Identificación de miembros de la familia de las Enterobacteriaceae

La familia Enterobacteriaceae:

• Bacilos gramnegativos
• móviles con flagelos perítricos o no móviles;
• se multiplican en medios con peptona o extracto de carne sin que se añada cloruro de sodio u otros complementos;
• se multiplican bien en agar de MacConkey;
• proliferan en medios aerobios y anaerobios (son anaerobios facultativos);
• fermentan en lugar de oxidar glucosa, a menudo produciendo gas;
• son catalasa positiva,
• oxidasa negativa (excepto Plesiomonas);
• reducen nitrato a nitrito;
• tienen un contenido de G + C de 39 a 59%.

La familia Enterobacteriaceae se divide en dos grandes grupos en base a la capacidad de fermentar lactosa:

1. Fermentadores de lactosa
2. No fermentadores de lactosa

Ejemplo de patógenos lactosa-positivos:

• Escherichia coli
• Klebsiella pneumoniae
• Citrobacter freundii [fermentador lento]
• Citrobacter koseri [fermentador lento]
•  Enterobacter aerogenes
• Enterobacter cloacae

1. Las bacterias lactosa-positivas (coliformes) se dividen en dos grupos en base a la prueba del Indol (I).

• A- Fermentadores de lactosa-indol positivas

Esherischia coli;  Citrobacter spp. [excepto Citrobacter freundii];  Klebsiella oxytoca.

Los miembros de este grupo pueden ser diferenciados por sus crecimientos en medios como el agar citrato de Simmons (C) y  ureasa (U).

Nota: + indica ≥ 90% son positivos, – indica ≤ 10% son negativos, +/- indica que más de 50% son positivos y -/+ menos del 50% son positivos.

Las cepas ureasa positivas  de Citrobacter koseri  pueden ser diferenciadas de Klebsiella oxytoca, usando la prueba de movilidad (M). Citrobacter es móvil, en tanto K. oxytoca no lo es. Si aun así quedan dudas, se puede recurrir a la tinción de capsula o la prueba de Rojo de Metilo (RM) [C. koseri es RM positiva, K. oxytoca es RM negativa].        

• B- Fermentadores de lactosa-indol negativas

Citrobacter freundii;  Klebsiella pneumoniae ;  Enterobacter spp.

De entre ellas, Citrobacter freundii puede diferenciarse de las otras por la producción de H₂S en medios como el agar Kliger Hierro agar (KIA). Klebsiella  y  Enterobacter usando  el agar citrato de Simmons (C) y la prueba de la ureasa (U).

Nota: + indica ≥ 90% son positivos, – indica ≤ 10% son negativos, +/- indica que más de 50% son positivos y  -/+ menos del  50% son positivos.

Las cepas ureasa positivas  de E. cloacae  pueden ser diferenciadas de Klebsiella, usando la prueba de movilidad (M).  Klebsiella es inmóvil.

Enterobacter aerogenes puede ser diferenciado de Enterobacter cloacae   en base a las pruebas de descarboxilación de la ornitina (ODC) y de la lisina (LDC).  E. aerogenes descarboxila la lisina y E. cloacae la arginina.

2. Las bacterias lactosa-negativas (no coliformes) se dividen en dos grupos en base la desaminación oxidativa de la fenilalanina para producir ácido fenilpirúvico y amoníaco (ensayo PPA).

Además son móviles, se multiplican en medio de cianuro de potasio (KCN) y fermentan xilosa. Las bacterias del género Proteus se mueven muy activamente por medio de flagelos perítricos, lo que da como resultado un “enjambre” en medios sólidos a menos que el enjambre se inhiba por sustancias químicas, por ejemplo, feniletil alcohol o medio de CLED.

Ejemplo de patógenos lactosa-negativos:

• Citrobacter freundii
•  Citrobacter koseri
• Edwardsiella tarda
•  Hafnia
•  Esherichia coli [inactiva]
• Morganella morganii
•  Proteus mirabilis
•  Proteus penneri
•  Proteus vulgaris
•  Providencia rettgeri
•   Providencia
• Salmonella spp.
•  Shigella spp.
•  Serratia marscecens

A-  No fermentadores de lactosa PPA positivos.

