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Clamidia trachomatis

Chlamydia trachomatis ( / k l ə ˈ m ɪ d i ə t r ə ˈ k oʊ m ə t ɪ s / ) es una bacteria anaeróbica gramnegativa responsable de la clamidia y el tracoma . C. trachomatis existe en dos formas, un cuerpo elemental infeccioso extracelular (EB) y un cuerpo reticulado no infeccioso intracelular (RB). [2] El EB se adhiere a las células huésped y entra en la célula utilizando proteínas efectoras , donde se transforma en el RB metabólicamente activo. Dentro de la célula, los RB se replican rápidamente antes de volver a convertirse en EB, que luego se liberan para infectar nuevas células huésped [3] .

La primera descripción de C. trachomatis fue hecha en 1907 por Stanislaus von Prowazek y Ludwig Halberstädter como un protozoo. [4] Más tarde se pensó que era un virus debido a su pequeño tamaño y su incapacidad para crecer en laboratorios. No fue hasta 1966 cuando se descubrió que era una bacteria mediante microscopía electrónica donde se observaron sus estructuras internas.

Actualmente existen 18 serovares de C. trachomatis, cada uno asociado con enfermedades específicas que afectan a las células mucosas de los pulmones, tractos genitales y sistemas oculares. [5] Las infecciones a menudo son asintomáticas, pero pueden provocar complicaciones graves como enfermedad inflamatoria pélvica en mujeres y epididimitis en hombres. La bacteria también causa uretritis , conjuntivitis y linfogranuloma venéreo en ambos sexos. Las infecciones genitourinarias por C. trachomatis se diagnostican con mayor frecuencia en mujeres que en hombres, y la prevalencia más alta se da en mujeres de 15 a 19 años de edad [6] [7] [8] . Los bebés nacidos de madres con infecciones activas por clamidia tienen una tasa de infección pulmonar inferior al 10% [9] . A nivel mundial, aproximadamente 84 millones de personas se ven afectadas por infecciones oculares por C. trachomatis , y 8 millones de casos resultan en ceguera [10] . C. trachomatis es la principal causa infecciosa de ceguera y la bacteria de transmisión sexual más común. [5]

El impacto de C. trachomatis en la salud humana ha impulsado la investigación de vacunas desde su descubrimiento. [11] Actualmente, no hay vacunas disponibles, en gran parte debido a la complejidad de las vías inmunológicas involucradas en C. trachomatis , que sigue siendo poco conocida. Sin embargo, las infecciones por C. trachomatis pueden tratarse con varios antibióticos, siendo la tetraciclina la opción preferida [12] [13] .

Descripción

Chlamydia trachomatis es una bacteria gramnegativa que solo puede replicarse dentro de una célula huésped . [3] Durante el ciclo de vida de C. trachomatis , la bacteria adopta dos formas distintas. Los cuerpos elementales tienen un diámetro de entre 200 y 400 nanómetros y están rodeados por una pared celular rígida que les permite sobrevivir fuera de una célula huésped. [3] [14] Esta forma puede iniciar una nueva infección si entra en contacto con una célula huésped susceptible. [3] Los cuerpos reticulados tienen un diámetro de entre 600 y 1500 nanómetros y se encuentran solo dentro de las células huésped. [14] Ninguna de las formas es móvil. [14]

El genoma de C. trachomatis es sustancialmente más pequeño que el de muchas otras bacterias, con aproximadamente 1,04 megabases , y codifica aproximadamente 900 genes. [3] Varias funciones metabólicas importantes no están codificadas en el genoma de C. trachomatis y, en cambio, es probable que se extraigan de la célula huésped. [3] Además del cromosoma que contiene la mayor parte del genoma, casi todas las cepas de C. trachomatis llevan un plásmido de 7,5 kilobases que contiene 8 genes. [14] Se desconoce el papel de este plásmido, aunque se han aislado cepas sin el plásmido, lo que sugiere que no es necesario para la supervivencia de la bacteria. [14]

