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ECOLOGÍA VAGINAL:MICROBIOLOGÍA DE LA FLORA VAGINAL EN CONDICIONES NORMALES


Parte 1

 F. Vázquez Valdés  y L. Otero Guerra

 

INTRODUCCIÓN

Un microecosistema consiste en un nicho o habitat representado en el caso de la vagina por su microflora colonizante que se compone de un amplio número de especies y las interacciones fisicoquímicas que ocurren entre las especies microbianas y el tejido vaginal. En general, las bacterias que se unen y dividen sin causar inflamación se consideran parte de la microflora endógena mientras las bacterias que causan una respuesta local inflamatoria o invaden para causar una infección diseminada se consideran patógenos.

Un segundo nivel de interacciones ocurre entre especies microbianas exógenas que compiten con las endógenas para sobrevivir sobre el epitelio e interaccionar con él a nivel celular y molecular. Este campo de estudio sólo ha empezado a clarificarse y estudiarse en años recientes.

En 1892, Doderlein apuntó la idea de una microflora vaginal homogénea y consistente principalmente de bacilos gram positivos (bacilos de Doderlein) que más tarde se identificaron como lactobacilos. La microflora normal de la vagina es la menos entendida de toda la microflora humana y los estudios publicados han diferido en sus resultados debido a varios factores: tipo de población femenina estudiada, variables que la influencian profundamente (edad, estado reproductivo y hormonal, etc.) y las técnicas micro-biológicas usadas para su estudio. De todos los estudios realizados se concluye que los lactobacilos son los microorganismos dominantes.

Esta microflora es un ecosistema polimicrobiano dinámico modulado por multitud de factores del hospedador y ambientales tales como el ciclo menstrual, métodos anticonceptivos, productos menstruales o enfermedades de transmisión sexual (ETS). Hoy hablamos de una biopelícula de morfotipos iguales o mezclas de microorganismos que establecen asociaciones íntimas particulares como son por ejemplo la presencia de exo-polisacáridos. Tal es la importancia del estudio de esta microflora que no podríamos entender las alteraciones que se producen en forma de enfermedades como vaginitis y vaginosis. En este sentido la vaginosis bacteriana u otras infecciones participan a este nivel de tres mecanismos posibles:

• la vaginosis hay que verla como un "continuum" en el que puede haber un desplazamiento de la ñora hacia microorganismos que no suelen estar presentes en la vagina normal o que adquieren una propiedad que les hacen causantes de enfermedad.

• No sólo la flora exógena puede romper este equilibrio, también procederes quirúrgicos como histerectomía alteran la vagina y producen infecciones.

• Un tercer mecanismo sería la adquisición por parte de la microflora endógena residente de algún factor de patogenicidad que tuviese la capacidad de producir enfermedad como es el caso de Staphylococcus aureus que coloniza la vagina transitoria o semipermanentemente y que tiene la suficiente actividad metabólica para elaborar la toxina TSST-1 productora del síndrome del shock tóxico en relación a la menstruación.

 

ELEMENTOS DE LA MICROECOLOGIA

Debemos considerar tres aspectos básicos de la microecologia vaginal:

• Anatomía y fisiología vaginal

• Microflora vaginal

• Interacciones microflora-hospedador y microflora endógena-exógena de tipo antagónico o sinérgico

Anatomía y fisiología vaginal

El epitelio vaginal es una parte dinámica del ecosistema proveyendo las condiciones que favorecen la colonización y a su vez afectada por factores externos al tejido y por la propia flora bacteriana.

La vagina es un epitelio no queratinizado (excepto si se expone al aire como ocurre en casos de prolapso), escamoso y estratificado con 5 capas: basal, parabasal, intermedia, transicional y superficial. El epitelio vaginal comprende un sistema renovable en el que las células de la capa basal se dividen y maduran en dirección a la zona externa y se descama llevando cualquier microorganismo que esté unido a la misma. Durante la mayoría del ciclo menstrual, el epitelio vaginal está expuesto al estrógeno, y la secreción de progesterona se añade también en la fase folicular. Las células en las capas superficiales y medias contienen glucógeno, que es el sustrato para el crecimiento de lactobacilos, y el epitelio entero prolifera y se espesa asociado al ciclo menstrual. La mucosa está protegida por una capa húmeda de dos componentes: capa hidrofílica de glicoproteínas y glicolípidos formados por las células epiteliales y el moco que es un gel espeso de glicoproteínas hidrofílicas excretado por células epiteliales globulosas. Esto es la causa de que no se queratinice.

