¿Qué sabemos de la melioidosis?, una enfermedad bacteriana casi desconocida que ha causado algunas muertes en B.C.S.

Tema:

En este articulo se da información básica acerca de la melioidosis: agente patógeno que la provoca, signos y síntomas de la enfermedad, así como los factores de riesgo. Se mencionan los mecanismos mediante los cuales se puede adquirir la enfermedad, las diferentes formas de diagnostico, los tratamientos existentes y las medidas preventivas que debemos observar para evitarla.

1. Introducción

El pasado 11 de Febrero, la Secretaría de Salud (SSA) en Baja California Sur emitió un aviso epidemiológico debido la presencia de varios casos de melioidosis, una enfermedad infecciosa que es causada por una bacteria y que puede afectar a seres humanos y animales que tengan contacto directo con suelo y agua contaminada. Hubo 5 casos confirmados desde la primera semana de noviembre; de los cuales, 4 derivaron en desenlaces fatales (BCS Noticias, 2023).

2. ¿Que es la meloidosis?

La melioidosis una infección causada por Burkholderia pseudomallei o B.p. (antes catalogada como Pseudomonas) que es una bacteria gram negativa con forma de bastoncillo (2-5 µm de largo; 0.4-0.8 µm de ancho (Fig. 1; Chen, 2019). Esta enfermedad tropical se transmite a través contacto con agua y/o los suelos contaminados por entrada cutánea, ingestión o por inhalación de suelo o agua contaminados (polvo o sprays, respectivamente), y puede causar una amplia gama de síntomas clínicos como: neumonía, infecciones óseas, articulares, cutáneas, genitourinarias y del sistema nervioso central, así como abscesos parotídeos en niños (las parótidas son las glándulas productoras de saliva que se encuentran debajo del oído y detrás de la mandíbula). En los mamíferos, su poder infectivo se relaciona con su ciclo de vida intracelular, que comienza con la unión e internalización de la bacteria por parte de nuestras células (células huésped) (Fig. 2). A pesar de ser una especie de vida libre, esta bacteria posee la capacidad de propagarse intercelularmente, siendo este su sello característico y distintivo de patogénesis.

Figura 1. Micrografía electrónica de barrido (mejorada en color) de Burkholderia pseudomallei. En rosa se enfatiza el cuerpo de la bacteria, mientras que en amarillo se denotan los flagelos basales que le proveen movilidad (Tomado de Chen, 2019).

2.1 ¿Cual es su estrategia para infectarnos?

En la figura 2 se muestra un esquema sencillo que explica el mecanismo de internalización de esta bacteria y su ciclo de vida ya dentro de la célula. La bacteria entra a células epiteliales o fagocíticas (las últimas, de nuestro sistema inmune) mediante un proceso regulado, en el que participan factores de virulencia de las bacterias relacionados con la adhesión (Fig. 2.1). La bacteria, en sus primeros momentos dentro de la célula, esta atrapada en una burbuja denominada endosoma o fagosoma (dependiendo del tipo de células que infecta: endosoma para células epiteliales y fagosoma para células inmunes). En el fagosoma existen moléculas de nuestras células (célula huésped) que mantienen un ambiente altamente oxidativo (letal para la bacteria), así como enzimas que son capaces de destruir a las bacterias (como las serin-proteasas), sin embargo, B.p. esta equipada para contrarrestar este ataque (Fig. 2.2), lo que le permite escapar antes de la maduración del fagosoma que provocaría su muerte (Fig. 2.3). El escape se debe a la acción de la proteína T3SS que secreta la bacteria (o TTSS, Type Three Secretion System), lo que le permite destruir la membrana de la burbuja. La tercera fase de la infección intracelular es la replicación (Fig. 2.4) y la diseminación de la bacteria a las células circundantes a través de su fusión con células vecinas, formando lo que se conoce como células huésped gigantes multinucleadas (Figs. 2.5 y 3) o MNGC (por su acrónimo en ingles) (Wiersinga, 2006; Bulterys et al., 2019; Bzdyl et al., 2022).

