Aeromonas hydrophila és una espècie de bacteri gramnegatiu de la família de les aeromonadàcies (Aeromonadaceae), una de les 27 espècies que formen part del gènere Aeromonas. Es tracta d'un bacil heteròtrof mesòfil i es considera un patogen emergent responsable de diverses infeccions en humans, per bé que també pot ser patogen d'animals aquàtics, concretament en peixos. Està àmpliament distribuït en ambients aquàtics, com en aigües residuals o aigua potable.
Característiques Aeromonas hydrophila és un bacil patogen aquàtic gramnegatiu, oxidasa positiu, anaerobi facultatiu, oportunista i mesòfil, ja que creix a una temperatura de 35-37 °C, però s'ha observat que pot créixer en un marge ampli de temperatures i condicions ambientals. Aeromonas hydrophila produeix factors de virulència, com ara hemolisines, adhesines, enterotoxines o fosfolipases. Aquests bacteris son mòtils degut a un flagel polar. No formen estructures de resistència, per tant, no formen espores. Pot créixer òptimament en pH d'entre 5,5 i 9.
Pot ser un colonitzador habitual del tracte gastrointestinal dels humans, causant malalties infeccioses. Els patògens son capaços d'expressar flagels laterals que els permet moure’s en ambients viscosos. Aquests flagels no només son útils pel moviment, sinó que també poden contribuir a la formació de biofilms.
Aeromonas hydrophila també s'ha relacionat amb la mort de peixos d'arreu del món, provocant enormes pèrdues econòmiques.
Aïllament Aeromonas hydrophila pot créixer al laboratori en molts medis de cultiu, ja que pot créixer en una àmplia gamma de medis de cultiu, inclosos medis selectius per a l'aïllament de bacteris entèrics. Normalment s'utilitza el medi cefsulodina-triclosan-novobiocina (CIN), un medi on poden créixer tan Yersinia enterocolitica com diverses espècies dAeromonas. També es pot cultivar sobre medis d'agar sang i és útil per distingir les espècies d'Aeromonas d'altres microorganismes que creixen en el medi, ja que es pot ferla prova de la citocrom oxidasa a partir del cultiu. En aquest medi de cultiu es podrà apreciar la capacitat hemolítica del bacteri, ja que es podrà observar una β-hemòlisi, és a dir, la capacitat de ruptura dels eritròcits, una característica distintiva útil, però no exclusiva.
En els cultius, Aeromonas hydrophila es pot confondre amb espècies del gènere Vibrio. Es poden distingir per la capacitat de créixer en medis amb una alta o molt baixa concentració de sals: A hydrophila mai creix en condicions molt salines, però sí que ho pot fer en concentracions molt baixes de sal, entre un 0% i 4% de clorur de sodi (NaCl).
Patogènesi miniatura|A. hydrophila en medi CLEDAeromonas hydrophila és considerat un patogen primari i oportunista d'animals aquàtics i terrestres, incloent-hi humans. Té un rang molt ampli d'hostes com poden ser amfibis, ocells, peixos, rèptils o mamífers. Aquesta espècie és un important agent causant de malalties en peixos d'aigua dolça i ambients càlids, provocant una septicèmia hemorràgica similar a la que causen altres bacteris gramnegatius i causant una significativa pèrdua econòmica. En humans, la manifestació clínica de la infecció per aquest patogen va des de gastroenteritis fins a infeccions extraintestinals com ara infeccions de la pell, meningitis o septicèmia. Malgrat l'augment de la recerca, el coneixement que hi ha sobre el mecanisme emprat per A. hydrophila en el desenvolupament de la septicèmia encara és limitat. Per causar septicèmia, els bacteris han d'evadir la resposta immunitària innata i mantenir un cert nivell de bacterièmia.
S'ha suggerit que hi ha molts productes extracel·lulars que contribueixen a la patogènesi, com ara β-hemolisines, aerolisines, lipases extracel·lulars, enterotoxines citolítiques, toxines hemolítiques, proteases extracel·lulars o adhesines. La majoria d'hemolisines produïdes per aquest bacteri estan relacionades amb l'aerolisina i l'hemolisina HlyA-like de Vibrio cholerae. S'ha hipotetitzat que totes les toxines son similars en estructura molecular a l'aerolisina.
