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Revisiones Bibliográficas:
ALGUNAS CONSIDERACIONES SOBRE NEISSERIA GONORRHOEAE
HOME > EDICIONES > VOLUMEN 42 Nº 2 / 2004 >

Recibido para arbitraje:12/05/2003
Aceptado para publicación: 25/06/2003


RESUMEN
En el presente artículo, se describen los principales aspectos relacionados con Neisseria gonorrhoeae, microorganismo que se puede encontrar presente como parte de la microbiota transitoria o transeúnte de la cavidad bucal de algunos individuos, donde se destacan: Historia, taxonomía, características morfológicas, fisiológicas y de cultivo, ultraestructura, estructura antigénica, así como algunas consideraciones en referencia a la ecología y a los mecanismos de patogenicidad por parte de esta especie.

PALABRAS CLAVES:
Neisseria gonorrhoeae, microorganismo transeúnte, cavidad bucal.


ABSTRACT
In this article, we make referente about some considerations related to: History, taxonomy, morphological, physiological and culture characteristics, antigenic structure, ecology and pathogenicity of Neisseria gonorrhoeae, a non-resident microorganism that can be found in the oral cavity of some individuals.

KEY WORDS:
Neisseria gonorrhoeae, transitory microorganism, oral cavity.


INTRODUCCION

Las Enfermedades de Transmisión Sexual (E.T.S.) constituyen un problema de salud colectiva, debido, entre otras cosas a su alta morbilidad. Estas pueden ser causadas por bacterias, virus, protozoarios, clamidias y hongos. Entre las afecciones bacterianas, las causadas por Neisseria gonorrhoeae son muy difundidas en todos los estratos, con mayor incidencia en los de bajo nivel socio económico1,2.

La gonorrea, enfermedad producida por N. gonorrhoeae, y conocida también con los nombres de "blenorragia", "purgaciones" o "gota militar"3, se ha comprobado que es una infección persistente desde inicios del siglo XIX, con incrementos y disminuciones periódicas en su epidemiología, considerándose en la actualidad una de las enfermedades bacterianas más prevalentes en los seres humanos4,5. Esta entidad que data desde la antigüedad, es hoy una de las enfermedades de transmisión sexual que afecta a más personas anualmente a nivel mundial6,7.

Si bien es cierto que N. gonorrhoeae no se encuentra presente en la cavidad bucal de todos los sujetos que padecen de gonorrea genital (sólo es posible detectar al microorganismo en boca en aquellos sujetos que presentan manifestaciones bucales de la enfermedad), es importante que el Odontólogo conozca los principales aspectos inherentes a este microorganismo, los cuales se describen a continuación:

1.- HISTORIA.
N. gonorrhoeae es un diplococo intracelular Gram negativo8,9,10,11 identificado por primera vez en 1879 por Albert Neisser a partir de exudados de pacientes con uretritis y oftalmia neonatal12. Cinco años después Hans Gram, bacteriólogo danés facilita la identificación del gonococo a través de las tinciones que hoy conocemos como coloración de Gram, y en 1885 Ernest Bum aisla el microorganismo en un medio artificial13.

Posteriormente, en 1959 Cuaoma Deacon y asociados introducen el test de anticuerpos fluorescentes para la identificación de esta especie y en 1964, Thayer y Martin desarrollan un medio selectivo con antibióticos, exclusivo para el crecimiento de N. gonorrhoeae, que se emplea actualmente con algunas modificaciones del original3,8.


2.- TAXONOMIA.

Taxonómicamente, N. gonorrhoeae está clasificada de la siguiente manera:
  • Reino: Protista.

  • Grupo I: De acuerdo a las características fenotípicas se incluyen bacterias Gram negativas que presentan pared celular14.

  • Orden: Neisseriales12.

  • Familia: Neisseriaceae.
    Bacterias Gram negativas, esféricas y sin motilidad, aerobias y/o anaerobias facultativas, heterótrofas ya que utilizan carbono orgánico y carbohidratos como requerimientos metabólicos. Las células se presentan en pares o masas con sus lados adyacentes aplanados. Son parásitos obligados de las membranas mucosas en humanos15.

  • Género: Neisseria (por A. Neisser).
    Bacterias aerobias y/o anaerobias facultativas que se presentan en pares con sus uniones aplanadas10.

