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Los estafilococos son células esféricas grampositivas por lo general dispuestas en racimos irregulares parecidos a las uvas. Se desarrollan rápidamente en muchos tipos de medios y tienen actividad metabólica, fermentan carbohidratos y producen pigmentos que varían desde un color blanco hasta un amarillo intenso. Algunos son miembros de la microbiota normal de la piel y mucosas del ser humano; otros causan supuración, formación de abscesos, diversas infecciones piógenas e incluso septicemia letal. Los estafilococos patógenos suelen producir hemólisis, coagular el plasma y producir diversas enzimas y toxinas extracelulares. El tipo de intoxicación alimentaria más frecuente se debe a una enterotoxina estafilocócica termoestable. Los estafilococos desarrollan con rapidez resistencia a muchos antimicrobianos y pueden plantear problemas terapéuticos difíciles.
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El género Staphylococcus tiene por lo menos 40 especies. Las cuatro especies encontradas con mayor frecuencia y las más importantes desde el punto de vista clínico son Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus lugdunensis y Staphylococcus saprophyticus. S. aureus es coagulasa positivo, lo cual lo distingue de otras especies. S. aureus es un patógeno importante en el ser humano. Casi todas las personas presentarán algún tipo de infección por S. aureus durante su vida, la cual fluctúa en gravedad desde una intoxicación alimentaria o infecciones cutáneas leves hasta infecciones graves que ponen en riesgo la vida. Los estafilococos coagulasa-negativos son microflora humana normal y a veces causan infecciones, a menudo relacionadas con dispositivos implantados, como prótesis articulares, derivaciones y catéteres intravasculares, sobre todo en los niños muy pequeños y en los pacientes inmunodeprimidos. Alrededor de 75% de estas infecciones causadas por estafilococos coagulasa negativos se deben a S. epidermidis; las infecciones debidas a Staphylococcus lugdunensis, Staphylococcus warneri, Staphylococcus hominis y otras especies son menos frecuentes. S. saprophyticus es una causa relativamente frecuente de infecciones urinarias en mujeres jóvenes, aunque pocas veces produce infecciones en pacientes hospitalizados. Otras especies son importantes en medicina veterinaria.
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Morfología e identificación
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A. Microorganismos típicos
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Los estafilococos son bacterias esféricas de casi 1 μm de diámetro dispuestas en racimos irregulares (fig. 13-1). También se observan cocos individuales, pares, tétradas y cadenas en medios de cultivo líquidos. Los cocos jóvenes son intensamente grampositivos; al envejecer, muchas células se vuelven gramnegativas. Los estafilococos no son móviles y no forman esporas. Bajo la acción de ciertos fármacos como penicilina, los estafilococos se lisan.
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Las especies del género Micrococcus suelen parecerse a los estafilococos. Viven libremente en el ambiente y forman paquetes regulares de cuatro (tétradas) u ocho cocos. Sus colonias pueden ser de color amarillo, rojo o naranja. Los micrococos pocas veces producen enfermedad.
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Los estafilococos crecen rápidamente en casi todos los medios bacteriológicos bajo condiciones aerobias o microaerofílicas. Se desarrollan con más rapidez a una temperatura de 37°C, pero forman pigmento mejor a una temperatura ambiente (20 a 25°C). Las colonias en medios sólidos son redondas, lisas, elevadas y brillantes (fig. 13-2). S. aureus suele formar colonias de color gris a amarillo dorado profundo. Las colonias de S. epidermidis por lo general son grises a blancas en el aislamiento primario; muchas colonias forman pigmento sólo tras una incubación prolongada. No se produce pigmento en condiciones anaerobias o en caldo. S. aureus produce diversos grados de hemólisis y a veces otras especies también. Las especies de los géneros Peptostreptococcus y especies de Peptoniphilus, que son cocos anaerobios, a menudo se parecen a los estafilococos en sus características morfológicas. El género Staphylococcus contiene dos especies, S. saccharolyti cus y S. aureus subespecie anaerobius, que al principio se desarrollan sólo bajo condiciones anaerobias, pero que se vuelven más aerotolerantes en los subcultivos. Esto también se observa rara vez con algunas cepas de S. epidermidis.
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C. Características de crecimiento
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Los estafilococos producen catalasa, lo cual los distingue de los estreptococos. Los estafilococos fermentan lentamente muchos carbohidratos y producen ácido láctico, pero no gas. La actividad proteolítica varía mucho de una cepa a otra. Los estafilococos patógenos producen muchas sustancias extracelulares, toxinas y enzimas, las cuales se describen más adelante.
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Los estafilococos son relativamente resistentes a la desecación, al calor (resisten una temperatura de 50°C durante 30 min) y al cloruro de sodio al 9%, pero son inhibidos fácilmente por determinadas sustancias químicas, por ejemplo, hexaclorofeno al 3%.
