Son bacterias cuya morfología pertenece a los cocos, y estos se pueden agrupar de diversas formas como por ejemplo en racimos; según la tinción de Gram corresponden a los Gram positivos; son inmóviles, por ende no poseen flagelos; anaerobios facultativos, es decir, que pueden crecer y reproducirse si en su entorno hay o no oxígeno (tolera ambas situaciones), pero preferiblemente con oxígeno.

Estas bacterias tiene la particularidad de que puede crecer así tengan cantidades pequeñas de sustancias que las nutra; son fuertes ya que resisten la desecación, de hecho pueden estar tranquilamente a temperatura ambiente en cualquier lugar como por ejemplo en los objetos (fómites) o superficies (mesas, suelos, camas, muebles), pudiendo así resistir horas o hasta días (dependiendo de la especie); también son capaces de tolerar concentraciones elevadas de sal, por lo tanto es de esperarse que no sean tan exigentes como otro tipo de bacterias para crecer en los medios de cultivo.

El género Staphylococcus está constituido por más de 35 especies diferentes, destacándose el conocido por todos Staphylococcus aureus que es el protagonista de esta publicación, sin embargo existen otros que son relevantes como por ejemplo S. epidermidis del cual también les escribiré un poco.

¿Qué es lo que hace tan especial al S. aureus de las demás especies de este género?

Pues que el S. aureus es el único que produce una enzima llamada coagulasa, la cual es capaz de coagular el plasma, esto lo realiza transformando el fibrinógeno en fibrina; es importante destacar que esta característica es lo que lo diferencia de las demás especies a las cuales de hecho se les denomina coagulasa negativas. Entonces si no coagula el plasma no es S. aureus.

Otra particularidad que pose el S. aureus es que sus colonias se observan de color dorado o amarillo en las placas de cultivo, mientras que los Staphylococcus de otras especies se observan de color blanco.

Forma colonias beta hemolíticas.

¿Qué significa beta hemolítica? Que es capaz de lisar todos los glóbulos rojos que se encuentran alrededor de las colonias, es decir, producen hemolisinas; esta capacidad de lisar glóbulos rojos de las bacterias se evalúa en un medio de cultivo de color rojo llamado Agar sangre.

Existen factores que aumentan la probabilidad de contraer una infección por estas bacterias los cuales pueden ser individuales y microbianos.

Individuales:

• Hay personas más propensas a presentar colonización o a infectarse que otros, por ejemplo el personal de salud que está expuesto a diario, o personas con alguna enfermedad de base que cause cualquier tipo de fallo del sistema inmunológico como los diabéticos, pacientes en hemodiálisis, y HIV positivos.

• En personas que posean su sistema inmunológico normal (inmunocompetentes) que presenten alteraciones en la piel o mucosas ya sean accidentales o quirúrgicas.

• Personas que reciben tratamiento por vía parenteral, diabéticos que reciben insulina, pacientes que les coloquen sondas, catéteres intravenosos; en pocas palabras que haya una ruptura nuestra barrera de defensa más grande, la piel.

• Un caso importante de colonización es el que se produce al tener contacto con diversas personas, por ejemplo un médico que evalúa a varios pacientes en un día pero nunca se lava las manos, el mismo estaría transmitiendo la bacteria de un paciente a otro y a los objetos que toca; es por esto que es de suma importancia la realización de un correcto lavado de manos.

Microbianos:

Estas son características que poseen los microorganismos las cuales lo ayudan a la colonización, estabilidad y defensa contra nuestro sistema inmunológico.

1)Pared celular: la constitución de la pared bacteriana es importante en los procesos de adhesión a los tejidos humanos, recordemos que esta es una bacteria Gram positiva, por lo tanto posee una con una capa muy gruesa de peptidoglucano la cual le da estabilidad a su estructura y evita que se deforme y se rompa.

Cuando ocurre la lisis de estas bacterias, una parte de ese peptidoglucano es liberado al torrente sanguíneo, y esto es problemático debido a que actúa como una endotoxina sobre las células del organismo, por lo tanto se activa una respuesta inmunológica.

