enfermedad o un traumatismo.

Hábitat

Bacteroides fragilis reside en el tracto gastrointestinal humano y es esencial para el funcionamiento saludable del tracto gastrointestinal, como la inmunidad de las mucosas y la nutrición del huésped. Como mesófilo, su crecimiento óptimo se produce a 37 °C y un pH de alrededor de 7.

Morfología

Las células de B. fragilis tienen forma de bastón o pleomórfica, con un tamaño celular que varía de 0,5 a 1,5 x 1,0 a 6,0 μm. B. fragilis es una bacteria gramnegativa y no posee flagelos ni cilios, lo que la hace inmóvil. Sin embargo, utiliza fimbrias perítricas para adherirse a otras estructuras moleculares. B. fragilis también utiliza una serie compleja de proteínas de superficie, cadenas de lipopolisacáridos y vesículas de membrana externa para sobrevivir en el volátil microambiente intestinal.

Metabolismo " mutualismo en el microbioma intestinal

B. fragilis es un quimioorganótrofo anaeróbico, aerotolerante, capaz de fermentar una amplia variedad de glicanos disponibles en el microambiente intestinal humano, incluyendo glucosa, sacarosa y fructosa. B. fragilis también puede catabolizar una variedad de biopolímeros, polisacáridos y glicoproteínas en moléculas más pequeñas que luego pueden ser utilizadas y descompuestas por otros microbios. Los ácidos grasos producidos por la fermentación de carbohidratos pueden servir como fuente de energía para el huésped. La citocromo bd oxidasa es esencial para el consumo de oxígeno en B. fragilis y puede permitir que otros anaerobios obligados sobrevivan en el microambiente ahora reducido en oxígeno. Los animales que carecen de bacterias intestinales requieren un 30% más de ingesta calórica para mantener la masa corporal.

Sistemas de detección del medio ambiente

El complejo sistema sensorial ambiental permite que B. fragilis sobreviva y se adapte al microbioma intestinal humano en constante cambio. Este sistema está compuesto por/diseñado para manejar eficazmente:

Bacteriocinas: los aislados intestinales de B. fragilis secretan altos niveles de proteínas bacteriocinas y son resistentes a otras bacteriocinas secretadas por otros aislados estrechamente relacionados. Se cree que este mecanismo reduce el nivel de competencia intraespecífica.

Resistencia a las sales biliares: utiliza enzimas como la hidrolasa de sales biliares para resistir los efectos degradantes de las sales biliares. La actividad detergente de las sales biliares puede permeabilizar las membranas bacterianas, lo que puede eventualmente provocar el colapso de la membrana y/o daño celular.

Respuesta al estrés oxidativo: Proteínas como la catalasa, la superóxido dismutasa y la alquilhidroperóxido reductasa protegen al organismo de los radicales de oxígeno nocivos. Esto permite el crecimiento en presencia de concentraciones nanomolares de O2.

Resistencia antibiótica

Los miembros del género Bacteroides se caracterizan por tener la mayor cantidad de mecanismos de resistencia a los antibióticos, acompañados de las tasas de resistencia más altas entre las bacterias anaeróbicas. La alta resistencia a los antibióticos de B.fragilis se atribuye principalmente a la plasticidad genética. Las especies de Bacteroidaceae han mostrado una resistencia creciente a los agentes antimicrobianos como la cefoxitina, la clindamicina, el metronidazol, los carbapenémicos y las fluoroquinolonas.

Reservorios de resistencia: las especies de Bacteroides acumulan una variedad de genes de resistencia a antibióticos y antimicrobianos a medida que residen en el tracto gastrointestinal. Esto permite la transferencia genética de estos genes a otras especies de Bacteroides y posiblemente a otras bacterias más virulentas, lo que conduce a un aumento general de la resistencia a múltiples fármacos. Esto se ve exacerbado por la tendencia de los genes de resistencia a ser relativamente estables incluso sin la presencia del antibiótico.

Epidemiología y patogénesis

El grupo B. fragilis es la Bacteroidaceae más frecuentemente aislada en infecciones anaeróbicas, especialmente aquellas que se originan en la microbiota gastrointestinal. B. fragilis es el organismo más prevalente en el grupo B. fragilis, representando entre el 41% y el 78% de los aislamientos del grupo. Estos organismos son resistentes a la penicilina en virtud de la producción de beta-lactamasa y por otros factores desconocidos.

Este grupo se clasificaba anteriormente como subespecie de B. fragilis (es decir, B. f. ssp. fragilis, B. f. ssp. distasonis, B. f. ssp. ovatus, B. f. ssp. thetaiotaomicron y B. f. ssp. vulgatus). Se han reclasificado en especies distintas sobre la base de estudios de homología de ADN. B. fragilis (antes conocida como B. f. ssp. fragilis) se recupera a menudo de sangre, líquido pleural, líquido peritoneal, heridas y abscesos cerebrales.

Aunque el grupo B. fragilis es la especie más común encontrada en muestras clínicas, es el Bacteroides menos común presente en la microbiota fecal, ya que comprende solo el 0,5% de las bacterias presentes en las heces. Su patogenicidad resulta en parte de su capacidad para producir polisacáridos capsulares, que protegen contra la fagocitosis y estimulan la formación de abscesos.

Bacteroides fragilis está implicado en el 90% de las infecciones peritoneales anaeróbicas. También causa bacteriemia asociada a infecciones intraabdominales, peritonitis y abscesos tras rotura de vísceras, y abscesos subcutáneos o quemaduras cerca del ano. Aunque es gramnegativo, tiene un LPS alterado y no causa shock endotóxico. Las infecciones por B. fragilis no tratadas tienen una tasa de mortalidad del 60%.

Efectos antiinflamatorios

Se ha demostrado que el polisacárido A (PSA) de B. fragilis protege a los animales de enfermedades experimentales como la colitis, el asma o la inflamación pulmonar. Los mutantes de B. fragilis que carecen de polisacáridos de superficie no pueden colonizar fácilmente el intestino. La colonización de B. fragilis por PSA en la mucosa intestinal induce a las células T reguladoras y suprime las células T auxiliares 17 proinflamatorias.

Véase también

  • Lista de bacterias oncógenas
  • Causas infecciosas de cáncer
  • Bacterias patógenas

Referencias

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  • Referencias Bacteroides en Barón Microbiología médica (en línea en la estantería NCBI).
  • Tipo de cepa de Bacteroides fragilis en BacDive - la Metadatabase de Diversidad Bacterial
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