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Los estafilococos tienen una sensibilidad variable a muchos antimicrobianos. La resistencia es secundaria a varios mecanismos:
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La producción de lactamasa β es frecuente, está sujeta a control por plásmido y hace que los microorganismos sean resistentes a muchas penicilinas (penicilina G, ampicilina, ticarcilina, piperacilina y fármacos afines). Los plásmidos son transmitidos mediante transducción y tal vez mediante conjugación.
La resistencia a la nafcilina (y a la meticilina y la oxacilina) es independiente de la producción de lactamasa β. La resistencia a la nafcilina es codificada y regulada por una serie de genes que se encuentran en una región del cromosoma denominada el casete cromosómico estafilocócico mec (SCCmec,staphylococcal cassette chromosome mec). Específicamente, el gen mecA en este locus codifica una proteína fijadora de penicilina (PBP2a, penicillin binding protein) de baja afinidad que es la responsable de la resistencia. Existen 12 diferentes tipos de SCCmec. Los tipos I, II y III se relacionan con infecciones intrahospitalarias y pueden contener genes que codifican la resistencia también a otros antimicrobianos. SCCmec tipo IV se ha encontrado principalmente en S. aureus extrahospitalario resistente a la meticilina (CA-MRSA, community-acquired methicillin-resistant S. aureus) y tiende a ser menos resistente, más contagioso y ha producido brotes en la última década en Estados Unidos y algunos países de Europa. Otros tipos se han limitado a diversas regiones geográficas del mundo.
En Estados Unidos, S. aureus y S. lugdunensis se consideran sensibles a la vancomicina cuando la concentración inhibidora mínima (MIC) es de 2 μg/ml o menos; de sensibilidad intermedia cuando la MIC es de 4 a 8 μg/ml; y resistentes cuando la MIC es de 16 μg/ml o más. Las cepas de S. aureus con sensiblidad intermedia a la vancomicina se han aislado de Japón, Estados Unidos y muchos otros países. A menudo se conocen como S. aureus con resistencia intermedia a la vancomicina (VISA, vancomycin-intermediate S. aureus). Por lo general, se han aislado de pacientes con infecciones complejas que han recibido tratamiento prolongado con vancomicina. A menudo el tratamiento con vancomicina ha sido ineficaz. El mecanismo de la resistencia se relaciona con un incremento en la síntesis de pared celular y alteraciones de la misma y no se debe a los genes van que se encuentran en los enterococos. Las cepas de S. aureus de sensiblidad intermedia a la vancomicina por lo general son resistentes a la nafcilina, pero generalmente son sensibles a las oxazolidinonas y a quinupristina/dalfopristina.
Desde 2002 se aislaron varias cepas de S. aureus resistente a la vancomicina (VRSA, vancomycin-resistant S. aureus) en pacientes estadounidenses. Las cepas contenían el gen de la resistencia a la vancomicina vanA de los enterococos (cap. 14) y el gen de resistencia a la nafcilina mecA (véase antes). Las dos cepas iniciales de VRSA eran sensibles a los otros antibióticos. La resistencia de S. aureus a la vancomicina es un problema importante en todo el mundo.
La resistencia mediada por plásmido a tetraciclinas, eritromicina, aminoglucósidos y otros fármacos es frecuente en los estafilococos.
La “tolerancia” implica que los estafilococos son inhibidos por un fármaco pero no destruidos por el mismo; es decir, hay una gran diferencia entre las concentraciones mínimas inhibidoras y las concentraciones mínimas letales de un antimicrobiano. Los pacientes con endocarditis causada por un S. aureus tolerante pueden tener tienen una evolución clínica prolongada en comparación con los pacientes que tienen endocarditis causada por S. aureus completamente sensible. La tolerancia a veces puede atribuirse a la falta de activación de enzimas autolíticas en la pared celular.
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Un cultivo de estafilococos contiene algunas bacterias que difieren de la mayor parte de la población en su expresión de características de la colonia (tamaño de la colonia, pigmento, hemólisis), en la elaboración de enzimas, en la resistencia a fármacos y en su patogenicidad. In vitro, la expresión de estas características está sujeta a la influencia de las condiciones de desarrollo: cuando se incuba S. aureus resistente a nafcilina a una temperatura de 37°C en agar sangre, uno de cada 107 microorganismos expresa resistencia a la nafcilina; cuando se incuba a una temperatura de 30°C en agar que contiene cloruro de sodio al 2 a 5%, uno de cada 103 microorganismos expresa resistencia a la nafcilina.
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Estructura antigénica
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Los estafilococos contienen polisacáridos y proteínas antigénicos, así como otras sustancias importantes en la estructura de la pared celular. El peptidoglucano, un polímero de polisacárido que contiene subunidades ligadas, proporciona el exoesqueleto rígido de la pared celular. El peptidoglucano es destruido por un ácido potente o por la exposición a lisozimas. Un dato importante en la patogenia de la infección: desencadena la producción de interleucina-1 (pirógeno endógeno) y anticuerpos opsónicos por parte de los monocitos y puede ser quimioatrayente para los leucocitos polimorfonucleares, tiene actividad endotoxínica y activa el complemento.
