Resumen Staphylococcus son cellas esférica grampositivas por lo general dispuestas en racimos irregulares parecidos a uvas. Se desarrollan rápidamente en muchos tipos de medios y tienen actividad metabólica, fermentan carbohidratos y producen pigm pigmen ento tos s que que varí varían an de colo colorr blan blanco co hast hasta a amar amaril illo lo inte intens nso. o.
El géne género ro
Staphylococcus tiene por lo menos ! especies. "as tres especie de importancia clínic clínica a que se obs observ ervan an
más a menu menudo do
epide epidermi rmidis dis y S. saprop saprophy hytic ticus us..
son son Staphy Staphyloc lococ occu cus s aureu aureus, s, S.
S, aureus aureus es coagu coagulas lasa a posit positiv ivo o o que que los
distingue distingue de las otras otras especies. especies. #asi todas las personas personas presentan presentan infecciones infecciones por S, aureus aureus durante durante el transcu transcurso rso de su vida, en la cual cual pueden pueden llegar llegar hasta infecciones graves que ponen en peligro la vida. S, aureus constituye un reto para la terapéutica antimicrobiana ya que tiene resistencia a m$ltiples fármacos como los los
beta beta%l %lac actá támi mico cos, s,
los los
macr macról ólid idos os,,
linc lincos osam amid idas as,,
estr estrep epto togr gram amin inas as,,
aminoglucósidos, entre otros fármaco& los cual hace muy difícil su erradicación o producir una me'oría en pacientes que tengan infecciones por esta bacteria.
(esde que en )**! el médico ciru'ano escocés sir +leander -gston demostró que que deter determin minad ados os cocos cocos eran eran respo respons nsabl ables es de la produ producc cción ión de absce abscesos sos piógenos, a los cuales identifico y denominó dos aos más tarde estafilococos, nombre nombre derivad derivado o del griego staphy staphyle le /0racimo /0racimo de uvas12 uvas12 y 3o33us 3o33us /0baya1 /0baya12, 2, el género Staphylococcus ha sido considerado uno de los grandes responsables de la enfermedad infecciosa en el ser humano. Staphylococcus aureus es la especie más virulenta, y con el transcurso de los aos ha mantenido una importante morbimor morbimortali talidad dad a pesar pesar de los numeroso numerosos s antibiót antibióticos icos supuest supuestamen amente te activos activos frente a dicho microorganismo. Se trata de una bacteria que ocasiona enfermedad a través través de diferent diferentes es mecanism mecanismo o patóge patógenos, nos, respons responsable able tanto tanto de infecci infección ón adquirida en la comunidad como en el hospital. (urante los $ltimos aos, se ha incrementado de forma notable las infecciones estafilocócicas, en particular las
producidas por estafilococos resistentes a la meticilina. "as infecciones graves producida por S+R4 como la endocarditis, bacteriemia o neumonía, suelen estar asociadas a infección adquirida en el hospital. Sin embargo, se ha observado un incremento progresivo de infecciones producidas por S+R4, con un perfil se sensibilidad antibiótica algo diferente, que afecta a la población sana y sin contacto previo con el entorno sanitario. Estas infecciones provocadas por un S+R4 calificado comunitario pueden provocar diversos clínicos, los más comunes con afectación de la piel y las partes blandas. Eiste una gran controversia respecto a cuál es el me'or tratamiento para las infecciones producida por S+R4, especialmente en lo que refiere a los procesos invasivos. "a vancomicina ha sido considerado durante mucho tiempo el antibiótico de elección& no obstante, su toicidad potencial y su, cada ve5 más comunicada, perdida de sensibilidad in vitro, 'unto con la aparición de nuevas moléculas activas, condiciona que se planteen alternativas terapéuticas diferentes. El género Staphylococcus se ha incluido tradicionalmente en la familia 4icrococaceae 'unto a los géneros 4icrococcus, Stomatococcus y 6lanococcus, de escasa importancia clínica. El género Staphylococcus incluye 7 especies diferentes. +lgunas de ellas forman parte de la flora microbiana normal de piel y mucosas en humanos y otras se encuentran solo entre la flora de animales mamíferos y aves. 6or lo general, cada especie tiende a ocupar una locali5ación anatómica específica en el huésped que coloni5a. Entre las especies que suelen coloni5ar en el ser humano, las de mayor importancia clínica son8 Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus saprophyticus y Staphylococcus aureus, siendo esta $ltima, sin duda, la más importante de todo el género en patologías infecciosas. "as bacterias del genero Staphylococcus son cocos grampositivos, de !.9 um de diámetro, que se agrupan de forma irregular. El nombre del género procede del griego staphylé, que significa 0en racimos de uvas1. Este nombre fue propuesto por el ciru'ano escocés +leander -gdson en )**!, y se refiere al hecho de que estos coco grampositivos presentan al microscopio un patrón de agrupación característico que recuerda a un racimo de uvas. "a disposición en racimo se
