Escherichia coli: características microbiológicas, patogenicidad, manifestaciones clínicas, resistencia antimicrobiana y prevención

AUTORES

1. Marta Fernández Marín. Técnico Superior en Laboratorio de Diagnóstico Clínico. Hospital Nuestra Señora de Gracia, Zaragoza, España.
2. Javier Sierra Cremallé. Técnico Superior en Laboratorio de Diagnóstico Clínico. FITA – Fundación de Innovación y Transferencia Agroalimentaria de Aragón, Zaragoza, España.
3. Lucía Romeo Arnal. Técnico Superior en Laboratorio de Diagnóstico Clínico. Zaragoza, FITA – Fundación de Innovación y Transferencia Agroalimentaria de Aragón, Zaragoza, España.
4. Diego Moliner Manada. Técnico Superior en Laboratorio de Diagnóstico Clínico. Zaragoza, Facultad de Veterinaria de Zaragoza, Zaragoza, España.
5. Aroa Calvo Sanjuan. Técnico Superior en Laboratorio de Diagnóstico Clínico. Facultad de Veterinaria de Zaragoza, Zaragoza, España.
6. Joan Marín Egea. Técnico Superior en Laboratorio de Diagnóstico Clínico. Facultad de Veterinaria de Zaragoza, Zaragoza, España.

RESUMEN

Escherichia coli es un bacilo Gram negativo que forma parte de la microbiota intestinal humana y animal, aunque determinadas cepas pueden comportarse como patógenos y producir enfermedad. Puede causar infecciones urinarias, bacteriemia, sepsis y diferentes enfermedades gastrointestinales. Las cepas patógenas presentan factores de virulencia que facilitan la colonización, invasión y producción de toxinas. El diagnóstico integra cultivo, identificación microbiológica y estudio de sensibilidad, mientras que las técnicas moleculares permiten diferenciar determinados patotipos. La resistencia antimicrobiana, especialmente entre enterobacterias productoras de betalactamasas y resistentes a carbapenémicos, constituye un problema importante de salud pública. El tratamiento debe adaptarse al foco, gravedad y sensibilidad del microorganismo. La prevención requiere higiene, seguridad alimentaria, control de infecciones y uso responsable de antimicrobianos. Se presentan dos casos clínicos publicados que ilustran infecciones graves producidas por E. coli.

PALABRAS CLAVE

Escherichia coli, infecciones urinarias, infecciones gastrointestinales, resistencia a los medicamentos, factores de virulencia.

ABSTRACT

Escherichia coli is a Gram-negative bacterium that commonly colonizes the intestinal tract but may cause urinary, bloodstream and gastrointestinal infections. Diagnosis: Culture, identification, susceptibility testing and molecular methods when indicated. Management: Treatment according to infection site, severity and antimicrobial susceptibility. Advances: New antimicrobials, genomic surveillance and non-antibiotic strategies are being investigated. Two published cases illustrate severe infections caused by pathogenic E. coli.

KEY WORDS

Escherichia coli, urinary tract infections, gastrointestinal infections, drug resistance, virulence factors.

INTRODUCCIÓN

Escherichia coli es un bacilo Gram negativo que forma parte de la microbiota intestinal y puede comportarse como patógeno oportunista. Produce infecciones urinarias, bacteriemia, sepsis y enfermedades gastrointestinales¹. Su importancia clínica aumenta por la diversidad de factores de virulencia, capacidad de adquirir resistencia antimicrobiana y adaptación a diferentes nichos del organismo². El conocimiento de estas características facilita el diagnóstico y tratamiento, especialmente en infecciones invasivas y pacientes vulnerables¹.

EPIDEMIOLOGÍA Y CLASIFICACIÓN:

E. coli se encuentra ampliamente distribuida y coloniza el intestino humano y animal. Las cepas patógenas pueden transmitirse mediante alimentos, agua o contacto fecal-oral¹. Se reconocen diferentes patotipos intestinales, entre ellos ETEC, EPEC, STEC, EIEC y EAEC, además de cepas extraintestinales como las uropatógenas². Las enterobacterias resistentes a cefalosporinas de tercera generación y carbapenémicos figuran entre las prioridades críticas de la OMS³. Su distribución varía según población y contexto³.

MANFESTACIONES CLÍNICAS HEMATOLÓGICAS:

Las infecciones urinarias constituyen una de las principales manifestaciones y pueden presentarse como cistitis o pielonefritis. La bacteriemia puede evolucionar hacia sepsis, especialmente en pacientes vulnerables⁴. Las cepas intestinales producen diarrea acuosa, inflamatoria o hemorrágica, mientras que las productoras de toxina Shiga pueden ocasionar síndrome urémico hemolítico¹. La gravedad depende del patotipo, localización, edad, estado inmunitario y enfermedades subyacentes del huésped⁴.

