Concept overview

Los estafilococos pueden producir enfermedades tanto por su capacidad para multipli- carse y extenderse en los tejidos, como por la producción de muchas sustancias extracelulares; algunas de estas sustancias son enzimas, otras se denominan toxinas, aunque pueden fun- cionar como las anteriores. Muchas de las toxinas se encuentran bajo el control genético de los plásmidos, otras están incluidas bajo el control cromosómico o extracromosómico. En ciertos casos no se ha podido definir el mecanismo de control genético; entre toxinas y enzimas citamos:

Catalasa. Los estafilococos producen catalasa, la cual es una enzima que descompo-

ne el peróxido de hidrógeno en oxígeno y agua. Químicamente la catalasa es una hemoproteína de estructura similar a la hemoglobina, excepto que los cuatro átomos de hierro están en estado oxidativo (Fe+++ _{) en lugar de reducido (Fe}++_{). La prueba de la catalasa diferencia a los}

estafilococos que son catalasa positiva de los estreptococos que son catalasa negativa.

Coagulasa. El S. aureus produce coagulasa, que es una enzima proteolítica de com-

posición química desconocida con actividad semejante a la protrombina, capaz de transfor- mar el fibrinógeno en fibrina, lo cual provoca la formación de un coágulo visible en un sistema analítico adecuado, y coagula el plasma oxalatado o citratado en presencia de un factor contenido en muchos sueros. La acción de la coagulasa supera la cascada normal de la coagulación. La coagulasa puede depositar fibrina sobre la superficie de los estafilococos, con lo cual es capaz de interferir en su ingestión por células fagocíticas y su destrucción dentro de dichas células. Se considera que la producción de coagulasa es sinónimo de potencial invasor patógeno.

Otras enzimas. Hialuronidasa o factor de extensión; estafilocinasa, que da por resul-

tado la fibrinólisis, la cual actúa más lentamente que la estreptocinasa; proteinasa; lipasa enzima, la cual hidroliza los lípidos, lo que le permite colonizar los sitios sebáceos de la piel; β-lactamasas; fosfatasa alcalina; pirrolidonil arilamidasa; ornitina descarboxilasa; termonucleasa y β-galactosidasa.

Exotoxinas. Entre estas hallamos varias enzimas que son mortales para los animales tras

su inyección, ya que producen necrosis de la piel y contienen hidrolisinas solubles, las cuales pueden separarse por electroforesis. Se conocen cuatro hemolisinas: alfa (α), beta (β), gamma (γ), y delta (δ).

La hemolisina α es una proteína heteróloga que puede producir lisis de los eritrocitos y lesionar las plaquetas; es, probablemente, la que identifica al factor dermonecrótico de la exotoxina. Se plantea, además, que tiene una acción muy poderosa sobre el músculo liso vascular.

La hemolisina β degrada la esfingomielina y es tóxica para muchas clases de células e, incluso para los eritrocitos humanos.

Estas toxinas son antigénicamente distintas y no guardan relación con las hemolisinas estreptocóccicas.

Leucocidina. La leucocidina del S. aureus es capaz de lisar leucocitos polimorfo-nuclea-

res y macrófagos, tanto humanos como de conejos. Su actividad lítica se atribuye a una alteración de la bomba sodio-potasio seguida de una serie de elementos secundarios, inclu- yendo un aumento de la permeabilidad a cationes, secreción de proteínas y acumulación de calcio.

Toxina exfoliativa (conocida también como toxina epidermolítica). Esta toxina del S.

aureus está constituida, por lo menos, por dos proteínas que producen la descamación

generalizada del síndrome estafilocóccico de piel escaldada. Hay anticuerpos específicos que protegen al sujeto contra la acción exfoliativa de la toxina.

Dicha toxina divide la capa del estrato granuloso por desdoblamiento de los dermosomas que unen a las células de esta capa. La toxina es elaborada por el fago grupo II del S. aureus; esta producción puede ser mediada por plásmidos o por cromosomas.

Toxina del choque tóxico. La mayor parte de las cepas de S. aureus aisladas de pacientes

con síndrome de choque tóxico, producen una toxina llamada toxina 1, del síndrome de choque tóxico (TSST-1,Toxic Shock Syndrome Toxin 1). La TSST-1 es un superantígeno prototípico que promueve las manifestaciones diversas del síndrome de choque tóxico. En el ser humano, la toxina se asocia con fiebre elevada, shock, vómitos, diarreas, trombocitopenia, insuficiencia renal y hepática, afecciones de aparatos y sistemas múltiples, incluyendo un exantema descamativo en la palma de las manos y planta de los pies. Este complejo sintomá- tico es atribuible a una infección local con organismos productores de TSST-1. Un 80 % del síndrome de choque tóxico se asocia con la menstruación y el uso de tampones; un 20 % de los casos ocurre junto a infecciones posquirúrgicas y otros tipos de infecciones locales (cutáneas, óseas, pulmonares).

