UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES
FACULTAD DE CIENCIAS FARMACEUTICAS Y BIOQUÍMICAS
CARRERA DE BIOQUÍMICA
DETERMINACIÓN DE LOS FENOTIPOS DEL
MECANISMO DE RESISTENCIA MLS
B(MACRÓLIDOS,
LINCOSAMIDAS Y ESTREPTOGRAMINAS TIPO B) EN
CEPAS DE Staphylococcus aureus, AISLADOS DE
MUESTRAS OBTENIDAS DE PACIENTES
INTERNADOS EN EL HOSPITAL COSSMIL Y
HOSPITAL OBRERO Nº 1, DE LA CIUDAD DE LA PAZ -
BOLIVIA, EN LOS MESES DE ABRIL A NOVIEMBRE,
DEL 2004.
Trabajo de Tesis de Grado presentado
como requisito parcial para optar al
título de Licenciatura en Bioquímica.
POSTULANTE: Univ. LESLY MIRIAM POZO ROBLES
LA PAZ - BOLIVIA
2005
UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES
FACULTAD DE CIENCIAS FARMACEUTICAS Y BIOQUÍMICAS
CARRERA DE BIOQUÍMICA
DETERMINACIÓN DE LOS FENOTIPOS DEL
MECANISMO DE RESISTENCIA MLS
B(MACRÓLIDOS,
LINCOSAMIDAS Y ESTREPTOGRAMINAS TIPO B) EN
CEPAS DE Staphylococcus aureus, AISLADOS DE
MUESTRAS OBTENIDAS DE PACIENTES
INTERNADOS EN EL HOSPITAL COSSMIL Y
HOSPITAL OBRERO Nº 1, DE LA CIUDAD DE LA PAZ -
BOLIVIA, EN LOS MESES DE ABRIL A NOVIEMBRE,
DEL 2004.
Trabajo de Tesis de Grado presentado
como requisito parcial para optar al
título de Licenciatura en Bioquímica.
POSTULANTE: Univ. LESLY MIRIAM POZO ROBLES
ASESOR:
Dr. CHRISTIAN TRIGOSO A.
LA PAZ - BOLIVIA
2005
A las personas que más quiero en este
mundo, las que con su amor, ayuda
y comprensión me impulsan cada
día para alcanzar tosas mis metas
y me llenan de orgullo………….
…..mis padres Víctor y Miriam,
mis hermanos Jesús y José.
AGRADECIMIENTOS
A Dios por estar siempre conmigo y guiarme en todo este recorrido, por darme fuerza y salud para terminar una etapa más de mis estudios.
A mis padres Víctor Pozo y Miriam Robles de Pozo por darme la vida, amor, dedicación y apoyo de todo corazón mil gracias.
A mi asesor el Dr. Christian Trigoso por su gran colaboración, apoyo moral, académico y su valiosa amistad sin los cuales no hubiera culminado este trabajo.
A mis hermanos por estar en las buenas y en las malas, dándome siempre su apoyo, en especial a mi abuelito por guiarme y cuidarme desde el cielo.
A mis amigas (os) por estar ahí en las buenas y en las malas gracias.
A todas aquellas personas que me ayudaron a culminar este proyecto, y no las estoy mencionando.
TABLA DE CONTENIDO
Pag RESUMEN……… SUMMARY………... 1. INTRODUCCIÓN………. 2. MARCO TEÓRICO………. 2.1. Generalidades……….. 2.2. Staphylococcus aureus……….. 2.3. Morfología e Identificación………. 2.3.1. Microorganismos Característicos………. 2.3.2. Cultivo………... 2.3.3. Características del Crecimiento……… 2.3.4. Susceptibilidad Variable a Antimicrobianos… 2.4. Estructura Antigénica……….. 2.5. Toxinas y Enzimas……….. 2.5.1. Catalasa……… 2.5.2. Coagulasa……… 2.5.3. Otras Enzimas………. 2.5.4. Exotoxinas……… 2.5.5. Leucocidina……….. 2.5.6. Toxina Exfoliativa……… 2.5.7. Toxina del Síndrome de Choque Tóxico……. 2.5.8. Enterotoxinas……….. 2.6. Determinantes de Patogenicidad……….. 2.6.1. Adhesina……….. 2.6.2. Lipasas……….. 2.6.3. Hialuronidasa………... 2.6.4. Estafiloquinasa……… 2.6.5. Nucleasa……….. 2.6.6. Toxina alfa o hemolisina alfa………. 2.7. Patogenia General……….. 2.8. Patogenia de Staphylococcus aureus en invasióndel tejido……… 2.9. Patología……….. 2.10. Epidemiología y Control………. 2.11. Diagnóstico Clínico………. 1 2 3 6 6 7 7 7 8 8 9 10 11 11 12 12 13 13 13 14 14 15 15 15 15 15 15 15 16 18 19 20 20
2.12. Pruebas Diagnósticas de Laboratorio……….. 2.12.1. Identificación Morfológica……… 2.12.2. Prueba de la Catalasa……….. 2.12.3. Prueba de la Coagulasa……….. 2.12.4. Prueba del Manitol……… 2.12.5. Prueba de Difusión en Disco o (Bauer Kirby) 2.13. Tratamiento……….. 2.14. Macrólidos……… 2.14.1. Estructura Química……….. 2.14.2. Mecanismo de Acción……….. 2.14.3. Farmacocinética……… 2.14.4. Nuevos Macrólidos……….. 2.14.5. Mecanismo de Resistencia a Macrólidos….. 2.15. Lincosamidas………...
2.15.1. Estructura Química……….. 2.15.2. Mecanismo de Acción……….. 2.15.3. Farmacocinética……… 2.15.4. Mecanismo de Resistencia a Lincosamidas. 2.16. Estreptograminas………
2.16.1. Estructura Química……….. 2.16.2. Mecanismo de Acción……….. 2.16.3. Farmacocinética……… 2.17. Mecanismos de Macrólidos, Lincosamidas y
Estreptograminas……… 2.18. Mecanismo de Resistencia a Macrólidos,
Lincosamidas y Estreptograminas……… 2.18.1. Inhibición de la Síntesis Proteica……… 3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA……… 4. JUSTIFICACIÓN………. 5. OBJETIVOS………. 5.1. OBJETIVO GENERAL………... 5.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS………. 6. METODOLOGÍA………. 6.1. DISEÑO METODOLÓGICO……….. 6.1.1. Universo………... 6.1.2. Criterios de Inclusión……….. 6.1.3. Criterios de Exclusión………. 6.1.4. Tamaño Muestral……… 6.1.5. Cepas Control……….. 6.2. DIAGRAMA DE FLUJO………. 21 21 22 22 23 23 24 25 25 26 26 27 27 28 28 28 29 30 30 30 31 32 32 33 34 35 37 38 38 38 39 39 39 39 39 40 40 41
6.3. PROCEDIMIENTO……….. 6.3.1. Recolección de las Muestras……… 6.3.2. Identificación……… 6.3.3. Pruebas Bioquímicas……….. 6.3.4. Pruebas de Sensibilidad y Resistencia……… 6.3.4.1. Método de Determinación de Sensibilidad Antimicrobiana por Difusión en Disco o (Bauer Kirby)….. 6.3.4.1.1. Agar Mueller Hinton…….. 6.3.4.1.2. Preparación del Inóculo... 6.3.4.1.3. Inoculación de las Placas 6.3.4.1.4. Aplicación de los discos ATB en placas inoculadas………. 6.3.4.1.5. Lectura de las placas e Interpretación de los resultados………. 7. RESULTADOS……… 7.1. Procesamiento de la Información……… 8. DISCUSIÓN………. 9. CONCLUSIONES……… 9.1. CONCLUSIÓN GENERAL……… 9.2. CONCLUSIONES ESPECÍFICAS……… 10. RECOMENDACIONES……….. 11. BIBLIOGRAFÍA………... ANEXO Nº 1 Registro de datos del paciente y de la muestra.
ANEXO Nº 2 Composición del Agar Sofá. ANEXO Nº 3 Realización de la Tinción Gram. ANEXO Nº 4 Composición del Agar Manitol Salado. ANEXO Nº 5 Preparación del Agar Mueller Hinton. FOTOGRAFÍA Nº 1 FOTOGRAFÍA Nº 2 FOTOGRAFÍA Nº 3 FOTOGRAFÍA Nº 4 FOTOGRAFÍA Nº 5 42 42 42 42 42 42 42 43 43 43 44 47 47 59 64 64 64 65 66
INDICE DE CUADROS
Pag. Cuadro 1.1. Cuadro 2.1. Cuadro 3.1. Cuadro 1. Cuadro 2. Cuadro 3. Cuadro 4.Interpretación de la zona de inhibición de los antibióticos……….. Interpretación de los fenotipos que presenta el mecanismo MLSB………..
