Estreptococos beta-hemolíticos: importancia actual 

AUTOR: Dr. José Luis Morales Saavedra

Resumen

El género Streptococcus ha sido estudiado exhaustivamente en los últimos años debido a la amplia gama de patologías que puede causar, desde infecciones que pueden considerarse banales, hasta complicaciones que pueden poner en peligro la vida. Es un género heterogéneo e incluye miembros que forman parte de la microbiota normal del ser humano. Uno de sus representantes, S. pyogenes, posee una gran variedad de factores de virulencia que le permiten causar distintos tipos de infección en el huésped. Dentro de las patologías que los estreptococos patógenos pueden causar se incluyen faringoamigdalitis aguda, escarlatina, impétigo, erisipela, celulitis e incluso el síndrome de choque tóxico, potencialmente mortal. Los antibióticos de elección para el tratamiento de esta infección siguen siendo las penicilinas. 

Palabras clave: infección, estreptococos, virulencia, antibióticos

Abstract

The genus Streptococcus has been studied exhaustively in recent years due to the wide range of pathologies it can cause, from infections that can be considered banal, to complications that can be life-threatening. It is a heterogeneous genus and includes members that are part of the normal human microbiota. One of its representatives, S. pyogenes, has a wide variety of virulence factors that allow it to cause different types of infection in the host. Pathologies that pathogenic streptococci can cause include acute pharyngotonsillitis, scarlet fever, impetigo, erysipelas, cellulitis and even the potentially fatal toxic shock syndrome. The antibiotics of choice for the treatment of this infection continue to be penicillins.

Keywords: infection, streptococci, virulence, antibiotics

Introducción

La trascendencia que las infecciones por estreptococos hemolíticos tienen aún en la patología humana es ampliamente conocida. En climas templados se manifiestan por medio de una gran variedad de entidades clínicas, tales como la escarlatina, linfangitis, angina estreptocócica, erisipela y otras.¹

El género Streptococcus ha sido objeto de numerosas revisiones en la literatura científica y su nomenclatura ha sido modificada con frecuencia; son varias las especies que se han transferido de un subgrupo a otro, se han añadido o se han redefinido. Con la aplicación de técnicas moleculares, la taxonomía y la clasificación del género han sufrido algunas modificaciones. Muchas especies son difíciles de diferenciar por sus características fenotípicas, algunas sólo se pueden identificar empleando técnicas moleculares e incluso hay casos en que ni siquiera así se puede llegar a una identificación completa y segura.²

El género Streptococcus es un grupo muy heterogéneo, integrado por bacterias con forma redondeada, grampositivas, con tendencia a formar cadenas o parejas, que se encuentran ampliamente distribuidas en la naturaleza. Hay especies que son importantes patógenos para el ser humano, aunque la mayoría son comensales, miembros de la microbiota normal humana de la piel y las mucosas.²

Los estreptococos son microorganismos exigentes desde el punto de vista nutricional y requieren medios complejos, de preferencia con sangre, para su crecimiento óptimo. Son bacterias lácticas homofermentativas que generan ácido láctico sin formación de gas como principal producto final del metabolismo de la glucosa. Se han clasificado tradicionalmente en función de su hemólisis y de la presencia en su pared celular de determinados antígenos polisacáridos según la clasificación establecida por Rebecca Lancefield en 1933, aunque a nivel taxonómico es cada vez más útil su clasificación en función de los resultados de secuenciación del ARN ribosómico 16S2 (cuadro 1).³

Grupo de Lancefield	Especies representativas	Modelo hemolítico	Infecciones típicas
A	S. pyogenes	β	Faringitis, impétigo, celulitis, fiebre escarlatina
B	S. agalactiae	B, ɣ	Septicemia neonatal y meningitis, infección puerperal, infecciones de las vías urinarias, infección de úlcera diabética, endocarditis
C, G	S. dysgalactiae subespecie equisimilis	β	Celulitis, bacteriemia, endocarditis
D	Enterococos: E. faecalis, E. faecium  No enterococos: S. gallalyticus (antes S. bovis)	Por lo general no hemolítico.  Por lo general no hemolítico	Infección de vías urinarias, bacteriemia intrahospitalaria, endocarditis Bacteriemia, endocarditis
Variable o no agrupable	Estreptococos viridans:S. sanguis, S. mitis Grupo intermedius o milleri: S. intermedius, S. anginosus, S. constellatus Estreptococos anaerobios: Peptostreptococcus magnus	α  Variable   Por lo general no hemolítico	Endocarditis, absceso dental, absceso cerebral Absceso cerebral, absceso visceral   Sinusitis, neumonía, empiema, absceso cerebral, absceso hepático

