COCACEAS IMPORTANCIA CLINICA 1

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Cocaceas Gram Positivas de Importancia Médica

Aspectos Generales: Excepción de Enterobacteriaceae, las bacterias grampositivas, particularmente las cocaceas, son los microorganismos aislados con mayor frecuencia de muestras clínicas.

Requerimientos nutricionales variados, desde requisitos básicos para su cultivo hasta la necesidad de medios de cultivo enriquecidos para su aislamiento

Cocaceas se caracterizan por su forma esférica, de pequeño tamaño, con metabolismo aeróbico, microaerófilo o anaeróbico.

la ubicuidad grampositivas dificulta interpretación de su aislamiento de muestras de pacientes, a menos que las manifestaciones clínicas

De acuerdo al género o grupo al que pertenecen, las cocaceas Gram positivas pueden tener división celular en distintos planos y ordenarse en distintos patrones:

1) 2) 3) 4) 5) 6)

Aisladas en pares o diplococos: por ejemplo, Streptococcus pneumoniae en tétradas: Micrococcus spp en cubos: Sarcina spp. se dividen en los tres planos. en cadenas: Streptococcus spp. en racimos: Staphylococcus spp.

•Tamaño pequeño ®intercambio más eficiente, permite mayor velocidad metabólica •La relación S/V es muy alta •Mayor contacto directo con el medio (reciben de modo inmediato las influencias ambientales) •Gran tasa de entrada de nutrientes •Altas tasas de crecimiento •Gran tasa de salida de productos de desecho

Las cocaceas se asociaron por primera vez a enfermedades humanas cuando fueron observados en materiales purulentos provenientes de abscesos humanos el año 1882, Ogston llamo a estos cocos “Staphylococcus”, derivando el nombre de los términos griegos staphile (racimo de uvas) y kokkus (frutilla)

Ogston demostró que la inyección a ratones de pus conteniendo estos cocos producía los mismos síntomas observados en el humano / postulados

1880 el cirujano escocés Sir Alexander Ogston demostró que cocos agrupados en forma de racimo eran la causa de ciertos abscesos piógenos en humanos

Pasteur arribó a una conclusión similar al mismo tiempo, pero en París. En el año 1882

GENERALIDADES Familia: Micrococacea Morfología: coceas redondeados Agrupación: en forma de racimos de uvas Tinción de Gram: Positiva Aerobios o anaerobios facultativo Producen pigmento de blanco a amarillo Producen catalasa Son llamados Cocos piógenos

Taxonomía de Estafilococos y cocos grampositivos relacionados • importantes modificaciones con la aplicación de métodos moleculares

Los micrococos miden 1-1.8 μm de diámetro, mientras que los estafilococos 0.5-1.5 μm

Staphylococcus n o s s u c c o c o r lia c i i m M a f y s a l u c e c d o e c s o rt l u a y c p h c p o n c a a t o b S n a a o l m r r P e o s f o / r Gén e s o n é v i g it s s o o l p a a s to n . s u j u c e ca t a l a c a o e c c c o t a a c o m c y St o M i c ro

Estudios genéticos han demostrado que Staphylococcus y Micrococcus

no están relacionados.

importante patógeno humano, infecciones tanto en la comunidad como a hospitalario

Aerobios / anaerobios facultativos / resistente a concentraciones NaCl

peptidoglicano / L-lisina

Género Staphylococcus se compone de varias especies / muestras clínicas humanas Los estafilococos son cocos grampositivos inmóviles, no formadores de esporas y catalasa positivos Están dispuestos en células individuales, pares, tétradas y cadenas cortas, pero aparecen predominantemente como racimos similares a uvas. La mayoría de las especies son anaerobias facultativas,

En animales

Aislamiento y diferenciación preliminar de estafilococos y cocos grampositivos relacionados Frotis directos teñidos con Gram Aparecen como cocos grampositivos o gram-variables que miden 0.5-1.5 μm de diámetro Se observan células más grandes en miembros del género Macrococcus, pero estas especies no causan infecciones humanas. Pueden aparecer individualmente, en pares, en cadenas cortas o en racimos, tanto dentro como fuera de las células polimorfonucleares. Frotis directos, los pares y las cadenas cortas de microorganismos no pueden diferenciarse de estreptococos, micrococos o peptoestreptococos, No se puede utilizar la morfología de la tinción de Gram para diferenciar los estafilococos de micrococos y géneros afines, o de planococos.