La vagina no tiene glándulas y no excreta moco, y la secreción vaginal es debida al trasudado a través del epitelio vaginal y del moco cervical. Además, la ruptura de células epiteliales superficiales liberan glucógeno que actúa sobre las enzimas excretadas por las células epiteliales vaginales y del cérvix así como con los lactobacilos, liberando glucosa que a su vez es metabolizada a ácido láctico. Por todo ello, la secreción vaginal consiste en una mezcla de líquidos tisulares, leucocitos y detritus epiteliales, electrolitos, proteínas y ácido láctico.

Microflora vaginal

Métodos de estudio

Uno de los problemas asociados al conocimiento de la microflora ha sido los métodos utilizados para su estudio que producían diferentes resultados en cuanto a la composición de la misma. Estas variaciones estaban en función del tipo de técnica de muestreo, aislamiento e identificación de las bacterias.

Se han evaluado tres métodos para la recogida de muestras en estudios cuantitativos:

• Uso de pares de torundas. Se realiza con dos torundas, una pesada previamente que se inserta en fórnix posterior y se vuelve a pesar para tener una estimación de la cantidad de secreción recogida y la segunda se coloca en el medio de transporte como Cary-Blair para cultivo. Se ha estudiado si influye el tipo de torunda en la recuperación de microflora, dando peor correlación las que no llevan albúmina.

• Aspiración de la secreción directamente o después de un lavado vaginal. Presenta el problema de que la secreción quede en la pipeta o jeringa si hay poca cantidad, lo que o va a depender del momento del ciclo menstrual.

• Recogida de un volumen conocido de secreción usando un asa bacteriológica de cultivo. Usualmente se recogen 10 ul y parece el mejor método de todos aunque no está exento de variaciones.

Algunos autores combinan el uso del asa calibrada y el método de la torunda. Es también importante en la recuperación de los anaerobios que se incuben, al menos cinco días.

Composición

Va estar determinada por el ciclo menstrual y estadio de la vida (cuadros I y II). Dentro de los cocos gram positivos anaerobios se encuentran: Peptostreptococcus asaccharolyticus, P. prevotii, P. magnus, P. anaerobius, P. micros, P. tetradius, Ruminococcus productus, Streptococcus intermedius,

Factor

Embarazo/ P.neonatal

Pre-menarquía

Menarquia

Post-menopausia

Contenido de estrógeno

Alto

Bajo

Alto

Bajo

Células epiteliales

Escamosas

Cuboidales

Escamosas

Cuboidales

pH vaginal

Bajo (<5)

Alto (>5)

Bajo (<5)

Alto (>5)

Flora endógena

 

 

 

 

Lactobacilos

 

 

 

 

Estafilococos

estreptococos

no hemolíticos,

lactobacilos,

coliformes

Lactobacilos

±

G.vaginalis

 

 

Estafilococos,

estreptococos

nohemolíticos

lactobacilos,

coliformes

No de lactobacilos (ufc/ml)

Alto (107-8)

Bajo (<105)

Alto (107-8)

Bajo (<105)

Cuadro I. Propiedades de la vagina sana en los estadios de la vida

S. constellatus y Gemella morbillorum. Cocos gram negativos anaerobios representados por Veillonela parvula. Bacilos gram positivos anaebios: Clostridium perfringens, C. inocuum, C. ramosum, Bifidobacterium breve Proipionihacterium acnes, Eubacterium lentum, y E. limosum. Y Bacilos gram negativos anaerobios: Bacteroides vulgatus, Prevotella bivia, P. disiens, P. melaninogenica, P. oralis Porphyromonas asaccharolytica, Fusobacterium naviforme y F. nucleatum.

 

Microorganismos

Frecuencia (%)

Aerobios

Bacilos gram positivos

Lactobacilos

  Corynebacterium sp.

  Gardnerella vaginalis

 

Cocos gram positivos

      Staphylococcus epidermidis

      Staphylococcus aureus

      Estreptococos

Bacilos gram negativos

      Escherichia coli

      Klebsiella-Proteus

 

 

45-96

30

25

 

 

40

(40%)

(<5%)

(14-27%)

 

Poco frecuentes

(20%)

(<10%)

Micoplasmas

      M. hominis*

      Ureaplasma urealyticum

(18-54%)

(28-58%)

Anaerobios

 

  Cocos gram positivos

   Peptostreptococcus

 Bacilos gram positivos

 Bacilos gram negativos  Bacteroides**                                               Fusobacterium

  Cocos gram negativos

55-89

(hasta el 80%) 

(25-35%)

(<20%)

 

(>50%)  

 (10-25%)

(<25%)

* Se incrementa con el número de parejas sexuales

** Incluye los géneros Prevotella y Porphyromonas

Cuadro II. Composición de la microflora vaginal

Lactobacilos

Los lactobacilos son una de las microfloras más abundantes, suponen entre el 50-90% la microflora vaginal aerobia (107-108 ufc/gramo) y se compone de especies microaerofílicas: Lactobacillus acidophilus, L. brevis, L. casei, L. fermentum, L. jensenii y L. leichmanii y de especies anaerobias; L. acidophilus, L. brevis, L. casei, L. delbrueckii, L. fermentum, L. minutus y L. plantarum. Aunque el grupo de Lactobacillus acidophilus se acepta como el más frecuente, estudios recientes con mejores metodologías contradicen estos estudios. Si se está de acuerdo en que hay más de una docena de especies.