Ciclo vital

Ciclo vital

Al igual que otras especies de Chlamydia , C. trachomatis tiene un ciclo de vida que consta de dos formas morfológicamente distintas. Primero, C. trachomatis se adhiere a una nueva célula huésped como una pequeña forma similar a una espora llamada cuerpo elemental. [15] El cuerpo elemental ingresa a la célula huésped, rodeado por una vacuola huésped , llamada inclusión. [15] Dentro de la inclusión, C. trachomatis se transforma en una forma más grande y metabólicamente activa llamada cuerpo reticulado. [15] El cuerpo reticulado modifica sustancialmente la inclusión, convirtiéndola en un entorno más hospitalario para la rápida replicación de las bacterias, que ocurre durante las siguientes 30 a 72 horas. [15] La enorme cantidad de bacterias intracelulares luego vuelve a convertirse en cuerpos elementales resistentes, antes de provocar la ruptura de la célula y ser liberada al medio ambiente. [15] Estos nuevos cuerpos elementales luego se eliminan en el semen o se liberan de las células epiteliales del tracto genital femenino, y se adhieren a nuevas células huésped. [16]

Clasificación

C. trachomatis son bacterias del género Chlamydia , un grupo de parásitos intracelulares obligados de células eucariotas . [3] Las células clamidiales no pueden llevar a cabo el metabolismo energético y carecen de vías biosintéticas. [17]

Las cepas de C. trachomatis se dividen generalmente en tres biovars según el tipo de enfermedad que causan. Estos se subdividen a su vez en varios serovares según los antígenos de superficie reconocidos por el sistema inmunológico. [3] Los serovares A a C causan tracoma, que es la principal causa mundial de ceguera infecciosa prevenible. [18] Los serovares D a K infectan el tracto genital, causando enfermedad inflamatoria pélvica, embarazos ectópicos e infertilidad. Los serovares L1 a L3 causan una infección invasiva de los ganglios linfáticos cerca de los genitales, llamada linfogranuloma venéreo . [3]

Se cree que C. trachomatis se separó de otras especies de Chlamydia hace unos 6 millones de años. Este género contiene un total de nueve especies: C. trachomatis , C. muridarum , C. pneumoniae , C. pecorum , C. suis , C. abortus , C. felis , C. caviae y C. psittaci . El pariente más cercano de C. trachomatis es C. muridarum , que infecta a ratones. [15] Se ha descubierto que C. trachomatis , junto con C. pneumoniae , infectan a los humanos en mayor medida. C. trachomatis infecta exclusivamente a los humanos. Se ha descubierto que C. pneumoniae también infecta a caballos, marsupiales y ranas. Algunas de las otras especies pueden tener un impacto considerable en la salud humana debido a su conocida transmisión zoonótica. [ cita requerida ]

Papel en la enfermedad

Los signos y síntomas clínicos de la infección por C. trachomatis en los genitales se presentan como una infección por clamidia, que puede ser asintomática o parecerse a una infección por gonorrea . [12] Ambas son causas comunes de muchas otras afecciones, incluidas la enfermedad inflamatoria pélvica y la uretritis . [6]

C. trachomatis es el agente infeccioso más importante asociado con la ceguera (tracoma), y también afecta los ojos en forma de conjuntivitis de inclusión y es responsable de aproximadamente el 19% de los casos de conjuntivitis en adultos. [7]

La C. trachomatis en los pulmones se presenta como una infección respiratoria por Chlamydia pneumoniae y puede afectar a todas las edades. [19]