DIAGNÓSTICO:

Ante sospecha de infección debe obtenerse una muestra adecuada del foco. El cultivo permite identificar E. coli y determinar su sensibilidad antimicrobiana⁴. En infecciones urinarias se utiliza principalmente el urocultivo, mientras que ante bacteriemia son fundamentales los hemocultivos. En enfermedades gastrointestinales, las técnicas moleculares permiten detectar genes de virulencia y diferenciar determinados patotipos¹. La identificación rápida puede facilitar el tratamiento dirigido y la vigilancia epidemiológica, especialmente durante brotes alimentarios o comunitarios⁴.

TRATAMIENTO DE SOPORTE Y PREVENCIÓN DE COMPLICACIONES:

Las infecciones urinarias requieren valorar localización, gravedad, antecedentes y sensibilidad antimicrobiana. En bacteriemia o sepsis debe iniciarse tratamiento precoz y controlarse el foco⁴. Las infecciones gastrointestinales suelen requerir tratamiento de soporte; ante sospecha de STEC debe evitarse el uso inadecuado de antibióticos por el riesgo de complicaciones¹. El tratamiento definitivo debe ajustarse al aislamiento y recomendaciones clínicas. La hidratación y vigilancia son esenciales en pacientes graves. La optimización antimicrobiana permite reducir la presión selectiva, toxicidad y aparición de resistencias. El seguimiento permite detectar recaídas y complicaciones⁴.

OPCIONES Y TERAPIAS INNOVADORAS:

Las opciones terapéuticas dependen del foco y del perfil de resistencia. En enterobacterias resistentes se desarrollan nuevos antibióticos y combinaciones activas frente a betalactamasas y carbapenemasas³. También se investigan bacteriófagos, vacunas, terapias dirigidas contra virulencia y estrategias destinadas a impedir adhesión o formación de biopelículas⁵. Estas alternativas pueden complementar el tratamiento convencional, aunque su utilización clínica depende de la evidencia disponible. La secuenciación genómica permite caracterizar mecanismos de resistencia y mejorar la vigilancia epidemiológica. También se estudian estrategias no antibióticas para prevenir infecciones urinarias recurrentes. El objetivo es conservar opciones terapéuticas, reducir resistencias y mejorar el control de infecciones persistentes. Los métodos diagnósticos rápidos pueden favorecer tratamientos más precisos en hospitales³˒⁵.

PRESENTACIÓN DE CASOS CLÍNICOS

CASO CLÍNICO 1: PIELONEFRITIS Y BACTERIEMIA POR ESCHERICHIA COLI PRODUCTORA DE BLEE:

Varón de 62 años que presentó náuseas y alteración del estado mental. La tomografía mostró múltiples abscesos en el riñón izquierdo y los hemocultivos fueron positivos para E. coli productora de betalactamasa de espectro extendido. El crecimiento bacteriano fue débil en condiciones convencionales y se confirmó mediante incubación con dióxido de carbono. El paciente recibió meropenem y posteriormente nefrectomía, evolucionando favorablemente durante el seguimiento⁶.

CASO CLÍNICO 2: SÍNDROME URÉMICO HEMOLÍTICO POR ESCHERICHIA COLI PRODUCTORA DE TOXINA SHIGA:

Varón de 17 meses que ingresó por convulsiones y anuria tras presentar diarrea sanguinolenta durante 48 horas. Los estudios demostraron síndrome urémico hemolítico asociado a infección por E. coli productora de toxina Shiga, con hipocomplementemia y afectación neurológica. Recibió tratamiento de soporte, corrección hidroelectrolítica, anticonvulsivantes y diálisis peritoneal. Posteriormente recibió eculizumab, con mejoría neurológica y recuperación progresiva⁷.

DISCUSIÓN-CONCLUSIÓN

Escherichia coli requiere rutas clínicas estandarizadas y seguimiento continuo. Ante infecciones urinarias, bacteriemia o diarrea, considerar este microorganismo desde el inicio. Confirmar mediante cultivo y estudio de sensibilidad. Diferenciar cepas comensales y patógenas para orientar correctamente el tratamiento.

En formas invasivas, obtener hemocultivos y buscar focos secundarios. Planificar tratamiento dirigido según sensibilidad y localización. Vigilar la respuesta clínica y microbiológica. En infecciones gastrointestinales, valorar especialmente los patotipos productores de toxina Shiga y el riesgo de síndrome urémico hemolítico.

La resistencia antimicrobiana constituye uno de los principales problemas asociados a E. coli. Las enterobacterias resistentes a cefalosporinas de tercera generación y carbapenémicos representan una prioridad crítica para la salud pública. Por ello, seleccionar antimicrobianos según sensibilidad y mantener programas de optimización terapéutica.

En infecciones urinarias recurrentes, valorar factores predisponentes y estrategias preventivas. A nivel poblacional, la higiene de manos, seguridad alimentaria, consumo de agua segura y prevención de contaminación disminuyen la transmisión. La implantación de protocolos claros, vigilancia microbiológica y educación sanitaria, junto con coordinación multidisciplinar, mejora la seguridad del paciente y favorece un abordaje temprano, adecuado y continuado.

El abordaje multidisciplinar entre microbiología, medicina, enfermería y salud pública facilita decisiones, reduce complicaciones y mejora el seguimiento de pacientes con infección grave y hospitalaria.

BIBLIOGRAFÍA

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