Imagen elaborada por el autor.

-Ácido teicoico: es el mediador de la unión a las mucosas a través de la fibronectina e induce una respuesta inmunológica. La fibronectina se encuentra en el tejido conectivo, en la piel, y células de la piel.

-Proteínas externas: estas facilitan la unión del Staphylococcus a los tejidos, como la proteína fijadora de colágeno o fibronectina.

-Factores de agregación o coagulasa ligada: es una enzima que se encuentra pegada a la superficie, y la misma la ayuda a fijarse al fibrinógeno de los tejidos, facilitando así la adhesión y agregación bacteriana.

-Proteína A: esta activa el sistema del complemento y bloquea la fracción Fc la inmunoglobulina G por lo cual evita que sea marcada por los anticuerpos y que de esta forma no sea eliminada por el proceso de opsonización. También se encuentra en la superficie, y permite identificar al S. aureus específicamente.

-Cápsula: está constituida por polisacáridos, y se utiliza para la adhesión y protección contra fagocitosis (al igual que en todos los microorganismos que la poseen).

2)Enzimas:

-Catalasa: es de gran importancia en los laboratorios debido a que se utiliza para reconocer y diferenciar los Staphylococcus de otros géneros como Streptococcus y Enterococcus que por supuesto no la producen.

La catalasa elimina radicales libres, ya que los radicales libres son tóxicos para la bacteria, esto lo realiza desdoblando el peróxido de hidrogeno, separa los enlaces produciendo oxígeno y agua, liberando el oxígeno en forma de burbujas.

-Coagulasa libre y coagulasa ligada: las dos transforman el fibrinógeno a fibrina y le permiten adherirse a los tejidos, se forma un coagulo y ese coagulo le ayuda a la bacteria a esconderse del sistema inmunológico, es como una especie de capsula que evita que entren los elementos dañinos para la bacteria.

-Hialuronidasa: esta se encarga de hidrolizar el ácido hialurónico, facilitando la penetración del microorganismo a los tejidos.

-Betalactamasas: este es otro mecanismo de defensa de estas bacterias y es sumamente importante debido a que son enzimas cuyo mecanismo de acción consiste en inactivar a los antibióticos como la penicilina, lo cual hace más difícil su tratamiento.

3)Toxinas:

-Toxinas α, β, δ, γ: básicamente son hemolisinas (rompen glóbulos rojos). La α aparte de lisar glóbulos rojos también interviene en procesos inflamatorios y alteraciones en la permeabilidad vascular, por lo tanto participa en el edema.

-Leucocidina de Panton-Valentine: son mediadores de la inflamación, sintetizados por algunas cepas como por ejemplo las productoras de infecciones urinarias.

-Toxinas exfoliativas A y B: actúan a nivel de las uniones intercelulares (desmosomas). Se producen en el sitio de la infección, donde está el Staphylococcus, pero se diseminan por el torrente sanguíneo, de tal manera que el paciente presentará alteraciones a nivel cutáneo; estas toxinas son las responsables de una patología llamada “Síndrome estafilocócico de la piel escaldada”, donde al paciente se le pone la piel como si se hubiese quemado con agua caliente.

-Enterotoxinas: estas se producen cuando la bacteria se encuentra en alimentos (ricos en grasa o dulces), como por ejemplo las salsas que tienes varios días expuestos a temperatura ambiente, principalmente las compuestas por mayonesa: estas toxinas a las 4 horas aproximadamente producen cuadros de nauseas, vómito y diarrea, dicho malestar dura de unas 4 a 6 horas y luego desaparece.

-Toxina del síndrome de shock tóxico estafilocócico: se considera un superantigeno, es decir, que es capa de estimular una gran respuesta inmunologica, y esta toxina se ha asociado a shock toxico que implica aumento de la permeabilidad vascular, disminución de la presión arterial, hipoperfusión sanguínea de los tejidos hasta llegar a la muerte porque se alteran todas las funciones normales del organismo.

