Características.
Dentro del género hay muchas especies, siendo las mas importantes desde el punto de vista clínico: S.pyogenes, S. agalactiae y S. pneumoniae.
Tienen la capacidad de producir enfermedades infecciones en los humanos en especial en las vías respiratorias altas (garganta faringe) y baja (pulmones), como por ejemplo la faringitis bacteriana, también pueden generar infecciones como la inflamación grave en los pulmones (neumonitis).
Taxonomía bacteriana.
- Reino: Bacteria
- Filo: Firmicutes
- Clase: Bacilli
- Orden: Bacillales
- Familia: Streptococcaceae.
- Género: Streptococcus
Principales especies: Streptococcus pyogenes (grupo A), Streptococcus agalactiae (grupo B), Streptococcus pneumoniae, Streptococcus mutans.
Hay ocasiones en la que se agrupan varias especies dependiendo una característica particular y aunque se trata de una pseudotaxonomía son ampliamente aceptadas por ejemplo: Grupo S. Viridans compuesto por S. sanguis, Streptococcus mitis, S. salivarius, S. milleri, S. mutans, entre otras. Generalmente forman parte de la cavidad oral, la mayoría son alfa hemolíticos.
Antecedentes.
Tradicionalmente la clasificación se ha basado en la reacción hemolítica de la cepa y en el grupo serológico. Este último está determinado por el tipo de polisacárido C presente en la pared celular del microorganismo, denominado antígeno de Lancefield.
Para distinguir las especies se utilizan varias metodologías como:
- Grupo serológico de Lancefield A, B, C, D Y E.
- Tipo de hemólis alfa, beta y gamma.
- Pruebas bioquímicas y medios de cultivo.
- Identificación molecular (ADN).
La identificación mas usada es grupo serológico y pruebas bioquímicas, una combinación de estas da resultados muy precisos. La identificación molecular todavía es una técnica costosa por lo que no es factible usarla (exceptuando los centros de investigación y algunos hospitales).
Prueba de Lancefield.
La clasificación de los estreptococcus betahemoliticos del grupo A o grupo B merece ser explicado para que podamos comprender mejor la clasificación de las especies. Hace tiempo se tenía la necesidad de identificar las especies de forma confiable.
Rebecca Craighill Lancefield y su grupo de investigaciónrealizo una investigación para resolver esto. A groso modo así es como se realizo su experimento, Lancefield y su grupo de trabajo obtuvo anticuerpos de suero de conejos previamente inmunizados con cultivos estandarizados de Streptococcus spp.
El antígeno provino de la pared celular específicamente de los carbohidratos que la componen, la forma de este carbohidrato puede variar dependiendo de la especie bacteriana extraído por medio de una solución ácida (preferentemente ácido clorhídrico) y calentamiento.
El procedimiento simplificado fue el siguiente: se pone el suero de conejo en capilares de vidrio, posteriormente se agrega el extracto del antígeno y se observa si hay o no presencia de precipitación (reacción antígeno-anticuerpo), de esta manera se empieza a clasificar a las especies de Streptococcus spp. que generan precipitado con un mismo tipo de antígeno en grupos, Grupo A, B, C, D y E.
Las bacterias patógenas mas comunes para el humano son S. pyogenes (dentro del grupo A) y S. agalactiae (dentro del grupo B) las cuales tienen la característica de ser betahemoliticos; S. pneumoniae la mencionaremos mas adelante.
Tipo de hemólisis en Streptococcus spp.
Otra forma de identificación esta dada por el tipo de ruptura de la membrana celular de los eritrocitos comúnmente llamado lisis de glóbulos rojos, esta es una característica que tienen algunas especies, se observa en un medio de cultivo de base agar con sangre de carnero, cordero, oveja, entre otras.
La clasificación fue mencionada por vez primera por Brown en el año de 1919; Actualmente las características son las siguientes:
Alfahemólisis
Capacidad de la bacteria para generar una hemólisis parcial que se observa como un zona verde del medio agar (en esta zona no se observa la coloración verduzca).
