Características Microbiológicas y Patogénicas de las Especies de *Staphylococcus*

Especies Relevantes de *Staphylococcus*

El género Staphylococcus incluye diversas especies con diferentes roles clínicos:

  • S. aureus subs. *aureus* (Colonizadora)
  • S. epidermidis (n.p. – no patógeno)
  • S. pseudintermedius (c. – comensal)
  • S. saprophyticus (n.p.)
  • S. hyicus subs. *hyicus* (c.)
  • S. scuri, S. chromogenes

Hábitat

Son parte de la flora comensal de la piel, mucosas, aparato genitourinario y nasofaringe. Actúan como patógenos oportunistas.

Condiciones que Favorecen la Invasión y Lesiones por *Staphylococcus*

La invasión y la producción de lesiones por estafilococos se ven favorecidas por:

  1. Traumatismo cutáneo.
  2. Inmunosupresión.
  3. Eliminación de la flora comensal.
  4. Producción de lipasas.
  5. Infecciones virales primarias.

Características Tinctoriales y Morfológicas

Morfología

  • Forma esférica.
  • Diámetro de 1 a 1.5 µm.

Disposición (Tinción de Gram)

  • En medios o muestras líquidas (sangre o pus): se observan aislados, en diplococos, tétradas o cadenas cortas.
  • En medio sólido: se observan en racimos (cocos).
  • Son no esporulados e inmóviles. Algunas cepas son capsuladas.

Características Bioquímicas y de Cultivo

Bioquímica

  • Son anaerobios facultativos.
  • Productores de catalasa.
  • Fermentadores de azúcares (F.A.).
  • Toleran altas concentraciones salinas (5-15% de NaCl), lo que se aprovecha en medios como el agar salado y el caldo salado.

Cultivo

  • Crecen fácilmente en la mayoría de los medios bacteriológicos bajo anaerobiosis facultativa.
  • Temperatura óptima de crecimiento: 37 °C.
  • En agar sangre, generan halos de hemólisis de diferente intensidad.
  • La producción de pigmentos se optimiza a temperaturas ambiente (20-25 °C).

Patrón de Hemólisis

La capacidad de lisar glóbulos rojos define varios patrones:

  • Staph *no hemo*: No modifican el medio.
  • Staph *hemo*:
    • Beta Hemolíticos: Producen una zona pequeña de hemólisis total alrededor de la colonia.
    • Alfa Hemolíticos: Producen una zona pequeña de hemólisis parcial con coloración verdosa alrededor de la colonia.
    • Gamma Hemolíticos: No modifican el medio.

Inmunología Básica y Estructura Antigénica

Conceptos Inmunológicos

El antígeno es una molécula extraña, compleja y biodegradable que estimula el Sistema Inmune (S.I.)**, generando una respuesta humoral o celular. En la respuesta humoral, el macrófago fagocita, degrada y presenta el antígeno al linfocito para la producción de anticuerpos.

El anticuerpo es una proteína producida por los linfocitos B en la respuesta humoral específica, que se une al antígeno para neutralizar patógenos.

Estructura Antigénica

Se refiere a la organización molecular de los antígenos, moléculas reconocidas por el S.I. adaptativo a través del anticuerpo. Incluyen componentes bacterianos que destacan por su inmunogenicidad y son fundamentales para la respuesta inmune adaptativa.

Factores de Patogenia y Virulencia

Son componentes del patógeno que determinan la producción de lesiones o la muerte del hospedador. Incluyen sustancias solubles (exotoxinas, hemolisinas, citolisinas, enzimas) y actúan como endotoxinas.

Componentes de *Staph* que Estimulan el S.I.

  • Cápsula polisacárida.
  • Mureína.
  • Ácido teicoico.
  • Proteína A.
  • Coagulasa ligasa.
  • Membrana celular.

Componentes de Envoltura y su Función

Peptidoglicano

  • Provoca la liberación de interleucinas (factor quimiotáctico para neutrófilos).
  • Posee actividad de tipo endotóxica.
  • Activa el complemento.