Procesamiento de la información según el tipo de diagnóstico clínico………... Aislamiento e identificación de cepas de
Staphylococcus aureus obtenidas de muestras
aisladas en el Hospital COSSMIL de la ciudad de La Paz - Bolivia, mediante pruebas bioquímicas realizadas en el INLASA en los meses de abril a noviembre durante la gestión 2004………. Aislamiento e identificación de cepas de
Staphylococcus aureus obtenidas de muestras
aisladas en el Hospital Obrero Nº1 de la ciudad de La Paz - Bolivia, mediante pruebas bioquímicas realizadas en el INLASA en los meses de abril a noviembre durante la gestión 2004……… Aislamientos de cepas de Staphylococcus
aureus según el tipo de diagnostico clínico,
obtenido de pacientes hospitalizados, utilizando hojas de registro para cada cepa y paciente, donde se observan los fenotipos del mecanismo MLSB, realizado en la ciudad de La Paz –
Bolivia de abril a noviembre del 2004………. Tipos de fenotipo del mecanismo MLSB
encontrados en las muestras obtenidas del Hospital COSSMIL y Hospital Obrero Nº1 de la ciudad de La Paz – Bolivia, identificadas como cepas de Staphylococcus aureus, realizadas por
Difusión en Disco o (BAuer Kirby) en el Instituto Nacional de Laboratorios en Salud (INLASA), en los meses de abril a noviembre de la gestión 2004………... 45 46 47 51 53 55 57
INDICE DE GRÁFICAS
Pag . Gráfic a 1. Gráfic a 2. Gráfic a 3. Gráfic a 4.Aislamiento e identificación de cepas de
Staphylococcus aureus obtenidas de muestras
aisladas en el Hospital COSSMIL de la ciudad de La Paz - Bolivia, mediante pruebas bioquímicas realizadas en el INLASA en los meses de abril a noviembre durante la gestión 2004……….. Aislamiento e identificación de cepas de
Staphylococcus aureus obtenidas de muestras
aisladas en el Hospital Obrero Nº1 de la ciudad de La Paz - Bolivia, mediante pruebas bioquímicas realizadas en el INLASA en los meses de abril a noviembre durante la gestión 2004………. Aislamientos de cepas de Staphylococcus aureus
según el tipo de diagnostico clínico, obtenido de
pacientes hospitalizados, utilizando hojas de registro para cada cepa y paciente, donde se observan los fenotipos del mecanismo MLSB, realizado en la ciudad
de La Paz – Bolivia de abril a noviembre del 2004……… …
Tipos de fenotipo del mecanismo MLSB encontrados
en las muestras obtenidas del Hospital COSSMIL y Hospital Obrero Nº1 de la ciudad de La Paz – Bolivia, identificadas como cepas de Staphylococcus aureus,
realizadas por Difusión en Disco o (Bauer Kirby) en el Instituto Nacional de Laboratorios en Salud (INLASA), en los meses de abril a noviembre de la gestión 2004………... . 52 54 56 58
RESUMEN
Debido a que se observó en los últimos años un incremento en cuanto se refiere a la resistencia antimicrobiana a ciertos fármacos, en especial a eritromicina y clindamicina, lo cual trajo aspectos adversos con implicaciones sociales y económicas enormes dadas por el incremento de morbilidad y mortalidad, aumento de los costos en los tratamientos y de las largas estancias hospitalarias generales.
El presente estudio de investigación tiene por objetivo, determinar el fenotipo de resistencia del mecanismo MLSB (Macrolidos, Lincosamidas y
Estreptograminas B), en cepas de Staphylococcus aureus, de pacientes
internados en el Hospital COSSMIL y Hospital Obrero Nº1, de la ciudad de La Paz - Bolivia en los meses de abril a noviembre, del 2004.
En este estudio se aislaron, de un total de 150 muestras de estafilococos, solo 115 cepas identificadas como Staphylococcus aureus y
35 cepas descartadas las cuales eran estafilococos coagulasa-negativa, estas muestras fueron confirmadas en el Laboratorio de Referencia de
Bacteriología Clínica del Instituto Nacional de Laboratorios en Salud
(INLASA), La Paz - Bolivia, durante los meses de abril a noviembre del 2004.
Las pruebas de identificación y sensibilidad fueron realizadas según las normas y recomendaciones del Clinical and Laboratory Standards Institute
(CLSI). Se utiliza la técnica de doble disco con eritromicina y clindamicina donde se observaron los fenotipos del mecanismo “MLSB”, de los cuales
15 aislamientos expresaron el fenotipo “MLSB constitutivo”, 9 el fenotipo
“MLSB inducible”, no se observo el fenotipo MLSB de eflujo.
Con este estudio se puede comprobar que la resistencia del
Staphylococcus aureus al mecanismo MLSB es del 24% por lo que
podemos constatar que éste porcentaje de resistencia es aún bajo, en nuestro país, con relación a los países vecinos.
SUMMARY
The last years an increase of strains of Staphylococcus aureus resistant to
certain drugs has increased, specially to erythromycin and clindamycin which affect to diverse aspects with enormous social and economic implications given by the increase of morbidity and mortality, increase of the costs in hospitals due to the long treatments.
The objective of the present study is to determine the phenotype of MLSB (macrolide-lincosamide-streptogramin B) mechanism, in strains of
Staphylococcus aureus from patients committed in the Hospitals COSSMIL
and Obrero hospital of La Paz city-Bolivian from April to November, of 2004.
The samples were processed in the Laboratory of reference of clinical bacteriology of the Instituto Nacional de Laboratorios en Salud (INLASA). An overall of 150 strains of Staphylococcus were isolated, of which just
115 strains were identified as Staphylococcus aureus and 35 strains were
discarded. The tests of identification and sensitivity were made according to recommendation of the Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI). It is used the technique of double disc of erythromycin and clindamycin where the phenotypes of mechanism MLSB were observed. Of the overall strains processed 15 expressed constituent phenotype MLSB, 9 induced phenotype MLSB, without being observed cases of the
efflux phenotype.
We concluded that the resistance of Staphylococcus aureus to MLSB is
of 24%, which means that the resistance to these antibiotics is still low, in relation to other studies made in many other countries.
1. INTRODUCCIÓN
Las asociaciones mundiales encargadas de la estandarización de la metodología e interpretación de las pruebas de sensibilidad in Vitro, tienen
como objetivo colaborar en la elección adecuada del antimicrobiano para el tratamiento según el microorganismo aislado y localización de la infección(1).
Para el caso de Staphylococcus de importancia clínica, se recomienda
ensayar en primera instancia a los antibióticos betalactámicos, sin embargo es habitual encontrar cepas resistentes a los mismos(2,3,4),por lo
que se deben probar otros grupos de antimicrobianos, como los macrólidos.
Los macrólidos conforman un grupo que estructuralmente poseen azúcares unidos a un gran anillo lactónico(5).
Su mecanismo de acción está dado por la inhibición de la síntesis proteica al actuar sobre la fracción 50S de los ribosomas bacterianos, resultante del bloqueo de la translación del RNA-t por interferencia
estérica(5).
Los macrólidos junto con las lincosamidas (Lin) y streptograminas B, conforman un grupo de antimicrobianos, vinculados por presentar un mismo mecanismo de acción y espectro antibacteriano(4).
Los receptores ribosomales son comunes o se encuentran próximos por lo que es conocido desde hace tiempo que los cocos Gram positivos, manifiestan resistencia cruzada frente a ellos, pudiendo aparecer como drogas activas in Vitro pero ser clínicamente inefectivas(1,3,5) .
______________________
1. Rodriguez-Avial. Los Antimicrobianos una nueva generación. URL. 54p.
2. Williams, S. Resistencia del Staphylococcus aureus a los antibióticos B-lactámicos dependiente de la zona geográfica. 26p.
3. Murray, P. “Manual of Clinical Microbiology”. 128p.
4. Staley, J. Erythromycin and Clindamycin Resistance and Telithromycin Susceptibility in Antimicrobians.
EPINE. Vol. 47 (3): 1112p.
El fenotipo MLS, es originado por la producción de una enzima llamada metilasa, que causa un cambio en la conformación del sitio blanco, reduciendo la unión del antibiótico a la subunidad 50S del ribosoma(6).
Este fenotipo puede ser constitutivo (CMLS) o inducible (IMLS) e indica
resistencia cruzada frente a todos los macrólidos, incluyendo los derivados con núcleos de 14, 15 y 16 átomos de carbono, así como a lincosamidas y estreptograminas B(6).
