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Staphylococcus epidermidis

Octubre 20, 2022

Staphylococcus epidermidis es una especie de bacteria de la familia Staphylococcaceae[2]​ que forma parte de la microbiota normal de la piel y las mucosas humanas junto con otras especies de estafilococos coagulasa-negativos.[3]​[nota 1]​ Habitualmente es un organismo comensal aislado muy frecuentemente en muestras biológicas sin que tenga repercusión clínica, pero su capacidad para crear biopelículas, el principal factor de virulencia, en dispositivos como catéteres o prótesis valvulares cardíacas mecánicas hacen también a esta especie una de las causas más comunes de infección nosocomial.[4]​[5]​

 
Staphylococcus epidermidis

Diplococo de S. epidermidis visto con un microscopio electrónico de barrido.
Taxonomía
Dominio: Bacteria
Filo: Firmicutes
Clase: Bacilli
Orden: Bacillales
Familia: Staphylococcaceae
Género: Staphylococcus
Especie: S. epidermidis
(Winslow & Winslow 1908) Evans 1916
Sinonimia
  • Staphylococcus albus Rosenbach 1884[1]​
  • Staphylococcus epidermidis albus Welch 1891[2]​
  • Albococcus epidermidis Winslow & Winslow 1908[2]​
  • Micrococcus epidermidis (Winslow & Winslow 1908) Hucker 1924[2]​
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También está involucrada en otras enfermedades como la endocarditis de válvulas nativas,[6]​ endoftalmitis[7]​ y sepsis, esta última especialmente en neonatos[8]​ e inmunodeprimidos.[6]​ La mayoría de las cepas son multirresistentes a los antibióticos más usados debido sobre todo a la expresión de la proteína PBP2a que confiere resistencia a meticilina, mecanismo que comparte con algunas cepas de Staphylococcus aureus.[9]​ Es por esto que el tratamiento empírico de las enfermedades que provoca se realiza con la vancomicina, un fármaco del grupo de los glicopéptidos,[10]​ aunque existe preocupación por la existencia de cepas con una sensibilidad disminuida a este antibiótico[11]​ y otras que incluso son casi panresistentes.[12]​

En cuanto a su microbiología, es grampositiva, anaerobia facultativa y catalasa-positiva.[13]​[14]​[15]​ Se puede cultivar en medios como agar sangre, donde no produce hemólisis,[15]​ y agar manitol salado, en el que puede diferenciarse de S. aureus porque no produce un halo amarillo como sí hace esta última.[16]​ La identificación de S. epidermidis en muestras biológicas puede realizarse, además del cultivo, con una baterías de pruebas bioquímicas,[5]​[17]​[18]​[19]​ PCR en tiempo real[20]​[21]​ o usando la espectrometría de masas.[22]​

Etimología

Staphylococcus es una palabra de origen griego que resulta de la unión de staphylé (σταφυλή, «racimo de uvas») y kókkos (κόκκος, «grano»). Epidermidis (relativo a la epidermis) es una referencia a su abundancia en la piel humana.[23]​

Historia

Esta bacteria fue descrita por primera vez en 1880 por el cirujano escocés Alexander Ogston.[4]​[24]​ Posteriormente, en 1884, el microbiólogo alemán Friedrich Julius Rosenbach la nombró como Staphylococcus albus por el color blanco de sus colonias en los medios de cultivo y en contraposición a S. aureus, que, como su nombre indica, forma colonias amarillas.[1]​[23]​ Posteriormente se cambió su nombre al actual por su presencia en la piel.[23]​

Microbiología

 
Staphylococcus epidermidis observado al microscopio óptico con la tinción de Gram. Obsérvese el color violeta propio de las bacterias grampositivas, la morfología cocácea y el agrupamiento en racimos.

Es una especie grampositiva y se observa al microscopio como cocos agrupados en racimos. Es inmóvil y su metabolismo es anaerobio facultativo, por lo que puede obtener energía de la respiración aerobia o la fermentación.[25]​ Además, la mayor parte de las cepas presentan cápsula.[26]​

Respecto a sus propiedades bioquímicas, S. epidermidis es catalasa-positivo —disocia el agua oxigenada en oxígeno y agua—, coagulasa-negativo —no coagula el suero—, oxidasa-negativo y ureasa-positivo. Además, alrededor del 80 % de las cepas son nitrato reductasa-positivas y la mitad de las cepas tienen actividad termonucleasa débil. En cuanto a los glúcidos, puede fermentar la glucosa, la lactosa y la maltosa, pero no la trehalosa ni el manitol.[5]​[15]​[27]​ Al no poder fermentar esta última molécula, las colonias en el agar manitol salado no cambian el color del medio, que es rojo.[16]​[28]​[29]​[nota 2]​

Crece rápidamente en los medios de cultivo[30]​ y forma colonias lisas de color gris o blanco grisáceo que pueden variar de opacidad y tener una apariencia mucoide o incluso ser pegajosas.[31]​ Además, es un organismo mesófilo,[32]​ por lo que puede crecer entre los 15 °C y los 45 °C y la temperatura óptima para ello es de 30-37 °C.[31]​ En el medio de agar sangre no produce hemólisis[15]​ (por lo que se clasifica como γ-hemolítico).[33]​ También soporta concentraciones de sal del 7,5 %,[31]​ capaces de inhibir el crecimiento de muchos microorganismos y similares a las del medio agar manitol salado, que es selectivo para Staphylococcus;[29]​[34]​ sin embargo, prolifera mal cuando la concentración de NaCl alcanza el 10 %.[31]​

