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Hamdan S, Gamal
MEDICRIT
Infecciones por gérmenes anaerobios: parte I
MEDICRIT
Revista de Medicina Interna y Medicina Crítica
Mayo 2004, volumen 1 número 1
Series: Infecciones por gérmenes anaerobios
Gamal Hamdan S, MD. Internista Intensivista, Hospital Clínico de Mérida, Mérida, Venezuela
e-mai: gamal@medicrit.com
Parte I: Generalidades, clasificación, patogénesis y manifestaciones clínicas de las
infecciones por bacterias anaerobias
Las bacterias anaerobias son gérmenes
habituales de la flora normal de la piel y
membranas mucosas del ser humano, y son
causa común de infecciones bacterianas
endógenas, potencialmente severas y con
alta mortalidad. Con frecuencia se pasan
por alto las infecciones por anaerobios, ya
que son difíciles de aislar del sitio de
infección, debido a que se requieren
condiciones especiales para la recolección,
traslado y cultivo de las muestras. Estos
gérmenes son de crecimiento lento, lo cual
hace difícil el tratamiento, y en los casos de
infecciones mixtas la falta de tratamiento
contra gérmenes anaerobios, conduce a una
respuesta
terapéutica
insuficiente,
generalmente atribuida a otros factores.
Características de los Anaerobios
Los anaerobios se definen como bacterias
que no crecen en medio sólido en presencia
de aire ambiental (CO2 al 10% en aire y
O2 al 18%). Las bacterias anaerobias
pueden dividirse en anaerobios estrictos
(incapaces de crecer en O2 al 0.5%) y
anaerobios moderados (capaces de crecer
en O2 entre 2 y 8 %) (1). Los anaerobios
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no poseen catalasa, algunos poseen la
enzima superoxido dismutasa que los
protege frente al oxigeno y les concede
cierta aerotolerancia (1). Estos gérmenes
no fermentan los carbohidratos, y producen
numerosas reacciones peptidasa positiva,
requiriendo proteínas en descomposición
como fuente de energía (2) (figura 1. En la
tabla 1 se exponen los diferentes grupos de
gérmenes anaerobios.
Las bacterias clínicamente importantes
corresponden a: a) seis géneros de gram
negativos:
Bacteroides,
Prevotella,
Porphyromonas, Fusobacterium, Bilophila,
y Sutterella; b) cocos gram positivos:
Peptostreptococcus;
c) gram positivos
formadores de esporas: Clostridium; no
formadores de esporas: Propionibacterium,
Actinomyces, Eubacterium, Lactobacillus,
Bifidobacterium; y cocos Gram negativos:
Veillonella. En la tabla 2 se muestran las
infecciones por anaerobios clinicamente
importantes. Generalmente las infecciones
son mixtas y compuestas por aerobios y
anaerobios. Las especies de anaerobios
aisladas con mayor frecuencia en
infecciones clínicas y en orden decreciente
son: Bacteroides, cocos anaerobios gram
positivos, clostridios, fusobacterias, bacilos
gram positivos y cocos Gram negativos (1).
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Infecciones por gérmenes anaerobios: parte I
En un estudio japonés se evaluó la
etiología de infecciones primarias y
postoperatorias encontrando que los dos
gérmenes aislados con mayor frecuencia
son peptoestreptococos y B. fragilis (3).
Tabla 1 Bacterias anaeróbicas
Cocos Gram (+)
Peptostreptococcus spp.:
magnus, Assacharolyticus, prevotii, intermedius,
anaerobius, Micros.
Estreptococos microaerofílicos
Cocos Gram (-)
Veillonella
Propionibacterium spp.: acnes, propionicum, granulosum.
Bacilos Gram (+) Eubacterium lentum
Bifidobacteirium spp.: eriksonii, dentium.
Actinomyces spp.: israelii, naeslundii, viscosus, odontolyticus, meyerii.
Arachnia propionica.
Bacilos Gram (+) Clostridium spp.: perfringens, ramosum, septicum, novyi, histolytica, sporogenes,
formadores
de difficile, bifermentans, boyiricum, innocuum, sordelii, botulinum, tetani
esporas
Bacilos Gram (-)
Grupo del Bacteroides fragilis: fragilis, thetaiotaomicron, distasonis, vulgatus,
ovatus, uniformis.