  • Especie: Neisseria gonorrhoeae8,9.
3.- MORFOLOGÍA.

N. gonorrhoeae es un diplococo Gram negativo cuyo tamaño oscila entre 0,6 a 1 µm de diámetro, siendo su tamaño promedio de aproximadamente 0,8 µm de diámetro (FIGURA 1). Los cocos individuales tienen aspecto de riñón o de grano de café; cuando los microorganismos se presentan en pares los lados planos o cóncavos están adyacentes9,11. Los microorganismos se visualizan al microscopio de luz como diplococos intracelulares, dentro de los polimorfonucleares neutrófilos, a veces en gran número. Esta apariencia contribuye a la identificación de una verdadera infección gonocóccica9,11,12 (FIGURA 2).

Cuando se aíslan inicialmente, los gonococos crecen como colonias diminutas dentro de un borde circunscrito y al ser coloreados con Gram, se visualizan como diplococos Gram negativos típicos, agrupados y con los lados aplanados. En ocasiones se pueden presentar en tétradas, en especial cuando las colonias son jóvenes. Los extendidos preparados de cultivos más viejos pueden mostrar células hinchadas con una amplia variación en la intensidad de la contracoloración de safranina10.

4.- ULTRAESTRUCTURA.

N. gonorrhoeae carece de cápsula, la superficie más externa de su estructura está compuesta por fimbrias, largos pelos de proteínas compuestos de subunidades de péptidos (pilis), con un peso molecular de aproximadamente 20.000 daltons. Estas subunidades están compuestas por 165 aminoácidos y están considerados como factores de virulencia presentes sólo en las cepas virulentas16. En la membrana externa trilaminar están presentes las proteínas I, II y III y polisacáridos. Es poca la importancia que tiene la proteína III, la proteína II es la responsable de la adherencia de esta especie a las células epiteliales17, en tanto que la proteína I se extiende a través de la membrana celular de los gonococos y constituye la base de la clasificación sexológica de los mismos3,9. La proteína I se presenta en trímeros para formar poros en la superficie a través de los cuales penetran algunos nutrientes a la célula9.

N. gonorrhoeae contiene en su citoplasma varios plásmidos; 95% de las cepas poseen un plásmido pequeño, "críptico" (PM 2,4 x 1066) de función desconocida: Otros dos plásmidos (PM 3,4 x 106 y 4,7 x 106) contienen genes que codifican para la producción de ß lactamasa causante de resistencia a la penicilina. Estos plásmidos son transmisibles de un gonococo a otro por conjugación. Cabe destacar además que entre 5 y 20% de los gonococos contienen un plásmido (PM 24,5 x 106) con los genes que codifican para la conjugación9.

5.- FISIOLOGIA.

Como cualquier bacteria, N. gonorrhoeae se reproduce asexualmente por división binaria, originándose dos células hijas aproximadamente del mismo tamaño a partir de una célula madre. Esta división no es completa ya que no se separan los tabiques o septos de cada una de las células que se originan, y de allí que se dispongan en pares. Este diplococo es inmóvil, aerobio y/o anaerobio facultativo y crece mejor a una temperatura que oscila entre 35º C y 37º C, en una atmósfera entre 3% y 5% de CO2 y con un pH entre 7,2 y 7,6. Los gonococos experimentan autólisis rápida cuando se exponen al aire del ambiente, a la desecación, luz ultravioleta, sales de plata, fenol y calor húmedo a 55ª C. Se diferencian de otras especies de Neisseria por su capacidad de transformar la glucosa, pero no la maltosa, sacarosa, lactosa, fructosa y manosa en ácido a través de la prueba de agar con tripticasa de cistina (CTA) y por su respuesta positiva en las pruebas de oxidasa y catalasa19.





6.- CULTIVO.

Los gonococos son bacterias frágiles, de crecimiento lento y con requerimientos nutricionales muy estrictos. Dado que con frecuencia deben ser aislados de áreas que contienen un gran número de microorganismos de la flora normal como el tracto genital e incluso de localizaciones que pueden albergar otras especies de Neisseria como la orofaringe, se han desarrollado medios especiales para aislar N. gonorrhoeae15.

