Pseudomonas aeruginosa

Qué es Pseudomonas aeruginosa

Es una bacteria de la familia Pseudomonadaceae y la especie tipo del género Pseudomonas, es decir, la que sirve de referencia para definir al resto. Su nombre científico completo se escribe Pseudomonas aeruginosa (Schroeter 1872) Migula 1900: Joseph Schroeter la describió en 1872 como Bacterium aeruginosum, y Walter Migula la trasladó a su género en 1900. El epíteto alude al color del cardenillo que toman sus cultivos; su origen y su pequeña historia se tratan en la entrada aeruginosa.

Antes que la bacteria se conoció su color. En 1850 Sédillot comprobó que la mancha azulada de los vendajes quirúrgicos se transmitía de un apósito a otro, como si hubiera un agente vivo detrás. Diez años más tarde, el farmacéutico francés Mathurin-Joseph Fordos extrajo de aquellas gasas el pigmento responsable y lo llamó piocianina, «pus azul»; en 1862 Lucke lo relacionó ya con unos microorganismos en forma de bastón. Faltaba aislarlo. Lo consiguió en 1882 otro farmacéutico, Carle Gessard, que obtuvo cultivo puro a partir de las heridas de dos pacientes con supuración verde azulada y publicó el hallazgo con un título muy de su época: Sobre las coloraciones azul y verde de los apósitos.

Durante décadas nadie la tomó demasiado en serio como agente de enfermedad. Llegó a verse sobre todo como fuente de sustancias antimicrobianas (el propio pigmento se ensayó con ese fin antes de la era de la penicilina), y hasta 1947 la literatura médica solo recogía 91 casos de septicemia atribuidos a ella. Su peso como patógeno hospitalario llegó después.

Cómo se identifica en el laboratorio

Al microscopio es un bacilo recto o ligeramente curvado que se tiñe de rosa con la tinción de Gram, lo que lo clasifica como gramnegativo. No forma esporas y se desplaza gracias a un único flagelo situado en uno de sus polos. Obtiene la energía oxidando los azúcares, no fermentándolos, y respira oxígeno; cuando este falta puede recurrir al nitrato para seguir creciendo. Da positiva la prueba de la oxidasa, un rasgo que lo separa enseguida de las enterobacterias, y tampoco fermenta la lactosa.

Pocas bacterias se dejan reconocer tanto a simple vista. Sus colonias, a menudo con un brillo metálico, tiñen el medio de cultivo con pigmentos que difunden a su alrededor: la piocianina, azul, que fabrican en torno al 95 % de las cepas; la pioverdina, amarillo verdosa y fluorescente bajo la luz ultravioleta (un sideróforo que la bacteria usa para captar hierro), y, en menos casos, la piorrubina, rojiza, y la piomelanina, parda. La mezcla de azul y amarillo explica el verde de la placa y el del pus. Hay además un olor. Los microbiólogos lo comparan con el de la uva o el de la tortilla de maíz, y se debe a la 2-aminoacetofenona, un compuesto volátil que la bacteria libera al crecer.

Dos datos terminan de perfilarla frente a sus parientes: crece a 42 °C, temperatura que la mayoría de las especies del género no toleran, y produce piocianina. La combinación de ambos rasgos basta para distinguirla del resto de especies del género. Las cepas aisladas de pulmones con infección crónica pueden perder estas señas; se vuelven mucoides, envueltas en un polisacárido llamado alginato, y su identificación bioquímica se complica bastante.

Genoma y factores de virulencia

En agosto de 2000 se publicó en Nature el genoma completo de la cepa de laboratorio PAO1: 6,3 millones de pares de bases, el mayor secuenciado hasta entonces en una bacteria. Llamó la atención otra cifra, la proporción de genes reguladores, la más alta observada en un genoma bacteriano. Esa maquinaria de control, junto con un repertorio amplio de genes para degradar, transportar y expulsar compuestos orgánicos, explica que el mismo organismo prospere en un charco, en una tubería o en un catéter. La cepa tipo de la especie, secuenciada por completo en 2015, ronda también los 6,3 millones de pares de bases, con un contenido de guanina y citosina del 66,5 %.

Para causar daño combina varias herramientas. Forma biopelículas, comunidades de bacterias adheridas a una superficie y protegidas por una matriz propia, y coordina buena parte de su comportamiento mediante un sistema de comunicación química entre células que responde a la densidad de población. Dispone de un sistema de secreción de tipo III, una especie de jeringa molecular con la que inyecta toxinas en el interior de las células del huésped, y fabrica la exotoxina A, que bloquea la síntesis de proteínas por un mecanismo parecido al de la toxina diftérica. La propia piocianina, lejos de ser un simple colorante, genera especies reactivas de oxígeno que dañan los tejidos.