favorece tras el cultivo en medios sólidos o líquidos& sin embargo, en tinciones directas de muestras clínicas los estafilococos pueden aparecer como células aisladas o agrupadas en pare'as, tétradas o cadenas cortas& estas agrupaciones se aseme'an a las que presentan los géneros Streptococcus y Enterococcus, por lo que, en ocasiones, pueden resultar difícil reali5ar una identificación presuntiva de genero cuando se observan cocos grampositivos en el eamen directo de muestras clínicas. "os estafilococos son bacteria inmóviles, no forman esporas, generalmente no poseen capsula y salvo raras ecepciones son anaerobias facultativas. 6or lo com$n, no requieren medios enriquecidos para crecer, aunque algunas cepas ecepcionales necesitan la presencia de #-7 o factores de enriquecimiento como hemina y menadiona para su desarrollo. "a mayoría de las especies producen catalasa, una en5ima que permite desdoblar el peróido de hidrogeno en :7- y oigeno libre. Estas características se utili5an para diferenciar el género Staphylococcus /catalasa positivo2 de los generis Streptococcus y Enterococcus, que no producen esta en5ima /catalasa negativos2. En medios de cultivo no selectivos, la mayoría de las especies crecen después de )*%7 horas de incubación formando colonias de ) a ; mm de diámetro. "a morfología colonial es una característica muy $til que ayuda a diferenciar inicialmente la especie Staphylococcus aureus de las otras especies de estafilococos.
esta en5ima y de forma genérica se agrupan con esta denominación a todas las especies de Staphylococcus diferentes de S. aureus. Staphylococcus aureus son bacterias muy resistentes al calor y la desecación que pueden crecer en medios con elevada salinidad />.9? de #l@a2. #omo la mayoría de las bacterias grampositivas, los estafilococos contienen polisacáridos y proteínas antigénicas así como otras sustancias importantes en la estructura de la pared celular. El peptidoglucano, un polímero de polisacáridos que contiene subunidades ligadas, proporciona el eoesqueleto rígido de la pared celular. El peptidoglucano es destruido por acido potente o por la eposición a liso5imas. Es importante en la patogenia de la infección8 desencadena la producción de interleucina%) /pirógeno endógeno2 y anticuerpos opsónicos por parte de los monocitos y puede ser quimioatrayente para los leucocitos polimorfonucleares, tiene actividad endotoinica y activa el complemento. "os ácidos teicoicos, que son polímeros de fosfato de glicerol o de ribitol, están vinculados al peptidoglucano y pueden ser antigénicos. "os anticuerpos antiácido teicoico detectables mediante difusión en gel pueden encontrarse en los pacientes con endocarditis activa debida a S. aureus. "a proteína + es un componente de la pared celular de las cepas de S. aureus y es además una proteína de la superficie bacteriana que se ha caracteri5ado entre un grupo de adhesinas denominadas componentes de superficie microbianos que reconocen las moléculas de matri5 adhesiva /4S#R+44S, microbial surface components recogni5ing adhesive matri molecules2. "a adherencia bacteriana a las células anfitrionas es mediada por 4S#R+44S y estos son factores de virulencia importantes. "a proteína + se une a la porción Ac de las moléculas de BgC ecepto BgC;. "a porción Aab de la BgC unida a la proteína + esta libre para combinarse con un antígeno especifico. "a proteína + esta libre para combinarse con un antígeno especifico. "a proteína + se ha convertido en un reactivo importante en inmunología y en tecnología de laboratorio diagnóstico. +lgunas cepas de S. aureus tienen capsulas, que inhiben la fagocitosis por los leucocitos polimorfonucleares a menos que haya anticuerpos específicos presentes. "a
mayor parte de las cepas de S. aureus tienen coagulasa, un factor de aglutinación, en la superficie de la pared celular& la coagulasa se une de manera no en5imática al fibrinógeno, generando agregación de las bacterias. "os estafilococos pueden producir enfermedad a través de su capacidad para multiplicarse y diseminarse ampliamente en los te'idos y a través de su producción de muchas sustancias etracelulares. +lgunas de estas sustancias son en5imas& otras se consideran toinas, aunque pueden funcionar como en5imas.