Otros Bacteroides spp.: gracilis, ureolyticus.
Prevotella pigmentada spp.: melaninogenica, intermedia, denticola, loescheii,
corporis, nigrescens.
Otras Prevotellas spp.: oris, buccae, grupo oralis, bivia, disiens.
Porphyromonas spp.: assacharolytica, gingivalis, endodontalis.
Fusobacterium spp.: nucleatum, necrophorum, gonidiaformans, naviforme,
mortiferum, varium
Donde habitan los anaerobios ?
Los gérmenes anaerobios forman parte de
la flora normal en ciertas áreas de nuestro
organismo no expuestas al aire ambiental.
Aunque la piel y algunas cavidades de
nuestro organismo como nariz, boca y
fauces están expuestas al aire, los
anaerobios crecen en estas áreas gracias a
que se introducen en los folículos pilosos,
surcos gingivales y criptas amigdalinas,
donde por una parte hay gérmenes aerobios
que consumen el oxígeno y por otra estos
son microambientes que los protegen del
aire. La microflora anaeróbica de la piel
está compuesta fundamentalmente por
propionibacterias y en menor extensión
peptoestreptococos; en el periné y
extremidades inferiores hay colonización
por la flora colónica y vaginal (4). En la
boca y la vía aérea superior la microflora es
compleja y muy variada, y su distribución
está en función de la habilidad de los
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gérmenes para adherirse a las mucosas, y a
la variación en la concentración de oxígeno
en las diferentes partes de este tracto. En el
sistema gastrointestinal las concentraciones
de la microflora varían con el nivel del
tracto digestivo.El Ph del estómago
disminuye el número de organismos
deglutidos, de tal forma que estomago,
duodeno, yeyuno e ileon proximal
contienen relativamente poco número de
bacterias ( 102 – 105 bac/ml ). Después de
la válvula ileocecal, se produce un cambio
radical,
Bacteroides
fragilis,
peptoestreptococos,
clostridios
y
coliformes, son los gérmenes más
frecuentemente aislados. En algunos
estudios se muestra que Bacteroides
fragilis es un componente menor de las
heces, pero es un componente mayor de la
mucosa del cólon (4) (5).
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En el tracto genital femenino los gérmenes
predominantes son los lactobacilos
aeróbicos
y
anaeróbicos,
peptoestreptococos y prevotella; en la mujer
menopáusica se produce una reducción
sustancial de la flora anaeróbica normal
(lactobacilos), pero también de los
gérmenes productores de vaginosis
bacteriana, lo cual explica el hecho de que
en la paciente menopáusica haya una
incidencia
menor
de
vaginosis
encomparación con las premenopáusicas
(6).
Los gérmenes anaerobios son
inofensivos en su hábitat, pero fuera de el
se tornan agentes agresores peligrosos. En
la tabla 2 se muestran los sitios donde los
anaerobios son parte la flora normal, y en
la figura 2, los gérmenes como causantes
de infección en las diferentes regiones del
organismo.
Citoplasma
Proteína
de unión a
la elastina
Proteína de unión
al colágeno
Enzimas:
Proteasas
Fosfolipasa
Superóxido
Dismutasa
Lecitinasa
Heparinasa
Colagenasa
Desoxirribonucl.
Lipasas
Enterotoxina
Hemotoxinas
Cápsula de
lipopolisácaridos
Proteína de unión a
la fibronectina
Porina
Membrana celular
Figura 1. Ilustración de la estructura de los gérmenes anaerobios gram negativos, mostrando algunas de los
elementos que determinan la virulencia de estos agentes.
Tabla 2. Anaerobios como flora normal
Region
[ ] bacterias
Bacterias
Piel
Boca y
*TRS
108-109
¤TGI alto
102-105
¢TGI bajo
105-109
өTGF
108
P. acnes
Peptostreptococcus.
P. pigmentada.
Porphyromonas.
Fusobacteirum.
Peptostreptoccus.
