Estreptococos

Los estreptococos pertenecen a la familia Streptococcaceae (género Streptococcus). Fueron descubiertos por primera vez por T. Bilroth en 1874 durante la erisipela; por L. Pasteur en 1878 durante la sepsis posparto; y aislados en cultivo puro en 1883 por F. Feleisen.

Los estreptococos (del griego streptos, cadena, y coccus, grano) son células grampositivas, citocromo-negativas y catalasa-negativas, de forma esférica u ovoide con un diámetro de 0,6-1,0 μm, que crecen en forma de cadenas de diversas longitudes o como tetracocos; no son móviles (excepto algunos representantes del serogrupo D); el contenido de G + C en el ADN es del 32-44 % molar (para la familia). No forman esporas. Los estreptococos patógenos forman una cápsula. Los estreptococos son anaerobios facultativos, pero también existen anaerobios estrictos. La temperatura óptima es de 37 °C y el pH óptimo, de 7,2-7,6. Los estreptococos patógenos no crecen o crecen muy mal en medios nutritivos comunes. Para su cultivo se suelen utilizar caldo de azúcar y agar sangre con un 5 % de sangre desfibrinada. El medio no debe contener azúcares reductores, ya que inhiben la hemólisis. En el caldo, el crecimiento es parietal inferior en forma de sedimento desmenuzable; el caldo es transparente. Los estreptococos que forman cadenas cortas causan turbidez en el caldo. En medios densos, los estreptococos del serogrupo A forman colonias de tres tipos:

• Mucoide: grande, brillante, similar a una gota de agua, pero de consistencia viscosa. Estas colonias se forman por cepas virulentas recién aisladas que presentan una cápsula.
• Rugosas: más grandes que las mucoides, planas, con superficie irregular y bordes festoneados. Estas colonias se forman por cepas virulentas con antígenos M.
• Colonias lisas, más pequeñas y con bordes uniformes; forman cultivos no virulentos.

Los estreptococos fermentan la glucosa, la maltosa, la sacarosa y algunos otros carbohidratos para formar ácido sin gas (excepto S. kefir, que forma ácido y gas), no cuajan la leche (excepto S. lactis) y no tienen propiedades proteolíticas (excepto algunos enterococos).

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Los principales factores de patogenicidad de los estreptococos.

La proteína M es el principal factor de patogenicidad. Las proteínas M de los estreptococos son moléculas fibrilares que forman fimbrias en la superficie de la pared celular de los estreptococos del grupo A. La proteína M determina las propiedades adhesivas, inhibe la fagocitosis, determina la especificidad del tipo de antígeno y posee propiedades superantígenas. Los anticuerpos contra el antígeno M poseen propiedades protectoras (los anticuerpos contra las proteínas T y R carecen de estas propiedades). Las proteínas similares a M se encuentran en los estreptococos de los grupos C y G y posiblemente sean factores de su patogenicidad.

Cápsula. Está compuesta de ácido hialurónico, similar al que se encuentra en los tejidos, por lo que los fagocitos no reconocen a los estreptococos con cápsula como antígenos extraños.

La eritrogenina es una toxina de la escarlatina, un superantígeno, que causa el síndrome de shock tóxico (SST). Existen tres serotipos (A, B y C). En pacientes con escarlatina, causa una erupción cutánea de color rojo brillante en la piel y las mucosas. Tiene efectos pirogénicos, alergénicos, inmunosupresores y mitogénicos, y destruye las plaquetas.

La hemolisina (estreptolisina) O destruye los eritrocitos, tiene un efecto citotóxico, incluyendo leucotóxico y cardiotóxico, y es producida por la mayoría de los estreptococos de los serogrupos A, C y G.

La hemolisina (estreptolisina) S tiene un efecto hemolítico y citotóxico. A diferencia de la estreptolisina O, la estreptolisina S es un antígeno muy débil; también es producida por estreptococos de los serogrupos A, C y G.