"a patogenia de las infecciones producida por Staphylococcus aureus es un fenómeno comple'o debido principalmente al amplio armamentarium de factores de virulencia que puede epresar este microorganismo. +proimadamente un 7!? de la población es portadora permanente de Staphylococcus aureus en las fosas nasales y un ;!? es de manera intermitente. Staphylococcus aureus puede además coloni5ar otras áreas tales como piel y el tracto gastrointestinal. #uando la integridad de las barreras mecánicas se rompe, estos microorganismos pueden alcan5ar te'idos más profundos y producir infección. "os pacientes con infecciones por S. aureus suelen infectarse por la misma cepa que coloni5a sus fosas nasales. "a coloni5ación también permite la transmisión entre individuos tanto en el ambiente hospitalario como en la comunidad. 6ara la adecuada supervivencia e invasión del huésped, todo el sistema comple'o de factores de virulencia tiene que estar coordinado por un sistema de comunicación célula% célula que se conoce como quórum sensing /DS2. El DS está mediado por pequeas proteínas producidas por las bacterias que se denominan autoinductores y que, dependiendo de factores ambientales, pueden activar un gran n$mero de genes incluyendo factores de virulencia. El sistema DS mas estudiado en S, aureus se denomina regulador de genes accesorios o agr, cuyo papel en las diferentes fases de producción de infección, y especialmente en la formación de biocapas, es controvertido. Entre los factores de virulencia de S. aureus tenemos los siguientes8
). +dherencia bacteriana8 s. aureus posee diferentes proteínas de superficie que medan la adherencia a los te'idos del huésped. Se conocen con el nombre de componentes microbianos de superficie que se adhieren a moléculas tales como el fibrinógeno, la fibronectina y el colágeno y no solo desempean un papel en endocarditis, osteomielitis y artritis. Entre ellas destaca el factor de agregación, las proteínas de unión al fibrinógeno, a la fibronectina o a la sialoproteína ósea. "os 4S#R+44 se producen principalmente en bacterias en fase de crecimiento logarítmico, lo que favorece la coloni5ación de superficies. 7. 6ersistencia bacteriana8 una ve5 coloni5ada la superficie tisular o protésica, S. aureus tiene la capacidad de constituir una biocapa bacteriana mediada principalmente por la producción de una sustancia denominada polisacárido de adhesión intracelular /6B+2 mediado, a su ve5, por un gen denominado ica. "a constitución de biocapas bacterianas protege a S. aureus de la actividad de los mecanismos de defensa del huésped y a de los antimicrobianos y eplica parcialmente la dificultad de erradicar infecciones asociadas a dispositivos protésicos sin la retirada de los mismos. Estas bacterias,
además,
parece
tener
la
capacidad
de
sobrevivir
intracelularmente, incluso en células endoteliales, lo que contribuye a la evasión de los sistemas defensivos en casos de endocarditis. +lgunas cepas de S. aureus pueden formar lo que se conoce con el nombre de variante de colonias pequeas que se hallan en estado de semilatencia, evadiendo de esta manera la acción de los mecanismos de defensa y de algunos antimicrobianos, pero que pueden revertir a su estado salva'e produciendo infecciones recurrentes. 4uchos de estos factores están regulados por el sistema DS. S. aureus posee diferentes factores que le permiten evadir los sistemas defensivos. 4uchos aislados pueden producir una cápsula polisacárido, especialmente las tipos 9 y *, con características antifagocíticas y de formación de abscesos. "a proteína + que tiene la capacidad de unirse a la fracción Ac de la BgC, lo que inactiva la actividad opsoni5ante de esta inmunoglobulina. +dicionalmente, puede producir la proteína inhibidora de
la quimiotais o la proteína de adherencia etracelular en el lugar de la infección. Ainalmente, S. aureus puede producir una gran cantidad de citotoinas
capaces
de
destruir,
entre
otros,
a
los
leucocitos
polimorfonucleares. Eisten numerosas dudas sobre si las cepas de S. aureus resistentes a la meticilina /S+R42 son as virulentas que las cepas sensibles /S+S42. Se ha descrito que las infecciones nosocomiales por S+R4 tienen una mayor morbimortalidad que las infecciones producidas por S+S4. Sin embargo, estas diferencias pueden estar relacionadas con las comorbilidades del paciente o con el tiempo transcurrido hasta iniciar el tratamiento adecuado. "a resistencia a la meticilina esta mediada por el gen mec+ que codifica la proteína de unión a la penicilina /667+2 que presenta una disminución en la afinidad por los antibióticos beta lactámicos. Este gen forma parte de un elemento genético móvil denominado cassette cromosómico estafilocócico mec /S##mec2. Este casete esta flanqueado por genes de recombinadas que permiten una transmisión intra e interespecies de S##mec. #omo consecuencia de la transferencia de S##mec a clones de S+S4, ha aparecido una serie de estirpes de S+R4. Se considera al Staphylococcus aureus
un reto para
la terapia
antimicrobiana debido a que tiene resistencia a m$ltiples medicamentos los cuales hacen difícil la terapéutica contra esta bacteria.