Ácido Teicoico

Protege al microorganismo de la fagocitosis opsonica.

Proteína A

Interactúa de forma no inmunológica con el fragmento cristalizable (Fc) de varios isotipos de Inmunoglobulinas G (IgG)**, inhibiendo la fagocitosis opsonica.

Polisacárido Capsular

Inhibe la fagocitosis por parte de los polimorfonucleares.

Polisacáridos Extracelulares (Biofilm)

El biofilm consiste en un limo de azúcares ácidos (manurónico y galacturónico) que, al mezclarse con proteínas del operador, forma una biopelícula amorfa. Esta estructura protege al agente infeccioso del ataque de fagocitos y antibióticos.

Ejemplo Clínico: Mastitis

Cuando *S. aureus* se fija al parénquima mamario de una vaca, inicia la formación del biofilm/polisacárido extracelular, protegiendo la microcolonia. Desde allí se liberan bacterias que infectan otras zonas o animales.

Definición de Biofilm

Consiste en microorganismos incrustados en una matriz compuesta por polisacáridos, proteínas, ADN y lípidos, formando un escudo contra antibióticos, desinfectantes y el sistema inmune.

Sistema de Asimilación de Hierro (Sideróforos)

Son mecanismos que aseguran el suministro de hierro para el metabolismo bacteriano:

  • El hierro extracelular (férrico, Fe³⁺) es insoluble y debe ser solubilizado por un compuesto patrocélico.
  • Una molécula lipofóbica en la membrana citoplasmática capta el hierro solubilizado y lo transporta a través de la pared celular.

Producción de Exotoxinas

Toxinas Alfa (α)

  • Induce la formación de poros en membranas, promoviendo la pérdida de iones y causando lisis de eritrocitos, mastocitos y plaquetas.
  • Produce lesión tisular en casos de mastitis.
  • Disminuye la proliferación y viabilidad de macrófagos.
  • Provoca abscesos.

Otras Toxinas

  • Toxinas Beta (β): Producen efecto hemolítico.
  • Toxinas Gamma (γ): Producen efecto hemolítico.
  • Toxinas Delta (δ): Se comportan como un detergente, dañando eritrocitos, neutrófilos y plaquetas.

Leucocidinas

Son citocinas dirigidas contra linfocitos, neutrófilos y macrófagos.

Citolisina

Sustancia tóxica producida por microorganismos que daña o lisa células específicas.

Hemolisinas

Lisan glóbulos rojos; utilizadas por *Staphylococcus aureus* o *Streptococcus*.

Producción de Exoenzimas

1. Coagulasa

La deposición de mallas de fibrina alrededor del microorganismo lo protege de los componentes del sistema inmune (humoral y celular).

Clasificación según la presencia de Coagulasa
  • Staphy Coagulasa positivos: *S. Aureus* y *S. Intermedius*.
  • Staphy Coagulasa negativos: El resto de las especies, normalmente menos virulentas.

2. Hialuronidasa (Factor de Diseminación)

Disuelve los puentes de ácido hialurónico, la sustancia cementante del tejido conectivo, para favorecer la diseminación de la infección.

3. Estafilocinasa (Fibrinolisina) (Factor de Diseminación)

Cataliza la conversión de plasminógeno en plasmina, una enzima proteolítica que degrada la fibrina, actuando como factor trombolítico y produciendo fibrinopéptidos mediadores de la inflamación.

4. Otras Enzimas

  • Lipasa, esterasas y enzimas modificadoras de ácidos grasos: Hidrolizan los ácidos grasos de cadenas largas de la piel (efecto antibacteriano), transformándolos en ácidos grasos de cadenas cortas, lo que anula su efecto antibacteriano.

5. Proteasas

Degradan el pus en los abscesos para utilizarlo como sustrato para crecer y reproducirse.

6. Lactamasas

Hidrolizan el anillo Beta-lactámico de la penicilina, inhibiendo su acción antibacteriana.