EstafilococosCaracterísticas generalesMorfológicamente los Staphylococcus son cocos Gram positivos, anaerobios facultativos, esto significa que puede crecer tanto en condiciones con oxígeno como carente de éste.

Producen catalasa , lo que los diferencia de los estreptococos.

Incluye a 35 especies y 17 subespecies, muchas de las cuales se encuentran en los humanos.

Las especies que se asocian con más frecuencia a las enfermedades en humanos son:

Staphylococcus áureus (el miembro más virulento y conocido del género)Staphylococcus epidermidis Staphylococcus saprophyticus Staphylococcus capitis Staphylococcus haemolyticus

EstafilococosFactores de virulencia

Contiene varias características en sus factores de virulencia

En su estructura se encuentran los ácidos teicoico y lipoteicoico, y los Péptidoglicanos

Los ácidos le sirven para adherirse a superficies corporales

En conjunto los ácidos teicoicos y el péptidoglicano tienen la característica que activan el sistema inmune del complemento y sirven además de evasores de la fagocitosis

EstafilococosFactores de virulencia

Entre sus factores de virulencia que le sirven para la invasión y le sirven al laboratorista para su identificación están:

La presencia de catalasa

La presencia de coagulasa en el caso del S. áureus (patognomónico)

La fermentación del azúcar Manitol específico como la coagulasa del estafilococo áureus

Presencia de B lactamasa , que rompe el anillo b lactámico de los antibióticos con esta estructura.

Staphylococcus áureusConocido como estafilococo áureo, o comúnmente estafilococo dorado, es una bacteria anaerobia facultativa, grampositiva, productora de coagulasa, catalasa, inmóvil y no esporulada que se encuentra ampliamente distribuida por todo el mundo

Se estima que una de cada tres personas se hallan colonizadas, aunque no infectadas, por ella

Puede producir una amplia gama de enfermedades, que van desde infecciones cutáneas y de las mucosas relativamente benignas, tales como :

Foliculitis

Forunculosis

Conjuntivitis

Staphylococcus áureus

Enfermedades de riesgo vital, como :

CelulitisAbscesos profundosOsteomielitisMeningitisSepsis Endocarditis Neumonía

También puede afectar al aparato gastrointestinal, ya sea por presencia física de Staphylococcus aureus o por la ingesta de la enterotoxina estafilocócica secretada por la bacteria

Staphylococcus aureus

En la actualidad, este microorganismo se encuentra como el principal causante de las infecciones nosocomiales

Esta situación se ve favorecida por el hecho de que esta especie habita tanto en las mucosas como en la piel de los seres humanos

Lo que permite que a través de las heridas quirúrgicas pueda penetrar en el torrente sanguíneo del paciente por medio del contacto directo o indirecto con el personal sanitario, con un objeto contaminado o incluso con otro paciente

Staphylococcus aureus

HistoriaEste microorganismo fue descrito por primera vez en el año 1880, concretamente en la ciudad escocesa de Aberdeen, por el cirujano Alexander Ogston en el pus que drenaba un absceso

 En 1884, Friederich Julius Rosenbach acuñó el nombre binominal de esta especie

En 1903, Loeb realiza el descubrimiento de la coagulasa

Elek en 1959, hace un estudio sobre Staphylococcus pyogenes, abarcando una revisión sobre todas las interrogantes existentes para la época

En 1941, las infecciones estafilocócicas eran erradicadas por penicilina

Staphylococcus aureus

Historia

Un poco más tarde, en 1945, Sprink Ferris reportó una cepa de S. aureus resistente a la penicilina que, por la acción de una β-lactamasa, la destruía

Para 1950, con la introducción de la penicilina y las sulfonamidas, los estreptococos fueron desplazados por los estafilococos como agentes de infección intrahospitalaria

Para 1959, año en que apareció la meticilina (una penicilina semisintética), 60% de las cepas ya eran resistentes a penicilina. 

En 1961, Jevons hizo el primer reporte de la existencia de un Staphyloccocus aureus resistente a meticilina cuando esta era una causa importante de infección nosocomial en Europa.

