Genus Actinomadura.
Aspects of its taxonomy, microbiology, pathology, clinical, and therapeutical
Serrano, J. A.; Díaz C., F. y Uzcátegui N., M.
Unidad de Ultraestructura, Grupo de Investigaciones de Actinomicetos Aerobios Patógenos Humanos y del Suelo, Departamento de Patología, Facultad de Medicina, Universidad de Los Andes, Mérida, Venezuela.
Palabras-clave: Actinomadura, actinomicetoma, Nocardia asteroides.
Introducción
]]> El género Actinomadura representa un grupo de microorganismos pertenecientes al orden de los actinomicetales, entre los cuales destacan como patógenos de este género Actinomadura madurae y A. pelletieri, agentes etiológicos de actinomicetoma, siendo A. madurae la que representa el agente etiológico más comúnmente aislado en Venezuela (1, 2 ), a diferencia de A. pelletieri, la cual representa una infección exótica y poco común en las Américas; en Venezuela tan sólo ha sido reportado un caso de actinomicetoma producidos por este microorganismo (3). Los casos de Actinomicetoma por A. pelletieri son más comunes en el Africa (4 ) y en la India (5).El género Actinomadura fue originalmente propuesto por Lechevalier y Lechevalier (6); en él se agruparon aquellas nocardias que forman un micelio estable y cuyas paredes celulares contienen meso A2 pm, sin azúcares características agrupadas en el chemotipo de pared celular tipo III. En la octava edición del manual Bergey's, este taxón fue considerado como un género Insertae sedis (7). Posteriormente fue incluido en la lista de nombres bacterianos aprobados (8). El género estaba constituido por tres especies: A. dassonvillei, A. madurae y A. pelletieri, llegando a contener 26 especies. Después, Meyer (9) transfirió A. dassonvillei al nuevo género Nocardiopsis, como N. dassonvillei. El género Actinomadura ha sufrido diversas revisiones y reclasificaciones a través del uso de taxonomía numérica, citoquímica y método de sistemática molecular (10); esto ha revelado que el género es muy heterogéneo en su composición, pero podemos destacar que, de las 27 especies validadas para el género Actinomadura, solamente 3 tienen un valor clínico-patogénico para los humanos. Una de las tres especies de A. latina ha sido propuesta por Trujillo y Goodfellow (11) para algunas cepas que previamente habían sido clasificadas como A. pelletieri.
Los microorganismos pertenecientes al género Actinomadura se caracterizan por ser bacterias Gram-positivas, no alcohol-ácido-resistentes, aeróbicos y no móviles, que forman un micelio de substrato abundante y extenso, el cual no fragmenta. En su micelio aéreo, cuando está presente, se pueden observar hifas aéreas que presentan cadenas de esporas, a veces de hasta quince esporas.
El micelio aéreo puede presentar diversas formas, tales como rectilínea, de gancho o espiralado. Las esporas pueden presentar una superficie lisa, peluda o verrugosa. El micelio aéreo puede presentar colores, tales como: azul, marrón, crema, gris, verde, rosado, rojo, blanco o amarillo. Cuando el micelio aéreo no está presente, las colonias tienden a presentar una consistencia cartilaginosa o como de cuero. Las actinomaduras son organismos quimioorganotróficos, con un metabolismo de los carbohidratos del tipo oxidativo, y crecen en un rango de temperaturas de entre 10 a 60°C.
La pared celular contiene una peptidoglicana con ácido meso-diaminopimélico, ácido N-acetilmurámico, y la peptidoglicana es del tipo Alg. Se caracterizan por presentar en los hidrolizados totales de sus células los siguientes azúcares: galactosa, glucosa, manosa, ribosa y madurosa. Ésta ultima se encuentra en pequeñas cantidades, y es característica para estos microorganismos. Presentan menaquinonas hexahidrogenadas, con 9 unidades isopropeno saturadas en los sitios II, III y VIII. Contienen como fosfolípidos principales a los del tipo difosfatidilglicerol y fosfatidilinositol, así como mezclas complejas de ácidos grasos con ácidos hexadecanoico, 14-metilpentadecanoico y 10-metiloctadecanoico. No contienen ácidos micólicos, y la relación G+C en su ADN es de 66-77 mol%. Las actinomaduras se encuentran principalmente distribuidas en los suelos. (12, 13) (ver tabla 1).