Genoma

El genoma de S. epidermidis ha sido secuenciado por completo en multitud de cepas distintas y existen más de ochocientos registros en la base de datos del NCBI.[35]​ El genoma representativo (cepa ATCC 12228), que no expresa muchos de los genes relacionados con la patogenicidad, comprende un cromosoma principal y seis plásmidos; tiene además una longitud algo mayor que 2,5 Mb y un contenido GC del 32,1 %.[35]​[36]​ Por otra parte, la segunda cepa cuyo genoma fue secuenciado, que sí es capaz de formar biopelículas y es resistente a la meticilina, fue la RP62A y cuenta con una longitud de 2,6 Mb y un solo plásmido.[37]​

Microbiota normal

S. epidermidis es parte de la microbiota normal del ser humano. Está presente en la piel y mucosas, especialmente en lugares húmedos como axilas, periné, ingles, narinas y conjuntivas.[3]​[6]​ y se ha asociado con efectos beneficiosos (inhibición del crecimiento de microorganismos patógenos como S. aureus, S. pyogenes y, en ratones, C. albicans) y perjudiciales (se aísla en grandes cantidades en las lesiones de la dermatitis atópica).[38]​ Es una de las primeras bacterias que se pueden detectar en el intestino, al menos en los humanos occidentales modernos, y comienza a colonizar la piel varios días o semanas después del nacimiento. También se ha aislado en gatos, vacas, perros, cabras, caballos, cerdos, ovejas y gorilas, pero no se puede descartar que en alguno de estos casos la bacteria haya sido transmitida desde un humano y no formen realmente parte de la microbiota normal de estos animales.[6]​

Factores de virulencia

 
Biopelícula formada por S. epidermidis en una superficie de titanio.

El principal factor de virulencia de esta especie es la capacidad para crear biopelículas. Las cepas que poseen el operón ica y las secuencias de inserción IS256, correspondientes al perfil alélico ST2, se relacionan con esta característica.[14]​ Sin embargo, existen cepas patógenas sin los genes ica que también son capaces de formarlas.[14]​[39]​

La formación de biopelículas comprende tres períodos: adhesión, acumulación y dispersión.[8]​ El primer paso consiste en la adherencia de las bacterias a superficies inertes, como las de catéteres o distintos tipos de implantes. Para ello, S. epidermidis puede sintetizar varios componentes que lo permiten, entre los que destaca PIA (adhesina de polisacárido intercelular), un polisacárido de N-acetilglucosamina con enlaces β(1→6).[40]​ También intervienen en la adhesión otras moléculas como las proteínas Bap y Aap, el ácido teicoico o ADN extracelular.[14]​ Cuando las bacterias forman una biopelícula, la resistencia a antibióticos aumenta. Esto es debido a que se inhiben procesos metabólicos que son dianas terapéuticas frecuentes como la replicación de ADN y la síntesis de proteínas y de pared celular. También se dificulta la penetración del antibiótico a través de la matriz extracelular.[14]​[38]​ El sistema inmunológico sufre alteraciones debido a la PIA, como el aumento del factor C5a del sistema del complemento en el plasma y la inhibición de citocinas proinflamatorias y la fagocitosis.[8]​

La dispersión de cúmulos de células del biofilm está controlada por un sistema genético de percepción de cuórum llamado agr. Su baja actividad en la superficie de la biopelícula provoca la degradación de moléculas de adhesión y la disgregación controlada de bacterias.[14]​ Otras enzimas relacionadas con la virulencia —pero no con la formación de biopelículas— halladas en aproximadamente la mitad de las cepas patógenas de S. epidermidis son la lipasa y la lecitinasa.[5]​

Enfermedad

Infecciones de dispositivos médicos

S. epidermidis es una causa común de infección relacionada con catéter intravascular, la cual es consecuencia directa de la formación de biopelículas. Se estima que el conjunto de los estafilococos coagulasa-negativos provocan entre el 30 % y 40 % de estas infecciones, debido a que su presencia en la piel permite la colonización del dispositivo durante su inserción. Son más corrientes en vías centrales que en vías periféricas por el lugar de inserción, el brazo o la mano en estas últimas, y el tiempo de uso, más corto también en las periféricas.[4]​ La enfermedad se manifiesta clínicamente como una bacteriemia persistente y es posible que se complique con una glomerulonefritis mediada por inmunocomplejos cuando es de larga evolución.[30]​

Las prótesis valvulares cardíacas mecánicas también son susceptibles de sufrir una infección por este microorganismo y se considera que es la causa más frecuente, seguida de S. aureus.[4]​ Cuando ocurre, lo suele hacer en los primeros doce meses tras su colocación y tiene tendencia a cronificarse. Se produce una endocarditis cuyas complicaciones son la disfunción de la válvula, la formación de abscesos y la insuficiencia cardíaca. Además de administrar terapia antibiótica, en muchos casos debe retirarse la prótesis.[4]​[6]​[41]​ Otros implantes que esta bacteria infecta frecuentemente son las prótesis intraarticulares y las derivaciones de líquido cefalorraquídeo, que suelen cursar con meningitis. Técnicamente, cualquier dispositivo médico puede ser colonizado por esta especie.[6]​