Actinomyces
Peptostrept.
Bifidobacterium.
Eubacterium
B. fragilis
Clostridium
Peptostrept.
P. bivia
P. disiens
*Tracto resp. Superior ¤ Tracto gastrointestinal
өTracto genital femenino
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Figura 2. Bacterias anaerobias como causantes de infección
Boca y Tracto respiratorio: Peptostreptococos:
micros y anaerobius; Fusobacterium, Prevotella
Actinomices, Bifidobacterium
Piel y partes blandas:
Propionibacterias. Peptostreptococcus
Absceso en órganos profundos: P. micros y magnus
Tracto gastrointestinal: P.anaerobius micros y
magnus, B. fragilis, Prevotella, Bifidobacterium,
Clostridium difficile
Tracto genital femenino y periné:
Peptostreptococcus Bacteroides, Prevotella
Hueso y articulaciones (prótesis):
Peptoestreptococcus, Bacteroides
JAC 2002, 50: 805–810
Clin. Microb. Rev. 1998, 11(1): 81-120
Úlceras en pie y pierna:
Peptoestreptococcus Bacteroides,
Prevotella
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Rol de los anaerobios en el
organismo
Las bacterias establecen una relación de
simbiosis con el hospedero, pues este
último los alberga y ellas pagan su
arrendamiento defendiéndolo de otros
gérmenes agresores. En un estudio se
encontró que la disminución de la
concentración de lactobacilos a nivel
intestinal se asocia con la colonización y
crecimiento de C. difficile, esto se explica
por que los lactobacilos son antagonistas in
vitro e in vivo de C. difficile (7). Para
defender al hospedero, estos gérmenes
disponen de una serie de armas: producción
de: bacteriocina, productos metabólicos
tóxicos, Ph bajo y depleción de nutrientes,
que condiciona un ambiente adverso para
el crecimiento de otras bacterias. Por
ejemplo Propionibacterium acnes hidroliza
triglicéridos, produciendo ácidos grasos
libres que inhiben el crecimiento de S.
Aureus y S. Pyogenes, esto explica porque
en el acné no se aíslan estos gérmenes. Por
otra parte la flora normal impide la
adherencia de gérmenes extraños a las
mucosas, como es el caso de los
lactobacilos, que son productores de
peróxido de hidrógeno, que tiene efectos
bactericidas
para
gérmenes
como
Gardnerella vaginalis y Prevotella bivia,
razón por la cual al disminuir los
lactobacilos de la vagina, rápidamente
crecen los patógenos. Esta es la razón para
no usar los lavados y duchas vaginales, ya
que barren los lactobacilos. Además los
anaerobios juegan un papel importante en
ciertas funciones de nuestro organismo. Por
ejemplo las bacterias del cólon: sintetizan
vitamina K, desconjugan ácidos biliares y
utilizan el amoníaco como fuente de
nitrógeno.
Patogénesis
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Casi todas las infecciones por anaerobios
provienen de la flora normal propia del
individuo. Sin embargo también tienen
origen exógeno como en el caso de
mordeduras de animales y humanos,
alimentos contaminados y contaminación
de heridas en el botulismo e infección por
C. perfringens (1). Debe haber condiciones
predisponentes que incluyan la exposición
de sitios corporales estériles a grandes
inóculos de gérmenes, bajo flujo sanguíneo
en el tejido, y necrosis que disminuya el
potencial de oxido-reducción ( figura 3),
favoreciendo el crecimiento de los
anaerobios. Existen muchas situaciones
clínicas que cumplen estos requisitos
como: trauma, shock, cirugía, edema,
cuerpo extraño, malignidad, colitis,
enfermedad vascular. Otras patologías que
favorecen el desarrollo de infecciones
anaeróbicas son: diabetes mellitus,
esplenectomia, inmunosupresión, hipogammaglobulinemia, neutropenia, enfermedades del tejido conectivo y drogas
citotóxicas (Tabla 2). Además, donde hay
reducción del flujo sanguíneo y necrosis
hay debilitamiento del sistema de defensa,
deterioro en la fagocitosis, inhibición de la
quimiotaxis, degradación de proteínas
séricas por proteasas, y producción de
leucotoxinas por algunos de estos
gérmenes (1). El potencial de oxidoreducción (redox) de un sistema consiste en
la capacidad de transferencia de electrones
entre dos electrodos, en relación a un
electrodo estándar de hidrógeno. Este
concepto es muy importante, porque
determina el crecimiento de los anaerobios.
