Lactococcus garvieae

Lactococcus garvieae es una especie de bacteria grampositiva de la familia Streptococcaceae . L. garvieae es un patógeno conocidoque afecta a peces de agua salada en el Lejano Oriente, específicamente a la trucha arcoíris , el jurel japonés , la cobia ( Rachycentron canadum ) ^{[ 1 ]} y el mújol gris ( Mugil cephalus ). Esta bacteria causa lesiones en el endotelio vascular, lo que provoca hemorragias y petequias en la superficie de los órganos internos. ^{[ 2 ]} Tan solo 10 células bacterianas por pez pueden causar una infección. L. garvieae se ha aislado en peces de agua salada en el Lejano Oriente y específicamente en la trucha arcoíris europea. ^{[ 3 ]}

Lactococcus garvieae se identifica habitualmente en especies acuáticas, pero también se ha encontrado en infecciones intramamarias subclínicas en bovinos , mastitis subclínica en búfalos de agua , carne de aves de corral, leche cruda de vaca, productos cárnicos, sangre porcina de mataderos industriales y amígdalas de perros y gatos. Se ha notificado un caso de endocarditis en un paciente con reemplazo de válvula mitral. ^{[ 2 ]} Se han producido casos raros de infección en humanos con una tasa de mortalidad del 25 %. ^{[ 4 ]}

Lactococcus garvieae se descubrió por primera vez en truchas arcoíris criadas en una piscifactoría japonesa en la década de 1950. La especie fue descrita formalmente por Collins et al. en 1984. En 1988, L. garvieae también se identificó en truchas arcoíris de piscifactorías españolas. Posteriormente, se aisló de varios procesos septicémicos en peces y estudios taxonómicos fenotípicos y moleculares confirmaron que se trataba del mismo agente que E. seriolicida . Esta especie fue reclasificada como sinónimo menor de L. garvieae . ^{[ 5 ]}

Lactococcus garvieae es un coco ovoide , Gram positivo , inmóvil, no esporulado, anaerobio facultativo , que se presenta en pares y cadenas cortas. Puede producir α-hemólisis en agar sangre (AB). Tiene la capacidad de crecer a 4,0-45 °C en medios que contienen 6,5 % de cloruro de sodio a pH 9,6. Su temperatura óptima de crecimiento es de 37 °C durante 24 horas, mientras que a 4 °C, necesita entre 12 y 15 días para un crecimiento óptimo. También crece rápidamente en medios ricos, como agar infusión cerebro-corazón (BHIA), agar tripticasa-soja , AB, caldo tripticasa-soja y agar bilis-esculina . Por el contrario, L. garvieae no crece en agar McConkey ni en agar Enterococcus . Las condiciones óptimas para el crecimiento de colonias existen dentro del caldo de infusión cerebro-corazón , donde las condiciones incluyen un rango de pH de 7-8 y un rango de temperatura de 25-30 °C. ^{[ 5 ]}    

En modelos de peces, todas las formas clínicas de lactococosis muestran ausencia de síntomas clínicos y mortalidad en peces que pesan menos de 80 g. Los peces más pequeños pueden infectarse experimentalmente. En un estudio de seguimiento sobre la patogenicidad de L. garvieae , los peces jóvenes de 50 g experimentaron una mayor mortalidad que los peces de mayor edad, alrededor de 100 g, y se informó que el período agudo de la enfermedad fue más prolongado en los peces jóvenes. ^{[ 5 ]}

Numerosas investigaciones sobre la patogenicidad de L. garvieae han confirmado que las cepas encapsuladas, comúnmente clasificadas como serotipo KG−, son más virulentas que las cepas no encapsuladas, comúnmente clasificadas como serotipo KG+. La aparición de la enfermedad se ve afectada específicamente por factores del medio acuático como la temperatura y la calidad del agua. ^{[ 5 ]}

La temperatura del agua afecta a la enfermedad estacionalmente, según los cambios climáticos . La infección está relacionada con temperaturas del agua superiores a 18  °C, aunque se han detectado brotes agudos en temperaturas del agua de 14 a 15  °C. ^{[ 5 ]}