Los lactobacilos pertenecen al grupo de bacilos gram positivos no esporulados facultativos o anaerobios. Utilizan los carbohidratos como su fuente nutricional primaria y se encuentran en productos de animales y plantas fermentados. Producen ácido láctico como producto final de la fermentación de la glucosa y también ácido acético y peróxido de hidrógeno lo que hace menos favorable el crecimiento de patógenos.

Hay dos grupos principales de lactobacilos:

• Homofermentativos, que usan la vía de Embden-Meyerhof, y producen >85% de ácido láctico a partir de la fermentación de la glucosa. En este grupo incluimos a L. acidophillus, L. bulgaricus, L. casei y L. plantarum.

• Heterofermentatívos, que usan la vía fosfoquetolasa, y producen al menos 50% de ácido láctico y otros productos como ácido acético, etanol y dióxido de carbono. Incluimos aquí a especies como L. brevis, L. cellobiosus y L. fermentum.

Lactobacilos productores de peróxido de hidrógeno

Como otras bacterias productoras de ácido láctico, les falta el grupo hemo y no utilizan el sistema citocromo, que reduce el oxígeno a agua, para la oxidación terminal. Usan flavoproteínas que generalmente convierten el oxígeno a H2O2. Este mecanismo junto con la ausencia de la catalasa de la proteína hemo, da lugar a la formación de grandes cantidades de Hz02 en exceso para que el microorganismo lo degrade y mediante este sistema inhiba o mate otros miembros de la microbiota. Su actividad incluye a microorganismos como Staphylococcus aureus, enterobacterias, Clostridium perfringens y Pseudomonas, VIH-1, células malignas o espermatozoides.

Además esta actividad de H2O2 está incrementada por el enzima peroxidasa en presencia de un ion halógeno. El halógeno es oxidado por la peroxidasa y H2O2 para formar un oxidante potente que ataca el sitio diana en una variedad de sitios oxidables. Estas peroxidasas se encuentran en la leche y saliva (lactoperoxidasas), neutrófilos y monocitos (mieloperoxidasas), eosinófilos (peroxidasa de eosinofilos), y secreciones del tracto genital (moco cervical humano). También se ha demostrado en el epitelio de endometrio y endocervical. La peroxidasa del moco presenta variaciones (aunque algunos estudios no demuestran estas variaciones) con una caída a mitad de ciclo menstrual. La fuente de esta peroxidasas no es conocida.

Hay estudios que encuentran lactobacilos H2O2 positivos en el 59% -96% de las mujeres sanas frente al 6%-13% en mujeres con vaginosis por lo que serían un mecanismo defensivo importante frente a distintos patógenos genitales.

Mecanismo de adquisición de la microflora

• Efecto estrogénico del ciclo menstrual (ver cuadro I). El factor condicionante es que el estrógeno que promueve el depósito de glucógeno en el epitelio vaginal proveyendo un sustrato para el crecimiento de lactobacilos, estos a su vez producen la fermentación y bajan el pH de la vagina con lo que crece la flora acidotolerante. Este esquema presenta aspectos debatibles como es el hecho de que la acidez puede ser producida sin la acción bacteriana o que haya pocas diferencias en el depósito de glucógeno entre mujeres pre y postmenopaúsicas. Pese a todo el factor estrogénico es muy importante en la colonización normal.

• Los anaerobios también pueden jugar un papel importante ya que un aumento de los mismos tiene efecto sobre la progesterona que es un factor adicional al estrogénico.