Tabla 1. Características diferenciales de los principales agentes causantes de actinomicetoma.
Significado de los símbolos para las pruebas de degradación y sensibilidad a antibióticos: +: > 90% de las cepas son positivas; -: < 90% de las cepas son negativas; V: Variable; P: Parcialmente; a: A. latina y A. pelletieri pueden ser caracterizadas por su incapacidad de usar L-arabinosa, fructosa,manosa y manitol como fuentes de carbono. A. madurae puede metabolizar adontitol, L-arabinosa, manitol, ramnosa y bacilos como fuente única de carbono. A. pelletieri no lo hace.
Métodos de Aislamiento y de Estudio de las Actinomaduras
]]> En el diagnóstico de actinomadura se realiza el examen directo de los granos, los cuales se colocan en solución de KOH o solución salina y se observan al microscopio sin modificaciones en el color, la forma, el tamaño ni la consistencia (ver cuadro 2). En general, basta el examen en fresco para diagnosticar A. madurae o A. pelletieri.Se pueden emplear diversos medios para el aislamiento de cepas de actinomadura de muestras del suelo, como son: gelosa glucosada de Sabouraud, agar de harina de avena, agar de extracto de levadura, agar de extracto de malta, o agar de tripticasa soya, al cual se le añade 50-100 µg/ml de cicloheximida y 5 µg/ml de tetraciclina. Las cepas pueden ser aisladas utilizando técnicas de dilución después de incubación por 14 a 21 días. En cuanto al enriquecimiento de Actinomadura en los procedimientos de aislamiento de suelo, se pueden utilizar métodos como el calentamiento de las muestras de suelo (100ºC por una hora), como la adición de algunos antibióticos para inhibir el crecimiento de otros microorganismos no deseados.
Luego de tener las cepas completamente purificadas, se procede a observar su comportamiento fisiológico. En la utilización o no de los diferentes substratos, como son caseína, xantina, hipoxantina, tirosina, además se realizan otras pruebas adicionales, como la hidrólisis de la gelatina, producción de ureasa, utilización de almidón, entre otras (ver tabla 1) (14).
Patogenia de las Actinomaduras
A. madurae y A. pelletieri son agentes etiológicos de actinomicetoma. A. madurae fue aislada por primera vez por Vincent (15), en 1894, en Argelia, de un caso de actinomicetoma. Este microorganismo fue designado como Streptothrix madurae, y posteriormente fue clasificado dentro del género Actinomadura por Lacey, Goodfellow y Alderson (16 ).
A. pelletieri fue descrita por Laveran (17) en 1906, aislada de un paciente del Senegal con un actinomicetoma de la rodilla. Este microorganismo fue denominado como Micrococcus pelletieri. Thiroux y Pelletier (18), en 1912, aislaron un microorganismo similar de un tumor del tórax, el cual era ulcerado y presentaba en la pus granos rojos, los cuales también observaron en el esputo de ese paciente. El nombre de Nocardia pelletieri fue propuesto en 1912 por Pinoy (19).
A. latina es un grupo perteneciente al género Actinomadura, propuesto por Trujillo y Goodfellow en 1997 (11). Se conoce muy poco de su prevalencia como agente etiológico de actinomicetoma, así como de su distribución geográfica.
Características Histopatológicas
A. madurae:
Al examen directo, los granos de A. madurae son visibles a simple vista, con un tamaño de 1,5 a 2 mm, voluminosos, semiduros y fáciles de manipular, de color blanco o cremoso (ver tabla 2).
]]> Al examen histolólogico, los granos de Actinomadura se observan como granos de aspecto irregular (cartográfico), multilobulados o vermiformes, presentando una banda periférica que se colorea de azul intenso, y presentan un área central, o bien incolora, o ligeramente azulada. El grano se observa rodeado de una zona eosinofílica; el tejido presenta un patrón de una reacción inflamatoria no específica, donde se observa microabscesos y una banda de células macrofágicas de tipo espumoso. La lesión se asemeja a un histiocitoma (1, 2).A. pelletieri:
Al examen directo, los granos de A. pelletieri se observan de color rojo o rosado, de tamaño pequeño, de 0,3 a 0,5 mm y duros (ver tabla 2).