Entre los diversos factores que han contribuido al incremento significativo de la expectativa de vida durante el siglo pasado se encuentra sin duda el control de numerosas enfermedades infecciosas gracias a intervenciones como vacunas y antibióticos específicamente(7).
La resistencia bacteriana es un fenómeno creciente con implicaciones sociales y económicas enormes dadas por el incremento de morbilidad y mortalidad, aumento de los costos de los tratamientos y de las largas estancias hospitalarias generales(7).
La resistencia a los antimicrobianos plantea una amenaza grave y cada vez mayor para la salud pública, siendo un problema creciente en el mundo, que involucra cada día nuevas especies bacterianas y nuevos mecanismos de resistencia(8).
Este fenómeno observado en los laboratorios de microbiología representa un, problema clínico y dificulta el buen manejo de los pacientes que sufren distintas patologías infecciosas, en cuanto a tratamiento se refiere(8).
El problema de resistencia antimicrobiana se hace aún mayor cuando un microorganismo puede presentar más de un mecanismo de resistencia y cuando tiene la facultad de transmitirlo además de su descendencia a otras bacterias de su misma o diferente especie (a través de mecanismos de conjugación o transducción) (9).
En nuestro medio como en el resto de América Latina y el mundo, los problemas de resistencia antimicrobiana ocurren en el ambiente hospitalario y en la comunidad(10).
______________________
6. Gaynor, M. et. Al. Macrolide Antibiotics: binding site, mechanism of action, resistance. Med Chem. 3 (9): 61p.
7. Patterson, J. En torno a la situación real de Staphylococcus aureus. The Lancet. 348:836p.
8. Vaqué, J. y grupo de trabajo EPINE. Evolución de la prevalencia de las infecciones nosocomiales en los hospitales españoles. 159p.
9. García-Rodríguez, J.A., García Sánchez, E. El resurgimiento de los gram positivos. Rev Clin Esp. 197:
3-11p.
10. Cohen, M.L. Epidemiology of drug resistance. Implications for a post- antimicrobial. Science . 257: 1050-1055p.
En el ámbito hospitalario hoy los problemas comprenden el aumento creciente de resistencia en bacilos aerobios Gram negativos a cefalosporinas de amplio espectro, la evolución del mecanismo de resistencia de Staphylococcus aureus y Staphylococcus coagulasa
negativa (SCN) y la reciente aparición de cepas de Enterococcus y Staphylococcus aureus resistentes a la isoxasolil penicilinas(10).
Se recalca la importancia de dos factores que son susceptibles de modificación en la práctica clínica habitual: la utilización innecesaria de antibióticos que puede dar lugar a la aparición de cepas multirresistentes y limitar la propagación de dichas cepas (mediante la adaptación de las precauciones estándar y especialmente el lavado de las manos) (6,7,9).
______________________
6. Gaynor, M. et. Al. Macrolide Antibiotics: binding site, mechanism of action, resistance. Med Chem. 3 (9): 62p. disponible en: http://www.mechanismofmacrolide.uy/aureus.pdf.
7. Patterson, J. En torno a la situación real de Staphylococcus aureus. The Lancet. 348:839p.
9. García-Rodríguez, J.A., García Sánchez, E. El resurgimiento de los gram positivos. Rev Clin Esp. 197: 11p.
10. Cohen, M.L. Epidemiology of drug resistance. Implications for a post- antimicrobial. Science . 257: 1050-1055p.
2. MARCO TEÓRICO
2.1. GENERALIDADESLos integrantes del género Staphylococcus, son cocos gram positivos, de
0.5 a 1.5 μm de diámetro, que se encuentran microscópicamente aislados, en pares, tétradas o formando racimos irregulares (término derivado del:
racimo de uvas). Son inmóviles, facultativamente anaerobios, no formadores de esporas, generalmente no capsulados o con limitada formación de cápsula(11,12).
El género Staphylococcus está ubicado junto a los géneros
Micrococcus, Planococcus y Stomatococcus en la familia
Micrococcaceae(12).
Crecen con rapidez sobre muchos tipos de medios y son metabólicamente activos, fermentan carbohidratos y producen pigmentos que varían desde el color blanco hasta el amarillo intenso. Algunos son miembros de la flora normal de la piel y mucosas de los humanos; otros causan supuración, formación de absceso, varias infecciones piógenas e incluso septicemia mortal(13).
Los estafilococos patógenos casi siempre causan hemólisis, coagulación de plasma y producen varias enzimas y toxinas extracelulares. El tipo más común de envenenamiento alimentario es causado por una enterotoxina termoestable de los estafilococos. Estos desarrollan con rapidez resistencia a muchos antimicrobianos y presentan problemas terapéuticos difíciles(13).
El género Staphylococcus contiene al menos 30 especies. Las tres de
importancia clínica son Staphylococcus aureus, Staphylococcus
epidermidis y Staphylococcus saprophyticus. El primero es
coagulasa-positivo, que lo diferencia de otras especies(13).
______________________
11. Bhakdi S, Tranum-Jensen J. Alpha-toxin of Staphylococcus aureus. Microbiol. Rev. 55:733p.
12. Brock, T.D.; Madigan, M.T. Biology of Microorganisms. 12th edition. Prentice Hall Inc. 89p.
Los Staphylococcus coagulasa-negativos son normales en la flora
humana y a veces causan infección, casi siempre asociada con dispositivos y aparatos implantados, sobre todo en pacientes muy ancianos o muy jóvenes e inmunocomprometidos(13).
2.2. Staphylococcus aureus
Staphylococcus aureus, especie coagulasa positiva, es un reconocido
patógeno humano, siendo agente etiológico de un amplio espectro de infecciones de origen comunitario y nosocomial(13).
S. aureus, tiene una amplia gama de determinantes de virulencia, que
abarca componentes de pared celular y una gran variedad de exoproteínas que contribuyen en su habilidad para colonizar y causar enfermedad en mamíferos(14).
Casi todas las cepas producen un grupo de enzimas y citotoxinas que incluyen 4 hemolisinas (alfa, beta, gamma y delta) nucleasas, proteasas, lipasas, hialuronidasas y colagenasa. La principal función de estas proteínas sería convertir tejidos del huésped en nutrientes requeridos para el desarrollo bacteriano(13).
Staphylococcus aureus es un microorganismo muy resistente a las
condiciones ambientales y extremadamente difícil de erradicar. Pese a que no es esporulado, soporta bien condiciones extremas aunque se inactiva a temperatura de congelación y puede eliminarse con una cocción correcta(14).
2.3. MORFOLOGIA E IDENTIFICACIÓN
2.3.1. Microorganismos Característicos
Los Staphylococcus son células esféricas, gram positivas, cuyo diámetro
varía de 0.5 a 1.5 um; en frotis teñidos aparecen en grupos irregulares en forma de racimos. Crecen mejor en condiciones aerobias, pero son anaerobios facultativos; no son móviles y no forman esporas. Los cocos jóvenes son fuertemente gram-positivos; después de envejecer muchas células se hacen gram-negativas(15,16).
______________________
13. Mandell, Douglas, Bennett. Principles and Practice of Infectious Diseases. 159p.
14. Schaberg DR, Zervos MJ. Intergeneric and interspecies gene exchange in gram positive cocci. 817p. 15. Prescott ML, Harley JP y Klein DA. Microbiología. 713 P.
La forma de cocos tiende a ser de tamaño mucho mas uniforme que los otros tipos morfológicos de bacterias, típicamente son casi perfectos en su forma esférica. Su característica morfológica más obvia es la notable tendencia a presentarse como masas de células, aparentando racimos(10).
Estos grumos irregulares son tridimensionales, hecho manifiesto al examinar preparaciones frescas, pero en los frotis teñidos usuales los grumos están aplanados creando el aspecto de láminas irregulares de células(14).
2.3.2. Cultivo
Los Staphylococcus crecen con facilidad sobre casi todos los medios
bacteriológicos en condiciones aerobias microaerofílicas. Crecen con mayor rapidez a 37ªC, pero el pigmento se forma mejor a temperatura ambiente (20 a 25ªC). Sobre medios sólidos las colonias son redondas, lisas, prominentes y brillantes. S. aureus comúnmente forma colonias de
color gris amarillo dorado intenso(16).
Algunos estafilococos producen pigmentos carotenoides, formando colonias de varios tipos de pigmentos: Staphylococcus aureus presenta un
color amarillo oro intenso; S epidermis es de color blanco porcelana;
también pueden observarse coloraciones intermedias. Muchas colonias desarrollan pigmentos solo después de una prolongada incubación a 20ºC(12).