Otras infecciones

Los estafilococos coagulasa-negativos provocan entre el 1 % y el 5 % de endocarditis en válvulas nativas, por lo que son una causa poco común. Sin embargo, S. epidermidis es, con diferencia, el microorganismo que más veces está implicado en esta enfermedad dentro de este grupo de Staphylococcus. La proporción se eleva hasta el 15 % cuando el paciente es adicto a drogas por vía parenteral.[6]​

Los neonatos prematuros con muy bajo peso (<1500 g)[42]​ que necesitan ventilación mecánica o uso de catéteres umbilicales o centrales tienen un mayor riesgo de sufrir una sepsis neonatal por S. epidermidis. Es una de las causas principales de sepsis de instauración tardía (más de 72 horas después del nacimiento) y se ha relacionado con otras enfermedades como displasia broncopulmonar, lesión de la sustancia blanca, enterocolitis necrotizante y retinopatía del prematuro.[8]​ Además de la infección de catéter, pueden sufrir abscesos, neumonía, onfalitis, meningitis, enterocolitis e infección del tracto urinario. Provoca un alargamiento del ingreso hospitalario y una mayor morbilidad; sin embargo, la mortalidad es baja.[4]​ Además, los estafilococos coagulasa-negativos son la causa más habitual de bacteriemia en los pacientes inmunodeprimidos, especialmente los tratados con quimioterapia. De entre todos ellos, S. epidermidis es el que se aísla con más asiduidad.[6]​

En cuanto a las endoftalmitis, los estafilococos coagulasa-negativos se relacionan especialmente con las posteriores a cirugía de cataratas, las postraumáticas y las que ocurren después de una inyección intravítrea.[43]​ En un estudio retrospectivo en Castilla-La Mancha que analizó 63 casos durante trece años, el 36 % de las infecciones por estafilococos coagulasa-negativos tenían como causa S. epidermidis, sobre todo en las endoftalmitis postquirúrgicas. El pronóstico fue más favorable que cuando el microorganismo patógeno era S. aureus o un estreptococo.[7]​

Diagnóstico

 
Cultivo en el medio agar manitol salado en el que se observan colonias de S. aureus (amarillas con halo amarillo) y de S. epidermidis (blancas sin halo).
 
S. epidermidis (izquierda) es negativo para la prueba de la coagulasa y S. aureus (centro y derecha) es positivo.

El primer paso en el diagnóstico, además de identificar los signos de infección, es la obtención de una muestra biológica. En las infecciones de vías existen métodos semicuantitativos para calcular la cantidad de microorganismos en un cultivo del catéter,[6]​[10]​ y también se pueden hacer hemocultivos en los casos de bacteriemia.[10]​[nota 3]​ Es recomendable obtener una muestra de sangre a través de la vía y otra por venopunción. Si se observa crecimiento bacteriano en menos de veinticinco horas se considera el cultivo como positivo y el vial obtenido a través del catéter debería mostrar proliferación bacteriana antes que el otro —se considera que unas dos horas de diferencia es un buen marcador— debido a que tiene un inóculo mayor.[4]​ Es útil realizar posteriormente la observación de una muestra al microscopio óptico con la tinción de Gram, ya que da datos sobre la morfología y la composición de la pared celular. También se recomienda hacer subcultivos en medios sólidos y un antibiograma.[45]​

El subcultivo se puede realizar en el medio de agar manitol salado, que es selectivo para Staphylococcus. Staphylococcus aureus —la especie más virulenta del género— produce colonias amarillas (debido a los pigmentos que produce) rodeadas de un halo amarillo, que produce porque es capaz de fermentar el manitol, mientras que S. epidermidis no cambia el color del medio. Esto permite distinguir S. aureus de los estafilococos coagulasa-negativos.[16]​[29]​

Algunas pruebas bioquímicas también son útiles para el diagnóstico. La prueba de la catalasa permite distinguir Staphylococcus de Streptococcus, que son catalasa-negativos,[46]​ y se puede usar la hibridación fluorescente in situ o la prueba de la coagulasa para distinguir S. aureus (además de otras especies del género poco importantes en la patología humana) de los estafilococos coagulasa-negativos.[17]​[25]​[34]​ Estos son resistentes al antibiótico bacitracina y sensibles a furazolidona, lo que permite distinguirlos de otros géneros de cocos grampositivos catalasa-positivos como Micrococcus, Rothia y Planococcus.[5]​ S epidermidis es sensible al antibiótico novobiocina y esto lo diferencia de especies similares resistentes a él como Staphylococcus saprophyticus.[18]​ Esta prueba puede agruparse con los test de la ureasa —positivo—, L-pirrolidonil-arilamidasa (PYR) —negativo—, ornitina descarboxilasa —resultado variable— y fermentación de la manosa —positivo— para obtener un diagnóstico a nivel de grupo (formado por S. epidermidis, S. capitis subsp. ureolyticus y S. caprae), que se puede complementar con las pruebas de fermentación de la trehalosa —negativa— y manitol —también negativa— para una identificación precisa a nivel de especie.[47]​ Un método más simple propuesto por Souza Antunes y colaboradores se basa en la sensibilidad de S. epidermidis a la deferoxamina y a la fosfomicina.[19]​

Otras técnicas moleculares útiles para la identificación de este microorganismo son las de PCR en tiempo real, en la que se secuencia el gen que codifica el ARN ribosomal 16S [20]​ o el gen tuf,[21]​ o la espectrometría de masas con MALDI-TOF.[22]​

Tratamiento

 
Mecanismo de la resistencia a meticilina. Se produce una proteína fijadora de penicilina (PBP2a) cuyo sitio activo tiene mucha menor afinidad por los antibióticos betalactámicos, que actúan inhibiendo la PBP y, por consiguiente, la síntesis de la pared celular. Los Staphylococcus epidermidis resistentes a meticilina evaden la acción de los betalactámicos de esta forma.

