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Streptococcus pneumoniae , o neumococo, es una bacteria esférica grampositiva , alfa-hemolítica (en condiciones aeróbicas) o beta-hemolítica (en condiciones anaeróbicas) ,miembro anaeróbico facultativo del género Streptococcus . [1] Por lo general, se encuentran en pares ( diplococos ) y no forman esporas y no son móviles. [2] Como bacteria patógena humana importante, S. pneumoniae fue reconocida como una de las principales causas de neumonía a finales del siglo XIX y es objeto de muchosestudios de inmunidad humoral .

Streptococcus pneumoniae reside asintomáticamente en portadores sanos que habitualmente colonizan el tracto respiratorio, los senos nasales y la cavidad nasal . Sin embargo, en personas susceptibles con sistemas inmunológicos más débiles , como los ancianos y los niños pequeños, la bacteria puede volverse patógena y diseminarse a otros lugares para causar la enfermedad. Se propaga por contacto directo de persona a persona a través de gotitas respiratorias y por autoinoculación en personas que portan la bacteria en sus vías respiratorias superiores. [3] Puede ser una causa de infecciones neonatales . [4]

Streptococcus pneumoniae es la principal causa de neumonía y meningitis adquirida en la comunidad en niños y ancianos, [5] y de sepsis en personas infectadas por el VIH . El organismo también causa muchos tipos de infecciones neumocócicas además de la neumonía . Estas enfermedades neumocócicas invasivas incluyen bronquitis , rinitis , sinusitis aguda , otitis media , conjuntivitis , meningitis , sepsis, osteomielitis , artritis séptica , endocarditis., peritonitis , pericarditis , celulitis y absceso cerebral . [6]

Streptococcus pneumoniae se puede diferenciar de los estreptococos viridans , algunos de los cuales también son alfa-hemolíticos , utilizando una prueba de optoquina , ya que S. pneumoniae es sensible a las optoquinas. S. pneumoniae también se puede distinguir por su sensibilidad a la lisis por bilis , la llamada "prueba de solubilidad en bilis". Las bacterias cocoides grampositivas encapsuladas tienen una morfología distintiva en la tinción de Gram, diplococos en forma de lanceta . Tienen una cápsula de polisacárido que actúa como factor de virulencia.para el organismo; se conocen más de 90 serotipos diferentes , y estos tipos difieren en virulencia , prevalencia y grado de resistencia a los medicamentos .

Historia [ editar ]

En 1881, el organismo, conocido más tarde en 1886 como neumococo [7] por su papel como causa de neumonía, fue aislado por primera vez de forma simultánea e independiente por el médico del ejército estadounidense George Sternberg [8] y el químico francés Louis Pasteur . [9]

El organismo se denominó Diplococcus pneumoniae desde 1920 [10] debido a su aspecto característico en el esputo teñido con Gram . Fue rebautizado como Streptococcus pneumoniae en 1974 porque era muy similar a los estreptococos . [7] [11]

Streptococcus pneumoniae jugó un papel central en la demostración de que el material genético está formado por ADN . En 1928, Frederick Griffith demostró la transformación de la vida convirtiendo un neumococo inofensivo en una forma letal al co-inocular los neumococos vivos en un ratón junto con neumococos virulentos muertos por calor . [12] En 1944, Oswald Avery , Colin MacLeod y Maclyn McCarty demostraron que el factor transformador en el experimento de Griffith no era la proteína , como se creía ampliamente en ese momento, sino el ADN. [13] El trabajo de Avery marcó el nacimiento de laera molecular de la genética . [14]

Genética [ editar ]

El genoma de S. pneumoniae es una estructura de ADN circular cerrada que contiene entre 2,0 y 2,1 millones de pares de bases, según la cepa . Tiene un conjunto básico de 1553 genes , más 154 genes en su viruloma, que contribuyen a la virulencia y 176 genes que mantienen un fenotipo no invasivo . La información genética puede variar hasta un 10% entre las cepas. [15] Se sabe que el genoma neumocócico contiene un repertorio amplio y diverso de péptidos antimicrobianos, incluidos 11 lantibióticos diferentes . [dieciséis]

Transformación [ editar ]

La transformación bacteriana natural implica la transferencia de ADN de una bacteria a otra a través del medio circundante. La transformación es un proceso de desarrollo complejo que requiere energía y depende de la expresión de numerosos genes. En S. pneumoniae, se requieren al menos 23 genes para la transformación. Para que una bacteria se una, absorba y recombine ADN exógeno en su cromosoma , debe entrar en un estado fisiológico especial llamado competencia .

La competencia en S. pneumoniae es inducida por agentes que dañan el ADN como la mitomicina C , antibióticos fluoroquinolonas ( norfloxacina , levofloxacina y moxifloxacina ) e inhibidores de la topoisomerasa . [17] La transformación protege a S. pneumoniae contra el efecto bactericida de la mitomicina C. [18] Michod et al. [19] evidencia resumida de que la inducción de competencia en S. pneumoniae se asocia con una mayor resistencia al estrés oxidativo y una mayor expresión de la proteína RecA, un componente clave de laMaquinaria de reparación recombinacional para eliminar daños en el ADN . Sobre la base de estos hallazgos, sugirieron que la transformación es una adaptación para reparar los daños oxidativos del ADN. La infección por S. pneumoniae estimula a los leucocitos polimorfonucleares (granulocitos) a producir una explosión oxidativa que es potencialmente letal para las bacterias. La capacidad de S. pneumoniae para reparar los daños oxidativos del ADN en su genoma, causados ​​por esta defensa del huésped, probablemente contribuya a la virulencia de este patógeno. De acuerdo con esta premisa, Li et al. [20] informó que, entre diferentes S. pneumoniae altamente transformables los aislamientos, la aptitud para la colonización nasal y la virulencia (infectividad pulmonar) dependen de un sistema de competencia intacto.

