Staphylococcus hyicus es un Gram-positivo , anaerobio facultativo bacteria en el género Staphylococcus . Consiste en cocos agrupadosy forma colonias circulares blancascuando se cultiva en agar sangre . [1] S. hyicus es un patógeno animal conocido. Provoca enfermedades en aves de corral , [2] bovinos , [3] caballos , [4] y cerdos . [5]En particular, es el agente que causa la epidermitis exudativa porcina, también conocida como enfermedad del cerdo graso, en lechones. [6] S. hyicus generalmente se considera que no es zoonótico , [1] sin embargo, se ha demostrado que puede causar bacteriemia y sepsis en humanos. [7] [8]
Staphylococcus hyicus | |
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clasificación cientifica | |
Reino: | |
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Familia: | |
Género: | |
Especies: | S. hyicus |
Nombre binomial | |
Staphylococcus hyicus Sompolinsky 1953; Devriese y col. 1978 |
S. hyicus comúnmente infecta a las piaras de cerdos en todo el mundo debido a su distribución global. [1] Se puede encontrar en cerdos portadores asintomáticos en sitios como la piel, la mucosa de la cavidad nasal, la conjuntiva y los genitales ( vagina de la cerda y prepucio del verraco). [1] [9]
La infección por S. hyicus se puede prevenir con una vacuna autógena . [10] [11] El manejo de los cerdos puede prevenir enfermedades y reducir la gravedad de un brote . [11] El tratamiento incluye aerosoles y aceites tópicos [12] , así como antibióticos , que deben probarse para garantizar que S. hyicus sea susceptible a ellos. [12] [13] [14]
Microbiología
Historia y taxonomía
La primera descripción conocida de epidermitis exudativa en cerdos fue en 1842 y el agente causal fue identificado más tarde como Micrococcus hyicus en 1953. [1] [15] Basado en similitudes fenotípicas , M. hyicus fue trasladado al género Staphylococcus en 1965. [16 ] [1] La bacteria similar Staphylococcus chromogenes se consideró una subespecie de S. hyicus hasta que fue elevada a su propia especie en 1986. [15] [17] Otras bacterias estrechamente relacionadas con S. hyicus incluyen S. schleiferi , S. intermedius , S. pseudintermedius y S. felis . [18]
Características morfológicas
Staphylococcus hyicus , como otros miembros del género Staphylococcus , es un coco grampositivo que forma racimos. [1] [19] Es facultativamente anaeróbico . [18] Hasta la fecha se han identificado seis serotipos diferentes . [19] La bacteria es bastante resistente y puede permanecer viable en el medio ambiente durante largos períodos de tiempo sin secarse. [19] [9]
En agar sangre , las colonias de S. hyicus son de tamaño mediano (1 a 3 mm de diámetro) y aparecen blancas, opacas, convexas y circulares. [1] [20] [18] En raras ocasiones, se ha observado que algunos aparecen amarillos en agar sangre de oveja, pero la gran mayoría de las colonias no producen ningún pigmento. [21] Las colonias de S. hyicus normalmente no muestran hemólisis en agar sangre, sin embargo, muestran una pequeña zona característica de hemólisis en agar chocolate . [20]
Bioquímica e identificación
La identificación de S. hyicus y la diferenciación de organismos similares pueden requerir extensas pruebas bioquímicas . [20] La mayoría de las cepas de S. hyicus son coagulasa positivas; sin embargo, se ha encontrado que algunas cepas aisladas tanto de cerdos como de bovinos son coagulasa negativas, por lo que pueden considerarse coagulasa variable. [1] [20] [22] [7] Esta variabilidad puede dificultar la diferenciación de bacterias similares como Staphlococcus agnetis sin métodos basados en PCR o genotipado. [20] [22] S. hyicus es catalasa positiva y oxidasa negativa. [1] [20] [18] También muestra normalmente actividad DNasa . [20] [21]