2.3.3. Características del crecimiento
Los Staphylococcus son relativamente más resistentes al calor y a ciertos
desinfectantes que las formas vegetativas de la mayoría de las bacterias patógenas. Mientras que otras bacterias se destruyen en 30 minutos a 60º C(17).
______________________
10. Cohen, M.L. Epidemiology of drug resistance. Implications for a post antimicrobial. Science. 257: 1054p. 12. Brock, T.D.; Madigan, M.T. Biology of Microorganisms. 12th edition. Prentice Hall Inc. 89p.
14. Schaberg DR, Zervos MJ. Intergeneric and interspecies gene exchange in gram positive cocci. 817p. 16. Jawetz, E., JL. Melnick. Y Adelberg. Microbiología Médica. 242 p.
17. Devriese L.A., Hájek V., Oeding P., Meyer S.A. and Schleifer K. Staphylococcus hyicus (Sompolinsky 1953) comb. nov. and Staphylooccus hyicus subsp. chromogenes subsp. nov. lnt. J. Syst. Bacteriol. 28:482.
La mayoría de las cepas crecen en presencia de un 10 % de ClNa, algunas crecen incluso en una concentración del 15%. Porque los estafilococos pueden crecer y formar enterotoxinas en alimentos que contienen cantidades de sal que en otras circunstancias serian suficientes para actuar como conservante(16,17).
Una característica común en todas las bacterias gram positivas es que estas también son sensibles a la acción bacteriostática de los colorantes trifenil-metano y son susceptibles a los antibióticos eficaces contra bacterias gram positivas. Sin embargo son propensas a desarrollar cierta resistencia microbiana a las drogas(18).
Los Estafilococos producen catalasa, que los diferencia de los estreptococos. Fermentan lentamente muchos carbohidratos y producen ácido láctico pero no gas; la actividad proteolítica varía mucho de una cepa a otra. Los estafilococos patógenos producen muchas sustancias extracelulares(16).
2.3.4. Susceptibilidad Variable a Antimicrobianos
La resistencia puede clasificarse en diferentes tipos(16):
1º. La producción de β-lactamasa bajo el control de un plásmido es común y confiere al microorganismo resistencia a muchas penicilinas (penicilina G, ampicilina, ticarcilina, piperacilina y fármacos similares). El plásmido se transfiere por transducción y quizá también por conjugación.
2ª. La resistencia a la isoxasolil penicilinas (nafcilina, meticilina y oxacilina) es dependiente de la producción de β-lactamasa. El gen mecA de la
resistencia a la nafcilina es cromosomica. El mecanismo de resistencia a la nafcilina se vincula con ausencia o inaccesibilidad de ciertas proteínas de unión a la penicilina en los microorganismos.
3ª. La “tolerancia” implica que un fármaco inhibe los estafilococos pero no los mata, es decir, hay una gran diferencia entre la concentración mínima inhibitoria y la concentración mínima bactericida de un antimicrobiano.
______________________
16. Jawetz, E., JL. Melnick. Y Adelberg. Microbiología Médica. 242 p.
17. Devriese L.A., Hájek V., Oeding P., Meyer S.A. and Schleifer K. Staphylococcus hyicus (Sompolinsky 1953) comb. nov. and Staphylooccus hyicus subsp. chromogenes subsp. nov. lnt. J. Syst. Bacteriol. 28:482.
18. Baquero, F., García-Rodríguez, J.A., García de Lomas, J., Aguilar, L. The Spanish Surveillance Group for Respiratory Pathogens. multicenter surveillance study. Antimicrob Agents Chemother. 43: 178.
Los pacientes con endocarditis causada por un S. aureus tolerante
pueden mostrar un curso clínico prolongado, comparados con aquellos cuya endocarditis es producida por un S. aureus completamente
susceptible. A veces la tolerancia puede atribuirse a falta de activación de la enzima autolítica en la pared celular.
4ª. Los plásmidos también pueden ser portadores de genes de resistencia a tetraciclinas, eritromicinas, aminoglucósidos y otros fármacos. Todos, salvo alguna cepa de estafilococos, aún son susceptibles a la vancomicina.
5ª. En Japón, Estados Unidos de América (EUA) y muchos otros países se han aislado cepas de S. aureus de susceptibilidad intermedia a la
vancomicina (concentraciones inhibitorias mínimas de 4 a 8 μg/ml), lo cual representa una gran preocupación para los médicos. Estos S. aureus por
lo general se aíslan de pacientes con infecciones complejas que han recibido terapia prolongada con vancomicina.
2.4. ESTRUCTURA ANTIGÉNICA
En la estructura de la pared celular los Staphylococcus contienen
polisacáridos y proteínas antigénicas y también otras sustancias importantes. El peptidoglucano (un polímero polisacárido formado por la unión de subunidades) suministra el exoesqueleto rígido de la pared celular(16).
La exposición a un ácido fuerte o a lisozima destruye a los peptidoglucanos, porque induce la producción de interleucina-1 (pirógeno endógeno) y anticuerpos opsónicos en los monocitos; y puede atraer químicamente a los leucocitos polimorfonucleares, posee actividad parecida a endotoxina, y activa al complemento(17).
Los ácidos teicoicos, polímeros de glicerol o fosfato ribitol, están unidos al peptidoglucano y pueden ser antigénicos. Los anticuerpos ácidos antiteicoicos detectables mediante difusión en gel, pueden observarse en pacientes con endocarditis activa causada por S. aureus(17).
La proteína A es un componente de la pared celular de muchas cepas de S. aureus que se une a la porción Fc de las moléculas Ig G, excepto
IgG3, la porción Fab de la IgG unida a la proteína A es libre de combinarse con un antígeno específico(16).
______________________
16. Jawetz, E., JL. Melnick. Y Adelberg. Microbiología Médica. 242 p.
17. Devriese L.A., Hájek V., Oeding P., Meyer S.A. and Schleifer K. Staphylococcus hyicus (Sompolinsky 1953) comb. nov. and Staphylooccus hyicus subsp. chromogenes subsp. nov. lnt. J. Syst. Bacteriol. 28:483.
La proteína A se ha convertido en un reactivo importante en la tecnología del laboratorio de diagnóstico y en inmunología(16).
Algunas cepas de S. aureus poseen cápsulas que inhiben la
fagocitosis por los leucocitos polimorfonucleares, a menos que se encuentren presentes anticuerpos específicos. La mayor parte de las cepas de S. aureus poseen coagulasa, o factor de coagulación, sobre la
superficie de la pared celular; la coagulasa se une de manera no enzimática al fibrinógeno y produce la agregación de las bacterias(16).
2.5. TOXINAS Y ENZIMAS
Desde hace mucho tiempo se sabia que los filtrados libres de células procedentes de cultivos de Staphylococcus son tóxicos y se inoculan por
vía parenteral, y que las toxinas extracelulares se producen en cantidades considerables(16).
Esta toxicidad, definida por enfermedad, se ha sometido a investigación, y se han aislado y caracterizado muchos de los principios tóxicos. Entre los más importantes están las citotoxinas, incluyendo hemolisina y leucocidinas; las enterotoxinas; las exfoliatinas; las exotoxinas pirógenas; y las actividades enzimáticas que son, entre otras, la coagulasa, la hialuronidasas y las quinasas(19).
Los Staphylococcus pueden producir enfermedad por su capacidad
para multiplicarse y propagarse de modo extenso en los tejidos y mediante la producción de muchas sustancias extracelulares, algunas de estas sustancias son enzimas; otras se consideran toxinas, aunque también pueden funcionar como enzimas(17).
2.5.1. Catalasa
Los Staphylococcus producen catalasa, que convierte el peroxido de
hidrógeno en agua y oxígeno. Esta prueba diferencia los Staphylococcus,
que son positivos, de los estreptococos, que son negativos(17).
______________________
16. Jawetz, E., JL. Melnick. Y Adelberg. Microbiología Médica. 242 p.
17. Devriese L.A., Hájek V., Oeding P., Meyer S.A. and Schleifer K. Staphylococcus hyicus (Sompolinsky 1953) comb. nov. and Staphylooccus hyicus subsp. chromogenes subsp. nov. lnt. J. Syst. Bacteriol. 28:482.
19. Dinges M, Orwin P, Schlievert P. Exotoxins of Staphylococcus aureus. Clinical Microbiology Reviews, vol 13; 16-34.
2.5.2. Coagulasa
S. aureus producen coagulasa, una proteína similar a una enzima que
coagula el plasma oxalato o citratado en presencia de un factor del suero. El factor sérico reacciona con la coagulasa para generar esterazas y actividad de coagulación de manera similar a la activación de la protrombina a trombina. La acción de la coagulasa evita la cascada de coagulación normal del plasma(18).