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Los ácidos teicoicos, que son polímeros del polirribitol fosfato, tienen enlaces cruzados con el peptidoglucano y pueden ser antigénicos. Los anticuerpos antiácido teicoico detectables mediante difusión en gel pueden encontrarse en los pacientes con endocarditis activa debida a S. aureus.
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La proteína A es un componente de la pared celular de las cepas de S. aureus y es una proteína de la superficie bacteriana que se ha caracterizado entre un grupo de adhesinas denominadas componentes de superficie microbianos que reconocen las moléculas adhesivas de la matriz (MSCRAMMS, microbial surface components recognizing adhesive matrix molecules). La adherencia bacteriana a las células anfitrionas es mediada por MSCRAMMS y estos son factores de virulencia importantes. La proteína A se une a la porción Fc de las moléculas de IgG excepto IgG3. La porción Fab de la IgG unida a la proteína A está libre para combinarse con un antígeno específico. La proteína A se ha convertido en un reactivo importante en inmunología y en tecnología de laboratorio diagnóstico; por ejemplo, la proteína A con las moléculas de IgG adheridas dirigidas contra un antígeno bacteriano específico aglutinarán bacterias que tienen ese antígeno (“coaglutinación”). Otro MSCRAMM importante es el factor de aglutinación que se encuentra en la superficie de la pared celular; este factor aglutinador se une en forma no enzimática al fibrinógeno y las plaquetas, provocando la aglutinación de las bacterias. Las MSCRAMM restantes, demasiado numerosas como para mencionarlas aquí (véase la bibliografía), participan ayudando a la colonización e invasión de S. aureus.
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La mayor parte de las cepas de S. aureus que tienen importancia desde el punto de vista clínico posee cápsulas de polisacáridos, que inhiben la fagocitosis por medio de leucocitos polimorfonucleares a menos que existan anticuerpos específicos. Se han identificado cuando menos 11 serotipos, pero la mayor parte de las infecciones es producto de los tipos 5 y 8. Estos tipos de cápsulas son los sitios efectores de la vacuna conjugada. Las pruebas serológicas tienen una escasa utilidad para identificar estafilococos.
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Los estafilococos pueden producir enfermedad a través de su capacidad para multiplicarse y diseminarse ampliamente en los tejidos y mediante la producción de muchas sustancias extracelulares. Algunas de estas sustancias son enzimas; otras se consideran toxinas, aunque pueden funcionar como enzimas. Muchas de las toxinas están sujetas al control genético de los plásmidos; algunas pueden estar sujetas a control cromosómico y extracromosómico; en el caso de otras no está bien definido el mecanismo de control genético.
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Los estafilococos producen catalasa, la cual convierte el peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno. La prueba de catalasa diferencia los estafilococos, que son positivos, de los estreptococos, que son negativos.
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B. Coagulasa y factor de aglutinación
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S. aureus produce la coagulasa, una proteína semejante a una enzima que coagula el plasma oxalado o citratado. La coagulasa se une a la protrombina; en conjunto pueden volverse enzimáticamente activas e iniciar la polimerización de fibrina. La coagulasa puede depositar fibrina en la superficie de los estafilococos, alterando tal vez su ingestión por las células fagocíticas o su destrucción dentro de tales células. La producción de coagulasa se considera sinónimo del potencial patógeno invasor.
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El factor aglutinante es otro ejemplo de MSCRAMM (véase antes) y es la causa de que los microorganismos se adhieran al fibrinógeno y la fibrina. Cuando se mezcla con el plasma, S. aureus forma grumos. El factor de aglutinación es distinto a la coagulasa. Puesto que el factor de aglutinación desencadena una respuesta inmunógena potente en el hospedador, ha sido el centro de esfuerzos para desarrollar una vacuna. Sin embargo, hasta la fecha no existen vacunas para el ser humano contra este factor.
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Otras enzimas producidas por estafilococos incluyen una hialuronidasa, o factor de propagación; una estafilocinasa que produce fibrinólisis, pero que tiene una acción mucho más lenta que la estreptocinasa, proteinasas, lipasas, y lactamasa β.
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La hemolisina α es una proteína heterogénea que actúa sobre un gran espectro de membranas de células eucariotas. La toxina β degrada esfingomielina es tóxica para muchas clases de células, incluidos los eritrocitos humanos. La toxina δ es heterogénea y se disocia en subunidades en detergentes no iónicos. Destruye membranas biológicas y participa en las enfermedades diarreicas por S. aureus. La hemolisina γ es una leucocidina que lisa leucocitos y está formada por dos proteínas llamadas S y F. La hemolisina γ actúa de manera recíproca con dos proteínas que comprenden la leucocidina Panton-Valentine (PVL, véase más adelante) para formar seis toxinas potenciales de dos componentes. Estas seis toxinas proteínicas pueden lisar de manera eficiente a los leucocitos al causar la formación de poros en las membranas celulares que incrementan la permeabilidad a los cationes. Esto desencadena la liberación masiva de mediadores inflamatorios como IL-8, leucotrienos e histamina, que intervienen en la necrosis y la inflamación grave.