Patogenesia

Los cuerpos elementales generalmente están presentes en el semen de hombres infectados y en las secreciones vaginales de mujeres infectadas. [16] Cuando entran en contacto con una nueva célula huésped, los cuerpos elementales se unen a la célula a través de la interacción entre adhesinas en su superficie y varias proteínas receptoras del huésped y proteoglicanos de heparán sulfato . [3] Una vez adheridos, las bacterias inyectan varias proteínas efectoras en la célula huésped utilizando un sistema de secreción de tipo tres . [3] Estos efectores hacen que la célula huésped absorba los cuerpos elementales y evitan que la célula desencadene la apoptosis . [3] Entre 6 y 8 horas después de la infección, los cuerpos elementales se transforman en cuerpos reticulados y se sintetizan varios efectores nuevos. [3] Estos efectores incluyen varias proteínas que modifican la membrana de inclusión, llamadas proteínas Inc, así como proteínas que redirigen las vesículas del huésped a la inclusión. [3] Entre 8 y 16 horas después de la infección, se sintetiza otro conjunto de efectores, que impulsan la adquisición de nutrientes de la célula huésped. [3] En esta etapa, los cuerpos reticulados comienzan a dividirse, coincidiendo con la expansión de la inclusión. [3] Si varios cuerpos elementales han infectado una sola célula, sus inclusiones se fusionarán en este punto para crear una única inclusión grande en la célula huésped. [3] De 24 a 72 horas después de la infección, los cuerpos reticulados se transforman en cuerpos elementales que se liberan ya sea por lisis de la célula huésped o por extrusión de toda la inclusión en el tracto genital del huésped. [3]

Presentación

La mayoría de las personas infectadas con C. trachomatis son asintomáticas. Sin embargo, la bacteria puede presentarse de tres formas: genitourinaria (genitales), pulmonar (pulmones) y ocular (ojos). [8]

Los casos genitourinarios pueden incluir secreción genital, sangrado vaginal, picazón (prurito), dolor al orinar (disuria), entre otros síntomas. [9] A menudo, los síntomas son similares a los de una infección del tracto urinario . [ cita requerida ]

Cuando C. trachomatis se presenta en el ojo en forma de tracoma, comienza engrosando gradualmente los párpados y, finalmente, comienza a tirar de las pestañas hacia el párpado. [20] En forma de conjuntivitis de inclusión, la infección se presenta con enrojecimiento, hinchazón, secreción mucopurulenta del ojo y la mayoría de los demás síntomas asociados con la conjuntivitis del adulto. [7]

C. trachomatis puede infectar de forma latente los tejidos de las vellosidades coriónicas de las mujeres embarazadas, lo que afecta el resultado del embarazo. [21]

Predominio

El número de mujeres que reciben el diagnóstico de infecciones genitourinarias por C. trachomatis es tres veces mayor que el de los hombres. Las mujeres de 15 a 19 años tienen la prevalencia más alta, seguidas por las mujeres de 20 a 24 años, aunque la tasa de aumento del diagnóstico es mayor en los hombres que en las mujeres. Los factores de riesgo de las infecciones genitourinarias incluyen las relaciones sexuales sin protección con múltiples parejas, la falta de uso de preservativos y el bajo nivel socioeconómico que vive en zonas urbanas. [8]

Pueden producirse infecciones pulmonares en bebés nacidos de mujeres con infecciones activas por clamidia, aunque la tasa de infección es inferior al 10%. [9]

Las infecciones oculares toman la forma de conjuntivitis de inclusión o tracoma, tanto en adultos como en niños. Alrededor de 84 millones de personas en todo el mundo desarrollan infecciones oculares por C. trachomatis y 8 millones quedan ciegos como resultado de la infección. [10] El tracoma es la principal fuente de ceguera infecciosa en algunas partes de África rural y Asia [22] y es una enfermedad tropical desatendida que la Organización Mundial de la Salud ha fijado como objetivo eliminar para 2020. La conjuntivitis de inclusión por C. trachomatis es responsable de aproximadamente el 19% de los casos de conjuntivitis en adultos. [7]

Tratamiento

El tratamiento depende del lugar de la infección, la edad del paciente y si hay otra infección presente. Es posible tener C. trachomatis y una o más infecciones de transmisión sexual al mismo tiempo. El tratamiento suele realizarse con ambos miembros de la pareja simultáneamente para prevenir la reinfección. C. trachomatis puede tratarse con varios antibióticos, entre ellos azitromicina , eritromicina , ofloxacina [12] y tetraciclina .