Dónde vive y cómo se transmite

Es un organismo ubicuo que no necesita al ser humano para subsistir. Prefiere los ambientes húmedos, y ahí entra el hospital: sifones, grifos, equipos de ventilación, soluciones mal conservadas. Llega al paciente sobre todo por contacto, a través de las manos del personal o de los cuidadores y del material sanitario, o desde el agua contaminada. Puede aislarse en la piel o en las vías respiratorias sin que haya enfermedad (lo que se llama colonización), y no hay pruebas de que esa presencia se mantenga más de seis meses, salvo en personas con enfermedad pulmonar crónica como la fibrosis quística.

Qué enfermedades produce

En personas sanas suele limitarse a cuadros locales. El más común es la otitis externa aguda, el llamado oído del nadador. Hay también infecciones de la córnea, la queratitis, ligadas a la contaminación de las lentes de contacto o de sus soluciones, y de partes blandas tras heridas punzantes profundas.

El panorama cambia en el enfermo con las defensas comprometidas: grandes quemaduras, neutropenia, dependencia de un respirador. Es una causa frecuente de neumonía adquirida en el hospital y de la asociada a la ventilación mecánica, de bacteriemia y de sepsis, y figura entre los agentes clásicos de la infección nosocomial. En el diabético puede producir la otitis externa maligna, y en el paciente neutropénico con bacteriemia deja a veces en la piel una lesión necrótica muy característica, el ectima gangrenoso.

A todo ello se suma su resistencia natural a los antibióticos y a los desinfectantes, que descansa en una membrana externa poco permeable, en bombas que expulsan los fármacos al exterior y en una cefalosporinasa codificada en su propio cromosoma. La Organización Mundial de la Salud incluye las cepas resistentes a los carbapenemes en su lista de patógenos bacterianos prioritarios; en la revisión de 2024 pasaron de la categoría crítica a la de prioridad alta, porque los datos mundiales mostraban un descenso de esa resistencia antibacteriana.

Diferenciación con otras bacterias

Dentro del género, la especie que más se le parece en el laboratorio, P. putida, también es oxidasa positivas y produce pioverdina, pero no crece a 42 °C. Stenotrophomonas maltophilia, otro bacilo gramnegativo no fermentador que coloniza el medio hospitalario, se distingue por ser oxidasa negativa, no crecer a 42 °C y moverse con un penacho de flagelos en lugar de uno solo. Tampoco son ya pseudomonas las especies del género Burkholderia, que durante años estuvieron incluidas en él.

La frontera más reciente está dentro de la propia especie. Un pequeño grupo de cepas atípicas, conocidas durante años como «cepas atípicas de tipo PA7», carecía del sistema de secreción de tipo III y mostraba una distancia genómica llamativa respecto al resto. En 2022 un equipo de la Universidad McMaster propuso separarlas como especie nueva, Pseudomonas paraeruginosa, que recurre a otra toxina, la exolisina, y suele acumular resistencias a antibióticos de último recurso.

Preguntas frecuentes

¿Qué significa el nombre Pseudomonas aeruginosa?

Algo así como «falsa unidad del color del cardenillo». Pseudomonas une el griego pseûdos, falso, y monás, unidad; aeruginosa viene del latín aerugo, el óxido verde del cobre, por el tono de sus cultivos.

¿Por qué el pus que produce puede ser azul o verde?

Por sus pigmentos. La piocianina es azul y la pioverdina, amarillo verdosa; mezcladas en proporciones variables tiñen el exudado de un verde azulado muy reconocible. Fue precisamente ese color, estudiado por Fordos en 1860 y por Gessard en 1882, lo que permitió descubrir la bacteria, y de ahí su antiguo nombre de bacilo piociánico.

¿Es lo mismo Pseudomonas que Pseudomonas aeruginosa?

No. Pseudomonas es el género, con más de doscientas especies, casi todas inofensivas para el ser humano. P. aeruginosa es una de ellas: la especie tipo y la de mayor relevancia médica.

¿Qué es la cepa PAO1?

Es la cepa de laboratorio más estudiada de la especie y la primera cuyo genoma se secuenció entero, en 2000. Sirve de referencia en investigación, aunque no es la cepa tipo que define el nombre científico; esa función la cumple desde 1970, por decisión de la comisión internacional de nomenclatura, la cepa conservada como ATCC 10145.

Referencias

1. Manual MSD, versión para profesionales. Infecciones por Pseudomonas y patógenos relacionados.
2. Lister PD, Wolter DJ, Hanson ND. Clinical Microbiology Reviews (PMC). Antibacterial-resistant Pseudomonas aeruginosa: clinical impact and complex regulation of chromosomally encoded resistance mechanisms.
3. Stover CK, et al. Nature. Complete genome sequence of Pseudomonas aeruginosa PAO1, an opportunistic pathogen.
4. Organización Mundial de la Salud (OMS). La OMS pone al día la lista de bacterias farmacorresistentes más peligrosas para la salud humana.
5. Rudra B, et al. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology (PubMed). Proposal to transfer the strains from an outlier clade to a novel species Pseudomonas paraeruginosa sp. nov.
6. LPSN (Leibniz Institute DSMZ). Pseudomonas aeruginosa (Schroeter 1872) Migula 1900.