El carbunco es causado por los microorganismos grampositivos Bacillus anthracis, que son anaerobios facultativos encapsulados, productores de toxinas. Esta enfermedad, que afecta a los animales y a menudo les causa la muerte, se transmite a los seres humanos mediante el contacto directo con ellos o con sus productos. En el ser humano, la infección generalmente se adquiere a través de la piel. La infección por inhalación es menos frecuente; las infecciones bucofaríngeas, meníngeas y gastrointestinales son raras. En las infecciones adquiridas por inhalación y en las gastrointestinales, los síntomas locales inespecíficos suelen ser seguidos tras varios días por un cuadro sistémico grave, shock, y a menudo la muerte. El tratamiento empírico se lleva a cabo con fluoroquinolonas o doxiciclina. Existe una vacuna contra esta infección.
(Véase también the Centers for Disease Control and Prevention’s Emergency Preparedness regarding anthrax.)
Etiología del ántrax
El carbunco es una enfermedad grave en los animales domésticos, y afecta a cabras, ganado vacuno, ovejas y caballos. También aparece en animales salvajes, como hipopótamos, elefantes y búfalos africanos. Es infrecuente en el ser humano, y la incidencia ha disminuido en muchos países; se observa principalmente en países que no previenen la exposición industrial o agrícola a los animales infectados o a sus productos (p. ej., cuero, esqueleto, pelo).
Sin embargo, el uso potencial del carbunco como arma biológica ha incrementado el temor frente a este patógeno. Las esporas se han preparado en forma de un polvo muy fino que puede usarse como agente bélico o con fines bioterroristas; en los bioataques con carbunco de 2001, se diseminaron esporas en sobres enviados a través del Servicio Postal de los Estados Unidos.
Fisiopatología del carbunco
Bacillus anthracis forman esporas cuando se encuentra en condiciones desfavorables para el crecimiento (p. ej., un ambiente seco). Las esporas resisten la destrucción y pueden mantenerse viables en el suelo, la lana y el pelo de los animales durante décadas, permaneciendo ocultas. Luego germinan y comienzan a multiplicarse rápidamente cuando llegan a un ambiente rico en aminoácidos y glucosa (p. ej., la sangre o un tejido).
El ser humano puede adquirir la infección por
Contacto cutáneo (el más común)
Ingestión
Inhalación
Inyección
La infección cutánea por lo general se adquiere por contacto con animales infectados, productos animales contaminados con esporas, esporas que contienen tierra o inyecciones de heroína contaminada en drogadictos. Las heridas abiertas o las abrasiones aumentan la susceptibilidad, pero la infección puede producirse aún cuando la piel está intacta. Por lo general, el carbunco cutáneo no es contagioso, pero en casos muy raros la infección cutánea puede transmitirse de persona a persona por contacto directo o fómites.
La infección gastrointestinal (incluso la bucofaríngea) puede producirse después de la ingesta de carne mal cocida que contenga las formas vegetativas del microorganismo, generalmente cuando hay una solución de continuidad en la mucosa faríngea o intestinal que facilita la invasión. Las esporas de carbunco ingeridas pueden causar lesiones desde la cavidad bucal hasta el ciego. Las toxinas liberadas causan úlceras necróticas hemorrágicas y linfoadenitis del mesenterio, lo que puede llevar a hemorragias intestinales, obstrucción o perforación.
La infección pulmonar (carbunco inhalado), causada por la inhalación de esporas, casi siempre se debe a la exposición laboral a productos animales contaminados (p. ej., cuero); a menudo es mortal.
El carbunco gastrointestinal y el inhalado no se transmiten de persona a persona.
Una vez dentro del cuerpo, las esporas germinan dentro de los macrófagos, los cuales migran a los ganglios linfáticos regionales, donde la bacteria se multiplica. En el carbunco por inhalación, las esporas se depositan en los espacios alveolares, donde son ingeridas por los macrófagos que luego migran a los ganglios del mediastino y por lo general causan una mediastinitis hemorrágica.