Requerimientos de la microflora vaginal

a. Substratos nutricionales. Existe una variedad de nutrientes que entran en la célula en forma soluble por lo que los carbohidratos complejos localizados intracelularmente requieren una degradación extensa. Entre ellos están el epitelio degradado y descamado que sufre a su vez una degradación enzimática y los transudados, líquido menstrual, secreciones y otras fuentes en forma de micronutrientes como vitaminas, lactoferrina o hierro.

b. Ambiente físico apropiado: Temperatura, hidratación, tensión de oxígeno y pH. El potencial de oxidoreducción es bajo lo que favorece a las bacterias anaerobias, en un factor x10, frente a las facultativas. Los iones de hidrógeno se ha considerado los principales factores que controlan la colonización debido a que como el pH es de aproximadamente 4-4,5 esta acidez limita la flora. Hoy sabemos que muchos microorganismos presentan una tolerancia amplia al pH por lo que la acidez tal vez no sea la única razón del mantenimiento de la flora.

c. Unión al epitelio vaginal. El primer paso para el establecimiento de una infección vaginal es la unión al epitelio. El gonococo lo realiza mediante pili y otros factores, Candida albicans se une a receptores específicos y Gardnerella vaginalis también lo hace como se demuestra por la aparición de las "células pista" típicas de la vaginosis.

No está claro el mecanismo molecular por el cual los lactobacilos se adhieren al epitelio vaginal, para algunos autores sería mediado por proteínas, otros hablan de ácido lipoteico o de carbohidratos. Nosotros hemos encontrado que están implicadas proteínas o lipoproteínas de superficie:

En cepas de vagina de L. acidophilus y L. gasseri estaban implicados proteínas y carbohidratos (posiblemente una glicoproteína), L. jensenii depende de carbohidratos, mientras que en L. gasseri y L. jensenii también están envueltos cationes divalentes, probablemente Ca2+. Existen también diferencias entre la autoagregación que en L. jensenii depende de lipoproteínas y la adherencia a células vaginales que depende de carbohidratos. Actualmente se conocen tres mecanismos de agregación:

• Interacción de componentes a nivel de la superficie celular como ocurre en la cavidad oral con Prevotella loesdcheü y Streptococcus sanguis, en el que las adhesinas son proteínas de tipo lectina, aunque algunos estreptococos no tienen este tipo de adhesinas.

• Algunos lactobacilos tienen una proteína de 32 KDa que promueve la agregación y media una alta frecuencia de conjugación. La cepa de Lactobacillus gasseri aislada por nosotros exhibe un fenotipo de autoagregación fuerte y el factor promotor de la misma se trata de un péptido de menos de 2 KDa tipo feromona sexual, aunque no típica, que induce la síntesis de las proteínas de adhesión en otras cepas de bacterias gram positivas.

Enterococcus faecalis produce unos péptidos pequeños hidrofóbicos denominados feromonas sexuales que incrementan la frecuencia de conjugación y que inducen la síntesis de proteínas de superficie codificadas por plásmidos que median el contacto célula a célula.

Los factores que interviene en la unión de las bacterias al tracto genital se detallan en el Cuadro III.


Carga de la superficie bacteriana y la célula hospedadora

Interacciones hidrofóbicas entre bacteria y célula hospedadora

Cambios en los niveles hormonales, particularmente estrógeno

en el embarazo y durante el ciclo_menstrual

Grado de queratinización de las células epiteliales

pH de la secreción vaginal


Cuadro III. Factores que afectan a la unión de las bacterias en el tracto genital inferior.

Para unirse al epitelio, las bacterias deben:

• Sobrepasar las fuerzas fisicoquímicas que repelen la unión entre las bacterias y las células ya que tienen una carga negativa lo que produce una fuerza repulsiva electrostática que previenen la adherencia. Cuando la distancia se reduce las fuerzas pueden atraerse. Otro factor no específico son las interacciones hidrofóbicas, pero parece más importante a distancias próximas.

• Penetrar el moco. Algunas bacterias se unen al moco en vez del epitelio y adherirse a receptores específicos. El tipo de unión varia en función del microorganismos ej. pili y proteínas en Neisseria gonorrhoeae o ácidos lipoteicos en los estreptococos.

Parece que pocas células epiteliales intervienen en la adherencia por lo que hay muchas bacterias en pocas células lo que habla a favor de propiedades

importantes en la superficie de las células epiteliales que se influencian por hormonas. El pH también influencia la unión, así el estreptococo betahemolítico del grupo B se une mejor a pH 3 y Gardnerella vaginalis a 7,4 lo cual se relaciona en la vaginosis a un pH > 4,5.

Factores que afectan la composición de la microflora del tracto genital inferior

Estos factores se resumen en el cuadro IV.

Factores fisiológicos

Factores no fisiológicos

Ciclo menstrual
  • cambios en los niveles hormonales
  • variación de pH
  • Embarazo

    Menopausia

    Cirugía

    Presencia de dispositivos intrauterinos

    Contraceptivos orales

    Uso de antibióticos

    Actividad sexual

    Cuadro IV. Factores que afectan la composición de la flora

     

     

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