1. “UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTÍN”
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
“ESCUELA DE MEDICINA HUMANA”
“Tos ferina. Bordetellapertusis. Epidemiología. Aspectos
bacteriológicos e inmunológicos”
DOCENTE : Mbgo. Heriberto Arevalo Ramírez
CURSO : Microbiología
ESTUDIANTE : Mario Sergio Ynoue Mendoza
CICLO : IV
TARAPOTO
2010

2. Bordetella
 Concepto y clasificación
Incluido entre los bacilos gramnegativos aerobios estrictos (y por ello, taxonómicamente, alejado de
los géneros Haemophilusy Gardnerella, anaerobios facultativos) se encuentra el géneroBordetella,
formado por cocobacilos de 0,2 x 0,5-2 µm, móviles o inmóviles, capsulados, no esporulados y que se
multiplican en las células epiteliales ciliadas del tracto respiratorio. Son parásitos estrictos, ya que no
sobreviven fuera de un huésped.
Las especies de este género causan una enfermedad aguda respiratoria, que se denomina tos ferina,
coqueluche o pertussis.Predominantemente infantil, provoca en niños menores de 1 año
complicaciones con un muy alto porcentaje de mortalidad.
Tres especies componen el género:
1. B. pertussiso bacilo de Bordet y Gengou, la más importante.
2. B. parapertussis, aislada en algunos casos benignos detos ferina.
3. B. bronchiseptica, que también causa cuadros tosferinosos,infecciones de heridas y
neumonitis, si bien en relación con animales infectados.
BORDETELLA PERTUSSIS
 Estructura antigénica y clasificación en tipos
Cuando se aíslaB. pertussis de un sujeto enfermo de tosferina, se obtienen unas colonias lisas,
virulentas y de baciloscapsulados, que se designan con el nombre de fase I. Estascepas poseen un
antígeno lipopolisacárido termoestable O yun antígeno superficial K, termolábil, que es responsable
dela reacción de aglutinación. Los diferentes tipos de este antígenose denominan con números
arábigos. Todas las cepasde B. pertussisen fase I poseen el antígeno 1; la distinciónentre serovars se
realiza por el 2 y el 3, de tal forma queaparecen tres serotipos fundamentales: 1-2, 1-3 (el más
frecuenteen EE.UU.) y 1-2-3. Otros factores son menos conocidos,si bien el 7 es común a las tres
especies. Lascolonias en fase II, III y IV serían pasos intermedios de la variación S---˃ por pérdida
R,
progresiva del antígeno K.Este no posee acciónantiinvasora, como los de otras
bacteriasencapsuladas.
 Acciónpatógena
La bacteria penetra por medio de gotitas y núcleos goticularesen las vías respiratorias. Aquí se
multiplica abundantementeen la superficie del epitelio ciliado seudoestratificadode la tráquea,
bronquios y bronquiolos, y aunque no lo invade, quedaría unido a los microvillide las células porlos
pilique posee la bacteria. Esta localización parece que daría lugar, por una parte, a una ciliostasis
seguida de unanecrosis de muchas células ciliadas y, por otra, a la liberación de las numerosas
sustancias toxicas que elabora Bordetella.
Esta doble acción ha sido comprobada en inoculacionesexperimentales y en células traqueales
infectadas invitro.La lesión de las células ciliadas induciría un aumento dela secreción de moco, que
obstruye los bronquiolos terminalesy estimula la tos paroxística, y la broncoconstricción,típicas de la
enfermedad. La accióntusígenaestaría incrementadapor la toxina proteica citoplásmica.

3. Los principales componentes tóxicos de B. pertussis descritosen la actualidad son uno citoplásmico y
el resto de lapared celular.
1. Toxina proteica termolábil (se destruye a 56°C, durantemedia hora) oproteína activadora de
los islotes (IAP). Sehalla en el citoplasma bacteriano y se libera por lisis celular.Es
dermonecrótica, paralizante de los cilios e inflamatoriadel epitelio, y coadyuva por esto al
cuadro de tos. Enanimales de experimentación causa convulsiones y muerte.