Las técnicas de cultivo poseen un mayor grado de sensibilidad respecto a los análisis microscópicos. La mayoría de los medios para el cultivo de N. gonorrhoeae contienen sangre o hemoglobina calentadas (conocido como medio de agar chocolate debido a su apariencia marrón oscura), siendo el calentamiento la causa de la formación de un material precipitado que es bastante eficaz para absorber productos tóxicos presentes en el agar y en otros constituyentes del medio8.

Uno de los medios de cultivo selectivo más frecuentemente empleado para el aislamiento primario de N. gonorrhoeae es el ideado en 1964 por Thayer y Martin (medio TM), suplementado con agar chocolate y el cual contenía en un principio los antibióticos ristocetina y polimixina B. Luego surgió una versión modificada de la fórmula original, que contenía vancomicina (3 µg/ml), colistina (7,5 µg/ml), y nistatina (12,5 µg/ml). Estas sustancias antimicrobianas fueron agregadas para inhibir aún más los microorganismos que pudiesen crecer como contaminantes del medio. Posteriormente, Seth agregó lactato de trimetropima (5 µg/ml) para inhibir la invasión de especies de Proteus presentes en ocasiones en muestras cérvicovaginales y rectales. Este medio se conoce ahora como Agar Thayer Martin modificado19.

En 1973, Faur y col., introdujeron en los laboratorios de Salud Pública de Nueva York otro medio selectivo llamado Agar NYC, el cual contiene agar base protectora-pepetona-almidón, suplementado con eritrocitos lisados de caballo y plasma citratado de caballo en lugar de hemoglobina. Para incrementar la recuperación de cepas de N. gonorrhoeae se agrega dializado de levadura y dextrosa. Por su parte, Granato y col., demostraron que la hemoglobina de los eritrocitos lisados de caballo no era un componente necesario para el crecimiento de estos microorganismos20.

Las muestras orofaríngeas y rectales deben inocularse en medios selectivos porque la flora en estos sitios, muy numerosa y de crecimiento rápido, encubrirá cualquier gonococo que pueda estar presente en un medio no selectivo21,22. Por otra parte, los hisopos con las muestras deben hacerse rodar con firmeza sobre el medio selectivo en forma de "Z" y luego pasar un asa o aguja sobre las líneas de siembra, para de esta manera, facilitar la detección de colonias de N. gonorrhoeae en la periferia de la superficie del medio, lejos del área de inoculación primaria de la muestra23.

Los cultivos se incuban a 35º C en una atmósfera de 3-5% de CO2. El nivel de CO2 es importante porque concentraciones menores pueden no permitir el crecimiento del microorganismo, en tanto que concentraciones mayores inhiben el crecimiento de líneas de siembra, para de esta manera, facilitar la detección de colonias de N. gonorrhoeae y de Neisseria meningitidis. Los frascos de extinción (método de la vela) son satisfactorios para la incubación de los medios de cultivo, ya que el nivel de CO2 en estos frascos es de aproximadamente 3%. Si se emplea este sistema, las velas deben ser blancas o de cera de abejas. La atmósfera de incubación debe ser húmeda y en los frascos de extinción, la evaporación del medio durante la incubación provee bastante humedad. Los medios de cultivo para el aislamiento de N. gonorrhoeae así como de otras especies de Neisseria, deben incubarse durante 72 horas e inspeccionarse cada 24 horas9,12.

Sobre medio enriquecido (por ejemplo, Mueller-Hinton, Thayer-Martin modificado), N. gonorrhoeae forma colonias convexas, brillantes, prominentes, mucoides, de 1 a 5 mm de diámetro en 48 horas. Las colonias son transparentes u opacas, no pigmentadas y no hemolíticas. En general, los gonococos producen colonias más pequeñas que las de otras neisserias. Los gonococos que requieren arginina, hipoxantina y uracilo tienden a crecer más lentamente en el cultivo primario. Los gonococos aislados de muestras clínicas o conservados por subcultivo selectivo muestran colonias típicamente pequeñas que contienen bacterias con pelos (fimbrias). En subcultivo no selectivo también se forman colonias de mayor tamaño que contienen microorganismos desprovistos de pelos. También se presentan las variantes opaca y transparente de las colonias de tipo pequeño y grande; las colonias opacas se vinculan con la presencia de la proteína expuesta en la superficie, Opa (Proteína II)9.

7.- ECOLOGIA.