En cualquiera de las formas del carbunco puede producirse una bacteriemia, que se presenta en casi todos los casos mortales; es frecuente el compromiso meníngeo.
Algunos estudios indican que el carbunco cutáneo no genera inmunidad adquirida, especialmente si se administró una terapia antimicrobiana temprana eficaz. El carbunco inhalado puede brindar una cierta inmunidad a los pacientes que sobreviven, pero los datos al respecto son muy limitados.
Factores de virulencia
La virulencia de B. anthracis se debe a su
Cápsula antifagocítica
Toxinas (factores)
Capacidad de replicación rápida
Las toxinas principales son la toxina del edema y la toxina letal. Una proteína que se une a la célula, llamada antígeno protector (AP), se adhiere a las células diana y facilita la entrada de la toxina del edema y de la letal a estas células. La toxina del edema causa un edema local masivo. La toxina letal desencadena la liberación a gran escala de citocinas de los macrófagos, que produce en última instancia la muerte repentina, frecuente de las personas con infección por anthrax.
Síntomas y signos del ántrax
La mayoría de los pacientes con carbunco se presentan en los primeros 1 a 6 días después de la exposición, pero para el carbunco inhalado el período de incubación puede ser de más de 6 semanas.
El carbunco cutáneo comienza con una pápula indolora, pruriginosa, de color pardo rojizo, pápula rojo-marrón que se forma en 1 a 10 días después de la exposición a las esporas. La pápula aumenta de tamaño y se rodea por una zona de eritema firme y de edema apreciable. Se observa la formación de vesículas e induración. Luego aparece una úlcera central, con exudado serosanguíneo y formación de una escara negruzca (la pústula maligna). Son comunes las linfadenopatías locales, en ocasiones con malestar, mialgia, cefalea, fiebre, náuseas y vómitos. Pueden pasar varias semanas hasta que la herida sane y se resuelva el edema.
El carbunco gastrointestinal varía en su gravedad, desde un cuadro asintomático hasta un cuadro mortal. Son comunes la fiebre, las náuseas, los vómitos, el dolor abdominal y la diarrea sanguinolenta. Puede haber ascitis. Luego se produce una necrosis intestinal y una septicemia con una toxicidad potencialmente mortal.
El carbunco bucofaríngeo se manifiesta como lesiones edematosas con úlceras necróticas centrales en las amígdalas, la pared faríngea posterior o el paladar duro. Es marcada la hinchazón de los tejidos blandos del cuello, y se observa un aumento del tamaño de los ganglios cervicales. Los síntomas incluyen disfonía, dolor de garganta, fiebre y disfagia. Puede producirse la obstrucción de las vías aéreas.
El carbunco por inhalación comienza lenta y silenciosamente como un cuadro similar a una gripe. En unos pocos días, aumenta la fiebre y aparecen dolor en el pecho y alteraciones respiratorias graves, seguidas por cianosis, shock y coma. Aparece una linfoadenitis necrosante hemorrágica grave que se disemina a las estructuras adyacentes del mediastino. Se producen trasudación serosanguínea, edema pulmonar y derrame pleural sanguinolento. No se presenta una bronconeumonía típica. El cuadro puede evolucionar a una meningoencefalitis hemorrágica o un carbunco gastrointestinal.
Diagnóstico del carbunco
Tinción de Gram y cultivo
Ensayo de anticuerpos fluorescentes directos (AFD) y ensayo de PCR (polymerase chain reaction)
Es importante conocer los antecedentes de exposición y laborales.
Deben realizarse cultivos y tinciones de Gram de las muestras obtenidas en los sitios identificados con la clínica, como las lesiones cutáneas o las mucosas, la sangre, el líquido pleural, el líquido cefalorraquídeo, la ascitis o las heces. Es poco probable que el análisis y la tinción de Gram del esputo permitan identificar el carbunco por inhalación, porque la enfermedad generalmente no afecta los espacios aéreos.
Las pruebas por PCR y los métodos inmunohistoquímicos (p. ej., DFA) pueden ser de ayuda.