Staphylococcus aureusEpidemiologíaStaphylococcus aureus es un agente patógeno  que es considerado como parte de la microbiota normal

Se encuentra en la piel del individuo sano pero en ocasiones en que las defensas de la piel caen puede causar enfermedad 

El principal grupo de riesgo son pacientes hospitalizados o inmunocomprometidos

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

Esta bacteria tiene colonización selectiva de narinas(20-40%, en adultos), pliegues intertriginosos, perineo, axilas y vagina, no obstante, las personas colonizadas tienen un riesgo mayor de sufrir infecciones

Staphylococcus aureusEpidemiología

La colonización por S. aureus se da preferentemente en:Personas con diabetes tipo 1Usuarios de drogas intravenosasPacientes con hemodialisisPacientes quirúrgicosPersonas con SIDA

Los estafilococos se diseminan por las actividades domésticas y comunitarias tales como hacer la cama, vestirse o desvestirse El equipo de salud es uno de los principales vectores biológicos de diseminación de esta bacteria.

Se ha visto que los manipuladores de alimentos contribuyen a diseminar Staphylococcus aureus enterotoxigénicos, contribuyendo al desarrollo de intoxicaciones alimentarias

Staphylococcus aureusEpidemiologíaEntre los factores de riesgo que predisponen a infecciones graves por S. aureus se encuentran:

Defectos en la quimiotaxis de leucocitos ( Síndrome de Wiskott-Aldrich, Síndrome de Chediak-Higashi, Síndrome de Down)

Defectos en la opsonización por anticuerpos ( agammaglobulinemia primaria)

Defectos en la fagocitosis ( enfermedad granulomatosa crónica)

Lesiones cutáneas ( quemaduras)

Presencia de cuerpos extraños ( suturas o prótesis)

Infección por otros agentes

Algunas enfermedades crónicas (diabetes mellitus)

Consumo de antibióticos.

Staphylococcus aureusEpidemiología

Se ha visto un incremento en la incidencia de infecciones nosocomiales por Staphylococcus aureus desde 1970

Durante el periodo de 1990 a 1992, S. aureus fue una de los agentes etiológicos de neumonía adquirida en hospitales

Así mismo se ha notado un incremento considerable, probablemente debido a la presión antibiótica, de cepas con resistencia a diferentes fármacos antimicrobianos

Entre ellos están el estafilococo resistente a meticilina y el estafilococo resistente a vancomicina.

Staphylococcus aureus MorfologíaS. aureus es un coco inmóvil, de 0,5 a 1 μm de diámetro, que se divide en tres planos para formar grupos de células irregulares semejantes a racimos de uvas

En extendidos de pus los cocos aparecen solos, en pares, en racimos o en cadenas cortas

Los racimos irregulares son característicos de extendidos tomados de cultivos que se desarrollan en medios sólidos, mientras que en otros cultivos son frecuentes las formas de diplococos y en cadenas cortas

Unas pocas cepas producen una cápsula que incrementa la virulencia del microorganismo

S. aureus es un microorganismo grampositivo pero las células viejas y los microorganismos fagocitados se tiñen como gramnegativos.

Staphylococcus aureus Morfología

Se han reportado cepas de S. aureus que se encuentran recubiertas por una capa de polisacáridos externos, la cuál recibe el nombre cápsula mucoide, que incrementa su capacidad de adherencia, evita que sea reconocido, así como refuerza el efecto antifagocítico

Hasta ahora se han identificado 11 serotipos capsulares de S. aureus

Los serotipos con las cápsulas más gruesas son el 1 y el 2, y forman colonias mucoides

Los serotipos 5 y 7 son los responsables de la mayor parte de las infecciones humanas y específicamente el serotipo 5 engloba a la mayoría de las cepas de S. aureus resistente a Meticilina

La capa polisacárida extracelular les confiere la capacidad de adherirse a las células huésped Y diferentes objetos protésicos, como catéteres, injertos y prótesis plásticas

Staphylococcus aureus Patogenia Componentes estructurales

S. aureus tiene a su disposición un amplio arsenal contra las defensas del hospedero.

Los mecanismos patógenos de este microorganismo dependen de sus factores adhesivos, las enzimas estafilocócicas y sus defensas contra la inmunidad

Factores de virulencia

Cápsula: Inhibe quimiotaxis y dificulta la fagocitosis

Capa de polisacáridos extracelulares:Facilita la adherencia a los cuerpos extraños (como cables de marcapasos, catéteres, etc.)