N. gonorrhoeae no forma parte nunca de la microbiota normal de la boca. Su presencia en ella se debe, casi siempre, a prácticas sexuales genitoorales y, excepcionalmente, a una diseminación hematógena, razón por la que se considera un microorganismo transitorio o transeúnte de la cavidad bucal. Esta especie se aísla en raros casos de gonococcia oral a partir de las lesiones de paladar, lengua, encía y mucosa yugal11, y se puede encontrar en la saliva de los pacientes afectados13.

8.- MECANISMOS DE PATOGENICIDAD.

Los primeros estudios acerca de la patogenicidad de N. gonorrhoeae no lograron reconocer cambios en los tipos de colonias12,20. A finales de los años 60, Douglas Kellogg descubrió que los gonococos experimentan variación de fase durante el subcultivo. Después demostró que los gonococos de colonias pequeñas tenían pili y eran virulentos, en tanto que los gonococos de colonias grandes subcultivados no tenían pili y eran avirulentos. Dió el nombre de colonia T1 y T2 a los tipos de colonias pequeñas, brillantes y densas, típicas de los aislamientos recientes de casos de gonorrea y a las colonias grandes las llamó T3, T4 y T5, las cuales se caracterizaban por ser aplanadas, granulosas y sin el brillo de los otros tipos de colonias observadas en los subcultivos20. Es importante señalar que, puede lograrse por medio de los subcultivos la propagación de los tipos T1 y T2, si se seleccionan a través de la observación microscópica colonias individuales de éstos tipos12.

En la actualidad, los científicos saben que la variación de la fase gonocóccica ocurre como resultado del reordenamiento cromosómico de las cepas de N. gonorrhoeae10.

Cabe destacar que los gonococos son patógenos de las mucosas que invaden. Como tales deben persistir en un medio donde corren el riesgo de ser eliminados por la descamación de las células epiteliales (vaginales, bucales) y el flujo de los líquidos (flujo vaginal, secreción salival), se encuentran a merced de la acción de los anticuerpos y deben resistir a la destrucción de los leucocitos polimorfonucleares. Además, los gonococos se desplazan del lumen de la mucosa a la submucosa en el curso de la infección y algunas cepas invaden la sangre. Para realizar esto, se requiere la participación simultánea de lo que se considera la estructura antigénica24.

9.- ESTRUCTURA ANTIGENICA.

  1. Pilis o Fimbrias. Los pelos gonocóccicos son serológicamente heterogéneos y están compuestos por agregados helicoidales de estructura tipo tubular. Tienen aproximadamente 7 nm de diámetro y 2 µm de longitud. Cada subunidad tiene un peso molecular de 23.000 daltons, y están formados por unidades repetidas de pilina, una proteína que contiene 159 aminoácidos25. Incrementan la adhesión de N. gonorrhoeae a las células hospederas y la resistencia a la fagocitosis9.

    La molécula de pilina posee un grupo amino terminal que contiene un gran porcentaje de aminoácidos hidrofóbicos. Las secuencias de aminoácidos cercanas a la porción media de la molécula se conservan; esta parte de la molécula sirve para la adhesión a las células hospederas y es menos importante en la respuesta inmunitaria. La secuencia de aminoácidos próxima al grupo carboxilo (región C) terminal es muy variable; esta porción de la molécula es más importante en la respuesta inmunitaria9,26. Las modificaciones en los antígenos de pilina ocurren como resultado del reordenamiento cromosómico e introducción de nuevos genes al microorganismo por el mecanismo de transformación26. Las pilinas de casi todas las cepas de N. gonorrhoeae son antigénicamente diferentes, y una sola cepa puede elaborar muchas variedades de pilina antigénicamente distintas9.

  2. Proteínas de la membrana externa: Son tres las proteínas que se encuentran en la membrana externa de N. gonorrhoeae, denominadas:

    Proteína I (Por): Se extiende a través de la membrana celular del gonococo, es la más predominante y principal, su peso molecular varía entre 36 y 39 K daltons, antigénicamente variable y se presenta en trímeros para formar poros en la superficie a través de los cuales penetran algunos nutrientes a la célula. Las cepas de N. gonorrhoeae con Proteína I de alto peso molecular son más resistentes a los efectos bactericidas del suero9,16.