Se ha demostrado que la baja calidad del agua, causada por condiciones sanitarias deficientes, influye en la evolución de la infección. La enfermedad se manifiesta con mayor claridad cuando el entorno acuático inmediato es deficiente, y la deficiencia de oxígeno aumenta la virulencia del agente. Asimismo, una concentración excesiva de amonio provoca un aumento de la mortalidad de los peces. ^{[ 5 ]}

Se han realizado varios experimentos de virulencia para determinar la posible correlación entre la patogenicidad de L. garvieae en la trucha arcoíris y los dos perfiles antigénicos (KG- y KG+). Los resultados revelaron que las cepas encapsuladas (KG-) eran más virulentas que las no encapsuladas (KG+), mostrando valores de LD50 _tan bajos como 102 bacterias por pez. La cepa tipo KG− fue más virulenta que la KG+; cuando se diferenciaron las morfologías superficiales de los fenotipos KG− y KG+ mediante microscopía electrónica de barrido , se encontró que las células KG− eran más hidrofílicas que las células KG+. La respuesta inmune del jurel japonés tras la inyección de los dos fenotipos varió, con títulos de adhesión más altos en el fenotipo KG+ en comparación con el KG-. ^{[ 5 ]}

Posteriormente, se estudiaron 24 aislamientos de L. garvieae procedentes de diferentes especies de peces y de diversos orígenes geográficos mediante pruebas de cohesión en portaobjetos con antisueros de conejo contra cepas representativas de distintos orígenes y mediante ensayos Dot blot. Estos resultados confirmaron la existencia de dos grupos distintos de aislamientos, pero no se pudo determinar una correlación entre el grupo serológico y el origen geográfico o la fuente del huésped. ^{[ 5 ]}

Barnes y Ellis compararon serológicamente 17 cepas geográficamente distintas de L. garvieae aisladas de truchas arcoíris enfermas, y encontraron que los sueros generados contra aislados deficientes en cápsula no aglutinaban aislados encapsulados, mientras que todos los antisueros contra cepas encapsuladas presentaban reactividad cruzada con aislados no encapsulados. Los resultados determinan que L. garvieae puede diferenciarse serológicamente en tres serotipos distintos: un serotipo encapsulado europeo, un serotipo encapsulado japonés y un serotipo no encapsulado de las regiones europea y japonesa. ^{[ 5 ]}

El análisis comparativo de los genomas de una cepa virulenta Lg2 (KG-) y una cepa no virulenta ATCC 49156 (KG+) de L. garvieae reveló que ambas cepas compartían un alto grado de identidad de secuencia, pero Lg2 presentaba un grupo de genes de cápsula de 16,5 kb ausente en ATCC 49156. ^{[ 6 ]} El grupo de genes de cápsula de Lg2 podría ser una isla genómica debido a varias características, como la presencia de secuencias de inserción flanqueadas en ambos extremos, un contenido de GC diferente al promedio cromosómico, la integración en un locus sinténico a otras secuencias genómicas de lactococos y su distribución en microbiomas intestinales humanos. ^{[ 6 ]}

En los peces, el período de incubación de L. garvieae es muy breve y el microorganismo actúa con alta virulencia. En una infección experimental por vía intraperitoneal en el jurel japonés , causó síntomas 2-3 días después de la inoculación, mientras que la infección intramuscular en la lisa gris ( Mugil cephalus ) produjo sus primeros síntomas y muertes dos días después de la inoculación. Correspondientemente, la infección experimental intraperitoneal en la trucha arcoíris causó los primeros síntomas y muertes tres días después de la inoculación. ^{[ 5 ]} La lactococosis de agua caliente se ha detectado en una variedad de organismos hospedantes, incluyendo cobia cultivada en jaulas, lisa gris, camarón de agua dulce y tilapia.