Esto sucede en mujeres que usan tampones, porque el Staphylococcus podría encontrarse en su zona genital colonizando o incluso estar en sus manos y al ser introducido al tampón en el momento de la manipulación y colocación del mismo invade dicha zona, luego las bacterias comienzan a producir las toxinas y las mismas serán absorbidas por la mucosa vaginal, posteriormente pasan al torrente sanguíneo donde son diseminadas. Por suerte es poco frecuente.

Ahora, ¿qué tipo de infecciones ocasiona el S. aureus?

En términos generales este tipo de bacterias pueden provocar infecciones que van de lo más sencillo a lo más complicado, es decir, pueden producir infecciones localizadas en la piel y/o mucosas, hasta infecciones complicadas que se diseminan a través del torrente sanguíneo como en el caso de la sepsis.

Pueden ingresar a nuestro organismo prácticamente por cualquier vía, como por ejemplo a través de las diversas mucosas, por heridas, o ingestión, causando así manifestaciones locales dependiendo en la vía de entrada o diseminarse a otros lugares lejanos a dicha vía.

También pueden ocasionar infecciones endógenas, es decir, producidas por nuestros propios S. aureus, de hecho pocas veces provienen del exterior, esto quiere decir que podemos estar colonizados (fosas nasales y pliegues cutáneos), ¿qué quiere decir eso? Que tenemos a la bacteria pero no nos produce ningún daño, y esta colonización no es continua ya que la misma puede producirse como les dije anteriormente por contacto directo o a través de objetos contaminados.

Infecciones por Staphylococcus aureus:

Entonces pueden ser locales o sistémicas, y como les mencioné las locales pueden evolucionar a formas sistémicas; de los tipos de infecciones más comunes tenemos los de la piel, los cuales desarrollaremos a continuacion;

Elaborado por el autor.

Existen infecciones en piel de diversos tipos, y síndromes causados por toxinas, donde cabe destacar que no actúa directamente la bacteria sino la toxina que produjo.

Infecciones en piel:

Pueden ser desde infecciones muy simples a infecciones muy complejas y peligrosas.

-Foliculitis: son infecciones en los folículos pilosos, estas ocurren cuando por ejemplo se utiliza una afeitadora que ya tiene varios días de uso; si se producen en la zona de la barba se le llama sicosis o foliculitis de la barba.

-Forúnculos: estos son a los que coloquialmente se les dice “nacidos”, no solo implican el folículo, sino que aumentan de diámetro y producen pus, pueden medir de 0,3-0,5 cm de diámetro, también pueden ser pequeños productores de pus con un halo enrojecido a su alrededor o con mayor concentración de pus y estar elevados.

Foliculitis. Autor Jmarchn, imagen CC-BY-SA-3.0. / Forúnculo. Autor Mahdouch, imagen CC-BY-1.0.

-Ántrax estafilocócico: consisten en varios forúnculos pegados o muy cerca entre ellos, que producen un área extensa, con varios centímetros de diámetros, y los puntos tienen pus.

-Celulitis: es una infección del tejido celular subcutáneo, puede presentarse en cualquier parte del organismo. Según sus características el mismo se extiende, posee un centro rojo, es caliente y doloroso con bordes difusos, es decir, dificulta determinar donde inicia el proceso infeccioso de la piel sana.

-Impétigo contagioso: es una infección que ocurre en la parte más superficial de la piel, afecta principalmente a los niños, es lo que coloquialmente llaman “braza”. Se puede localizar alrededor de la nariz o boca, y puede extenderse fácilmente debido a que es posible inocularse en otras partes del cuerpo con solo tocarse; se forman vesículas que se rompen rápidamente y dan lugar a costras que tienen color miel, pero pueden ser más oscuras.

Celulitis. Autor Pshawnoah, imagen CC-BY-SA-3.0. / Impétigo contagioso. Autor Pp96, imagen CC-BY-SA-4.0

-Hidradenitis o hidrosadenitis supurativa: infecciones de las glándulas sudoríparas, comunes en la región axilar, son lo que coloquialmente llaman “golondrinos”.

Síndrome estafilocócico de la piel escaldada. Autor CNX OpenStax, imagen CC-BY-4.0.

