Sanum. Suplemento 2. Vol. 8. Suplemento Especial Casos Clínico. Septiembre 2024. páginas 100 – 105

AUTORES:

Aura Lizeth Bastidas Mora M.D- Departamento de Ginecología Clínica; Clínica Nuestra Señora de Los Remedios- Valle del Cauca- Universidad Libre seccional Cali, Colombia.

Alejandro Rincón Castillo M.D- Departamento de Ginecología Clínica; Clínica Nuestra Señora de Los Remedios- Valle del Cauca- Universidad Libre seccional Cali, Colombia.

Camilo García Espada M.D- Departamento de Ginecología Clínica; Clínica Nuestra Señora de Los Remedios- Valle del Cauca- Universidad Libre seccional Cali, Colombia.

Kevin Oswaldo Urbano M.D- Departamento de Ginecología Clínica; Clínica Nuestra Señora de Los Remedios- Valle del Cauca- Universidad Libre seccional Cali, Colombia.

Daniela Gutiérrez Payares M.D- Departamento de Ginecología Clínica; Clínica Nuestra Señora de Los Remedios- Valle del Cauca- Universidad Libre seccional Cali, Colombia.

Jhan Sebastian Saavedra Torres, MD, M. Sc en Cuidados paliativos- Universidad de Nebrija (Madrid- España). Residente de Medicina Familiar – Departamento de Clínicas Médicas- Pontificia Universidad Javeriana de Cali, Colombia.

Juan Álvarez Camargo, MD, Residente de Medicina Familiar de tercer año –Pontificia Universidad Javeriana, Departamento de Clínicas Médicas- Cali, Colombia.

Ylanith Camila Lugo Sánchez M.D- Fundación Universitaria San Martin sede Cali, Clínica Nuestra Señora de Los Remedios- Valle del Cauca- Colombia.

 

Tipo de artículo: Caso clínico.

Sección: Medicina general. Gastroenterología.

 

Fecha recepción: 18-06-2024

Fecha aceptación: 01-08-2024

 

RESUMEN

La Escherichia coli productora de verotoxina (VTEC) es una forma de bacteria E. coli que causa enfermedades gastrointestinales y puede causar una amplia gama de síntomas, desde malestar intestinal leve hasta diarrea sanguinolenta, síndrome hemolítico urémico, enfermedad renal terminal y muerte. Este caso clínico es extremadamente útil para reconocer que la bacteria Escherichia coli verocitotoxigénica (productora de toxina Shiga) desempeña un papel en la diarrea del viajero.

PALABRAS CLAVE

Brotes;

Escherichia coli Shiga-Toxigénica;

Diarrea;

Enfermedad de Viajero.

ABSTRACT

Verotoxin-producing Escherichia coli (VTEC) is a form of E. coli bacteria that causes gastrointestinal illness and can cause a wide range of symptoms, from mild intestinal discomfort to bloody diarrhea, hemolytic uremic syndrome, end-stage renal disease, and death. This clinical case is extremely useful in recognizing that the verocytotoxigenic Escherichia coli bacteria (Shiga toxin producer) play a role in traveler’s diarrhea.

KEYWORDS

Disease Outbreaks;

Shiga-Toxigenic Escherichia coli;

Diarrhea;

Travel-Related Illness.

INTRODUCCIÓN

Escherichia coli (E. coli) es un bacilo gramnegativo que causa muchas enfermedades diarreicas, incluidas la diarrea del viajero y la disentería (1,2). E. coli es el patógeno más común que causa cistitis sin complicaciones y también provoca otras enfermedades extraintestinales, incluidas neumonía, bacteriemia e infecciones abdominales como la peritonitis bacteriana espontánea (2,3).

Escherichia coli verocitotoxigénica (VTEC) es una bacteria que causa diarrea o muerte súbita en algunos animales. También puede causar enfermedades potencialmente mortales en humanos. La preparación adecuada de los alimentos es importante para prevenir la enfermedad en humanos (2,3). Las (VTEC): Escherichia coli productoras de verocitotoxina (VT), son un grupo recientemente reconocido de patógenos entéricos que se reconocen cada vez más como causas comunes de diarrea en algunos entornos geográficos (1,2).

La Escherichia coli verotoxigénica (VTEC) se describió por primera vez en Canadá durante la década de 1980 como una enfermedad emergente transmitida por los alimentos asociada con la morbilidad y la mortalidad en brotes de colitis hemorrágica causada por E. coli O157:H7 (1,3,4).

