Este Blog esta hecho con el fin de informar a toda la población que desee conocer sobre el estafilococo y el peligro que este representa. La información a continuación presentada puede ser mucho mas valiosa y comprensible para profesionales de las áreas de la salud y ciencias naturales, ademas puede ser útil en su vida laboral, sin embargo espero que sea de utilidad para todos y que aprendan mas sobre este peligro latente.

Bacterias resistentes

Las bacterias se vuelven resistentes a antibióticos porque adquieren genes que alteran alguna característica estructural y/o funcional de la bacteria que impide la total efectividad de un antibiótico. Existen varias maneras como estos genes pueden diseminarse de una bacteria a otra, y no necesariamente tiene que ser de la misma especie, lo que hace aun más grande este problema, entre las maneras de adquirir los genes están:

-Conjugación, en la que la información genética DNA pasa directamente de una bacteria a otra.

-Transducción, el gen resistente de una bacteria se transmite a otra por medio de un virus, que usa la maquinaria de reproducción de la bacteria para reproducir el gen resistente.

-Transformación, de esta manera una bacteria es capaz de captar un DNA desnudo de su ambiente, del espacio extracelular

En el caso de la resistencia a la penicilina y a los betalactamicos, no todas las bacterias resistentes adquirieron el gen para producir la betalactamasa que es la enzima que destruye el anillo betalactamico, sino que algunas son resistentes porque logran exportar de manera selectiva al antibiótico del interior de la célula, o  porque poseen cambios en su pared celular que impide la entrada del antibiótico al interior de la célula.

El staphylococcus aureus también posee diversos mecanismos que guardan la integridad de la bacteria contra las defensas del organismo hospedador, una de sus principales defensas es la posesión de capsulas (en algunos tipos de S. aureus) estas capsulas están formadas por polisacáridos con perfiles de carga dipolar que son de gran importancia en la formación de abscesos, además de la proteína A que impide la opsonización por parte de las inmunoglobulinas, por lo tanto son  mucho menos propensas a la fagocitosis.

Un mecanismo de defensa muy importante de esta bacteria es su capacidad para vivir en entornos intracelulares, hay fagocitos que pueden internalizar a los estafilococos, la internalización de los fagocitos por células endoteliales crean lugares seguros para la bacteria de las defensas del hospedador, además de que crea cambios al interior de la célula, como la expresión de receptores de integrinas y Fc que ayudan en las manifestaciones a nivel sistémico de la enfermedad, entre ellas la septicemia y vasculitis. En el entorno intracelular se vuelve más fácil la expresión de variantes en el staphylococcus aureus formadores colonias pequeñas, estas bacteria que ya mutaron auxotróficas suelen ser carentes de la toxina alfa. En condiciones normales estas variantes formadoras de colonias resisten la administración de aminoglucosidos (antibióticos bactericidas) y aparecen con frecuencia en los focos persistentes de infección

-       -KARP, Gerald. Biología celular y molecular. 5 ed. Mc Graw-Hill Interamericana Editores. Mexico, 2009. 870 pag.

-       -HARRISON, Tinsley Randolph. Harrison Principios de Medicina Interna. 17 ed. McGraw-Hill, 2009. p 872-881.

Evolutionoflife09. Mutaciones-selección la bacteria resiste. www.youtube.com. [video en linea] http://www.youtube.com/watch?v=bYIBTLEiNSo

Vancomicina

La Vancomicina es un antibiótico glicopeptido, producido o sintetizado por las bacterias Amycolatopsis Orientalis y Streptococcus Orientalis. Es un glucopéptido de alto peso molecular (1450 Daltons), posee gran estabilidad y es hidrosoluble. Utilizado en gran medida para infecciones estafilococas con cepas resistentes a betalactamicos, principalmente en la septicemia o endocarditis causada por Staphylococcus resistentes a la meticilina

ESTRUCTURA QUÍMICA DE LA VANCOMICINA 

Debido a que este medicamento se absorbe deficientemente en el intestino (vía oral) para infecciones por estafilococos siempre es administrado por vía parenteral intravenosa. La Vancomicina se distribuye ampliamente en el cuerpo, y el 90% del fármaco se excreta por filtración glomerular (riñones), por lo cual el medicamento puede acumularse en personas con deficiencia renal, siendo necesaria una hemodiálisis para su eliminación.

Mecanismo de acción

Este fármaco no ingresa al citoplasma de la bacteria, este solo llega hasta la pared celular bacteriana únicamente en gran-positivas, la Vancomicina no interactúa con las enzimas encargadas de la unión y formación de la capa de peptidoglucano, sino que interactúa con los sustratos de estas enzimas. En este caso el sustrato es la terminación D-Ala-D-Ala de la molécula que forma la pared, y la enzimas son transpeptidasas y transglucosilasas.