La hemolisis es generada principalmente por la estreptolisina S que esta en pequeñas cantidades, la cual se desempeña de mejor manera en un ambiente que contenga entre 5 % y 20% de CO2.
Streptococcus viridans en agar sangre donde se observa la coloración verde sobre la superficie del agar debido a la alfahemólisis de los eritrocitos (glóbulos rojos).
Betahemólisis
Capacidad de la bacteria de realizar una hemólisis total ( es capaz de lisar completamente la membrana de los eritrocitos).
Esta betahemolisis es producida generalmente por S. Pyogenes y S. galactiae, se observa en placas de agar sangre sembrada con la técnica de profundidad (hacer picaduras con el asa en las estrías hechas en el agar).
Si la técnica de sembrado se hace por estría en superficie sin la picadura de profundidad la hemolísis puede aparecer débilmente o verse como alfa debido a la inactivación de la estreptolisina O la cual es sensible al oxígeno por lo que se manifiesta de mejor manera en un ambiente que contenga entre 5 % y 20% de CO2, la estreptolisina S es estable al oxigeno solo que puede estar presente en pequeñas cantidades, por lo que las colonias pueden no dar una betahemolísis apreciables.
El medio de cultivo agar sangre no debe de contener alto porcentaje de carbohídratos por ejemplo dextrosa ya que la bacteria lo fermentaría produciendo ácidos que inactiva a la estreptolisina S (hemolítica), el medio de cultivo que se emplee debe de estar en un pH neutro entre 6.8 y 7.5.
Streptococcus agalactiae con Betahemolisis en medio-de cultivo agar sangre Se observa en la parte izquierda de la placa las zonas translucidas que evidencia la hemolísis total de los eritrocitos (glóbulos rojos).
La betahemolisis de Streptococcus del grupo A Y B, se logra ver claramente en el medio de cultivo agar sangre en contra luz… La imagen proviene de wikipedia.
Gammahemólisis
Incapacidad de generar hemólisis, en otras palabras la bacteria no es capaz de lisar a los eritrocitos lo cual se evidencia viendo la placa de agar y su coloración rojiza (no hay cambio en la superficie del medio de cultivo) en todas las zonas donde la bacteria haya crecido.
Morfología Microscópica
En 1869 Hueter afirmó haber visto «cocos en sangre y jugos nutricios» de casos de amigdalitis… En 1874 Billroth público un grueso libro donde clasificaba las cocáceas en Monococcos, Diplococcos, Streptococcos y Gliococcos, sentando primacía en la nominación de hoy, con una pequeña modificación latina, llamamos Streptococcus…
Esta imagen simula a diferentes especies de estreptococos: Cocos Gram(+) agrupados en cadenas largas y cortas.
Streptococcus spp Cocos en cadenas largas, Gram (+) vía: Wiki commons
La morfología microscópica de la bacteria esta implícita en su nombre Strepto-cadena y coccus-cocos, uniendo nos da el significado cocos en forma de cadena, estas cadenas pueden ser cortas o largas y en caso de la especie Streptococcus pneumoniae se presenta en pares o diplococos lanceados, y con cápsula; con un tamaño entre 0.5 μm y 1.5 μm.
La morfología microscópica se observa en tinciones de Gram, los Streptococcus spp. se clasifican como Gram (+). No forma endoesporas, no tiene flagelo por lo que es inmovil.
Metabolismo bacteriano.
Son microorganismos anaerobios facultativos( respiran oxígeno, aunque les gusta más el dióxido de carbono), se replican eficientemente entre 30°C y 37°C (grados celcius) en una atmósfera entre 5% y 20% con dióxido de carbono (CO2).
Carecen de la enzima catalasa, fermenta varios carbohídratos, como la lactosa, por lo tanto son capaces de formar ácido láctico en sus procesos metabólicos.
Hábitat en humanos y modo de transmisión.
- S. pyogenes (grupo A).