El tratamiento varía en función de la clase de infección. En los casos de infección de catéter se recomienda la retirada de este cuando existen signos de sepsis grave, choque séptico, flebitis séptica o la bacteriemia persiste por más de dos o tres días y se administra terapia antibiótica entre cinco y siete días. Si no se retira el catéter, esta se prolongaría hasta un intervalo de diez a catorce días en combinación con el sellado con antibióticos del dispositivo. Si tras la retirada de la vía en una infección no complicada los hemocultivos son negativos —y el enfermo no ha tomado antibióticos cuando se extraen las muestras— puede no administrarse ningún fármaco.[10]​[48]​

El antimicrobiano de elección en el tratamiento empírico (cuando no se dispone del antibiograma del microorganismo) es la vancomicina (debido a la alta tasa de resistencias a meticilina), que puede asociarse a rifampicina o a un aminoglucósido como la gentamicina. En el caso de que se compruebe la sensibilidad a meticilina, puede cambiarse el antibiótico a una penicilina resistente a betalactamasa o a una cefalosporina.[6]​[10]​ Otros fármacos alternativos son el trimetoprim-sulfametoxazol, las estreptograminas, el linezolid y el ácido fusídico.[49]​ La infección de prótesis suele requerir la extirpación de esta y la administración de antibiótico durante un período de aproximadamente seis semanas, tras el cual se procedería a su reimplantación quirúgica.[4]​

Resistencia a antimicrobianos

Genes relacionados con la resistencia a antimicrobianos en S. epidermidis
Fármaco Gen
Penicilinas blaZ [6]​
Meticilina (betalactámicos) mecA [9]​
Vancomicina rpoB [12]​
Rifampicina rpoB [12]​
Ácido fusídico fusB [12]​
Daptomicina mprF [12]​

S. epidermidis produce betalactamasas plasmídicas codificadas por el gen blaZ que hace que sea resistente a la penicilina en más de un 90 % de las ocasiones en las que se aísla de pacientes hospitalizados.[6]​

La resistencia a meticilina es un tipo de multirresistencia a antibióticos que se caracteriza por la expresión del gen mecA que codifica la proteína PBP2a, una proteína fijadora de penicilina con poca afinidad a todos los antibióticos betalactámicos,[50]​ excepto las cefalosporinas de quinta generación como el ceftobiprol y la ceftarolina.[6]​[51]​[52]​ La mayoría de las cepas de Staphylococcus epidermidis patógenos poseen esta clase de resistencia y pueden llegar a representar entre el 70 % y el 92 % de los aislamientos en los neonatos con sepsis.[9]​[53]​

Existen también cepas de S. epidermidis con una resistencia intermedia a vancomicina, que es el antibiótico de elección.[11]​[54]​ Se han detectado otras prácticamente panresistentes en instituciones sanitarias de varios países.[12]​

Profilaxis

La prevención de la infección por S. epidermidis se centra en el mantenimiento de la higiene durante los actos médicos. En la prevención de las infecciones relacionadas con catéter intravascular es importante evitar la colocación en la vena femoral debido a la alta concentración de microorganismos en la ingle. También se debe hacer un correcto lavado de manos y usar material como gorro, mascarilla y guantes y bata estériles, además de desinfectar la piel alrededor del lugar de inserción. Por otra parte, si es posible, el dispositivo debe ser colocado por personal con experiencia. Algunos catéteres impregnados en fármacos antimicrobianos activos frente a S. epidermidis o aquellos fabricados con ciertos polímeros podrían reducir la adhesión de este microorganismo a las superficies y la formación de biopelículas.[4]​[10]​

Las prótesis neurológicas impregnadas en clindamicina y rifampicina han demostrado ser más efectivas in vitro que otras con antibióticos distintos para evitar la proliferación de estafilococos.[10]​ En todo caso, es necesario respetar la técnica aséptica durante la cirugía, preparar cuidadosamente al paciente y administrar una profilaxis antibiótica adecuada.[4]​

Véase también

Notas

  1. Casi todas las especies del género Staphylococcus son coagulasa-negativas, excepto la mayoría de cepas de Staphylococcus aureus, considerada más virulenta, además de otras especies de menor relevancia.[4]​
  2. Si pudiera fermentar el manitol, abundante en el medio, se formarían compuestos ácidos que harían virar el indicador de pH (rojo de fenol) de rojo a amarillo.[29]​
  3. El número óptimo de extracciones de sangre seriadas es de dos a tres y cada muestra debe incubarse en dos viales, uno en aerobiosis y otro en anaerobiosis.[44]​

Referencias

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Enlaces externos

  •   Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Staphylococcus epidermidis.
  •   Wikispecies tiene un artículo sobre Staphylococcus epidermidis.
  • Ficha de la cepa tipo de Staphylococcus epidermidis (ATCC 14990) en la base de datos BacDive.
  •   Datos: Q131915
  •   Multimedia: Staphylococcus epidermidis / Q131915
  •   Especies: Staphylococcus epidermidis