Figura 2. Esquema del ciclo de vida intracelular de Burkholderia pseudomallei en una célula epitelial (modificado de Bzdyl et al., 2022).

Fuera del fagosoma, B.p. se replica usando componentes de la célula huésped (principalmente actina) para la construcción de colas (tipo Ena/VASP). Estas proyecciones, junto el sistema de secreción tipo VI (T6SS, que es una nanomáquina contráctil), resultan en una diseminación exitosa de las bacterias a las células circundantes, promoviendo la formación de las MNGC (Fig. 3) (Bulterys et al., 2019).

Figura 3. Ejemplo de células gigantes multinucleadas o MNGC (Canva).

2.2 Biología de B. pseudomallei

B. pseudomallei o B.p. se puede encontrar en todo tipo de suelos, es más frecuente en suelos ricos en arcilla que se encuentran frecuentemente en las regiones tropicales. La bacteria se encuentra generalmente a profundidades entre 10 a 30 cm, pero en época de lluvias puede moverse desde esa capa a la superficie, en donde se multiplica. Claramente, la bacteria es estacional, con predominio durante épocas lluviosas, con humedad ambiental (≥ 80%) y temperaturas entre los 22 y 30°C. Su presencia se multiplica tras el cese de las lluvias y aumento de la intensidad de vientos, lo que explica el incremento de exposiciones con la diseminación de aerosoles contaminados y contacto con suelos en los que se ha multiplicado el microorganismo (SSPES, 2021).

B.p. puede sobrevivir en condiciones ambientales difíciles como pH y temperaturas extremas, suelos secos y condiciones deficientes de nutrientes así como como agua destilada (ausencia de nutrientes) durante varios días y causar enfermedades mortales, por lo que ha sido catalogado como "agente selecto de nivel 1" y arma biológica potencial por la CDC de E.E.U.U. (CDC acrónico en inglés de Centro para el Control y la Prevención de Enfermedades), y puede infectar tanto a humanos como animales como monos, cerdos, chivos y ovejas, y sobrevivir dentro de sus cuerpos; no obstante, aún no se ha informado de transmisión de persona a persona o de animal a persona (Prashant, 2023).

Aunque B.p. normalmente habita en la rizosfera (suelo, región de influencia de las raíces de las plantas) y puede ser adquirido por humanos y otros mamíferos a través de inhalación, ingestión o inoculación percutánea (Fig. 4). Los individuos expuestos regularmente al suelo y al agua, en áreas endémicas, están afectados de manera desproporcionada. La gravedad de la enfermedad varía de desde una infección crónica que se puede confundir con la tuberculosis hasta una sepsis aguda. El manejo clínico se complica por la resistencia de la bacteria a los antibióticos de primera elección como penicilina, eritromicina, etc.), ya que se trata de una bacteria intracelular, por lo que las tasas de mortalidad son altas a pesar de un diagnóstico y tratamiento apropiados.

Figura 4. Biología de Burkholderia pseudomallei (modificado de  Philips y García, 2023).

3. Pero ¿por qué no nos enfermamos todos?

Después de conocer las capacidades infectivas de B.p. y de pensar en que, en las regiones susceptibles del efecto de huracanes, hay una gran probabilidad de exposición dada la resistencia de la bacteria en vida libre y a las condiciones de insalubridad (desbordamiento del sistema de drenaje) que prevalecen por semanas y algunas veces hasta por meses después de una lluvia torrencial o el paso de un huracán en nuestra ciudad, es valido preguntarnos ¿por que no nos enfermamos todos si aparentemente la bacteria ya esta aquí?

Aunque la melioidosis es endémica en el norte de Australia y en países asiáticos como Tailandia, Vietnam, Malasia, Singapur y regiones del sudeste asiático como partes de India y Sri Lanka, el sur de China, Hong Kong, Taiwán y Papua Nueva Guinea, otros países (como en México) también han notificado casos ocasionales de melioidosis (Prashant, 2023). Es de llamar la atención que en La Paz (B.C.S) apenas nos enteramos de esta enfermedad, sin embargo, en estados como el de Sonora se considera una enfermedad endémica y desde el 2020 hay campañas para proporcionar información confiable al personal de salud acerca del manejo médico: diagnóstico, epidemiológico y preventivo a través de redes sociales y una pagina web (SSES, 2023).