La ​​E. coli verotoxigénica (VTEC) o la E. coli toxigénica de Shiga, que incluye O157:H7 y otros serogrupos distintos de O157, producen verotoxinas (VT) (verocitotoxinas) que provocan enfermedades humanas. Estas toxinas producen profundos efectos citopáticos en las células vero y muestran un alto grado de homología con la toxina Shiga (Stx) de Shigella dysenteriae tipo 1 (1-3).

Los estudios de brotes indican que la mayoría de los pacientes con infección por VTEC desarrollan diarrea leve sin complicaciones. Sin embargo, un riesgo significativo de dos complicaciones graves y potencialmente mortales, la colitis hemorrágica y el síndrome hemolítico urémico, hace que la infección por VTEC sea un problema de salud pública de gran preocupación (2,3).

Los principales reservorios de VTEC parecen ser los tractos intestinales de los animales, y los alimentos de origen animal (especialmente bovino) son probablemente las principales fuentes de infección humana (4,5). El término VT se refiere a una familia de exotoxinas de subunidades con alta actividad biológica. Las cepas individuales de VTEC elaboran una o ambas de al menos dos VT mediadas por bacteriófagos serológicamente distintas (VT1 y VT2) que están estrechamente relacionadas con la toxina Shiga y, por lo tanto, también se las conoce como toxinas similares a Shiga (1-4).

Puntos de aprendizaje

La producción de verocitotoxinas es la principal característica de virulencia de Escherichia coli verocitotoxigénica (VTEC), pero no puede ser la única responsable de la patogenicidad total (1,2). Las VTEC asociadas con enfermedades humanas graves suelen ser capaces de colonizar la mucosa intestinal con un mecanismo característico de adhesión y borrado, regido genéticamente por el locus de borrado de los enterocitos, y poseen otros elementos genéticos móviles que llevan genes de virulencia adicionales, como plásmidos, fagos e islas de patogenicidad (por ejemplo: O-I 122). A pesar de la enorme cantidad de datos recopilados después de la secuenciación del genoma completo de VTEC O157, la virulencia y la evolución de los diferentes serotipos de VTEC solo se han desentrañado parcialmente (2,3).

PRESENTACIÓN DEL CASO

Paciente de 28 años de edad, mujer, soltera, navega en un crucero por el Caribe con sus amigas, sin embargo, al desembarcar en Cartagena y finalizar su viaje, refirió dolor tipo cólico intestinal con características pulsátiles, punzantes, fuertes en la escala subjetiva de dolor 7/10, con sensación de dolor urente que describe como quemante o que abraza la espalda. Señala que en las últimas 24 horas antes de determinar el crucero, varios pasajeros habían reportado malestar y no subieron a cubierta a despedir el viaje que duró 15 días en alta mar. Es claro que probaron comida local de varios lugares, pero en el país de México en una ciudad que no recuerda, asegura haber comido muchas degustaciones.

Llegando el crucero a el país de México, en donde la paciente decidió viajar desde México a la ciudad de Bogotá y luego a Cartagena en sus escalas, pero la sensación de malestar empezó con 8 a 10 defecaciones con heces acuosas al día con hiporexia., la paciente fue valorada en una ciudad colombiana. Negó siempre fiebre, náuseas y vómitos. Fue hospitalizada por malestar general y la impresión de deshidratación severa. Se clasificó como deshidratación hipotónica con base en su balance hídrico y solutos. Tenía Sodio plasmático de 128 mEq/L, con una Osmolaridad de 268 mosmol/L. El compartimento afectado es el Extracelular ante su deshidratación.

Se toma paraclínicamente, pero la importancia de este caso es que se indica tomar tres muestras coprológicas seriadas, dejando constancia de que el paciente no debe haber ingerido en los últimos 6 días, purgantes, antibióticos, carbón o bario. Se tomó muestras de materia fecal inmediatamente al ingreso, luego 72 horas después y al quinto día posterior a la primera muestra.

Las muestras mostraron leucocitos fecales. Se solicitó realizar coprología en medio agar sorbitol MacConkey, sin embargo, dado que 10 personas más tenían un cuadro similar a nuestra paciente y fueron también excursionistas del mismo crucero, presentaron diarrea posterior al crucero por el Caribe, se decidió apropiarse de una evaluación de dos ensayos de reacción en cadena de la polimerasa (PCR) fluorescente dúplex en tiempo real para descartar con más asertividad que tipo de bacteria tenían los pacientes, pero el ejercicio académico llevado por los investigadores del hospital era tipificar la E. coli.

Los pacientes ante sus muestras se buscó la detección y caracterización genotípica de Escherichia coli productora de Verocitotoxina (VT). En esta paciente y los demás pacientes no registrados, el objetivo fue investigar e identificar los genes vt1 y vt2 y el serotipo O157 de E. coli aislados de heces y frutas que arribaron de los viajeros, ante la decisión de explorar si las muestras de comida de los viajeros que trajeron de México tenían una E. coli específica, mediante la técnica de PCR multiplex.

