Los miembros del género staphylococcus son cocos gram positivos que pertenecen a la familia staphylococcaceae. Son catalasa positivos y oxidasa negativo, gram positivos. Forma colonias opacas y cremosas.
Miden entre 0,5 a 2,5 micrómetros de diámetro. Pueden verse en una disposición en racimos, en pares o solos. No tienen movilidad y no forman esporas. Su metabolismo corresponde con anaeróbio facultativo.
Los estafilococos más comunes que afectan al hombre son: S. aureus y S. schleiferi spp. schleiferi. También S. epidermidis, S. saprophyticus spp. saprophyticus, S haemolyticus.
Los menos frecuentes son: S. hominis spp. hominis, S warneri, S. hominis spp. novo biosepticus, S. lugdunensis, S. xylosus, S. simulans, S. cohnii spp. cohnii, S. cohnii spp. urealyticum, S. auricularis, S. capitiis spp. capitiis, S. capitiis spp. ureolyticus, S. sciuri spp. sciuri, S. saccharolyticus, S. pasteuri y S. vitulus.
Hábitat de los estafilococos
Cuando los estafilococos se encuentran sobre la piel, ésta le ofrece a los mismos un buen ámbito para que logren una efectiva adherencia, pero a la vez son sumamente impermeables. Por lo tanto son también una barrera para la infección. Es cuando sobreviene una herida, que los estafilococos pueden invadir localmente e infectar al huésped.
Recordar que una vez que se instalan formando una infección, se puede generar un absceso local compuesto por fibrina, tejido necrótico y leucocitos polimorfonucleares.
La liberación de toxinas explica que algunas cepas puedan generar sintomatología general tal como rush cutáneo, shock distributivo. Es un agente muy común de lesiones supurativas, forúnculos, intoxicación, septicemia.
Son bacterias gram positivas y por lo tanto su composición tiene una alta cantidad de peptidoglucano. Con una buena resistencia para el calor y buena tolerancia al medio hiperosmótico.
Características de la forma
son células esféricas de diámetro que ronda entre el 0,5 y 2,5 micrómetros. Se disponen en forma de racimos y son gram positivos. No tienen movilidad. No son esporulados. En su peptidoglicano por seen L-lisina. Son anaerobios facultativos y tienen un metabolismo fermentativo. Sus fuentes de energía son los carbohidratos y aminoácidos.
Cuando se lo cultiva en medios sólidos forma una colonia circular de contextura cremosa con 2mm de diámetro con una pigmentación de color dorado que es debida al contenido de carotenoides. Los staphylococcus aureus realizan hemólisis en un medio de sangre humana o equina dentro de las 24 a 36 horas.
Estructura de su pared bacteriana
En el S. aureus se pudo evidenciar que la misma le da estabilidad y forma, representando el 50% del peso del organismo. Posee un polímero polisacárido no ramificado con unión beta compuesto por N-acetilglucosamina y N-acetilmuramínico. Tiene cadenas laterales de cuatro péptidos unidas al residuo de ácido murámico y presentan unas uniones cruzadas de cinco glicinas (que es propia y específica del S. aureus)
Posee también ácidos teicoicos que pueden representar casi la mitad del peso de la pared celular, este ácido tiene un esqueleto central de ribitolfosfato. En la capa externa posee una proteína llamada Proteína A, que es exclusiva del estafilococo aureus, de 42.000 daltons.
También posee unido a la superficie externa una coagulasa que se liga al fibrinógeno y hace que los estafilococos se agreguen. En el caso particular de S. aureus, pueden poseer una capa polisacárida semejante a una cápsula.
Factores de virulencia del S. aureus
Podemos dividir a los factores de virulencia del S. aureus en tres. 1) Estructuras propias de su anatomía 2) Enzimas 3) Toxinas.
1) Estructuras propias de su anatomía
Peptidoglicano: Le da al S. aureus forma y estabilidad, representando el 50% del peso de la bacteria. Este es un polímero polisacárido que está compuesto por ácido N-acetilglucosamina y N-acetilmurámico unidos por uniones beta, alternandose uno con otro.
Es llamado polisacárido A y no puede ser encontrado en S. epidermidis porque contiene ácido glicerol teicoico, por eso el antígeno de S. epidermidis es llamado polisacárido B.
Con el péptidoglicano se gana rigidez y forma, esto le permite a los microorganismos resistir ante situaciones de hiperosmolaridad. Cuando los monocitos pueden reconocerlos comienzan secretar sustancias pirógenas que elevarán la temperatura, también los polimorfonucleares podrán reconocerlos e iniciar una migración hacia el foco. El peptidoglucano puede activar el complemento y también desencadena la secreción de interleuquina 1.
Ácidos teicoicos: Son considerados un grupo de polímeros ricos en fosfatos bastante abundantes en la pared celular. Pueden estar unidos tanto a la pared como a la membrana por eso se los clasifica en ácidos teicoicos de pared y ácidos teicoicos de membrana celular.