La patología macroscópica de la lactococosis se manifiesta con anorexia rápida y generalizada , melanosis , letargo , desorientación y natación irregular. Los síntomas externos típicos incluyen exoftalmia y hemorragias en la zona periorbitaria e intraocular , la base de las aletas, la región perianal, los opérculos y la región bucal . En estudios posteriores, se observaron abdomen distendido y prolapso anal . Debido a la infección, los peces presentan lesiones en el endotelio vascular que provocan extravasación sanguínea , lo que da lugar a hemorragias y petequias en la superficie de los órganos internos. Los principales órganos afectados son el bazo , el hígado , el cerebro , el estómago , el riñón y el corazón . ^{[ 5 ]}

Las lesiones macroscópicas en los peces afectados son típicas de una enfermedad sistémica aguda con fuerte congestión en los órganos internos y diferentes grados de hemorragias en la vejiga natatoria, intestino, hígado, peritoneo, bazo y riñón. También se observan típicamente agrandamiento del bazo, áreas focales de necrosis en el hígado y el bazo, pericarditis, líquido hemorrágico en el intestino y exudado amarillento que cubre la superficie del cerebro. ^{[ 5 ]}

La histopatología se encuentra principalmente en los ojos y las cápsulas de los órganos internos. Las lesiones en el área ocular consisten en fibroplasias extensas con penetración de células inflamatorias. En el cerebro, existen lesiones en el cerebro y el cerebelo. Los peces enfermos suelen mostrar signos de meningitis aguda, consistentes en un exudado que cubre la superficie cerebral. En el corazón, las lesiones generalmente se manifiestan por fibroplasias , macrófagos y linfocitos . En los riñones, los túbulos renales presentan depósitos de gotas hialinas en el epitelio y cilindros hialinos en la luz. ^{[ 5 ]}

Según una serie de estudios realizados en 2006, L. garvieae es un patógeno emergente que está causando pérdidas económicas significativas tanto en la acuicultura marina como en la de agua dulce cuando la temperatura del agua supera los 16  °C en verano. Este patógeno provoca graves pérdidas económicas debido a tres factores principales: se han investigado tasas elevadas de mortalidad de hasta el 50 % de los peces, una disminución en las tasas de crecimiento de los peces debido a la infección y una apariencia desagradable de los peces infectados que los hace no aptos para la comercialización. ^{[ 5 ]}

Se han desarrollado varias vacunas para combatir la infección por L. garvieae ante la creciente resistencia a los antibióticos, siendo las células muertas de células enteras las más comunes. ^{[ 7 ]}

Lactococcus garvieae en humanos es un patógeno poco frecuente y de baja virulencia. Se han notificado más de 31 casos de infección en humanos. Estos incluyen 25 casos de endocarditis y otras infecciones como las relacionadas con catéteres de diálisis peritoneal, discitis, ITU asociada a catéter, infección post-RTUP, absceso hepático en un paciente con colangiocarcinoma e infecciones relacionadas con AICD/marcapasos, entre otras. ^{[ 3 ]}

Los signos y síntomas de los casos en Estados Unidos incluyen procesos urinarios, sanguíneos, cutáneos y neumónicos. En Canadá, se han encontrado pacientes con endocarditis bacteriana . Se cree que la infección se produjo tras el consumo de mariscos frescos y se considera que se ve facilitada por la inmunosupresión o la cirrosis hepática . ^{[ 2 ]} Un paciente con septicemia por L. garvieae en ausencia de endocarditis infecciosa fue tratado con éxito con una combinación de ampicilina y gentamicina y mostró una evolución clínica favorable. La terapia antibiótica se adaptó al antibiograma ( levofloxacino , amoxicilina y ácido clavulánico ) durante ocho semanas y se administró terapia anticoagulante oral durante tres meses. ^{[ 3 ]}

La endocarditis bacteriana por L. garvieae es extremadamente rara y, de hecho, podría estar infradiagnosticada debido a sus similitudes morfológicas y bioquímicas con los enterococos. ^{[ 8 ]} La fuente de infección en muchos pacientes infectados con L. garvieae no está clara, ya que se han identificado casos similares en los que los pacientes niegan haber tenido contacto con animales domésticos o peces, o haber consumido pescado crudo, leche, carne o productos lácteos. Sin embargo, algunos casos presentaban diverticulitis de colon, lo que podría constituir una vía de entrada para la infección por L. garvieae . ^{[ 9 ]}

• Cepa tipo de Lactococcus garvieae en Bac Dive - la base de datos de metadatos de diversidad bacteriana