En el mundo, la tasa de mortalidad por melioidosis es muy alta: alrededor del 20 al 40% de los enfermos mueren, incluso con tratamiento. Se estima que alrededor de 165,000 personas se infectan con esta enfermedad cada año y 89,000 de ellas no pueden sobrevivir a ella (Limmathurotsakul et al., 2016). Aunque es una enfermedad en extremo agresiva, y todos en algún momento podríamos estar expuestos, existen factores de riesgo que hacen mas susceptible a varios grupos de personas (Fig. 4). En personas sanas, la vía de entrada mas peligrosa es la cutánea, ya que como oportunista, la bacteria entra a nuestros cuerpos a través de heridas preexistentes; a nivel mundial, se ha visto que la mayoría de los casos se reportan en pacientes con (grupos de riesgo):

1) diabetes,

2) consumo excesivo de alcohol,

3) infecciones pulmonares crónicas (fibrosis quística y enfisema pulmonar obstructivo crónico o EPOC),

4) enfermedades renales crónicas,

5) hipertensión, y

6) condiciones inmunocomprometidas.

Sin embargo, la diabetes es el principal factor de riesgo de esta enfermedad porque casi el 40% de los casos de melioidosis se reportan en pacientes diabéticos (Bush y Vazquez-Pertejo, 2022; Prashant, 2023).

3.1 Síntomas y diagnóstico de melioidosis

En la melioidosis se observan diversas presentaciones clínicas que van desde fiebre leve y erupciones cutáneas hasta afecciones graves como neumonía, bacteriemia, abscesos en órganos internos como el hígado, el bazo, los riñones y la próstata, shock séptico, osteomielitis, artritis séptica e incluso, en raras ocasiones, infección del sistema nervioso central. La melioidosis puede manifestarse de forma aguda o permanecer latente durante años después de una infección primaria inaparente.

3.2 Síntomas (Bush y Vázquez-Pertejo, 2022)

La infección pulmonar aguda es la forma más frecuente. Varía desde un cuadro leve hasta una neumonía necrosante agresiva. La aparición puede ser abrupta o gradual, con dolor de cabeza (cefalea), falta de apetito (anorexia), dolor de pecho (torácico pleurítico o sordo), y dolor muscular generalizado (mialgia). La fiebre es generalmente > 39°C. También son característicos la tos, la respiración acelerada (taquipnea) y/o la respiración ronca y silbante (estertores); las flemas (esputo o moco) pueden estar teñidas de sangre.

La infección septicémica aguda comienza de repente, con infección en todo el cuerpo que lleva a que se presente presión arterial baja peligrosa (shock séptico) y compromiso de múltiples órganos, manifestándose como desorientación, dificultad respiratoria o falta de aire extrema (disnea), dolor de cabeza intenso (cefalea), inflamación aguda o crónica de la faringe (faringitis), cólicos abdominales superiores, diarrea y pequeñas llagas en la piel que pueden presentarse inflamadas (similares a ampollas), llenas de pus (lesiones pustulares). En este caso, llama la atención el dolor muscular a la palpación y, generalmente, los signos pulmonares no se presentan, en todo caso, pueden presentarse estertores, roncus o roces pleurales.

La infección supurada localizada puede suceder en casi cualquier órgano, pero es más común en el sitio de inoculación en la piel (o en los pulmones) y en los ganglios linfáticos asociados. Los sitios de metástasis típicos de la infección incluyen el hígado, el bazo, los riñones, la próstata, el hueso y el músculo esquelético. La hipertrofia dolorosa de las glándulas salivales con secreción de pus (parotiditis supurada aguda) es común entre los niños afectados; los pacientes pueden no presentar fiebre (afebriles).