    Proteína II (Opa): Es sensible al calor, su peso molecular varía entre 27 y 29,5 K daltons y aparece en la superficie externa de la membrana exterior de la pared celular. Esta proteína tiene como función la adherencia de los gonococos dentro de las colonias, así como su adhesión a las células hospederas. La Opa se encuentra en las cepas cuyas colonias son opacas, pero puede o no estar presente en las colonias transparentes. Su presencia en las cepas también se asocia con la sensibilidad del gonococo a la actividad bactericida del suero9,16.

    Proteína III (Rmp): Esta proteína, cuyo peso molecular es de aproximadamente 33 K daltons, persiste antigénicamente en todos los gonococos9, forma complejos con la Proteína I para producir moléculas de porina gonocóccica (poros sobre la superficie de la célula), y es el sitio principal de enlace de la IgG9,16.

    Una de las moléculas que cobra especial importancia en N. gonorrhoeae es la denominada AniA, la cual es inducida por las proteínas de la membrana externa de esta especie, ya que es el antígeno que se ha encontrado con mayor frecuencia en los pacientes con gonorrea y por esto se cree que cumple un papel preponderante en la virulencia de la bacteria27.

  3. Lipooligosacáridos: Son componentes importantes de superficie, relacionados con la tipificación, inmunogenicidad y patogenicidad de las cepas de N. gonorrhoeae, los cuales contienen lípido A, aunque el polisacárido central parece no tener cadenas laterales antigénicas específicas en algunas cepas de este microorganismo28.

  4. Peptidoglucano: Es desprendido en forma de fragmentos por los gonococos durante su desarrollo, especialmente el peptidoglucano O-acetilado, responsable de inducir el sueño de ondas lentas, activar el sistema de complemento, inducir la fiebre y producir daño al epitelio, por ello, tal vez su influencia en la patogénesis de la gonorrea sea significativa12.

  5. Otras proteínas: Varias proteínas antigénicamente constantes de N. gonorrhoeae tienen una función mal definida en la patogenia. La Lip (H8) es una proteína de superficie expuesta, modificable por el calor igual que la Opa (Proteína II). La Fbp (del inglés iron-binding protein o proteína de unión a hierro), similar en peso molecular a la Por (Proteína I), se expresa cuando el suministro disponible de hierro es imitado, por ejemplo en la infección humana. Los gonococos elaboran también una proteasa IgA1 que desdobla e inactiva la IgA1, una inmunoglobulina de las mucosas importante en humanos9.


Los gonococos han desarrollado mecanismos para cambiar frecuentemente de una modalidad antigénica (pilina, Opa o lipooligosacáridos) a otra modalidad antigénica de la misma molécula. Esta variación tiene lugar en 1 de cada 102,5 a 103 gonococos, una tasa muy rápida de cambio para bacterias. Puesto que la pilina, la Opa y los lipooligosacáridos son antígenos expuestos en la superficie de estos microorganismos, son importantes en la respuesta inmunitaria a la infección. El cambio rápido de las moléculas de una variedad antigénica a otra ayuda a N. gonorrhoeae a eludir el sistema inmunitario del hospedero9.

A continuación se muestran los antígenos de N. gonorrhoeae y la heterogenicidad de los tipos (TABLA 1):

TABLA 1: 
Heterogenicidad antigénica de N. gonorrhoeae


Antígeno Número de tipos
Pilina Cientos
Por (Proteína I) Por A con 18 subtipos
Por B con 28 subtipos
Opa (Proteína II) Muchos (posiblemente cientos)
Rmp (Proteína III) Uno
Lipooligosacárido Ocho o más
Fbp (proteína de unión a hierro) Uno
Lip (H8) Uno
IgA1 proteasa Dos

Tomado de Brooks y col.9


CONCLUSION.

Es importante resaltar que los odontólogos deben tomar en cuenta no solo los aspectos clínicos e histopatológicos de las distintas enfermedades infecciosas que afectan la cavidad bucal, sino todo lo concerniente a los aspectos microbiológicos de las mismas. De allí la necesidad de conocer las características de todos los microorganismos que producen patologías bucales entre éstos N. gonorrhoeae, más aún si se toma en consideración que la incidencia de la gonorrea como E.T.S. es bastante elevada a nivel mundial (incluyendo desde luego a Venezuela, donde esta entidad se ha incrementado notablemente en los últimos cinco años).

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