El estafilococo dorado.

AUTORES

1. María López Gómez. Técnico superior en Laboratorio de diagnóstico clínico. Hospital Universitario Miguel Servet (Zaragoza).
2. María Dolores Fuentes Martín. Técnico Superior en Laboratorio de Diagnóstico Clínico. Hospital Universitario Miguel Servet (Zaragoza).
3. Marta Sabanza Belloso. Técnico superior en Laboratorio de diagnóstico clínico. Hospital Universitario Miguel Servet (Zaragoza).
4. Gabriel Ciprian Negru. Técnico superior en Laboratorio de diagnóstico clínico. Hospital Universitario Miguel Servet (Zaragoza).
5. Beatriz Jiménez Moraleda. Técnico superior en Laboratorio de diagnóstico clínico. Hospital Universitario Miguel Servet (Zaragoza).
6. Ana Cristina Miguel Molinos. Técnico superior en Laboratorio de diagnóstico clínico. Hospital Universitario Miguel Servet (Zaragoza).

RESUMEN

Staphylococcus aureus (S. aureus) es un patógeno humano importante que coloniza e infecta a pacientes hospitalizados y a personas inmunodeprimidas. Su hábitat normal se encuentra en las vías respiratorias superiores, piel, intestino y vagina, pero produce patologías diversas, desde un absceso de piel hasta septicemias mortales y choque tóxico estafilocócico (SSTS). Esta especie se ubica predominantemente dentro de los hospitales afectando a pacientes que se someten a cirugías, quemaduras o implantes de dispositivos médicos (catéteres, prótesis…), siendo uno de los tres principales patógenos nosocomiales.

PALABRAS CLAVE

Infección hospitalaria, patogenicidad, infecciones por bacterias grampositivas, resistente a meticilina.

ABSTRACT

Staphylococcus aureus (S. aureus) is an important human pathogen that colonises and infects hospitalised patients and immunocompromised individuals. Its normal habitat is in the upper respiratory tract, skin, gut and vagina, but it produces diverse pathologies ranging from skin abscess to fatal septicaemias and staphylococcal toxic shock (SSTS). This species is predominantly found within hospitals affecting patients undergoing surgery, burns or medical device implants (catheters, prostheses…), being one of the three main nosocomial pathogens.

KEY WORDS

Cross infection, virulence, gram-positive bacterial infections, methicillin-resistant.

INTRODUCCIÓN

Staphylococcus aureus es una bacteria considerada como oportunista, debido a que ocasiona enfermedades al humano, principalmente cuando éste atraviesa lapsos de vulnerabilidad asociados a circunstancias anómalas que disminuyen la competencia de su sistema inmunológico.

En cuanto a historia del patógeno, en 1884, S. aureus fue identificado por Rosenbach, como la bacteria causante de infecciones en heridas, así como la forunculosis. En 1928, Alexander Fleming descubre que el hongo penicillium contamina medios de cultivos con cepas de Staphylococcus aureus, y observa la inhibición de la bacteria evidenciando de esta manera una nueva sustancia (antibiótico) la penicilina. En 1945, Spink Ferris, poco después de que la penicilina G estuviera disponible, comunicó el aislamiento de una cepa resistente de S. aureus que producía una ß-lactamasa (penicilinasa) que inactivan el antibiótico. Si bien al principio aparecía en forma esporádica, este tipo de resistencia se difundió rápidamente a muchos aislamientos de S. aureus.¹

Así en 1959 con la introducción de la meticilina para el tratamiento de infecciones causadas por S. aureus resistentes a la penicilina perecía dar un respiro. Hasta la década del 60 en donde se reportan los primeros casos de S. aureus resistentes a la meticilina (SAMR).²

Infección Nosocomial o Hospitalaria:

Término a tener en cuenta. Se refiere específicamente a aquellos padecimientos ocasionados por microorganismos o agentes virales que se adquieren dentro de las instalaciones nosocomiales y cuya sintomatología aparece, por lo tanto, a partir de las 48 horas posteriores a la admisión del enfermo.

