miércoles, 28 de enero de 2009

Staphylococcus Aureus, Epidermidis y Saprophyticus

Antecedentes historicos

Los estafilococos fueron descubiertos por primera vez por R. Koch en 1878 en pus humano. Ogston introdujo la nomenclatura del genero que proviene de Staphyle que significa racimo de uvas. Desde la decada de 1980, las cepas de S. aureus meticilino resistentes (MRSA) emergieron como un gran problema clinico y epidemiologico en los hospitales. 


Clasificacion

El genero Staphylococcus comprende 37 especies, y las de mayor importancia medica son:

  • aureus
  • epidermidis
  • saprophyticus


El patogeno principal es el S. aureus y se caracteriza porque la mayoria de las cepas producen coagulasa. La produccion de esta enzima es la base de la clasificacion utilizada en la practica clinica. La coagulasa ocasiona que la fibrina se aglomere y forme un coagulo. Es una proteina similar a una enzima, capaz de coagular el plasma oxalatado o citratado.


Morfologia y caracteristicas de crecimiento

Bacterias esfericas, grampositivas, inmoviles, que no forman esporas. En los cultivos solidos crecen en racimos irregulares. La mayoria de las especies son anaerobias facultativas. En aerobios, tienen un sistema completo de citocromos, pero en anaerobiosis, fermentan azucares con produccion de acido lactico pero no de gas. La temperatura optima es 34-37ºC, al aire y durante 24 horas, hay especies que requieren 3 dias de incubacion. Los estafilococos crecen en medios de cultivo ordinarios como el agar sangre, aunque se multiplican mejor en concentraciones elvadas de cloruro de sodio al 7.5%. Los medios selectivos para estafilococos incluyen 7.5% NaCl, por ejemplo:  

  • medio S 110  
  • agar manitol sal 

Estos medios se utilizan cuando las muestras provienen de sitios muy contaminados con flora normal o con otros patogenos. Ademas, la fermentacion del manitol con S. aureus se observa mediante un viraje del color rojo al amarillo en el agar manitol sal.


Generalmente, las colonias en el agar sangre estan rodeadas de un halo grande de β hemolisis de aprox. 6-8 mm. y no es tan importante como en los estreptococos. La mayoria de los estafilococos patogenos forman colonias doradas por la produccion de pigmentos, pero hay variaciones entre cepas, oscilando entre cremas amarillas hasta naranjas. Los estafilococos producen catalasa (a diferencia de los estreptococos y otros cocos grampositivos) y muestran susceptibilidad variable a los antimicrobianos.


S. Aureus (coagulasa positivos)


Estructura antigenica

Algunas cepas de estafilococos presentan capsula (confiere antifagocistosis). En la parte mas externa de la pared celular presentan antigenos proteinicos y el mas importante es la proteina A. La proteina A es superficial, de bajo peso molecular y posee la propiedad de reaccionar con los fragmentos Fc de casi todas las clases de IgG (se usan en coaglutinacion). La proteina A tiene, actividad antifagocitaria que le ayuda a enmascararse. La proteina A esta presente en la mayoria de las cepas. En la porcion de la pared celular adyacente a la membrana citoplasmica, se encuentra el peptidoglucano asociado con acidos teicoicos de pared. Su propiedad antigenica es especifica de especie. El peptidoglucano tiene diversas funciones: 

  • promueve la formacion de IL-1 (pirogeno endogeno) y de anticuerpos opsonicos en los monocitos 
  • quimioatrayente de los leucocitos 
  • actividad biologica similar a la endotoxina 
  • activa el complemento.  


El factor de coagulacion o coagulasa se localiza en la superficie de la pared celular, ligandoce de manera no enzimatica al fibrinogeno. 


Factores de patogenicidad

Incluyen la capacidad de multiplicacion, las propiedades descritas en la estructura antigenica y ademas la elaboracion de sustancias extracelulares (toxinas y enzimas) que contribuyen a su diseminacion o en algunos casos a las manifestaciones clinicas. Parte de las toxinas pueden tener funciones de enzimas. En general la produccion de toxinas se encuentra determinada geneticamente mediante plasmidos o a nivel cromosomico o extracromosomico.


