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Revista chilena de infectología

Print version ISSN 0716-1018

Rev. chil. infectol. vol.36 no.3 Santiago June 2019

http://dx.doi.org/10.4067/S0716-10182019000300392 

Casos Clínicos

Bacteriemia por Vibrio cholerae no-O1/no-O139 que porta una región homóloga a la isla de patogenicidad VpaI-7

Bacteremia caused by Vibrio cholerae non-O1/non-O139 carrying a region homologous to pathogenicity island VpaI-7

Felipe Olivares1 

Ignacio Domínguez2 

Jeannette Dabanch3 

Lorena Porte3  4 

M. Teresa Ulloa5 

Gonzalo Osorio5 

1Universidad de Valparaíso. Valparaíso, Chile

2Universidad de Los Andes. Santiago, Chile

3Hospital Militar de Santiago. Chile

4Clínica Alemana de Santiago, Facultad de Medicina, Universidad del Desarrollo. Santiago, Chile

5Programa de Microbiología, Instituto de Ciencias Biomédicas, Universidad de Chile. Santiago, Chile

Resumen

Presentamos un caso de bacteriemia por Vibrio cholerae no-O1/ no-O139 en una mujer de 81 años con un cuadro de dolor abdominal, fiebre, vómitos, diarrea, coluria e ictericia, mientras visitaba una zona rural sin acceso a agua potable. La identificación se realizó por la técnica de espectrometría de masa MALDI-TOF, confirmándose una cepa no toxigénica no-O1/no-139. La caracterización molecular del aislado demostró la ausencia del gen de la toxina del cólera (CTX), y pilus TCP; sin embargo, presentó cinco de los seis genes de virulencia presentes en la isla de patogenicidad homóloga denominada VPaI-7 del V. parahaemolyticus (vcs N2+, vcs C2+, vcs V2+,toxR-, vspD+, T vopF+). Además, el aislado presentó los genes de virulencia hylA y rtxA. Este es el primer caso reportado en Chile de una cepa clínica de V. cholerae no-O1, no-O139 aislada de hemocultivos portador de un segmento homólogo de la isla de patogenicidad denominada VPaI-7 de V. parahaemolyticus, el cual codifica para un sistema de secreción tipo III (TTSS), que probablemente contribuye a su virulencia.

Palabras clave: Bacteriemia; Vibrio cholerae; no-O1/no-O139; isla de patogenicidad

ABSTRACT

We report a case of V. cholerae non-O1 / non-O139 bacteremia in an 81-year-old woman with abdominal pain, fever, vomiting, liquid stools, choluria and jaundice, while visiting a rural area without access to potable water. The identification was made by the MALDI-TOF mass spectrometry technique and subsequently the non-toxigenic non-O1 / non-139 strain was confirmed in the national reference laboratory. The molecular characterization demonstrated the absence of the cholera toxin gene (CTX), and the TCP pilus, however, presented 5 of 6 virulence genes present in an island of homologous pathogenicity named VPaI-7 of V. parahaemolyticus (vcs N2 +, vcs C2 +, vcs V2 +, toxR-, vspD +, T vopF +) and in addition it was positive for hylAy rtxA virulence genes recognized outside the island. This is the first case reported in Chile of a clinical strain of V. cholerae non-O1, non-O139 isolated from blood culture that carries in its genome a homologous segment of the pathogenicity island named VPaI-7 of V. parahaemolyticus, which codifies for a type III secretion system (TTSS) that probably contributes to his virulence.

Keywords: Bacteremia; Vibrio cholerae; non-O1/non-O139; pathogenicity island

Introducción

Vibrio cholerae es un bacilo gramnegativo causante del cólera, un tipo de diarrea secretora que se ha asociado a grandes brotes epidémicos a lo largo de la historia, particularmente los serogrupos O-1 y O-139, los cuales tienen la capacidad de producir toxinas14.

Según el tipo de antígeno O, se han descrito más de 200 serogrupos5, aunque la mayoría no son clasificables y se les denomina como no-O1/no-O1396. Estas cepas se han asociado a cuadros gastrointestinales de menor magnitud; sin embargo, cada vez más se describen infecciones extra-intestinales, incluyendo bacteriemias. Esto ha generado el interés por identificar nuevos factores de virulencia presentes en este tipo de cepas, dado que no tienen la capacidad de producir toxinas710.

Se reporta un caso de bacteriemia por V. cholerae no-O1/no-O139 en el cual se realizó identificación microbiológica y caracterización molecular de posibles genes de virulencia.