-Síndrome estafilocócico de la piel escaldada: como les comenté anteriormente esta se debe a la toxina que es producida por la bacteria, el paciente presenta una infección por Staphylococcus en alguna parte del cuerpo y comienza a producirse la toxina exfoliativa, la cual se disemina por todo el torrente sanguíneo, llega a la epidermis y produce desprendimiento de la misma; la piel pareciera como si hubiese sido una quemadura con agua caliente, de hecho de allí viene su nombre.

Diagnóstico microbiológico.

En resumen las muestras clínicas son fáciles de obtener, como vimos puede crecer fácilmente en los medios de cultivos y no son tan exigentes por decirlo de alguna forma como otros tipos de bacterias; luego se le realiza la tinción de Gram; se hace la identificación bioquímica a través de la coagulasa que como les mencioné es la que identifica específicamente al S. aureus.

También se pueden aplicar técnicas de laboratorio como aglutinación con látex, la cual identifica a la proteína A que está en la superficie del Staphylococcus.

Staphylococcus coagulasa negativos.

Corresponden a un grupo heterogéneo de patógenos oportunistas; entre los más relevantes tenemos al S. epidermidis que se encuentra en la piel, no produce hemólisis y está asociado a infecciones de prótesis vasculares, prótesis articulares, material de osteosíntesis, catéteres vasculares, derivación de líquido cefalorraquídeo (pacientes hidrocefalia). También está asociado a infecciones nosocomiales (intrahospitalarias).

Staphylococcus epidermidis.
Autor Janice Carr,
CDC/ Segrid McAllister,
imagen de dominio público.

Estás bacterias poseen una característica interesante y es que producen como medida de defensa una biopelícula o biofilm la cual es como una especie de gelatina, la cual se adhiere a implantes médicos, dispositivos intravasculares, catéteres, material de osteosíntesis, entre otros, entonces en dicha biopelícula no pueden entrar las inmunoglobulinas, glóbulos blancos ni los antibióticos.

¿Cómo se produce el biofilm?

Recordemos que esta bacteria se encuentra en la superficie de nuestra piel, cuando colocamos un catéter sin realizar una buena asepsia de la zona estas bacterias se introducen también, luego se multiplican en la superficie del catéter, ocasionando que sea muy difícil eliminarla, la mayoría de las veces el problema se soluciona retirando el dispositivo, pero la complicación mayor radica cuando se trata de un tipo de dispositivo que es difícil de retirarlo o sustituir, como una prótesis de cadera por ejemplo.

Elaborado por el autor.

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La importancia del género Staphylococcus radica en la frecuencia en que observamos las infecciones que producen y el nivel de dificultad para tratarlas dependerá de la cepa y el tipo de paciente que la presente.

El descubrimiento y uso de la penicilina en los años 40 fue excepcional, pero inmediatamente se comenzó a hacer resistencia a ese antibiótico, de hecho a los 5 años del uso de la penicilina ya empezaron a aparecer las primeras cepas que eran resistentes.

Se dice que actualmente un 90% de las cepas de Staphylococcus son resistentes a penicilina por la producción de las enzimas betalactamasas (resistencia a meticilina).

A medida que se ha ido modificando y creando antibióticos nuevos, los microorganismos también van modificando su mecanismo de defensa que van dirigidos contra las nuevos anticuerpos, y este principio se aplica para cualquier microorganismo, no sólo Staphylococcus.

El S. aureus hasta los momentos sigue siendo la principal bacteria aislada en infecciones purulentas agudas.

Bueno queridos lectores, hemos terminado esta primera parte de bacteriología especial, este tipo de información es muy amplia e interesante, espero sea de su agrado. Cualquier duda que tengan pueden dejarla en los comentarios.

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Referencias:

• Microbiología médica Murray-Rosenthal-Pfaller 7ma edición, editorial Elsevier Saunders.
• Microbiología de Prescott, Harley y Klein 7ma edición, editorial McGRAW HILL.

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Créditos @abdulmath.

Nos estamos leyendo.

Diseño cortesía de @yosuandoni.

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