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Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro
M.C Margarita Y. Mendoza Ramos
Alumno: Alberto Chávez Mendias
Borrador de ensayo
Tema:
Staphylococcus spp
Importancia
Los estafilococos son los mayores habitantes naturales de la piel, glándulas de la
piel y membranas mucosas de humanos y muchos animales. Han sido aisladas de
una gran variedad de ambientes y alimentos, son reconocidos como los agentes
más importantes causando un gran rango de infecciones humanas y veterinarias
(10).
El nombre del género Staphylococcus fue propuesto por el cirujano inglés
Alexander Ogston en 1882, al observar en el microscopio pequeños cocos gran
positivos en muestras purulentas de enfermos; el término proviene de las palabras
griegas “Staphyle”, que significa racimo de uvas y “kokkos” que se refiere a un
grano o semilla. (6)
Rosenbach en 1884, fue probablemente la primera persona que creció el
estafilococo en un cultivo puro y que estudio sus características en el laboratorio.
Observó que los aislados formaban dos tipos de colonias, únicamente
diferenciables por el color: naranjas y blancas. Propuso el nombre de
Staphylococcus pyogenes aureus para la primera y Staphylococcus pyogenes
albus para la segunda. (2)
En 1940 después del desarrollo de la penicilina (descubierta en 1929 por
Alexander Fleming) parecía que el estafilococo estaba vencido, pero debido a su
poder de adaptación o capacidad para desarrollar resistencia, se convierte en una
bacteria preocupante en la patología infecciosa actual.
En 1957, la 7a edición del Manual de Determinaciones Bacteriológicas de Bergey
señala la prueba de coagulasa como fundamental para separar a los estafilococos
en dos grandes grupos: estafilococos coagulasa positivos (ECP) y los
estafilococos coagulasa negativos (ECN). (9)
Taxonomía
De acuerdo con la “hoja de ruta” del Manual de Bacteriología Sistemática de
Bergey, los estafilococos están en el filo Firmicutes y comprenden el género I en la
familia V (“Staphylococcaceae”), orden I (BacillalesAL) en clase III (Bacilos).(4)
Los miembros del género Staphylococcus y Micrococcus son catalasa positivos y
hasta hace poco formaban parte de la familia Micrococacceae junto a los géneros
Planococcus y Stomacoccus. Estudios genéticos han demostrado que
Staphylococcus y Micrococcus no están relacionados.
Tentativamente el género Staphylococcus se colocó dentro de la familia
Bacillaceae junto a otros géneros, Bacillus, Gamella, Listeria, Planococcus, etc. (8)
Reino Monera
Filo Firmicutes
Clase Bacilli
Orden Bacillales
Familia Staphylococcaceaec
Genero Staphylococcus
Especie S.aureus, S.epidermidis, S.intermedius,
S.hyicus, S.saprophyticus
(1)
Morfología y cultivo
Son células esféricas con un diámetro de 0.5 a 1 µm y grampositivos. En las
tinciones directas de las muestras clínicas, se encuentran aislados, en pares o
formando pequeñas cadenas. Cuando provienen de un cultivo en agar nutritivo,
los cocos se disponen en agrupaciones que recuerdan un racimo de uvas. No
forman esporas. No presentan flagelos y algunas cepas presentan una capa de
polisacáridos extracelulares. Esta capa se encuentra ocasionalmente en los
estafilococos cultivados in vitro, aunque se presume que in vivo se halla con
frecuencia.(9)
Las colonias estafilocócicas suelen ser lisas, cremosas y tienen un perfil convexo
poco sobreelevado y bordes netos. Las colonias de algunas cepas de S.aureus
son por lo general grandes (4-6mm de diámetro), lisas, enteras, y de consistencia
cremosa aunque ciertas cepas pueden ser de apariencia húmeda o viscosas.
Algunas cepas pueden estar pigmentadas de amarillo o de amarillo naranja (de
ahí el nombre “aureus” que significa “color oro”), mientras que otras pueden
producir colonias blanquecinas o grises.(4).
El género no presenta exigencias nutritivas. En medio liquido luego de 24 horas de
incubación a 37 °C, se desarrollan produciendo turbidez homogénea con
abundante deposito en el fondo del tubo y a menudo aparece un crecimiento en
forma de anillo en la superficie del medio que se adhiere a las paredes del tubo.