3.3 Diagnóstico

El diagnóstico se establece por cultivo y tinción. El aislamiento de B.p. de sitios infectados es el método estándar para diagnosticar la enfermedad, pero en el laboratorio se aplican varias estrategias de identificación, según la disponibilidad. Probablemente deba hacerse una ecografía o tomografía computarizada del abdomen y la pelvis para detectar abscesos, que pueden estar presentes independientemente de la presentación clínica. El hígado y el bazo pueden ser palpables. La realización de un hepatograma, la determinación de la actividad de la enzima aspartato aminotransferasa (AST) y la cuantificación de la bilirrubina suelen arrojar resultados anormales. En los casos graves, pueden presentarse insuficiencia renal y coagulopatía. El recuento de leucocitos es normal o levemente aumentado (Bush y Vázquez-Pertejo).

La biotecnología también contribuye en el diagnostico a través de técnicas de laboratorio que rinden resultados mucho mas rápidos que el cultivo (Prashant, 2023):

1. Las características de las colonias y las pruebas bioquímicas son técnicas comunes y sencillas que se utilizan para la identificación de B.p. Para la caracterización bioquímica, el sistema API 20NE es la herramienta más eficaz con una sensibilidad y especificidad de alrededor del 99%; también se puede utilizar el sistema automatizado Vitek 1.

2. La prueba de aglutinación de látex para su fácil y rápida identificación también está disponible.

3. En estudios epidemiológicos se ha usado el método ELISA usando antígenos OPS de B.p. u otros antígenos, para detectar anticuerpos en el suero.

4. Las técnicas moleculares como la PCR, la secuenciación de genes y el inmunoblotting son superiores a otras técnicas para una identificación precisa y expedita.

4. Tratamiento

El tratamiento con antibióticos, como ceftazidima, es efectivo, pero es prolongado. Deberían hacerse una ecografía o tomografía computarizada del abdomen y la pelvis para detectar abscesos que pueden estar presentes, independientemente de los síntomas y signos. El hígado y el bazo pueden ser palpables. En los casos graves pueden presentarse insuficiencia renal y alteraciones en capacidad de la sangre para coagularse (formar coágulos; coagulopatía). El recuento de leucocitos es normal o levemente alto (Bush y Vazquez-Pertejo, 2022).

B.p. es intrínsecamente resistente a la penicilina, ampicilina, la mayoría de las cefalosporinas tempranas (primera y segunda generación), macrólidos, rifamicinas, aminoglucósidos (gentamicina) y colistina (polimixinas). Estas resistencias se deben la impermeabilidad de la membrana bacteriana, la bomba de eflujo, la inactivación enzimática, el secuestro de fármacos, los objetivos antibióticos alterados, la hidrólisis enzimática, etc. que son los mecanismos de evasión (o escape) con los que cuenta la bacteria. B.p. es susceptible al cotrimoxazol, amoxicilina-clavulanato, cefalosporinas de tercera generación y más nuevas, carbapenémicos, cloranfenicol, doxiciclina, cefoperazona-sulbactam, entre otros. El régimen de tratamiento se divide generalmente en dos fases; 1) la fase intensiva –de 10 días hasta 8 semanas- donde se administran antibióticos por vía intravenosa (ceftazidima, imipenem, meropenem, cefoperazona-sulbactam y/o amoxicilina-clavulanato) intravenoso, seguida de, 2) la fase de erradicación -de 3 a 6 meses- donde se administran antibióticos orales (cotrimoxazol). No se ha desarrollado ninguna vacuna contra esta bacteria; sin embargo, el cotrimoxazol también se usa como fármaco profiláctico (preventivo) mientras se trabaja con la bacteria en áreas de alto riesgo o después de una exposición (Pashant, 2023; Salud y Bienestar, 2023).