Los estreptococos no neumocócicos se clasifican en dos grupos de acuerdo con su capacidad de hemolizar los eritrocitos de cordero. Los aislamientos que lisan por completo o hemolizan eritrocitos se denominan estreptococos beta-hemolíticos. Tomando como base las características antigénicas del carbohidrato C ubicado en su pared celular, los estreptococos beta-hemolíticos se clasifican a su vez en grupos A, B, C, D, F y G.⁴

Aquellas especies que hemolizan solo parcialmente los eritrocitos se denominan estreptococos del grupo viridans. Existen por lo menos 20 especies de estreptococos del grupo viridans. Los estreptococos viridans forman parte de la microbiota normal de los aparatos gastrointestinal y respiratorio de los seres humanos. Las especies comunes incluyen Streptococcus constellatus, Streptococcus intermedius, Streptococcus mitis, Streptococcus mutans, Streptococcus oralis, Streptococcus salivarius y Streptococcus sanguis.

Los estreptococos del grupo A (Streptococcus pyogenes, fig. 1) son causales de las “infecciones estreptocócicas de garganta” y también están relacionados con la escarlatina y el síndrome de choque tóxico estreptocócico. Las secuelas de infecciones por S. pyogenes incluyen fiebre reumática y glomerulonefritis. El tratamiento temprano con antibióticos adecuados puede minimizar estas graves complicaciones.⁴

Los estreptococos del grupo B (Streptococcus agalactiae) colonizan con frecuencia la vagina y representan una de las principales causas de enfermedad neonatal en Estados Unidos. Otros estreptococos beta-hemolíticos originan diversas infecciones.⁴

Hasta ahora, los estreptococos beta-hemolíticos no han demostrado resistencia a las penicilinas, que son el medicamento de elección para este tipo de infecciones. Pero en contraste con estas bacterias, algunos estreptococos del grupo viridans no son susceptibles a la penicilina debido a que contienen proteínas de unión a la penicilina (PBP) alteradas. La resistencia a otros fármacos antimicrobianos, como eritromicina y tetraciclina, varía de cepa en cepa.⁴

Grupo piogénico

El grupo piogénico de estreptococos está compuesto por 13 especies; la mayoría de ellos son beta-hemolíticos. Todos forman colonias grandes (> 0.5 mm de diámetro) y reaccionan con varios grupos de Lancefield. S. pyogenes y S. agalactiae son las dos especies más representativas del grupo y con menos problemas de identificación taxonómica. Existen variantes no hemolíticas de S. pyogenes y de S. agalactiae.²

S. pyogenes no presenta grandes problemas para su identificación. Se trata de colonias beta-hemolíticas, que habitualmente son sensibles a bacitracina, aunque se han descrito cepas resistentes a este compuesto (halo de 0 mm o concentración mínima inhibitoria >4 μg/mL). Aglutinan con el antígeno del grupo A de Lancefield y son pirrolidonil aril amidasa (PYR) positivas (existen pruebas rápidas comerciales), lo que los diferencia del resto de estreptococos beta-hemolíticos, ya que sólo son PYR positivas las bacterias del género Enterococcus y algunos otros estreptococos muy raramente encontrados en los humanos (como S. porcinus o S. iniae).²

Factores de virulencia y mecanismos de patogenicidad

S. pyogenes posee una gran variedad de factores de virulencia que le permiten causar distintos tipos de infección en el huésped. Algunos de ellos son componentes de la superficie celular, como la proteína M, la C5a peptidasa, el ácido lipoteicoico e incluso la propia cápsula de ácido hialurónico de la bacteria. Otros, en cambio, son enzimas sintetizadas en la bacteria y secretadas al exterior, como por ejemplo la estreptocinasa y la hialuronidasa, o toxinas como la estreptolisina O y S o la exotoxina pirogénica estreptocócica (Spe). Cada uno de estos factores de virulencia está implicado en mayor o menor medida en el desarrollo de la infección que produce S. pyogenes.⁵