La tetraciclina es el antibiótico más preferido para tratar C. trachomatis y tiene la tasa de éxito más alta . La azitromicina y la doxiciclina tienen la misma eficacia para tratar C. trachomatis con un 97 y 98 por ciento de éxito, respectivamente. La azitromicina se dosifica como una tableta de 1 gramo que se toma por vía oral en una dosis única, principalmente para ayudar con las preocupaciones por la falta de adherencia. [13] El tratamiento con doxiciclina genérica 100 mg dos veces al día durante 7 días tiene el mismo éxito que la costosa doxiciclina de liberación retardada 200 mg una vez al día durante 7 días. [13] La eritromicina es menos preferida ya que puede causar efectos secundarios gastrointestinales, lo que puede llevar a la falta de adherencia. La levofloxacina y la ofloxacina generalmente no son mejores que la azitromicina o la doxiciclina y son más caras. [13]

Si el tratamiento es necesario durante el embarazo, no se prescriben levofloxacino , ofloxacino, tetraciclina ni doxiciclina . En el caso de una paciente embarazada, los medicamentos que se suelen recetar son azitromicina, amoxicilina y eritromicina. La azitromicina es el medicamento recomendado y se toma en forma de comprimidos de 1 gramo por vía oral en una sola dosis. [13] A pesar de que la amoxicilina tiene menos efectos secundarios que los demás medicamentos para tratar la infección prenatal por C. trachomatis , ha habido preocupaciones de que las mujeres embarazadas que toman antibióticos de la clase de la penicilina puedan desarrollar una infección crónica persistente por clamidia. [23] No se utiliza tetraciclina porque algunos niños e incluso adultos no pueden tolerar el fármaco, lo que provoca daños a la madre y al feto. [13] Se pueden realizar nuevas pruebas durante el embarazo tres semanas después del tratamiento. Si el riesgo de reinfección es alto, se pueden repetir las pruebas durante todo el embarazo. [12]

Si la infección ha progresado, ascendiendo por el tracto reproductivo y se desarrolla una enfermedad inflamatoria pélvica, es posible que ya se hayan producido daños en las trompas de Falopio. En la mayoría de los casos, la infección por C. trachomatis se trata de forma ambulatoria con azitromicina o doxiciclina. Se recomienda tratar a la madre de un lactante con C. trachomatis en el ojo, que puede evolucionar a neumonía. [12] El tratamiento recomendado consiste en eritromicina base oral o etilsuccinato 50 mg/kg/día dividido en cuatro dosis diarias durante dos semanas mientras se controla la aparición de síntomas de estenosis pilórica hipertrófica infantil (EHI) en lactantes menores de 6 semanas de edad. [13]

Se han notificado algunos casos de cepas de C. trachomatis resistentes a múltiples tratamientos con antibióticos. Sin embargo, a partir de 2018, esto no es motivo de preocupación, ya que la resistencia a los antibióticos es poco frecuente en C. trachomatis en comparación con otras bacterias infecciosas. [24]

Pruebas de laboratorio

Las especies de Chlamydia se identifican y diferencian fácilmente de otras especies de Chlamydia mediante pruebas basadas en ADN. Las pruebas de Chlamydia se pueden solicitar a un médico, un laboratorio o en línea. [25]

La mayoría de las cepas de C. trachomatis son reconocidas por anticuerpos monoclonales (mAb) contra epítopos en la región VS4 de MOMP. [26] Sin embargo, estos mAb también pueden reaccionar de forma cruzada con otras dos especies de Chlamydia , C. suis y C. muridarum . [ cita requerida ]