S. hyicus produce una enzima bacteriolítica y un ácido teicoico específico de S. hyicus . [20] Las cepas porcinas expresan receptores de superficie para la inmunoglobulina G, pero estos no son comúnmente expresados por cepas bovinas. [20] La mayoría de las cepas son capaces de fermentar glucosa , fructosa , manosa , lactosa y trehalosa, pero no maltosa . [20] [18]
La diferenciación de S. hyicus de otros miembros del género se puede hacer basándose en la secuencia de su 16S rRNA gen [21] [23] [24] o termonucleasa ( nuc gen). [25] El genoma completo (2.472.129 pares de bases ) de S. hyicus ATCC 11249 T también se secuenció y anotó en 2015. [26]
Virulencia y resistencia
Virulencia
La división de S. hyicus en cepas virulentas y avirulentas se basa en la producción de una toxina exfoliativa ( factor de virulencia ), que produce la presentación clínica de epidermitis exudativa, ya que estas toxinas se dirigen específicamente al estrato granuloso y al estrato espinoso . [27] [6] [28] Las cepas productoras de toxina exfoliativa de S. hyicus (SHET) se dividen además en plásmidos portadores (SHETB) y sin plásmidos (SHETA). [29] [30] Se encontró que los genes que codifican cuatro toxinas exfoliativas diferentes (ExhA, ExhB, ExhC y ExhD) eran homólogos a SHETB. [31] Estas exotoxinas son similares a la toxina exfoliativa (ETA, ETB, ETD) que produce Staphylococcus aureus . [27] [31] [32] El mecanismo de acción es a través de toxinas exfoliativas de tipo serina proteasa. [31] La desmogleína 1 porcina (Dsg1) es una molécula de adhesión intracelular desmosomal que es escindida por las toxinas exfoliativas producidas por S. hyicus, lo que permite la separación del estrato granuloso y el estrato espinoso. [33] [27] Se han informado otros factores de virulencia, la producción de proteína A con sitios de unión para inmunoglobulina G (IgG) permite la evasión de los fagocitos, la producción de coagulasa para formar coágulos, proteínas de unión a fibronectina de superficie para la adhesión y producción de estafiloquinasa y lipasa para evadir las defensas del huésped. [27] Estos factores de virulencia en combinación con otros factores como la edad, inmunodepresión, susceptibilidad genética, trauma (físico, químico, solar), estado de enfermedad y condiciones ambientales pueden variar la expresión de la epidermitis exudativa experimentada. [27]
Resistencia
Se ha informado con frecuencia que S. hyicus es resistente a una variedad de agentes antimicrobianos. [34] S. hyicus ha demostrado resistencia a penicilina, estreptomicina, tetraciclina, trimetoprima, eritromicina, sulfonamidas, lincomicina y cloranfenicol. [34] Las pruebas de resistencia adicionales de los aislados de S. hyicus encontraron alta resistencia a la penicilina, macrólidos, tetraciclina, sulfonamidas y estreptomicina, pero S. hyicus fue sensible a ciprofloxacina, cloranfenicol y florfenicol. [35] [34] Esta resistencia a múltiples fármacos se ha relacionado con ciertos genes. Para la resistencia a betalactámicos, el mecanismo consiste en alterar la producción de proteína de unión a penicilina codificada por mec A. [34] [36] Además, se ha sugerido que la resistencia puede transmitirse entre especies de estafilococos, especialmente cuando se tratan a los cerdos de forma profiláctica. [36] Otros genes de resistencia a plásmidos implicados son tet (L) para tetraciclinas, erm (C) para macrólidos, lincosamidas y estreptograminas y el gen str similar al pS194 es para resistencia al cloranfenicol y estreptomicina. [34] Se han informado elementos genéticos de resistencia a la meticilina y al zinc, por lo que se recomienda realizar pruebas de susceptibilidad antes del tratamiento. [27]
Enfermedad en todas las especies
S. hyicus es más conocido por causar enfermedades en los cerdos, pero se ha demostrado que también causa problemas en otras especies.