Al examen histológico, se observa la presencia de numerosos granos esféricos, pequeños y de forma regular, hemateinofílicos y rodeados de células polimorfonucleares.
El examen histopatológico de los granos de estas dos especies de actinomaduras patógenas permite el diagnóstico etiológico de estos agentes de actinomicetoma, pero es conveniente confirmar el mismo a través del cultivo y su estudio microbiológico.
Tabla 2. Morfología de los granos producidos por diferentes especies de actinomicetos
Aspectos Clínicos y Epidemiológicos.
Tanto A. madurae como A. pelletieri son agentes etiológicos de actinomicetoma. Desde el punto de vista clínico, el actinomicetoma se caracteriza por ser una infección crónica, localizada, y de lenta y progresiva evolución, que afecta a la piel y el subcutáneo. El actinomicetoma causado por Actinomadura se caracteriza por una gran agresión a los tejidos donde se localiza, pudiendo llegar a producir lesiones importantes tanto a nivel de los tendones como de los huesos; esto debido a la capacidad de estos microorganismos de producir diversas sustancias con alta capacidad proteinolítica. La lesión al examen clínico se caracteriza por presentar un gran edema, con presencia de abscesos o ulceraciones de la piel y la presencia de fístulas, por las cuales drenan fluidos sanguíneo-purulentos, en los cuales pueden observarse la presencia de los granos característicos de estos microorganismos (ver tabla 2) (1, 2).
]]> A. madurae es el agente etiológico de actinomicetoma más comúnmente reportado en Venezuela (1), seguido por México (20), Brasil (21) y la India (5).A. pelletieri es poco frecuente como agente etiológico de actinomicetoma en las Américas. En México (20) han sido reportados 8 casos y en Venezuela un solo caso (3 ), a diferencia de los países africanos, donde es más frecuentemente reportada; siendo más endémica en el Senegal (22), Sudán (4) y en la India (5 ).
Tratamiento
Para el tratamiento de las infecciones por los actinomicetos aeróbicos, son principalmente utilizados los siguientes antibióticos o quimioterapéuticos: la estreptomicina, en asociación con dapsona, o el trimetoprim-sulfametoxazol.
Según McNeil (23), los antibióticos más activos in vitro serían la amikacina (100% de cepas sensibles), la minociclina (90%), la eritromicina (86%), la doxiciclina, el imipenem (81%) y la ceftriaxona (80%). Estos resultados han sido confirmados en estudios in vitro realizados por Boiron et al (24).
Además de sus actividades patógenas, las actinomaduras son buenos productores de metabolitos útiles en la industria farmacéutica, entre los cuales se destacan diversos productos derivados de los metabolitos primarios de estos microorganismos, entre ellos: antibióticos y esteroides (25).
Referencias Bibliográficas:
1. Serrano, J. A.; Beaman, B. L.; Viloria, J. E.; Mejía, M. A. y Zamora, R.: Histological and ultrastructural studies of human actinomycetomas, p. 647-662. En: G. Szabo, S. Biro y M. Goodfellow (eds). FEMS symposium Nº 34, part B. Debrezen, Hungary, 1985. [ Links ]
2. Serrano, J. A.; Beaman, B.; Mejía, M. A.; Viloria, J. E. and Zamora, R.: Histological and microbiological aspects of actinomycetoma cases in Venezuela. Rev. Inst. Med. Tro. Sao Paulo 30: 297-304, 1988. [ Links ]
3. Hómez, Ch. J.; Rincón, F. G.; Casas, G. y Wenger, F.: Micetoma de granos rojos por Streptomyces pelletieri. Primer caso Venezolano. Rev. Soc. Med. Quir del Zulia, Número especial, 1961. [ Links ]
4. Mahgoub, E.S.: Mycoses of the Sudan. Transactions of the Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene. 71: 184-188, 1977. [ Links ]