2. Endotoxina lipopolisacáridatermorresistente. Se encuentraen la pared celular y posee
hexosa, hexosamina,heptosa, cetodesoxioctanato y lípidos. Su papel no es muyconocido, si
bien no es pirógena.
3. Factor inhibidor de la adenilciclasa. Es patente el efectode algún componente no bien
conocido de la bacteria, deinhibir la síntesis del AMP cíclico a partir del ATP.
4. Factor histamin-sensibilizante (HSF). Es termosensible.Se encuentra en la pared celular y
parece ser secretado. Supapel no es bien conocido e influye en la hipoglucemia y enel
incremento de la sensibilidad a los efectos de la histamina,serotonina y bradiquininas.
5. Factor de proliferación de los linfocitos (LPF). Es la proteína responsable de la patente
leucocitosis linfocítica con que cursa la enfermedad. Parece también relacionadocon la
proteínatermosensible del antígeno protector.
6. Factor coadyuvante en la producción de anticuerposhomocitotrópicos, similares a las
reaginas humanas del tipoIgE.
7. La toxina neurogénicasería otra proteína de la pared,si bien para muchos autores se trataría
del propio factorHSF.
8. El antígeno protector (PA) induciría la inmunidad a la infección y formaría parte de la pared
celular.
9. Factor hemaglutinante proteico, en relación con lasfimbrias de la bacteria. Actúa sobre
hematíes humanos y dediversos animales, y sería responsable de la adherenciabacteriana.
Como puede apreciarse, en el momento actual no se conoceel papel exacto de todos y cada uno de
estos componentes,cuyo aislamiento y estudio profundo permitirán unmejor conocimiento de la
enfermedad. Muchos autorescoinciden en que todas estas actividades biológicas son causadaspor
una sola sustancia, la toxina de B. pertussisopertusígeno(HSF-LPF-IAP), responsable del cuadro
clínico, yque sería una típica exotoxina termolábil. La acción de estas sustanciasllevaría a los típicos
accesos de tos y a la afectación pulmonar;toda esto favorece una aireación deficitaria, hipoxemiay,
junto a la acciónneurotropa, las convulsiones de una encefalopatía marcada.
Por otra parte, bronconeumonías secundarias por otrasbacterias (cocos grampositivos, Haemophilus,
etc.) llevan acomplicaciones muy graves a mortales, si bien no son muyfrecuentes.
 Cuadro clínico
Tras un periodo de incubación de 7 a 14 días a partir del contagio por vía aérea (no parecen existir
portadores sanos, pero sí convalecientes), comienzan los síntomas de la tos ferina o coqueluche, que
clásicamente se dividen en tres periodos:

4.  Periodo catarral
Se caracteriza por síntomas de irritación de las vías respiratorias altas: rinorrea, estornudos,
tos ligera, conjuntivitis y fiebre no superior a 38°C. Dura 1 a 2 semanas y, poco a poco, la tos
va haciéndose más intensa en frecuencia y duración de los ataques. El sujeto contagia muy
fácilmente, por sus secreciones, a los que le rodean.
 Periodo de estado
Es convulsivo o quintoso. Se caracteriza por los típicos ataques de tos, quinta o «canto del
gallo». Tras una inspiración profunda se producen varios golpes de tos, el tórax queda fijo en
inspiración y bruscamente el niño realiza una inspiración más profunda y sibilante, que
semeja el quiquiriquí del gallo. El paciente puede quedar cianótico y con los ojos en blanco;
los vómitos son frecuentes y los alimentos desencadenan nuevos accesos, lo que lleva a la
desnutrición.