Habita en las vías respiratorias superiores, no se consideran parte de la flora normal, pero pudiendo llevarse en la fosa nasal, faringe y raras veces en la mucosa del ano. La transmisión es de persona a persona por contacto directo co secreciones de mucosas o a través de gotitas contaminadas producidas por la tos o los estornudos.
- S. agalactiae (grupo B).
Forma parte de la flora normal del tracto genital femenino y del tracto gastrointestinal inferior, ocasionalmente pueden colonizar el tracto respiratorio superior.
Las infecciones en los fetos y los recién nacidos se adquieren por transmisión de persona a persona de la madre en el útero o durante el parto también puede ser transmitida en hospitales por las manos sucias de la madre o del personal médico o enfermeras.
Hay ocasiones que en adultos se transmite por manipulación genital y no lavarse las manos o por practicas sexuales orales en genitales.
- S. pneumoniae, Coloniza mucosa nasal y faríngea, siendo su hábitat de preferencia la nasofaringe posterior.(5)
La transmisión ocurre de persona a persona por el contacto de secreciones respiratorias contaminadas con la bacteria, una sola exposición suele ser suficiente para desarrollar la infección, si coloniza los pulmones puede producir neumonía.
Medios de cultivo donde crece Streptococcus spp.
El genero crece facilmente en cualquier enriquecido, por ejemplo:
- Agar /caldo infusión cerebro corazón (BHI)
- Agar/caldo soya tripcaseina (TSA),
- Agar sangre (AS)
- Muchos más.
Streptococcus pyogenes (grupo A)
Factores de virulencia.(7)
- La proteína F media la unión de células epiteliales.
- Proteína M es antifagocítica.
- Produce varias enzimas y hemolisinas que contribuyen a la invasión de los tejidos y la destrucción incluyendo:
- Estreptolisina S.
- Estreptolisina O.
- Estreptocinasa.
- DNAsa
- Hialuronidasa
- Exotoxinas pirogénicas que producen la fiebre escarlata.
Infección
La enfermedad más común causada por S. del grupo A es «infección de la garganta».
Las infecciones de piel como el impétigo ó la pioderma, con menos frecuencia, causa infecciones que amenazan la vida tales como septicemia o bacteremia (infección de la sangre), celúlitis (infección en y bajo la piel), faseitis necrótica (destrucción de la grasa y músculo), fiebre escarlatina, y raramente, el síndrome del choque tóxico.
Toma generalmente de 1 a 3 días para que la enfermedades se desarrollen.
Tratamientos y profilaxis (prevención).
Manteniendo las zonas críticas desinfectadas, Tanto los familiares, paciente y el personal médico deben lavarse las manos con frecuencia sobre todo cuando manipulen material estéril y pacientes inmunocomprometidos.
Se recomienda no compartir vasos, cucharas o materiales que estén en contacto con saliva o mucosas de enfermos.
Los pacientes deberán usar cubre-bocas,toser en su antebrazo y lavarse las manos frecuentemente.Como tratamiento se debe asistir al medico donde lo evaluara y le recetara un antibiótico, se recomienda hacerse un exsudado faríngeo para que el médico pueda elegir un antibiótico para el cual la bacteria sea sensible.
Streptococcus agalactiae (grupo B).
Factores de virulencia.
El material capsular es Incierto se cree que interfiere con la actividad fagocítica y la activación del complemento de cascada.
Infección.
Las infecciones más comúnmente implican recién nacidos y lactantes, a menudo precedidos por la ruptura prematura de membranas de la madre.
Las infecciones a menudo se presentan como problemas multisistémicos, incluyendo sepsis, fiebre, meningitis, dificultad respiratoria, letargo e hipotensión.
Las infecciones pueden ser clasificadas como de inicio temprano (se producen los primeros 5 días de vida del bebe) o de aparición tardía (ocurre 7 días a meses después del nacimiento).
Las infecciones en adultos generalmente son infecciones postparto, como endometritis, cosa que puede provocar abscesos pélvicos y shok séptico.
