Infecciones por Estafilococos y Intoxicación Alimentaria

Microbiología y Parasitología I

• Curso de segundo año de Medicina
• Profesores: Carlos Javier Melgarejo (titular) y Zunilda Cañete Duarte (adjunto)
• Materia se centra en Staphylococcus y cocos grampositivos relacionados.

Unidad V: Staphylococcus y cocos grampositivos relacionados

• Texto de referencia: Microbiología médica (2017), Murray Roshental, Elsevier Mosby, España (Capítulo 18).

Unidad V: Cocos Gram Positivos

• Staphylococcus
• Streptococcus
• Enterococcus

Staphylococcus

• Cocos Gram Positivos
• Cocos Piogénicos
• Activadores de leucocitos, presencia de pus debido a los neutrófilos.

Género Staphylococcus

• Familia: Micrococcaceae
• Géneros:
  • Staphylococcus (patógeno)
  • Micrococcus (no patógeno)
  • Planococcus (hábitats marinos)

Staphylococcus (gr) = racimo de uvas

• Más de 40 especies y subespecies
• Cocos, inmóviles, anaerobios facultativos
• Gram positivos en racimos
• No forman esporas
• Fermentadores de azúcares sin producir gas

Propiedades generales

• Organismos de los más resistentes al estrés ambiental de todas las bacterias no formadoras de esporas.
• Resistentes a la deshidratación, relativamente resistentes al calor y toleran muchos desinfectantes comunes.

Generalidades

• Esféricos, racimos de uvas
• Gram positivos
• Ausencia de endosporas y flagelos
• Diámetro de 0,5 a 1,5 µm
• Crecen en condiciones aeróbicas y anaeróbicas en presencia de altas concentraciones de sal (NaCl al 10%).

27 Subespecies

• S. aureus: Narinas anteriores, boca
• S. capitis: Glándulas sebáceas
• S. haemolyticus y S. hominis: Zonas de glándulas apocrinas
• S. saprophyticus: Axila y perineal, vagina
• S. epidermidis: Piel

Especies de importancia clínica

• Staphylococcus aureus: Potencial patógeno, infecciones alimentarias, síndrome de piel escaldada, shock tóxico, infecciones cutáneas (foliculitis, furúnculos, impétigo), infecciones graves hasta mortales.
• Staphylococcus epidermidis: Infecciones cutáneas, bacteriemia, endocarditis, heridas quirúrgicas, infecciones urinarias, infecciones oportunistas de catéteres, prótesis y equipos de diálisis peritoneal.
• Staphylococcus saprophyticus: Infecciones urinarias en mujeres jóvenes, infecciones oportunistas.

Otros

• Staphylococcus haemolyticus: Bacteriemia, endocarditis, infecciones óseas y articulares, infecciones urinarias.
• Staphylococcus lugdunensis: Endocarditis, artritis, bacteriemia, infecciones urinarias (oportunistas).
• Staphylococcus aureus meticilino resistente (SARM): Infecciones hospitalarias y comunitarias en adultos y niños sanos.

Morfología e Identificación

• Células esféricas grampositivas en racimos irregulares
• Crecimiento fácil en medios de cultivo
• Aerobiosis, crecen mejor, también anaerobiosis o microaerofilas
• Temperaturas de 37°C
• Fermentación de carbohidratos
• Producción de pigmentos

Colonias

• En medio sólido: redondas, lisas, elevadas y brillantes, con pigmentos en varias tonalidades
  • S. aureus: amarillo
  • S. epidermidis: blanco
• En medio líquido (caldo) y anaerobiosis: no forman pigmentos.

Hemolíticos

• En diferentes grados de intensidad, dependiendo del tipo de cepa.

Cápsula

• Capsula de polisacáridos.
• Protección contra fagocitosis (leucocitos polimorfonucleares (PMN))
• Clasificación: 11 serotipos capsulares.
  • 1 y 2: capsulas gruesas, colonias de aspecto mucoide, raro en humanos
  • 5 y 8: común en infecciones humanas

Capa de LÍMO

• Biopelícula hidrosoluble.
• Capa laxa.
• Constitución: monosacáridos, proteínas y pequeños péptidos.
• Adhesión: tejidos, cuerpos extraños, catéteres, injertos, prótesis valvulares y/o articulares.

Características de Crecimiento

• Fermentan lentamente carbohidratos produciendo ácido láctico, pero sin gas.
• No forman esporas, pero son muy resistentes al calor y desecación (60°C durante 30 minutos) y a altas concentraciones de cloruro de sodio.
• Permanecen vivos por periodos prolongados a 4°C.
• Inhibidos por algunas sustancias químicas, como el hexaclorofeno al 3% y también por algunos antimicrobianos.

Peptidoglucano

• Enzimas que construyen la capa de péptido glucano (PLP): proteínas ligadoras de penicilina.
• Sintetiza la pared bacteriana.
• Adquieren resistencia por algunas mutaciones génicas que codifican proteínas con baja afinidad a los betalactámicos: meticilina, penicilinas y cefalosporinas, vancomicina.