La Vancomicina afecta e inhibe la síntesis de la pared celular por unión firme al extremo D-Ala-D-Ala del pentapéptido peptidoglucano, que es encargado de la interconexión entre las distintas cadenas poliméricas que componen la pared celular bacteriana. Esta unión inhibe la tranglucosilasa  y evita la mayor elongación del péptidoglucano y sus enlaces cruzados, de esta manera se debilita el peptidoglucano de la pared bacteriana que genera en la célula una alta susceptibilidad a la lisis y finalmente la muerte del unicelular.

 VÍA SE SÍNTESIS DE LA PARED CELULAR BACTERIANA Y SITIO DE ACCIÓN DE LA VANCOMICINA

Resistencia

Cabe recordar que la resistencia por parte de las bacterias a los antibióticos se da principalmente porque las personas no acaban el tratamiento con el fármaco, lo cual les permite a las bacterias desarrollar mutaciones para resistir la leve y no muy constante presión que se está haciendo sobre ellas.

Las cepas resistentes a  antibióticos son muy comunes a nivel hospitalario, y grandes causantes de las llamadas infecciones nosocomiales, que se presentan principalmente en pacientes con bajas en su sistema inmune. A nivel comunitario es más difícil encontrar cepas con resistencias altas, por lo cual se recomienda siempre una muy buen higiene personal para evitar la colonización con estafilococos.

La resistencia de los estafilococos a la Vancomicina se debe a que el sitio de unión del antibiótico que es D-Ala-D-Ala se modifique, el D-Ala terminal es sustituido por D-Lactato, esto produce una pérdida de un enlace de hidrogeno critico que facilita la unión de alta afinidad con el antibiótico, por lo cual este cambio hace que la Vancomicina no se una con esa molécula de la pared celular ya que se vuelve 1000 veces menos afín y por lo tanto no tenga efectividad para inhibir la síntesis de pared celular. Este cambio estructural en la pared bacteriana esta mediado por un complejo de genes vanS, vanR (genes reguladores), vanA, vanH, vanX (genes efectores).

•  La proteína VanS se autofosforila en presencia de vancomicina y transfiere el grupo fosfato a VanR
• VanR es un factor de transcripción que en el nucleo se une al DNA para generar los demás genes efectores.
• VanX es una dipeptidasa que hidroliza los residuos D-Ala-D-Ala para que no se incorporen a la pared celular blancos susceptibles a vancomicina. 
• VanH, una alfa-cetoácido reductasa se encarga de aportar el D-lactato necesario. 
• VanA cataliza la formación de DAla- D-Lactato.

Cabe mencionar que tambien existe resistencia por el cambio de la terminación D-Ala-D-Ala por D-Ala-D-Ser, en este modo de resistencia a la vancomicina la bacteria utiliza mecanismos y genes diferentes a los anteriores para realizar el cambio en la terminación del péptido, pero su mecanismo en menos estudiado que el anterior, ya que el nivel de resistencia a la vancomicina no es tan alto.

·         KATZUNG, Bertram; MASTERS, Susan; TREVOR, Anthony. Farmacología Básica y Clínica. Edición 11.Editorial Mc Graw Hill Lange, 2009.

Vancomicina. Medlineplus, Información de salud para usted [en línea] http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/druginfo/meds/a604038-es.html

·         Carlos Andrés Rodríguez, Omar Vesga. Staphylococcus aureus resistente a vancomicina. Grupo Investigador de Problemas en Enfermedades Infecciosas GRIPE, Medellín, Colombia. -

Biomédica vol.25 no.4 Bogotá Dec. 2005 [en línea] http://www.scielo.org.co/scielo.php?pid=S0120-41572005000400018&script=sci_arttext 

Colaboradores de Wikipedia, Vancomicina. Wikipedia la enciclopedia libre [en línea] http://es.wikipedia.org/wiki/Vancomicina 

Patrice Courvalin. Vancomycin Resistance in Gram-Positive Cocci. Unité des Agents Antibactériens, Institut Pasteur, Paris, France.

Antibióticos en el tratamiento 

de 

Infecciones Estafilococas

Los antibióticos buscan atacar o inhibir los factores dañinos de la bacteria, por ser el Staphylococcus Aureus la especie más patógena e infecciosa, los antibióticos se centran en combatir esta cepa.

Mecanismo de acción de algunos antibióticos

-Desde el descubrimiento de la bacteria el primer antibiótico utilizado para combatirla fue la penicilina producida en masa desde 1943, y tan solo en 1947 aparecieron cepas resistentes a la penicilina. Actualmente más del 95% de las cepas de S. Aureus son resistentes a penicilina.