La coagulasa puede depositar fibrina sobre la superficie de los
Staphylococcus, alterando su ingestión por células fagocíticas o su
destrucción dentro de dichas células. Se considera que la producción de coagulasa es sinónimo de patógeno potencialmente invasor(16).
La coagulasa estafilococica exhiben un alto grado de correlación con la virulencia, ayudan en la protección contra la destrucción intra-leucocitica inhibiendo la fagocitosis y antagonisan la actividad bactericida del suero normal(18).
La coagulas estafilococica existe en dos formas: una libre y la otra unida a la célula. La coagulas libre, es una proteína y se han identificado cuatro tipos antigénicos(18).
La coagulasa unida a la célula, o factor aglutinante no se libera de la superficie celular de modo que cuando estas células se mezclan con el plasma lo agrupan o aglutinan en virtud de la precipitación de fibrina en la superficie celular(18).
La coagulasa no es muy toxica si se inocula por vía parenteral, pero en dosis suficientes origina una caída rápida en el fibrinógeno y una coagulación extravascular extensa especialmente en los pulmones, para producir una muerte rápida en los animales de experimentación(18).
2.5.3. Otras Enzimas
Otras enzimas producidas por los Staphylococcus que incluyen una
hialuronidasa, o factor de propagación; una estafilocinasa que produce fibrinólisis, pero actúa de manera mucho más lenta en comparación con la estreptocinasa que produce fibrinólisis, pero actúa de manera mucho más lenta en comparación con la estreptocinasa, proteinazas, lipasa, y β -lactamasa(16).
______________________
16. Jawetz, E., JL. Melnick. Y Adelberg. Microbiología Médica. 242 p.
18. Baquero, F., García-Rodríguez, J.A., García de Lomas, J., Aguilar, L. The Spanish Surveillance Group for Respiratory Pathogens. multicenter surveillance study. Antimicrob Agents Chemother. 43: 178.
2.5.4. Exotoxinas
La toxina α (hemolisina) es una proteína heterogénea que puede causar lisis de eritrocitos y dañar las plaquetas, probablemente es idéntica con los factores letal y dermonecrosante de las exotoxinas. La toxina α también muestra una potente acción sobre el músculo liso vascular(16).
La toxina β desdobla la esfingomielina y es tóxica para muchos tipos de células, incluso los eritrocitos humanos. Estas toxinas y las toxinas γ y
δ, son antigenicamente distintas y no muestran interrelación con las lisinas del estreptococo(16).
Hemolisinas, el principio hemolítico es soluble y se hace presente en los filtrados de cultivo; está constituido por varias proteínas diferentes denominadas hemolisinas o estafilolisinas. La producción de hemolisinas correlaciona bien con la formación de coagulasa, ya que solamente algunas de las cepas coagulasa negativas son hemolíticas(18).
2.5.5. Leucocidina
Esta toxina del S. aureus puede matar los leucocitos expuestos de
muchos animales. Su función en la patógena es incierta, puesto que los estafilococos patógenos no pueden matar eritrocitos y a veces son fagocitados de manera tan eficiente como las variedades no patógenas. Sin embargo, son capaces de multiplicación intracelular muy activa, en tanto que los mircroorganismos no patógenos tienden a morir dentro de la célula(16).
La leucocidina consta de dos componentes, F y S, los cuales se pueden separar por cromatografía de intercambio de iones y tienen un peso molecular de 32000 y 38000 respectivamente(16).
2.5.6. Toxina Exfoliativa
Esta toxina del S. aureus incluye al menos dos proteínas que producen la
descamación generalizada del síndrome de la piel escaldada causado por estafilococo(16).
______________________
16. Jawetz, E., JL. Melnick. Y Adelberg. Microbiología Médica. 242 p.
18.Baquero, F., García-Rodríguez, J.A., García de Lomas, J., Aguilar, L. The Spanish Surveillance Group for Respiratory Pathogens. multicenter surveillance study. Antimicrob Agents Chemother. 43: 178.
Las exfoliatinas se producen en caldos de cultivo con S. aureus, y
pueden obtenerse a partir de los sobrenadantes libres de células. La toxina o cepas de Staphylococcus que los originan, provoca una
exfoliación generalizada de la epidermis cuando se inyecta en ratones recién nacidos; una técnica que se emplea para analizar su actividad biológica(20).
2.5.7. Toxina del Síndrome de Choque Tóxico
Casi todas las cepas del S. aureus aisladas de los pacientes con
síndrome de choque tóxico producen una toxina denominada toxina-1 del síndrome de choque tóxico (TSST-1), la cual es estructuralmente similar a las enterotoxinas B y C. TSST-1 es el prototipo de superantígeno que favorece las múltiples manifestaciones del síndrome de choque tóxico(16).
La toxina se asocia con fiebre, choque y afección de múltiples sistemas, incluyendo erupción descamativa de la piel(16).
En los conejos, la TSST-1 produce fiebre, aumenta la susceptibilidad a los efectos de los lipopolisacáridos bacterianos y da lugar a otros efectos biológicos similares al síndrome de choque tóxico, pero no hay erupción cutánea ni descamación de la piel. El gen que codifica para TSST-1 se identifica en alrededor de 20 % de los S. aureus aislados(17).
2.5.8. Enterotoxinas
Casi el 50% de las cepas de S. aureus produce al menos seis toxinas solubles (A-F). Igual que la TSST-1, las enterotoxinas son superantígenos que se unen a las moléculas de complejo de MHC de clase II y producen la estimulación de las células T. Las enterotoxinas son termoestables (resisten la ebullición durante 30 minutos) y resisten a la acción de las enzimas del intestino(16).
Son causas importantes de intoxicación alimentaria y se producen cuando S. aureus crece en productos alimenticios a base de carbohidratos y proteínas(16).
______________________
16. Jawetz, E., JL. Melnick. Y Adelberg. Microbiología Médica. 242 p.
17. Devriese L.A., Hájek V., Oeding P., Meyer S.A. and Schleifer K. Staphylococcus hyicus (Sompolinsky 1953) comb. nov. and Staphylooccus hyicus subsp. chromogenes subsp. nov. lnt. J. Syst. Bacteriol. 28:482.
20. Heffelfinger, J.D., Dowell, S.F., Jorgensen, J.H., Klugman, K.P., Mabry, L.R., Musher, D.M., Plouffe, J.F., Rakowsky, A., Schuchat, A., Whitney, C.G., and The Drug-Resistant. Streptococcus pneumoniae
El gen para la producción enterotoxinas puede situarse en un cromosoma, pero un plásmido también puede contener una proteína que regula la producción activa de la toxina. El efecto emético de la enterotoxina se debe a la estimulación de sistema nervioso en el intestino(18).
2.6. DETERMINANTES DE PATOGENICIDAD
2.6.1. Adhesina: Es una sustancia proteica que favorece al anclaje de las bacterias a la membrana citoplasmática de las células de los tejido(20).
2.6.2. Lipasas: Son varias enzimas que actúan sobre diferentes substratos (aceites, grasas, ceras, etc) que le permiten colonizar áreas de la piel con altas concentraciones(20).
2.6.3. Hialuronidasa: Esta enzima actúa sobre el ácido hialurónico, presente en el pegamento de las células de los tejidos, favoreciendo así la difusión de la bacteria en los tejidos(20).
2.6.4. Estafiloquinasa: Es una fibrinolisina que activa el plasminógeno, lo transforma en plasmina y este actúa sobre la fibrina rompiendo enlaces peptídicos que lisan la fibrina(20).
2.6.5. Nucleasa: Es una enzima que tiene propiedades endonucleotídicas y exonucleotídicas, puede actuar sobre el ADN y el ARN produciendo licuación del material, es un factor de difusión(20).
2.6.6. Toxina alfa o hemolisina alfa: Es una toxina con acción hemolítica sobre eritrocitos de diferentes especies, lesiona las plaquetas y es dermonecrótica(20).
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18. Baquero, F., García-Rodríguez, J.A., García de Lomas, J., Aguilar, L. The Spanish Surveillance Group for Respiratory Pathogens. multicenter surveillance study. Antimicrob Agents Chemother. 43: 178.
20.Heffelfinger, J.D., Dowell, S.F., Jorgensen, J.H., Klugman, K.P., Mabry, L.R., Musher, D.M., Plouffe, J.F., Rakowsky, A., Schuchat, A., Whitney, C.G., and The Drug-Resistant. Streptococcus pneumoniae Therapeutic Working Group. 160: 1400 p.
2.7. PATOGENIA GENERAL
Las infecciones estafilocócicas asumen una forma localizada, con un foco de infección purulenta parcial o totalmente aislado de los tejidos circundantes. Este puede limitarse o diseminarse por vía sanguínea para causar focos secundarios de infección en cualquier tejido u órgano donde puedan alojarse las bacterias(21).