Octubre 20, 2022
staphylococcus, epidermidis, especie, bacteria, familia, staphylococcaceae, forma, parte, microbiota, normal, piel, mucosas, humanas, junto, otras, especies, estafilococos, coagulasa, negativos, nota, habitualmente, organismo, comensal, aislado, frecuentemente. Staphylococcus epidermidis es una especie de bacteria de la familia Staphylococcaceae 2 que forma parte de la microbiota normal de la piel y las mucosas humanas junto con otras especies de estafilococos coagulasa negativos 3 nota 1 Habitualmente es un organismo comensal aislado muy frecuentemente en muestras biologicas sin que tenga repercusion clinica pero su capacidad para crear biopeliculas el principal factor de virulencia en dispositivos como cateteres o protesis valvulares cardiacas mecanicas hacen tambien a esta especie una de las causas mas comunes de infeccion nosocomial 4 5 Staphylococcus epidermidisDiplococo de S epidermidis visto con un microscopio electronico de barrido TaxonomiaDominio BacteriaFilo FirmicutesClase BacilliOrden BacillalesFamilia StaphylococcaceaeGenero StaphylococcusEspecie S epidermidis Winslow amp Winslow 1908 Evans 1916SinonimiaStaphylococcus albus Rosenbach 1884 1 Staphylococcus epidermidis albus Welch 1891 2 Albococcus epidermidis Winslow amp Winslow 1908 2 Micrococcus epidermidis Winslow amp Winslow 1908 Hucker 1924 2 editar datos en Wikidata Tambien esta involucrada en otras enfermedades como la endocarditis de valvulas nativas 6 endoftalmitis 7 y sepsis esta ultima especialmente en neonatos 8 e inmunodeprimidos 6 La mayoria de las cepas son multirresistentes a los antibioticos mas usados debido sobre todo a la expresion de la proteina PBP2a que confiere resistencia a meticilina mecanismo que comparte con algunas cepas de Staphylococcus aureus 9 Es por esto que el tratamiento empirico de las enfermedades que provoca se realiza con la vancomicina un farmaco del grupo de los glicopeptidos 10 aunque existe preocupacion por la existencia de cepas con una sensibilidad disminuida a este antibiotico 11 y otras que incluso son casi panresistentes 12 En cuanto a su microbiologia es grampositiva anaerobia facultativa y catalasa positiva 13 14 15 Se puede cultivar en medios como agar sangre donde no produce hemolisis 15 y agar manitol salado en el que puede diferenciarse de S aureus porque no produce un halo amarillo como si hace esta ultima 16 La identificacion de S epidermidis en muestras biologicas puede realizarse ademas del cultivo con una baterias de pruebas bioquimicas 5 17 18 19 PCR en tiempo real 20 21 o usando la espectrometria de masas 22 Indice 1 Etimologia 2 Historia 3 Microbiologia 3 1 Genoma 4 Microbiota normal 5 Factores de virulencia 6 Enfermedad 6 1 Infecciones de dispositivos medicos 6 2 Otras infecciones 7 Diagnostico 8 Tratamiento 8 1 Resistencia a antimicrobianos 9 Profilaxis 10 Vease tambien 11 Notas 12 Referencias 13 Bibliografia 14 Enlaces externosEtimologia EditarStaphylococcus es una palabra de origen griego que resulta de la union de staphyle stafylh racimo de uvas y kokkos kokkos grano Epidermidis relativo a la epidermis es una referencia a su abundancia en la piel humana 23 Historia EditarEsta bacteria fue descrita por primera vez en 1880 por el cirujano escoces Alexander Ogston 4 24 Posteriormente en 1884 el microbiologo aleman Friedrich Julius Rosenbach la nombro como Staphylococcus albus por el color blanco de sus colonias en los medios de cultivo y en contraposicion a S aureus que como su nombre indica forma colonias amarillas 1 23 Posteriormente se cambio su nombre al actual por su presencia en la piel 23 Microbiologia Editar Staphylococcus epidermidis observado al microscopio optico con la tincion de Gram Observese el color violeta propio de las bacterias grampositivas la morfologia cocacea y el agrupamiento en racimos Es una especie grampositiva y se observa al microscopio como cocos agrupados en racimos Es inmovil y su metabolismo es anaerobio facultativo por lo que puede obtener energia de la respiracion aerobia o la fermentacion 25 Ademas la mayor parte de las cepas presentan capsula 26 Respecto a sus propiedades bioquimicas S epidermidis es catalasa positivo disocia el agua oxigenada en oxigeno y agua coagulasa negativo no coagula el suero oxidasa negativo y ureasa positivo Ademas alrededor del 80 de las cepas son nitrato reductasa positivas y la mitad de las cepas tienen actividad termonucleasa debil En cuanto a los glucidos puede fermentar la glucosa la lactosa y la maltosa pero no la trehalosa ni el manitol 5 15 27 Al no poder fermentar esta ultima molecula las colonias en el agar manitol salado no cambian el color del medio que es rojo 16 28 29 nota 2 Crece rapidamente en los medios de cultivo 30 y forma colonias lisas de color gris o blanco grisaceo que pueden variar de opacidad y tener una apariencia mucoide o incluso ser pegajosas 31 Ademas es un organismo mesofilo 32 por lo que puede crecer entre los 15 C y los 45 C y la temperatura optima para ello es de 30 37 C 31 En el medio de agar sangre no produce hemolisis 15 por lo que se clasifica como g hemolitico 33 Tambien soporta concentraciones de sal del 7 5 31 capaces de inhibir el crecimiento de muchos microorganismos y similares a las del medio agar manitol salado que es selectivo para Staphylococcus 29 34 sin embargo