Serratia marcescens ( / s ə ˈ r eɪ ʃ i ə m ɑːr ˈ s ɛ s ɪ n z / ) [ 3] [ verificación fallida ] es una especie de bacteria gramnegativa con forma de bastón de la familia Yersiniaceae . Es un anaerobio facultativo y un patógeno oportunista en humanos. Fue descubierto en 1819 por Bartolomeo Bizio en Padua , Italia. [4] S. marcescens está comúnmente involucrado en infecciones adquiridas en el hospital (HAI), también llamadas infecciones nosocomiales, particularmente bacteriemia asociada al catéter , infecciones del tracto urinario e infecciones de heridas , [5] [6] y es responsable del 1,4% de los casos de HAI en los Estados Unidos. [7] Se encuentra comúnmente en los tractos respiratorio yde adultos hospitalizados y en los sistemas gastrointestinales de niños.
Debido a su abundante presencia en el medio ambiente y su preferencia por las condiciones húmedas, S. marcescens se encuentra comúnmente creciendo en baños (especialmente en las juntas de los azulejos, esquinas de la ducha, líneas de agua del inodoro y lavabos), donde se manifiesta como una decoloración rosada, rosa-naranja o naranja y una película viscosa que se alimenta de materiales que contienen fósforo o sustancias grasas como residuos de jabón y champú.
Una vez que el organismo se ha establecido, suele ser difícil erradicarlo por completo, pero se puede lograr mediante la aplicación de un desinfectante a base de cloro . Enjuagar y secar las superficies después de su uso también puede evitar el establecimiento de la bacteria al eliminar su fuente de alimento y hacer que el entorno sea menos hospitalario.
S. marcescens también puede encontrarse en entornos como la suciedad y la biopelícula subgingival de los dientes. Debido a esto, y debido a que S. marcescens produce un colorante tripirrólico de color naranja rojizo llamado prodigiosina , puede causar manchas en los dientes. La vía bioquímica para la producción de prodigiosina por S. marcescens se ha caracterizado analizando qué intermediarios se acumulan en mutantes específicos. [8]
S. marcescens es un organismo móvil y puede crecer en temperaturas que oscilan entre 5 y 40 °C (41 y 104 °F) y en niveles de pH que oscilan entre 5 y 9. Se diferencia de otras bacterias Gram-negativas por su capacidad de realizar hidrólisis de caseína , lo que le permite producir metaloproteinasas extracelulares que se cree que funcionan en interacciones entre células y matriz extracelular. Dado que esta bacteria es un anaerobio facultativo, lo que significa que puede crecer en presencia de oxígeno (es decir, crecimiento aeróbico) o en ausencia de oxígeno (es decir, crecimiento anaeróbico), es capaz de reducir nitrato en condiciones anóxicas. Por lo tanto, las pruebas de nitrato son positivas ya que el nitrato se utiliza generalmente como aceptor final de electrones en lugar del oxígeno. S. marcescens también exhibe hidrólisis de tirosina y degradación de citrato . [9] [4] S. marcescens utiliza citrato para producir ácido pirúvico , por lo que puede depender del citrato como fuente de carbono y dar positivo en la prueba de utilización de citrato. [4] Para identificar el organismo, también se puede realizar una prueba de rojo de metilo , que determina si un microorganismo realiza una fermentación ácida mixta. S. marcescens da un resultado negativo en la prueba. Otra determinación de S. marcescens es su capacidad para producir ácido láctico mediante metabolismo oxidativo y fermentativo. Por lo tanto, S. marcescens es ácido láctico O/F+. [10]
En los seres humanos, S. marcescens puede causar una infección oportunista en varios sitios, [12] incluyendo el tracto urinario , el tracto respiratorio , heridas, [7] senos, [13] y el ojo, [14] donde puede causar conjuntivitis , queratitis , endoftalmitis e infecciones del conducto lagrimal . [15] También es una causa rara de endocarditis y osteomielitis (particularmente en personas que usan drogas intravenosas de manera recreativa ), neumonía y meningitis . [6] [7] La mayoría de las cepas de S. marcescens son resistentes a varios antibióticos debido a la presencia de factores R , que son un tipo de plásmido que transporta uno o más genes que codifican resistencia ; todos se consideran intrínsecamente resistentes a la ampicilina , los macrólidos y las cefalosporinas de primera generación (como la cefalexina ). [6]
En el coral cuerno de alce , S. marcescens es la causa de la enfermedad conocida como viruela blanca . [16] En los gusanos de seda , también puede causar una enfermedad letal, especialmente en asociación con otros patógenos. [17]
En los laboratorios de investigación que emplean moscas de la fruta Drosophila , es común la infección de las mismas con S. marcescens . Se manifiesta como una decoloración rosada o placa en o sobre las larvas, pupas o alimentos generalmente a base de almidón y azúcar (especialmente cuando se preparan de manera inadecuada).