La estrecha relación entre virulencia y formación de lisinas α y β
permite explicar parcialmente la patogenia de las infecciones producidas. La infección a aislarse se atribuye a la acción de la coagulasa, el carácter purulento de la lesión a la actividad necrosante y muerte de los leucocitos movilizados localmente por aquellas lisinas(21).
La acumulación de fibrina sobre la superficie de las bacterias parece interferir con la fagocitosis. El desarrollo de abscesos metastáticos de infecciones focales, como las de hueso que causan osteomielitis estafilocócica, es consecuencia de la diseminación hematógena de la infección en forma de trombos y fagocitos que contienen microorganismos viables(21).
S. aureus posee un arsenal de elementos que justifican su capacidad
patogénica y defensa ante los mecanismos de defensa del huésped y los antimicrobianos utilizados para su combate(22).
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 extracromosomales(15).
Además, la pared del estafilococo posee muchas proteínas de superficie, las cuales tienen secuencia de señal secretoria en el extremo amino terminal, con aminoácidos de carga positiva, los cuales se extienden hasta el citoplasma; un extremo hidrofóbico que se extiende hasta la membrana; y una región de anclaje a la pared celular, todos ubicados en el extremo carboxílico(18,20).
______________________
15. Prescott ML, Harley JP y Klein DA. Microbiología. 713 P.
18. Baquero, F., García-Rodríguez, J.A., García de Lomas, J., Aguilar, L. The Spanish Surveillance Group for Respiratory Pathogens. multicenter surveillance study. Antimicrob Agents Chemother. 43: 178.
20. Heffelfinger, J.D., Dowell, S.F., Jorgensen, J.H., Klugman, K.P., Mabry, L.R., Musher, D.M., Plouffe, J.F., Rakowsky, A., Schuchat, A., Whitney, C.G., and The Drug-Resistant. Streptococcus pneumoniae Therapeutic Working Group. 160: 1400 p.
21. Giglio M, Ulloa M, Robles M et al. Uso de bacitracina, L-piroglutamil amilaridasa y aglutinación en el diagnóstico de Staphylococcusα- hemolítico. Rev Chil Infect, 15(1): 41-42.
22. Quintiliani R, Sahm D, Courvalin P. Mechanisms of Resistance to Antimicrobial Agents. In: Murray PR, Baron EJ, Pfaller MA, Tenover FC, Yolken RH. ASM, Washington, DC , 1505 p.
Un dominio de adherencia en el amino-terminal, que está expuesto en la superficie de la célula bacteriana, permite que alguna de estas proteínas actúen como adhesinas(20).
Los Staphylococcus producen varias enzimas, proteasas, lipasas e
hialuronidasas que destruyen tejidos. Estos productos bacterianos pueden facilitar la diseminación de la infección a los tejidos adyacentes, a pesar de que su papel en la patogenicidad no está bien definido(22).
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 penicilinasa-resistentes y a las cefalosporinas(22).
La virulencia del Staphylococcus está determinada y regulada
genéticamente. Se han identificado genes universales que coordinan la expresión de varios grupos de genes del estafilococo.(23,24) Las proteínas de superficie son predominantemente sintetizadas durante la fase de crecimiento exponencial y las proteínas secretorias se sintetizan durante la fase estacionaria(25).
Los seres humanos son un reservorio natural de S. aureus. Entre el 30
y el 50% de los adultos sanos están colonizados, y entre el 10 y el 20% se mantienen colonizados persistentemente(13,14).
La virulencia de la infección por S. aureus es notable, en el sentido de
que se trata de un comensal de fosas nasales, axilas, vagina, faringe o de las superficies dañadas de la piel (13,14). Las infecciones se inician con una solución de continuidad de la barrera cutánea o mucosa que permite al estafilococo acceder a los tejidos cercanos o a la circulación sanguínea(21).
______________________
13. Mandell, Douglas, Bennett. Principles and Practice of Infectious Diseases. 159p.
14. Schaberg DR, Zervos MJ. Intergeneric and interspecies gene exchange in gram positive cocci. 817p. 20. Heffelfinger, J.D., Dowell, S.F., Jorgensen, J.H., Klugman, K.P., Mabry, L.R., Musher, D.M., Plouffe, J.F., Rakowsky, A., Schuchat, A., Whitney, C.G., and The Drug-Resistant. Streptococcus pneumoniae Therapeutic
Working Group. 160: 1415 p.
21. Giglio M, Ulloa M, Robles M et al. Uso de bacitracina, L-piroglutamil amilaridasa y aglutinación en el diagnóstico de Staphylococcusα- hemolítico. Rev Chil Infect, 15(1): 45.
22. Quintiliani R, Sahm D, Courvalin P. Mechanisms of Resistance to Antimicrobial Agents. In: Murray PR, Baron EJ, Pfaller MA, Tenover FC, Yolken RH. ASM, Washington, DC , 1510 p.
25. Walev I, Reske K, Palmer M, Valeva A, Bhakdi S. Potassium-inhibited processing of II, IB in human monocytes. EMBO J. 14:1607.
2.8. PATOGENIA DE Staphylococcus aureus EN INVACIÓN DEL TEJIDO
Los Staphylococcus circulantes se unen a los sitios de daño endovascular
donde se ha formado un trombo-plaqueta-fibrina (PFT). La bacteria puede atacar a través de un mecanismo mediado por moléculas de la matriz adhesiva que reconoce componentes de la superficie microbiana(26,27).
Se pueden adherir a las células endoteliales directamente a través de interacciones adhesina-receptor o por medio de ligandos que incluyen constituyentes del suero como fibrinógeno. Las modificaciones del endotelio que resultan de los cambios microambientales como alteraciones de la matriz extracelular pueden señalar cambios en la susceptibilidad celular a la infección(27).
Luego de la fagocitosis por células endoteliales, la bacteria elabora enzimas proteolíticas que facilitan la diseminación a tejidos adyacentes y la liberación del Staphylococcus al torrente sanguíneo. Los factores
titulares son expresados por células epiteliales infectadas, facilitando la deposición de fibrina(27).
Una vez en los tejidos subepiteliales adyacentes, la bacteria produce una respuesta inflamatoria que resulta en la formación de abscesos. Esta secuencia de eventos contribuye al establecimiento de focos metastáticos de la infección, así como a la patogénesis de endocarditis cuando se encuentra implicado el endotelio cardiaco(27,28).
La liberación de las citocinas al torrente sanguíneo por parte de los monocitos o macrófagos, así como las células endoteliales, contribuyen a la manifestación del síndrome séptico y vasculitis asociada con enfermedad estafilocócica sistémica. La expresión de los receptores Fc puede contribuir a la vasculitis ocasionalmente encontrada durante la bacteriemia actuando como sitio de unión para la inmunoglobulina (Ig) o complejos inmunes(28).
______________________
26. Hoekstra KA, Paulton RJ. 2002. Clinical prevalence and antimicrobial susceptibility of Staphylococcus aureus and Staph. intermedius in dogs. J Appl Microbiol. 93(3):406.
27. Foster TJ, McDevitt D. Surface-associated proteins of Staphylococcus aureus: their possible roles in virulence. FEMS Microbiol Lett. 118: 199-200.
28. Marrack P, Kappler J. The staphylococcal enterotoxins and their relatives. Science 1999; 248:705-11. (Erratum, Science, 248:1066).
2.9. PATOLOGIA
Staphylococcus aureus interviene en la mayor parte de los procesos
supurados de heridas en el hombre y los animales. Puede localizarse en cualquiera de los tejidos corporales. En el hombre es uno de los agentes etiológicos de osteomielitis, sinusitis, tonsilitis, forúnculos, mastoiditis, endocarditis y queratitis ulcerativa. Como agente secundario interviene en la viruela, difteria, angina séptica, escarlatina, tuberculosis y neumonía(29).
El prototipo de una lesión estafilocócica es el forúnculo y otros abscesos localizados. Los grupos de S. aureus establecidos en un
folículo piloso conducen a necrosis tisular (factor dermonecrosante). Se produce coagulasa que solidifica fibrina alrededor de la lesión y dentro de los linfáticos, como resultado se forma una pared que limita el proceso; ésta se refuerza por la acumulación de células inflamatorias y más tarde del tejido fibroso(30).
En el centro de la lesión el tejido necrosado sufre licuefacción (incrementa por hipersensibilidad tardía) y los abscesos “apuntan” en la dirección de menor resistencia. El drenaje del líquido central del tejido necrosado va seguido por llenado de la cavidad con tejido de granulación y por último cicatrización(30).