Enzimas

  1. estafilocinasa (fibrinolisina) causa firbinolisis activando el sistema plasminogeno del plasma. 
  2. lipasas destruyen la accion bactericida de los acidos grasos de la piel. 
  3. hialuronidasa favorece la diseminacion de los organismos al polimerizar al acido hialuronico. 
  4. catalasa desdobla el peroxido de hidrogeno. 
  5. coagulasa impide la coagulacion normal del plasma y entonces forma depositos de fibrina sobre la superficie de las bacterias para dificultar su fagocitosis o destruccion dentro de los leucocitos. 

Otras enzimas incluyen: ADNasa, β lactamasa, termonucleasa con propiedades nucleolitcas y la fosfatasa.


Toxinas


Las hemolisinas (estafilolisinas) toxinas termolabiles solubles que tal ves actuan sobre las membranas. Se han descrito 4 tipos: 

  • α- lesiona eritrocitos y plaquetas humanas y origina contraccion del m. liso
  • β- destruye eritrocitos humanos y altera la esfingomielina
  • γ- destruye eritrocitos humanos
  • δ- destruye eritrocitos y leucocitos humanos


Las enterotoxinas son solubles, termoestables, con 6 tipos antigenicos diferentes designados con letras A-F; producen envenenamiento alimentario y actuan como superantigenos uniendose al CMH y estimulando celulas T. Se desarrollan sobre todo en alimentos que contienen proteinas y carbohidratos. 


La toxina exfoliativa incluye dos proteinas que se producen bajo control genetico y ocasionan el sindrome de la piel escaldada. Actua sobre las celulas de la capa granulosa de la epidermis rompiendo los desmosomas, induciendo la ruptura de las capas. 


La toxina 1 del sindrome del choque toxico (TSST-1) es producida solo por el estafilococo aureus, es un superantigeno, por lo que conduce a las manisfestaciones clinicas. La TSST-1 es responsable del sindrome en el 75% de los casos. 


La toxina leucocidina, sustancia soluble antigenica, que destruye leucocitos.


Epidemiologia


Son organismos ubicuos. Generalmente mantienen una relacion benigna simbiotica con su huesped, pero cuando se alteran las barreras naturales de la piel (traumas, inoculacion por agujas) colonizan los tejidos, comportandoce como patogenos y pueden permanecer por largos periodos. S. aureus se encuentra en las narinas del 40-50% de los humanos formando parte de la microbiota residente. De particular interes en el ambito hospitalario son los portadores nasales con cepas  meticilino resistentes  (MRSA). La fuente respiratoria entre personal que labora en los hospitales es muy importante.


Debe haber higiene y tratar o excluir a los portadores nasales para tratar de controlar la disceminacion, sobre todo de las areas de prematuros, cuneros, unidades de cuidado intensivo, etc. Las cepas MRSA estan emergiendo como una gran amenaza en la comunidad ya que la prevalencia pudiera llegar a ser del 25% dentro de 5-10 años. De los germenes no esporulados son de los mas resistentes a la desecacion y al calor. Pueden ser transmitidos por el aire. La principal fuente de infeccion son las lesiones humanas y los fomites.


Patogenia


Las cararteristicas de la infeccion estafilococcica son: 

  1. supuracion 
  2. lesiones purulentas
  3. fromacion de absesos

 La via de entrada puede ser aerea o por contacto directo mediante contaminacion de heridas. Como patogeno oportunista, despues de que atraviesa la barrera cutanea, produce necrosis del tejido (hemolisina), se coagula el fibrinogeno (coagulasa) alrededor de la lesion, formandose una pared que delimita el proceso; se agregan celulas inflamatorias originando un absceso, que cuando es drenado forma tejido de granulacion y la curacion. Cuando entra por via respiratoria, ocasiona exhudado purulento con diversas patologias; por los ganglios linfaticos puede conducirse a la sangre y ocasionar trombosis venosas y arteriales. Secundario a la bacteriemia, la infeccion puede ser sistemica. Otras alteraciones incluyen las producidas por sus toxinas con sus efectos. La inmunidad es mediada por polimorfonucleares (PMN), neutrofilos y el fenomeno inflamatorio.


Cuadros clinicos


Infecciones de la piel y tejidos blandos, generalmente son purulentas y localizadas. Se incluyen: 

  • foliculitis
  • infeccion del acne vulgar
  • impetigo
  • furunculosis 
  • celulitis  
  • infecciones de heridas y abscesos

Estas lesiones tienen una fuerte respuesta inflamatoria dolorosa, con supuracion central que cicatriza al drenar el pus. 