Enterotoxinas. Existen, por lo menos, seis toxinas solubles designadas con letras de la

A a la F, producidas por casi el 50 % de las cepas de S. aureus. Las enterotoxinas son termoestables (soportan ebullición durante 30 min) y resisten la acción de las enzimas intes- tinales.

Las enterotoxinas de S. aureus son causa importante de envenenamiento alimentario, sobre todo cuando se degradan proteínas o carbohidratos.

Quizá el gen de la producción de enterotoxinas se encuentre sobre el cromosoma, pero puede haber un plásmido que lleve a la proteína y regule la producción activa de esta toxina. La ingestión de 25 µg de enterotoxina B por el hombre y los macacos provoca, en un período de 2 a 6 horas, un cuadro caracterizado por vómitos y diarreas. El corto período de incubación y la ausencia de fiebre lo diferencian del envenenamiento alimentario por

Clostridium y Salmonella. Probablemente el efecto emético de la enterotoxina sea el resulta-

do de la estimulación del Sistema Nervioso Central, una vez que la toxina ha actuado sobre los receptores neuronales del intestino. Las enterotoxinas pueden ser investigadas mediante pruebas de precipitación (difusión en gel).

PATOGENIA

Los estafilococos, en particular S. epidermidis, son miembros de la flora normal de la piel, las vías respiratorias y gastrointestinales del hombre. Del 40 al 50 % de los seres humanos son portadores nasales del S. aureus. Los estafilococos se encuentran también con

La capacidad patógena de una cepa determinada de S. aureus está dada por mecanis- mos y factores patogénicos que incluyen la presencia de cápsula, la cual inhibe la fagocitosis (algunas cepas de S. aureus). La producción de enzimas y toxinas permite su establecimien- to, multiplicación y propagación a otros órganos y sistemas, así como la colonización de sitios específicos del hospedero y la elaboración de slime, el cual es un glicoconjugado extracelular producido por S. aureus y ciertas cepas de estafilococos coagulasa negativa, que desempeña en estos últimos un importante papel en la ocurrencia de enfermedades.

El slime inhibe la quimiotaxis de los neutrófilos y la fagocitosis, e inhibe la actividad antimicrobiana de los glicopéptidos antimicrobianos como vancomicina y tercoplanin. Ade- más, acarrea efectos sobre la función inmunitaria, sugiriéndose que este interfiere en la activación y producción de linfoquinas o células T auxiliadoras, las cuales son necesarias para la estimulación de otras células del sistemas inmune.

PATOLOGÍA

La lesión típica ocasionada por S. aureus es el furúnculo o cualquier otro absceso localizado; dicho microorganismo establecido en un folículo piloso, causa necrosis hística (factor dermonecrótico). Se produce coagulasa, que coagula a la fibrina alrededor de la lesión y dentro de los linfáticos, y da por resultado la formación de una pared que limita el proceso y queda reforzada por la acumulación de células inflamatorias y más tarde tejido fibrótico. En el centro de la lesión ocurre licuefacción del tejido necrótico (fomentada por la hipersensibi- lidad retardada), y el absceso hace punta en dirección de la menor resistencia. El drenaje del tejido necrótico licuado va seguido de llenado lento de la cavidad por tejido de granulación y, por último, cicatrización.

La supuración focal (absceso) es típica de la infección estafilocóccica. Desde cualquier foco, los microorganismos pueden extenderse por los linfáticos y la sangre hacia otras partes del cuerpo. Un aspecto común de esta diseminación es la supuración dentro de las venas acompañada por trombosis. En casos de osteomielitis, el foco primario de crecimiento de S. aureus es de manera típica, un vaso sanguíneo terminal de la metáfisis de un hueso largo donde produce necrosis ósea y supuración crónica.

S. aureus puede ocasionar también neumonía, meningitis, empiema, endocarditis y sepsis

con supuración en cualquier órgano. Los estafilococos de baja invasividad participan en muchas infecciones cutáneas (por ejemplo: el acné, el impétigo). Los cocos anaerobios (Peptococcus) participan en las infecciones anaerobias mixtas.

Los estafilococos producen enfermedades por la elaboración de toxinas e infección invasora manifiesta. El síndrome de piel escaldada se debe a la producción de toxinas exfoliativas, mientras el síndrome de choque tóxico está relacionado con el síndrome de choque tóxico por toxina 1 (TSST-1).

Staphylococcus epidermidis pocas veces origina supuración, pero puede infectar pró-

tesis ortopédicas o cardiovasculares, así como causar enfermedades en personas con afec- ción inmunitaria. El S. saprophyticus produce infecciones de las vías urinarias en mujeres jóvenes.