PatogeniaPeptidoglucanos:

Evita la lisis celular (estabilizador osmótico)

Estimula la producción de pirógeno endógenos

Quimiotaxis leucocitaria --> Abscesos

Ácido teicoico:Media la adherencia del estafilococo a fibronectina, un componente mayoritario del tejido conectivo

Proteína A:Protección contra la inmunidad humoral

Fija anticuerpos por la porción Fc

Propiedades anticomplemento

EnzimasCoagulasa:Cataliza la conversión de fibrinógeno en fibrina provocando el depósito de S. aureus, al estar cubierto por fibrina se vuelve menos inmunógeno.

Hialuronidasa:Cataliza la destrucción del ácido hialurónico en el tejido conjuntivo para ayudar a la diseminación del estafilococo.

Fibrinolisina:Disuelve coágulos de fibrina.

Lipasas:Promueven la hidrolisis de lípidos lo que hace que S. aureus se disemine en el tejido cutáneo y subcutáneo.

Endonucleasas/Dnasas:Hidrólisis de DNA.

Enzimasβ-lactamasa:

S. aureus posee 3 tipos por lo general residen en plásmidos

Las ß lactamasas son enzimas que inactivan a la penicilina así evitando que esta misma llegue a las proteínas fijadoras de penicilina

Esta forma uno de los mecanismos de defensa de SARM

Muchas de estas enzimas pueden inhibirse para así evitar que destruyan a las penicilinas susceptibles

Esto se logra mediante la administración conjunta de una penicilina y un inhibidor de las ß-lactamasas (ácido clavulánico )

EnzimasLactato-deshidrogenasa:

La resistencia al óxido nítrico es una cualidad peculiar de S. aureus, capacidad que lo distingue de otros patógenos

Se debe a que el microorganismo produce una enzima llamada lactato-deshidrogenasa, que la faculta para tolerar el estrés causado por el radical del óxido nítrico

Esta observación se ha hecho tanto en especies resistentes a la meticilina como en las que son susceptibles al antibiótico, así como en cepas hospitalarias y adquiridas en la comunidad

ToxinasCitotoxinas:

 Toxina citolítica que causa daño directo a la membrana celular de las células del hospedero, se han identificado y aislado 5 toxinas: toxina-α, toxina-β, toxina-γ, toxina-δ y la leucocidina de Panton-Valentine (P-V)

Hemolisina-αLa toxina alfa (hemolisina alfa) es un polipéptido de 33 kDa que se introduce en las regiones hidrofóbicas de la membrana citoplasmática de células como eritrocitos, hepatocitos, leucocitos,miocitos y plaquetas

Forma poros de 1 a 2 nm de diámetro que causan un desequilibrio osmótico importante debido a la salida rápida de K+ y la entrada de Na+ y Ca++ que termina en lisis celular Es especialmente neurotóxica ya que causa la degeneración de la vaina de mielina

ToxinasToxinas exfoliativas:

(ETA, ETB) Serina proteasas que atacan a la Desmogleína-1.Síndrome de piel escaldada por estafilococo

Enterotoxinas:

Produce diarrea por apertura de canales o muerte de enterocitos. Algunas son superantígenos

TSST-1:

Superantígeno que activa una gran cantidad de linfocitos con una producción masiva de citocinas

Síndrome del shock tóxico

ToxinasHemolisina-β

La toxina beta (hemolisina beta) es una esfingomielinasa, también conocida como esfingomielinasa C

Tiene afinidad por la esfingomielina y lisofosfatidilcolina (componentes de la membrana citoplasmática del hospedero) y cataliza su destrucción, con lo que trae toxicidad para distintas células como eritrocitos, fibroblastos, leucocitos y macrófagos

Es termolábil

Hemolisina-δ

La toxina delta (hemolisina delta) es un pequeño polipéptido producido por la gran mayoría de las cepas de S. aureus (S. epidermidis y S. haemolyticus)

Se cree que esta toxina tiene función de surfactante que actúa como detergente en las membranas de las células blanco

Afecta a todas las células en general, pero en especial a eritrocitos.