Aislamiento de muestras clínicas •

•

aislar estafilococos y microorganismos afines, las muestras clínicas deben inocularse en agar sangre de carnero / 24 hrs. / 48 hrs.

aislar microorganismos de muestras muy contaminadas, también deben inocularse en medios de colistina-ácido nalidíxico /que inhiben el crecimiento de las bacterias gramnegativa

• El agar sal y manitol es un buen medio selectivo para evaluar la presencia de S. aureus en las muestras, como los cultivos nasales.

Morfología de las colonias Las especies de Micrococcus y Staphylococcus forman colonias características en ASC. colonias Staphylococcus crecen más rápido que los micrococos y miden 1-3 mm de diámetro después de 24 h de incubación,

Las colonias estafilocócicas suelen ser lisas, y tienen un perfil convexo bajo con bordes completos.

•

Staphylococcus pueden tener una zona perceptible o difusa de β-hemólisis alrededor de las colonias / evidente sólo después de una incubación prolongada.

Prueba de la catalasa Los estafilococos y micrococos se diferencian de los estreptococos, enterococos y bacterias “similares a estreptococos” con la prueba de la catalasa,

se realiza con peróxido de hidrógeno al 3% (H2O2) en un portaobjetos de vidrio.

medio sin sangre

Métodos para diferenciar micrococos de estafilococos • los dos géneros catalasa positivos más observados • Sensibilidad a furazolidona.

• Prueba de oxidasa modificada

Sensibilidad a bacitracina. Estafilococos son resistentes / Micrococos y especies afines son sensibles, ya que producen zonas de 10 mm o más

ESPECIES DE IMPORTANCIA CLINICA Forman parte de la biota normal, pero son potencialmente patógenos en casos de pacientes inmunocomprometidos

Staphylococcus aureus Afecta piel y tejidos blandos, produce intoxicación alimentaria Staphylococcus epidermidis Patógenos sólo cuando se rompe barrera o se realizan procedimientos invasivos Staphylococcus saprophyticus Asociado a infecciones urinarias

Staphylococcus aureus S .aureus ,nasofaringe ,

Morfología microscópica Cocos Gram positivos ,agrupados en racimos. forma esférica

zonas húmedas , pliegues inguinales y axilas.,vestíbulo nasal anterior / la adherencia mediada por el contenido en ácidos teicoicos

30% portador permanent e, el 50% intermitent e y el 20% no es colonizado .

personal de salud, pacientes en hemodiálisis, diabéticos, adictos a drogas intravenosas, etc

Morfología macroscópica colonias de 1 a 3 mm de diámetro, lisas, levemente elevadas, de bordes enteros, levemente convexas y generalmente pigmentadas con un color que puede ir desde el crema al amarillo

pigmento se ve favorecida si se incuban los cultivos

β-hemólisis alrededor de las colonias se observa en pagar sangre de

por 24 a 48 horas adicionales a temperatura ambiente

cordero

Características comunes al genero

pared celular esta compuesta por una gruesa capa de peptidoglicano

polímero polisacárido compuesto por cadenas con uniones de tipo β no ramificadas, que contienen subunidades alternantes de ácido N-acetil murámico y Nacetil glucosamina.

la cadena de unión cruzada de pentaglicina / específica de S. aureus. función mantener la rigidez de la pared bacteriana y su resistencia osmótica.

patogenia coadyuvaría al desencadenamiento de la inflamación por activación del complemento/ es capaz de atraer leucocitos polimorfonucleares (PMN)

estimula la producción de anticuerpos opsonizantes y tiene actividad similar a las endotoxinas de Gram negativos

adherencia a válvulas cardíacas y cuerpos extraños / en parte, por receptores de fibronectina en su superficie

ácidos teicoicos, constituyen alrededor del 40% del peso de la pared. /son polímeros de glicerol o ribitol fosfato // diferencia entre S.aureus - S.coag. negativo S. aureus cápsula más virulentas en modelos animales./No es cápsula es variable pero es importante a nivel patogénico/ claro que la propiedades antifagocíticas. / cápsula de S. polisacaridos sueltos aureus juegue un papel importante en la adherencia. fibronectina // glicoproteína importantancia en funciones de adherencia

pared celular posee una proteína característica llamada proteína A / se une porción Fc de las moléculas de inmunoglobulina G (IgG)/ factor de virulencia, interfiere con la opsonización y la ingestión de los microorganismos por los PMN/ activa el complemento