-La meticilina y oxacilina también son fármacos utilizados para infecciones estafilococas, estos son penicilinas semisinteticas del grupo de los betalactamicos que actúan en la bacteria inhibiendo su capacidad de formar el péptido-glucano de la pared celular. Algunas cepas desarrollaron la capacidad de producir beta-lactamasa, una enzima que destruye el anillo beta-lactamico del antibiótico y por lo tanto su capacidad de acción.

-Linezolida antibiótico perteneciente al grupo de las oxazolidinonas, su mecanismo de acción se centra en la inhibición de la síntesis de proteínas de la bacteria por unión al ARN ribosomal baceriano, previniendo la formación de un complejo funcional que es esencial en la síntesis de las proteínas

-El trimetoprim-sulfametoxazol es un antibiótico muy utilizado en cepas resistentes a la meticilina. Son dos fármacos diferentes pero que actúan en diferentes pasos del mismo mecanismo de síntesis de acido fólico de la bacteria.La trimetoprima es un antibiótico bacteriostático análogo del dihidrofolato, por lo cual inhibe la enzima dihidrofolato reductasa encargada de reducir el dihidrofolato en tetrahidrofolato.

El sulfametoxazol es una sulfonamida de acción intermedia. Las sulfonamidas en su composición tiene azufre, oxigeno y nitrógeno, estas son análogas del PABA (acido para amino benzoico), por lo cual compiten por el sitio catalítico de la enzima dihidrpteroato sintetasa inhibiendo un paso de la síntesis del acido fólico.
La resistencia del estafilococo a este antibiótico se ha basado en un aumento de la concentración del PABA por medio de la bacteria, que compite y le gana el sitio catalítico al sulfametoxazol. Así mismo otro mecanismo de resistencia es la presencia de plásmidos que codifican para enzimas codificadas con muy poca afinidad por los fármacos.

VÍA DE SÍNTESIS DEL ÁCIDO FÓLICO Y SU INHIBICIÓN POR LA TRIMETOPRIM- SULFAMETOXAZOL

GARCÍA MESSINA, Oscar. Revista de la Sociedad de Medicina Interna de Buenos Aires. Linezolid [en línea]. http://www.smiba.org.ar/med_interna/vol_02/07_09.htm 

LMA, Edgar, Sulfonamidas y Trimetoprimas [en línea] http://www.infecto.edu.uy/terapeutica/atbfa/sulfo/sulfonamid

KARP, Gerald. Biología celular y molecular. 5 ed. Mc Graw-Hill Interamericana Editores. México, 2009. 

GOODMAN. GILMAN. Las bases farmacológicas de la terapéutica. Editorial Mc Graw Hill, edición 12, 2012.

Departamento de ciencias fisiológicas.Clase de:"Fluoroquinolonas, Sulfonamidas, Trimetoprim y Antisépticos Urinarios." Pontificia Universidad Javeriana Bogotá [en línea] http://med.javeriana.edu.co/fisiologia/fw/c761.htm

Alberto Estagueda. Mecanismo de acción antibióticos. www.youtube.com [video en linea]  http://www.youtube.com/watch?v=a03xVcUp1-8

 

Patogenia

Como se sabe los estafilocos se encuentran en la piel, las personas  pueden estar colonizadas mas no infectadas, las infecciones estafilococas, a excepción de las neumonías estafilococas, se generan cuando en la piel se produce una herida o trauma por el cual la bacteria puede ingresar liberar toxinas (exfoliatina, α-toxina, δ-toxina, γ-toxina,leucocidina, entre otras)  y por ende iniciar una infección.   

Además pueden generar:

·         Infecciones de piel

·         Neumonía

·         Intoxicación por alimentos

·         Síndrome de shock séptico

·         Infecciones en órganos internos

Absceso causado por Staphylococcus Aureus resistente a la Meticilina 

Las infecciones a nivel interno se pueden dar si la bacteria después de ingresar al cuerpo por una lesión llega a al torrente sanguíneo, donde puede alcanzar cualquier órgano y causar severas infecciones.

El staphylococcus como importante fuente patógena en hospitales

Tanto a nivel comunitario como hospitalario el estafilococo (bacteria staphylococcus) ha sido el causante de gran cantidad de infecciones en la población, pero desafortunadamente las cepas de esta bacteria más resistentes a distintos antibióticos se encuentran en los hospitales, donde las personas se encuentran en delicados estados de salud, el staphyloccus está presente en la piel de aproximadamente un tercio de la población, por lo cual su control se hace muy difícil, sin embargo la persona puede estar colonizada mas no infectada por la bacteria.