La estreptoquinasa es una enzima que convierte el preactivador en activador y el plasminógeno en plasmina, la cual hidroliza la fibrina. Por lo tanto, la estreptoquinasa, al activar la fibrinolisina sanguínea, aumenta las propiedades invasivas del estreptococo.

El factor inhibidor de la quimiotaxis (aminopeptidasa) inhibe la motilidad de los fagocitos neutrófilos.

La hialuronidasa es un factor de invasión.

El factor de turbidez es la hidrólisis de las lipoproteínas séricas.

Proteasas: destrucción de diversas proteínas; posiblemente asociada con toxicidad tisular.

DNasas (A, B, C, D) - Hidrólisis del ADN.

La capacidad de interactuar con el fragmento Fc de IgG a través del receptor I: inhibición del sistema del complemento y de la actividad fagocítica.

Propiedades alergénicas pronunciadas de los estreptococos, que provocan sensibilización del organismo.

Resistencia a los estreptococos

Los estreptococos toleran bien las bajas temperaturas, son bastante resistentes a la desecación, especialmente en un entorno proteico (sangre, pus, moco), y permanecen viables durante varios meses en objetos y polvo. Al calentarse a 56 °C, mueren a los 30 minutos, excepto los estreptococos del grupo D, que pueden soportar temperaturas de hasta 70 °C durante una hora. Una solución de ácido carbólico y lisol al 3-5 % los mata en 15 minutos.

Inmunidad postinfecciosa

Las antitoxinas y los anticuerpos M específicos de tipo desempeñan un papel fundamental en su formación. La inmunidad antitóxica tras la escarlatina es fuerte y duradera. La inmunidad antimicrobiana también es fuerte y duradera, pero su eficacia está limitada por la especificidad de tipo de los anticuerpos M.

Epidemiología de la infección estreptocócica

La fuente de infección estreptocócica exógena son los pacientes con enfermedades estreptocócicas agudas (amigdalitis, escarlatina, neumonía), así como los convalecientes. La principal vía de contagio es la aérea; en otros casos, el contacto directo y, muy raramente, la alimentaria (leche y otros productos alimenticios).

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Síntomas de la infección estreptocócica

Los estreptococos habitan en las membranas mucosas del tracto respiratorio superior, digestivo y genitourinario, por lo que las enfermedades que causan pueden ser endógenas o exógenas, es decir, causadas por sus propios cocos o como resultado de una infección externa. Tras penetrar a través de la piel dañada, los estreptococos se propagan desde el foco local a través de los sistemas linfático y circulatorio. La infección por gotitas o polvo en suspensión provoca daño al tejido linfoide ( amigdalitis ). El proceso afecta a los ganglios linfáticos regionales, desde donde el patógeno se propaga a través de los vasos linfáticos y por vía hematógena.

La capacidad de los estreptococos para causar diversas enfermedades depende de:

• puntos de entrada (infecciones de heridas, sepsis puerperal, erisipela, etc.; infecciones del tracto respiratorio: escarlatina, amigdalitis);
• la presencia de diversos factores de patogenicidad en los estreptococos;
• Estados del sistema inmunológico: en ausencia de inmunidad antitóxica, la infección con estreptococos toxigénicos del serogrupo A conduce al desarrollo de escarlatina, y en presencia de inmunidad antitóxica, se produce amigdalitis;
• propiedades sensibilizantes de los estreptococos; determinan en gran medida la peculiaridad de la patogénesis de las enfermedades estreptocócicas y son la principal causa de complicaciones como nefrosonefritis, artritis, daños al sistema cardiovascular, etc.;
• Funciones purulentas y sépticas de los estreptococos;
• la presencia de un gran número de serovariantes de estreptococos del serogrupo A según el antígeno M.