ToxinasLa toxina gama (hemolisina g) y la leucocidina Panton-Valentine son estructuralmente similares.

Ambas tienen actividad hemolítica y constan de dos subunidadesLa subunidad S La subunidad F Actúan de forma similar a la toxina alfa, forma poros con aumento de la permeabilidad de cationes, desequilibrio osmótico y lisis celular

La leucocidina de Panton-Valentine (PVL) tiene más actividad leucotóxica que todas las demás, pero no es hemolítica

Se encuentra en <5% de las cepas de S. aureus resistente a la meticilina (SARM) intrahospitalarias y prácticamente en todas las cepas SARM comunitarias.

La producción de esta ha sido preferentemente vinculada a los forúnculos, abscesos cutáneos, e infecciones graves de la piel

Toxinas Enterotoxinas

Las enterotoxinas estafilocócicas constituyen un grupo heterogéneo de proteínas solubles en agua

Están asociadas a intoxicaciones alimentarias, son producidas por el 30% de S. aureus

Son termorresistentes, algunas pueden mantenerse estables incluso al calentar los alimentos más de 100 °C durante 30 minutos

Son resistentes a la hidrólisis por enzimas gástricas y pancreáticas

ToxinasEnterotoxinas

Se cree que su mecanismo de acción consiste en actuar como superantígenos, con la subsecuente liberación de citocinas responsables de los síntomas alimentarios

Se conocen 7 serotipos enterotoxigénicos diferentes: A, B, C1, C2 C3, D y E

La detección de enterotoxinas en las cepas de S. aureus es sencilla y se realiza mediante pruebas con antisueros, que tienen un costo relativamente elevado y no modifican el umbral terapéutico

ToxinasEnterotoxinas

La FDA establece que la sola presencia de grandes cantidades de S. aureus en los alimentos no constituye evidencia suficiente para incriminar un alimento como causante de intoxicación.

Enterotoxina A Asociada a la mayoría de las intoxicaciones alimentarias

Enterotoxina BProduce colitis pseudomembranosa y se encuentra con regularidad en infecciones intrahospitalarias

Enterotoxina CSe atribuye productos lácteos contaminados

Enterotoxina D También se asocia a un gran número de intoxicaciones y se atribuye a productos lácteos contaminados

Toxinas Exfoliativasson proteasas de serina que catalizan la destrucción de la proteína desmogleína-1

una proteína que mantiene adheridos a los queratinocitos del estrato granuloso en la epidermis

Están presentes en menos del 10% de los estafilococos

Están relacionadas con el síndrome de piel escaldada por estafilococo

Una enfermedad secundaria a la dermatitis exfoliativa mediada por estas toxinas

Toxinas ExfoliativasExisten dos formas distintas de toxinas exfoliativas en S. aureusETA ETB

ETA es codificada por un gen cromosómico y es termoestable

ETB es codificada por un plásmido y es termolábil

Toxina-1 del síndrome de shock tóxico

La Toxina-1 del síndrome de shock tóxico (TSST-1) es una toxina de 22 kDa termoestable y resistente a proteólisis que produce el síndrome de shock tóxico al actuar como un Superantígeno

Esta patología está asociada con la infección de una herida por S. aureus

Enfermedades clínicasStaphylococcus aureus es el causante de diversos procesos infecciosos que van desde infecciones cutáneas hasta enfermedades sistémicas mortales

Síndrome de la piel escaldada por estafilococo

Se caracteriza por la descamación diseminada del epitelio de recién nacidos y lactantesNo se encuentran microorganismos o leucocitos en las ampollas

Intoxicación Alimentaria

Sucede después de haber ingerido alimentos con la toxina termoestable Se caracteriza por la presencia de vómitos intensos, diarrea y cólicos que inician entre 2 y 6 horas después de la ingesta La resolución es rápida (menos de 24 h).