Cerdo
S. hyicus es el agente causante de la dermatitis exudativa en lechones. [1] [5] [9] [19] Esta condición se conoce comúnmente como enfermedad del cerdo graso. [6] [9] [13] Recibe este apodo por su apariencia clásica de costras en todo el cuerpo. Se presenta con mayor frecuencia en lechones en edad de cría o más jóvenes, y puede provocar la muerte ya que el lechón pierde líquido a través de la piel y se deshidrata. [37] La morbilidad varía mucho, pero puede llegar hasta el 80% en algunos casos. [38] Las lesiones en forma de máculas suelen ser más graves alrededor de los labios, la nariz y las orejas. [9] [38] Estas lesiones son características por la liberación de exudado aceitoso . A medida que avanza hacia todo el cuerpo, el tratamiento se vuelve más difícil. [38] Las bacterias normalmente pueden estar presentes en la piel, la nariz, la vagina y el prepucio. [1] [9] Por esta razón, se considera endémica en la mayoría de los rebaños, aunque la patogenia puede ser esporádica. [19] También puede causar bacteriemia y sepsis en lechones que, si se recuperan, pueden provocar artritis y un crecimiento deficiente que puede afectarlos de por vida. [19]
Ganado
La especie bacteriana se ha aislado de la leche en rebaños lecheros y es una de las causas más infrecuentes de mastitis contagiosa en las especies de Staphylococcus . [22] Este tipo de mastitis puede ser muy difícil de controlar ya que las vacas pueden contagiarlo sin estar clínicamente enfermas. [22] Esta bacteria causa más comúnmente infecciones intramamarias persistentes, lo que puede llevar a que la vaca necesite ser sacrificada del rebaño. [39] Esta bacteria también puede causar una enfermedad de la piel en el ganado que conduce a un síndrome similar a la sarna más común en el ganado adulto joven. [3]
Aves de corral
S. hyicus rara vez se ha informado en aves de corral , pero se cree que es una causa de condro-necrosis bacteriana junto con otras especies como Staphlococcus agnetis . [2] La cojera es motivo de preocupación en la industria y contribuye a las pérdidas económicas y a los problemas de bienestar. [2] Se considera que es una parte normal de la flora cutánea de las aves de corral y puede contribuir a la viruela aviar . [40] Esta bacteria también se ha cultivado a partir de carne de pollo etiquetada para consumo humano y podría ser una causa de intoxicación alimentaria por Staphylococcus. [41] En un estudio, las cepas de S. hyicus encontradas en la carne de pollo al por menor eran resistentes a todos los antibióticos probados. [42] Esto es preocupante porque significa que estas bacterias resistentes están en contacto con las personas y podrían tener grandes implicaciones para la salud si se infectan. [42] [43]
Caballos
En los caballos, S. hyicus no es un patógeno común, pero cuando infecta, afecta la piel de las extremidades distales. [4] [44] Esta afección puede denominarse eccema de verano o talón graso y produce costras y pérdida de cabello. [4] Puede curarse por sí solo o puede tratarse fácilmente con antibióticos a los que la bacteria es susceptible. [4] De esta manera, a menudo es un problema cosmético o una leve molestia, y no es potencialmente mortal como en otras especies. [4] S. hyicus se ve casi exclusivamente en lesiones y no es una parte normal de la flora sana de la piel de los equinos. [44]
Humanos