Las infecciones en otros adultos suelen reflejar el estado comprometido de la paciente e incluyen bacteriemia, neumonía, endocarditis, artritis, osteomielitis e infecciones de piel y tejidos blandos.
Tratamientos y profilaxis (prevención).
En el trabajo de parto (5 h o 7 h antes del parto) solo el médico puede administrar penicilina o ampicilina, se ha demostrado que reduce la transmisión y morbilidad de los neonatos, especialmente de los neonatos prematuros.
Esta profilaxis solo debe de darse a mujeres portadoras de la bacteria lo cual puede ser determinado por hisopado rectal o vaginal (días o semanas antes del parto).
Streptococcus pneumoniae.
Factores de virulencia.
Es conocida por su patogenicidad debido principalmente por su cápsula bacteriana la cual le confiere la capacidad de pasar desapercibida por el sistema inmunológico.
- Adherencia.
- Cápsula polisacárida.
- Pneumolisina.
- Neuraminidasa.
- Proteinas de superficie pspA y psaA
- Autolisina
- Proteasa para IgA
Infección.
Es uno de los principales agentes causales de una gran variedad de cuadros clínicos, infecciones benignas como otitis media y sinusitis agudas, e infecciones severas como septicemia, meningitis y neumonía.
Tratamientos y profilaxis (prevención).
Las vacunas actualmente disponibles son la vacuna antineumocócica conjugada (PCV7) que es eficaz contra 7 serotipos, y se ha demostrado ser eficaz para los niños de menos de 2 años de edad. La vacuna antineumocócica de polisacáridos (PPV23) es eficaz contra los 23 serotipos de Streptococcus pneumoniae.
Administrar el tratamiento farmacológico adecuado. Inflamación causada por lisis neumocócica hace que el tratamiento de las enfermedades neumocócicas menos eficaces con antibióticos solos, e incluso bactericidas muy eficaces tales como β-lactama en realidad puede mejorar los efectos nocivos de la enfermedad en algunos casos.
Sensibilidad a los medicamentos:
Susceptible a la penicilina, tetraciclina, cefotaxima, la levofloxacino, la eritromicina, y las fluoroquinolonas, especialmente a moxifloxacino y gatifloxacino….susceptibilidad a la telitromicina, vancomicina, linezolid.
Resistencia a las Drogas:
Está emergiendo la resistencia de S. pneumoniae a múltiples fármacos. Presenta una elevada resistencia a la penicilina, así como a la eritromicina, cefotaxima, levofloxacino, tetraciclina, TMP / SMX, agentes β-lactámicos, macrólidos, cloranfenicol y ceftriaxona, con cepas resistentes a fluoroquinolonas puede ser resistente a la ciprofloxacina y a tratamientos con levofloxacino.
Referencia Bibliográfica.
- (1) George M. Garrity, (2004), Bergey´s Manual, Of Systemati, Bacteriology, Second Edition.
- (2) Enferm Infecc Microbiol Clin 2008;26 Supl 13:14-8
- (3) Lancefield RC (1933), «A serological differentiation of human and other groups of hemolytic Streptococci» JExp Med 57: 571–95.
- (4) Walter Ledermann (2007), «Una historia personal de las bacterias» Editorial RIL
- (5) Valerisa Preado, (2001), Conceptos microbiologicos de Streptococcus pneumoniae, Rev. chil. infectol. v.18 s.1 Santiago; Consultado el 15 de Marzo de 2015 en: scielo
- (6) Virginia Department Of Healht, consultado el 16 de marzo de 2015 en: www.vdh.virginia.gov/epidemiology/factsheets/spanish/Streptococcal.htm
- (7) Bailey y Scott, (2007), Diagnostic Microbiology, Elseiver, USA.
- (8) Public Health Agency of Canada, consultado el 19 de marzo de 2015 en: http://www.phac-aspc.gc.ca/lab-bio/res/psds-ftss/streptococcus-agalactiae-eng.php
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