Resistencia a los beta%lactámicos8 En Staphylococcus aureus se han caracteri5ado tres mecanismos de resistencia a los beta%lactámicos. El primero que se describió fue la inactivación en5imática por beta% lactamasas
/penicilinas2 que afectan a las penicilinas naturales y
semisintéticas, pero no al resto de los beta%lactámicos& en segundo lugar, se describe la resistencia por alteración de las proteínas fi'adoras de penicilina, resistencia a meticilina, que afecta a todos los beta%lactámicos& y en tercer lugar, el fenómeno de la tolerancia, que asimismo afecta a todos los beta%lactámicos. Eisten cuatro tipos serológicos de beta% lactamasas en S. aureus& se denominan +, , # y (, y son etracelulares,
generalmente inducibles y codificadas por plásmidos. Estas en5imas hidroli5an todas las penicilinas naturales y semisintéticas, y con menor eficacia a la meticilina y a las cefalosporinas. "as de los tipos + y # predominan entre las cepas hospitalarias y tienen una elevada actividad hidrolítica, mientras que las de los tipos y ( son menos frecuentes y menos hidrolíticas. "a resistencia de S. aureus a la meticilina se debe a la presencia del
gen
mec+,
de locali5ación
cromosómica
y
origen
desconocido, el cual codifica la síntesis de una nueva proteína fiadora de penicilina supernumeraria y alterada, la 667, que le confiere resistencia a todos
los
antibióticos
beta%lactámicos,
incluyendo
penicilinas,
cefalosporinas, carbapenemas y monobactamas. #omo ecepción de esta regla, recientemente se han sinteti5ado dos nuevas cefalosporinas, el ceftobiprol y la ceftarolina, que son activas frente a cepas de S+R4 debido a su gran afinidad por la 667. "a epresión de esta 667a puede ser inducible o constitutiva y sus diferencias de afinidad por la meticilina, otras penicilinas resistentes a las penicilinasas, las cefalosporinas y otros beta% lactámicos se refle'an en el mayor o menor grado de resistencia que se manifiesta en las pruebas de sensibilidad. +unque los S+R4 presentan resistencia cru5ada a todos los beta%lactámicos, las cepas pueden ser homogéneamente, o más frecuentemente, heterogéneamente resistente. En este $ltimo caso, la mayoría de las células epresan ba'o nivel de resistencia a la meticilina, pero pueden estar presentes pequeas subpoblaciones de células altamente resistentes a la meticilina. Este fenómeno es debido a que la epresión fenotípica del gen mec+ se ve afectada por una serie de factores que incluyen el p:, la temperatura, la osmolaridad, las secuencias regulatorias y algunos genes cromosómicos no relacionados. Estos genes, denominados fem+, fem, fem# y fem( están presentes en el cromosoma de S+R4.