Los seres humanos que se ven afectados por S. hyicus son raros y, por esta razón, no se considera una zoonosis común. [1] Existe un mayor riesgo de que las personas se infecten si trabajan en contacto cercano con cerdos infectados con frecuencia, como un caso informado en un granjero con una pata previamente infectada que causaba bacteriemia . [7] Otro caso notable es el de un hombre al que se le diagnosticó un caso de espondilodiscitis infecciosa . [8] Se confirmó que un cultivo de su hueso y sangre infectados tenía presente S. hyicus , lo que sugiere que era el agente causante. [8] Este caso es preocupante porque se lo consideró inmunocompetente, lo que a menudo no es el caso de las infecciones bacterianas raras. [8] Se han encontrado muy pocos casos humanos aparte de estos raros casos, y actualmente no se considera un riesgo para la salud humana. [1]
Papel de S. hyicus en la epidermitis exudativa (enfermedad del cerdo graso)
Antecedentes epidemiológicos
La infección endémica por S. hyicus es un hallazgo común en todo el mundo; sin embargo, el desarrollo de la epidermitis exudativa se basa en la oportunidad y la edad de los cerdos involucrados [27] : 926–930 [5] [6] Rara vez hay brotes de epidermitis exudativa con rebaños enteros afectados. [19] Sin embargo, en los casos de brote, a menudo son los más jóvenes los que se ven más gravemente afectados con una alta mortalidad y morbilidad. [5] [6] [19] Una predilección por el brote de la enfermedad incluye rebaños recién fundados, camadas de primerizas y una transferencia pasiva general disminuida de anticuerpos contra S. hyicus de la cerda a los lechones; [19] y para el animal individual, aquellos que tienen heridas abiertas, llagas o han estado expuestos a una forma de trauma o irritación están predispuestos a desarrollar una infección por S. hyicus . [19] Los factores adicionales que pueden aumentar la susceptibilidad animal individual a la epidermitis exudativa causada por S. hyicus incluyen parasitismo, infección viral y otros problemas de inmunidad, deficiencias nutricionales, problemas con las prácticas de manejo e higiene y posible susceptibilidad genética. [19] [6]
Patogénesis
Los primeros signos clínicos pueden incluir anorexia , letargo y enrojecimiento de la piel específicamente en las regiones inguinal y axilar. [19] [6]
Los procesos inflamatorios epidérmicos acompañados de exudado se atribuyen a toxinas exfoliativas de S. hyicus . [5] [45] [33] Las toxinas exfoliativas escinden la desmogleína-1 porcina (Dsg1); por lo tanto, se crea una oportunidad para la invasión bacteriana epidérmica con la división del estrato espinoso y el estrato granuloso. [33] [19] Con la invasión bacteriana, las lesiones marrones de 1 a 2 cm (diámetro) comenzarán a aparecer dentro del rango de 24 a 48 horas; y las lesiones aparecerán primero cranealmente antes de progresar posteriormente como úlceras en costra con posible formación de foliculitis supurativa. [6] [19] Sin embargo, en los animales más jóvenes que pueden morir dentro de los 3 a 5 días, las úlceras con costras solo pueden estar situadas en la región craneal debido a la falta de tiempo para avanzar. [19] A menudo, los lechones jóvenes gravemente afectados por S. hyicus que causa epidermitis exudativa mueren por deshidratación caracterizada por una pérdida de proteínas séricas y electrolitos. [19]
Además de las características lesiones marrones de la dermis, pueden formarse lesiones ulcerativas en la mucosa de la boca y en la lengua. [6] [19] Además, los ganglios linfáticos periféricos se hincharán y los órganos internos, como los riñones y los pulmones, pueden dilatarse. [6] [19]
Áreas del cuerpo afectadas
- Cabeza, cuello, pies, cuerpo en general, boca y lengua [6] [19]
- Los riñones y los uréteres pueden dilatarse con acumulación de mucosidad y detritos; Además, los pulmones pueden acumular congestión durante el proceso de la enfermedad [6].