Una forma clínica poco frecuente de gastroenteritis que se presenta en la primera infancia y es causada por una infección con S. marcescens . El color rojo del pañal puede confundirse con hematuria (sangre en la orina), lo que puede dar lugar a exámenes innecesarios por parte del médico. [18]
S. marcescens causa la enfermedad del amarilleo de las cucurbitáceas, que a veces provoca pérdidas graves en los campos de melón. [19]
Las cepas virulentas de S. marcescens pueden afectar a las colonias de abejas melíferas. [20] [21]
Debido a su pigmentación roja, causada por la expresión del colorante prodigiosina , [22] y su capacidad para crecer en el pan, S. marcescens ha sido evocada como una explicación naturalista de los relatos medievales de la aparición "milagrosa" de sangre en el corporal de Bolsena , [22] aunque no existe ninguna prueba formal del corporal en sí para confirmar o negar esto. El supuesto milagro siguió a una celebración de Misa en Bolsena en 1263, dirigida por un sacerdote bohemio que tenía dudas sobre la transubstanciación , o la conversión del pan y el vino en el Cuerpo y la Sangre de Cristo durante la Misa. Durante la misa, la Eucaristía parecía sangrar y cada vez que el sacerdote limpiaba la sangre, aparecía más. [22] Este evento se celebra en un fresco en el Palacio Apostólico en la Ciudad del Vaticano , pintado por Rafael . [23]
S. marcescens fue descubierta en 1819 por el farmacéutico veneciano Bartolomeo Bizio , como la causa de un episodio de decoloración rojo sangre de la polenta en la ciudad de Padua . [24] Bizio nombró al organismo cuatro años después en honor a Serafino Serrati , un físico que desarrolló uno de los primeros barcos de vapor ; el epíteto marcescens (del latín "en descomposición") fue elegido debido al rápido deterioro del colorante (las observaciones de Bizio lo llevaron a creer que el organismo se descomponía en una sustancia similar al mucílago al alcanzar la madurez). [25] Serratia luego fue rebautizada como Monas prodigiosus y Bacillus prodigiosus antes de que el nombre original de Bizio fuera restaurado en la década de 1920. [24]
Hasta la década de 1950, se creía erróneamente que S. marcescens era un " saprófito " no patógeno, [7] y su coloración rojiza se utilizaba en experimentos escolares para rastrear infecciones. Durante la Guerra Fría , se utilizó como simulador en pruebas de guerra biológica por parte del ejército estadounidense , [26] que lo estudió en pruebas de campo como sustituto de la bacteria de la tularemia , que se estaba utilizando como arma en ese momento.
El 26 y 27 de septiembre de 1950, la Marina de los Estados Unidos llevó a cabo un experimento secreto llamado " Operación Sea-Spray " en el que se lanzaron globos llenos de S. marcescens y estallaron sobre áreas urbanas del área de la bahía de San Francisco en California . Aunque la Marina afirmó más tarde que las bacterias eran inofensivas, a partir del 29 de septiembre, 11 pacientes de un hospital local desarrollaron infecciones urinarias muy raras y graves. Uno de los pacientes afectados, Edward J. Nevin, murió. [27] Los casos de neumonía en San Francisco también aumentaron después de que se liberara S. marcescens . [28] [29] (Que la bacteria simulada causara estas infecciones y muertes nunca se ha establecido de manera concluyente). El hijo y el nieto de Nevin perdieron una demanda que presentaron contra el gobierno entre 1981 y 1983, con el argumento de que el gobierno es inmune, [30] y que la probabilidad de que la bacteria rociada causara la muerte de Nevin era mínima. [31] La bacteria también fue combinada con fenol y un simulador de ántrax y rociada en el sur de Dorset por científicos militares de Estados Unidos y el Reino Unido como parte de los ensayos DICE que se realizaron entre 1971 y 1975. [32]
Desde 1950, S. marcescens ha aumentado de manera constante como causa de infección humana, con muchas cepas resistentes a múltiples antibióticos. [5] Los primeros indicios de problemas con la vacuna contra la gripe producida por Chiron Corporation en 2004 involucraron contaminación con S. marcescens .
