Alcaligenes és un gènere de bacteris gramnegatius de la família de les alcaligenàcies (Alcaligenaceae) de morfologia bacil·lar, cocbacil·lar o coccal. Són bacteris amb unes dimensions d'entre 0,5 i 1 μm de diàmetre i d'entre 0,5 i 2,6 μm de llargada. No formen agrupacions i són mòbils amb flagel·lació perítrica (habitualment disposen d'entre 1 i 4 flagels tot i que, ocasionalment, en poden tenir 8). L'etimologia d'aquest gènere ve donada per la capacitat d'algunes de les seves espècies de dur a terme reaccions alcalines en medis determinats.
Presenten un metabolisme respiratori aeròbic, tot i que la majoria d'espècies són capaces de dur a terme una respiració anaeròbica mitjançant nitrits o nitrats com a acceptors final d'electrons. Són organismes quimioorganòtrofs capaços d'utilitzar múltiples fonts de carboni per al seu desenvolupament. La majoria de soques necessiten poques quantitats de nitrogen per desenvolupar-se adequadament. En medis líquids, només utilitzen amoni o sals de nitrat com a font de nitrogen i, degut al seu gran creixement, es genera molta terbolesa. Tot i així, alguns individus necessiten assimilar compostos orgànics de nitrogen (per exemple aminoàcids o vitamines).
Per una altra banda, no disposen ni d'enzims proteolítics per degradar activament gelatina o caseïna ni poden hidrolitzar agar, quitina o cel·lulosa. Les temperatures òptimes per al creixement d'aquests microorganismes oscil·la entre els 20 i 37 °C i creixen de forma òptima a pHs neutres.
Hàbitat Són cosmopolites i sapròfits. És comú trobar aquests organismes en sòls, ambients aquàtics (per exemple, en aigües contaminades) i diversos aliments (làctics, ous...) on acostumen a participar en processos de descomposició i mineralització. També poden habitar en el tracte intestinal d'alguns vertebrats (entre els quals està l'ésser humà) i poden estar presents en ambients hospitalaris.
Algunes espècies, com Alcaligenes faecalis són patògens oportunistes en humans.
Taxonomia Alcaligenes és un gènere classificat dins de la família Alcaligenaceae que pertany a la classe dels betaproteobacteris. El contingut G+C en el DNA dels bacteris dins d'aquest gènere oscil·la entre 56-60 mol% i la soca de referència és Alcaligenes faecalis.
La vuitena edició del Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology (1974) es refereix al gènere d'Alcaligenes com a "gènere d'afiliació incerta". La raó és que no hi ha una classificació taxonòmica consensuada malgrat aquests microorganismes han estat aïllats i descrits des que, a l'any 1889, Petruschsky va aïllar A. faecalis d'una mostra provinent d'una cervesa rància. El fet que els individus dins d'aquest gènere presentin designacions taxonòmiques molt similars als dAchromobacter, estretes relacions bioquímiques i filogenètiques amb Bordetella, entre d'altres, ha dificultat una classificació definitiva. A més a més, factors com la variació taxonòmica dins del gènere originada per la incapacitat de fer una classificació d'aquests microorganismes, els problemes per a la identificació dels bacteris d'aquest gènere o la diversitat de mètodes per aïllar aquests microorganismes impossibiliten fer una anàlisi vàlida i completa del grup.
Identificació Aïllament L'escassa activitat metabòlica que presenten els individus del gènere Alcaligenes en dificulta l'aïllament selectiu. És per això que s'han de dur a terme processos d'enriquiment per a poder aïllar-los. Normalment, el procediment que es duu a terme consisteix a sembrar en agar sang, agar Levine, agar MacConkey, agar Brain Heart Infusion i/o agar triptona-soja (TSA) a una temperatura d'incubació d'uns 30-37 °C durant 24-48 hores (tot i que això és el més habitual, hi ha experiments en què s'utilitzen temperatures d'incubació inferiors d'entre 22-24 °C ja que segueix sent una temperatura òptima per al creixement d'aquests microorganismes). D'aquesta manera, hi haurà un creixement no específic d'aquests bacteris. Aleshores, es ressembraran les colònies blanques i, posteriorment, es podrà fer ús de procediments d'enriquiment selectiu per a alguns individus dins del gènere dAlcaligenes que presenten característiques metabòliques o assimilatives úniques. De forma alternativa o complementària, es sotmetran a una sèrie de proves bioquímiques que ajudaran a determinar si la colònia aïllada es tracta o no d'una espècie del gènere Alcaligenes. Proves bioquímiques Hi ha una sèrie de proves bioquímiques que proporcionen dades sobre el metabolisme de les colònies que s'estan estudiant, de manera que ajuden a caracteritzar el microorganisme. No obstant, la incertesa i controvèrsia taxonòmica que hi ha dins del gènere i la varietat de medis de cultiu emprats per a l'aïllament d'aquests microorganismes poden suposar problemes per a la seva identificació. Tot i això, les proves bioquímiques més utilitzades per confirmar la presència dAlcaligenes són: +Prova bioquímicaResultatCatalasa +Oxidasa +Oxidació-fermentació –Arginina dihidrolasa –Proteòlisi de gelatina – També es pot fer ús d'altres proves metabòliques com, per exemple, les tires API20 NE per identificar ràpidament diverses soques o l'oxidació d'arsenit a arsenat per aïllar algunes soques d'''Alcaligenes faecalis. Aquest darrer tret va ser descobert per Phillips i Taylor l'any 1976 quan van aïllar una mostra provinent d'aigües residuals en un medi enriquit amb arsenit on l'espècie aïllada va ser identificada com A.faecalis.