A veces hay esputos cargados de Bordetella. No hay fiebre alta.EI número de accesos por día
es muy variable, de 10 a 50,a veces en pleno sueño. La duración del periodo es de 4 a
6semanas, según el tratamiento y la aparición de complicaciones,que pueden ser:
1. Respiratorias: otitis, neumonías, infecciones sobreañadidas,etc.
2. Abdominales otorácicas, como consecuencia de la hiperpresiónpor los accesos de tos:
hernias, prolapso rectal,enfisema mediastinoosubcutáneo, etc.
3. Hemorragias: petequias, epistaxis, o de localizaciónintestinal o meníngea.
4. Nerviosas: convulsiones, afectación de los parescraneales, coma y muerte. Son
frecuentes en menores de10 años.
 Periodo de declinación
El periodo de declinación o convalecencia se caracterizapor accesos de tos y vómitos que
disminuyen, y a las 2-3 semanasel sujeto se recupera totalmente.
 Factores predisponentes
La enfermedad afecta más y de forma más grave a niños(de 6 meses a 5 años) que a adultos. La
mortalidad en el primer año de la vida es muy alta. La raza negra parece ser más sensible y la
aparición de brotes es máxima en invierno,en que surgen cada 3 ó 4 años cuadros epidémicos,
poracumulación de susceptibles. Los cuadros aparecen siempreentre contactos cercanos de los
enfermos.
 Diagnóstico bacteriológico
El cuadro de tos ferina puede estar producido no sólo porlas especies de Bordetella, sino por
adenovirus tipo 1, 2 y 5,otros virus respiratorios e incluso Mycoplasma. Por otraparte, cuadros de tos
crónica, máso menos en accesos, puedenaparecer en multitud de procesos respiratorios, y
cuadrosverdaderos de tos ferina pueden estar alterados por eluso incorrecto de antibióticos o en
sujetos parcialmenteinmunizados. Por todo ello, el diagnóstico correcto debebasarse en el
aislamiento de la bacteria productora, seguidode un estudio serológico que demuestre la respuesta
humorala ella.

5.  Toma de 1amuestra
Una de las causas más frecuentes del fallo en el aislamientode B. pertussis se encuentra en la
toma. Dos son losproblemas que esta plantea: El primero es que se realice enel momento
adecuado, es decir, en el periodo catarral (90 %de éxito) o de estado (50 %); mientras más
tarde se efectué la toma, las posibilidades de aislamiento son menores. Elsegundo es que se
haga por la técnica adecuada. De los cuatro métodos propuestos, la toma con escobillón en
la zona nasofaríngea posterior oretronasal (similar al que se verificaen la toma de portadores
de N. meningitidis) parece darlos mejores resultados. Un alambre delgado y flexible,
quecontenga en su extremo alginato cálcico, ya que el algodónlleva ácidos grasos
bactericidas, se introduce a través de lanariz hasta llegar a la faringe y se mantiene unos
segundosen su pared, mientras se provoca la tos.
Otro método es el denominado de la placa de tos y consisteen colocar, a 10-15 cm de la
boca, una placa con mediode Bordet y Gengou, en el momento del acceso o quinta detos. La
aspiración de moco bronquial o el escobillónbucofaríngeo dan peores resultados. Los hisopos
tornados serán llevados rápidamente al laboratorio, y, en caso contrario, seusará el medio de
transporte de Stuart o agar-carbón, yaque la vitalidad de Bordetellaes escasa, si bien algo
mayorque la de Haemophilus, pues resiste bien entre 0 y 10ºC.
 Examen directo
A partir de los escobillones podría realizarse una observacióndirecta por tinción de Gram o
anticuerpos fluorescentes.En la tinción de Gram se observan bacilos gramnegativos,de 0,2 x
0,8-1 µm, aislados o en agrupaciones no características,con tendencia a la coloración bipolar.
Unareacción de inmunofluorescencia directa permite un rápido diagnóstico a partir del
escobillonajenasofaríngeo, que entodo caso deberá confirmarse por cultivo posterior.