La mayoría de las infecciones causadas por este patógeno tienen su origen en la adhesión de la bacteria a las células epiteliales del huésped, ya sean de la boca, nariz o de la piel. Muchos de los factores de virulencia son moléculas que proporcionan esta adhesión inicial gracias a la unión a moléculas de la matriz extracelular de las células humanas, como por ejemplo la fibronectina. La adhesión a las células epiteliales constituye el primer mecanismo de patogenicidad de S. pyogenes para producir una enfermedad, ya que sin mecanismos de unión, la bacteria podría ser eliminada por flujos mucosos, la saliva o la descamación de la piel. Estos factores de virulencia o moléculas son comúnmente conocidas como “adhesinas” y de esta forma se permite la colonización de la bacteria en el huésped. Además, S. pyogenes también presenta factores de virulencia o moléculas que conceden a la bacteria la capacidad de internalizarse en las células del huésped (“invasinas”), haciendo posible su supervivencia y proliferación.⁵

La colonización de S. pyogenes en el huésped pone en marcha los mecanismos de defensa del sistema inmunitario del individuo afectado, promoviendo el reclutamiento de las células inmunitarias. No obstante, S. pyogenes es un patógeno adaptado al ser humano y contiene factores de virulencia que le permiten evadir estos mecanismos de defensa, adquiriendo una mayor capacidad de virulencia que resiste a la fagocitosis y a los elementos del sistema del complemento, y también habilitan a la bacteria de mecanismos de muerte a neutrófilos.⁵

S. pyogenes supera a la gran mayoría de patógenos en cuanto a la cantidad de factores de virulencia y esto tiene relación con que es una de las principales bacterias patógenas humanas, con un alto potencial virulento. Ahora bien, es difícil que todos los factores de virulencia participen en todas las enfermedades que causa la bacteria. Además, el número de factores de virulencia presentes en la bacteria puede variar entre distintas cepas de S. pyogenes y según el ambiente en que esta se encuentra.⁵

Pacientes asintomáticos 

Si bien los estreptococos considerados patógenos pueden causar diversos tipos de manifestaciones infecciosas, es común encontrar un número elevado de portadores asintomáticos. Un estudio latinoamericano se enfocó a determinar la presencia de estreptococo beta-hemolítico del grupo A en exudados faríngeos de niños asintomáticos. Para ello realizaron un estudio transversal y descriptivo de 80 menores de uno u otro género en un centro de actividades infantiles durante el año 2014. Los autores identificaron un elevado porcentaje de casos infectados por bacterias potencialmente patógenas, con predominio del estreptococo beta-hemolítico del grupo A, así como una mayor frecuencia entre aquellos en edades de 4 y 5 años y del género masculino.⁶

Al respecto, se ha señalado que existen varios factores que influyen en la presencia y desarrollo de las enfermedades que estas bacterias causan: hacinamiento, condiciones de la vivienda, higiene personal y otras infecciones predisponentes, grado de susceptibilidad de la población respecto a los tipos de estreptococos predominantes y el poder patógeno de la cepa estreptocócica (virulencia y toxicidad).⁶

Manifestaciones clínicas

A continuación se presentan algunas de las infecciones más representativas causadas por estreptococos. 

Faringoamigdalitis aguda

Streptococcus pyogenes es la bacteria causal más frecuente de faringitis aguda, y aunque 80% de los casos tiene etiología viral, 5% puede estar causado por otras especies como Streptococcus dysgalactiae subespecie equisimilis(grupo C de Lancefield) y S. anginosus (grupo G de Lancefield). La enfermedad ocurre principalmente en niños de 5 a 15 años, con una incidencia máxima durante los primeros años de escolarización. Sin embargo, todos los grupos de edad son susceptibles y las epidemias graves son frecuentes en campos de entrenamiento militar.^3,7

No existe predilección por ningún género. La enfermedad suele contagiarse por contacto directo de persona a persona, con mayor probabilidad a través de gotículas de saliva o secreciones nasales. El hacinamiento que suponen las escuelas o los barracones favorece la diseminación interpersonal del microorganismo.³