Factors de patogenicitat Els brots dAeromonas hydrophila es donen quan hi ha canvis de susceptibilitat per part dels hostes degut a canvis en el medi extern. Els factors de patogenicitat produïts són principalment citotoxines i hemolisines.
El microorganisme creix òptimament a temperatures de 28 °C, fet que s'ha observat en aïllats ambientals, mentre que en aïllats clínics creix a temperatures òptimes més elevades, i que a partir de 37 °C comença a produir factors de virulència. La producció de factors de patogenicitat també està regulada per la percepció de quòrum, que també influeix en la densitat cel·lular. S'ha observat que molts factors de virulència venen codificats en el propi cromosoma del bacteri, però hi pot haver factors de virulència codificats en plasmidis i transposons que poden ser un problema pel fet que aquests poden ser transmesos a altres microorganismes que no els tinguin.
La patogènesi de A. hydrophila és complexa i multifactorial, implicant antígens-O, càpsules, lipopolisacàrids, capa S, flagels i el sistema d'unió del ferro, incloent tots els productes extracel·lulars. Els seus flagels també actuen com a factors de patogenicitat. Hi ha una expressió constitutiva del flagel polar, anomenat Pof, que permet a les cèl·lules nedar en ambients aquàtics o líquids. També pot contribuir en la fixació inicial a l'epiteli gastrointestinal. Alhora, s'activarà l'expressió d'un flagel lateral, anomenat Laf, que actua com a superfície de contacte i generador de viscositat; d'aquesta manera permet el moviment d'eixamenament (swarming en anglès) en superfícies sòlides. Paral·lelament, pot augmentar l'adhesió de la cèl·lula, la formació de biofilms i la colonització a llarg termini.
També s'ha parlat d'una regulació dels factors de patogenicitat mitjançant conversió lisogènica, tot i així no hi ha informació empírica per corroborar aquest fet.
Sistemes de secreció El sistema de secreció de tipus II està molt conservat i es troba en tots els membres coneguts d’A. hydrophila i és el que secreta el factor de patogenicitat més potent de tots, l'enterotoxina citotòxica aerolisina (en anglès s'anomena aerolysin-related citotoxic enterotoxin). A més d'aquesta toxina, el microorganisme secreta altres factors de patogenicitat com altres aerolisines, amilases, DNAses i proteases.
El sistema de secreció de tipus III es troba principalment en aïllats clínics, actua com una agulla que injecta els factors de patogenicitat en l'hoste, és un factor de virulència molt important en diferents espècies de Aeromonas spp, per tant es pot utilitzar com a vacuna desactivant una de les subunitats del sistema.
El sistema de secreció de tipus VI actua com la cua d'un bacteriòfag i permet la injecció dels factors de patogenicitat en la cèl·lula hoste, està format per proteïnes tipus VrgG i Hcp que actuen com a proteïnes estructurals o com a antimicrobianes formadores de porus un cop han estat secretades.
Patogènesi en humans Gastroenteritis L'enteritis associada a Aeromonas és un fenomen estès per tot el món i que afecta persones de qualsevol edat. S'observa principalment en persones sanes, encara que també es pot donar en aquelles que pateixen algun tipus de trastorn immunitari, com els pacients de VIH.
És una malaltia lleu i autolimitada. Es pot presentar de cinc diferents formes: enteritis no significativa, enteritis més greu acompanyada de sang a la femta, com una síndrome intestinal crònica o subaguda, com una malaltia semblant al còlera o en associació la diarrea del viatger. La més comuna és la no significativa, en la qual es produeix una diarrea líquida.
Poden causar episodis de gastroenteritis: la ruta d'infecció és via oral, és a dir, per ingestió d'aliments o aigua contaminats. Un cop ha entrat en l'organisme, haurà de fer front a l'ambient àcid de l'estómac i ha de trobar el lloc adient per començar a créixer. També haurà de lluitar contra els microorganismes autòctons (microbiota intestinal). Hi ha d'haver molts gens i factors de virulència implicats en la supervivència d'''Aeromonas; no obstant, només se n’han estudiat uns quants.