La inmunidad antimicrobiana, causada por anticuerpos contra la proteína M, es específica de cada tipo, y dada la existencia de numerosas serovariantes del antígeno M, es posible que se presenten casos recurrentes de amigdalitis, erisipela y otras enfermedades estreptocócicas. La patogenia de las infecciones crónicas causadas por estreptococos es más compleja: amigdalitis crónica, reumatismo y nefritis. Las siguientes circunstancias confirman el papel etiológico de los estreptococos del serogrupo A en ellas:

• Estas enfermedades suelen aparecer después de infecciones estreptocócicas agudas (amigdalitis, escarlatina);
• En estos pacientes, especialmente durante las exacerbaciones, a menudo se encuentran en la sangre estreptococos o sus formas L y antígenos y, por regla general, estreptococos hemolíticos o verdosos en la membrana mucosa de la faringe;
• Detección constante de anticuerpos contra diversos antígenos estreptocócicos. La detección de anticuerpos anti-O-estreptolisinas y antihialuronidasa en títulos altos en sangre es de especial valor diagnóstico en pacientes con reumatismo durante una exacerbación.
• Desarrollo de sensibilización a diversos antígenos estreptocócicos, incluido el componente termoestable de la eritrogenina. Es posible que los autoanticuerpos contra el tejido conectivo y el tejido renal, respectivamente, influyan en el desarrollo del reumatismo y la nefritis.
• efecto terapéutico evidente del uso de antibióticos contra estreptococos (penicilina) durante los ataques reumáticos.

Escarlatina

La escarlatina (del latín tardío scarlatium, color rojo brillante) es una enfermedad infecciosa aguda que se manifiesta clínicamente como amigdalitis, linfadenitis, erupción roja brillante con pequeños puntos en la piel y las membranas mucosas con descamación posterior, así como intoxicación general del cuerpo y tendencia a complicaciones purulentas-sépticas y alérgicas.

La escarlatina es causada por estreptococos betahemolíticos del grupo A, que poseen antígeno M y producen eritrogenina. El papel etiológico de la escarlatina se atribuyó a diversos microorganismos: protozoos, cocos anaerobios y otros, estreptococos, formas filtrables de estreptococos y virus. Los científicos rusos G. N. Gabrichevsky, I. G. Savchenko y los científicos estadounidenses Dick (G. F. Dick y G. H. Dick) contribuyeron decisivamente al esclarecimiento de la verdadera causa de la escarlatina. I. G. Savchenko demostró en 1905-1906 que el estreptococo de la escarlatina produce una toxina, y el suero antitóxico que obtuvo tiene un buen efecto terapéutico. Basándose en el trabajo de I. G. Savchenko, los esposos Dick demostraron en 1923-1924 que:

• la administración intradérmica de una pequeña dosis de toxina a personas que no han tenido escarlatina provoca una reacción tóxica local positiva en forma de enrojecimiento e hinchazón (reacción de Dick);
• en las personas que han tenido escarlatina, esta reacción es negativa (la toxina es neutralizada por la antitoxina que tienen);
• La introducción de grandes dosis de toxina por vía subcutánea en individuos que no han tenido escarlatina provoca que desarrollen síntomas característicos de la escarlatina.

Finalmente, al infectar voluntarios con un cultivo de estreptococos, lograron reproducir la escarlatina. Actualmente, la etiología estreptocócica de la escarlatina es generalmente reconocida. La peculiaridad radica en que la escarlatina no es causada por un serotipo específico de estreptococos, sino por cualquiera de los estreptococos beta-hemolíticos que poseen un antígeno M y producen eritrogenina. Sin embargo, en la epidemiología de la escarlatina en diferentes países, regiones y momentos, el papel principal lo desempeñan los estreptococos que poseen diferentes serotipos del antígeno M (1, 2, 4 u otro) y producen eritrogeninas de diferentes serotipos (A, B, C). Es posible que se alteren estos serotipos.