Las enfermedades mediadas por toxinas son: 

intoxicacion alimentaria, al consumir alimentos contaminados, los sintomas aparecen subitamente entre 1-8 horas despues de la ingestion y consisten en nausea, vomito, diarrea y taquicardia. No hay fiebre y la convalecencia es rapida. 

El sindrome de la piel escaldada predomina en los lactantes y niños pequeños, cursa con eritema doloroso. localizado al principio en la cara y el tronco, diseminandoce despues a las extremidades. la epidermis se despega con la aparicion de bulas flacidas. Las capas epidermicas se separan y se desprenden en grandes hojas, dejando expuesta la superficie dermica sensible. Posteriormente, hay descamacion secundaria por varios dias, seguida de la reparacion tisular pero sin dejar cicatrices, dentro de las dos semansa siguientes, desde el inicio de la enfermedad. 

El sindrome del choque toxico se asocia en algunas mujeres que han utilizado tapones de alta absorcion, 5 dias despues de la menstruacion y menos frecuentemente en niños o varones con infecciones de heridas. En ningun estadio ocurre bacteriemia. Es un cuadro autolimitado o que puede poner en peligro la vida. El inicio es brusco con fiebre, vomito, diarrea, mialgias y datos del choque, como hipotension con insuficiencia renal y cardiaca asi como erupcion descamativa que involucra multiples sistemas.


Las infecciones nosocomiales por este agente son muy importantes. Se implican en infecciones de heridas, neumonias asociadas con ventiladores, bacteriemia relacionada con cateteres e infecciones asociadas con materiales prosteticos. Los factores que predisponen son: traumas, accidentes quirurgicos, desnutricion, diabetes, hospitalizacion, etc. Cuando las infecciones nosocomiales son producidas por cepas MRSA representan un problema serio para las instituciones de salud.

Las infecciones de sitios profundos casi simepre son secundarias a bacteriemia o por contigidad produciendo principalmente: osteomielitos, mastoiditis, meningitis, endocarditis, neumonia y empiemia.

Las infecciones en otros sitios son multiples: infecciones de vias urinarias, faringitis, otitis media, infecciones pulmonares, conjuntivitis e infeccion intraabdominal.


Diagnostico


Las muestras se obtienen deacuerdo a la localizacion de la infeccion. En los frotis se observan los tipicos cocos grampositivos en racimos. Sobre el agar sangre se indentifica el pigmento dorado de las colonias, la actividad hemolitica y se realizan frotis para corroborar la morfologia y la grampositividad. Se confirma la catalsa positiva. Deben diferenciarse del genero micrococus que son cocos grampositivos agrupados de 4 a 8, aunque son menos frecuentes en los aislamientos clinicos, crecen mas lentamente y la mayoria son oxidasa positivos. La fermentacion del manitol del S. aureus, lo diferencia del S. epidermis que es negativo.

La prueba de coagulasa identifica a las cepas patogenas. Se puede realizar en tubo para determinar coagulasa libre (prueba mas defenitiva) o en portaobjetos que detectan coagulasa ligada (prueba tentativa). En portaobjeotos es mas rapida, se lee en 10 segundos y la prueba en tubo requiere de incubacion de 4 horas. 

Ambas utilizan plasma de conejo y se obsevan la formacion del coagulo. La TSST-1 se puede detectar por ELISA o radioinmunoensayo. En la actualidad, se dispone comercialmente de multiples ensayos para la identificaion bioquimica o de sistemas de pruebas de acidos nucleicos automatizados, por ejemplo el API STAPH y el Vitek. La deteccion rapida de especies se puede efectuar con el accu probe que es una prueba de probes de ADN altamente especifica. Se ha descrito una PCR para identificar las cepas MRSA directamente de muestras clinicas.


Tratamiento


Las lesiones superativas cerradas se drenan y si es necesario se efectua desbridacion quirurjica. En las lesiones cutaneas localizadas como la furunculosis, se utilizan la tetraciciclina. La resistencia a la penicilina y los agentes relacionados se detecta mediante la prueba de β lactasa (prueba colorimetrica) y el mecanismo de esta resistencia se asocia con la presencia de plasmidos. En esta cepas se emplean penicilinas resistentes a la penicilinasa. La resistencia a la nafcilina, oxacilina y meticilina se reporta en casi el 20% de las cepas de S. aureus. Esta resistencia es independiente de la produccion de β lactamasa. Se detecta en el laboratorio sobre agar mueller hinton adicionado de cloruro de sodio y al que se le coloca un disco de oxacilina. Las cepas MRSA, son con frecuencia heterorresistentes a los antibioticos β lactamicos en la que dos subpoblaciones coexisten en un cultivo (unas son susceptibles y otras son resistentes), pero solo una pequeña fraccion de las resistentes expresan el fenotipo de resistencia que puede ser identificado con las pruebas in vitro. La mayoria de las cepas son sensibles a la vancomicina, aunque se debe utilizar con prudencia y esta dedicada a cepas probadas resistentes a la meticilina. Las pruebas de susceptibilidad deben efectuarse de rutina. 