Las escalas de valoración clínica representan una buena ayuda para seleccionar a qué niños se deben practicar las técnicas de detección rápida de antígeno estreptocócico (TDR) y/o el cultivo de muestras faringoamigdalinas. Sin su empleo, se tiende al sobrediagnóstico de faringoamigdalitis estreptocócica, con la consiguiente prescripción innecesaria de antibióticos, muchas veces de amplio espectro. Los objetivos del tratamiento son: acelerar la resolución de los síntomas, reducir el tiempo de contagio y prevenir las complicaciones supurativas locales y no supurativas. Idealmente, solo deben tratarse los casos confirmados. En caso de no disponibilidad de la TDR, o en algunos casos, ante un resultado negativo, se recomienda obtener cultivo e iniciar tratamiento a la espera de los resultados solo si la sospecha clínica es alta. Los antibióticos de elección para el tratamiento de esta infección son amoxicilina y penicilina. Los macrólidos no son un tratamiento de primera elección; su prescripción debe reservarse para pacientes con alergia inmediata a las penicilinas o como tratamiento de erradicación, en los casos indicados.⁸

Escarlatina 

La escarlatina es consecuencia de la infección por cepas de estreptococos que producen exotoxinas pirógenas estreptocócicas (toxinas eritrógenas). Aunque esta enfermedad suele asociarse con infecciones faríngeas, puede aparecer tras infecciones estreptocócicas en otras ubicaciones, como infecciones de heridas o septicemia puerperal. El síndrome clínico es semejante al asociado con las cepas no toxígenas, salvo por el exantema escarlatiniforme.³

Infecciones de piel y partes blandas 

Pioderma, impétigo e impétigo contagioso

Estos términos son sinónimos para describir lesiones infecciosas purulentas discretas en la piel. En la gran mayoría de los casos, el pioderma es causado por estreptococos beta-hemolíticos y/o S. aureus. La incidencia máxima del impétigo se registra en niños de 2 a 5 años. Este trastorno también aparece en niños mayores y en adultos cuya actividad recreativa o laboral provoca cortes o lesiones cutáneas. La prevalencia del pioderma estreptocócico se ve influenciada de manera acusada por diversos factores, de los cuales los más importantes parecen ser el clima y el grado de higiene. El impétigo estreptocócico, a diferencia del producido por Staphylococcus aureus, se caracteriza por ser microvesiculoso o no ampolloso.³

Erisipela

Es un proceso cutáneo superficial, en general circunscrito a la dermis, aunque con un compromiso linfático marcado. Las lesiones se elevan por encima del nivel de la piel circundante, existe una clara línea de demarcación entre el tejido afectado y el indemne, y las lesiones presentan un color rojo salmón brillante. En pacientes con erisipela facial, suele haber faringitis estreptocócica previa, aunque se desconoce el modo de diseminación.³

Celulitis

La celulitis estreptocócica, inflamación aguda y diseminada de la piel y los tejidos subcutáneos, aparece como consecuencia de la infección de quemaduras, heridas, incisiones quirúrgicas o traumatismos leves. Se acompaña de fiebre, escalofríos y malestar general, pudiendo existir linfangitis y/o bacteriemia asociadas. A diferencia de la erisipela, la lesión no está elevada, no se distingue con claridad el límite entre la piel afectada y la sana, y las lesiones son más rosas que rojo salmón.³

Síndrome de choque tóxico estreptocócico

Se define como cualquier infección estreptocócica asociada con un inicio súbito de choque e insuficiencia orgánica. La mayoría de los casos son esporádicos. Se han identificado brotes de infecciones invasivas por S. pyogenes en ambientes cerrados, como residencias de ancianos y hospitales. En 50% de los casos, las vías de entrada de los estreptococos son la vagina, faringe, mucosas y piel. Aunque es raro, la infección puede ser secundaria a una faringitis estreptocócica. Entre los principales factores de riesgo destacan edades extremas, alcoholismo, diabetes mellitus, traumatismos, cirugías, varicela y el contacto con otro caso. El síntoma inicial es la aparición brusca de dolor en la extremidad, sin otros datos físicos.³

Bacteriemia y sepsis

La bacteriemia estreptocócica en menores de 2 años se desarrolla a partir de reservorios de S. pyogenes de la faringe y se ve favorecida por determinados factores (escarlatina, quemaduras, neoplasias malignas o inmunosupresión). La bacteriemia en mayores de 50 años tiene su origen en infecciones dérmicas como la celulitis o la erisipela, cursa con una mortalidad de hasta 80% y se ve favorecida por algunas patologías de base como la diabetes, enfermedad vascular periférica, neoplasias y corticoterapia.³