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E. Leucocidina de Panton-Valentine
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Esta toxina de S. aureus tiene dos componentes y, a diferencia de la hemolisina codificada en forma cromosómica antes mencionada, la PVL se codifica en un fago móvil. Puede aniquilar leucocitos de seres humanos y conejos. Los dos componentes designados como S y F tienen una acción sinérgica sobre la membrana de los leucocitos como se describió antes para la toxina γ. Esta toxina es un factor importante de virulencia en las infecciones por CA-MRSA. Ambos grupos de hemolisinas son regulados por agr (véase “Patogenia” a continuación).
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F. Toxinas exfoliativas
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Estas toxinas epidermolíticas de S. aureus son dos proteínas distintas que tienen el mismo peso molecular. La toxina A exfoliativa es codificada por eta situado en un fago y es termoestable (resiste la ebullición durante 20 min). La toxina B exfoliativa es gobernada por plásmidos y termolábil. Estas toxinas epidermolíticas producen la descamación generalizada de la epidermólisis estafilocócica aguda al disolver la matriz de mucopolisacárido de la epidermis. Las toxinas son superantígenos.
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G. Toxina del síndrome de choque tóxico
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La mayor parte de las cepas de S. aureus que se aíslan en pacientes con el síndrome de choque tóxico produce una toxina denominada toxina-1 del síndrome de choque tóxico (TSST-1, toxic shock syndrome toxin-1), que es la misma que la enterotoxina F. La TSST-1 es el superantígeno prototipo (cap. 8). La TSST-1 se une a moléculas de clase de histocompatibilidad mayor (MHC, major histocompatibility) clase II estimulando al linfocito T, lo cual favorece las manifestaciones diversas del síndrome de choque tóxico. La toxina produce fiebre, choque y lesión de órganos múltiples, lo que comprende un exantema descamativo. El gen de la TSST-1 se detecta en casi 20% de las cepas de S. aureus, incluido MRSA.
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Existen varias enterotoxinas (A-E, G-J, K-R y U, V) que, de manera similar a TSST-1, son superantígenos. Aproximadamente 50% de las cepas de S. aureus puede producir una o más de ellas. Las enterotoxinas son termoestables y resistentes a la acción de las enzimas intestinales. Las enterotoxinas, que son causas importantes de intoxicación alimentaria, se producen cuando S. aureus se desarrolla en alimentos que contienen hidratos de carbono y proteínas. La ingestión de 25 μg de enterotoxina B produce vómito y diarrea; el efecto vomitivo de la enterotoxina probablemente es resultado de la estimulación del sistema nervioso central (centro del vómito) después de que la toxina actúa en los receptores neurales en el intestino.
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Las toxinas exfoliativas TSST-1 y los genes de la enterotoxina se encuentran en un elemento cromosómico denominado isla de patogenicidad. Interacciona con los elementos genéticos complementarios (bacteriófagos) para producir las toxinas.
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Los estafilococos, sobre todo S. epidermidis, son miembros de la microflora normal de la piel humana y del sistema respiratorio y digestivo. Veinte a 50% de los seres humanos son portadores nasales de S. aureus. Los estafilococos también se detectan con regularidad en ropa, ropa de cama y otros fómites en ambientes humanos.
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La capacidad patógena de una determinada cepa de S. aureus es el efecto combinado de factores extracelulares y toxinas junto con las propiedades invasivas de la cepa. En un extremo de la gama de la enfermedad está la intoxicación alimentaria estafilocócica, que se atribuye únicamente a la ingestión de la enterotoxina preelaborada; en el otro extremo están la bacteriemia estafilocócica y los abscesos diseminados en todos los órganos.
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S. aureus patógeno invasivo produce coagulasa y tiende a producir un pigmento amarillo y a ser hemolítico. Los estafilococos no patógenos y no invasivos como S. epidermidis son coagulasa-negativos y tienden a ser no hemolíticos. Tales microorganismos pocas veces producen supuración, pero pueden infectar prótesis ortopédicas o cardiovasculares o ser causa de enfermedades en las personas inmunodeprimidas. Pueden ser resistentes al tratamiento debido a la formación de biopelículas. S. lugdunensis ha surgido como microorganismo virulento con un espectro de enfermedades similar al de S. aureus, con el que comparte ciertas características fenotípicas como factores de hemólisis y de aglutinación. S. saprophyticus suele ser no pigmentado, resistente a la novobiocina y no hemolítico; produce infecciones urinarias en mujeres jóvenes.