Se preparó un homogeneizado de los hisopos con muestra fecal en 4 ml de agua de peptona tamponada y 20 ml del mismo medio para las muestras de frutas traídas de los viajeros compradas en México y sus muestras de materia fecal de cada paciente. Luego se transfirió una azada a una placa de agar ENDO, que se incubó a 37 grados centígrados durante 24 horas. Una vez confirmada la identificación de E. coli mediante una batería bioquímica, se procedió al análisis de las mismas mediante PCR multiplex para la investigación e identificación de los genes de citotoxina, vt1 y vt2 y del serotipo O157. A partir de las muestras de heces de nuestro paciente y de los otros 10 casos similares. Se encontró que las frutas y muestras fecales fueron tipificadas como Escherichia coli productora de verocitotoxina (VT).

El final es un diagnóstico de Gastroenteritis por E. coli productora de verocitotoxina (VT). Los antibióticos recomendados incluyen recomiendan rifaximina, Trimetoprim/sulfametoxazol (TMP/SMX), azitromicina y ciprofloxacina. Se pueda considerar el tratamiento con antibióticos con inhibidores de la síntesis de proteínas y de la pared celular cuando se cumplan criterios específicos relacionados con el grupo de pacientes, el serotipo, el perfil de virulencia y la duración de la enfermedad.

RESULTADOS

Si bien la asociación de Escherichia coli productora de verocitotoxina (VTEC) O157:H7 con el síndrome hemolítico urémico (SHU) está bien establecida, la importancia médica de muchos serotipos distintos de O157 sigue sin estar clara. La transmisión a humanos de VTEC puede causar calambres estomacales, diarrea o diarrea sanguinolenta, náuseas, vómitos y, a veces, fiebre. Hasta el 10% de las personas infectadas también pueden desarrollar insuficiencia renal. La infección puede ser mortal en humanos (2-5).

Las cepas de E. coli diarreogénicas son los agentes etiológicos más comunes de la diarrea en los mamíferos. Las cepas de E. coli se clasifican de la siguiente manera según sus factores de virulencia específicos y sus rasgos fenotípicos: E. coli enteropatógena (EPEC), que causa diarrea en niños y animales (9,10); E. coli enterotoxigénica (ETEC), que causa diarrea del viajero y diarrea porcina y bovina; E. coli enterohemorrágica (EHEC), que causa colitis hemorrágica y síndrome hemolítico urémico e incluye E. coli productora de verotoxina/toxina Shiga (VTEC/STEC); E. coli enteroinvasiva (EIEC), que causa diarrea acuosa y disentería; E. coli enteroagregativa (EAEC), que causa diarrea persistente en humanos; E. coli difusamente adherente (DAEC), una subclase de EAEC que causa diarrea en niños (8,9).

DISCUSIÓN

La Escherichia coli productora de verotoxina (VTEC) es una forma de la bacteria E. coli que causa enfermedades gastrointestinales. Se puede encontrar en el ganado, así como en otros animales. Las verotoxinas (también llamadas toxinas Shiga) son producidas por ciertas cepas de Escherichia coli y pueden causar una amplia gama de síntomas, desde malestar intestinal leve hasta diarrea sanguinolenta, síndrome hemolítico urémico, enfermedad renal terminal y muerte (9-11).

La vigilancia de patógenos y la identificación temprana de brotes también son fundamentales para reducir la incidencia de enfermedades transmitidas por los alimentos. El Laboratorio Nacional Canadiense de Patógenos Entéricos (NLEP) utiliza la vigilancia y los marcadores epidemiológicos de laboratorio específicos para los aislados bacterianos para rastrear infecciones humanas e identificar y caracterizar brotes (9-11).

La presencia de E. coli O157:H7 y los aislados de VTEC no O157 se confirman mediante técnicas de identificación bioquímica y serológica. Los aislados también se examinan para detectar la producción de VT y sus genes de virulencia asociados. La subtipificación adicional de VTEC O157 mediante fagotipificación y tipificación molecular proporciona marcadores epidemiológicos clave para rastrear las fuentes de bacterias responsables de enfermedades humanas, para el análisis de rastreo y para respaldar la retirada de alimentos o productos del mercado (9-11).

La E. coli verotoxigénica (VTEC) o la E. coli toxigénica Shiga, que incluye O157:H7 y otros serogrupos distintos de O157, producen verotoxinas (VT) (verocitotoxinas) que provocan enfermedades humanas. Estas toxinas producen profundos efectos citopáticos en las células vero y muestran un alto grado de homología con la toxina Shiga (Stx) de Shigella dysenteriae tipo 1 (9-11).