 Microcultivo
Para ello se efectúan extensiones en portas estériles y secubren con el medio de cultivo. Tras
una incubación de18 horas, se elimina el agar, se sumerge el porta en aguahirviendo y
quedan las microcolonias fijadas por el calor.
Por último, se tiñen mediante tinción de Gram o anticuerposfluorescentes.
 Cultivo e identificación
Bordetellarequiere en su primer aislamiento la presencia de sangre en los medios. De estos,
el más utilizado es el deBorder y Gengou modificado, que es un agar-patataglicerina,con un
20-40 % de sangre desfibrinada y penicilina(0,25 U/ml) ocefalexina (40 mg/l). Algunos
autores añadenalmidón o carbón, para inhibir los productos tóxicos,del tipo de ácidos grasos
insaturados, que se encuentran enel agar y dificultan o inhiben el crecimiento de la bacteria.
Las colonias obtenidas por siembras de los escobillones o en la placa de tos, tras 3-4 días de
incubación a 36-37 ºC, enaerobiosis y atmósfera húmeda, son pequeñas (0,5 mm),
lisas,convexas, cremosas, opacas y con un brillo metálico,que les da un parecido a media
perla o pequeñas gotas demercurio. Estas colonias lisas, de bacterias capsuladas (faseI),
pierden la capsula y pasan a las fases II, III y IV (rugosa).
Las colonias obtenidas por siembras de los escobillones o en la placa de tos, tras 3-4 días de
incubación a 36-37 ºC, ensangre aparece alrededor de la colonia una estrecha zonade
hemólisis. Las colonias obtenidas de estos medios puedenidentificarse mediante sueros
específicos mediantereacciones de aglutinación o fluorescencia. Bordetellase diferenciará de

6. Haemophiluspor ser aerobio estricto, no fermentarlos carbohidratos y no necesitar los
factores X ni V.
Los resultados se pueden ratificar mediante laaglutinación con sueros anti-K específicos (1,
12 y14).La inoculación experimental en embrión de pollo, ratoneso monos no tiene valor
diagnóstico, pero si es útil paraconocermejor la patogenia de la enfermedad.
 Diagnóstico inmunológico
La demostración de anticuerpos aglutinantes, fijadores decomplemento, precipitantes o
fluorescentes puede tener valordiagnóstico retrospectivo, siempre y cuando se demuestreel
aumento de su tasa en dos tomas consecutivas separadas.
Un test para determinar IgG, IgM e IgA mediante la técnica de ELISA ha demostrado muy
buenos resultados enestudios epidemiológicos y de niños vacunados.
Debemos resaltar que en las fases finales del periodo de estado no se puede aislar
Bordetellaen faringe ni tampoco demostrar anticuerpos. Por esto, como en otros casos, los
resultados negativos de ambos métodos no excluyen la infección.
 Otros datos de interés
En todos los casos de verdadera tos ferina es patente una alta leucocitosis, a base de
linfocitos maduros (factor LPF); la eosinofilia puede ser marcada. La continuación de la
leucocitosis, pero con neutrofilia, o la aceleración de la velocidad de eritrosedimentación
sugerirán siempre una complicación por otras bacterias.
Los datos radiográficos del tórax son muy orientativosacerca del estado de las lesiones
primarias y complicaciones.
 Tratamiento
Los antibióticos, a la vista de la patogenia de la enfermedad,no afectan el curso de esta, pero si se ha
comprobadoque, dados muy precozmente, reducen las complicaciones yprevienen las infecciones
secundarias. La eritromicina,cloranfenicol,ampicilina, tetraciclina y aminoglicósidos, poreste orden,
son los más recomendados. B. pertussis es sistemáticamente resistente a la penicilina y bacitracina.
La ɣ-globulina antipertussis (30 mg/kg de peso) debeusarse precozmente y en los casos más graves.
No parecetener acción alguna curativa, pero si una acción preventivamuy dudosa. Las opiniones al
respecto son contradictorias.