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Regulación de los factores que determinan la virulencia
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La expresión de los factores estafilocócicos determinantes de la virulencia es regulada por varios sistemas que son sensibles a las señales ambientales. El primero de estos sistemas cons-ta de dos proteínas (sistemas de dos componentes), un ejemplo de ello es el regulador accesorio de genes (agr). Los otros dos sistemas constan de proteínas fijadoras de DNA (p. ej., proteínas Sar) y RNA reguladores pequeños, respectivamente (p. ej., RNAIII). La unión de sensores a ligandos extracelulares específicos o a un receptor tiene como resultado una secuencia de fosforilación que conduce hacia la unión del regulador con secuencias específicas de DNA. Esto finalmente provoca la activación de funciones reguladoras de la transcripción. S. aureus contiene varios sistemas reguladores de dos componentes bien descritos. Éstos comprenden agr, el mejor descrito, sae RS, srrAB, arlSR y lytRS. A continuación se describe en forma breve la manera como estos sistemas actúan de manera recíproca.
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El regulador del gen accesorio (agr) es esencial en el control de percepción de quórum de la expresión génica. Controla la expresión preferente de adhesinas de superficie (proteína A, coagulasa y proteína fijadora de fibronectina), así como la producción de exoproteínas (toxinas como TSST-1), lo que depende de la fase del crecimiento (y, por lo tanto, de la densidad bacteriana).
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A una baja densidad celular, el promotor P2 es inactivado y hay disminución de las transcripciones de proteína transmembrana, AgrB, precursor de péptido, AgrD, sensor transmembrana, AgrC y regulador de transcripción, Agr A. Conforme aumenta la densidad celular durante la fase de crecimiento estacionario, el sensor AgrC activa el regulador AgrA. AgrA es una proteína fijadora de DNA que activa al promotor P2 y al promotor P3. Este último inicia la transcripción de hemolisina δ y un efector denominado RNAIII, que disminuye la expresión de las adhesinas de superficie y activa la secreción de exoproteínas tanto a nivel de transcripción como de traducción. Agr también es controlado positivamente por una proteína fijadora de DNA denominada SarA (codificada por sar) y posiblemente por otros sistemas reguladores.
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Se ha demostrado que por lo menos cuatro sistemas reguladores adicionales de dos componentes modifican la expresión del gen de virulencia. Éstos se denominan sae, exoproteínas de S. aureus; srrAB, respuesta respiratoria estafilocócica; arlS, sensor de locus relacionado con autólisis y lytRS. Sae regula la expresión génica a nivel de transcripción y es esencial para producir toxina α, hemolisinas-β y coagulasa. Su actividad es independiente a la de agr. SsrAB es importante para la regulación de la expresión del factor de virulencia que está influido por el oxígeno ambiental. El locus arlSR es importante para el control de la autólisis y disminuye la activación del locus agr. El locus lytSR también interviene en la autólisis.
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El prototipo de una lesión estafilocócica es el forúnculo u otro absceso circunscrito. Grupos de S. aureus establecidos en un folículo piloso producen necrosis del tejido (factor dermonecrótico). Se produce coagulasa y coagula la fibrina alrededor de la lesión y dentro de los linfáticos, lo que da por resultado la formación de una pared que limita el proceso y es reforzada por la acumulación de células inflamatorias y, más tarde, de tejido fibroso. En el centro de la lesión ocurre la licuefacción del tejido necrótico (intensificada por la hipersensibilidad tardía) y el absceso “apunta” hacia la dirección de menos resistencia. Después del drenaje del centro líquido de tejido necrótico, la cavidad se llena lentamente con tejido de granulación y después se cicatriza.
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La supuración focal (absceso) es característica de la infección estafilocócica. Desde cualquier punto, los microorganismos pueden diseminarse a través de los linfáticos y la circulación sanguínea a otras partes del organismo. La supuración dentro de las venas, asociada a la trombosis, es una característica frecuente de tal diseminación. En la osteomielitis, el centro primario del crecimiento de S. aureus suele ser un vaso sanguíneo terminal de la metáfisis de un hueso largo, lo que desencadena necrosis del hueso y supuración crónica. S. aureus puede ser causa de neumonía, meningitis, empiema, endocarditis o septicemia con formación de pus en cualquier órgano. Los estafilococos de baja invasividad intervienen en muchas infecciones cutáneas (p. ej., acné, piodermia o impétigo). Los cocos anaerobios (Peptostreptococcus) participan en las infecciones anaerobias mixtas.
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Los estafilococos también causan enfermedad mediante la elaboración de toxinas, sin una infección invasiva manifiesta. La exfoliación ampollosa, el síndrome de epidermólisis estafilocócica aguda, es causada por la producción de toxinas exfoliativas. El síndrome de choque tóxico se relaciona con TSST-1.
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Manifestaciones clínicas
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Una infección estafilocócica circunscrita aparece como un “grano”, infección del folículo piloso o absceso. Suele haber una reacción inflamatoria intensa, circunscrita y dolorosa que supura del centro y que cicatriza con rapidez cuando se drena el pus. La pared de fibrina y las células alrededor del centro del absceso tienden a evitar la diseminación de los microorganismos y no debe destruirse mediante manipulación o traumatismo.