Por lo general, en la osteomielitis el foco primario de crecimiento de S. aureus se encuentra en un vaso sanguíneo terminal de la metáfisis de un
hueso largo, lo cual produce necrosis del hueso y supuración crónica(30).
S. aureus puede causar neumonía, meningitis, enfisema, endocarditis y
septicemia con supuración en cualquier órgano. Los estafilococos de escasa invasividad participan en muchas infecciones cutáneas (p. Ej., acné, Hypoderma o impétigo). Los cocos anaerobios (Peptostreptococcus)
participan en infecciones anaerobias mixtas(30).
Los Staphylococcus también causan enfermedad por la toxina que
elabora, sin infección invasora aparente. La exfoliación bulosa, el síndrome de piel escaldada, se atribuye a la producción de toxina exfoliativa. El síndrome de choque tóxico (TSST-1) (16).
______________________
16. Jawetz, E., JL. Melnick. Y Adelberg. Microbiología Médica. 242 p.
29. Harris TO, Grossman D, Kappler JW, Marrack P, Rich RR, Betley MJ. Lack of complete correlation between T-cell-stimulatory activities of staphylococcal enterotoxins. Infect Immun, 61: 3175-83.
30. Peng HL, Novick RP, Kreiswirth B, Kornblum J, Schlievert P. Cloning, characterization, and sequencing of an accessory gene regulator (agr) in Staphylococcus aureus. J Bacteriol, 170:4365-72.
2.10. EPIDEMIOLOGÍA Y CONTROL
Los estafilococos se encuentran siempre en la piel, y vías respiratorias superiores, convirtiéndose así estas en las principales fuentes de infección tanto en las lesiones humanas como animales(31).
Las infecciones por medio del aire asumen importancia dentro los hospitales donde existe una gran proporción del personal y pacientes que acarrean estafilococos resistentes a los antibióticos en la nariz, piel o garganta. Aerosoles, e irradiaciones ultravioleta del aire producen efectos mínimos(31).
El área con mas riesgo dentro de los hospitales la constituye es el cuarto de recién nacidos y las salas de operaciones . Una masiva introducción de un estafilococo patogénico "epidémico" podría causar serias enfermedades clínicas. Personas con lesiones estafilocócicas activas y portadores deben ser excluidas esas áreas(32).
En muchos hospitales debido a que se utilizan antibióticos ampliamente se encuentran presentes estafilococos resistentes a los antibióticos de uso común. La tipificación de los fagos es una herramienta muy útil por medio de la cual se puede establecer si existe un contagio de algún tipo de "estafilococo hospitalario" entre el personal hacia los pacientes. Las infecciones esporádicas son causadas por una variedad de tipos de estafilococos(33).
Los estafilococos son parásitos humanos ubicuos. Las principales fuentes de infección son las lesiones humanas que se diseminan, los fomites contaminados provenientes de estas lesiones, así como el aparato respiratorio y la piel de los humanos(33).
2.11. DIAGNÓSTICO CLÍNICO
Una infección estafilococica localizada se presenta como un “grano”, infección de un folículo piloso, o absceso. Frecuentemente hay una reacción inflamatoria intensa, localizada y dolorosa, que muestra supuración central y cicatriza con rapidez cuando la, pus se drena(30).
______________________
30. Peng HL, Novick RP, Kreiswirth B, Kornblum J, Schlievert P. Cloning, characterization, and sequencing of an accessory gene regulator (agr) in Staphylococcus aureus. J Bacteriol, 170:4365-72.
31. Cabello, R. Microbiología y Parasitología Humana – Bases etiológicas de las enfermedades Humanas. Ed. Medica Panamericana. México. 220-224.
32. Cheung AL., Koomey JM, Butler CA, Projan SJ, Fischetti VA. Regulation of exoprotein expression in Staphylococcus aureus by a locus (sar) distinct from agr. Proc Natl Acad Sci USA,89:6462-6.
La pared de fibrina y células que rodean el centro del absceso tienden a evitar la propagación de los microorganismos y no deben romperse por manipulación o traumatismo(30).
La infección con S. aureus también puede resultar de la contaminación
directa de una herida, post-operatorias o infección después de traumatismo (osteomielitis crónica sub-secuente a fractura abierta, meningitis después de fracturas de cráneo) (30).
El envenenamiento alimentario causado por enterotoxina estafilococia se caracteriza por un breve periodo de incubación (1 a 8 horas); nauseas severas, vómito y diarreas; y convalecencia rápida. No hay fiebre(16).
El síndrome choque tóxico se manifiesta por inicio brusco de fiebre alta, vómito, diarrea, mialgia, erupción escarlatiniforme e hipotensión con insuficiencia cardiaca y renal en los casos más graves. Con frecuencia se presenta en los primeros 5 días de la menstruación en mujeres jóvenes que usan tampón, pero también en niños o en varones con infección estafilocócica en las heridas, este puede recidivar(30).
S. aureus asociado con el síndrome de choque tóxico se puede
encontrar en la vagina, tampones, heridas, en otras infecciones localizadas o en la garganta, pero casi nunca en el torrente sanguíneo(30).
2.12. PRUEBAS DIAGNÓSTICAS DE LABORATORIO
2.12.1. Identificación Morfológica
El diagnóstico de laboratorio consiste en el hallazgo del material clínico de los cocos Gram-positivos agrupados en racimos o en forma aislada; las muestras clínicas se inoculan sobre medios de cultivo, como agar sangre para observar la α hemólisis, se puede aislar el S. aureus en medios
selectivos que contienen concentraciones elevadas de cloruro de sodio, el agar sal manitol (que es fermentado por S aureus, pero no por demás
estafilococos) (34).
Los medios selectivos antes mencionados son muy útiles, pero se necesita hacer la prueba de la coagulasa para la identificación confirmatoria la cual debe ser positiva(34).
______________________
16. Jawetz, E., JL. Melnick. Y Adelberg. Microbiología Médica. 242 p.
30. Peng HL, Novick RP, Kreiswirth B, Kornblum J, Schlievert P. Cloning, characterization, and sequencing of an accessory gene regulator (agr) in Staphylococcus aureus. J Bacteriol, 170:4365-72.
34. Cisterna, R., Ibarra, K., Morla, A., Cisterna, C., Herreras, A., Borja, J. y Grupo Español de Estudio y Vigilancia de Resistencias. Estudio multicéntrico de resistencias en enterococos. Papel de la teicoplanina. Rev Esp Quimioterap; 12: 237-239.
Las muestras sembradas a 37ªC en placas de agar sangre producen colonias típicas en 18 horas, pero no pueden presentar hemólisis y producción de pigmento sino hasta varios días después y ambos procesos son óptimos a temperatura ambiente(34).
2.12.2. Prueba de la Catalasa
La catalasa, es una enzima que descompone el peróxido de hidrógeno (H2O2) en oxígeno y agua. Es una hemoproteína similar en estructura a la
hemoglobina, excepto que los cuatro átomos de hierro en la molécula están en la forma oxidada (Fe+++) en lugar de reducida (Fe++). La mayor parte de las bacterias aerobias y anaerobias facultativas poseen actividad catalasa(35).
H2O2 ---> H2O + O2
p.m.: 232000 _____ pH isoeléctrico: 5.7
La catalasa protege a los microorganismos del H2O2 tóxico que se
acumula durante el metabolismo bacteriano y es liberado después de la fagocitosis(35).
Esta enzima y otras se encuentran ancladas en la membrana citoplasmática de la célula del Staphylococcus aureus(35).
2.12.3. Prueba de la Coagulasa
La coagulasa es capaz de aglutinar el fibrinógeno presente en el plasma. Esta reacción genera actividades esterásicas y coagulantes en forma similar a cuando se desencadena la activación de la protrombina a trombina(36).
______________________
34. Cisterna, R., Ibarra, K., Morla, A., Cisterna, C., Herreras, A., Borja, J. y Grupo Español de Estudio y Vigilancia de Resistencias. Estudio multicéntrico de resistencias en enterococos. Papel de la teicoplanina. Rev Esp Quimioterap; 12: 237-239.
35. Chopra, I., Hodgson, J., Metcalf, B., Poste, G. The search for antimicrobial agents effective against bacteria resistant to multiple antibiotics. Antimicrob Agents Chemother. 41: 497-501.
Staphylococcus aureus produce dos tipos de coagulasa, una libre y
otra unida. La coagulasa libre es una enzima extracelular producida cuando el microorganismo es cultivado en caldo. La coagulasa unida, también conocida como factor de aglutinación, permanece unida a la pared celular de la bacteria(36).
La coagulasa es una proteína extracelular que se liga a la protrombina en el huésped formando un complejo llamado estafilo-trombina. La característica de actividad de proteasa de trombina se activa en el complejo y produce la conversión de fibrinógeno en fibrina(36).