L'esquema d'infecció pot ser el següent: hi ha una locomoció dirigida per arribar al lloc idoni on proliferarà. A continuació, el patogen es fixa a l'epiteli gastrointestinal i forma un biofilm, d'aquesta forma colonitza la zona. Finalment s'elaboren els factors de virulència, culminant en la infecció. En tot aquest procés intervenen diversos factors de patogenicitat, entre els quals els flagels polars i els flagels laterals.
Una via potencial per la qual Aeromonas pot resistir el pH tan baix és una resposta àcid-tolerant similar a la que tenen alguns patògens entèrics com Salmonella enterica i Escherichia coli.
Per competir amb la microbiota local del tracte gastrointestinal elabora uns subproductes, resultat del metabolisme i uns compostos semblants a la bacteriocina. Un cop s'ha establert en el tracte gastrointestinal, pot causar diarrea mitjançant l'elaboració de molècules enterotoxigèniques, o bé, a través de la invasió de l'epiteli, causant disenteria o colitis. La toxina millor caracteritzada probablement és la β-hemolisina, també anomenada aerolisina de Bernheimer, la qual és formadora de porus i es troba en més del 75 per cent de les espècies dA. hydrophila.
Hi pot haver diverses complicacions de les enteritis causades per A. hydrophila com ara episodis greus de colitis o disenteria. A partir de la colitis es poden desenvolupar afeccions cròniques com colitis ulcerosa o pancolitis, les quals en alguns casos requereixen d'una resecció quirúrgica a més dels antiinflamatoris per afavorir la recuperació total. Un cas fulminant és el de gastroenteritis necrotitzant segmentària, que està associada amb danys tissulars greus, septicèmia i disfunció multiorgànica. Malgrat això, la complicació més greu és la de la síndrome hemolíticourèmica.
Infeccions cutànies També causa infeccions a la pell que fàcilment poden portar al xoc sèptic o a la mort, la infecció comença quan l'hoste entra en contacte amb aigua infectada, la presència de traumatismes a la pell facilita l'entrada del microorganisme, la infecció té tendència a ser polimicrobiana. Les infeccions per aquest microorganisme solen donar-se després de tsunamis o inundacions.
La infecció és més comuna en homes, amb una relació de 3:1 i la malaltia es manifesta inicialment com una cel·lulitis que forma abcessos, posteriorment es dona l'aparició d'ampolles. La infecció es pot complicar i donar mionecrosi, cel·lulitis crepitant i ectima gangrenós. Aquests quadres clínics desemboquen en sèpsia, xoc tòxic, pèrdua de l'extremitat o la mort.
L'anomenada aerolisina causa danys tissulars. La infecció només es dona quan un d'aquests productors de toxines entra per una ferida de la pell. Les ferides cutànies, cel·lulitis i altres símptomes poden anar acompanyats de febre, edema o eritema, el quadre simptomatològic varia segons l'eficiència del sistema immune de l'infectat.
Septicèmia La malaltia invasiva per excel·lència associada a Aeromonas hydrophila és la septicèmia. Es pot classificar segons quatre aspectes: basant-se en la població afectada, a partir dels factors de risc; pels esdeveniments que han provocat la malaltia, i pels modes d'adquisició. La majoria de casos de septicèmia per A. hydrophila es donen en persones que es troben greument immunocompromeses. Els casos en individus sans son inusuals i solen estar associats a traumatismes. Si s'exclouen els traumatismes, la majoria de casos d'aquesta malaltia en persones sanes es dona en la població de la tercera edat. Les persones immunocompromeses que tenen major risc de patir septicèmia són les que pateixen trastorns mieloproliferatius o malalties hepàtiques cròniques.
Els símptomes més comuns inclouen febre, icterícia, dolor abdominal, xoc sèptic i dispnea. La diarrea pot ocórrer en un petit percentatge de casos.