Los principales factores de patogenicidad estreptocócica en la escarlatina son la exotoxina (eritrogenina), las propiedades piógeno-sépticas y alergénicas del estreptococo y su eritrogenina. La eritrogenina consta de dos componentes: una proteína termolábil (la propia toxina) y una sustancia termoestable con propiedades alergénicas.

La escarlatina se transmite principalmente por gotitas en el aire, pero cualquier herida también puede ser la vía de entrada. El período de incubación es de 3 a 7 días, a veces incluso 11. La patogénesis de la escarlatina refleja tres puntos principales relacionados con las propiedades del patógeno:

• La acción de la toxina de la escarlatina, que provoca el desarrollo de toxicosis (el primer período de la enfermedad). Se caracteriza por daño a los vasos sanguíneos periféricos, la aparición de una erupción cutánea de color rojo brillante con pequeños puntos, fiebre e intoxicación generalizada. El desarrollo de la inmunidad se asocia con la aparición y acumulación de antitoxina en la sangre.
• La acción del propio estreptococo. Es inespecífica y se manifiesta en el desarrollo de diversos procesos purulentos-sépticos (otitis, linfadenitis y nefritis que aparecen entre la segunda y la tercera semana de la enfermedad).
• Sensibilización del organismo. Se manifiesta en diversas complicaciones, como nefrosonefritis, poliartritis, enfermedades cardiovasculares, etc., durante la segunda y tercera semana de enfermedad.

En la clínica de la escarlatina, también se distinguen los estadios I (toxicosis) y II, en los que se observan complicaciones purulentas-inflamatorias y alérgicas. Gracias al uso de antibióticos (penicilina) para el tratamiento de la escarlatina, la frecuencia y la gravedad de las complicaciones han disminuido significativamente.

Inmunidad postinfecciosa

Fuerte y duradera (se observan enfermedades recurrentes en el 2-16% de los casos), causada por antitoxinas y células de memoria inmunitaria. Quienes se han recuperado de la enfermedad también conservan una condición alérgica al alérgeno de la escarlatina. Se detecta mediante inyección intradérmica de estreptococos muertos. Quienes se han recuperado de la enfermedad presentan enrojecimiento, hinchazón y dolor en el lugar de la inyección (prueba de Aristovsky-Fanconi). La reacción de Dick se utiliza para evaluar la inmunidad antitóxica en niños. Gracias a ella, se ha establecido que la inmunidad pasiva en niños del primer año de vida se mantiene durante los primeros 3-4 meses.

Diagnóstico de laboratorio de la escarlatina

En casos típicos, el cuadro clínico de la escarlatina es tan claro que no se realiza diagnóstico bacteriológico. En otros casos, este consiste en aislar un cultivo puro de estreptococo betahemolítico, presente en la mucosa faríngea de todos los pacientes con escarlatina.

Los cocos grampositivos aeróbicos, clasificados en los géneros Aerococcus, Leuconococcus, Pediococcus y Lactococcus, se caracterizan por una patogenicidad baja. Las enfermedades que causan en humanos son poco frecuentes y se presentan principalmente en personas con sistemas inmunitarios debilitados.

Clasificación de los estreptococos

El género de los estreptococos incluye unas 50 especies. Entre ellas, se encuentran 4 patógenas (S. pyogenes, S. pneumoniae, S. agalactiae y S. equi), 5 condicionalmente patógenas y más de 20 oportunistas. Para mayor comodidad, el género se divide en 4 grupos según las siguientes características: crecimiento a 10 °C; crecimiento a 45 °C; crecimiento en un medio con 6,5 % de NaCl; crecimiento en un medio con un pH de 9,6; crecimiento en un medio con 40 % de bilis; crecimiento en leche con 0,1 % de azul de metileno; crecimiento tras calentar a 60 °C durante 30 min.

La mayoría de los estreptococos patógenos pertenecen al primer grupo (todos los signos mencionados suelen ser negativos). Los enterococos (serogrupo D), que también causan diversas enfermedades humanas, pertenecen al tercer grupo (todos los signos mencionados suelen ser positivos).