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La infección por S. aureus también se debe a la contaminación directa de una herida; por ejemplo, infección de una herida posoperatoria por estafilococos o infección después de un traumatismo (osteomielitis crónica subsiguiente a una fractura abierta, meningitis consecutiva a una fractura del cráneo).
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Si S. aureus se disemina y sobreviene bacteriemia, es posible que se presente endocarditis, osteomielitis hematógena aguda, meningitis o infección pulmonar. Los cuadros clínicos se parecen a los observados en otras infecciones del torrente sanguíneo. La localización secundaria en un órgano o sistema se acompaña de signos y síntomas de disfunción orgánica y supuración focal intensa.
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La intoxicación alimentaria debida a enterotoxina estafilocócica se caracteriza por un periodo de incubación breve (1 a 8 h), náuseas y vómitos intensos, así como diarrea y una rápida convalecencia. No hay fiebre.
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El síndrome de choque tóxico se manifiesta por la instauración brusca de fiebre alta, vómitos, diarrea, mialgias, un exantema escarlatiniforme e hipotensión con insuficiencia cardiaca y renal en los casos más graves. A menudo empieza en los primeros cinco días después de iniciada la menstruación en mujeres jóvenes que utilizan tampones de alta absorbencia, pero también se observa en niños y varones con infección en una herida por estafilococo. El síndrome puede experimentar recidiva. S. aureus relacionado con el síndrome de choque tóxico puede encontrarse en la vagina, en tampones, en heridas o en otras infecciones circunscritas, o en la faringe, pero prácticamente nunca en la circulación sanguínea.
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Pruebas diagnósticas de laboratorio
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La prueba se puede realizar en el pus que se obtiene con un hisopo, el pus que se aspira de un absceso, sangre, material de aspirado de la tráquea o líquido cefalorraquídeo para cultivo, dependiendo de la ubicación de la infección. Con frecuencia se frota un hisopo en la porción anterior de las narinas para establecer si existe colonización nasal, ya sea por medio de cultivo o por pruebas de amplificación de ácidos nucleicos, para fines epidemiológicos.
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Los estafilococos característicos aparecen como cocos grampositivos en racimos en frotis de pus o de esputo teñidos con la técnica de Gram. No es posible distinguir microorganis-mos saprófitos (S. epidermidis) de los patógenos (S. aureus) en los frotis.
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Las muestras sembradas en placas de agar sangre originan colonias características en un término de 18 h a una temperatura de 37°C, pero es posible que no haya hemólisis ni producción de pigmentos hasta varios días después y son óptimos a una temperatura ambiente. S. aureus fermenta manitol, pero otros estafilococos no. Las muestras contaminadas con una microflora mixta pueden cultivarse en medios que contienen NaCl al 7.5%; la sal inhibe la mayor parte de la demás microflora normal, pero no a S. aureus. El agar de sal y manitol o los medios cromógenos disponibles en el comercio se utilizan para detectar portadores nasales de S. aureus y pacientes con fibrosis quística.
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D. Prueba de la catalasa
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Esta prueba se utiliza para detectar la presencia de enzimas citocromo oxidasa. Se coloca una gota de una solución de peróxido de hidrógeno al 3% en un portaobjetos y se aplica una pequeña cantidad del crecimiento bacteriano en la solución. La formación de burbujas (liberación de oxígeno) indica una prueba positiva.
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E. Prueba de la coagulasa
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El plasma de conejo (o humano) citratado diluido a 1:5 se mezcla con un volumen igual de caldo de cultivo o del cultivo proveniente de colonias crecidas en agar y se incuba a una temperatura de 37°C. Se incluye como testigo un tubo de ensayo con plasma mezclado con caldo estéril. Si se forman coágulos en un lapso de 1 a 4 h, la prueba es positiva.
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Los estafilococos productores de coagulasa se consideran patógenos para el ser humano; sin embargo, los estafilococos productores de coagulasa de los perros (Staphylococcus interme dius) y los delfines (Staphylococcus delphini) pocas veces producen enfermedad en el ser humano. Las infecciones de dispositivos protésicos pueden deberse a microorganismos del grupo de S. epidermidis coagulasa negativo.
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F. Pruebas de sensiblidad
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Las pruebas de sensiblidad mediante microdilución en caldo o de difusión en disco deben realizarse en forma sistemática en cepas de estafilococos provenientes de infecciones clínicamente relevantes. La resistencia a la penicilina G puede pronosticarse por una prueba positiva para lactamasa β; aproximadamente 90% de las cepas de S. aureus produce lactamasa β. La resistencia a la nafcilina (y oxacilina y meticilina) ocurre en casi 65% de las cepas de S. aureus y en aproximadamente 75% de las cepas de S. epidermidis. La resistencia a la nafcilina se correlaciona con la presencia de mecA, el gen que codifica una proteína fijadora de penicilina (PBP2a) que no es afectado por estos fármacos. El gen puede detectarse utilizando la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Casi todos los laboratorios clínicos utilizan un método fenotípico como la detección en placa de agar con oxacilina. Los estafilococos que crecen en agar de Mueller-Hinton que contiene NaCl al 4% y 6 μg/ml de oxacilina suelen ser positivos para mec A y resistentes a nafcilina. Como alternativa, se dispone en el comercio de una prueba para el producto del gen mecA, PBP2a, y es mucho más rápida que la PCR para mecA o que las pruebas de resistencia utilizando el desarrollo en agar sal con oxacilina.
