Rickettsia rickettsii (fiebre maculosa de las Montañas Rocosas) y otras especies de Rickettsia

Rickettsia es un género de cocobacilos Gram negativos que incluye dos grandes grupos de bacterias.

En primer lugar, está el grupo de la fiebre maculosa, la principal especie de este grupo es Rickettsia rickettsii, que causa una enfermedad llamada fiebre maculosa de las Montañas Rocosas.

En segundo lugar, está el grupo de especies de Rickettsia que causan diferentes formas de tifus.

Este grupo incluye Rickettsia prowazekii, que causa una enfermedad llamada tifus epidémico, y Rickettsia typhi, que causa el tifus murino, también llamado tifus endémico.

Rickettsiae son bacterias pequeñas que miden entre 0,7 y 2 micrómetros de diámetro.

Tienen una membrana plasmática que está rodeada por una microcápsula.

En el interior de la bacteria está el citosol, que contiene ribosomas y un único cromosoma circular.

Además, estas bacterias tienen una pared fina que no retiene el colorante cristal violeta en la tinción de Gram, por lo que se consideran clásicamente bacterias Gram negativas.

Sin embargo, son bacterias Gram negativas muy débiles, por lo que se necesitan métodos de tinción especiales para visualizarlas, como Giemsa, Giménez o Machiavello.

En la tinción de Giemsa, las bacterias aparecen de color violeta azulado, en la tinción de Giménez se ven rojas sobre un fondo verde azulado y en la tinción de Machiavello se ven de color rojo brillante sobre un fondo azul.

Por último, son inmóviles y son intracelulares estrictas, que significa que solo pueden sobrevivir dentro de las células porque no pueden fabricar por sí mismas dos compuestos energéticos importantes, el NAD+ y la coenzima A, y los obtienen de las células eucariotas.

Pueden cultivarse in vitro en el saco vitelino de embriones de pollo en desarrollo, pero es más conveniente cultivarlas en monocapas de cultivo celular, como fibroblastos de embrión de pollo, células L de ratón y células de hámster dorado.

Cada una de estas especies tiene vectores diferentes.

Rickettsia rickettsii se transmite a través de las picaduras de garrapata, Rickettsia prowakezii se transmite a través de las heces de los piojos y Rickettsia typhi se transmite a través de las pulgas de la rata.

Pero una vez que entran en el organismo, causan la enfermedad de una forma muy similar.

En primer lugar, se adhieren a las células endoteliales que recubren los vasos sanguíneos y las invaden.

Este proceso implica una compleja interacción entre los lipopolisacáridos y las proteínas de la membrana externa de Rickettsia, llamadas rOmps, así como otras proteínas expuestas a la superficie, o SEP, que actúan como adhesinas.

Hay dos tipos de rOmps: rOmpA y rOmpB, y Rickettsia rickettsii tiene ambas, mientras que Rickettsia prowazekii y Rickettsia typhi solo tienen rOmpB.

Pero todas las Rickettsia utilizan las rOmps que tienen, así como las SEP, para adherirse a las células endoteliales.

Tras la adhesión, las rOmps se unen a una proteína llamada Ku70 que se encuentra en la membrana de las células hospedadoras, y la activa.

Una vez activa, la Ku70 recluta una enzima llamada ubiquitina ligasa.

La ubiquitina ligasa provoca la ubiquitinación de Ku70, lo que significa que se añade una molécula de ubiquitina a Ku70.

Este proceso activa varias vías de señalización que conducen a la polimerización y reordenación de la actina celular, de modo que la membrana celular se invagina para formar una vesícula, con las bacterias en su interior.

La vesícula se separa entonces de la membrana celular y forma un fagosoma dentro de la célula.

Dentro del fagosoma, Rickettsia utiliza dos enzimas, la fosfolipasa D y la tlyC, para romper la membrana fagosómica y salir al citoplasma, donde se replican por fisión binaria.

Esto significa que la bacteria se divide en dos copias idénticas, de forma parecida a lo que ocurre en la mitosis.

El término fisión binaria se utiliza para describir la división de las células procariotas, que carecen de núcleo, por lo que algunas etapas de la replicación son diferentes a las de la mitosis.

Aquí hay una diferencia importante entre Rickettsia rickettsii y las otras dos especies, Rickettsia prowazekii y Rickettsia typhi.

Curiosamente, Rickettsia rickettsii tiene la capacidad de propagarse de célula a célula atravesando las membranas celulares sin causar daños evidentes.

Por lo tanto, tiene una motilidad basada en la actina, lo que significa que tiene muchas proteínas que reclutan filamentos de actina de la célula hospedadora en un extremo para formar una cola.

A medida que se reclutan cada vez más filamentos de actina y se polimerizan detrás del polo final de la bacteria, esta se impulsa hacia adelante, como un cohete, a través del citosol y en protuberancias en forma de dedos en el lado lateral de la célula, llamadas filopodios.

Las protuberancias que contienen bacterias pueden extenderse varias longitudes bacterianas desde la superficie de la célula, con la bacteria en la punta y luego, las puntas de las protuberancias que contienen bacterias son fagocitadas por las células adyacentes, transfiriendo así la bacteria a la célula adyacente.

Este proceso permite a la rickettsia desplazarse a velocidades asombrosas: hasta 4,8 metros por minuto.

En cambio, Rickettsia prowazekii y Rickettsia typhi se multiplican dentro de las células endoteliales.

Después, la célula estalla y las libera al espacio extracelular, donde se adhieren a otras células y las invaden, repitiendo el ciclo una y otra vez.

Finalmente, todas las Rickettsiae causan daños en las células endoteliales y en los pequeños vasos sanguíneos, pero el mecanismo no se conoce bien.

Las células endoteliales dañadas pueden sufrir necrosis o apoptosis.

La necrosis celular es inducida por la bacteria, mientras que la apoptosis es una muerte celular programada inducida por mecanismos efectores inmunitarios, como los linfocitos T citotóxicos CD8+.

En la necrosis, la célula estalla y derrama su contenido interno sobre las células vecinas, y esto atrae a las células inmunitarias cercanas y desencadena una respuesta inflamatoria.

Las células inmunitarias liberan proteasas, que son enzimas que degradan las proteínas, y también especies reactivas del oxígeno, que son inestables y dañan otras células.

Por el contrario, en la apoptosis, la membrana celular desarrolla unas ampollas o protuberancias.

Las ampollas son estructuralmente débiles, por lo que comienzan a desprenderse de la membrana celular, y esto atrae a los macrófagos cercanos, que empiezan a limpiar la zona fagocitando los fragmentos de células.

Este proceso es mucho más limpio y no causa tanto daño a las células circundantes.

Tanto en la necrosis como en la apoptosis, los leucocitos también fagocitan algunas bacterias junto con los restos celulares, y la digestión de las bacterias durante la fagocitosis libera sustancias microbianas perjudiciales, que causan daños colaterales en los tejidos circundantes.

El resultado final es la vasculitis linfohistiocítica, que es una inflamación de los vasos sanguíneos causada por linfocitos y macrófagos.

La lesión de los pequeños vasos sanguíneos provoca un aumento de la permeabilidad y conduce a la fuga de líquido del torrente sanguíneo al tejido.

Más concretamente, el líquido pasa de los pequeños vasos sanguíneos al espacio intersticial, que es el espacio entre las células.