CADENA EPIDEMIOLOGICA Staphylococcus aureus

FACTORES DE VIRULENCIA DE Staphylococcus aureus

FACTORES DE PATOGENICIDAD: ESTRUCTURA CELULAR

FACTORES DE PATOGENICIDAD: FACTORES SOLUBLES

S. aureus. Acción patógena e interés clínico Piel y mucosas: Forúnculos, infecciones de heridas y quemaduras,procesos inflamatorios, supurativos y piógenos, etc. De forma generalizada: Trombos intravenosos (por la coagulasa), septicemia, artritis, endocarditis, pleuritis, etc. en individuos debilitados. Aparato digestivo: Cuadros de gastroenteritis por intoxicación alimentaria debido a la enterotoxina. • • •

No presenta fiebre (intoxicación, no infección Sí Nauseas, vómitos y diarreas durante 1 a 2 días. Se transmite por manipuladores portadores sanos. 


Para diferenciar Staphylococcus / Micrococcus se realizan distintas pruebas bioquímicas que se mencionan en la tabla 5. La lisostafina es una endopeptidasa que cliva los puentes de pentaglicina presentes en la pared de lo estafilococos, por eso el género Staphylococcus es sensible a su acción.

Caracteres

G. Staphylococcus

G. Micrococcus

Lisostafina

S

R

Sensibilidad a bacitracina (disco 0,04 U)

R

S

Utilización de glucosa anaerobia

+

-

CARACTERISTICAS Staphylococcus aureus

Identificación de Staphylococcus aureus • método más confiable y característico para identificar S. aureus es la prueba de la coagulasa; • la de tipo convencional puede realizarse con portaobjetos o tubo. • medio para ambos procedimientos es el plasma de conejo con EDTA. • microorganismos capaces de emplear citrato (p. ej., Enterococcus spp.) producirán resultados positivos si se confunden con estafilococos; • El plasma humano (p. ej., material obsoleto de sangre de banco) puede contener anticuerpos estafilocócicos y no se debe emplear para una prueba de la coagulasa.

Prueba de la coagulasa en portaobjetos • cepas de S. aureus tienen una coagulasa unida o “factor de aglutinación” en la superficie de la pared celular, la cual reacciona directamente con el fibrinógeno en plasma,

• cepas negativas con la prueba de la coagulasa en portaobjetos deben confirmarse con una prueba en tubo • Prueba de la coagulasa en tubo • La coagulasa detectada con este método se secreta a nivel extracelular y reacciona con una sustancia en el plasma llamada factor de reacción de la coagulasa (CRF, coagulase-reacting factor) S. schleiferi subespecie schleiferi con factor de coagulación y coagulasa positivas en tubo y que también producen endonucleasa termoes-table se aislaron de infecciones

Procedimientos alternativos a la prueba de la coagulasa Prueba de aglutinación. • Varios productos que utilizan este método se encuentran comercialmente disponibles e incluyen Staphaurex ® y Staphaurex Plus ® (Remel, Lenexa. KA), Slidex Staph-Kit ® (bioMérieux), prueba de látex BBL Staphyloslide ® (BD), Pastorex Staph Plus ® (Bio-Rad) (lám. • microesferas de látex cubiertas con plasma, salvo la prueba Staphylase, que utiliza eritrocitos como las partículas portadoras,

• especies humanas coagulasa negativas (p. ej., S. lugdunensis y S. schleiferi subespecie schleiferi) sintetizan factor de aglutinación y pueden ser coagulasa positivas en portaobjetos.

Pruebas confirmatorias y de identificación adicionales de Staphylococcus aureus

Prueba de desoxirribonucleasa. • S. aureus produce tanto desoxirribonucleasa (AD-Nasa) como una nucleasa termostable con actividad endonucleolítica y exonucleolítica (lám. • 24 h de incubación a 35 ° C, el medio debajo y alrededor del inóculo pasa de color azul celeste a rosa, lo que indica hidrólisis de ADN • No es exclusiva de st. aureus

Fermentación de manitol. • S. aureus, a diferencia de S. epidermidis y otras especies coagulasa negativas, produce ácido a partir de manitol,

• agar sal y manitol contiene manitol (1%), NaCl al 7.5%, rojo de fenol y peptonas.