5. Venugopal, T. V.; Venugopal, P. V.; Paramasivan, C. N.; Shetty, B. M. V. and Subramanian, S.: Mycetomas in Madras Sabouraudia. 15: 17-22, 1977. [ Links ]
6. Lechevalier, H. A. and Lechevalier, M. P.: Chemical composition as a criterion in the classification of aerobic actinomycetes. Int. J. Syst. Bacteriol. 20: 435-443, 1970. [ Links ]
7. Bergey's Manual of Determinative Bacteriology. 8th edn, eds Buchanan R. E. Gibbons, N. E. Williams & Wilkins, Baltimore, 1974. [ Links ]
8. Skerman, V. B. D.; McGowan, V. and Sneath, P. H. A.: Approved lists of bacterial names. Int. J. Syst. Bacteriol. 30: 225-340, 1980. [ Links ]
9. Meyer, J.: Genus Actinomadura Lechevalier and Lechevalier 1970a, 400 al , Beryey's Manual of Systematic Bacteriology, vol 4, ed. Williams ST, Williams & Wilkins, Baltimore. 2511-26. [ Links ]
10. Goodfellow, M.; Trujillo, M. E. and Alderson, G.: Approaches towards the identification of sporoactinomycetes that cause actinomycetoma. The Biology of the Actinomycetes '94, eds Debabov V.G, Dudnik Y.V, Danilenko VN, All Russia Scientific Research Institute for Genetics, Moscow. 271-86, 1995. [ Links ]
11. Trujillo, M. E. and Goodfellow, M.: Polyphasic taxonomic study of clinically significant actinomadurae including the description of Actinomadura latina sp. Nov., Zentralbl Bakteriol. 25: 212-133, 1997. [ Links ]
12. Boiron, P. and Provost, F., et al.: Laboratory Methods for the Diagnosis of Nocardiosis. Institut Pasteur, Paris, 1993. [ Links ]
13. Goodfellow, M.: Actinomycetes: Actinomyces, Actinomadura, Nocardia, Streptomyces and related genera, Mackie & McCartney Practical Medical Microbiology, 14 th edn, Churchill Livingstone, Edinburgh. 343-359, 1996. [ Links ]
14. Serrano, J. A. y Sandoval, H.: Manual de Laboratorio para el estudio de los actinomicetales patógenos. Editorial Talleres gráficos Universitario ULA, Mérida, Venezuela, 1992. [ Links ]
15. Vincent, H.: Ètude sur le parasite du pied le madura, Ann Inst Pasteur, Paris. 8: 129-151, 1894. [ Links ]
16. Lacey, J., Goodfellow, M., Alderson, G.: The genus Actinomadura Lechevalier and Lechevalier. Zentralbl Bakteriol Suppl. 6: 107-117, 1978. [ Links ]
17. Laveran, M.: Tumeur provoquée par un microcoque rose en zooglées, CR Hebd Soc Biol. 2: 340-341, 1906. [ Links ]
18. Thiroux, A. et Pelletier, J.: Mycetome á grains rouges de la paroi thoracique. Isolement et culture d'une nouvelle oospora á pathogéne. Bull Soc Pathol Exot. 585-589, 1912. [ Links ]
19. Pinoy, E.: Isolement et culture d'une nouvelle oospora pathogene. Bull Soc Path Exot. 5: 585-589, 1912. [ Links ]
20. Lopez Martínez, R.; Mendez Tovar, L.; Lavalle, P. et al.: Epidemiología del micetoma en México: estudio de 2105 casos. Gaceta medica de México. 128: 477-481, 1992. [ Links ]
21. Lacaz da Silva, C.: Distribucao geográfica dos micetomas no Brasil. An Bras Dermatol. 56:167-172, 1981. [ Links ]
22. Ndiaye, B.; Develoux, M.; Dieng, M. T.; Ndiaye, P. D. et Ndir, O.: Les mycétomes á la clinique dermatologique de Dakar (Sénegal). Aspects épidémiologiques, á propos de 111 cas. Med. Afr. Noire. 42:207-212, 1995. [ Links ]
23. McNeil, M. M.; Brown, J. M. et al.: Comparison of species distribution and antimicrobial susceptibility of aerobic actinomycetes from clinical specimens, Rev. Infect. Dis. 12:778-783, 1990. [ Links ]
24. Boiron, P., Provost, G., et al.: In vitro antibiotic susceptibility testing of agents of actinomycetoma. Med. Microbiol. Lett. 1: 38-42, 1992. [ Links ]
25. Boiron, P. y Sandoval, H.: La importancia de los actinomicetos en la biotecnología. Rev. Mex. de Cien. Farmacéuticas. 25:14-20, 1995. [ Links ] ]]>