No se recomienda el hisopado nasal para esporas en personas potencialmente expuestas al carbunco por inhalación porque se desconoce el valor predictivo negativo. Aunque un cultivo positivo con hisopado nasal indica exposición, un hisopado nasal negativo no significa que no se haya producido la exposición.
Perlas y errores
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Si se encuentran signos y síntomas pulmonares, deben tomarse imágenes radiográficas o por TC del tórax. Éstas suelen mostrar un ensanchamiento del mediastino (debido al aumento de tamaño de los ganglios linfáticos hemorrágicos) y derrame pleural. Los infiltrados neumónicos son raros.
Debe indicarse una punción lumbar si el paciente presenta signos meníngeos o cambios del estado mental. Si no se puede realizar una punción lumbar, se deben obtener imágenes del sistema nervioso central con TC o RM con contraste para buscar las características de realce de las meninges de la meningitis e identificar lesiones hemorrágicas parenquimatosas típicas de la meningoencefalitis por carbunco.
SUn ensayo de inmunoadsorción ligado a enzimas (ELISA) puede detectar el anticuerpo en el suero, pero la confirmación requiere un aumento en 4 veces del título de anticuerpos entre las muestras obtenidas en las fases aguda y de convalecencia.
Tratamiento del carbunco
Antibióticos
Otros medicamentos
Drenaje de líquido pleural
Si el tratamiento del carbunco se retrasa (por lo general, porque el diagnóstico no se realiza), el riesgo de muerte aumenta.
Antibióticos
El carbunco cutáneo sin edema significativo, síntomas sistémicos o riesgo de exposición a inhalación se trata con uno de los siguientes antibióticos durante 7 a 10 días:
Ciprofloxacina 500 mg (10 a 15 mg/kg para niños) por vía oral cada 12 horas
Levofloxacino 500 mg por vía oral cada 24 horas
Moxifloxacina 400 mg por vía oral cada 24 horas
Doxciclina 100 mg (2,5 mg/kg para los niños) por vía oral cada 12 horas
Puede usarse amoxicilina en dosis de 1 g cada 8 horas si la cepa es susceptible a la penicilina.
La mortalidad es rara con el tratamiento, pero la lesión progresa hasta la fase de escara.
No obstante, en los niños y en las mujeres embarazadas o en período de lactancia, que en general no deben recibir ciprofloxacina, levofloxacina, moxifloxacina, o doxiciclina, debe administrarse uno de estos antibióticos para tratar el carbunco. Sin embargo, si se necesita un tratamiento prolongado, después de 14 a 21 días (y si el microorganismo es susceptible a la penicilina), pueden cambiarse a amoxicilina en dosis de 500 mg (15 a 30 mg/kg en niños) 3 veces al día.
La inhalación y otras formas de carbunco, incluyendo el cutáneo con edema significativo o síntomas sistémicos, requieren terapia con 3 antibióticos. La terapia con antibióticos debe incluir ≥ 2 antibiótico con actividad bactericida, y ≥ 1 inhibidor de la síntesis de proteínas, que puede bloquear la producción de toxinas. Si la cepa de B. anthracis es susceptible a la penicilina, se debe considerar que la penicilina G es equivalente a una fluoroquinolona.
El tratamiento debe administrarse por vía intravenosa durante ≥ 2 semanas o hasta que el paciente esté clínicamente estable, lo que ocurra después. Una vez completada la terapia combinada IV, el tratamiento debe continuarse con un solo antibiótico por via oral administrado durante 60 días para prevenir la recidiva resultante de esporas no germinadas en los pulmones.