prolifera mal cuando la concentracion de NaCl alcanza el 10 31 Genoma Editar El genoma de S epidermidis ha sido secuenciado por completo en multitud de cepas distintas y existen mas de ochocientos registros en la base de datos del NCBI 35 El genoma representativo cepa ATCC 12228 que no expresa muchos de los genes relacionados con la patogenicidad comprende un cromosoma principal y seis plasmidos tiene ademas una longitud algo mayor que 2 5 Mb y un contenido GC del 32 1 35 36 Por otra parte la segunda cepa cuyo genoma fue secuenciado que si es capaz de formar biopeliculas y es resistente a la meticilina fue la RP62A y cuenta con una longitud de 2 6 Mb y un solo plasmido 37 Microbiota normal EditarS epidermidis es parte de la microbiota normal del ser humano Esta presente en la piel y mucosas especialmente en lugares humedos como axilas perine ingles narinas y conjuntivas 3 6 y se ha asociado con efectos beneficiosos inhibicion del crecimiento de microorganismos patogenos como S aureus S pyogenes y en ratones C albicans y perjudiciales se aisla en grandes cantidades en las lesiones de la dermatitis atopica 38 Es una de las primeras bacterias que se pueden detectar en el intestino al menos en los humanos occidentales modernos y comienza a colonizar la piel varios dias o semanas despues del nacimiento Tambien se ha aislado en gatos vacas perros cabras caballos cerdos ovejas y gorilas pero no se puede descartar que en alguno de estos casos la bacteria haya sido transmitida desde un humano y no formen realmente parte de la microbiota normal de estos animales 6 Factores de virulencia Editar Biopelicula formada por S epidermidis en una superficie de titanio El principal factor de virulencia de esta especie es la capacidad para crear biopeliculas Las cepas que poseen el operon ica y las secuencias de insercion IS256 correspondientes al perfil alelico ST2 se relacionan con esta caracteristica 14 Sin embargo existen cepas patogenas sin los genes ica que tambien son capaces de formarlas 14 39 La formacion de biopeliculas comprende tres periodos adhesion acumulacion y dispersion 8 El primer paso consiste en la adherencia de las bacterias a superficies inertes como las de cateteres o distintos tipos de implantes Para ello S epidermidis puede sintetizar varios componentes que lo permiten entre los que destaca PIA adhesina de polisacarido intercelular un polisacarido de N acetilglucosamina con enlaces b 1 6 40 Tambien intervienen en la adhesion otras moleculas como las proteinas Bap y Aap el acido teicoico o ADN extracelular 14 Cuando las bacterias forman una biopelicula la resistencia a antibioticos aumenta Esto es debido a que se inhiben procesos metabolicos que son dianas terapeuticas frecuentes como la replicacion de ADN y la sintesis de proteinas y de pared celular Tambien se dificulta la penetracion del antibiotico a traves de la matriz extracelular 14 38 El sistema inmunologico sufre alteraciones debido a la PIA como el aumento del factor C5a del sistema del complemento en el plasma y la inhibicion de citocinas proinflamatorias y la fagocitosis 8 La dispersion de cumulos de celulas del biofilm esta controlada por un sistema genetico de percepcion de cuorum llamado agr Su baja actividad en la superficie de la biopelicula provoca la degradacion de moleculas de adhesion y la disgregacion controlada de bacterias 14 Otras enzimas relacionadas con la virulencia pero no con la formacion de biopeliculas halladas en aproximadamente la mitad de las cepas patogenas de S epidermidis son la lipasa y la lecitinasa 5 Enfermedad EditarInfecciones de dispositivos medicos Editar Cateter venoso central S epidermidis es una causa comun de infeccion relacionada con cateter intravascular la cual es consecuencia directa de la formacion de biopeliculas Se estima que el conjunto de los estafilococos coagulasa negativos provocan entre el 30 y 40 de estas infecciones debido a que su presencia en la piel permite la colonizacion del dispositivo durante su insercion Son mas corrientes en vias centrales que en vias perifericas por el lugar de insercion el brazo o la mano en estas ultimas y el tiempo de uso mas corto tambien en las perifericas 4 La enfermedad se manifiesta clinicamente como una bacteriemia persistente y es posible que se complique con una glomerulonefritis mediada por inmunocomplejos cuando es de larga evolucion 30 Las protesis valvulares cardiacas mecanicas tambien son susceptibles de sufrir una infeccion por este microorganismo y se considera que es la causa mas frecuente seguida de S aureus 4 Cuando ocurre lo suele hacer en los primeros doce meses tras su colocacion y tiene tendencia a cronificarse Se produce una endocarditis cuyas complicaciones son la disfuncion de la valvula la formacion de abscesos y la insuficiencia cardiaca Ademas de administrar terapia antibiotica en muchos casos debe retirarse la protesis 4 6 41 Otros implantes que esta bacteria infecta frecuentemente son las protesis intraarticulares y las derivaciones de liquido cefalorraquideo que suelen cursar con meningitis Tecnicamente cualquier dispositivo medico puede ser colonizado por esta especie 6 Otras infecciones Editar Los estafilococos coagulasa negativos provocan entre el 1 y el 5 de endocarditis en valvulas nativas por lo que son una causa poco comun Sin embargo S epidermidis