Infección [ editar ]

Streptococcus pneumoniae es parte de la flora normal del tracto respiratorio superior . Como con muchas flora natural, puede convertirse en patógena en las condiciones adecuadas, típicamente cuando se el sistema inmune del huésped suprimida . Las invasinas , como la neumolisina , una cápsula antifagocítica , diversas adhesinas y componentes inmunogénicos de la pared celular son todos los principales factores de virulencia . Después de que S. pneumoniae coloniza los sacos de aire de los pulmones , el cuerpo responde estimulando la respuesta inflamatoria, lo que hace que el plasma, la sangre y los glóbulos blancos llenen los alvéolos. Esta condición se llama neumonía. [21]

Enfermedades y síntomas [ editar ]

La neumonía es la enfermedad más común de S. pneumoniae que incluye síntomas como fiebre y escalofríos, tos, respiración rápida, dificultad para respirar y dolor en el pecho. Para los ancianos, pueden incluir confusión, bajo estado de alerta y los primeros síntomas enumerados en menor grado.

La meningitis neumocócica es una infección del tejido que recubre el cerebro y la médula espinal. Los síntomas incluyen rigidez en el cuello, fiebre, dolor de cabeza, confusión y fotofobia .

La sepsis es causada por una respuesta abrumadora a una infección y conduce a daño tisular, falla orgánica e incluso la muerte. Los síntomas incluyen confusión, dificultad para respirar, frecuencia cardíaca elevada, dolor o malestar, transpiración excesiva, fiebre, escalofríos o sensación de frío. [22]

Vacuna [ editar ]

Debido a la importancia de la enfermedad causada por S. pneumoniae , se han desarrollado varias vacunas para proteger contra infecciones invasivas. La Organización Mundial de la Salud recomienda la vacunación antineumocócica infantil de rutina; [23] está incorporado en el calendario de vacunación infantil en varios países, incluidos el Reino Unido, [24] los Estados Unidos, [25] y Sudáfrica. [26]

Interacción con Haemophilus influenzae [ editar ]

Históricamente, Haemophilus influenzae ha sido una causa importante de infección, y tanto H. influenzae como S. pneumoniae se pueden encontrar en el sistema respiratorio superior humano. Un estudio de competencia in vitro reveló que S. pneumoniae superó a H. influenzae atacándola con peróxido de hidrógeno . [27] Sin embargo, en un estudio que agregó ambas bacterias a la cavidad nasal de un ratón en 2 semanas, solo H. influenzae sobrevive; Un análisis más detallado mostró que los neutrófilos expuestos a H. influenzae muertos eran más agresivos al atacarS. pneumoniae . [28]

Diagnóstico [ editar ]

Sensibilidad a optoquinas en un cultivo de Streptococcus pneumoniae (disco blanco)

El diagnóstico generalmente se basa en la sospecha clínica junto con un cultivo positivo de una muestra de prácticamente cualquier lugar del cuerpo. S. pneumoniae es, en general, sensible a las optoquinas , aunque se ha observado resistencia a las optoquinas. [29]

Los recientes avances en la secuenciación de próxima generación y la genómica comparativa han permitido el desarrollo de métodos moleculares robustos y fiables para la detección e identificación de S. pneumoniae . Por ejemplo, el gen Xisco se describió recientemente como un biomarcador para la detección basada en PCR de S. pneumoniae y la diferenciación de especies estrechamente relacionadas. [30]

Atromentin y leucomelone poseen actividad antibacteriana, inhibiendo la enzima reductasa de la proteína transportadora enoil-acil , (esencial para la biosíntesis de ácidos grasos ) en S. pneumoniae . [31]

Resistencia [ editar ]

Las cepas neumocócicas resistentes se denominan neumococos resistentes a la penicilina ( PRP ), [32] Streptococcus pneumoniae resistente a la penicilina ( PRSP ), [33] Streptococcus pneumoniae resistente a la penicilina ( SPPR ) [34] o Strepotococcus pneumoniae resistente a fármacos ( DRSP ). En 2015, en los EE. UU., Se estimaron 30.000 casos, y en el 30% de ellos las cepas eran resistentes a uno o más antibióticos. [35]

Ver también [ editar ]

  • Transformación (genética)
  • Consejo de Expertos en Concienciación sobre Neumococos

Referencias [ editar ]

  1. ^ Ryan KJ, Ray CG, eds. (2004). Microbiología médica Sherris . McGraw Hill. ISBN 978-0-8385-8529-0.
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Enlaces externos [ editar ]

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  • Recursos neumocócicos de la biblioteca de recursos de vacunas de PATH
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