La Escherichia coli productora de toxina Shiga es un contaminante de los alimentos y el agua que en los seres humanos causa un pródromo diarreico seguido de una enfermedad más grave de los riñones y una serie de síntomas del sistema nervioso central (9-11).

DISCUSSION

Verotoxin-producing Escherichia coli (VTEC) is a form of the bacteria E. coli that causes gastrointestinal illness. It can be found in cattle, as well as some other animals. Verotoxins (also called Shiga toxins) are produced by certain strains of Escherichia coli and can cause a broad range of symptoms from mild intestinal discomfort, to bloody diarrhea, hemolytic uremic syndrome, end-stage renal disease, and death (9-11).

Surveillance for pathogens and the early identification of outbreaks are also critical for reducing the incidence of foodborne disease. The Canadian National Laboratory for Enteric Pathogens (NLEP) uses surveillance and laboratory-based epidemiological markers specific for bacterial isolates to track human infections, and to identify and characterize outbreaks (9-11).

E coli O157:H7 and isolates of non-O157 VTEC are confirmed using biochemical and serological identification techniques. Isolates are also examined for the production of VTs and their associated virulence genes. Further subtyping of VTEC O157 using phage typing and molecular typing provides key epidemiological markers for tracing sources of bacteria responsible for human disease, for trace back analysis and for supporting food or product recalls (9-11).

Verotoxigenic E coli (VTEC) or Shiga-toxigenic E coli, including O157:H7 and other non-O157 serogroups, produce verotoxins (VTs) (verocytotoxins) that result in human disease. These toxins produce profound cytopathic effects in vero cells, and they show a high degree of homology to the Shiga-toxin (Stx) of Shigella dysenteriae type 1 (9-11).

Shiga toxin-producing Escherichia coli is a contaminant of food and water that in humans causes a diarrheal prodrome followed by more severe disease of the kidneys and an array of symptoms of the central nervous system (9-11).

CONCLUSIÓN

Las bacterias Escherichia coli productoras de verocitotoxina (VT) (VTEC) son un grupo de patógenos entéricos recientemente reconocidos que se reconocen cada vez más como causas comunes de diarrea en algunos entornos geográficos (1,2). La producción de verocitotoxinas es la principal característica de virulencia de las VTEC, pero no puede ser la única responsable de la patogenicidad total (2,6). Las VTEC asociadas con enfermedades humanas graves suelen ser capaces de colonizar la mucosa intestinal con un mecanismo característico de adhesión y borrado, regido genéticamente por el locus de borrado de los enterocitos, y poseen otros elementos genéticos móviles que llevan genes de virulencia adicionales, como plásmidos, fagos e islas de patogenicidad (p. ej., O-I 122). A pesar de la enorme cantidad de datos recopilados después de la secuenciación del genoma completo de VTEC O157, la virulencia y la evolución de los diferentes serotipos de VTEC solo se han desentrañado parcialmente (2,7).

CONCLUSION

Verocytotoxin (VT)-producing Escherichia coli (VTEC) are a newly recognized group of enteric pathogens which are increasingly being recognized as common causes of diarrhea in some geographic settings (1,2). The production of verocytotoxins is the main virulence feature of VTEC but cannot be solely responsible for full pathogenicity (2,6). VTEC associated with severe human disease are usually capable of colonizing the intestinal mucosa with a characteristic attaching-and-effacing mechanism, genetically governed by the locus of enterocyte effacement, and possess other mobile genetic elements carrying additional virulence genes such as plasmids, phages, and pathogenicity islands (e.g., O-I 122). Despite the huge amount of data collected after the sequencing of the full genome of VTEC O157, the virulence and the evolution of the different VTEC serotypes have only been partially unraveled (2,7).

PUBLICACIÓN

El presente artículo no ha sido presentado como comunicación oral-escrita en ningún congreso.

DECLARACIÓN ÉTICA

Según la ley colombiana, los informes de casos no necesitan ser aprobados por el Comité de Ética; sin embargo, el trabajo cumple con los lineamientos éticos de la declaración de Helsinki y el convenio de Oviedo, así como con los estándares éticos de la Universidad (Departamento de Clínicas Médicas- Pontificia Universidad Javeriana, Cali – Colombia, Hospital San Juan de DIOS y Clínica Imbanaco de Cali).