epidermis y saprophyticus (coagulasa negativos)

Los estafilococos coagulasa negativos (SCN) comprenden un grupo de varias especies. Las mas frecuentes son: estafilococos epidermis y estafilococs saprophyticus, en ese orden. Estafilococos epidermis es miembro de la microbiota normal de la piel, aparato respiratorio y gastrointestinal. Son causa principal de infecciones nosocomiales asociadas con al utilizacion de valvulas artificiales, aparatos ortopedicos y cateteres, debido a su capacidad de adhesividad tanto especifica como inespecifica. Pueden producir glicocaliz conocido como “slime” que constituye una biopelicula aderente. Muchos de estos aislamientos muestran ademas, una adhesion polisacarida independiente del slime, que les facilita edherirse a los objetos artificiales. 


Cuadros clinicos


Pocas veces producen supuracion, pero con frecuancia infectan protesis ortopedicas, valvulas prosteticas y cateteres intravasculares de personas hospitalizadas o inmunodeficientes. Se asocia con bacteriemia, endocarditis de las valvulas naturales o artificiales, infeccion de heridas quirurgicas y del tracto urinario, LCR, articulaciones prosteticas, en pacientes con dialisis peritoneal e infecciones oftalmologicas y de tejidos blandos.

Estafilococus saprophytus se considera un patogeno oportunista que causa infecciones del aparato urinario aun con cuentas inferiores a la significativa, sobre todo en mujeres jovenes con vida sexual activa, en hombre con uretritis no gonococcica, prostatitis, infecciones de heridas y raramente septicemia. Despues del estafilococus saprophytus el SCN mas comun de infecciones en el hombre es S. haemoliticus relacionado con endocarsitis valvular, septicemia, peritonitis e infecciones del tracto urinario.


Diagnostico

Debido a que el estafilococus epidermis es microbiota normal, su relacion etiologica con el proceso infeccionso es dificil a menos que se identifique en sitios normalmente esteriles. Se requiere aislarlo en repetidas ocasiones. Las muestras mas comunes son cateteres, otros artificios y de hemocultivos, ante sospecha de endocarditis, se sugieren 3 hemocultivos seriados. Produce colonias pequeñas casi siempre sin pigmento o blancas y tiende a carecer de actividad hemolitica. Se confirma la coagulasa negativa y estafilococus epidermis no fermenta en manitol. Para la prueba de slime se inocula la colonia en un tubo con caldo, despues de la incubacion se añade safranina y se decanta el contenido. Las cepas positivas dejan en las paredes del tubo una biopelicula roja. La identificacion definitva puede requerir el perfil bioquimico de las fermentaciones de azucares. Estafilococus saprophyticus presenta colonias relativamente grandes, lisas, pigmentadas o no, pues la mitad de las cepas pigmentan igual que el estafilococcus aureus, son opacas y no hemoliticas. Comunmente son ureasa y β galactosidasa positivos. 


Tratamiento

Los SCN requieren de pruebas de sensibilidad a los antibioticos. Estafilococus epidermis es resistente a la metisilina y antimicrobianos relacionados en el 75% de las cepas aisladas. Posee resistencia multidrogas. Ademas, tambien son dificiles de tratar porque se localizan en protesis o cateteres donde el antimicrobiano no puede llegar. La prevencion incluye el empleo de artefactos artificiales quimicamente con antiadherentes o ant-infectivos. Estafilococus saprophyticus muestra resistencia a la novobiosina lo que lo diferencia de otros aislamientos de importancia clinica. Tambien es resistente a la polimixina B.


1 comentario:

  1. Cuida mucho los nombres cientificos de las bacterias, estan mal escritos, es Staphylococcus (en cursiva o subrayado) no Estafilococo, otra palabra es glicocalix no glicocaliz, ademas el slime es similar a biopelícula o biofilm. Te recomiendo corrijas esos detalles ya que, se pierde la seriedad de tu trabajo.
    Saludos :)

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