Los antibióticos apropiados con actividad bactericida incluyen
Una fluoroquinolona (p. ej., ciprofloxacina en dosis de 400 mg [10 a 15 mg/kg en los niños] IV cada 12 horas, levofloxacina 750 mg IV cada 24 horas, o moxifloxacina 400 mg IV cada 24 horas)
Un carbapenémico (meropenem en dosis de 2 g IV cada 8 horas o imipenem en dosis de 1 g IV cada 6 horas)
Vancomicina IV en dosis para mantener la concentración mínima en suero de 15 a 20 mcg/mL (10,4 a 13,8 micromol/L)
Para las cepas susceptibles a la penicilina, penicilina G en dosis de 4 millones de unidades IV cada 4 horas o ampicilina en dosis de 3 g IV cada 4 horas
Los antibióticos apropiados que inhiben la síntesis de proteínas incluyen
Linezolida 600 mg IV cada 12 horas
Clindamicina 900 mg IV cada 8 horas
Rifampicina 600 mg cada 12 horas
Cloranfenicol 1 g IV cada 6 a 8 horas
La linezolida se debe utilizar con precaución en pacientes con mielosupresión; no se puede utilizar durante largos períodos, debido a sus efectos secundarios neurológicos.
El cloranfenicol tiene buena penetración en el sistema nervioso central y se ha utilizado con éxito para tratar el carbunco (1).
La rifampicina, aunque no es un inhibidor de la síntesis de proteínas, se puede usar en esta situación ya que tiene un efecto sinergista con el antibiótico primario.
La doxiciclina es una opción alternativa de inhibidor de la síntesis de proteínas si la linezolida o la clindamicina están contraindicadas o no están disponibles.
Si se sospecha meningitis, se debe utilizar meropenem con otros antibióticos, ya que tiene buena penetración en el sistema nervioso central. Si no se dispone de meropenem, imipenem/cilastatina es una alternativa equivalente.
Otros medicamentos
Los corticosteroides pueden ser útiles para la meningitis y el edema grave del mediastino, pero no han sido adecuadamente evaluados.
El raxibacumab y el obiltoxaximab son anticuerpos monoclonales que se unen al componente antigénico protector de la toxina de B. anthracis y puede utilizarse en combinación con antibióticos para tratar el carbunco por inhalación. Estos anticuerpos monoclonales han demostrado eficacia en modelos animales de carbunco por inhalación, en especial cuando se administra en forma temprana.
La inmunoglobulina humana IV contra el carbunco preparada a partir del plasma de donantes que han sido vacunados contra el carbunco puede usarse en combinación con antibióticos para tratar el carbunco por inhalación.
Resistencia a fármacos
La resistencia a los antibióticos es un tema de preocupación. Aunque normalmente es sensible a la penicilina, B. anthracis produce beta-lactamasas inducibles (1), por lo que la terapia con un solo fármaco, penicilina o cefalosporina, generalmente no es recomendable.
Drenaje de líquido pleural
Los pacientes con carbunco por inhalación requieren tratamiento sintomático y a veces ventilación mecánica. El drenaje inmediato y continuo de líquido pleural por el tubo de tórax es fundamental.
Referencia del tratamiento
1. Hendricks KA, Wright ME, Shadomy SV, et al: Centers for Disease Control and Prevention Expert Panel meetings on prevention and treatment of anthrax in adults. Emerg Infect Dis 20(2), 2014. doi: 10.3201/eid2002.130687
Pronóstico del ántrax
Las tasas de mortalidad por caso en el carbunco no tratado varían de acuerdo con el tipo de infección (1, 2):
Carbunco inhalado y meníngeo: 100%
Carbunco cutáneo: 10 a 20%
Carbunco gastrointestinal: aproximadamente 40%
Carbunco bucofaríngeo: 12 a 50%
Con un diagnóstico temprano, tratamiento y soporte intensivo de las funciones vitales, que puede incluir asistencia respiratoria mecánica y administración de líquidos y vasopresores, la mortalidad asociada con la inhalación de carbunco puede reducirse.
Referencias del pronóstico
1. Person MK, Cook R, Bradley JS, et al: Systematic review of hospital treatment outcomes for naturally acquired and bioterrorism-related anthrax, 1880-2018. Clin Infect Dis 75(Suppl 3):S392–S401, 2022. doi: 10.1093/cid/ciac536
2. U.S. Food and Drug Administration: Anthrax. Accedido el 21/02/2023.
Prevención del ántrax
Se dispone de una vacuna contra el carbunco, basada en un filtrado de cultivo libre de células que contiene la proteína antigénica protectora, para las personas con alto riesgo de infección (p. ej., personal de las fuerzas armadas, veterinarios, técnicos de laboratorio, empleados de fábricas textiles que procesan pelo de cabra importado). La vacuna no contiene bacterias muertas ni vivas. También existe otra vacuna diferente para uso veterinario.