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G. Pruebas serológicas y de tipificación
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Las pruebas serológicas para el diagnóstico de las infecciones por S. aureus tienen escasa utilidad práctica.
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Los patrones de sensiblidad a antibióticos son útiles para el rastreo de las infecciones por S. aureus y para determinar si múltiples cepas de S. epidermidis provenientes de hemocultivos representan bacteriemia debida a la misma cepa, diseminada por un nido de infección.
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Se han utilizado las técnicas de tipificación molecular para documentar la diseminación de clones de S. aureus que producen enfermedad epidémica. La electroforesis en gel de campo pulsado y la tipificación de secuencia multilocus son muy discriminatorias.
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La mayoría de las personas alberga estafilococos en la piel y en la nariz o en la faringe. Aun cuando la piel pueda liberarse de estafilococos (p. ej., en el eccema), la reinfección por las gotículas ocurrirá casi de inmediato. Puesto que los microorganismos patógenos suelen diseminarse de una lesión (p. ej., un forúnculo) a otra zona de la piel por los dedos y las prendas de vestir, es importante la antisepsia local meticulosa para controlar la forunculosis recidivante.
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Las múltiples infecciones cutáneas importantes (acné, forunculosis) ocurren muy a menudo en los adolescentes. Las infecciones cutáneas similares se presentan en los pacientes que reciben ciclos prolongados de corticoesteroides. En el acné, las lipasas de estafilococos y corinebacterias liberan ácidos grasos provenientes de lípidos y, por lo tanto, producen irritación del tejido. Se utilizan tetraciclinas para el tratamiento a largo plazo.
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Los abscesos y otras lesiones purulentas cerradas se tratan mediante drenaje, el cual es esencial, y tratamiento antimicrobiano. Muchos fármacos antimicrobianos tienen algún efecto contra los estafilococos in vitro. Sin embargo, es difícil erradicar los estafilococos patógenos en personas infectadas, pues los microorganismos rápidamente desarrollan resistencia a muchos antimicrobianos y los fármacos no pueden ejercer su acción en la porción necrótica central de una lesión supurativa. También es difícil erradicar el estado de portador de S. aureus.
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La osteomielitis hematógena aguda responde bien a los antimicrobianos. En la osteomielitis crónica y recurrente, el drenaje quirúrgico y la resección del tejido óseo necrótico se acompañan de la administración a largo plazo de fármacos apropiados, pero es difícil erradicar los estafilococos infectantes. El oxígeno hiperbárico y la aplicación de colgajos miocutáneos vascularizados han ayudado a la cicatrización en la osteomielitis crónica.
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La bacteriemia, la endocarditis, la neumonía y otras infecciones graves por S. aureus requieren tratamiento intravenoso prolongado con una penicilina resistente a lactamasa β. La vancomicina suele reservarse para utilizarse contra los estafilococos resistentes a nafcilina. En los últimos años, el incremento de las MIC para la vancomicina en muchas cepas de MRSA tomadas de pacientes hospitalizados ha hecho que los médicos busquen tratamientos alternativos. Entre los fármacos alternativos para tratar la bacteriemia por MRSA y la endocarditis, están los antimicrobianos más recientes como daptomicina, linezolida, quinupristina-dalfopristina (cap. 28). Asimismo, estos compuestos pueden ser bactericidas y ofrecen alternativas cuando las alergias impiden el empleo de otros compuestos o cuando la infección del paciente parece estar cediendo desde el punto de vista clínico. Sin embargo, el empleo de estos fármacos debe comentarse con los infectólogos o los farmacólogos, ya que los efectos secundarios y la farmacocinética de cada uno son muy singulares. Recientemente se aprobó el uso de una cefalosporina nueva llamada ceftarolina, activa contra MRSA y otras bacterias tanto grampositivas como gramnegativas, para el tratamiento de las infecciones de piel y tejidos blandos, así como de la neumonía extrahospitalaria. Este fármaco todavía no está indicado para la bacteriemia. Si se encuentra que la infección se debe a S. aureus no productor de lactamasa β, la penicilina G es el fármaco de elección, pero pocas veces se detectan estas cepas de S. aureus.
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Las infecciones por S. epidermidis son difíciles de curar en virtud de que ocurren en dispositivos protésicos donde las bacterias se pueden aislar por sí mismas en una biopelícula. S. epidermidis suele ser más resistente a los antimicrobianos que S. aureus; aproximadamente 75% de las cepas de S. epidermidis es resistente a nafcilina.
