ENTEROBACTERIACEAE

Generalidades de la familia Enterobacteriaceae

Las especies de la familia Enterobacteriaceae se caracterizan por ser bacilos Gramnegativos que no forman esporas, móviles por flagelos peritricos o no móviles, crecen aeróbica o anaeróbicamente, la glucosa es metabolizada de forma fermentativa, producen la enzima catalasa, no tienen actividad de citocromo C oxidasa y reducen los nitratos a nitritos. De modo típico estos microorganismos producen en agar sangre colonias relativamente grandes, de color gris opaco, secas. La hemólisis en agar sangre es variable y no es característica de ningún género o grupo en particular. La apariencia mucoide de las colonias sugieren la presencia de una cápsula de polisacáridos extracelulares como en el caso de Klebsiella pneumoniae. Las colonias que aparecen como una película delgada o como ondas (swarming) sugieren que el microorganismo es móvil y probablemente sea una especie de Proteus.

Las especies de la familia Enterobacteriaceae están ampliamente distribuidas en plantas, suelos, aguas e intestino de animales y humanos y su diferenciación se basa principalmente en la presencia o ausencia de diferentes enzimas codificadas por el material genético del cromosoma bacteriano. Los sustratos con los cuales pueden reaccionar estas enzimas se incorporan al medio de cultivo junto con indicadores que detectan la utilización del sustrato o la presencia de productos metabólicos específicos, estableciéndose así un perfil bioquímico para hacer la identificación de especie. Estos microorganismos están asociados a diferentes cuadros clínicos en seres humanos, incluyendo la formación de abscesos, neumonías, meningitis, septicemias, infecciones de tracto urinario e intestinal, entre otros. Las bacterias de esta familia forman la mayor parte de la flora normal intestinal y muchas de las especies son importantes en las infecciones nosocomiales.

Morfologia colonial en medios de aislamiento primario

A continuación se describe la morfología colonial de algunas especies observada en medios selectivos y diferenciales.

Agar bismuto-sulfito.

Este medio es utilizado para el aislamiento de Salmonella typhi mostrando a las 18 horas de incubación colonias negras con brillo metálico a su alrededor y después de 48 horas son completamente negras. Otras especies de Salmonella a las 18 horas se observan de color verde-negruzco y después de 48 horas son uniformemente negras. Las demás enterobacterias son de color verde-café sin brillo metálico.

Agar Hektoen.

Se usa en el aislamiento de Shigella spp. y de Salmonella spp., las cuales presentan colonias verdes y colonias azul-verdoso con o sin centro negro, respectivamente. Los demás coliformes presentan colonias rosado-salmón. Algunas especies de Proteus pueden ser semejantes a Salmonella o a Shigella.

Agar Salmonella-Shigella.

Se utiliza principalmente para aislar bacterias lactosa-negativa como Salmonella y Shigella, que provienen de aguas, alimentos y muestras clínicas. Salmonella presenta colonias translúcidas con una zona negra en el centro, mientras que Shigella presenta colonias translúcidas. Especies de la familia Enterobacteriaceae lactosapositivas, como Escherichia coli, presentan colonias rosadas.

Agar Tergitol 7.

Este medio permite también diferenciar especies fermentadoras de la lactosa de las especies no fermentadoras. Salmonella y Shigella presentan colonias rojas, mientras que Escherichia coli y Klebsiella producen colonias amarillas y verde-amarillo, respectivamente.

Agar MacConkey.

Igual al anterior separa las bacterias fermentadoras de la lactosa. Escherichia coli produce colonias rosadas, mientras que Salmonella y Shigella producen colonias translúcidas.

Agar Eosina-Azul de Metileno (EMB) de Levine.

Permite la diferenciación de especies fermentadoras de la lactosa. Klebsiella pneumoniae y Escherichia coli presentan colonias que varían de púrpura a verde metálico. Shigella y Salmonella producen colonias translúcidas.