Resistencia a los macrólidos, lincosamidas y estreptograminas8 "os macrólidos, lincosamidas y estreptograminas /4"S2 poseen mecanismos de acción y de resistencia muy relacionados. Estos antimicrobianos act$an
en la subunidad 9!S del ribosoma bacteriano, impidiendo la traslocación de la cadena peptídica en la síntesis de proteínas. "os mecanismos de resistencia de S. aureus a 4"S pueden ser de cuatro tipos8 4odificación de la diana /+R@r 7;S2 por la acción de metilasas •
•
codificadas por los genes erm /+2, erm/#2, erm/F2. Epulsión activa de antimicrobiano, codificada por los genes mef/+2,
•
mef/E2, mrsf/+2, mrs/2, erp/+2, erp/2, vga/+2 y vga/2. Bnactivacion del antibiótico por los genes Bnu/+2, vat/+2, vat/2, vat/#2,
•
vgb/+2 y vgb/2. 4odificación de la diana por mutación del +R@r 7;S o de proteína
ribosómicas. En S. aureus, el mecanismo de resistencia más frecuente a 4"S es el codificado por los genes erm. "os genes erm/a2 esta principalmente diseminados en S+R4 y su origen se halla en los transposones, mientras que los genes erm/#2 suelen ser los responsables de la resistencia a la eritromicina en aislados de este microorganismos sensibles a la meticilina y si de origen plasmídico.
Resistencia a aminoglucósidos8 En S. aureus se han caracteri5ado tres mecanismos de resistencia a los aminoglucósidos8 4utaciones puntuales en la diana ribosómica. Entrada reducida por alteración de la permeabilidad. 4odificación en5imática del antibiótico por acetilación, fosforilación o • • •
nucleotidilación de grupo amino e hidroilo.
Resistencia a fluoroquinolonas8 Se han descrito varios mecanismos de resistencia a la fluoroquinolonas en S. aureus8 4utaciones en los genes gyr+ y gyr, que codifican la producción de •
•
la +(@%girasa /topoisomerasa ll2. 4utaciones en los genes par# y parE, que codifican la producción de
•
la topoisomerasa BG. 4utaciones en el gen nor+, responsables de un mecanismo de epulsión activa.
"as mutaciones responsables de la resistencia se producen, en primer lugar, en los genes que codifican la topoisomerasa BG y, posteriormente, en la topoisomerasa ll, las cuales contribuyen a aumentar el nivel de resistencia. "a eistencia de estas mutaciones significa una resistencia cru5ada de S. aureus frente a todas las fluoroquinolonas.
Resistencia a los glucopéptidos y lipopéptidos8 :ace algunos aos, los aislados de S. aureus eran uniformemente sensibles a la vancomicina y la teicoplanina, de modo que estos eran los $nicos antimicrobianos frente a los que se podía predecir su sensibilidad. Sin embargo, en )HH> se describió la eistencia de aislados de S. aureus con sensibilidad disminuida a la vancomicina. Se han descrito dos tipos de epresión de la resistencia a los glucopéptidos8 "a epresión homogénea "a epresión heterogénea • •
El mecanismo de resistencia consiste en una alteración de las estructuras del peptidoglucano que conduce a un engrosamiento de la pared y determina un secuestro del glucopéptidos, impidiendo su unión a los residuos de (%alanina, que es su diana.
Resistencia a las oa5olidinonas8 +ctualmente, la $nica oa5olidinonas utili5adas en la práctica clínica es el line5olid. +unque la resistencia de S. aureus al line5olid es muy poco frecuente, se debe a la mutación C79>IJ en el gen que codifica la subunidad 7;S del +R@r. (urante las $ltimas décadas, se ha producido un cambio en la epidemiologia clínica y molecular de las infecciones ocasionadas por Staphylococcus aureus 'unto con la aparición de cepas resistentes a los antimicrobianos por lo cual hace difícil su control.
Bibliografía +llene :oneyman, :. A. /7!!)2. Staphylococcus aureus Infection and Disease . Springer Science K usiness 4edia. •
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•
erga, +. 6. /7!!H2. Infecciones producidas por Staphylococcus Aureus. arcelona. Espaa8 4+RCE --LS.
Cil, 4. /s.f.2. Staphylococcus aureus: Microbiología y aspectos moleculares de la resistencia a meticilina. #hile. Maime +. ustos%4artíne5, +. :. /7!!I2. Staphylococcus aureus: la reemergencia de un patógeno en la comunudad. 4eico8 Lev iomed. MaNet5, 4. y. /s.f.2. Microbiología Médica. 2! edición. "apitulo #$. "ange. Muan M. #amarena, R. S. /s.f.2. Infeccion por Staphylococcus aureus resistente a meticilina. #ontol, #alidad8 SEB4#. "isa Areeman #oo3, L. (. /7!!I2. Staphylococcus Aureus Infections. Bnfobase 6ublishing. (un3le, M. O. /7!!H2. "haracteri%ation of Staphylococcus Aureus Isolate Associated &ith 'ediatric "arriage in (ouston) *e+as. 6roDuest.