Están compuestos por una cadena de ribitolfosfato. Son inmunógenos por eso el título de anticuerpos se encuentra muy elevado en casos de sepsis.
Proteína A: Es una proteína localizada en la capa externa del S.aureus que pesa 42.000 daltons y que es exclusiva de esta bacteria. Logra unirse a la fracción Fc de inmunoglobulinas G (excepto IG3).
Se considera como el mayor elemento de la pared celular del S. aureus. Evita la fagocitosis, evita la acción del complemento, causa hipersensibilidad y lesión por plaquetas.
Polisacárido capsular: algunas cepas de S. aureus poseen una especie de cápsula formada por polisacáridos que puede interactuar con el huésped. Lo que le genera una ventaja antifagocitaria.
Polisacárido capsular/adhesina: en los considerados estafilococos coagulasa negativos, generan PS/A que es un polímero de arabinosa-galactosa que promueve la adherencia. Y también eludir la fagocitosis
Slime: polisacárido generado por algunos coagulasa negativos que permite la formación de biofilms y que está compuesto por D-alanina, glucosa y N-acetilglucosamina. Evita la fagocitosis y opsonización por anticuerpos, también evita que lleguen antibióticos.
2) Enzimas
coagulasas: esta enzima permite dividir a los estafilococos en coagulasa positivo y coagulasa negativo (por la reacción de la coagulasa) Sin embargo hay que aclarar que existen dos tipos de coagulasas, una que es soluble y por ende libre. Otra que está asociada a la célula bacteriana y a la cual se le llama factor de agrupamiento.
La función de esta es unirse a la protrombina activándola para formar trombina, la cual convertirá fibrinógeno en fibrina resultando en la formación de un coágulo, siempre que se encuentre presente el factor de reactivación de la coagulasa (CRF). (Base de la prueba de la coagulasa)
Catalasa: La función de esta enzima en convertir el peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno. El peróxido de hidrógeno también es mediador de la inmunidad, siendo producido en parte también por los polimorfonucleares como método de defensa. La presencia de catalasa protege a la bacteria de la acción de los radicales libres. No todos los estafilococos la producen, las excepciones son S. aureus spp. anaerobius y S. saccharolyticus.
Hilauronidasa: es una enzima que causa la hidrólisis del ácido hialurónico (un componente abundante del tejido conectivo) lo cual facilita el transporte bacteriano y su posterior diseminación.
Beta-lactamasa: Es una enzima que entorpece o anula la acción de los antibióticos beta-lactámicos, se desconoce su utilización en el metabolismo bacteriano. Pero se sabe que se han transmitido por plásmido en la transducción.
Lipasas: Son enzimas cuya función es la de hidrolizar lípidos, actuando sobre lípidos de la piel, facilitando la diseminación bacteriana por tejidos cutáneos y subcutáneos.
Estaffiloquinasas: activa al plasminógeno en plasmina generando disolución de coágulo de fibrina favoreciendo a la diseminación bacteriana.
c) Toxinas
Alfa-toxina: genera daño de la membrana gracias a una supuesta acción surfactante, es producida por S. aureus y es considerado su principal factor de virulencia. Afecta principalmente a plaquetas, eritrocitos y monocitos. Genera además necrosis de la dermis, si se la inocula en tejido subcutáneo y posee propiedad neurotóxica. La liberación de interleuquinas por parte de leucocitos puede desembocar en un shock séptico.
Beta-toxina: tiene por función la degradación de esfingomielina
Gamma-toxina: lisa eritrocitos no solo de humanos sino también de otras especies
Delta-toxina: es un producto termoestable e hidrofóbico con función detergente de las membranas celulares.Estimula la formación de AMPcíclico e inhibe la absorción de agua. Puede favorecer a la enterocolitis necrotizante.
Leucocidina: toxina que afecta polimorfonucleares, monocitos y macrófagos. Forman un poro transmembranoso que desequilibra el orden osmótico de la célula. Favorece a los mediadores de la inflamación con respuesta inflamatoria pero inhibe la función fagocítica.
Toxina exfoliativa: también llamada epidermolítica, está compuesta por la exfoliatina A y exfoliatina B. Tienen función de proteasa, muy activa en el síndrome de la piel escaldada, actuando a nivel de los desmosomas de las células epiteliales de la piel, con formación de ampollas y posterior exfoliación.
Superantígenos: toxina 1 de síndrome de shock tóxico, generada por S. aureus. Enterotoxinas. Estos son superantígenos, lo cual quiere decir que se unen a los HLA-II sin necesidad de ser procesados y al TCR. Esta activación exacerbada, conduce a una liberación en masa de citoquinas que conlleva al síndrome del shock tóxico.
Toxina 1 de síndrome de shock tóxico: es responsable de una erupción cutánea que cursa con descamación, fiebre, hipotensión y un posterior compromiso a nivel de distintos sistemas del cuerpo humano. Es muy común en el uso de tampones femeninos ya que en ellos prolifera la bacteria productora de la toxina y ésta última puede pasar al torrente sanguíneo por contacto menstrual.