B. fragilis generalmente es cultivado en
medios que contienen cisteina, y lo que
permite o no el crecimiento de la bacteria
es la proporción de cisteina reducida ú
oxidada. Si predomina la cisteina oxidada
la bacteria no crece y viceversa (8). De
igual forma, si el tejido tiene un bajo
potencial redox, favorecerá el crecimiento
de bacterias anaerobias, como se muestra
en la figura 2. Los anaerobios al igual que
otros agentes patógenos disponen de
factores de virulencia. Estos se pueden
dividir en tres grandes grupos: 1) capacidad
de adherencia e invasión de las superficies
epiteliales,2) producción de toxinas y
enzimas y 3) presencia de componentes
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superficiales tales como polisacáridos y
lipopolisácaridos .
La presencia de estructuras de superficie
como cápsulas de polisacáridos (B.
Fragilis) y lipopolisácaridos, son capaces
de inducir la formación de abscesos. La
producción de algunas enzimas y
exotoxinas como: superoxido dismutasa,
proteasas,
lecitinasas,
heparinasas,
inmunoglobulinas, factores procoagulantes
y
de
diseminación
(hialuronidasa,
colagenasa, fibrinolisina) y factores de
adherencia, determinan la virulencia de
estos gérmenes.
Algunas bacterias anaerobias (Prevotella
pigmentada, Porphiromonas, Bacteroides y
Fusobacterium), son productoras de
betalactamasa, protegiéndose a si mismas y
a otras bacterias susceptibles a la
penicilina. En el año 1984, se descubrió
una cepa de B. fragilis productora de una
enterotoxina en heces de animales y en
1987 se aisló en heces de humanos. Esta
enterotoxina, la fragisilina (Figura 3), es de
naturaleza policlonal y es la responsable de
la diarrea por bacteroides (9). La fragisilina
aumenta la secreción de fluidos por las
células de la mucosa intestinal, afecta las
uniones fuertes de las células epiteliales,
produciendo disrupción de la barrera
paracelular
epitelial
a
través
de
degradación proteolítica, modulando así la
permeabilidad del tejido y favoreciendo la
internalización de la bacteria en el mismo
(10). Los anaeróbicos como B. fragilis y
otro involucrado en apendicitis aguda
como B. wadsworthia tienen la capacidad
de unirse a la fibronectina y laminina de la
célula basal endotelial, que actúa como
ligando y favorece la adherencia de los
patógenos a la matriz extracelular y
membranas basales, lo cual da una
explicación al predominio de B .fragilis
aislado en casos de bacteremia por
anaerobios (11). En la gangrena gaseosa, la
fosfolipasa C producida por los clostridios,
induce una reducción rápida (1 a 2
minutos) e irreversible del flujo sanguíneo,
simultáneamente se forman agregados de
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plaquetas
activadas
(que
expresan
selectina-P en su superficie inducida por la
fosfolipasa) en vénulas y arteriolas, y a los
20 a 40 minutos hay agregados
conteniendo cúmulos de fibrina y
leucocitos neutrófilos a lo largo de la pared
vascular, que conduce a la oclusión de la
microcirculación y a la destrucción del
tejido. Se ha demostrado que bloquear la
fosfolipasa C impide la activación
plaquetaria y los eventos subsecuentes
(12). Recientemente se han identificado
unas proteínas de membrana que cumplen
la función de interfase entre la bacteria y su
entorno y están involucradas en: el
mantenimiento de la estructura celular,
unión a diversas sustancias, adhesión a
otras células, y regulación del transporte de
nutrientes y agentes bactericidas. Se ha
caracterizado la secuencia del gen de estas
proteínas para algunos bacilos Gram
negativos anaerobios (Bacteroides fragilis,
Bacteroides thetaiotaomicron, Bacteroides
distasonis, Porphyromonas, y Fusobacterium) lo cual pudiera tener implicaciones
terapéuticas en los próximos años (13).