En medios sólidos forman colonias redondas de 1 a 2 mm de diámetro, de
contornos netos y superficie lisa, opaca o mucoide. (9)
El color de las colonias puede variar desde blanco hasta el amarillo intenso,
debido a la producción de pigmentos carotenoides en la membrana celular. (6)
Caracteres metabólicos
Metabolitos
En cuanto a su forma de obtener energía es tanto a través de la fermentación
como de la respiración. En cuanto a los requerimientos de cultivo, son no
exigentes desde el punto de vista nutricional, creciendo en medios pobres y
simples. En su relación con el oxigeno son aerobios-anaerobios facultativos.(8)
Tiene la capacidad de formar “biofilm”(6)
Enzimas
-Catalasa: podría funcionar inactivando algunos sistemas de ingestión de los PMN.
-Coagulasas: tanto la coagulasa libre como el llamado “clumping factor” actúan
cubriendo a la célula de fibrina y por tanto haciéndola más resistente a la
opsonizacion y fagocitosis.
-Estafiloquinasas: degradan la fibrina y contribuyen a la invasión de tejidos
vecinos.
– Hialuronidasa: hidroliza la matriz intracelular de mucopolisacáridos de los tejidos
y por tanto contribuye a la diseminación a tejidos adyacentes.
– Lipasas: las cepas de S. aureus productoras de forunculosis crónica son
potentes productoras de lipasas que ayudan al microorganismo a diseminarse por
los tejidos cutáneo y subcutáneo.
– Fosfolipasa C: esta enzima está asociada con cepas recuperadas de pacientes
con distrés respiratorio del adulto y coagulación intravascular diseminada (eventos
que ocurren durante la sepsis). Aparentemente los tejidos afectados por esta
enzima se vuelven más susceptibles al daño y destrucción por componentes
bioactivos del complemento y sus productos durante su activación.
– S. aureus produce además, toda una serie de enzimas como las DNAsas,
proteasas y fosfatasas que colaboran en el proceso infeccioso y en la producción
de lesiones (8,9).
Toxinas
-Hemolisinas: son toxinas con acción nociva sobre las membranas celulares que
llevan a la muerte y la lisis de las células. Tienen actividad de fosfolipasas. Se
presentan en forma aislada en combinación o no se presentan.
-Toxina alfa: actúa sobre una amplia variedad de membranas celulares, como por
ejemplo: eritrocitos, leucocitos, plaquetas, fibroblastos y células Hela
-Toxina beta: es una esfingomielinasa C que tiene la capacidad para producir la
hemólisis caliente fría, lo cual significa que existe un incremento de la actividad
hemolítica si luego de la incubación de los eritrocitos sensibles con la toxina a
37°C, éstos se enfrían durante un tiempo a 4°C o a temperatura ambiente. La
toxina es una enzima con especificidad de sustrato por la esfingomielina.
-Toxina delta: actúan sobre las membranas biológicas por una acción similar a la
de los detergentes. Es una toxina tensioactiva relativamente termoestable. Lesiona
eritrocitos, macrófagos, linfocitos, neutrófilos y plaquetas.
-Toxina gamma y leucocidina de Panton Valentine: son toxinas polipeptidicas
formadas por dos componentes. El componente S (proteínas de elución lenta) y el
componente F (proteínas de elución rápida), que actúan sinérgicamente para
dañar la membrana de las células.
-Toxinas con actividad de superantígenos: las enterotoxinas, las toxinas
exofoliativas y las toxinas del choque toxico I poseen actividad de superantígenos.
Estas toxinas se unen como moléculas enteras al complejo mayor de
histocompatibilidad de clase II y son capaces de inducir la actividad inespecífica
de los macrófagos y de las células T, con liberación de citoquinas, y aumentar la
susceptibilidad a los lipopolisacáridos bacterianos.
-Enterotoxinas: raramente las producen cepas de origen animal. Son causantes de
intoxicación alimentaria en el hombre. Existen por lo menos seis. Son
termoestables y resistentes a la hidrólisis de las enzimas gástricas y duodenales.
-Toxinas exofoliativas A y B: producen la separación intraepidermica con
formación de ampollas y exfoliación posterior. Su acción en los animales no ha
sido bien analizada.
-Toxina 1 del síndrome del choque toxico: es una toxina termoestable y resistente
a la proteólisis (9).
Caracteres inmunológicos
Los estafilococos tienen cierta capacidad antigénica al producir biofilms, esto se
refiere a que existen comunidades bacterianas que se encuentran envueltas por
una matriz extracelular y con capacidad para adherirse a superficies inertes o
vivientes, lo cual constituye un modo de protección que permite la supervivencia
de las bacterias en ambientes hostiles; por ejemplo, en los que faltan nutrimentos
o existe alta osmolaridad, anaerobiosis y bajas concentraciones de antibióticos o
componentes del sistema inmune del hospedero (6).