Enterotoxina: tiene por función aumentar el peristaltismo estimulando al sistema nervioso autónomo simpático así como también estimulan el reflejo del vómito.
Estafilococo aureus y patogenicidad
El Estafilococo aureus puede causas un abanico muy amplio de infecciones que suelen ser de tipo supurativas. Las mismas pueden ir desde un cuadro superficial como lo son los orzuelos, los forúnculos así como también más sistémicas y profundas como la flebitis, la meningitis, la neumonía, la mastitis, infección urinaria, osteomielitis o endocarditis.
Infección a nivel cutáneo:
Forúnculos: que son infecciones a nivel de los folículos pilosos y el tejido conectivo que lo rodea.
Antrax: que es la infección en conjunto de varios folículos pilosos con su glándula sebácea asociada que además poseen una gran extensión de tejido celular subcutáneo con supuración. Sobre todo en zona de la nuca, espalda alta, manos y nalgas.
Hidrosadenitis: infección de glándulas sudoríparas que suelen aparecer en las axilas.
Panadizos: infección a nivel de los pulpejos de los dedos.
Impétigo: infección superficial de la piel que es caracterizada por la presencia de pústulas húmedas en una piel enrojecida con fluído de líquido y que posteriormente puede cubrirse con una costra.
Infección a nivel respiratorio: Neumonía primaria por estafilococo y neumopatía bullosa por estafilococo
Aparato locomotor: osteomielitis, miositis, artritis.
Aparato circulatorio y bomba cardíaca: endocarditis, pericarditis.
Intoxicación alimentaria: por la presencia de enterotoxina que comienza a manifestarse entre 2 y 6 horas posteriores a la ingesta con dolor abdominal, náuseas, diarrea, vómitos con resolución rápida.
Staphylococcus coagulasa negativos y manifestaciones clínicas
Si bien varios estafilococos coagulasa negativos son considerados como flora colonizante no generador de cuadros infecciosos de relevancia, esto ha cambiado ya que hay algunas especies que pueden causas infecciones nosocomiales, sobre todo por el uso de catéteres, válvulas y prótesis así como también la existencia de pacientes inmunodeprimidos.
Hay estafilococos coagulasa negativos que producen una sustancia de nombre slime, que permite la diseminación de la bacteria por adhesión e inhibe la quimiotáxis y la eliminación de bacterias por parte de macrófagos. Funciona además como fuente propicia de la reproducción bacteriana y como escudo ante los antibióticos. Entre las especies productoras de slime encontramos a S. saprophyticus, S. epidermidis, S. simulans y S. lugdunensis
S. saprophyticus suele ser causa común de infecciones a nivel del tracto urinario inferior en mujeres de edad corta gracias a la lactosamina que es una adhesina que le permite unirse al urotelio con facilidad. En el hombre puede ser causa de inflamación de próstata o de uretritis.
S. haemolyticus: es una noxa que puede encontrarse en las endocarditis, en la peritonitis, el las infecciones urinarias, en la sepsis y en las heridas.
S. epidermidis: es muy común en las infecciones por prótesis de válvulas cardíacas así como también por introducción de catéteres. Es agente causal de peritonitis en aquellos pacientes con diálisis de peritoneo. Causante de abscesos, infección de heridas, endocarditis por implante de válvulas, osteomielitis, endoftalmitis, entre otras.
Diagnóstico
Por cultivo de toma de muestras de pus, líquidos purulentos, LCR, orina, líquido de punción, sangre, esputo, exudados, etc.
Crecen bien en mediode de cultivos que no necesitan ser medios selectivos. Si se obtiene una colonia cremosa que a coloración Gram resulta ser positiva con morfología de coco entonces habrá que realizar una prueba de catalasa. En caso de ser positiva se deberá seguir realizando un conjunto mínimo de pruebas para determinar género y especie.
También se puede realizar un método indirecto por detecciónde anticuerpos antiácido teicoico en el suero del paciente.
Resistencia a antibióticos
S. aureus de cepas hospitalarias suelen ser resistentes a varios antibióticos. Por ejemplo el S. aureus meticilino resistente que es prácticamente resistente a todos los beta-lactámicos. Generalmente se los trata con vancomicina.
Por este motivo es importante realizar siempre el antibiograma que para pacientes en los cuales se aisla la bacteria en muestras de orina se los enfrenta a penicilina, gentamicina, oxacilina, trimetroprima-sulfametoxazol. Mientras que a muestras que se aislan en otras pruebas se lo enfrenta a ciprofloxacina, vancomicina, teicoplanina y eritromicina.
Tratamiento de las infecciones estafilocócicas
En capas resistentes a la penicilina pero sensibles a la oxacilina se debe tratarolo con cefalosporinas de primera generación. Pero en caso de ser resistentes a la oxacilina entonces se debe tratar con vancomicina, eritromicina, lincomicina, teicoplanina, clindamicina, rifamicina trimetroprima-sulfametoxazol.