Estas proteínas han sido ampliamente
estudiadas en los gérmenes anaerobios
(Figura 4) y existen revisiones amplias
acerca de sus implicaciones en la
patogénesis de la infección (14). Los
anaerobios forman parte importante en
ciertas infecciones y en estos casos siempre
debe asumirse que estos gérmenes están
involucrados: absceso cerebral, infecciones
odontogénicas y orales, mordeduras
humanas y por animales, neumonía por
aspiración y absceso pulmonar, peritonitis
por víscera hueca perforada, amnionitis,
endometritis, aborto séptico, absceso tuboovárico, área rectal e infecciones
necrotizantes formadoras de pus de partes
blandas y músculo. Algunos tumores
malignos
como:
cólon,
útero,
broncogénico, tumores necróticos de
cabeza y cuello, tienen la tendencia a
infectarse por anaerobios, debido a la
naturaleza anóxica del tumor y a la flora
adyacente a estas áreas (1).
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Figura 3. Relación entre el nivel redox y la patogenicidad de los anaerobios

Comensal
-Trauma
-Shock
-Cirugía
-Cuerpo extraño
-Quemaduras
-Bajo flujo
sanguineo
-Hipoxia Tisular
-Necrosis
Anaerobio
Nivel de
Redox
Anaerobio
-Exposición del
tejido a los
gérmenes
-Inmunosupresión
-Diabetes Mellitus
-Neoplasias
-Colágenopatias
-Corticosteroides
-Citotóxicos
Patógeno
On/Off
Tabla 3 Condiciones que favorecen la infección por Anaerobios
Locales
Generales
Potencial Redox reducido
Diabetes Mellitus
Corticosteroides
Enfermedades Malignas
Colagenopatías
Drogas citotóxicas
Inmunosupresión
Esplenectomía
Neutropenia
Hipogammaglobulinemia
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Anoxia tisular
Destrucción tisular
Quemaduras
Cuerpo extraño
Insuficiencia vascular
Sales de Calcio
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Manifestaciones clínicas
Existen situaciones clínicas en las que los
anaerobios
desempeñan
un
papel
importante y otras en las que no como se
describe en la tabla 4. Las infecciones
anaeróbicas están caracterizadas por la
formación de abscesos y la destrucción
tisular. Estos gérmenes pueden formar
Tabla 4
parte de cualquier tipo de infección
bacteriana.
Los
anaerobios
son
responsables del 20% de todas las
bacteremias, y cursan con una mortalidad
de 19 %, siendo su origen más frecuente el
intrabdominal y el germen B. fragilis. Las
manifestaciones clínicas sistémicas son las
comunes a otros procesos infecciosos que
desencadenan la respuesta inflamatoria
sistémica. En la tabla 5 se enumeran
algunos signos sugestivos de infección
anaeróbica.
Rol de los Anaerobios en algunas infecciones
Frecuente
Raro
Absceso cerebral
Meningitis
Infecciones odontogénicas
Sinusitis y otitis aguda
Absceso periamigdalino
Peritonitis primaria
Otitis media crónica y mastoiditis
Cistitis y pielonefritis
Neumonía por aspiración, empiema
Osteomielitis aguda
Peritonitis, absceso intrabdominal,
Apendicitis
Endometritis, absceso tubovárico
Mordeduras
Ulceras en los pies
Celulitis, mionecrosis y fascitis necrotizante
Osteomielitis crónica
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Tabla 5 Signos sugestivos de infección anaeróbica
Olor fétido
Localización cercana a superficie mucosa
Presencia de gas en el tejido y las secreciones
Necrosis tisular, gangrena
Infección relacionada con enfermedad maligna
Tromboflebitis séptica
Exudados negros
Gránulos de azufre en la lesión
Germen identificado con coloración de Gram y cultivo negativo
Tratamiento previo con aminoglucósidos, monobactams, quinolonas,
sulfas y cefalosporinas sin actividad antianaeróbicas
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