5. Conclusiones y recomendaciones

Si bien hemos visto que la meiloidosis es una enfermedad muy preocupante, agresiva e incluso mortal, no hay que caer en el pánico. Hemos visto que hay tratamiento, se han delimitado perfectamente los grupos de mayor riesgo y se ha dado información muy detallada acerca de las vías de contagio (B.p. rara vez se transmite de persona a persona, esto se ha observado esporádicamente solo en regiones endémicas de la enfermedad), así que los que nos queda como población es cuidarnos (Fig. 5). ¿Y esto que significa?

Figura 5. Esquema para la prevención de melioidosis.

1. Si presentas alguno de los signos o síntomas (descritos en la sección 3), acude inmediatamente con el medico para que te revise y ordene alguna prueba para confirmar el diagnostico.

2. Si alguno de nuestros familiares, o incluso nosotros, padecen de alguna o varias de las enfermedades que delimitan a la población de mayor riesgo, hay que cuidarnos, evitar la exposición, pero lo principal, mantener nuestro padecimiento bajo control: tomar nuestros medicamentos en tiempo y forma, visitar regularmente al medico para controles mensuales, tener una dieta y estilo de vida saludable, pero lo principal: NO EXPONERNOS a condiciones de riesgo.

3. Si tienes una herida abierta en la piel, diabetes o enfermedad renal crónica, evita el contacto con el suelo y el agua estancada; esto es especialmente importante luego de tormentas y las fuertes lluvias que la acompañan. 

4. Permanezca en casa durante y después de tormentas, y/o huracanes, máxime si ha habido formación de arroyos y/o derrames de aguas negras. Si tiene que salir usa botas, cubre bocas y guantes protectores.

5. Evita el contacto con tierra y lodo, no se bañe en cuerpos a agua naturales o contaminados, la clave es la prevención.

6. Referencias

1.      BCS Noticias. 2024. Emiten aviso epidemiológico en BCS por melioidiosis; ya confirmaron 5 casos, Salud Estatal. (Consultado 14/02/2024).

2.      Bzdyl M.N., Moran C.L., Bendo J., Sarkar-Tyson, M. 2022. Pathogenicity and virulence of Burkholderia pseudomallei, Virulence, 13:1. https://doi.org/10.1080/21505594.2022.2139063.

3.      Bulterys L.P., I.J. Toescac, M.H. Norrisd, J.P. Maloyc, S.T. Fitz-Gibbonf, B. Franceg, et al. 2019. An in situ high-throughput screen identifies inhibitors of intracellular Burkholderia pseudomallei with therapeutic efficacy. PNAS, 1906388116. 

4.      Bush L.M., Vazquez-Pertejo M.T. 2022. Melioidosis (Enfermedad de Whitmore). Manual MSD.

5.      Chen A. 2019. This Germ Can Live Decades In Distilled Water, Kill Humans In 48 Hours. NPR. (Consultado 15/02/2024).

6.      Limmathurotsakul D., Golding N., Dance D.A.B., Messina J.P., Pigott D.M., Moyes C.L., Rolim D.B., et al., Hay S.I. 2016. Predicted global distribution of Burkholderia pseudomallei and burden of melioidosis. Nature Microbiology, 1(1):15008.

7.      Phillips E.D., García E.C. 2023. Burkholderia pseudomallei. Trends in Microbiology, 32(1):105-106. https://doi.org/10.1016/j.tim.2023.07.008

8.      Prashant, D. 2023. Burkholderia pseudomallei: An Overview. Microbe Notes. (Consultado 16/02/2024).

9.      Salud y Bienestar. 2023. ¿Conoces que es la melioidiosis? Salud y bienestar (Consultado 16/02/2024).

10.  Secretaria de Salud del Estado de Sonora (SSES). 2023. ¿Y si es melio? (Consultado 19/02/2024).

11.  Secretaria de Salud Publica del Estado de Sonora (SSPES). 2021. ¿Y si es mielo?. Facebook ¿y si es mielo? (Consultado 16/02/2024).

12.  Wiersinga, W., van der Poll, T., White, N. et al. 2006. Melioidosis: insights into the pathogenicity of Burkholderia pseudomallei. Nat Rev Microbiol 4, 272–282. https://doi.org/10.1038/nrmicro1385