es con diferencia el microorganismo que mas veces esta implicado en esta enfermedad dentro de este grupo de Staphylococcus La proporcion se eleva hasta el 15 cuando el paciente es adicto a drogas por via parenteral 6 Los neonatos prematuros con muy bajo peso lt 1500 g 42 que necesitan ventilacion mecanica o uso de cateteres umbilicales o centrales tienen un mayor riesgo de sufrir una sepsis neonatal por S epidermidis Es una de las causas principales de sepsis de instauracion tardia mas de 72 horas despues del nacimiento y se ha relacionado con otras enfermedades como displasia broncopulmonar lesion de la sustancia blanca enterocolitis necrotizante y retinopatia del prematuro 8 Ademas de la infeccion de cateter pueden sufrir abscesos neumonia onfalitis meningitis enterocolitis e infeccion del tracto urinario Provoca un alargamiento del ingreso hospitalario y una mayor morbilidad sin embargo la mortalidad es baja 4 Ademas los estafilococos coagulasa negativos son la causa mas habitual de bacteriemia en los pacientes inmunodeprimidos especialmente los tratados con quimioterapia De entre todos ellos S epidermidis es el que se aisla con mas asiduidad 6 En cuanto a las endoftalmitis los estafilococos coagulasa negativos se relacionan especialmente con las posteriores a cirugia de cataratas las postraumaticas y las que ocurren despues de una inyeccion intravitrea 43 En un estudio retrospectivo en Castilla La Mancha que analizo 63 casos durante trece anos el 36 de las infecciones por estafilococos coagulasa negativos tenian como causa S epidermidis sobre todo en las endoftalmitis postquirurgicas El pronostico fue mas favorable que cuando el microorganismo patogeno era S aureus o un estreptococo 7 Diagnostico Editar Cultivo en el medio agar manitol salado en el que se observan colonias de S aureus amarillas con halo amarillo y de S epidermidis blancas sin halo S epidermidis izquierda es negativo para la prueba de la coagulasa y S aureus centro y derecha es positivo El primer paso en el diagnostico ademas de identificar los signos de infeccion es la obtencion de una muestra biologica En las infecciones de vias existen metodos semicuantitativos para calcular la cantidad de microorganismos en un cultivo del cateter 6 10 y tambien se pueden hacer hemocultivos en los casos de bacteriemia 10 nota 3 Es recomendable obtener una muestra de sangre a traves de la via y otra por venopuncion Si se observa crecimiento bacteriano en menos de veinticinco horas se considera el cultivo como positivo y el vial obtenido a traves del cateter deberia mostrar proliferacion bacteriana antes que el otro se considera que unas dos horas de diferencia es un buen marcador debido a que tiene un inoculo mayor 4 Es util realizar posteriormente la observacion de una muestra al microscopio optico con la tincion de Gram ya que da datos sobre la morfologia y la composicion de la pared celular Tambien se recomienda hacer subcultivos en medios solidos y un antibiograma 45 El subcultivo se puede realizar en el medio de agar manitol salado que es selectivo para Staphylococcus Staphylococcus aureus la especie mas virulenta del genero produce colonias amarillas debido a los pigmentos que produce rodeadas de un halo amarillo que produce porque es capaz de fermentar el manitol mientras que S epidermidis no cambia el color del medio Esto permite distinguir S aureus de los estafilococos coagulasa negativos 16 29 Algunas pruebas bioquimicas tambien son utiles para el diagnostico La prueba de la catalasa permite distinguir Staphylococcus de Streptococcus que son catalasa negativos 46 y se puede usar la hibridacion fluorescente in situ o la prueba de la coagulasa para distinguir S aureus ademas de otras especies del genero poco importantes en la patologia humana de los estafilococos coagulasa negativos 17 25 34 Estos son resistentes al antibiotico bacitracina y sensibles a furazolidona lo que permite distinguirlos de otros generos de cocos grampositivos catalasa positivos como Micrococcus Rothia y Planococcus 5 S epidermidis es sensible al antibiotico novobiocina y esto lo diferencia de especies similares resistentes a el como Staphylococcus saprophyticus 18 Esta prueba puede agruparse con los test de la ureasa positivo L pirrolidonil arilamidasa PYR negativo ornitina descarboxilasa resultado variable y fermentacion de la manosa positivo para obtener un diagnostico a nivel de grupo formado por S epidermidis S capitis subsp ureolyticus y S caprae que se puede complementar con las pruebas de fermentacion de la trehalosa negativa y manitol tambien negativa para una identificacion precisa a nivel de especie 47 Un metodo mas simple propuesto por Souza Antunes y colaboradores se basa en la sensibilidad de S epidermidis a la deferoxamina y a la fosfomicina 19 Otras tecnicas moleculares utiles para la identificacion de este microorganismo son las de PCR en tiempo real en la que se secuencia el gen que codifica el ARN ribosomal 16S 20 o el gen tuf 21 o la espectrometria de masas con MALDI TOF 22 Tratamiento Editar Mecanismo de la resistencia a meticilina Se produce una proteina fijadora de penicilina PBP2a cuyo sitio activo tiene mucha menor afinidad por los antibioticos betalactamicos que actuan inhibiendo la PBP y por consiguiente la sintesis de la pared celular Los Staphylococcus