A principios de 2008, la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos emitió un retiro a nivel nacional de un lote de solución de lavado con heparina precargada USP. [33] Se había descubierto que las jeringas de lavado intravenoso con heparina estaban contaminadas con S. marcescens , lo que provocó infecciones en los pacientes. Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades confirmaron el crecimiento de S. marcescens en varias jeringas sin abrir de este producto.
S. marcescens también se ha relacionado con 19 casos en hospitales de Alabama en 2011, incluidas 10 muertes. [34] Todos los pacientes involucrados estaban recibiendo nutrición parenteral total en ese momento; los dos farmacéuticos responsables de formular la solución fueron acusados penalmente. [35]
Debido a su capacidad de crecer en placas de agar en céspedes uniformes y bien coloreados , y a la existencia de un fago específico de S. marscecens , se ha utilizado para rastrear flujos de agua en sistemas de piedra caliza kárstica . Se inyectan cantidades conocidas de fago en un punto fijo en el sistema de agua kárstica y se monitorean los flujos de salida de interés mediante un muestreo convencional de pequeño volumen a intervalos de tiempo fijos. En el laboratorio, las muestras se vierten en céspedes de S. marscecens cultivados y se incuban. Las placas incoloras en los céspedes indican la presencia de fagos. Se afirmó que el método era sensible a diluciones muy altas debido a la capacidad de detectar partículas de fagos individuales. [36] [37]
Tradicionalmente, las infecciones por S. marcescens se han tratado con cefepima , carbapenémicos (Siedner et al., 2014; Tamma et al., 2022 citado en Tavares-Carreon et al., 2023), aminoglucósido amikacina , gentamicina y tobramicina (Bertrand y Dowzicky, 2012; Sader et al., 2014 citado en Tavares-Carreon et al., 2023). Sin embargo, datos clínicos recientes han demostrado una eficacia decreciente de la gentamicina y la tobramicina, parte de una tendencia hacia el aumento de la resistencia y una reducción de las opciones de tratamiento. El desarrollo de estas resistencias a los antibióticos comunes se debe en parte a la resistencia adaptativa a través de la sobreexposición y la selección de cepas resistentes, pero S. marcescens también tiene resistencia intrínseca de fuentes como las modificaciones de lipopolisacáridos , que pueden reducir la penetración de antibióticos, y la resistencia adaptativa a través de la producción de biopelículas (Tavares-Carreon et al., 2023). La producción de biopelículas aumenta la resistencia a los antibióticos porque las bacterias en la parte inferior de la biopelícula están menos expuestas a los antibióticos, las bacterias en la biopelícula no crecen tan rápido y hay tasas más rápidas de transferencia horizontal de genes que permiten que los genes de resistencia se propaguen fácilmente dentro de la población. En 2017, la Organización Mundial de la Salud (OMS) incluyó a Serratia entre el grupo más crítico de bacterias para el que se necesitan urgentemente nuevos antibióticos debido a su resistencia a múltiples fármacos y la amenaza a los hospitales, hogares de ancianos y pacientes que usan respiradores y catéteres sanguíneos. [38] [39]
La floretina puede reducir la virulencia de S. marcescens al alterar la detección de quórum y la formación de biopelículas. [40] Cuando se trataron con cloranfenicol , las biopelículas de S. marcescens demostraron reducciones significativas en el crecimiento. [39] [41]
Disponible gratuitamente con registro.
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