Proteínas de adhesión superficiales

• Proteínas de superficie (MSCRAMM) importantes para la adhesión.
• Reconocen moléculas de la matriz adhesivas (IgG, fibronectina).
• Algunas relacionadas con enfermedades invasivas (G y H).

Producción de enzimas

• Catalasa: Destruye en agua oxigenada transformándola en agua y oxígenos libre. Es una prueba diferencial (bacterias en agua oxigenada forman burbujas).
• Coagulasa: Proteína enzima extracelular producida por cepas patogénicas de estafilococos que coagula el plasma y activa la protrombina, que transforma el fibrinógeno en fibrina (S. aureus (+), S. epidermidis (-), S. faecalis (+)). Es patogénico invasivo.

Manitol positivos y negativos y Coagulasa

• Manitol positivo: S. saprophyticus
• Manitol negativo: S. epidermidis
• Coagulasa +: S. aureus

Otras enzimas

• Nucleasa: Hidrolizan ADN.
• Hialuronidasa: Destruye tejido conjuntivo.
• Fibrinolisina: Disuelve coágulos de fibrina.
• Lipasa: Hidrolizan lípidos.

Resistencia a Antimicrobianos

• Resisten a varios antimicrobianos (β-lactamasas), meticilina, oxacilina, nafcilina, clindamicina, tetraciclina, eritromicina, aminoglucósidos.
• Transmisión entre bacterias por plásmidos.

Producción de toxinas: Hemolisinas

• Toxina alfa (α): Termolábil, letal para animales, causa necrosis en piel. Es una sustancia proteica sintetizada y liberada por la bacteria. Transportada por linfa y sangre hasta tejidos, forma poros dañando membrana celular (eritrocitos, leucocitos, plaquetas, hepatocitos, macrófagos); ataca musculatura lisa vascular.
• Toxina beta (β): Esfingomielinasa C, degrada esfingomielina, acción hidrolizar, componentes afectados (esfingomielina y lisofosfatidilcolina : Nervios), lisis de pared celular (eritrocitos, fibroblastos, leucocitos, macrófagos).
• Toxina delta (δ): Presente en todos los estafilococos, citolítica, componentes afectados principalmente eritrocitos, acción tipo detergente sobre la membrana celular, alta implicancia en infecciones del TGI.
• Toxina gamma (y): Leucocidina de Paton-Valentine, destruye leucocitos, más termolábil que la anterior; libera enzimas lisosomales, destruye tejidos.
• Toxina exfoliativa: 2 toxinas (una termoestable, otra termolábil), provoca descamación generalizada (síndrome de la piel escaldada), exotoxina superantigeno, disuelve la matriz celular

Función de tipo endotoxina

• Estimula la producción de pigmentos endógenos, activación del complemento, activación de monocitos, formación de interleucina 1, fiebre, inflamación, estimulación de macrófagos, proteínas de la fase acuosa, agregación de leucocitos (PMN), origina abscesos.

Enterotoxina

• Produce envenenamiento alimentar por una enterotoxina termoestable, muy común. Es una proteína producida por casi el 30 a 50% de las cepas de S. aureus en alimentos con carbohidratos y proteínas. Provoca vómitos y diarreas después de 6 a 24 horas. Existen 18 tipos diferentes de toxina (A, B, C, D).

Toxina 1 del síndrome de choque tóxico

• Se observa en mujeres en periodo menstrual que usan tampones.
• Ambiente con más calor, permitiendo el crecimiento acelerado de los estafilococos y gran producción de toxinas.
• Puede llevar a un shock anafiláctico y muerte.

Patogenía y factores patogénicos.

• Enfermedades supurativas (impetigo, foliculitis).
• Síndrome de choque tóxico (TSS)
• Neumonía postoperatoria.
• Síndrome de piel escaldada (SSSS)

Patología

• Adhesión
• Multiplicación
• Diseminación por el organismo
• Destrucción de tejidos por un aumento en la producción de toxinas y/o enzimas
• Evitar defensas
• AGR: expresion de factores de virulencia
• Quorum sensing

Relación con Anticuerpos

• Se unen en la región Fab
• Opsonización
• Activan complemento
• Neutralizan
• Fagocitan Aglutinan
• Anticuerpos en Stafilococos:
  • Se unen por la región constante Fc
  • Le confiere un carácter antifagocitario
• Usos en laboratorio: Aglutinación

Manifestaciones Clínicas

• Infección estafilocócica localizada (folículo piloso o absceso): reacción inflamatoria intensa, localizada y dolorosa
• Si se disemina: bacteriemia o septicemia
• Endocarditis, osteomielitis, meningitis, infección pulmonar, artritis séptica.
• Intoxicación alimentaria: náuseas, vómitos, diarrea intensa (sin fiebre)

Producción de enfermedad por cuerpo extraño

• Astilla, catéter, prótesis valvulares o articulares
• Personas con alteraciones congénitas asociadas a defectos en quimiotaxis o respuesta fagocítica (más vulnerables).