epidermidis resistentes a meticilina evaden la accion de los betalactamicos de esta forma El tratamiento varia en funcion de la clase de infeccion En los casos de infeccion de cateter se recomienda la retirada de este cuando existen signos de sepsis grave choque septico flebitis septica o la bacteriemia persiste por mas de dos o tres dias y se administra terapia antibiotica entre cinco y siete dias Si no se retira el cateter esta se prolongaria hasta un intervalo de diez a catorce dias en combinacion con el sellado con antibioticos del dispositivo Si tras la retirada de la via en una infeccion no complicada los hemocultivos son negativos y el enfermo no ha tomado antibioticos cuando se extraen las muestras puede no administrarse ningun farmaco 10 48 El antimicrobiano de eleccion en el tratamiento empirico cuando no se dispone del antibiograma del microorganismo es la vancomicina debido a la alta tasa de resistencias a meticilina que puede asociarse a rifampicina o a un aminoglucosido como la gentamicina En el caso de que se compruebe la sensibilidad a meticilina puede cambiarse el antibiotico a una penicilina resistente a betalactamasa o a una cefalosporina 6 10 Otros farmacos alternativos son el trimetoprim sulfametoxazol las estreptograminas el linezolid y el acido fusidico 49 La infeccion de protesis suele requerir la extirpacion de esta y la administracion de antibiotico durante un periodo de aproximadamente seis semanas tras el cual se procederia a su reimplantacion quirugica 4 Resistencia a antimicrobianos Editar Genes relacionados con la resistencia a antimicrobianos en S epidermidis Farmaco GenPenicilinas blaZ 6 Meticilina betalactamicos mecA 9 Vancomicina rpoB 12 Rifampicina rpoB 12 Acido fusidico fusB 12 Daptomicina mprF 12 S epidermidis produce betalactamasas plasmidicas codificadas por el gen blaZ que hace que sea resistente a la penicilina en mas de un 90 de las ocasiones en las que se aisla de pacientes hospitalizados 6 La resistencia a meticilina es un tipo de multirresistencia a antibioticos que se caracteriza por la expresion del gen mecA que codifica la proteina PBP2a una proteina fijadora de penicilina con poca afinidad a todos los antibioticos betalactamicos 50 excepto las cefalosporinas de quinta generacion como el ceftobiprol y la ceftarolina 6 51 52 La mayoria de las cepas de Staphylococcus epidermidis patogenos poseen esta clase de resistencia y pueden llegar a representar entre el 70 y el 92 de los aislamientos en los neonatos con sepsis 9 53 Existen tambien cepas de S epidermidis con una resistencia intermedia a vancomicina que es el antibiotico de eleccion 11 54 Se han detectado otras practicamente panresistentes en instituciones sanitarias de varios paises 12 Profilaxis EditarLa prevencion de la infeccion por S epidermidis se centra en el mantenimiento de la higiene durante los actos medicos En la prevencion de las infecciones relacionadas con cateter intravascular es importante evitar la colocacion en la vena femoral debido a la alta concentracion de microorganismos en la ingle Tambien se debe hacer un correcto lavado de manos y usar material como gorro mascarilla y guantes y bata esteriles ademas de desinfectar la piel alrededor del lugar de insercion Por otra parte si es posible el dispositivo debe ser colocado por personal con experiencia Algunos cateteres impregnados en farmacos antimicrobianos activos frente a S epidermidis o aquellos fabricados con ciertos polimeros podrian reducir la adhesion de este microorganismo a las superficies y la formacion de biopeliculas 4 10 Las protesis neurologicas impregnadas en clindamicina y rifampicina han demostrado ser mas efectivas in vitro que otras con antibioticos distintos para evitar la proliferacion de estafilococos 10 En todo caso es necesario respetar la tecnica aseptica durante la cirugia preparar cuidadosamente al paciente y administrar una profilaxis antibiotica adecuada 4 Vease tambien EditarStaphylococcus aureus resistente a meticilina Staphylococcus haemolyticus Staphylococcus lugdunensis Resistencia a antibioticosNotas Editar Casi todas las especies del genero Staphylococcus son coagulasa negativas excepto la mayoria de cepas de Staphylococcus aureus considerada mas virulenta ademas de otras especies de menor relevancia 4 Si pudiera fermentar el manitol abundante en el medio se formarian compuestos acidos que harian virar el indicador de pH rojo de fenol de rojo a amarillo 29 El numero optimo de extracciones de sangre seriadas es de dos a tres y cada muestra debe incubarse en dos viales uno en aerobiosis y otro en anaerobiosis 44 Referencias Editar a b Anton Julius Friedrich Rosenbach Who Named It en ingles Consultado el 17 de enero de 2020 a b c d Staphylococcus epidermidis Taxonomy en ingles NCBI Consultado el 28 de enero de 2020 a b Kloos WE Musselwhite MS 1975 Distribution and persistence of Staphylococcus and Micrococcus species and other aerobic bacteria on human skin Applied microbiology en ingles 30 3 381 5 PMC 187193 PMID 810086 Consultado el 18 de enero de 2020 a b c d e f g h i j k Rogers Kathie L Fey Paul D Rupp Mark E 2009 Coagulase Negative Staphylococcal Infections Infectious Disease Clinics of North America en ingles 23 1 73 98 PMID 19135917 doi 10 1016 j idc 2008 10 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