Los corticoides pueden tener valor para la disminuciónde los accesos de tos, vómitos y gravedad del
proceso. Losestimulantes de los receptores β-adrenérgicos dan muybuenos resultados. Los cuidados
generales, principalmentecardiorrespiratorios, de los niños enfermos más pequeños serán
imprescindibles.
 Inmunidad y vacunas
La inmunidad se debe a anticuerpos protectores, si biense desconoce el valor exacto de la respuesta
humoral y celular.
Parece que los anticuerpos, del tipo IgG e IgA, impidenla fijación de las bacterias a las células ciliadas;
ambosse encuentran en las secreciones respiratorias de los sujetosinmunes.
La inmunidad pasiva de madre a hijo es muy pequeña o nula. Esta falta de protección perdura hasta
los 2-3 años dela vida. El padecer la enfermedad confiere una inmunidadrelativamente duradera, y a
veces se observan infeccionesen adultos.

7. La vacuna se prepara a partir de bacterias en fase I muertaspor el formol, fenol omertiolato; puede
usarse precipitadapor alúmina. Su grado de protección se mide par el títulode anticuerpos
aglutinantes en suero.
La protección de la vacuna anticoqueluchoidea es muydiscutida. Dependería en primer lugar de su
composición. Así, se comprobó en diversos países que era mucho másefectiva al cambiar los
serotipos de B. pertussis 1,2 que se venían utilizando, por el1,3; el problema es que el antígeno 3 es
débilmenteinmunógeno. Por otro lado, el problema seplantea por las enormes diferencias de
protección entreunas y otras vacunas disponibles en el mercado. En estudiosrealizados en el Reino
Unido desde 1977 a 1979, en más de 50.000 niños comprendidos entre 0,5 y 2 años deedad, se
comprobó el alto grado de protección, la reducciónde la tasa de ataque de los contactos hogareños y
la benignidady menor duración de la enfermedad, si es que aparece,en los vacunados.
La vacuna se utiliza asociada a los toxoides tetánico ydiftérico (vacuna triple DTP), y está indicada en
los meses3°,5° y 7° de la vida.
Otro problema de esta inmunización son las complicacionesdescritas: fiebre, vómitos, irritabilidad,
alteracionesnerviosas diversas, convulsiones, episodios cianóticos y encefalitisgraves e incluso
mortales. Pese a esto, teniendo encuenta la mínima incidencia de estos hechos, se consideraque las
ventajas obtenidas de las vacunas son muy superioresa los inconvenientes y todos los niños a partir
de los3 meses deben ser vacunados, aunque la respuesta inmunológicadesarrollada no sea total.
La vacunación deberá ir acompañada del resto de las medidaspreventivas: aislamiento de los
enfermos, búsqueda ytratamiento de los casos atípicos y de adultos, gammaglobulinoprofilaxisde los
contactos cercanos, etc.
 OTRAS ESPECIES DE BORDETELLA
B. parapertussis da lugar a cuadros similares ala tos ferina,pero mucho más benignos, descritos
fundamentalmenteen Europa. B. bronchiseptica se aisló en perros y es causa de bronconeumonías en
diversos roedores, gatos, cerdos y primatesinferiores; en el hombre da muy raramente
cuadroscoqueluchoideos y neumonitis. Ninguna de las dos especiesproduce exotoxina proteica.
Desde el punto de vista bacteriológico, ambas especiesplantean múltiples problemas de taxonomía,
más que dediagnóstico. B. parapertussis crece en agar-peptonadando un pigmento marrón alrededor
de las colonias,por producción de tirosinasa. B. bronchiseptica es unabacteria móvil por poseer
flagelos perítricos, tiene oxidasay crece en agar-MacConkey y en medios cuya única fuentede
carbono es el citrato o el cianuro potásico. En agar-MacConkeyda unas colonias rojizas, rodeadas par
un halo rojodel medio decolorado