¿Cómo hacer el diagnóstico?

Ante la sospecha de carubunco, lo más importante es tomar las muestras necesarias antes de comenzar el tratamiento con antibióticos.

El diagnóstico se establece por el aislamiento de B. anthracis a partir de la sangre o de la zona infectada. Si el cultivo inicial es sugestivo, las tres pruebas adicionales que se deben realizar en una cabina de bioseguridad son la movilidad (inmóvil), catalasa (positiva) y la hemólisis (negativa). Si se dan estas características se sospecha B. anthracis, pero no se confirma hasta que se remite una muestra a un laboratorio de referencia, en donde la reacción en cadena de la polimerasa puede identificar B. anthracis y la lisis por el fago gamma de la bacteria encapsulada puede proporcionar la confirmación. Además, la prueba de Anthrax Quick ELISA (análisis de inmunoabsorción ligada a enzimas) puede detectar la posible presencia de anticuerpos frente al carbunco en la sangre.  

Prácticamente todos los enfermos con carbunco inhalado presentan hemocultivos positivos, a menudo dentro de las primeras 12 a 16 horas, antes de iniciar el tratamiento. Otras características muy definitorias de la enfermedad son la presencia de ampliación del mediastino en la radiografía de tórax y las tomografías axiales computarizadas con hiperdensidad de los ganglios linfáticos hiliares y mediastínicos, a menudo con grandes derrames pleurales, los cuales suelen sangionolentos. Además, puede haber o no infiltrado pulmonar. 

Hemocultivo de B. anthracis

Tinción Gram de B. anthracis

Comparada con la radiografía de tórax, tienen mayor utilidad la imagenes obtenidas de la tomogafía computarizada sin contraste porque nos permite visualizar la adenopatía mediastínica hiperatenuantey los derrames pleurales que se observan en el carbunco pulmonar. La hiperatenuación es indicativa de la hemorragia en el interior de los ganglios linfáticos y, de este modo, es de utilidad para la distinción del carbunco de la tularemia, histoplasmosism tuberculosis, sarcoidosis y la mayoría de las otas causas de adenopatía hiliar o mediastínica.

Tomado de:
Goldman l. y Schafer a. Cabunco. In: Elsevier (ed.24a) 
Cecil y Goldman Tratado de medicina interna. España; 2013. p. [1841-1843].

¿Cómo causa daño la bacteria?

Las esporas al ser ingeridas, inhaladas o inoculadas, son metabólicamente inactivas, pero al ser fagocitadas por los macrófagos locales y arrastradas a los nodos linfáticos regionales, germinan dentro de éstas y pasan a la fase parasitaria vegetativa activándose los genes de multiplicación-activación  y los plásmidos  citoplásmicos capaces de inducir la síntesis de los factores de virulencia y de las exotoxinas. Pueden también alcanzar el torrente sanguíneo y cuando el número sobrepasa de 107 a 108 bacterias por milímetro de sangre, se produce una toxemia grave y masiva que frecuentemente causa la muerte de la víctima infectada. Existen pruebas de que al salirse de los macrófagos los antígenos bacterianos inducen una respuesta inmune que puede resultar protectora. Los dos principales factores de virulencia son la cápsula de PGA antifagocitaria codificada por el plásmido pX02 y dos exotoxinas codificadas por un plásmido distinto, pX01. El plásmido pX01 codifica tres componentes que se denominan antígeno protector (PA, protective antigen ), factor de edema (EF, edema factor ) y factor letal (LF, lethal factor ); estos tres componentes son individualmente inactivos desde el punto de vista radiológico.La toxina de edema, constituida por el PA combinado con el EF, causa edema cutáneo local, mientras que la toxina letal (constituida por la combinación del PA y el LF) era altamente letal para los animales de experimentación. La combinación de los tres componentes era el elemento más letal y daba lugar a muchas de las características del carbunco real. El PA, se une a los receptores de la toxina del carbunco (marcador endotelial tumoral 8 y gen de la morfogénesis capilar 2) localizados en la superficie celular, al tiempo que es fragmentado por una proteasa de la superficie celular con formación de PA que, a su vez, forma un heptámero al cual se unen hasta tres moléculas de EF, LF o ambos . El PA también puede ser fragmentado por una proteasa sérica con formación de toxinas en la circulación. Cuando el heptámero del PA forma complejos con el EF se constituye la toxina de edema, mientras que cuando forma complejos con LF se constituye la toxina letal. Después las toxinas pasan al citosol donde intermedian una serie de alteraciones celulares. El LF es una metaloproteasa de zinc dependiente de calmodulina que fragmenta e inactiva múltiples proteínas cinasa y que interfiere con la transducción de la señal, mientras que el EF es una adenilato ciclasa que incrementa las concentraciones intracelulares de AMP cíclico e interfiere con la función celular. Se ha demostrado in vitro que las toxinas alteran las funciones celulares relacionadas con la inmunidad innata, tal como la quimiotaxis de los neutrófilos, la fagocitosis y la producción de superóxido, así como con la función de los macrófagos, los linfocitos T y B, y las células dendríticas. El FL  induce en el macrófago la liberación del factor de necrosis tumoral alfa (FNT-alfa) y de la inteleucina I-beta, estos productos son parcialmente responsables de la muerte en el ántrax toxémico masivo. El plásmido más pequeño de los dos, llamado pX02 codifica tres genes de la cápsula. Las exotoxinas inhiben y retardan la respuesta inmunológica, pero la cápsula protege a la bacteria contra la fagocitosis. La expresión de los factores de virulencia bacteriana está regulada por la temperatura del huésped >37°C, y la concentración del dióxido de carbono >5% y la presencia de ciertos nutrientes y componentes del suero. Cuando por algún motivo se pierde alguno de los dos plásmidos, se produce una mutante del bacilo del ántrax de virulencia atenuada o avirulenta. 

A continuación se comparte dos recursos multimedia donde se observa el mecanismo de daño de la bacteria:

Mecanismo de daño de B. Anthracis

Explicación del funcionamiento de las toxinas de B. Anthracis

Fisiopatología de la enfermedad

Figura tomada de: 
Carrada-bravo, T. Ántrax: Diagnóstico, patogenia, prevención y tratamientos Avances recientes y perspectivas. Rev Inst Nal Enf Resp Mex. 2001;14(4): 233-248.

¿Qué es el carbunco?

Históricamente, el carbunco ha sido abordado desde los perspectivas: como herramienta de bioterrorismo y como enfermedad natural, pues este sigue siendo en la actualidad una causa significativa de fallecimientos de animales, así como también de un número más limitado de seres humanos, en la mayor parte de los países en vías de desarrollo.

Bacillus anthracis es la bacteria causante de la enfermedad. Ésta tiene la particulariad de formar esporas muy resistentes que pueden permanecer décadas en el suelo.  

Las manifestaciones clínicas dependen de la vía de entrada de las esporas al cuerpo y las dos  consecuencias potencialmente mortales son la meningoencefalitis hemorrágica y el edema pulmonar.

  
1. Mandell G., Bennett J. y Dolin R. Bacillus anthracis (carbunco). En: ELSEVIER (ed. 7) Enfermedades infecciosas Principios y prácticas; 2012. p. 2722-2733.