Esta clase de enfermedades representa toda una problemática para las instituciones de salud, ya que su afectación abarca a una importante proporción de internos, e inclusive, llega a ocasionar la muerte de quienes resultan más vulnerables. S.aureus agrava las condiciones de millones de internos cada año, afectando a todo el espectro de edades. En tal sentido, es particularmente importante subrayar que su transmisión y diseminación ocurren predominantemente a través del personal del propio hospital (manos, guantes, batas o, inclusive, en su mucosa nasal).³

Prevalencia:

Según los datos del Estudio de Prevalencia de las Infecciones Nosocomiales en España (EPINE) de 2015, las infecciones por microorganismos G ram positivos constituyen el 31,8% del total. Entre los agentes etiológicos, Staphylococcus aureus es el más frecuente, y causa el 9,47% del total de las infecciones en nuestro país, seguido de los enterococos (9,38%) y de los estafilococos coagulasa negativa (6,21%).⁴

En cuanto a las infecciones que causan, aquellas producidas por S. aureus resistente a meticilina (SARM) y por enterococos resistentes a vancomicina (ERV) son las que plantean mayores retos terapéuticos. Además, en los últimos años se ha observado una emergencia de la resistencia a linezolid en estafilococos coagulasa negativa, principalmente en aislados procedentes de unidades de cuidados intensivos⁵. Aunque en España la incidencia de SARM se ha mantenido estable en los últimos años (entre el 25% y el 30%) y actualmente son poco frecuentes las infecciones por ERV (menos del 5%) la gran capacidad de S. aureus de adaptarse al huésped y de adquirir mecanismos de resistencia a los nuevos antimicrobianos y la capacidad de determinados clones de enterococos multirresistentes de diseminarse tanto en la comunidad como en el medio hospitalario, obligan a realizar una vigilancia continuada de la resistencia a los diferentes antimicrobianos, incluyendo la resistencia a los antimicrobianos de más reciente introducción como linezolid y daptomicina.⁶

OBJETIVO

El objetivo de este artículo es poner en conocimiento este microorganismo, Staphylococcus aureus y los mecanismos de resistencia que ha desarrollado. Y con ello, plasmar con información actualizada, la presente situación y cómo se lleva a cabo su detección en los laboratorios de microbiología clínica, así como su fisiopatología.

METODOLOGÍA

Se lleva a cabo la realización de una revisión bibliográfica buscando información relevante en diversos artículos de revistas científico-sanitarias. Como buscador de bibliografía se utiliza Google Académico, páginas web relacionadas con el tema (Elsevier, Scielo) y documentación de organismos oficiales.

RESULTADOS

Agente causal y patogenicidad:

S. aureus es anaerobio facultativo y habitualmente catalasa y coagulasa positivos; no esporulados, crecen en forma de racimo y son resistentes, ya que pueden sobrevivir a muchas condiciones ambientales adversas; es productor de gran variedad de enzimas y toxinas, así como la fermentación del manitol y la prueba positiva para la desoxirribonucleasa. Posee un arsenal de elementos que justifican su capacidad patogénica y de defensa ante los mecanismos de defensa del huésped y los antimicrobianos utilizados para su combate.

El genoma del estafilococo está representado por un cromosoma circular (de aproximadamente 2.800 pares de bases), además de profagos, plásmidos y transposones. Los genes responsables de la virulencia y de la resistencia a los antimicrobianos se hallan en el cromosoma y en los elementos extracromosomas. Estos genes pueden ser transferidos entre las diferentes cepas de estafilococos, diferentes especies y también entre otras bacterias gram positivas mediante elementos extracromosómicos. ⁷

La pared celular del estafilococo está formada por un 50% de mureína de su peso seco. La mureína es un péptidoglucano compuesto de subunidades alternas de los polisacáridos. El peptidoglicano puede tener actividad endotóxica y estimular la liberación de citoquinas por los macrófagos, activación de la vía del complemento y agregación plaquetaria. La mayoría de los estafilococos producen microcápsulas, y a partir del polisacárido capsular se han identificado 11 tipos diferentes, siendo los tipos 5 y 8 los responsables del 75% de las infecciones humanas. La mayoría de las cepas de S. aureus aisladas meticilino-resistentes son del tipo 5.⁸ La pared del estafilococo posee muchas proteínas de superficie relacionadas con propiedades antifagocíticas.

