Bacterias del género Staphylococcus

Generalidades

• Las bacterias del género Staphylococcus son cocos Gram positivos que se agrupan en racimos.
• Se diferencian de los Streptococcus y los Enterococcus por ser catalasa positivos.
• Se pueden encontrar de forma aislada, en pares o cadenas cortas en muestras clínicas.
• Su tamaño oscila entre 0,5 y 1 µm.
• Son anaerobios facultativos e inmóviles.
• Crecen en medios con alta concentración de sal (hasta 6,5%).
• Su temperatura óptima de crecimiento está entre 18 y 40 °C.
• Forman parte de la flora natural de la piel y las mucosas del ser humano.
• Existen más de 40 especies y 24 subespecies dentro del género.
• S. aureus es la especie más virulenta y la única coagulasa positiva, mientras que el resto son SNC (Staphylococcus coagulasa negativa).

Fisiología y estructura

• La pared celular de las bacterias Staphylococcus está cubierta por una cápsula de polisacárido y una capa de polisacárido extracelular.
• La cápsula de polisacárido inhibe la fagocitosis, y se compone de 11 serotipos en S. aureus.
• La capa de polisacárido extracelular está formada por una mezcla de monosacáridos, proteínas y pequeños péptidos, que ayudan a las bacterias a unirse a los tejidos y cuerpos extraños.
• El peptidoglucano es una estructura rígida que proporciona soporte a la bacteria, importante para la síntesis del peptidoglucano.
• PBP (proteínas ligadoras de penicilina): son las proteínas implicadas en la síntesis del peptidoglucano.
  • Se encuentran en la membrana celular, y actúan como dianas para los antibióticos β-lactámicos.
  • La resistencia bacteriana a la meticilina y otras penicilinas relacionadas está asociada al gen mec A.
  • PBP2' es otra proteína ligadora de penicilina sin afinidad por las penicilinas, lo que confiere resistencia a la meticilina en las cepas SAMR (Staphylococcus aureus resistente a la meticilina).
• Los ácidos teicoicos son polímeros fosfatados específicos de especie que se unen a la fibronectina, otra proteína de la matriz extracelular .
• La proteína A es exclusiva de S. aureus y se une al receptor Fc de las inmunoglobulinas G (IgG), inhibiendo su acción.
• Coagulasa: es una enzima importante para la identificación de S. aureus porque se une al fibrinógeno, transformándolo en fibrina y causando la agregación de la bacteria en el sitio de la infección.
  • Existe coagulasa libre, que reacciona con un factor plasmático para convertirlo en estafilotrombina y catalizar la misma reacción.

Especies frecuentes de Staphylococcus

• S. aureus:
  • Las infecciones causadas por esta bacteria pueden ser mediadas por toxinas, como intoxicaciones alimentarias, síndrome de piel escaldada, síndrome de shock tóxico, y infecciones cutáneas como carbuncos, foliculitis, impétigo e infecciones de heridas.
  • También es responsable de otras infecciones más graves como artritis séptica, bacteriemia, endocarditis, osteomielitis y neumonía.
• S. epidermidis:
  • Se suele asociar a infecciones oportunistas como bacteriemia, endocarditis, infecciones de heridas quirúrgicas, infecciones del tracto urinario (ITU), catéteres, anastomosis y dispositivos de diálisis peritoneal.
• S. saprophyticus:
  • Es conocido por causar ITU en mujeres jóvenes sexualmente activas, así como infecciones oportunistas.
• S. lugdunensis:
  • Puede causar endocarditis, artritis, bacteriemia, infecciones oportunistas e ITU.
• S. haemolyticus:
  • Se asocia a bacteriemia, endocarditis, infecciones óseas y articulares, ITU, infecciones de heridas e infecciones oportunistas.

Toxinas de S. aureus

• Citotoxinas: Producen daño en las células, como la lisis de células sanguíneas.
  • Toxina α (polipéptido): Tóxica para glóbulos rojos, leucocitos, hepatocitos y plaquetas. Forma poros en la membrana celular.
  • Toxina β (proteína): Tóxica para glóbulos rojos, leucocitos, fibroblastos y macrófagos.
  • Toxina δ (polipéptido): Producida por la mayoría de las especies de Staphylococcus. Tóxica para glóbulos rojos y otras células.
  • Toxina γ: Formada por dos componentes proteicos S y F, que pueden producir hasta seis toxinas diferentes.
  • Leucocidina de Panton-Valentine (P-V): Leucotóxica, pero no tiene actividad hemolítica. Se encuentra en las cepas SAMR extrahospitalarias.
• Toxinas exfoliativas (ET):
  • Provocan la descamación de la piel. Se clasifican en dos tipos:
    • ETA: Termoestable. Codificado por un fago.
    • ETB: Termolábil. Codificado por un plásmido.
  • Ambas toxinas causan el síndrome de la piel escaldada, común en niños.
• Enterotoxinas: Actúan como superantígenos y causan una respuesta inmune exagerada.
  • Resistentes al calor y al ácido gástrico.
  • Pueden producir intoxicaciones alimentarias.
  • Enterotoxina A, la más común en intoxicaciones alimentarias.
  • Enterotoxina B, produce colitis pseudomembranosa
  • Enterotoxinas C y D, se encuentran en los lácteos contaminados.
• Toxina del síndrome del shock tóxico estafilocócico (TSST -1):
  • Provoca un síndrome de respuesta inflamatoria sistémica.
  • Es termoestable y resistente a la proteólisis.
  • Su gen es cromosómico.
  • Actúa como superantígeno, estimulando la liberación de citocinas y la extravasación de células endoteliales.
  • Atraviesa las barreras mucosas y causa efectos sistémicos, como shock hipovolémico.