·         -Infecciones por  Estafilococos. TeensHealth from Nemours [en línea] http://kidshealth.org/teen/en_espanol/infecciones/staph_esp.html

·         -Estafilococos. Ferato Enciclopedia medica en línea [en línea] http://www.ferato.com/wiki/index.php/Estafilococo

·        - CHANS,  Gerardo R. Estafilococos [en línea]. http://www.educa2.madrid.org/web/educamadrid/principal/files/6046b373-a0b6-4737-8f6b-4553dfefcd53/16.-%20Estafilococos.pdf

Aspectos Epidemiológicos de las infecciones Estafilococas

Esta bacteria hace parte de la microflora de la piel humana normal, se cree que el Staphylococcus se encuentra en la piel de un tercio de la población mundial, aproximadamente del 25% al 50% de las personas sanas pueden colonizarse de manera transitoria o persistente en algún momento a lo largo de sus vidas. En el cuerpo esta bacteria se ubica en zonas cercanas a la boca, nariz, ojos, axilas, ano y genitales.

Existen poblaciones o grupos más propensos a ser colonizados por la bacteria, entre ellos las personas inmunosuprimidas infectados con VIH, diabéticos insulinodependientes, pacientes sometidos a hemodiálisis y personas con lesiones cutáneas.

En los brotes epidémicos que han ocurrido se han encontrado factores de riesgo que pueden facilitar la colonización por la bacteria, entre estos factores se encuentran deficientes condiciones higiénicas, hacinamiento, lesiones cutáneas y uso compartido de objetos personales.  

Infección cutánea causada por estafilococos

Vídeo sobre la población portadora por Staphylococcus Aureus 

• HARRISON, Tinsley Randolph. Harrison Principios de Medicina Interna, 17^a edición, 2009.  
• Joan Montane Lozoya, Bacteria Staphylococcus aureus: síntomas, contagio y tratamiento [en línea] http://suite101.net/article/bacteria-staphylococcus-aureus-sintomas-contagio-y-tratamiento-a43652#axzz2LsscO23m
• Fernandoportal1. Portadores de estafilococos Aureus. www.youtube.com  [Vídeo en linea] http://www.youtube.com/watch?v=wsz1gw4gnow

Características de los estafilococos

Bacteria Staphylococus 

Existen más de 30 cepas de Staphylococcus, aproximadamente un 30% de ellas son patógenas, entre las más relacionadas con  daño en humanos son:

· Staphylococcus epidermidis
· Staphylococcus saprophyticus
· Staphylococcus capitis
· Staphylococcus haemolyticus
· Staphylococcus aureus que es el miembro más virulento y conocido del género.

Todos los estafilococos son bacterias gram-positivas que indican que tienen una sola membrana plasmática y una muy gruesa pared celular compuesta por péptido-glucano. Todas las cepas de Staphylococcus son catalasa positivos, generan la enzima catalasa que degrada el peróxido de hidrógeno.

La división de los estafilococos se da por la capacidad de convertir en fibrinógeno en fibrina, esto se da por la enzima coagulasa, las cepas que la poseen tienen la capacidad de coagular el plasma sanguíneo, su pared está cubierta por fibrina lo que se cree ayuda a evitar la fagocitosis de la bacteria.

Existen entonces:

-Coagulasa positivos: Staphylococcus Aureus

-Couagulasa negativos: El resto de las cepas.

Micrografía de colonias de Staphylococus Aureus

Otras características mencionables:

• ·         Diámetro entre 0,5 y 1 micrómetro.
• ·         Respiración anaerobia facultativa.
• ·         Crecen en pequeños grupos como uvas.
• ·         No poseen capacidad para moverse
• ·         Halotolerantes
• ·         Soportan temperaturas entre 5 y 50° C.
• ·         Temperatura optima de crecimiento entre 30 y 40° C.
• ·         PH entre 4 y 9.
• ·         Proteína A en pared celular que impide opsonización (S. Aureus)

VIDEO DE COMO DISTINGUIR LAS CLASES DE ESTAFILOCOCOS

•  Staphylococcus. Wikipedia enciclopedia libre [en línea] http://es.wikipedia.org/wiki/Staphylococcus, 
• Timothy Foster. Staphylococcus. Medical Microbiology [en línea] http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK8448/
• University of Maryland. Staphylococcus Summary [en línea] http://www.life.umd.edu/classroom/bsci424/pathogendescriptions/Staphylococcus.htm
• Fostty01. How to distinguish Staphylococcus species.   How to distinguis staphylococcus species. Youtube. Fecha de consulta: mayo 26, 2013 desde  http://www.youtube.com/watch?v=3I0Q4_Hkl_I