El estafilococo produce muchas toxinas, las cuales se clasifican según su mecanismo de acción en citotoxinas (formación de poros); enterotoxina responsable del síndrome del shock tóxico estafilocócico (SSTS) y la intoxicación alimentaria. Las toxinas exfoliativas, causan eritema de piel.

La ß-lactamasa es una enzima que inactiva la penicilina. Las proteínas fijadoras de penicilina son enzimas localizadas en la membrana citoplasmática implicadas en el ensamblaje de la pared bacteriana. Una proteína fijadora de penicilina nueva es responsable de la resistencia del estafilococo a las penicilinas y a las cefalosporinas.⁷

Fisiopatología estafilocócica:

La patología estafilocócica podemos dividirla en localizada y generalizada. Las localizadas están favorecidas por una higiene personal deficiente, por traumatismos menores y procesos dermatológicos. Las enfermedades infecciosas estafilocócicas generalizadas incluyen la bacteriemia estafilocócica, la cual puede complicarse con endocarditis, infección metastásica o el síndrome séptico. Los estafilococos se adhieren ávidamente a las células endoteliales y se unen a través de un mecanismo de interacción adhesina-receptor.⁹

Las cepas de estafilococos que causan endocarditis son resistentes al suero, se adhieren a superficies valvulares sanas o dañadas, son resistentes a las proteínas microbicidas de las plaquetas, y elaboran enzimas proteolíticas que facilitan la diseminación a tejidos adyacentes. La adherencia de los estafilococos a los trombos de fibrina y plaquetas que se forman en las superficies valvulares dañadas puede involucrar la adherencia de las proteínas componentes de la superficie bacteriana que reconocen las moléculas de adhesión de la matriz extracelular (MSCRAMM) expuestas.¹⁰

Los eventos celulares que conducen al shock séptico son similares en la infección estafilocócica y la infección por bacterias gramnegativas. En ambos casos, los monocitos y los macrófagos tienen un rol central, a pesar de que los polimorfonucleares, células endoteliales y plaquetas también juegan su papel. Los monocitos liberan el factor de necrosis tumoral a e interleucina-1(IL-1), interleukina-6 (IL-6) e interleucina-8 (IL-8) después del contacto con estafilococos intactos, peptidoglicano o ácido lipoteicoico. Como resultado de la citoquinas y activación celular, las vías del complemento y coagulación se activan, se metaboliza el ácido araquidónico y se libera el factor plaquetario. Estos eventos, a su vez, causan fiebre, hipotensión, extravasación capilar, coagulopatía intravascular diseminada, depresión de la función miocárdica y disfunción multiorgánica.^11,12

Determinación en Laboratorio:

El S. aureus coagula el plasma descalcificado debido a la producción de una enzima conocida por estafilocoagulasa que actúa como un agente activo en la coagulación capaz de convertir el fibrinógeno en fibrina. Existe una correlación positiva entre la presencia de la misma y la virulencia del patógeno en humanos. Como se ha descrito anteriormente también producen un gran número de antígenos solubles, entre los que se encuentran otras enzimas como la catalasa, b-lactamasa, y antígenos anclados a la membrana, que incluyen entre otras, toxinas.¹³

La coagulasa se puede determinar:¹³

ꙨEn Tubo: Constituye la principal prueba que se realiza en los laboratorios microbiológicos para la identificación de este germen. Se realiza directamente de una colonia obtenida en la placa de aislamiento, pero es mejor utilizar un crecimiento de 18-24 h en medio líquido enriquecido como la infusión de cerebro-corazón (BHI). La determinación se evidencia mediante la aparición de un coágulo en el substrato empleado para la identificación, que consiste en plasma animal o humano.

ꙨEn Lámina: Se utiliza para determinar la coagulasa ligada. Constituye una forma rápida de identificación del S. aureus, aunque es solo presuntiva, deben verificarse mediante la prueba en tubo todos aquellos cultivos que den resultados negativos o positivos tardíos, ya que algunas cepas no producen factor de aglutinación.

ꙨEnsayo de la termonucleasa (desoxirribonucleasa termoestable estafilocócica): Este método es simple, económico, rápido y brinda resultados fáciles de interpretar. Basado en una fosfodiesterasa con propiedades endo y exonucleasas capaces de cortar tanto el ADN como el ARN.

ꙨEnsayos Inmunoenzimáticos (ELISA): destinados al reconocimiento de antígenos específicos del S. aureus.