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Dada la frecuencia de cepas resistentes, las cepas de estafilococos importantes deben analizarse para determinar su sensiblidad a antimicrobianos y para facilitar la selección de fármacos sistémicos. La resistencia a los fármacos del grupo de la eritromicina tiende a surgir con tanta rapidez que estos antimicrobianos no deben utilizarse en forma individual para tratar la infección crónica. La resistencia a los fármacos (penicilinas, tetraciclinas, aminoglucósidos, eritromicinas, etc.) determinada por plásmidos puede transmitirse entre los estafilococos mediante transducción y tal vez por conjugación.
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Las cepas de S. aureus resistentes a la penicilina G provenientes de infecciones clínicas siempre producen penicilinasa. Constituyen más de 95% de las cepas aisladas de S. aureus en las comunidades de Estados Unidos. A menudo son sensibles a penicilinas resistentes a la lactamasa β, cefalosporinas o vancomicina. La resistencia a la nafcilina depende de la producción de lactamasa β y su incidencia clínica varía mucho en diferentes países y en diferentes épocas. Es posible que la presión de selección de los antimicrobianos resistentes a la lactamasa β no sea el único factor determinante de la resistencia a estos fármacos. Por ejemplo, en Dinamarca, S. aureus resistente a la nafcilina, comprendía 40% de las cepas en 1970 y sólo 10% en 1980, sin cambios notables en el empleo de nafcilina o fármacos afines. En Estados Unidos, S. aureus resistente a la nafcilina representaba sólo 0.1% de las cepas en 1970, pero en la década de 1990 constituyó 20 a 30% de las cepas aisladas de infecciones en algunos hospitales. En 2003, 60% de las cepas de S. aureus intrahospitalarias en pacientes internados en unidades de cuidados intensivos era resistente a nafcilina. Por suerte, las cepas de S. aureus de sensiblidad intermedia a la vancomicina han sido relativamente infrecuentes y ha sido raro el aislamiento de cepas resistentes a la vancomicina.
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Epidemiología y control
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Los estafilococos son parásitos humanos ubicuos. Las principales fuentes de infección son lesiones humanas que los diseminan, fómites contaminados de tales lesiones y el sistema respiratorio y la piel del ser humano. La diseminación de la infección por contacto ha asumido mayor importancia en hospitales, donde una gran proporción del personal y de los pacientes es portadora de estafilococos resistentes a los antibióticos en la cavidad nasal o en la piel. Aunque la limpieza, la higiene y el tratamiento aséptico de las lesiones permiten controlar la propagación de los estafilococos a partir de lesiones, se dispone de pocos métodos para prevenir la diseminación amplia de estafilococos de portadores. Los aerosoles (p. ej., glicoles) y la radiación ultravioleta del aire han tenido poco efecto.
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En los hospitales, las zonas de máximo riesgo para las infecciones estafilocócicas graves son las salas de recién nacidos, las unidades de cuidados intensivos, los quirófanos y las salas de quimioterapia para cáncer. La introducción masiva de S. aureus patógeno “epidémico” en estas áreas puede provocar enfermedad clínica importante. El personal con lesiones activas por S. aureus y los portadores tienen que excluirse de estas áreas. En tales personas, la aplicación de antisépticos tópicos como mupirocina en los lugares de portación nasal o perineal puede reducir la diseminación de microorganismos peligrosos. La rifampicina junto con un segundo fármaco antiestafilocócico oral a veces suprime a largo plazo y posiblemente cura al portador nasal; esta forma de tratamiento suele reservarse para los problemas importantes de portación de estafilococos, pues éstos rápidamente pueden desarrollar resistencia a la rifampicina.
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Para disminuir la transmisión en el ámbito hospitalario, los pacientes con alto riesgo, como los que están internados en las unidades de cuidados intensivos y los que son transferidos desde unidades de atención crónica donde es elevada la prevalencia, a menudo se evalúan para determinar si tienen colonización en las narinas. Los pacientes con pruebas positivas de cultivo o PCR están sujetos a las precauciones de contacto a fin de minimizar la propagación en las manos del personal de atención a la salud. El personal debe apegarse estrictamente a las políticas de control de infección utilizando guantes y lavándose las manos antes y después del contacto con el paciente.
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Hasta hace relativamente poco tiempo, S. aureus resistente a la meticilina estaba confinado principalmente al ámbito hospitalario. La diseminación mundial de algunos clones distintivos de CA-MRSA ha producido un incremento de las infecciones de la piel y tejidos blandos y neumonía necrosante, principalmente en pacientes más jóvenes sin factores de riesgo conocidos para la adquisición de MRSA. Estas cepas al parecer son más virulentas. Las cepas de CA-MRSA se caracterizan por la presencia de la leucocidina de Panton-Valentine (PVL) y la presencia del casete cromosómico estafilocócico mec tipo IV, lo cual puede explicar la mayor sensiblidad a otros antimicrobianos en comparación con las cepas de MRSA relacionadas con la atención a la salud.