Altres mètodes Altres mètodes emprats per identificar Alcaligenes poden ser la seqüenciació del rRNA 16S o la composició d'àcids grassos. A més a més, s'han desenvolupat una sèrie de tests PCR ràpids i sensibles que permeten la diferenciació d'una sèrie d'espècies dins de la família dAlcaligenaceae un cop ja s'han dut a terme una sèrie de proves bioquímiques. També existeixen algunes tècniques alternatives com, per exemple, el muntatge humit. Aquesta és útil per identificar bacteris mòbils, ja que permet visualitzar els flagels i la seva disposició en les cèl·lules. L'objectiu és tenyir els flagels utilitzant una substància mordent per poder adherir el tint per capes, optimitzant la visualització dels flagels al microscopi.
Patogènesi i manifestacions clíniques Algunes de les espècies d'aquest gènere són patògens oportunistes en humans que poden produir infeccions esporàdiques del tracte urinari, pneumònia, septicèmia, etc. S'han aïllat algunes espècies dAlcaligenes provinents de diverses mostres clíniques com, per exemple, sang, excrements, esput, orina o líquid cefalorraquidi. De les mostres aïllades, les espècies més comunes i a destacar són A. faecalis i Alcaligenes xylosoxidans (anteriorment estava classificat dins del gènere Achromobacter, i algunes anàlisis d'rRNA 16S suggereixen que s'hi hauria de tornar a incloure) com a principals agents infecciosos en humans.
Infeccions causades per Alcaligenes faecalis Alcaligenes faecalis és capaç d'infectar diferents parts o components del cos humà. En ordre decreixent de freqüència, infecta el torrent sanguini, el tracte urinari, la pell, els teixits tous i l'orella mitjana. Un percentatge considerable d'infeccions són infeccions nosocomials que es produeixen, per exemple, via respiradors, sistemes d'hemodiàlisi, solucions intravenoses... En un estudi sobre infeccions per A.faecalis i la seva resistència a antibòtics, es varen estudiar 61 casos d'infecció. D'aquests casos, 25 eren cistits, 9 eren de peu diabètic amb úlcera, 8 eren pneumònies, 7 eren pielonefritis agudes, 3 bacterièmies i 9 casos d'infeccions focalitzades. D'aquestes infeccions, 9 es varen produir en l'hospital i en 51 casos es va donar coinfecció. Tot i que dels 61 pacients cap va morir a causa d'aquesta infecció i tots van recuperar-se, durant els anys s'han descrit brots que han comportat defuncions. Concretament, un brot que va afectar 33 nounats en forma de bacterièmia va acabar amb 20 defuncions. Un altre brot es va produir a Angola, on es van reportar 20 casos d'otitis mitjana crònica. Aquests estaven relacionats amb la creença d'algunes persones que els excrements d'ocell servien com a remeï per prevenir la secreció d'oïda.
Recentment, s'han aïllat múltiples soques resistents a antibiòtics. La sensibilitat a diferents antibiòtics amb què es tracten les infeccions per A.faecalis disminueix any rere any. De fet, no hi ha una teràpia amb anitibiòtics ben definida per tractar aquestes infeccions.
Infeccions causades per Alcaligenes xylosoxidans Alcaligenes xylosoxidans és un patogen oportunista que causa malalties en pacients immunodeprimits. Normalment, es troba en ambients aquàtics, dins i fora dels hospitals, i és comú trobar-lo com a colonitzador del tub digestiu. En el cas de pacients immunodeprimits, està relacionat amb estadis perllongats de teràpies amb antibiòtics i corticoesteroids. El podem trobar al tracte respiratori d'infants intubats i de pacients amb fibrosi quística. Tot i que no és gaire habitual, és un bacteri que pot causar infeccions de l'aparell respiratori i bacterièmies.
Tractament Tot i que no s'ha definit una teràpia amb antibiòtics per tractar les infeccions causades, principalment, per A. faecalis i A. xylosoxidans, diferents espècies del gènere presenten diferents resistències i sensibilitats a antibiòtics. Així doncs, conèixer-les pot ser útil per tractar infeccions causades per aquests microorganismes. +MicroorganismeResistènciaSensibilitatA. faecalisAminoglicòsidsTrimetroprim-sulfametoxazol (TMP-SMX)Cloramfenicolβ-lactàmics (cefalosporines, carbapenems, ureidopenicil·lines...)TetraciclinaA. xylosoxidansFluoroquinolonesUreidopenicil·linesPenicil·lines d'ampli espectreImipenemAminoglicòsidsPolimixines
Contaminació d'aliments Aquest bacteris són d'alta importància per a la indústria alimentària ja que són contaminants potencials de productes làctics, carnis i ous. Per una banda, algunes espècies dAlcaligenes s'han associat directament amb males olors i viscositat de la llet com a conseqüència de la descomposició de greixos i proteïnes. Per una altra, també s'han relacionat amb la ranciesa de la mantega produïda per la degradació d'àcids butírics, amb la contaminació d'ous i també poden ser presents en diversos peixos i vegetals crus.
Llet