DECLARACIÓN DE TRANSPARENCIA

Los autores aseguran que el manuscrito es un artículo honesto, adecuado y transparente; que ha sido enviado a la revista científica SANUM, que no ha excluido aspectos importantes del estudio y que las discrepancias del análisis se han argumentado, siendo registradas cuando éstas han sido relevantes. Se indico abordar la concepción   del caso clínico con una revisión crítica, siendo responsables de la veracidad e integridad del artículo. Todo concluye en este documento con una revisión crítica. Varios autores han descrito varias razones importantes para publicar informes de casos/series en Escherichia coli productora de verocitotoxina.

Una revisión sistemática de los casos de diarrea aguda poco frecuente causada por Escherichia coli productora de verocitotoxina pudo sugerir características clínicas centrales y de apoyo y datos resumidos narrativamente sobre los enfoques de tratamiento disponibles.

CONSENTIMIENTO

Los autores confirman que se ha obtenido del paciente el consentimiento por escrito para el envío y la publicación del texto asociado a este informe de caso de acuerdo con la guía COPE.

FINANCIACIÓN

No se obtuvo financiamiento.

CONFLICTO DE INTERESES

Ninguno declarado.

BIBLIOGRAFÍA

1. Woodward DL, Clark CG, Caldeira RA, Ahmed R, Rodgers FG. Verotoxigenic Escherichia coli (VTEC): a major public health threat in Canada. Can J Infect Dis. 2002 Sep;13(5):321-30. doi: 10.1155/2002/383840. PMID: 18159408; PMCID: PMC2094888.
2. Bolton DJ. Verocytotoxigenic (Shiga toxin-producing) Escherichia coli: virulence factors and pathogenicity in the farm to fork paradigm. Foodborne Pathog Dis. 2011 Mar;8(3):357-65. doi: 10.1089/fpd.2010.0699. Epub 2010 Nov 29. PMID: 21114423.
3. Bastian SN, Carle I, Grimont F. Comparison of 14 PCR systems for the detection and subtyping of stx genes in Shiga-toxin-producing Escherichia coli Res Microbiol 1998;149:457-72.
4. Karmali MA. Infection by verocytotoxin-producing Escherichia coli. Clin Microbiol Rev. 1989 Jan;2(1):15-38. doi: 10.1128/CMR.2.1.15. PMID: 2644022; PMCID: PMC358098.
5. Karmali MA, Gannon V, Sargeant JM. Verocytotoxin-producing Escherichia coli (VTEC). Vet Microbiol. 2010 Jan 27;140(3-4):360-70. doi: 10.1016/j.vetmic.2009.04.011. Epub 2009 Apr 10. PMID: 19410388.
6. Bettelheim KA, Beutin L. Rapid laboratory identification and characterization of verocytotoxigenic (Shiga toxin producing) Escherichia coli (VTEC/STEC). J Appl Microbiol. 2003;95(2):205-17. doi: 10.1046/j.1365-2672.2003.02031.x. PMID: 12859750.
7. Pajuelo MJ, Noazin S, Cabrera L, Toledo A, Velagic M, Arias L, Ochoa M, Moulton LH, Saito M, Gilman RH, Chakraborty S. Epidemiology of enterotoxigenic Escherichia coli and impact on the growth of children in the first two years of life in Lima, Peru. Front Public Health. 2024 Mar 22;12:1332319. doi: 10.3389/fpubh.2024.1332319. PMID: 38584932; PMCID: PMC10995271.
8. Ohta E. Pathologic characteristics of infectious diseases in macaque monkeys used in biomedical and toxicologic studies. J Toxicol Pathol. 2023 Apr;36(2):95-122. doi: 10.1293/tox.2022-0089. Epub 2023 Feb 13. PMID: 37101957; PMCID: PMC10123295.
9. Palaniappan RU, Zhang Y, Chiu D, Torres A, Debroy C, Whittam TS, Chang YF. Differentiation of Escherichia coli pathotypes by oligonucleotide spotted array. J Clin Microbiol. 2006 Apr;44(4):1495-501. doi: 10.1128/JCM.44.4.1495-1501.2006. PMID: 16597882; PMCID: PMC1448672.
10. Jafari A, Aslani MM, Bouzari S. Escherichia coli: a brief review of diarrheagenic pathotypes and their role in diarrheal diseases in Iran. Iran J Microbiol. 2012 Sep;4(3):102-17. PMID: 23066484; PMCID: PMC3465535.
11. Bastian SN, Carle I, Grimont F. Comparison of 14 PCR systems for the detection and subtyping of stx genes in Shiga-toxin-producing Escherichia coli. Res Microbiol. 1998 Jul-Aug;149(7):457-72. doi: 10.1016/s0923-2508(98)80001-6. PMID: 9766198.