Capítulo III. Caracterización molecular de las cepas aisladas
III.1.3. Factores de virulencia
Como parte de la incorporación de material genético, S. aureus es capaz de adquirir nuevas características muy variadas, entre ellas las relacionadas con la virulencia, como por ejemplo, las resistencias antimicrobianas (Stryjewski y Corey, 2014) .
Como consecuencia de esta versatilidad y adaptación a la era de los antibióticos,
S. aureus ha sido capaz de adquirir resistencias a la mayoría de los
antimicrobianos que se han ido empleando para su tratamiento. El mejor ejemplo, como ya hemos comentado en el capítulo anterior, son las cepas que presentan resistencia a meticilina (S. aureus Resistente a Meticilina, SARM), que expresan el gen mecA, que codifica para la transpeptidasa PBP2a (Pinho et al., 2001; Lim y Strynadka, 2002). Este gen se encuentra en un elemento móvil del cromosoma denominado SCC (del inglés “Staphylococcal Cassette Chromosome”) y se cree que se adquiere de forma horizontal transfiriéndose de los estafilococcos coagulasa negativos (Ito y Hiramatsu, 1998).
Además de resistencia a antibióticos, S. aureus puede adquirir una gran variedad de toxinas extracelulares termoestables que se comportan como factores de virulencia, tales como toxinas superantigénicas, hemolisinas y leucocidinas. A continuación, se explican algunas de las más representativas:
• Leucocidina Panton Valentine (PVL, del inglés “Panton-Valentine Leukocidin”): la más importante de las leucocidinas, formada por dos polipéptidos ensamblados, LukS-PV y LukF-PV (Labandeira-Rey et al., 2007). Estos dos componentes S y F están codificados por 2 genes cotranscritos lukS-PV y lukF-PV, respectivamente, procedentes de diversos profagos, integrados en el cromosoma (Melles et al., 2006). Esta citotoxina forma poros en la membrana e induce la liberación de iones que causan la muerte celular, pudiendo producir la destrucción de leucocitos y necrosis tisular, así como la inducción de la trombosis (Figura III.2); se ha asociado a forúnculos, abscesos cutáneos e infecciones necróticas severas de piel (Couppie et al., 1994). Además, la presencia de los genes que codifican para PVL en S. aureus se relaciona con un incremento de la severidad de las infecciones (Etienne, 2005). Esta toxina se ha asociado tanto a cepas SARM como a cepas SASM, y tanto en cepas
85 comunitarias como en nosocomiales. Sin embargo, estudios epidemiológicos han determinado que el porcentaje de cepas SASM portadoras de PVL en África es elevado, por lo que se considera una región endémica de cepas de S. aureus PVL positivas (Schaumburg et al., 2014).
• Hemolisinas: son también un factor de virulencia muy importante, entre los que destaca la α-hemolisina. Esta es una citotoxina que forma poros en la membrana, causando abscesos en diferentes partes del cuerpo e incluso la muerte celular (Kielian et al., 2001; Dahlberg et al., 2015). Está muy relacionada con la patología de las SSTI, ya que se ha demostrado que juegan un papel muy importante en el daño epitelial durante las infecciones por S. aureus (Berube et al., 2014). La toxina está codificada por el gen hla, que se localiza en la parte del genoma común a todas las cepas y su expresión está regulada por el gen accesorio agr (Capítulo I) (Tavares et al., 2014). El gen hla puede sufrir diferentes mutaciones estructurales que inducen a alteraciones de la expresión (Recsei et al., 1986).
Figura III.2. Resumen del efecto de PVL de S. aureus al hospedador durante una infección. Esta toxina induce la lisis de neutrófilos (PMNL) y la liberación de distintos componentes que provocan una agregación plaquetaria, induciendo así la trombosis (Niemann et al., 2018).
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• Toxina del Síndrome del Shock Tóxico (TSST, del inglés “Toxic Shock Syndrome Toxin”): se trata de una exotoxina, causante del Síndrome del Shock Tóxico, que pertenece a un grupo de proteínas de bajo peso molecular junto con las enterotoxinas. Tiene múltiples propiedades biológicas comunes a otras exotoxinas pirogénicas, incluida la habilidad de producir fiebre, hipotensión y shock letal, así como la capacidad de estimular la proliferación de células T específicas e inducir la liberación de la interleuquina 1 (IL-1) y el factor de necrosis tumoral α (TNFα, del inglés “Tumoral Necrosis Factor”) (Takeuchi et al., 1998). La causa principal del Síndrome del Shock Tóxico en humanos es la proteína TSST-1 (Fueyo et al., 2005). Esta proteína está codificada por el gen tst, localizado en una isla de patogenicidad. En concreto, hay una familia de islas de patogenicidad estafilocócicas (SaPIs) que portan los genes de las toxinas superantigénicas, de las cuales, SaPI1 contiene el gen tst y es el arquetipo de dicha isla de patogenicidad (Zschöck et al., 2000; Plata et
al., 2009).
• Proteínas de adhesión a la fibronectina (FnBP, del inglés “Fibronectin Binding Protein”): son proteínas de superficie directamente relacionadas con la patogénesis. La FnBA está codificada por el gen fnbA. Se trata de una proteína bifuncional que también se une al fibrinógeno, debido a que presenta parte de su estructura similar al factor de agrupamiento A (ClfA) (Wann et al., 2000). Además, esta proteína es imprescindible para la invasión al endotelio, ya que forma un puente entre la bacteria y la célula hospedadora mediado por la integrina α5β1 (Massey et al., 2001).
III. 2. Objetivos
➢ Confirmar la identificación de las cepas como S. aureus mediante secuenciación de sus ADNr 16S.
➢ Analizar los perfiles alélicos y determinar los secuencitipos de las cepas mediante MLST (por secuenciación parcial de 7 genes “housekeeping”). ➢ Definir los complejos clonales a los que pertenecen las cepas de estudio. ➢ Realizar un análisis filogenético para descartar la asociación de alguna de las cepas con las especies S. argenteus o S. schweitzeri, pertenecientes al
87 complejo S. aureus, y para determinar la relación y procedencia de dichas cepas, así como con otras de referencia.
➢ Investigar la presencia de algunos genes que codifican para factores de patogenicidad, tales como hla, pvl, tst, fnbA y mecA, relacionados con la virulencia de dichas cepas.