Caso clínico

Mujer de 81 años, con antecedente de colecistectomía, que consultó por cuadro de una semana de evolución caracterizado por dolor abdominal epigástrico irradiado a hipocondrio derecho, fiebre, ictericia, coluria y diarrea de baja cuantía. La sintomatología se presentó durante su estadía en una zona rural sin acceso a agua potable. Al examen físico se encontraba afebril, con hemodinamia estable, escleras ictéricas, y sensibilidad aumentada a la palpación en hipocondrio derecho sin signos de irritación peritoneal. En los exámenes de laboratorio presentaba leucocitosis (19.400/mm3) con neutrofilia, PCR elevada (197 mg/L) y bilirrubina total alta (3,5 mg/dl). Las transaminasas estaban discretamente aumentadas (GOT 66 UI/L, GPT 87 UI/L, GGT 187 UI/L), al igual que las fosfatasas alcalinas (220 UI/L). La ecografía abdominal mostró dilatación de la vía biliar extra-hepática hasta 7,8 mm y la colangioresonancia, una vía biliar fina sin colédocolitiasis y ausencia de otros hallazgos patológicos. El estudio serológico para los virus hepatitis A, B y C resultó negativo. Además se realizó un hemocultivo (al ingreso). Se inició terapia antibacteriana empírica intravenosa con ceftriaxona 2 g al día y metronidazol 500 mg fraccionado cada 8 h. A las 15 h de incubación, hubo desarrollo de bacilos gramnegativos en el hemocultivo, identificado como V. cholerae mediante espectrometría de masas MALDI-TOF MS (Vitek MS, bioMérieux, Marcy l' Etoile, France) (Figura 1). La cepa se envió al laboratorio de referencia nacional (Instituto de Salud Pública de Chile) (ISP), de acuerdo a la norma local de vigilancia de enteropatógenos. La paciente evolucionó favorablemente, por lo que se decidió cambiar la terapia a doxiciclina 100 mg cada 12 h hasta completar siete días de tratamiento en total. Hubo regresión completa de los síntomas y normalización de las pruebas hepáticas.

Figura 1 Colonias de V. cholereae no-O1/no-O139 en medio CPSE (a) y TCBS (b) incubadas a 37°. Se aprecian colonias sacarosa positiva. 

Caracterización molecular

El ISP confirmó la identificación informando una cepa no toxigénica no-O1/no-139. El estudio de los factores de virulencia se realizó en el Programa de Microbiología del Instituto de Ciencias Biomédicas (ICBM) de la Universidad de Chile.

Los partidores utilizados en la caracterización molecular se muestran en la Tabla 1. La cepa mostró ausencia de genes de virulencia clásicos como la toxina colérica (gen ctxA) y el pilus TCP (gen tcpA). Sin embargo, se observó la presencia de cinco de los seis genes de virulencia correspondientes a una isla de patogenicidad homóloga a la denominada VPaI-7 de Vibrio parahaemolyticus (vcsN2 +, vcsC2+, vcsV2+, toxR -, vspD+, vopF+). Además, fue positiva para los genes de virulencia propios de V. parahaemolyticus como hylA y rtx A, pero que se encuentran fuera de la isla.

Tabla 1 Partidores diseñados para este estudio y utilizados en la tipificación de cepas chilenas de origen clínico de V. cholerae no-O1/no-O139 

Partidores Secuencia Tamaño (pb)
VCNN-N2f 5′-CAA TCG CAG GAT AAC GTC CT-3′ 874
VCNN-N2r 5′-CGA GGC GAA ATT GTC AAA GT-3′
VCNN-C2f 5′-CTC GAG GAG GGT TAA TGT CG-3′ 1.050
VCNN-C2r 5′-GCG CAG GCA GAT GTT TTT AT-3′
VCNN-V2f 5′-ATT GCA CAA GTA GCC GCT TT-3′ 1.438
VCNN-V2r 5′-GAA ACC GTC GGT CAG TTT GT-3′
VCNN-VopFf 5′-CTG CCG TCA ATT TGG AAG AT-3′ 1.265
VCNN-VopFr 5′-AAG TGC TGC CAA TTG AGC TT-3′
VCNN-VspDf 5′-CTT GCT CAA TTC GTG TTT GC −3′ 853
VCNN-VspDr 5′-AAC CAA CCT CAG CAA CAA GC-3′
VCNN-ToxR2f 5′-ACA GGA GCC AAC TGG GTT TA-3′ 369
VCNN-ToxR2r 5′-TGC TGT GTG AAA ATG CCA AT-3′
VCNN-HylAf 5′-AGA TCA ACT ACG ATC AAG CC-3′ 1.677
VCNN-HylAr 5′-AGA GGT TGC TAT GCT TTC TAC-3′
VCNN-RtxAf 5′-GCG ATT CTC AAA GAG ATG C-3′ 1.366
VCNN-RtxAf 5′-CAC TCA TTC CGA TAA CCA C-3′

Discusión

Se presenta el caso de una paciente chilena con una bacteriemia por una cepa de V. cholerae no-O1/no-O139 portadora de un segmento homólogo de la isla de patogenicidad denominada VPaI-7 de V. parahaemolyticus. En Chile, desde 1998 que no se registran nuevos casos autóctonos de cepas toxigénicas (O1 y O139)11. Por el contrario, este es el tercer caso reportado de infección por V. cholerae no-O1/no-O139 en los últimos 10 años en nuestro país7,12. Estas cepas no toxigénicas forman parte de los ecosistemas acuáticos principalmente en zonas costeras tales como estuarios y aguas de baja salinidad junto a otras especies de Vibrio spp.13. Su transmisión se ha asociado al consumo de alimentos de origen marino, especialmente bivalvos crudos que podrían estar colonizados en un alto porcentaje (5,6% a 32%)13,14. En nuestro país, se ha observado la presencia de cepas no-O1/no-O139 en 6,6% de muestras de agua (servidas, alcantarillado, canales de regadío) y en 0,3% de alimentos (hortalizas y moluscos)15, los cuales representan potenciales fuentes de infección. Al igual que en 50 a 75% de los casos9, no se logró identificar la fuente de infección.