Las toxinas de S.hyicus difieren entre sí con respecto a sus propiedades
antigénicas, pero sobre todo secuencias de aminoácidos demostraron claramente
que están juntas con toxinas exfoliativas ETA, ETB y ETD de S.aureus
constituyendo familias de toxinas exfoliativas homologas del genero
Staphylococcus (3).
Resistencia
Es muy resistente a las condiciones ambientales normales. Es capaz de sobrevivir
hasta tres meses en un cultivo a temperatura ambiente. Muere expuesto a
temperaturas mayores de 60°C por una hora. En cuanto a los agentes químicos,
es sensible a la mayoría de los desinfectantes y antisépticos, que lo matan en
pocos minutos (8).
La resistencia bacteriana frente a los antimicrobianos existe tanto en los ECP
como en los ECN, aunque pueden presentar sensibilidad frente a β-lactámicos,
aminoglucosidos, rifampicina, lincosamidas y macrólidos.
La resistencia a penicilina es universal y puede darse por la producción de β-
lactamasas, o por alteración de las proteínas ligando de penicilinas. La resistencia
frente a oxacilina se denomina meticilinorresistencia (MR). La presencia de MR
está acompañada generalmente de resistencia frente a gentamicina, eritromicina,
cloranfenicol y tetraciclinas (9).
Epizotiología
Especie Hospedero Enfermedad
S.aureus Bovino
Ovino
Caprino
Cerdos
Equinos
Caninos,felinos
Aves
Mastitis, impetigo.
Mastitis, foliculitis, dermatitis.
Mastitis, dermatitis
Botrimicosis
Mastitis, botriomicosis del
cordón espermático
Lesiones supurativas
Artritis y septicemia en pavos
S.intermedius Caninos
Felinos
Bovinos
Pioderma, endometritis,
cistitis, otitis externa.
Condiciones piogénicas
Mastitis
s.hyicus Cerdos
Bovinos
Epidermitis exudativa, artritis
mastitis
S.epidermidis
S.saprophyticus
(7)
Patología
La lesión característica producida por S. aureus es el absceso, este se puede
presentar a nivel de la piel como forúnculo. Esta lesión es blanda, eritematosa y
caliente. A las 24-48 horas desarrolla una pústula central blanca. Dentro, el
material purulento es cremoso, amarillento, y frecuentemente tiene un centro
constituido generalmente por un folículo piloso que es el sitio donde la infección se
inició. Este tipo de infección también puede aparecer alrededor de cuerpos
extraños y entonces el inóculo necesario para producir infección es más bajo y la
llegada de antibióticos es menor (8).
Diagnóstico
Muestras: Según la patología, las muestras pueden ser: frotis superficiales, pus,
sangre, material aspirado de tráquea, líquido cefalorraquídeo, orina, leche.
Pruebas para la caracterización del género: una vez establecida la morfología, es
decir, la agrupación celular que presentan microscópicamente los cocos
grampositivos desarrollados en medio de cultivo, se determina:
1) La enzima catalasa que separa a los cocos que pueden estar presentes en
una muestra clínica
2) Los criteros para diferencias los generos positivos a la catalasa
Los criterios básicos parea la identificación de los ECN se basan en la incapacidad
de producir coagulasa, la morfología de la colonia, la pigmentación la
determinación de resistencia a novobiocina, la prueba oxidasa, la producción de
fosfatasa, ureasa, β-galactosidasa y la producción de acido a partir de azucares
(9).
Prueba de la catalasa
Objetivo: separar Staphylococcus y Micrococcus (catalasa positivos) de los
géneros Streptococcus y Enterococcus (catalasa negativos). Fundamento: la
enzima catalasa descompone el peróxido de hidrógeno (H2O2) en agua y oxígeno
bajo la fórmula 2 H2O2----2 H2O + O2.
De esta manera las bacterias se protegen del efecto tóxico del H2O2, que es un
producto final del metabolismo aerobio de los azúcares.
Prueba de la coagulasa
Objetivo: permite separar S. aureus, que posee coagulasa, de las otras especies
de estafilococos que genéricamente se las denomina estafilococos coagulasa
negativos (ScoN).