Enfermedades clínicasSíndrome de choque tóxico estafilocócico

Se presenta con:FiebreHipotensiónVértigo ortostáticoExantema maculo-eritematosoVómito DiarreaFalla renal Mortalidad elevada en ausencia de tratamientoPor algún tiempo se asoció con tampones femeninos hiperabsorbibles.

Enfermedades clínicasAbsceso cutáneo

Es una acumulación de pus que puede darse en piel y mucosas

También puede darse en diferentes órganos (pulmón, hígado, riñón y cerebro) mediante la diseminación bacteriemica

Los abscesos deben desbridarse y la infección del material protésico requiere el retiro del mismo Impétigo

Infección cutánea localizada caracterizada por la presencia de pústulas sobre base eritematosa. Se da preferentemente en niños y en zonas expuestas, en especial la cara

Foliculitis

Es una infección restringida a los orificios de los folículos pilosos y se acompaña por la presencia de lesiones dolorosas, rojizas y pequeñas sin síntomas sistémicos.

Enfermedades clínicasÁntrax (Forunculosis)Son piodermas profundos que se presentan como lesiones elevadas, firmes, dolorosas y con centros necróticos que contienen material purulento

Celulitis de cara y cuello

En este grupo se incluye la celulitis preseptal o preorbitaria Generalmente existe antecedente de lesión cutánea, se presenta con edema, dolor eritema local y fiebre

Hidradenitis supurada

Es la infección de las glándulas sudoríparas apócrinas bloqueadas. Se da en las áreas intertriginosas (axila, ingle, áreas perineales)Existe dolor, edema y eritema, usualmente sin fiebre.

Enfermedades clínicasMastitisEs la infección de las glándulas mamarias asociada a parto y lactancia Se encuentra edema, tumefacción, dureza y eritema en las mamas

Infección de heridasSe dan por soluciones de continuidad en la pielpueden aparecer en el periodo postoperatorio si no se sigue una correcta técnica aséptica 

Existe enrojecimiento, tumefacción, dolor y presencia de drenaje sanguinolento turbio

Bacteriemia

Es la diseminación de bacterias por el torrente sanguíneo, secundaria a una infección localizada en otra parte o por acceso directo a través de catéteres, terapia intravenosa o jeringas

Enfermedades clínicasEndocarditis

Es la principal complicación de la bacteriemiaDaños hacia el revestimiento endotelial del corazón. También afecta a las válvulas cardíacasPueden auscultarse soplos

Neumonía y empiema

Infección pulmonar de predominio en pacientes de la tercera edadPueden originarse por aspiración o como complicación de la bacteriemiaLa neumonía por aspiración suele ser secundaria a infección por otro agente etiológico

Osteomielitis

Infección y destrucción ósea, en especial en la metáfisis de los huesos largos de los niños y la columna vertebral en adultos mayores

Enfermedades clínicasArtritis séptica

Articulación eritematosa dolorosa con material purulento en el espacio articular

MeningitisInfección del sistema nervioso, se presenta en pacientes con antecedentes de traumatismos, cirugías, inmunodeficiencia, neoplasias malignas e hidrocefalia

Peritonitis

Infección del peritoneo, el grupo de riesgo son los pacientes que reciben diálisis peritoneal ambulatoria.

Enfermedades clínicaPericarditis

Infección del pericardio que sucede como complicación de la endocarditis estafilocócica o por trauma penetrante en el tórax

PiomiositisLa piomiositis es la infección de los músculos esqueléticos, en general, secundario a trauma o diseminación de infecciones subcutáneas

Aunque es un evento inicialmente descrito en forma más frecuente en áreas tropicales puede presentarse en cualquier zona climática e involucra la incapacidad funcional de la extremidad

Síndrome de coagulación intravascular diseminada

Mediada por las coagulasas estafilocócicasEs una complicación de la toxina de choque estafilocócico potencialmente mortal.