• colonias de S. aureus pueden detectarse por una zona amarilla alrededor de las colonias aisladas

Staphylococcoccus coagulasa negativa

Staphylococcus epidermidis Biota habitual de piel y mucosas humanas. Alta resistencia a antibióticos. Coagulasa negativa. Puede diseminarse a un sitio normalmente estéril, como resultado de implantes o dispositivos médicos. Sensible a la novobiocina

Staphylococcus saprophyticus CARACTERISTICAS : Coagulasa negativo No hemolítico Resistente a la novobiocina 5 Mcg

HABITAT: Tracto genitourinario, sobre todo área periuretral, piel

FACTORES DE PATOGENICIDAD: Receptores específicos de células de la uretra

PATOLOGIA: • Infecciones urinarias en mujeres jóvenes, sexualmente activas GRUPOS DE RIESGO: Pacientes con sondas vesicales Neonatos durante el proceso de parto Inmunosuprimidos y mujeres embarazadas

METABOLISMO fermentación / respiración. no exigentes desde el punto de vista nutricional,/ crecenen medios pobres y simples. / aerobiosanaerobios facultativos.

Resistencia a agentes físicos y químicos resistente a las condiciones ambientales normales/tres meses en un cultivo a temperatura ambiente/. muere temperaturas mayores de 60 °C por una hora./ sensible a la mayoría de los desinfectantes y antisépticos,.

Intoxicaciones alimentarias (gastroenteritis por toxinas),. toxinas son termoestables, Es de instalación rápida, pudiendo afectar a varias personas simultáneamente.

abscesos focalizados o forúnculos , el impétigo ampolloso o buloso, inflamación de glándulas sebáceas. 


• Puede ser causante de infecciones urinarias, aunque en baja frecuencia en pacientes ambulatorios.

Afecciones a la piel, produciendo una descamación inflamatoria y supurativa.

Provoca infecciones ginecológicas, como la bartolinitis.

A nivel superficial (cutáneo), también es posible que actúe por oportunismo 
 produciendo sobreinfección en algunas dermatomicosis .

También puede causar infecciones profundas, septicemias, shock séptico, meningitis, neumonías y endocarditis bacteriana subsecuente a un foco preexistente.

Identificación de estafilococos coagulasa negativos Métodos convencionales de identificación

FACTORES DE PATOGENICIDAD:

•Presenta un glicocalix de protección •Adherencia a superficies plásticas y metálicas •Formación de biofilms

biofilms estructuras de varias capas bacterianas bien organizadas sobre una superficie, unidas a esta y entre sí por una matriz de polisacárido. La placa dental es un biofilm.

Aislamiento de muestras clínicas • aislar estafilococos y microorganismos afines, las muestras clínicas deben inocularse en agar sangre de carnero / 24 hrs. / 48 hrs. • aislar microorganismos de muestras muy contaminadas, también deben inocularse en medios de colistina-ácido nalidíxico Columbia (CNA, Columbia colistin-nalidixic acid) o agar feniletil alcohol (PEA, phenylethyl alcohol agar), que inhiben el crecimiento de las bacterias gramnegativa • El agar sal y manitol es un buen medio selectivo para evaluar la presencia de S. aureus en las muestras, como los cultivos nasales.

Morfología de las colonias Las especies de Micrococcus y Staphylococcus forman colonias características en ASC.

colonias Staphylococcus crecen más rápido que los micrococos y miden 1-3 mm de diámetro después de 24 h de incubación,

Las colonias estafilocócicas suelen ser lisas, y tienen un perfil convexo bajo con bordes completos.

cepas pueden estar pigmentadas de amarillo o amarillo anaranjado (de allí el nombre “aureus,” que significa “dorado”),

producción de pigmento tanto en S. aureus como en estafilococos coagulasa negativos suele volverse más notoria después de incubarse a temperatura ambiente durante 2-3 días.

pueden tener una zona perceptible o difusa de β-hemólisis alrededor de las colonias esta propiedad hemolítica puede volverse evidente sólo después de una incubación prolongada.