Investigación

Debido a su importancia para la salud humana, C. trachomatis es objeto de investigación en laboratorios de todo el mundo. Las bacterias se cultivan comúnmente en líneas celulares inmortalizadas como las células McCoy (ver RPMI 1640 ) y las células HeLa . [14] Las partículas infecciosas se pueden cuantificar infectando capas celulares y contando el número de inclusiones, de manera análoga a un ensayo de placa . [14] Investigaciones recientes han descubierto que un par de proteínas con enlaces disulfuro , que son necesarias para que C. trachomatis pueda infectar las células huésped, es muy similar a un par de proteínas homólogas que se encuentran en Escherichia coli, aunque la velocidad de la reacción es más lenta en C. trachomatis . [ cita requerida ]

Se han realizado otras investigaciones para la creación de una vacuna contra C. trachomatis , y se ha descubierto que sería muy difícil crear una vacuna totalmente efectiva o incluso parcialmente efectiva, ya que la respuesta del huésped a la infección involucra vías inmunológicas complejas que primero deben comprenderse completamente para garantizar que se eviten los efectos adversos. [30]

Historia

C. trachomatis fue descrito por primera vez en 1907 por Stanislaus von Prowazek y Ludwig Halberstädter en raspados de casos de tracoma. [31] [15] Pensando que habían descubierto un "protozoo con manto", llamaron al organismo "Chlamydozoa" del griego "Chlamys", que significa manto. [15] Durante las siguientes décadas, se pensó que "Chlamydozoa" era un virus, ya que era lo suficientemente pequeño como para pasar a través de filtros bacterianos y no podía crecer en medios de laboratorio conocidos. [15] Sin embargo, en 1966, los estudios de microscopía electrónica mostraron que C. trachomatis era una bacteria. [15] Esto se debe esencialmente al hecho de que se descubrió que poseían ADN, ARN y ribosomas como otras bacterias. Originalmente se creía que Chlamydia carecía de peptidoglicano porque los investigadores no pudieron detectar ácido murámico en extractos celulares. [32] Estudios posteriores determinaron que C. trachomatis sintetiza tanto ácido murámico como peptidoglicano , pero lo relega al tabique de división del microbio y no lo utiliza para la construcción de una pared celular. [33] [34] La bacteria todavía se clasifica como gramnegativa. [35]

El agente C. trachomatis fue cultivado y aislado por primera vez en los sacos vitelinos de los huevos por Tang Fei-fan et al. en 1957. [36] Este fue un hito importante porque se hizo posible preservar estos agentes, que luego podrían usarse para futuros estudios genómicos y filogenéticos. El aislamiento de C. trachomatis acuñó el término aislado para describir cómo C. trachomatis ha sido aislado de un entorno in vivo en una "cepa" en cultivo celular. [37] Solo se han estudiado en detalle unos pocos "aislamientos", lo que limita la información que se puede encontrar sobre la historia evolutiva de C. trachomatis . [36] [38]

Evolución

En la década de 1990 se demostró que existen varias especies de Chlamydia . Chlamydia trachomatis se describió por primera vez en registros históricos en el papiro de Ebers escrito entre 1553 y 1550 a. C. [39] En el mundo antiguo, se conocía como tracoma, una enfermedad que produce ceguera. La enfermedad puede haber estado estrechamente relacionada con los humanos y probablemente haya sido anterior a la civilización. [40] Ahora se sabe que C. trachomatis comprende 19 serovares que se identifican mediante anticuerpos monoclonales que reaccionan a los epítopos de la proteína principal de la membrana externa (MOMP). [41] La comparación de las secuencias de aminoácidos revela que MOMP contiene cuatro segmentos variables: S1, 2, 3 y 4. Diferentes variantes del gen que codifica MOMP diferencian los genotipos de los diferentes serovares. La relación antigénica de los serovares refleja los niveles de homología del ADN entre los genes MOMP, especialmente dentro de estos segmentos. [42]

Además, se han realizado más de 220 ensayos de vacunas contra la clamidia en ratones y otras especies hospedadoras no humanas para combatir las cepas de C. muridarum y C. trachomatis . Sin embargo, ha sido difícil trasladar estos resultados a la especie humana debido a las diferencias fisiológicas y anatómicas. Los ensayos futuros se realizarán con especies estrechamente relacionadas con el ser humano. [43]

Véase también

Referencias

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