Impétigo, foliculitis, forúnculos

• Impétigo: Infección superficial en niños pequeños (cara, extremidades), mácula roja, pústula, eritema, costra, vesículas en diferentes áreas y fases.
• Foliculitis: Infección piógena en folículos pilosos, base del folículo elevada y roja, acumulo de pus.
• Forúnculos: Extensión de la foliculitis, nódulos elevados, dolorosos y grandes por bloqueo en glándulas sebáceas, supercrecimiento en local. Cicatrizan sin mayores consecuencias. Si se unen: carbúnculo.
• Otros:
  • Supuración que lleva a abscesos localizados (acné), necrosis tisular, descamación, septicemia mortal.
  • Infecciones de heridas (posterior a cirugía o trauma): astillas, suciedad, edema, eritema, dolor, con pus (control: drenaje). Uso de AB solo con manifestaciones sistémicas.

Síndrome de la piel escaldada

• Enfermedad exfoliativa, ampollosa
• Inicio brusco, eritema bucal localizado que se extiende al cuerpo en 2 días.
• Ligera presión desprende la piel, vesículas y ampollas cutáneas con descamación epitelial
• Ampollas con líquido claro, sin microorganismos, ni leucocitos, sin necrosis
• Recuperación: 7 a 10 días

Intoxicación alimentaria

• Frecuente, inicio abrupto, periodo de incubación de 30 min a 8 horas (promedio 2-4 hrs).
• Acción emética: reacción más frecuente; irrita la pared del intestino (mecanismo neuronal); algunos autores lo llaman neurotoxinas.
• Acción diarreica: segundo síntoma más común; aumenta la secreción de Cl- y Na+, estimula el proceso inflamatorio en estómago e intestino (diarrea acuosa, deshidratación).
• Enteritis: no fácilmente detectada (solo cuando no hay otras infecciones), diarrea acuosa, espasmos y fiebre, en pacientes con AB de amplio espectro.
• Las heces: número elevado de estafilococos, bacterias microbiota reducida, leucocitos, placas ulceradas.
• Estimulo de las células T: en sangre, la toxina estimula macrófagos, células T, citoquinas, interleucinas 2, llevando a los síntomas.

Reservorios, Control, Otros

• Reservorios: humano (cavidad nasal, pliegues cutáneos húmedos, neonatos, boca, garganta, aparato digestivo, trato urinario, personal sanitario).
• SAMR: desde 1980 (hospitalizados, poco frecuentes en personas sanas) en 2003 (infecciones cutáneas en la comunidad, neumonías graves, sin relación con las cepas del hospital, en cada país cepas únicas).
• Medias de control: imposible eliminar del medio ambiente o evitar la transmisión de persona a otra, portadores nasales asintomáticos, presencia de cuerpos extraños, lavado de manos, cobertura de superficies de piel expuesta, limpieza correcta de heridas, uso correcto de desinfectantes, calentamiento de alimentos para destruir bacteria.

Staphylococcus epidermidis y S. lugdumensis

• Infectan válvulas cardiacas.
• Fav: malformación congénita, fiebre reumática
• Síntomas: hasta después de 1 año, abscesos.
• Pronóstico: reservado.
• Tratamiento: médico y quirúrgico precoz.

Estafilococos coagulasa negativos

• Infecciones de prótesis articulares.
• Síntomas: dolor localizado, fiebre, leucocitosis, fallo mecánico de la articulación.
• Diagnóstico: hemocultivos negativos
• Terapias: sustitución de la articulación, tratamiento con AB, prevención (recidivas altas).
• S. saprophyticus, infecciones del aparato genitourinario (mujeres jóvenes y sexualmente activas). Puede infectar la uretra, causar disuria, piuria, y vagina/cérvix.

Otros aspectos

• Otras especies de Staphylococcus: Staphylococcus haemolyticus, Staphylococcus lugdunensis.
• Identificación: Prueba de FISH, marcadores fluorescentes, anticuerpos frente a ácidos teicoicos.
• Métodos de cultivo: agar sangre carnero (aerobiosis o anaerobiosis, con colonias a las 18 hrs de incubación a 37 °C, para verificar hemólisis y producción de pigmentos), medios selectivos (agar manitol sal con NaCl 7,5%).
• Tratamiento con antibióticos: Colaboración es importante en la determinación de sensibilidad a antibióticos y la intensidad que debe ser alta.
• Epidemiología: ubicuos, con alta dosis infectante, fuentes de infección son las lesiones descubiertas, transmisión principal por contacto, vías respiratorias/piel, problema de infección hospitalaria.

Este cuestionario aborda temas fundamentales sobre el hábitat de los estafilococos en los humanos, formas de prevenir la transmisión y la relación entre estafilococos e intoxicaciones alimentarias. También explora las características klinikas y mecanismos de las infecciones asociadas, así como el papel de diferentes bacterias en estos procesos.