Prueba de la catalasa Los estafilococos y micrococos se diferencian de los estreptococos, enterococos y bacterias “similares a estreptococos” con la prueba de la catalasa, se realiza con peróxido de hidrógeno al 3% (H2O2) en un portaobjetos de vidrio.

medio sin sangre

detecta la presencia de enzimas de la

citocromo-c-oxidasa

Métodos para diferenciar micrococos de estafilococos • los dos géneros catalasa positivos más observados Sensibilidad a furazolidona.

Prueba de oxidasa modificada

Sensibilidad a bacitracina. Este procedimiento emplea el mismo disco de bacitracina utilizado para la identificación presuntiva de estreptococos β-hemolíticos del grupo A./ Müeller-Hinton o placa de agar sangre, // estafilococos son resistentes / micrococos y especies afines son sensibles, ya que producen zonas de 10 mm o más

Identificación de Staphylococcus aureus método más confiable y característico para identificar S. aureus es la prueba de la coagulasa; la de tipo convencional puede realizarse con portaobjetos o tubo. medio para ambos procedimientos es el plasma de conejo con EDTA. microorganismos capaces de emplear citrato (p. ej., Enterococcus spp.) producirán resultados positivos si se confunden con estafilococos; El plasma humano (p. ej., material obsoleto de sangre de banco) puede contener anticuerpos estafilocócicos y no se debe emplear para una prueba de la coagulasa.

Prueba de la coagulasa en portaobjetos • cepas de S. aureus tienen una coagulasa unida o “factor de aglutinación” en la superficie de la pared celular, la cual reacciona directamente con el fibrinógeno en plasma,

cepas negativas con la prueba de la coagulasa en portaobjetos deben confirmarse con una prueba en tubo • Prueba de la coagulasa en tubo • La coagulasa detectada con este método se secreta a nivel extracelular y reacciona con una sustancia en el plasma llamada factor de reacción de la coagulasa (CRF, coagulase-reacting factor) S. schleiferi subespecie schleiferi con factor de coagulación y coagulasa positivas en tubo y que también producen endonucleasa termoes-table se aislaron de infecciones

Procedimientos alternativos a la prueba de la coagulasa Prueba de aglutinación. Varios productos que utilizan este método se encuentran comercialmente disponibles e incluyen Staphaurex ® y Staphaurex Plus ® (Remel, Lenexa. KA), Slidex Staph-Kit ® (bioMérieux), prueba de látex BBL Staphyloslide ® (BD), Pastorex Staph Plus ® (Bio-Rad) (lám.

microesferas de látex cubiertas con plasma, salvo la prueba Staphylase, que utiliza eritrocitos como las partículas portadoras,

especies humanas coagulasa negativas (p. ej., S. lugdunensis y S. schleiferi subespecie schleiferi) sintetizan factor de aglutinación y pueden ser coagulasa positivas en portaobjetos.

Pruebas confirmatorias y de identificación adicionales de Staphylococcus aureus Prueba de desoxirribonucleasa. S. aureus produce tanto desoxirribonucleasa (AD-Nasa) como una nucleasa termostable con actividad endonucleolítica y exonucleolítica (lám.

24 h de incubación a 35 ° C, el medio debajo y alrededor del inóculo pasa de color azul celeste a rosa, lo que indica hidrólisis de ADN No es exclusiva de st. aureus

Fermentación de manitol. • S. aureus, a diferencia de S. epidermidis y otras especies coagulasa negativas, produce ácido a partir de manitol, • agar sal y manitol contiene manitol (1%), NaCl al 7.5%, rojo de fenol y peptonas. • colonias de S. aureus pueden detectarse por una zona amarilla alrededor de las colonias aisladas

Identificación de estafilococos coagulasa negativos Métodos convencionales de identificación

FACTORES DE PATOGENICIDAD:

•Presenta un glicocalix de protección •Adherencia a superficies plásticas y metálicas •Formación de biofilms

biofilms estructuras de varias capas bacterianas bien organizadas sobre una superficie, unidas a esta y entre sí por una matriz de polisacárido. La placa dental es un biofilm.

CARACTERISTICAS : • Coagulasa negativo • No hemolítico • Resistente a la novobiocina 5 Mcg

HABITAT: • Tracto genitourinario, sobre todo área periuretral, piel

FACTORES DE PATOGENICIDAD: • Receptores específicos de células de la uretra

PATOLOGIA: • Infecciones urinarias en mujeres jóvenes, sexualmente activas