2.12.4. Prueba de Manitol
Sirve para detectar si los gérmenes son capaces de fermentar el manitol liberando productos ácidos que serán detectados gracias al indicador rojo de fenol que cambiará a color amarillo(37).
Se trata de un medio altamente selectivo debido a su alta concentración salina(37).
Los estafilococos coagulasa positiva hidrolizan el manitol acidificando el medio; las colonias aparecen rodeadas de una zona amarilla brillante(37).
Los estafilococos coagulasa negativos, presentan colonias rodeadas de una zona roja o púrpura(37).
Las colonias sospechosas, se repicarán en un medio sin exceso de cloruro de sodio para efectuarles, posteriormente, la prueba de la coagulasa(37).
2.12.5. Prueba de Difusión en Disco (Bauer Kirby)
Llevar a cabo la interpretación de los resultados de un antibiograma para saber si la muestra a analizar es resistente, intermedio o sensible a los discos de antibiótico que se exponga para determinadas muestras(38).
______________________
36. Legg, J.M., Bint, A.J. Will pneumococci put quinolones in their place?. Antimicrob Chemother. 44: 427. 37.Craig, W.A. Pharmacokinetic/pharmacodynamic parameters: Rationale for antibacterial dosing of mice and men. Clin Infect Dis; 26: 1-12.
Para llevar a cabo un antibiograma siempre se debe trabajar a partir de cultivos puros (aislados) e identificaciones(38).
El antibiograma se debe llevar a cabo cuando el germen se halle en la fase exponencial de la curva de crecimiento bacteriano. Esto significa que debemos trabajar con poblaciones bacterianas jóvenes(38).
2.13. TRATAMIENTO
Muchas drogas antimicrobianas tienen algún efecto en contra los estafilococos cultivados in vitro. Sin embargo, el rápido desarrollo de resistencia a la mayoría de las drogas adicionada a la incapacidad de las drogas para actuar en la parte necrótica central de las lesiones hacen dificultosa la erradicación patogénica del estafilococo a partir de personas infectadas. El drenaje de lesiones supurativas cerradas es esencial(39).
Debido a la alta frecuencia de resistencia presentada por los estafilococos a diferentes clases de antibióticos, es importante realizar pruebas de sensibilidad de estos de manera aislada en laboratorio. La alta resistencia mostrada a los antibióticos del los grupos de la eritromicina y novobiocina sugiere que estas drogas no deben ser utilizadas en el tratamiento de infecciones crónicas(40).
La infección cutánea múltiple grave (acné, furunculosis) se presenta con mayor frecuencia en adolescentes. Los pacientes a quienes se administran ciclos prolongados de corticoesteroides presentan infecciones cutáneas similares. En el acné, las lipasas de los estafilococos y corinebacterias liberan ácidos grasos de los lípidos y por lo tanto, irritan los tejidos. Para el tratamiento a largo plazo se emplean las tetraciclinas(41).
Bacteriémia, endocarditis o neumonía, y otras infecciones graves causadas por S. aureus requieren terapéutica intravenosa prolongada
con penicilina resistencia a β-lactamasa. La vancomicina con frecuencia se reserva para su empleo contra los estafilicocos resistentes a la nafcilina. Si la infección es causada por S. aureus no productor de β
-lactamasa el fármaco preferido es la penicilina G, pero sólo un pequeño porcentaje de S. aureus son susceptibles a ésta(42).
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38.Hooper, D.C. New uses for new and old quinolones and the challenge of resistance. Clin Infect Dis; 30: 245. 39. Jacoby GA, Archer GL. New mechanism of bacterial resistance to antimicrobial agents. Med. N. 28;324(9):601-12.
Brock, TD., MT, Madigan. Microbiología. Ed. Prentice Hall Hispanoamerica. México. Pgs. 550.
40.Pérez Trallero, E., Bouza, E., García de Lomas, J., García Rodríguez, J.A., García Rey, C. Antimicrobial susceptibility of 1685 Streptococcus pneumoniae isolates from respiratory infections in Spain (1998-1999). 1801 41.Fernández F, Lopez J, ponce LM, Machado C. Resistencia Bacteriana: Rev. Cubana Med. Milit;32(1): 44-8. 42. Martel, J.L., Chaslus-Dancla, E. Aspects practiques de la résistance aux antibiotics en médecine. Med Mal Infect; 3: 173-175.
Debido a la frecuencia de cepas resistentes a fármacos, todo estafilococo aislado de una infección significativa debe someterse a pruebas de susceptibilidad antimicrobiana para ayudar a seleccionar los fármacos para empleo sistémico(42).
La resistencia a los fármacos del grupo eritromicina tiende a surgir de manera tan rápida que estos fármacos no deben usarse solos para el tratamiento de la infección crónica. La resistencia a los fármacos (penicilinas, tetraciclinas, aminoglucósidos, eritromicina, etc) determinada por plásmidos, puede transmitirse entre los estafilococos por transformación y quizá por conjugación(42).
Estos antibióticos no deben prescribirse solos porque seleccionan mutantes resistentes, pero pueden ser útiles cuando se combinan con la vancomicina para el tratamiento de las infecciones óseas, articulares, endocarditis o meningitis, gracias a su mayor distribución tisular(42).
2.14. MACRÓLIDOS
2.14.1. Estructura Química
Su denominación como macrólidos proviene de su estructura, ya que se encuentran constituidos por un anillo de lactosa macrocíclico formado por muchos miembros, al que se van a unir uno o más desoxiazúcares(43).
La diferencia entre los compuestos de esta familia precisamente va a estar dada por la cantidad de átomos que componen la molécula. Por ejemplo, la de eritromicina está constituida por 14 átomos, sin embargo la azitromicina tiene 15 y ubicados en otras posiciones, además de que es un compuesto semisintético(42).
Entre otras propiedades químicas presentan: poca solubilidad en agua, tienen aspecto cristalino blanco, son bases débiles que se inactivan en medio ácido, de ahí que se presenten en forma de sales o ésteres que son más resistentes a los ácidos, así como que en sus presentaciones orales tengan una cubierta entérica para protegerlos de la acción de los ácidos a nivel del estómago(44).
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42. Martel, J.L., Chaslus-Dancla, E. Aspects practiques de la résistance aux antibiotics en médecine. Med Mal Infect. 3: 173-175.
43. Omura, S; Tanaka, H. Production and antimicrobial activity of macrolides. Academic Press, London, United Kingdom, 3-25 p.
2.14.2. Mecanismo de Acción
Es un antibiótico bacteriostático que inhibe la síntesis proteica, al unirse de manera reversible a la subunidad 50 S del ribosoma de las bacterias sensibles. Esto causa el bloqueo de la transpeptidación y/o translocación. Utiliza el mismo sitio que el Cloramfenicol por ello puede bloquear su acción. Puede llegar a ser bactericida dependiendo de la concentración del antibiótico, del tamaño del inóculo, cepa bacteriana(43).
Ésta ejerce su actividad antimicrobiana al obstaculizar la síntesis de proteínas en la bacteria a nivel ribosómico, se fijan a la unidad 50 S del mismo, e impiden la reacción de translocación en la cual la cadena de péptido en crecimiento se desplaza del sitio aceptor al donador(43).
Su efecto bactericida o bacteriostático depende de su concentración, del microorganismo, del inóculo, su sensibilidad, y de la fase de proliferación en que se encuentren (43).
2.14.3. Farmacocinética
La eritromicina se absorbe en la parte superior del intestino delgado, penetra y se difunde en casi todos los tejidos, excepto en encéfalo y líquido cefalorraquídeo. Penetra el líquido prostático, atraviesa la barrera placentaria, sin embargo, no es teratógena y alcanza, además, bajas concentraciones urinarias(43,44).
Se concentra fundamentalmente en el hígado y se excreta por la bilis; está en relación proporcional el aumento de las concentraciones con las dosis administradas. Por este motivo en las hepatopatías o enfermedades que cursen con ictericia obstructiva no deben ser utilizadas a dosis más bajas que las usuales(44).
La vida media plasmática es de una y media horas, pero las concentraciones hísticas permanecen por un tiempo mayor.4 La mayor parte de la droga es inactivada por desmetilación hepática; no es eliminada por diálisis peritoneal ni por hemodiálisis(44).
Por todas las características anteriores no constituyen medicamentos de elección en las infecciones del sistema nervioso central, la sepsis urinaria, la endocarditis infecciosa y las infecciones estafilocósicas graves(44).
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43. Omura, S; Tanaka, H. Production and antimicrobial activity of macrolides. Academic Press, London, United Kingdom, 28-29 p.