ꙨIdentificación mediante medios de cultivos: Tradicionalmente los Staphylococcus son identificados presuntivamente antes de tener una caracterización definitiva en medios de cultivos no específicos como el agar sangre. En 1994 se probó un nuevo método para la identificación del S. aureus , basado en la detección fluorogénica de la coagulasa mediante la incorporación en el medio de cultivo de substratos cromogénicos para la fosfatasa alcalina y la B-galactosidasa. ¹⁴

La identificación de cepas de S. aureus también se puede llevar a cabo mediante la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Diferentes protocolos de PCR detectan genes como nunca, coaA, femA o femB. Si además se requiere saber si son cepas MRSA se detecta el gen mecA que es un marcador molecular de resistencia a la meticilina. ¹⁵

En medios de cultivo básicos como agar sangre, nutritivo chocolate, soya tripticasa, etc, se ven colonias pequeñas, blanquecinas, de forma circular, bordes redondeados, superficie lisa y convexa. Producen un pigmento carotenoide que les da un color dorado, de ahí su nombre (ver foto-anexo I). Además, son productoras beta-hemolisinas (algunas cepas carecen de hemolisina), que se verá reflejado en la placa de agar sangre.

Multirresistencia:

En el complejo desafío que suponen las altas tasas de morbilidad y mortalidad de las infecciones intrahospitalarias, un factor determinante es el que combina, dentro de los nosocomios, el intercambio de material genético y el surgimiento espontáneo de mutantes entre los diversos agentes causales, con la progresiva selección de las cepas multirresistentes. El primer reporte de resistencia a penicilina en S. aureus se publicó sólo cerca de un año después de iniciada la aplicación de este antimicrobiano para tratar infecciones en humanos. A partir de ese entonces, los estafilococos han seguido adquiriendo resistencia a una mayor cantidad de agentes terapéuticos, complicando cada vez más la curación de los pacientes afectados. ¹⁶

Actualmente la lucha contra los padecimientos nosocomiales ocasionados por S. aureus consiste en la aparición de las cepas HA-MRSA. Éstas, como muchas otras bacterias, producen altas concentraciones de β-lactamasas, enzimas que inactivan las penicilinas y cefalosporinas. Sin embargo, también resultan resistentes a oxacilina, meticilina y cloxacilina, antibióticos clasificados como penicilinas no degradables por β-lactamasas, lo que se basa en su capacidad para producir una diferente proteína de unión a penicilina (PBP), denominada PBP2a. La síntesis de la PBP2a se encuentra codificada en el gen mecA y cataliza la reacción de transpeptidación que sustenta la rigidez de la pared. Ante tal panorama, hoy en día, cuando se detectan infecciones intrahospitalarias ocasionadas por cepas resistentes a vancomicina, la terapéutica incluye una droga sintética conocida como Linezolid, la cual corresponde a una oxazolidinona que inhibe la síntesis proteica microbiana, impidiendo que la subunidad ribosomal 50S se incorpore al complejo de iniciación ¹⁷

Otras alternativas incluyen el desarrollo de nuevos antimicrobianos, el estudio de la posibilidad de incrementar la concentración de los antibióticos conocidos y el establecimiento de terapias múltiples consistentes en administrar simultáneamente dos, tres o más fármacos.

CONCLUSIÓN

Dentro de las enfermedades nosocomiales, el papel del microbiólogo resulta de la mayor trascendencia en cuanto a la detección de brotes epidémicos y, posteriormente, en la evaluación de las medidas aplicadas para controlarlos. Así mismo, la realización de pruebas de susceptibilidad a los antibióticos (antibiogramas), para poder observar la resistencia de estas cepas cada día más escurridizas.

Finalmente, cabe señalar las cepas MRSA son típicas del ambiente intrahospitalario, estos microorganismos ya empiezan a ocasionar problemas entre la comunidad extranosocomial, lo que refleja una desafortunada extensión de la problemática abordada hacia la población general. Hoy en día, no es raro que estas cepas causan neumonías necrosantes y contagiosas afecciones de la piel en niños de guarderías y escuelas, así como bacteriemias entre los drogadictos; de hecho, también se han detectado portadores nasales de MRSA en numerosos individuos sanos.

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