Infección puerperal y neonatal

La septicemia puerperal sucede tras un aborto o un parto, sucesos en que los estreptococos ya colonizaban a la propia paciente o habían sido transmitidos desde el personal de salud hacia el endometrio y las estructuras circundantes, los ganglios linfáticos y el torrente sanguíneo. La endometritis resultante y la septicemia pueden complicarse con celulitis pélvica, tromboflebitis pélvica séptica, peritonitis o absceso pélvico. El agente etiológico más frecuente es S. agalactiae, un estreptococo beta-hemolítico del grupo B de Lancefield que forma parte de la microbiota normal del tracto digestivo y puede colonizar de manera transitoria o permanente las regiones anorrectal y vaginal.³

Endocarditis

Aunque la endocarditis debida a S. pyogenes era relativamente habitual antes de disponer de antibióticos eficaces, en nuestros días es una patología rara. Es una patología más común producida por S. mutans, S. gordonii, S. sanguinis, S. gallolyticus y S. mitis/oralis (estreptococos alfa-hemolíticos que forman parte de la microbiota orofaríngea). Estas bacterias pueden colonizar el endocardio tras una bacteriemia transitoria producida por manipulaciones dentales de alto riesgo, como aquellas en las que se realizan incisiones en la mucosa oral.³

Amoxicilina 

Uno de los antibióticos cuyo espectro cubre una gran variedad de microorganismos patógenos, como es el caso en especial de los estreptococos, es amoxicilina. Por vía oral se absorbe hasta en 98% de la dosis ingerida, por lo que produce muy altas concentraciones en sangre, tejidos y en líquidos orgánicos. Esta absorción es poco influenciada por la ingestión de alimentos. Por vía intramuscular alcanza elevadas concentraciones en sangre a los 30 minutos de su aplicación. Las concentraciones hemáticas en tejidos y líquidos orgánicos después de la administración intravenosa son altas e inmediatas.⁹

Comentario

Las infecciones bacterianas siguen jugando un papel muy importante en la patología del ser humano, ya que conllevan una serie de alteraciones orgánicas que pueden incluso llegar a ser mortales. La importancia de su correcta identificación y diferenciación con otro tipo de microorganismos en un paciente infectado resulta crucial para la oportuna administración de medicamentos. Es labor del médico tratante discernir dentro de lo posible, por los medios disponibles, la etiología de estos casos para permitir a su paciente una evolución clínica satisfactoria. 

Referencias

1.	Muñoz J, Herrera J, Paredes A. Infección por estreptococo hemolítico. Etiología, tasa de portadores, niveles normales de ASO. Boletín de la Oficina Sanitaria Panamericana. 1969:33-38.
2.	Montes M, García-Arenzana J. Género Streptococcus: una revisión práctica para el laboratorio de microbiología. Enferm Infecc Microbiol Clin. 2007;24(Supl 3):14-20.
3.	Díaz de Santiago A, de la Fuente S, Pintos I. Infecciones por estreptococo. Medicine. 2022;13(50):2901-2908.
4.	Organización Panamericana de la Salud. Streptococcus spp. In OPS. Microbiología: lo esencial y lo práctico. Washington, EUA; 2006.
5.	Pascual M. Mecanismos de patogenicidad de Streptococcus pyogenes. Grado académico. Mallorca: Universitat de les Illes Balears, Facultat de Ciencies; 2017.
6.	Soria N, Guilart M, Guerrero C, Mariño M. Aislamiento del estreptococo beta-hemolítico en niños asintomáticos. Medisan. 2017;21(1):43-51.
7.	Guevara J, Aguirre J, Valencia E, Guevara J, Williams F, et al. Prevalencia de Streptococcus beta hemolítico en pacientes con faringoamigdalitis aguda. An Fac Med. 2008;69(2):88-90.
8.	Piñeiro R, Hijano F, Álvez F, Fernández A, Silva J, et al. Documento de consenso sobre el diagnóstico y tratamiento de la faringoamigdalitis aguda. An Pediatr (Barc). 2011;75(5):342.e1-342.e13.
9.	PLM. PLM Medicamentos; 2023 [citado 2023 Noviembre]. Disponible en: https://www.medicamentosplm.com/Home/productos/penamox_suspensi%C3%B3n/160/101/53962/194.