Diagnóstico de laboratorioLas pruebas de identificación de S. aureus pertenecen a 3 grupos:

Microscopía Cultivo Pruebas bioquímicas

Obtención de las muestras

Las muestras para identificación pueden obtenerse:

Pus de la superficieSangreAspirado traqueal oLíquido cefalorraquídeoDependiendo de la ubicación del proceso infeccioso

Diagnóstico de laboratorioMicroscopía

En frotis teñidos con gram, los estafilococosaparecen como cocos grampositivos con diámetros de 0,5 hasta casi 1,5 μm

son cocos gram-positivos con forma de racimos cuando crecen en medio agar Aparecen solos, en pares, en cadenas cortas, en pequeños grupos o incluso dentro de PMN cuando se aíslan de muestras clínicas

Los cocos jóvenes son intensamente gram-positivosAl envejecer, muchas células se vuelven gramnegativas

La sensibilidad de la prueba depende completamente de la toma de muestra, el tipo de la misma y la infección (absceso, bacteriemia, impétigo, etc...).

Los pares o cadenas de estafilococos en los frotis directos no pueden diferenciarse concretamente de streptococcus, micrococcus o peptostreptococcus.

El diagnóstico de estas enfermedades se basa en las manifestaciones clínicas del paciente y se confirma con el aislamiento de S. aureus en el cultivo

Cultivo

Los estafilococos crecen rápidamente en casi todos los medios bacteriológicos bajo condiciones aerobias o microaerofílicas

Las muestras clínicas principalmente se cultivan en medios de agar enriquecidos con sangre de carnero

Pruebas bioquímicasEntre las pruebas bioquímicas encontramos:

Coagulasa

La prueba de la coagulasa es sencilla y tiene una especificidad muy alta

La prueba se puede realizar con un cultivo o en tubo y consiste en la búsqueda del factor de aglutinación

Se lleva a cabo con la administración de S. aureus a plasma de conejo con EDTA, al cabo de unas horas podrá verse la formación de un coagulo (prueba positiva)

Puede usarse la aglutinación en látex y la Hemaglutinación pasiva como medio alternativo para detectar el factor de agregación

Pruebas bioquímicasCatalasa

Los estafilococos y los micrococos se diferencian de los estreptococos y los enterococos por esta prueba

Esta prueba detecta la presencia de enzimas-citocromo oxidasa

La prueba se realiza agregando una gota de peróxido de hidrógeno (3% vol) sobre la muestra en un portaobjetos de vidrio

Es positiva si se observa un burbujeo intenso

Entre la causa más frecuente de falsos positivos se encuentra el realizarla en un medio que contenga sangre (los eritrocitos pueden causar burbujeo) y la presencia de pseudocatalasa en algunas cepas estafilocócicas

Tratamiento

En un inicio, el tratamiento de elección contra infecciones graves por este microorganismo era penicilina

Debido a que el 80% de S. aureus es resistente a penicilina, las penicilinas resistentes a penicilasas (oxacilina, nafcilina, dicloxacilina y meticilina) son los fármacos de elección

Alternativas

ClindamicinaDoxiciclinavancomicina Teicoplanina

ProfilaxisPrevenir la transmisión horizontal de estafilococos de una persona a otra es sumamente difícil

Seguir medidas como:

Una buena técnica aséptica

Difundir el correcto lavado de manos (no solo a nivel hospitalario) La cobertura de las superficies de piel expuestas

Son buenas medidas para prevenir infecciones por este y otros microorganismos

 En marzo de 2012 se estaba preparando una vacuna anti-estafilocócica usando un complejo proteínico con polisacárido capsular y había tenido un buen desempeño en modelos animales de enfermedad, no obstante, seguía en etapa de evaluación preclínica