Pruebas bioquímicas para identificación de géneros y especies de la familia Enterobacteriaceae

• Agar TSI. Es un medio de cultivo diferencial basado en la capacidad de los bacilos Gram negativos de fermentar carbohidratos, producir H2S y producir gas.

• Prueba de orto-nitrofenil-β-galactopiranósido (ONPG). Esta prueba detecta la producción de la enzima β-galactosidasa y permite diferenciar organismos de lenta utilización de la lactosa de aquellos que no la utilizan. La enzima β-galactosidasa es codificada por el gen lacZ del operón lactosa, el cual es inducido en presencia de lactosa y ausencia de glucosa. Por lo tanto, se requiere que las bacterias hayan sido crecidas en un medio con lactosa como el Agar TSI o el Agar MacConkey.

• Prueba de movilidad. Para determinar la movilidad de los bacilos fermentadores.

• Prueba de gelatinasa. Determina la producción de la enzima gelatinasa, la cual produce la hidrólisis de la gelatina.

• Prueba de rojo de metilo (RM). Identifica especies de bacterias que producen ácidos fuertes a partir de glucosa.

• Prueba de Voges-Proskauer (VP). Esta prueba detecta la producción de acetilmetilcarbinol (acetoína), el cual se convierte a diacetilo en presencia de KOH y O2 atmosférico. El diacetilo es convertido posteriormente en un complejo rojo en presencia de α- naftol y creatina. La producción de acetoína es una vía alternativa del metabolismo del ácido pirúvico, donde se producen cantidades pequeñas de ácidos mixtos que pueden ser insuficientes para dar una prueba de RM positiva. Por este motivo, la mayoría de las especies de la familia Enterobacteriaceae son VP positivo y RM negativo y viceversa.

• Prueba de fenilalanina desaminasa. La determinación de la enzima fenilalanina desaminasa es útil en la diferenciación inicial de especies de: Proteus, Morganella y Providencia de otros bacilos Gram negativos.

Producción de descarboxilasas y de dehidrolasas de aminoácidos. Muchas especies de bacterias poseen enzimas capaces de descarboxilar o de hidrolizar aminoácidos específicos, como arginina, lisina y ornitina, en un determinado medio de prueba, con lo cual liberan aminas de reacción alcalina y CO2

• Prueba de ureasa. Los microorganismos que poseen la enzima ureasa hidrolizan urea liberando amoníaco lo cual produce un cambio de color rojo en el medio. El agar urea de Christensen permite la detección de menores cantidades de amoníaco por lo que aquellos organismos que producen menores cantidades de ureasa se evalúan con este método, incluyendo Klebsiella, Enterobacter, Brucella y Bordetella bronchiseptica.

• Producción de indol. El indol es uno de los productos de degradación del metabolismo del aminoácido triptofano. Para su detección la bacteria es cultivada en caldo triptona y posteriormente se utiliza el reactivo de Ehrlich, el cual es más sensible que el reactivo de Kovacs cuando se evalúan bacilos no fermentadores o anaerobios cuya producción de indol es mínima.

• Utilización de citrato. Esta prueba tiene como objetivo determinar la capacidad de un microorganismo de utilizar citrato de sodio como única fuente de carbono para el metabolismo y crecimiento.

• Utilización de malonato. Determina la capacidad de algunas bacterias de utilizar el malonato como fuente de carbono y energía.

• Prueba de reducción de nitratos. Determina la capacidad de reducir el nitrato a nitrito o gas. Es útil en la identificación de la familia Enterobacteriaceae y en la diferenciación de especies de muchos otros grupos de microorganismos.

• Prueba de fermentación de carbohidratos. Se recomienda el uso del caldo base púrpura de bromocresol conteniendo un determinado sustrato a una concentración del 1% para la determinación de la fermentación de carbohidratos y alcoholes para especies de la familia Enterobacteriaceae.