Staphylococcus aureus y Streptococcus pyogenes: factores de virulencia, epidemiología, patogenia, enfermedades, diagnóstico y tratamiento

Staphylococcus aureus

Staphylococcus aureus es una especie coagulasa positiva. Pertenece al género Staphylococcus: cocos Gram positivos, no esporulados, catalasa positivos y anaerobios facultativos.

FACTORES DE VIRULENCIA

Componentes de la estructura:

• Capa de polisacárido extracelular: biopelícula hidrosoluble laxa que facilita la adhesión a materiales y tejidos. Importante en los CoNS (estafilococos coagulasa negativos).
• Cápsula: de polisacárido. Presenta serotipos capsulares. Inhibe la fagocitosis por PMN.
• Peptidoglicano: estimula la producción de pirógenos endógenos; es quimioatrayente leucocitario; inhibe la fagocitosis.
• Ácidos teicoicos: específicos de especie. El polisacárido A es propio de S. aureus. Son antigénicos; implicados en la respuesta inflamatoria y en la adhesión a mucosas.
• Adhesinas de superficie (MSCRAMM):
  • Proteína A: en la pared celular de S. aureus coagulasa positivos y extracelularmente; reacciona con la fracción Fc de las inmunoglobulinas IgG: inhibe la opsonización; induce anticuerpos; tiene utilidad diagnóstica.
  • Coagulasa de superficie: une la bacteria al fibrinógeno y produce coagulación; induce una fuerte respuesta de anticuerpos.
  • Otras proteínas de superficie: de unión a colágeno, elastina y fibronectina: colonización e invasión.

Enzimas extracelulares:

• Coagulasa libre: protección frente a la fagocitosis. Absceso. Potencial invasivo.
• Lipasas: supervivencia en la piel.
• Hialuronidasa: favorece la diseminación en tejidos.
• Estafilocinasa o fibrinolisina: disuelve los coágulos de fibrina.
• Nucleasa termoestable: factores de dispersión.
• β-lactamasas.

Toxinas:

• Toxinas citolíticas:
  • Hemolisinas α, β, δ y γ: actividades tóxicas sobre eritrocitos y otras células.
  • Leucocidina o factor Panton-Valentine (PVL): es una toxina γ que actúa sobre leucocitos y macrófagos; forma poros en la membrana y produce la liberación masiva de mediadores de la inflamación: necrosis e inflamación. Tiene gran interés actualmente: el 100% de las cepas MRSA asociadas a infecciones comunitarias graves producen PVL.
• Enterotoxinas:
  • Aproximadamente 1/3 de las cepas de S. aureus son productoras de exotoxinas.
  • Existen unos 20 tipos inmunológicos: A, B, C, D, E, G, H, I...
  • Son termoestables y resistentes a la proteólisis.
  • Causan intoxicación alimentaria con efecto emético.
  • Son superantígenos.
• Toxina 1 del síndrome del shock tóxico (TSST-1):
  • Asociada al shock tóxico: la mayoría de las cepas que producen SST son de origen menstrual; la mitad de las cepas causantes de SST no son menstruales.
  • Efectos sistémicos: se secreta de forma local, atraviesa las mucosas y se disemina por el organismo.
  • Es un superantígeno; produce extravasación o destrucción de células endoteliales.
• Toxinas exfoliativas:
  • Síndrome de la piel escaldada estafilocócica (SPEE). Presente en menos del 5% de las cepas.
  • Toxinas epidermolíticas: proteasas que rompen los puentes intercelulares en la epidermis.
  • Estimulan la producción de anticuerpos neutralizantes.
  • No están asociadas a inflamación ni citólisis.

EPIDEMIOLOGÍA

Microorganismo ubicuo, sin restricción geográfica ni estacional. Es la causa más frecuente de infecciones, con importante morbimortalidad.

• Reservorio: humano. Biota de la piel y mucosas. Estado de portador permanente o temporal de S. aureus.
• Transmisión: contacto directo; exposición a objetos contaminados (alta supervivencia de los estafilococos).
• Factores de riesgo: cuerpos extraños, cirugía, antibióticos, otras enfermedades y pacientes de riesgo para enfermedades específicas.
• Infecciones nosocomiales: pacientes hospitalizados, áreas de alto riesgo (UCI, recién nacidos, cáncer); cepas SAMR.

PATOGENIA

• Encuentro: colonización; interacción de adhesinas y receptor celular.
• Entrada: normalmente no penetran en tejidos profundos; piel dañada; alto número de estafilococos.
• Daño: coagulasa y respuesta inflamatoria: abscesos.
• Toxinas: síndromes específicos.
• Diseminación y multiplicación: depende del número, la localización y la respuesta inmune del sujeto.

ENFERMEDADES

• Infecciones de piel y tejidos blandos: foliculitis, orzuelo, fórunculo, carbunco, hidrosadenitis supurativa.
• Infecciones de heridas.
• Infecciones del tejido celular subcutáneo: celulitis, fascitis.
• Procesos generalizados: bacteriemia (más del 50% adquiridas en el hospital); endocarditis.
• Infecciones de localización visceral: neumonía y neumonía necrosante por cepas CA-SAMR; osteomielitis; artritis séptica; otras localizaciones.
• Infecciones por toxinas: intoxicación alimentaria (enterotoxina); síndrome de la piel escaldada (toxinas exfoliativas); impétigo ampolloso; síndrome del shock tóxico (TSST).
• Infecciones nosocomiales: numerosas fuentes de infección (50-70% portadores sanos, reservorio ambiental y enfermos), facilidad de transmisión, población susceptible y personal hospitalario.