La clasificación más sencilla se basa en la proporción de estreptococos y eritrocitos. Se distingue entre:

• Estreptococos b-hemolíticos: cuando crecen en agar sangre, hay una zona clara de hemólisis alrededor de la colonia;
• estreptococos a-hemolíticos: coloración verdosa alrededor de la colonia y hemólisis parcial (el enverdecimiento es causado por la conversión de oxihemoglobina en metahemoglobina);
• Los estreptococos α1-hemolíticos, en comparación con los estreptococos β-hemolíticos, forman una zona de hemólisis menos pronunciada y turbia;
• Los estreptococos a y al se denominan S. viridans (estreptococos verdes);
• Los estreptococos y-no hemolíticos no causan hemólisis en un medio nutritivo sólido. La clasificación serológica ha adquirido gran importancia práctica.

Los estreptococos presentan una estructura antigénica compleja: comparten un antígeno común para todo el género y varios otros antígenos. Entre ellos, los antígenos polisacáridos específicos de cada grupo, localizados en la pared celular, son de particular importancia para la clasificación. Según estos antígenos, por sugerencia de R. Lansfeld, los estreptococos se dividen en grupos serológicos designados con las letras A, B, C, D, F, G, etc. Actualmente, se conocen 20 grupos serológicos de estreptococos (de la A a la V). Los estreptococos patógenos para el ser humano pertenecen al grupo A, a los grupos B y D, y con menor frecuencia a los grupos C, F y G. En este sentido, determinar la afiliación grupal de los estreptococos es un momento decisivo en el diagnóstico de las enfermedades que causan. Los antígenos polisacáridos de grupo se determinan utilizando los antisueros correspondientes en la reacción de precipitación.

Además de los antígenos de grupo, se han encontrado antígenos específicos de tipo en estreptococos hemolíticos. En los estreptococos del grupo A, estos son las proteínas M, T y R. La proteína M es resistente al calor en un medio ácido, pero es destruida por la tripsina y la pepsina. Se detecta después de la hidrólisis de ácido clorhídrico de estreptococos mediante una reacción de precipitación. La proteína T se destruye por calentamiento en un medio ácido, pero es resistente a la tripsina y la pepsina. Se determina mediante una reacción de aglutinación. El antígeno R también se ha encontrado en estreptococos de los serogrupos B, C y D. Es sensible a la pepsina, pero no a la tripsina, se destruye por calentamiento en presencia de ácido, pero es resistente al calentamiento moderado en una solución alcalina débil. Según el antígeno M, los estreptococos hemolíticos del serogrupo A se dividen en un gran número de serovariantes (alrededor de 100), su determinación es de importancia epidemiológica. Según la proteína T, los estreptococos del serogrupo A también se dividen en varias docenas de serovariantes. En el grupo B, se distinguen ocho serovariantes.

Los estreptococos también presentan antígenos de reacción cruzada comunes a los antígenos de las células de la capa basal del epitelio cutáneo y de las células epiteliales de las zonas cortical y medular del timo, lo que podría ser la causa de trastornos autoinmunes causados por estos cocos. Se ha encontrado un antígeno (receptor I) en la pared celular de los estreptococos, que se asocia con su capacidad, al igual que los estafilococos con la proteína A, de interactuar con el fragmento Fc de la molécula de IgG.