Se requiere la vacunación repetida previa a la exposición con una serie intramuscular de 5 dosis para garantizar la protección. La vacuna contra el carbunco tiene una eficacia aproximada del 93% en las personas que completan la serie primaria y mantienen las vacunas de refuerzo (1). Pueden producirse reacciones locales frente a la administración de la vacuna.
Profilaxis posexposición
Una vez expuesto el paciente a la infección, las medidas son
Antibióticos
Vacunación
Anticuerpos monoclonales
Las personas asintomáticas (incluso embarazadas y niños) expuestas al carbunco por inhalación deben recibir una profilaxis con uno de los siguientes antibióticos por vía oral, que se indica durante 60 días:
Ciprofloxacina 500 mg (10 a 15 mg/kg para los niños) cada 12 horas
Doxiciclina 100 mg (2,5 mg/kg para niños) cada 12 horas
Levofloxacino 750 mg cada 24 horas
Moxifloxacino 400 mg cada 24 horas
Clindamicina 600 mg cada 8 horas
Si el microorganismo ha demostrado ser sensible a la penicilina, una opción es amoxicilina en dosis de 500 mg (25 a 30 mg/kg en niños) 3 veces al día cuando la ciprofloxacina y la doxiciclina están contraindicadas.
Se detectaron esporas viables en los pulmones después de la exposición al aerosol. Debido a que se presume que las personas expuestas a esporas aerosolizadas de B. anthracis corren riesgo de inhalación debido a las esporas no germinadas que permanecen en sus pulmones después de la exposición inicial, la terapia con antibióticos se continúa durante 60 días para eliminar a los organismos en germinación.
Los Centers for Disease Control and Prevention (CDC) recomiendan que se administre la vacuna junto con los antibióticos profilácticos a las personas expuestas a esporas de carbunco. Los CDC recomiendan una serie de vacunas de 3 dosis administradas por vía subcutánea a las 0, 2 y 4 semanas con terapia antimicrobiana durante al menos 60 días. Durante una emergencia (p. ej., un ataque de bioterrorismo), las únicas personas a las que no se les debe administrar la vacuna después de la exposición son aquellas que han tenido una reacción alérgica grave a una dosis anterior de la vacuna contra el ántrax (2).
Raxibacumab y obiltoxaximab son anticuerpos monoclonales que se indican para la profilaxis del carbunco inhalatorio cuando no hay terapias alternativas disponibles o estas no son apropiadas.
Referencias de la prevención
Conceptos clave
El carbunco se adquiere generalmente a partir de animales infectados, pero se ha usado como arma biológica.
Toxinas potentes, incluyendo la toxina del edema y la toxina letal, son responsables de las manifestaciones más graves.
Las principales formas clínicas de carbunco son la cutánea (más frecuente), la orofaríngea, la gastrointestinal, la meníngea y la inhalatoria (más letal).
El carbunco gastrointestinal y el inhalado no se transmiten de persona a persona.
Se debe tratar con un régimen antibiótico apropiado y a veces con un anticuerpo monoclonal que se une al componente antigénico protector de la toxina de B. anthracis toxina o a la inmunoglobulina contra el carbunco.
Se debe administrar una profilaxis posexposición con ciprofloxacina, levofloxacina, moxifloxacina, doxiciclina o clindamicina, vacuna contra el carbunco y a veces anticuerpos monoclonales a las personas expuestas a la inhalación de carbunco.
Más información
El siguiente recurso en inglés puede ser útil. Tenga en cuenta que el MANUAL no es responsable por el contenido de este recurso.
Centers for Disease Control and Prevention (CDC): Emergency Preparedness: Anthrax
