Staphylococcus spp.

Staphylococcus spp. 

NOM: Staphylococcus spp. (Staphylococcus aureus, FIGURA 1), Estafilococs.

FIGURA 1. Cocs de Staphylococcus aureus organitzats en raïms; micrografia electrònica de rastreig, realitzada en color. Cada cèl·lula té al voltant d’1 µm de diàmetre. Extret de Prescott, Microbiología; Bacteria: Grampositivas con bajo contenido de G +C. (7a ed.) p. 582.

CLASSIFICACIÓ

• Fílum: Firmicutes
• Classe: Bacilli
• Ordre: Bacilliales
• Família: Staphylococcaceae
• Gènere: Staphylococcus

CARACTERÍSTIQUES MORFOLÒGIQUES

Es tracta de cocs gram positius que fan al voltant d’1 µm de diàmetre (entre 0.9 i 1.3 µm), immòbils que no presenten flagel·lació ni pilis dins el gènere. Són cèl·lules esfèriques, aïllades i en raïms irregulars. Macroscòpicament solen formar colònies d’1 a 3 mm de diàmetre podent anar des de color crema a color groc (hi ha algunes espècies com a S. epidermidis que no presenten coloració). Rarament presenten càpsula (encara que la poden produir sota condicions especials) i són bacteris no esporulats. Presenten àcid teïcoic a les seves parets cel·lulars (fins a un 30% del pes sec de la paret), això els aporta adherència específica a les superfícies mucoses i presenta afinitat per la fibronectina. 

CARACTERÍSTIQUES METABÒLIQUES

Són organismes quimioorganotrofs, aerobis-anaerobis facultatius, amb metabolisme respiratori i fermentatiu (fermenten la glucosa generalment). Realitzen principalment respiració aeròbica, encara que en absència d’oxigen poden fermentar, produint majoritàriament àcid làctic. Extreu l’energia i el carboni de compostos orgànics com el manitol. Utilitzen matèria orgànica com a font de poder reductor (e^-) i com a font de carboni. L’acceptor extern d’electrons és l’oxigen (O₂), encara que no presenten citocrom c (oxidasa negatius). En absència d’aquest realitzarà principalment fermentació làctica, on presentarà reciclatge del NADH. Presenten l'enzim catalasa, amb el qual catalitzen l'extracció d'electrons del peròxid d'hidrogen.

No són exigents des del punt de vista nutricional; creixen en medis pobres i simples i sobre la majoria dels medis bacteriològics. Tot i presentar una clara preferència per medis com sal manitol i agar sang, també poden créixer amb àcid nicotínic, tiamina i biotina. 

És important tenir present que són molt resistents a condicions de salinitat moderadament elevades (taxa de NaCl de fins un 15%). 

CARACTERÍSTIQUES ECOLÒGIQUES
El seu rang de temperatura de creixement òptim es troba entre els 35 i els 40ºC (S.aureus), encara que poden créixer dels 5ºC als 45ºC. El pH òptim oscil·la entre 7-7.5, tot i que suporten pH més extrems (dintre el gènere trobem diferents toleràncies a temperatura i pH). Alguns poden produir càpsules i altres soques produeixen una capa mucilaginosa amb polisacàrid extracel·lular que facilita l’adhesió a superfícies, la formació de biofilms, inhibeix la fagocitosi, etc.

Viuen a la pell, glàndules cutànies i mucoses dels animals de sang calenta. Relativament abundants i causants d’infeccions greus en humans i altres organismes superiors. S. aureus és l’estafilococ patogen més important a l’ésser humà produint furóncols, abscessos, infeccions de ferides, pneumònia, síndrome de xoc tòxic, entre altres. En alguns casos pot viure associat a la flora de l’hoste sense produir cap efecte nociu, tot i que aquest equilibri es pot trencar. Distribuïts mundialment a l’interior d’altres organismes, es calcula que fins a un 50% de totes les persones transportaran, en algun moment de la seva vida, alguna espècie del gènere Staphylococcus al seu organisme. 

Són molt resistents a les condicions ambientals normals. Capaços de viure fins aproximadament tres mesos en un cultiu a temperatura ambient (entre 20-25ºC) i moren exposats a temperatures superiors a 60ºC.

ALTRES CARACTERÍSTIQUES, APLICACIONS O PROBLEMÀTICA

Es poden identificar mitjançant proves bioquímiques com: tinció de gram, on resulten de color porpra a la vista (Gram +), són catalasa positius i oxidasa negatius. El fet que són organismes fermentadors ens ajuda a diferenciar-los del gènere Micrococcus (inicialment s’havien inclòs dins la família Micrococcaceae juntament amb aquest gènere). 

Disposen d’un genoma d’aproximadament 2.5-5.8 Mb i el seu contingut de G+C (% mol) es troba entre el 30% i el 39%, la qual cosa ens ajuda a classificar-les dins la família Staphylococcaceae.

Aquest gènere és sensible a la majoria de desinfectants i antisèptics, que el maten en pocs minuts. Per contra, produeixen compostos tòxics i termostables, essent una de les primeres causes de toxiinfecció alimentària. Aquests compostos al contaminar aliments, tot i ser cuinats, poden afectar al consumidor. 

Resistents a la penicil·lina, meticil·lina (soques SARM, Staphylococcus aureus Resistents a la Meticil·lina) i algunes soques a la vancomicina el qual és un fàrmac d’últim recurs. Infeccions produïdes per soques de S. aureus resistents a la vancomicina generalment no poden tractar-se amb teràpia d’antibiòtics. Estudis realitzats amb soques d’aquest microorganisme mostren que és un expert a l’hora d’adquirir elements genètics d’altres bacteris, podent adquirir molt fàcilment resistències. 

Presenten factors de virulència (produïts per S. aureus) com l’enzim coagulasa, la funció de la qual és la coagulació del plasma sanguini. També podem trobar entre ells l’existència de la α-hemolisina estafilocòcica, toxina que lisa les cèl·lules formant canals hidròfils a la seva membrana plasmàtica. 

Són invasors, piogènics i es tracta d'un dels bacteris no esporulats més resistents a la calor, dessecació i salinitat (transmissió aèria i per aliments). És dels bacteris més patògenes per l’ésser humà (portadors sans) i paràsit nosocomial. 

El seu control requereix de higiene i tractament amb antibiòtics (resistències).

BIBLIOGRAFIA

• Willey JM, Sherwood LM, Woolverton CJ. Microbiología: de Prescott, Harley y Klein. 7a ed. Madrid: McGraw-Hill; 2009.

• Majerczyk, C. D., Dunman, P. M., Luong, T. T., Lee, C. Y., Sadykov, M. R., Somerville, G. A., ... & Sonenshein, A. L. (2010). Direct targets of CodY in Staphylococcus aureus. Journal of bacteriology, 192(11), 2861-2877.

• Universidad de Montevideo (UM), Facultad de Medicina; Instituto de Higiene. (2008). Etipatogenia microbiológica, Género Staphylococcus (2a ed.). Temas de Bacteriología  y Virología médica (p. 257-259). Recuperat de www.higiene.edu.uy/cefa/2008/Staphylococcus.pdf

• Universidad de Granada (UGR), Departamento de Microbiología. (2010). Diversidad microbiana y taxonomía; Género Staphylococcus. Recuperat de http://www.diversidadmicrobiana.com/index.php?option=com_content&view=article&id=769&Itemid=823

Marc Molina, Marc Simón, Maria del Mar Trias i Judit Salvà.