Diagnóstico
La epidermitis exudativa a menudo es fatal en lechones, especialmente aquellos dentro del rango de 1 a 5 semanas de edad, ya que tienen mayor riesgo de desarrollar la forma aguda de la enfermedad. [45] [33] [19] [6] [5] A medida que los animales envejecen, la probabilidad de desarrollar la forma aguda de la enfermedad disminuye, por lo tanto, la mortalidad disminuye; sin embargo, los productores pueden notar una reducción en la conversión alimenticia y el aumento de peso después de la recuperación de la enfermedad. [19] [6]
El diagnóstico de la epidermitis exudativa a menudo se basa en las características lesiones marrones que progresan a úlceras en costras junto con los otros signos clínicos mencionados anteriormente. [19]
Prevención de enfermedades
Vacuna
Se puede utilizar una vacuna para prevenir la infección por S. hyicus . [10] La vacuna se fabrica utilizando los genes que codifican la toxina exfoliativa tipo B (ExhB) de cepas de S. hyicus . [10] Dado que todavía no hay una vacuna comercial disponible, la vacuna utilizada es una vacuna autógena con la cepa de S. hyicus que actualmente está afectando a la piara de cerdos para asegurar que se desarrolle inmunidad a la cepa dentro del establo. [10] [11] La vacunación reduce la posibilidad de que los cerdos mueran a causa de la enfermedad y puede ayudar a reducir el uso de antimicrobianos para tratar la epidermitis exudativa. [10] Las cerdas vacunadas pueden transmitir anticuerpos a los lechones para que los lechones tengan alguna inmunidad pasiva a S. hyicus . [11]
Manejo de cerdos
S. hyicus puede entrar en la piel de los cerdos a través de cualquier corte. Manejar a los cerdos para que no puedan morderse entre sí o asegurarse de que el piso sea suave puede disminuir la infección. [11] El establo debe desinfectarse y limpiarse con regularidad para garantizar que las bacterias no crezcan tan fácilmente. [11] Cualquier nueva cerda que ingrese al establo debe lavarse para reducir la contaminación. [11] Cuando se notan los primeros signos de enfermedad, cambiar la ropa de cama o mover a los cerdos a un nuevo establo puede reducir la contaminación. [11] El uso de agujas estériles para las inyecciones y el control de la sarna también pueden reducir la infección. [11] La epidermitis exudativa es contagiosa entre los cerdos y el aislamiento rápido puede reducir la posibilidad de que la enfermedad se propague. [11] Garantizar la bioseguridad de la granja y aislar a los nuevos cerdos antes de introducirlos en la piara puede reducir la transmisión. [11] Para los lechones jóvenes, reducir la posibilidad de que se enfríen puede afectar la forma en que se enfermarán. [11] Mantener el establo seco y limpio, así como asegurarse de que haya ventilación y humedad adecuadas, puede disminuir la cantidad de S. hyicus que puede crecer en el establo y posiblemente infectar a los cerdos. [11]
Tratamiento
Los tratamientos para la epidermitis exudativa incluyen antibióticos administrados tópicamente o inyectados, desinfectantes y aceites tópicos que pueden aliviar los síntomas. [13] En las explotaciones "libres de antibióticos", los cerdos que enferman son retirados del sistema de producción en lugar de ser tratados. [13] Los granjeros generalmente tratan a los cerdos infectados por vía tópica con aerosoles o aceites. [13] Los aerosoles pueden contener antibióticos como novobiocina y penicilina G procaína . [13] Cualquier cerdo que esté deshidratado puede necesitar líquidos y electrolitos para rehidratarse. [11] La rehidratación es crucial ya que la deshidratación es la causa común de muerte en los cerdos infectados. [11]
Se encontró que Staphylococcus hyicus es susceptible a muchos antibióticos, incluyendo norfloxacina , [12] ciprofloxacina , [12] ampicilina , [12] cefalexina , [12] oxitetraciclina , [12] y gentamicina . [12] Estos antibióticos podrían usarse para tratar a los cerdos infectados con S. hyicus . [12] Se ha demostrado que la novobiocina y la enrofloxacina son eficaces para controlar Staphylococcus hyicus in vitro . [14] S. hyicus es a menudo susceptible a la vancomicina ya que este antibiótico sigue siendo eficaz contra la mayoría de los estafilococos resistentes a la meticilina . [46] Con el aumento de la resistencia a los antibióticos en todas las bacterias, enviar muestras a un laboratorio de diagnóstico para realizar pruebas de susceptibilidad es importante para elegir el antibiótico correcto en ese caso. [14] [43] [46] [11] Asegurar que las bacterias no desarrollen resistencia a muchos antimicrobianos es importante tanto para la salud humana como para la animal. [43] Esto es especialmente cierto en los animales destinados a la alimentación, como los cerdos, porque las bacterias resistentes responsables de muchas enfermedades comunes transmitidas por los alimentos en las personas pueden estar relacionadas con la resistencia a los antimicrobianos de los animales. [43]
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Otras lecturas
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enlaces externos
- Tipo de cepa de Staphylococcus hyicus en Bac Dive - la base de metadatos de diversidad bacteriana