DIAGNÓSTICO

• Manifestaciones clínicas.
• Confirmación de S. aureus: microscopía, cultivo e identificación (morfología colonial, crecimiento en altas concentraciones de sal, fermentación del manitol).
• Estafilococos coagulasa negativos.
• Caracterización de cepas con fines epidemiológicos: patrones de sensibilidad a antimicrobianos, antibiograma, CMI y análisis molecular de ácidos nucleicos.

TRATAMIENTO

Drenaje de abscesos y lesiones supurativas más tratamiento antibiótico. La erradicación es difícil: más del 95% de las cepas son resistentes a la penicilina por β-lactamasas plasmídicas. Existen penicilinas resistentes a la penicilinasa (meticilina, oxacilina); SAMR (>20%) en infecciones nosocomiales y comunitarias (vancomicina, teicoplanina). Alternativas al tratamiento con vancomicina: daptomicina, estreptograminas y oxazolidinonas (linezolid).

MEDIDAS DE CONTROL

En hospitales: lavado de manos, manejo aséptico de lesiones, vigilancia de portadores y aislamiento de pacientes infectados o colonizados por MRSA.

Streptococcus pyogenes

Streptococcus pyogenes es un patógeno muy importante y la causa más frecuente de faringitis bacteriana.

COMPONENTES SUPERFICIALES Y ESTRUCTURA ANTIGÉNICA

• Cápsula: ácido hialurónico similar al de los tejidos. Forma colonias mucosas. No es antigénica: no genera anticuerpos. Algunas cepas la presentan. Dificulta la fagocitosis.
• Pared celular:
  • Carbohidrato C específico de grupo: antígeno A de Lancefield.
  • Proteínas específicas de tipo: proteína M (anclada en la membrana citoplasmática, factor principal de virulencia, antifagocítica y de adhesión, induce anticuerpos protectores) y proteína T (no relacionada con la virulencia, útil para el tipado, que se realiza por aglutinación y por el gen emm (M)).
• Otros componentes de la superficie celular: ácidos lipoteicoicos, proteína F.

MECANISMOS DE PATOGENICIDAD

• Inflamación piógena: componentes celulares (ácido lipoteicoico, proteína M, proteína F, cápsula) que favorecen la adhesión a superficies, la invasión de células epiteliales y la barrera frente a la opsonización y la fagocitosis.
• Productos extracelulares: toxinas y enzimas que favorecen la invasión y los síntomas sistémicos.
• Respuesta inmune: reacciones cruzadas con tejidos del huésped o formación de complejos inmunes.

PRODUCTOS EXTRACELULARES

• Exotoxinas pirogénicas (SpeA, toxinas eritrogénicas): producidas por cepas lisogénicas; son superantígenos. SpeA se asocia al exantema de la escarlatina, al síndrome del shock tóxico y a otras formas graves de enfermedad.
• Estreptolisinas O y S:
  • S: hemolisina estable al oxígeno, no antigénica, responsable de la β-hemólisis.
  • O: hemolisina lábil al oxígeno, antigénica.
• Estreptocinasas A y B: hidrolizan los coágulos de fibrina; favorecen la diseminación. Son antigénicas: los anticuerpos son marcadores de infección.
• DNasas (estreptodornasas): anticuerpos anti-DNasa; infecciones de piel.
• Hialuronidasa o factor de diseminación: genera anticuerpos.
• C5a peptidasa: antifagocítica.

EPIDEMIOLOGÍA

Colonización asintomática y transitoria de la orofaringe y de la piel. Transmisión: secreciones respiratorias, contacto directo y heridas en la piel. Población susceptible: niños entre 5 y 15 años; niños y adultos también son susceptibles. Es ubicuo, más frecuente en invierno.

ENFERMEDADES

• Localizada:
  • Mucosa: faringitis, otitis, sinusitis.
  • Piel: piodermia, celulitis, fascitis necrosante.
• Visceral: por diseminación linfática o hemática.
• Escarlatina: tras faringitis, por cepas lisogenizadas que producen SpeA; exantema en tórax y extremidades.
• Erisipela: eritema (rojo) y edema de la piel, con predominio en cara y piernas; fiebre y exantema.
• Síndrome del shock tóxico estreptocócico: cepas de serotipos M específicos, diferentes a las causantes de faringitis; cepas que producen exotoxinas pirogénicas; afecta a personas de riesgo: VIH, cáncer, diabetes, enfermedad pulmonar.

Complicaciones no supurativas:

• Fiebre reumática: tras faringitis, por tipos M específicos; asociada a alteraciones inflamatorias en el corazón, las articulaciones y la piel. Existen reacciones cruzadas entre antígenos del tejido cardíaco y articular y antígenos estreptocócicos. Es de origen autoinmune. Puede recurrir en ausencia de profilaxis.
• Glomerulonefritis aguda: tras infecciones de piel; por tipos M nefritogénicos distintos; enfermedad por complejos antígeno-anticuerpo que se depositan en el glomérulo. La mayoría de los pacientes se recuperan completamente y no presentan recurrencias.

TRATAMIENTO

• Penicilina V, amoxicilina o penicilina G. En alérgicos, cefalosporina.
• Eritromicina o nuevos macrólidos.
• Infecciones mixtas.
• Portadores: repetir el ciclo una vez.
• Quimioprofilaxis: en pacientes con antecedentes de fiebre reumática aguda para evitar recurrencias: penicilina G benzatina cada mes. No indicada en la glomerulonefritis aguda.