Cocos Piógenos: Características Fundamentales y Diferenciación de Streptococcus y Staphylococcus

Microbiología: Cocos Piógenos

Streptococcus

Es un microorganismo que habita comúnmente en la nariz, boca, laringe, orofaringe, intestino y vagina. Su forma es redonda y se dispone en cadenas. Su respiración es anaerobia facultativa en su mayoría. Son inmóviles y no forman esporas. Se reproducen asexualmente por fisión binaria incompleta y pueden o no presentar cápsula. Su crecimiento en cultivo es exigente: requieren sangre con plasma o líquido ascítico, un pH de 7,2 a 7,4 y una temperatura de 37°C. Producen diversas toxinas y enzimas, como la exotoxina eritrogénica (responsable del exantema en la escarlatina), fibrinolisina (estreptoquinasa, que disuelve coágulos de fibrina), colagenasa, hemolisinas (estreptolisinas O y S, que lisan eritrocitos), leucocidina, entre otras. Sus infecciones tienden a diseminarse rápidamente.

Clasificación en Cavidad Bucal

En la cavidad bucal, los estreptococos se clasifican en los siguientes grupos principales:

• Grupo Mutans: Incluye especies como S. mutans, S. sobrinus, S. ferus, S. criceti, S. macacae, fuertemente asociadas a la caries dental.
• Grupo Oralis: Incluye especies como S. sanguinis, S. parasanguinis, S. mitis, S. oralis, S. gordonii, que son comensales comunes de la cavidad oral pero pueden causar endocarditis.
• Grupo Milleri (o Anginosus): Incluye especies como S. intermedius, S. constellatus, S. anginosus, conocidas por su capacidad de formar abscesos.
• Grupo Salivarius: Incluye especies como S. salivarius, S. vestibularis, que son colonizadores tempranos de la cavidad oral.

Taxonomía

• Orden: Lactobacillales (anteriormente Eubacteriales para algunos contextos más antiguos)
• Familia: Streptococcaceae
• Género: Streptococcus
• Especies: Numerosas, clasificadas según diversos criterios (hemólisis, serología, fisiología).

Clasificación según su Actividad Hemolítica en Placas de Agar Sangre

• Streptococcus β-hemolítico: Produce un halo claro y transparente alrededor de las colonias debido a la lisis total de los eritrocitos.
• Streptococcus α-hemolítico: Produce un halo verdoso o parduzco alrededor de las colonias debido a la lisis parcial de los eritrocitos y la conversión de hemoglobina en metahemoglobina.
• Streptococcus γ-hemolítico (o no hemolítico): No produce cambios visibles en el agar sangre (sin hemólisis).

Clasificación según su Fisiología y Metabolismo

• Grupo Pyogenes: Producen infecciones agudas y graves, a menudo supurativas. Tienden a ser β-hemolíticos. Ejemplos: S. pyogenes (Grupo A de Lancefield), S. agalactiae (Grupo B de Lancefield). S. pneumoniae, aunque α-hemolítico, también causa infecciones agudas y graves.
• Grupo Viridans: Constituyen una parte importante de la microbiota normal de las vías respiratorias altas y la cavidad oral. Producen infecciones crónicas o subagudas, como endocarditis y caries. Tienden a ser α-hemolíticos o no hemolíticos. Ejemplos: S. mutans, S. sobrinus, S. mitis, S. sanguinis.
• Grupo Láctico (género Lactococcus, anteriormente Streptococcus grupo N): Se utilizan en la industria alimenticia para la producción de lácteos fermentados. Tienden a ser γ-hemolíticos. Ejemplo: Lactococcus lactis (anteriormente S. lactis).

Clasificación Serológica (Clasificación de Lancefield)

Se basa en la naturaleza antigénica del polisacárido C, un carbohidrato específico presente en la pared celular de muchos estreptococos. Esta clasificación, desarrollada por Rebecca Lancefield, agrupa a los estreptococos (principalmente los β-hemolíticos, pero también algunos α y no hemolíticos) en diferentes serogrupos designados con letras (A, B, C, D, F, G, etc.), lo cual tiene importancia epidemiológica y clínica. Ejemplo: Streptococcus β-hemolítico del grupo A (que es S. pyogenes).