Fundamento: S. aureus posee dos tipos de coagulasa:
a) Una endocoagulasa o coagulasa ligada o clumping factor, que está unida a la
pared celular. Esta actúa directamente sobre el fibrinógeno provocando la
formación de coágulos o grumos cuando se mezcla una suspensión bacteriana
con plasma citratado (test en lámina).
b) Una exocoagulasa o coagulasa libre que actúa mediante la activación de un
factor sérico (CRF), formándose un complejo coagulasa-CRF, el cual reacciona
con el fibrinógeno produciéndose un coágulo de fibrina (test en tubo).Mientras el
test en tubo es definitivo, el test en lámina nos sirve como una rápida y económica
técnica de tamizaje (screening). Entre un 10 a 15% de las cepas de S. aureus se
mostrarán negativas en el test en lámina, por lo cual en esos casos se hace
necesario realizar un test en tubo (8).
Tratamiento
Una limpieza prolija de la herida con jabón germicida y la aplicación de un
antiséptico (solución yodada, hexacloreofenol al 3%) previene la infección de
estafilococos.
Los abscesos cerrados y las lesiones supuradas se tratan mediante drenaje y
terapéutica antiséptica o antimicrobiana. Si el estafilococo no es productos de β-
lactamasa, la penicilina G es el antibiótico de elección, aunque el porcentaje de
cepas sensibles es muy bajo.
Las piodermias graves y extensas, así como los procesos profundos como las
osteomielitis, requieren un tratamiento sistémico prolongado con penicilinas
resistentes a β-lactamasas (meticilina, nafcilina, cloxacilina, dicloxacilina,
oxacilina), eritromicina, cefalosporinas, tetraciclinas y vancomicina. (9)
Profilaxis
Para prevenir las infecciones intramamarias por S. aureus, es necesario limitar la
propagación de este microorganismo de vaca a vaca y reducir al mínimo el
número de vacas infectadas en la granja. Para evitar la propagación de
S. aureus, hace falta llevar a cabo un programa estricto de higiene, incluida la
buena higiene en el ordeño (por ejemplo: guantes de ordeño, cambio continuo de
piezas de goma, revisión de la máquina del ordeño, post-dipping con un
desinfectante autorizado, preparación y cuidado de la piel, desinfección de la
unidad de ordeño), la prevención de lesiones en los pezones y los tejidos
adyacentes, y la reducción de las moscas en los meses de verano. Las vacas
infectadas deben mantenerse separadas del resto de animales sanos y
recientemente ordeñados (con el fin de evitar la contaminación a través del
ordeño). Las vacas con alteraciones evidentes del tejido mamario y poca
posibilidad de curación deben ser separadas de las demás y descartadas a medio
plazo (5).
Bibliografía
(1)Alarcón P. Diagnóstico microbiológico del género Streptococcus. Instituto de salud pública. Chile. 2011.
(2)Boquete BBMT. Aplicación de marcadores epidemiológicos en la evaluación microbiológica de aislamientos de Staphylococcus spp.1998
(3)Fudaba Y, Nishifuji K, Andresen LO, Yamaguchi T, Komatsuzawa H, Amagai M, Sugai M. Staphylococcus hyicus exfoliative toxins selectively digest porcine desmoglein 1.Microbial pathogenesis. 2005; 39:171-176
(4)Koneman. Diagnóstico microbiológico. 6a ed. Madrid, España, Lippincott Williams & Wilkins; 2006
(5)Kromker V. Gestión de la mastitis causada por Staphylococcus aureus a nivel de granja. Biblioteca Startvac; 2013
(6)Morales RNG. Staphylococcus aureus: Caracterización fenotípica y detección molecular por pcr de producción de coagulasa (coa), de biofilm (icaA) y resistencia a antibióticos (mecA) en cepas aisladas de pacientes con infección nosocomial [Tesis]. Universidad Nacional Autónoma De México. Facultad de química; 2013
(7)Murray PR. Microbiología Médica. 5 ed. Maryland. 2007
(8)Seija V. Género Staphylococcus. Temas de Bacteriología y Virología Médica. 2008: 257
(9)Stanche NO. Microbiología Veterinaria. 21 ed. Buenos Aires, Argentina. 2007
(10)Svec P, Pantucek R, Petras P, Sedlacek I, Novakova D. Identification of Staphylococcus spp. Using (GTG)5-PCR fingerprinting. Systematic and Applied Microbiology. 2010; 33: 451-456
(11)Vázquez HFR. Investigación de Streptococcus pyogenes, Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus aureus, Haemophilus influenzae y Neisseria meningitidis en niños menores de cinco años aparentemente sanos que acuden a
las guarderías Margarita Salazar de Erro y Laura Pérez de Batiz [Tesis]. Universidad Nacional Autónoma de México. Facultad de Estudios Superiores Zaragoza; 2005