La identificación del género y la especie se realizó mediante MALDI-TOF MS, el cual ha sido validado para la identificación de especies del género Vibrio, demostrando excelente concordancia con los métodos de biología molecular16. La caracterización genética mediante RPC reveló ausencia de la toxina colérica y del pilus TCP, lo que sugiere la existencia de otros factores de virulencia en este tipo de cepas. Los genes presentes en la isla de patogenicidad homóloga (VpaI-7) de V. parahaemolyticus codifican para un sistema de secreción tipo III (T3SS), un organelo especializado en forma de “jeringa molecular”, que permite translocar toxinas y otras proteínas efectoras desde la bacteria al interior de la célula hospedera, permitiendo la manipulación de sus funciones y generando citotoxicidad1719. Estudios previos de cepas ambientales han comunicado la presencia de algunos de estos genes en baja frecuencia20. Previamente, Ulloa y cols. reportaron el caso de una mujer hospitalizada por gastroenteritis, en la que se identificó la presencia de V. cholerae no-O1/no-139 portador de un trozo de la isla de patogenicidad VpaI-7 en muestra de heces12. Ambos casos sugieren la transferencia horizontal de genes de V. parahaemolyticus hacia cepas no toxigénicas de V. cholerae, los cuales probablemente contribuyen en la patogenicidad para el ser humano12. Un estudio experimental demostró que conejos inoculados con cepas portadoras de esta isla desarrollaban cuadros de diarrea, fiebre y desenlace fatal. Posteriormente, se comprobaron alteraciones morfológicas en la pared intestinal. En cambio, cuando se les inoculaban cepas con mutación del TSS3 (inactivándolo), los conejos no presentaban enfermedad clínica17.

La expansión en la portación de esta isla de patogenicidad en cepas “no toxigénicas” podría tener un impacto directo en la salud de la población, aumentando los casos de enfermedad. Entre el año 2015 y 2017 se confirmaron sólo 15 casos de Vibrio cholerae no-O1/no-O139, todos en forma esporádica. Sin embargo, desde el segundo semestre de 2018 se ha observado en Chile un aumento inesperado de estos casos, reportándose a la fecha 70 casos sospechosos (55 confirmados). Si bien no se han registrado casos fallecidos, hubo 13 pacientes que requirieron hospitalización (Ministerio de Salud, datos no publicados)21. Esto ha motivado a reforzar los sistemas de vigilancia epidemiológica, el estudio de muestras ambientales provenientes de agua y alimentos, y la difusión en las medidas de prevención11.

Además, la cepa estudiada fue positiva para hylA y rtxA, siendo ambos reconocidos genes de virulencia ubicados fuera de la isla y que han sido identificados en cepas ambientales de V. cholerae2223 y en cepas de pacientes con infecciones gastro-intestinales14 y extra-intestinales que carecían del T3SS10. Específicamente, el gen rtxA codifica para un complejo de polipéptidos de alto peso molecular que contiene toxinas multifuncionales. Tras ser liberado, éste es capaz de auto-procesarse en la membrana de la célula diana, permitiendo que sus efectores ingresen a la célula y alteren el ensamblaje y la señalización de la actina del citoesqueleto. De esta forma, se ven afectadas las uniones intercelulares, el transporte celular interno y la fagocitosis. A diferencia del T3SS no se requiere un contacto directo con la célula diana para generar el daño24,25.

Finalmente, se ha descrito una letalidad aproximada de 30% en los casos de bacteriemia por V. cholerae no-O1/no-139. Algunos factores asociados a mortalidad son la cirrosis hepática, las neoplasias malignas y el uso de corticoesteroides9,26. El diagnóstico tardío y la terapia inadecuada o incompleta son otros factores pronósticos relacionados9. En este caso en particular, la ausencia de los factores de riesgo mencionados y el tratamiento oportuno posiblemente fueron determinantes para la favorable evolución observada.

Conclusión

Se reporta el primer caso publicado en Chile de bacteriemia por V. cholerae no-O1, no O-139 que porta una región homóloga a la isla de patogenicidad VpaI-7 del genoma del V. parahaemolyticus que codifica para un sistema de secreción tipo III (T3SS).

Sin financiamiento.

Referencias bibliográficas

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Recibido: 09 de Octubre de 2018; Aprobado: 16 de Abril de 2019

Correspondencia a: Felipe Olivares A. olivaresabara@hotmail.com

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