Staphylococcus

Es un microorganismo que habita comúnmente en la piel y las fosas nasales; actúa como comensal o transeúnte en otras partes del cuerpo. Presenta características morfológicas de cocos Gram positivos, pero a diferencia de los estreptococos, se dispone en racimos irregulares (semejantes a racimos de uvas). Mide entre 0,8 y 1 micrómetro de diámetro. Su respiración es principalmente aerobia o anaerobia facultativa. Su crecimiento en cultivo es relativamente simple, no exigente, con un pH óptimo entre 7,2-7,4 y una temperatura de 37°C, y suelen tolerar altas concentraciones de sal. Producen enzimas como la catalasa (característica diferencial clave con Streptococcus) y, en algunas especies (notablemente S. aureus), la coagulasa. También producen diversas exotoxinas y exoenzimas (p. ej., hemolisinas α, β, γ, δ; leucocidinas como la Panton-Valentine; enterotoxinas causantes de intoxicaciones alimentarias; toxina del síndrome del shock tóxico (TSST-1); exfoliatinas A y B responsables del síndrome de la piel escaldada). Sus infecciones tienden a ser localizadas (formando abscesos, forúnculos), aunque pueden diseminarse y causar infecciones sistémicas graves.

Taxonomía

• Orden: Bacillales
• Familia: Staphylococcaceae
• Género: Staphylococcus
• Especies principales de importancia clínica: S. aureus (el más virulento), S. epidermidis (comensal de la piel, causa infecciones asociadas a dispositivos médicos), S. saprophyticus (causa infecciones urinarias).

Diagnóstico Microbiológico

A continuación, se describen algunas pruebas clave para la diferenciación e identificación de estos cocos piógenos:

Prueba de la Catalasa

Determina la presencia de la enzima catalasa, que descompone el peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno. Es fundamental para diferenciar a los estafilococos (catalasa +) de los estreptococos (catalasa –). Se toma una muestra de la colonia bacteriana (o del área infectada, si es una muestra directa procesada y concentrada), se coloca sobre un portaobjetos limpio y se añaden unas gotas de peróxido de hidrógeno al 3% (agua oxigenada). Si se produce una efervescencia inmediata y vigorosa (liberación de burbujas de oxígeno), la prueba es positiva, indicando la presencia de estafilococos. Si no existe efervescencia, la prueba es negativa, sugiriendo estreptococos u otros microorganismos catalasa negativos.

Prueba de la Coagulasa

Se utiliza para diferenciar especies dentro del género Staphylococcus, principalmente para identificar S. aureus (coagulasa +) de otros estafilococos denominados coagulasa negativos (ECN), como S. epidermidis (coagulasa –). La enzima coagulasa convierte el fibrinógeno del plasma en fibrina, formando un coágulo. Una vez que la prueba de catalasa es positiva, se inocula el microorganismo en un tubo con plasma de conejo citratado o con EDTA. Si se produce un coágulo visible tras la incubación (generalmente a 37°C por 1-4 horas, hasta 24h), la prueba es positiva. Por el contrario, si el plasma permanece líquido, la prueba es negativa.

Prueba de Fermentación del Manitol (en Agar Manitol Sal)

Ayuda a diferenciar especies de estafilococos, especialmente S. aureus, de la mayoría de los ECN. Se utiliza un medio selectivo y diferencial llamado Agar Manitol Sal (MSA). Este medio contiene una alta concentración de cloruro de sodio (7.5%), que inhibe el crecimiento de muchos microorganismos excepto los estafilococos; manitol como carbohidrato fermentable; y rojo de fenol como indicador de pH. Si el estafilococo fermenta el manitol, produce ácido, lo que hace virar el indicador de pH de rojo a amarillo alrededor de las colonias. S. aureus típicamente es manitol positivo (fermenta el manitol y las colonias aparecen rodeadas de un halo amarillo). Por el contrario, si no hay cambio de color (el medio permanece rojo/rosa alrededor de las colonias), el microorganismo es manitol negativo, como suele ser S. epidermidis.

Prueba de Solubilidad en Bilis

Sirve para diferenciar a Streptococcus pneumoniae (neumococo) de otros estreptococos α-hemolíticos (del grupo Viridans), con los que puede confundirse por su apariencia en agar sangre. S. pneumoniae posee una autolisina que es activada por la bilis o sales biliares como el desoxicolato de sodio. Para la prueba, se añade una gota de desoxicolato de sodio al 10% o bilis de buey a una suspensión de colonias o a un cultivo en caldo. La lisis de las células neumocócicas se evidencia por la clarificación del tubo o la desaparición de las colonias en una placa de agar tras la adición del reactivo y una breve incubación.

Prueba de Fermentación del Sorbitol

Sirve para la identificación presuntiva de ciertas especies bacterianas, por ejemplo, dentro del grupo Mutans de estreptococos, como S. mutans, que es capaz de fermentar el sorbitol. La fermentación se evidencia por un cambio de coloración en un medio de cultivo que contenga sorbitol y un indicador de pH, debido a la producción de ácido. Esta prueba es útil en contextos específicos, como la microbiología oral, para diferenciar especies cariogénicas. La mención original de "agregadas en los restos del exudado purulento" se refiere a la posible fuente de la muestra clínica de donde se aislaría el microorganismo para luego realizar la prueba de fermentación en el laboratorio.