Proteus spp.;  Providencia spp.;  Morganella morganii

Estos miembros del grupo (tribu) de Proteus-Morganella-Providencia pueden, adicionalmente, ser divididos en dos grupos en base a la producción de H₂S

En la tribu Proteae,   Proteus mirabilis,  Proteus vulgaris, Proteus penneri [30%  de las cepas) y Morganella morganii (20%  de las cepas) producen  H₂S¹. Luego, usando  el agar citrato de Simmons (C) y  las pruebas de la ureasa (U) y el  Indol (I) se pueden llegar a diferenciar. P.mirabilis y  P. penneri son Indol (I) negativas, en tanto que  P.vulgaris y M. morganii son Indol (I) positivas. P.mirabilis y  P. penneri pueden ser diferenciadas por la utilización de citrato (C) como única fuente de carbono. Los miembros del grupo (tribu) de Proteus-Morganella-Providencia no fermentan manitol.

Nota: + indica ≥ 90% son positivos, – indica ≤ 10% son negativos, +/- indica que más de 50% son positivos y -/+ menos del  50% son positivos.

En el grupo (tribu) de Proteus-Morganella-Providencia no producen  H₂S: Providencia rettgeri, Providencia stuartii, Proteus penneri (el 70% de las cepas no H₂S) y Morganella morganii ( el 80% de las cepas no produce H₂S)¹. De entre ellas,  P.rettgeri puede ser diferenciada de las otras en base a la fermentación del manitol. Tambien las pruebas de Kliger Hierro agar (KIA), citrato (C), ureasa (U), e Indol (I) pueden resultar útiles para ver las diferencias entre ellos.

• B- No fermentadores de lactosa PPA negativos.

Citrobacter spp., Edwardsiella tarda, Escherichia coli [inactiva], Hafnia, Salmonella spp., Shigella spp., y Serratia marscecens

Estas pueden dividirse en dos grupos: las que fermentan y las que no fermentan manitol.

• Grupo de las fermentadoras de manitol: Citrobacter spp., Escherichia coli [inactiva], Hafnia, Salmonella spp., Shigella spp. (excepto dysenteriae) y Serratia marscecens.

• De estas producen H₂S: C.freundii, S.typhi, S.paratyphi ytyphimurium.

• • Citrobacter freundii produce abundante H₂S y es ONPG
  • Las Salmonella spp. son ONPG
  • typhi no crece en agar citrato de Simmons (C).
  • paratyphi B y S.typhimurium crecen en agar citrato de Simmons (C), pero pueden diferenciarse por la capacidad de descarboxilar la lisina (LDC).

• No producen H₂S: Citrobacter spp. (excepto freundii) Escherichia coli (inactiva), Hafnia, Salmonella paratyphi A, Serratia marscecens, y Shigella spp.

Pueden ser diferenciadas  por medio de las pruebas de las pruebas de Kliger Hierro agar (KIA), citrato (C), ureasa (U), indol (I) y movilidad (M).

Las Salmonella spp.  deben ser confirmadas por serotipificación. De esta manera se puede diferenciar, por ejemplo S.paratyphi A de Hafnia. No obstante pruebas como la descarboxilación de la arginina pueden ayudar a diferenciarlas (Hafnia descarboxila arginina). De manera similar el serotipado podria ayudar a diferenciar Shigella spp. de E. coli (inactiva).

• Grupo de las no fermentadoras de manitol: Edwardsiella tarda y Shigella dysenteriae

Por lo general la diferenciación de estos dos géneros no es una práctica rutinaria en los laboratorios clínicos. Pero, si es necesaria se pueden diferenciar usando las pruebas de indol (I) y la producción de H₂S en KIA.  Edwardsiella es indol positiva y produce H₂S, entanto que Shigella es indol negativa y no produce H₂S.

Referencias:

1. 1. León RB. Koneman Diagnóstico microbiológico: texto y atlas: Wolters Kluwer; 2018.
   2. Khan, F., Rizvi, M., Shukla, I., & Malik, A. (2011). A novel approach for identification of members of Enterobacteriaceae isolated from clinical samples. Biol Med, 3(2), 313-319.