Enzimas estafilocócicas

• Las enzimas estafilocócicas ayudan a las bacterias a diseminarse en los tejidos.
  • Hialuronidasa: Hidroliza el ácido hialurónico del tejido conectivo.
  • Fibrinolisina: Disuelve los coágulos de fibrina.
  • Lipasas: Hidrolizan los lípidos.
  • Nucleasa: Hidroliza el ADN, es termoestable.

Epidemiología de estafilococos

• Los Estafilococos se encuentran ampliamente distribuidos en el ambiente.
• Colonizan la piel, particularmente las áreas más húmedas, como los pliegues cutáneos.
• S. aureus se encuentra en el nasofaringe.
• Las personas hospitalizadas, el personal sanitario y los usuarios de agujas tienen un mayor riesgo de colonización.
• Pueden sobrevivir en superficies secas por largos períodos.
• Se propagan fácilmente por contacto directo, representando un problema importante en entornos hospitalarios.

Patología de S. aureus

• La formación de pus, característica de las bacterias piógenas, como los estafilococos, es causada por diferentes citotoxinas que destruyen las membranas celulares de los glóbulos rojos, leucocitos y macrófagos, liberando sustancias tóxicas y enzimas (hialuronidasa, coagulasa, etc.) que contribuyen a la destrucción de los tejidos.
• Forúnculo: Infección profunda y extensa del folículo piloso.
• Hidrosadenitis: Infección de las glándulas sudoríparas.
• Orzuelo: Infección de la glándula sebácea de los párpados.

Infecciones invasivas

• Bacteriemia: Infección de la sangre de origen diverso, más frecuente en pacientes hospitalizados tras cirugías y uso de catéteres intravasculares.
  • Puede provocar metástasis sépticas.
• Endocarditis aguda: Afección grave del corazón con deterioro rápido y alta mortalidad.
• Neumonía: Puede ocurrir por aspiración, después de la gripe o en pacientes con enfermedades respiratorias crónicas.
  • Se puede diseminar por vía hematógena y formar abscesos, especialmente en pacientes con infecciones vasculares.
• Neumonía necrosante: Causada por SARM de la comunidad, con alta mortalidad.
• Osteomielitis: Infección del hueso, de origen hematógeno, extensión de áreas adyacentes o traumatismo.
• Artritis séptica: S. aureus es la principal causa, la inflamación de varias articulaciones indica diseminación hematógena.
• Celulitis: Infección del tejido subcutáneo, de origen hematógeno o superficial.

Procesos toxigénicos

• Síndrome de la piel escaldada (enfermedad de Ritter):
  • Entre el 5% y el 15% de las cepas de S. aureus producen las toxinas A o B.
  • Se caracteriza por la descamación extensa de la piel.
  • En niños pequeños, puede causar impétigo ampolloso.
• Gastroenteritis: Causada por la ingestión de alimentos contaminados con enterotoxinas de S. aureus.
  • El cuadro se caracteriza por vómitos, náuseas y diarrea.
  • La enterotoxina A es la más frecuente en intoxicaciones alimentarias.

Procesos inmunopatológicos

• Síndrome del shock tóxico por TSST-1:
  • La toxina TSST-1 se libera a la sangre desde el sitio de la infección.
  • Actúa como un superantígeno, activando los linfocitos T y liberando citocinas proinflamatorias, TNF, IL-1, IL-6, provocando una respuesta inflamatoria sistémica.
  • Síntomas: Fiebre, vómitos, mialgias, exantema, hipotensión, mala perfusión de órganos y insuficiencia multiorgánica.

Staphylococcus coagulasa negativa (SCN)

• Las especies de Staphylococcus coagulasa negativa se caracterizan por su menor virulencia y la incapacidad de producir coagulasa.
• Las especies más comunes que causan infecciones son:
  • S. epidermidis
  • S. saprophyticus

Este quiz explora las características y fisiología de las bacterias del género Staphylococcus. Se abordarán temas como su morfología, condiciones de crecimiento, y la importancia de S. aureus. Ideal para estudiantes de microbiología y ciencias de la salud.