Las enfermedades causadas por estreptococos se dividen en 11 clases. Los principales grupos de estas enfermedades son:

• diversos procesos supurativos: abscesos, flemones, otitis, peritonitis, pleuresía, osteomielitis, etc.;
• erisipela - infección de la herida (inflamación de los vasos linfáticos de la piel y del tejido subcutáneo);
• complicaciones purulentas de las heridas (especialmente en tiempos de guerra): abscesos, flemones, sepsis, etc.;
• amigdalitis - aguda y crónica;
• sepsis: sepsis aguda (endocarditis aguda); sepsis crónica (endocarditis crónica); sepsis posparto (puerperal);
• reumatismo;
• neumonía, meningitis, úlcera corneal progresiva (neumococo);
• escarlatina;
• Caries dental: su agente causal suele ser S. mutatis. Se han aislado y estudiado genes de estreptococos cariogénicos responsables de la síntesis de enzimas que aseguran la colonización de la superficie de dientes y encías por estos estreptococos.

Aunque la mayoría de los estreptococos patógenos para humanos pertenecen al serogrupo A, los estreptococos de los serogrupos D y B también desempeñan un papel importante en la patología humana. Los estreptococos del serogrupo D (enterococos) son reconocidos como agentes causales de infecciones de heridas, diversas enfermedades quirúrgicas purulentas, complicaciones purulentas en mujeres embarazadas, parturientas y pacientes ginecológicas, infectan los riñones, la vejiga, causan sepsis, endocarditis, neumonía, intoxicación alimentaria (variantes proteolíticas de enterococos). Los estreptococos del serogrupo B (S. agalactiae) a menudo causan enfermedades en los recién nacidos: infecciones de las vías respiratorias, meningitis, septicemia. Epidemiológicamente, están asociados con la portación de este tipo de estreptococos en la madre y el personal de los hospitales de maternidad.

Los estreptococos anaeróbicos (Peptostreptococcus), que se encuentran en personas sanas como parte de la microflora del tracto respiratorio, boca, nasofaringe, intestinos y vagina, también pueden ser los culpables de enfermedades purulentas-sépticas: apendicitis, sepsis posparto, etc.

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Diagnóstico de laboratorio de la infección estreptocócica

El principal método de diagnóstico de enfermedades estreptocócicas es el bacteriológico. El material de estudio es sangre, pus, moco faríngeo, placa amigdalar y secreción de heridas. La etapa decisiva del estudio del cultivo puro aislado es la determinación de su serogrupo. Para ello, se utilizan dos métodos.

• Serológica: determinación del polisacárido del grupo mediante una reacción de precipitación. Para ello, se utilizan los sueros específicos del grupo correspondiente. Si la cepa es beta-hemolítica, su antígeno polisacárido se extrae con HCl y se analiza con antisueros de los serogrupos A, B, C, D, F y G. Si la cepa no causa beta-hemólisis, su antígeno se extrae y se analiza únicamente con antisueros de los grupos B y D. Los antisueros de los grupos A, C, F y G suelen presentar reacción cruzada con estreptococos alfa-hemolíticos y no hemolíticos. Los estreptococos que no causan beta-hemólisis y no pertenecen a los grupos B y D se identifican mediante otras pruebas fisiológicas. Los estreptococos del grupo D se aíslan como un género independiente, Enterococcus.
• El método de agrupamiento se basa en la capacidad de la aminopeptidasa (enzima producida por los estreptococos de los serogrupos A y D) para hidrolizar la pirrolidina-naftilamida. Para ello, se comercializan kits con los reactivos necesarios para la determinación de estreptococos del grupo A en hemocultivos y caldos. Sin embargo, la especificidad de este método es inferior al 80 %.

La serotipificación de los estreptococos del serogrupo A se realiza mediante una reacción de precipitación (determina el serotipo M) o una reacción de aglutinación (determina el serotipo T) únicamente con fines epidemiológicos.

Entre las reacciones serológicas para la detección de estreptococos de los serogrupos A, B, C, D, F y G, se utilizan la coaglutinación y la aglutinación con látex. La determinación del título de anticuerpos antihialuronidasa y anti-O-estreptolisina se utiliza como método auxiliar para el diagnóstico del reumatismo y para evaluar la actividad del proceso reumático.

El IFM también se puede utilizar para detectar antígenos polisacáridos estreptocócicos.