Staphylococcus lugdunensis: un estafilococo coagulasa negativo diferente de los demás,

Los estafilococos coagulasa negativos (SCoN) se encuentran entre los microorganismos más frecuentemente aislados en el laboratorio de microbiología. Su significado clínico en muchas situaciones es difícil de establecer, ya que son comensales de la piel y de las mucosas y generalmente se han considerado inocuos o patógenos oportunistas con escasa virulencia1. Sin embargo, en los últimos tiempos el protagonismo de los SCoN como patógenos es creciente, especialmente como agentes causales de bacteriemia y de infecciones asociadas a dispositivos médicos, a lo que hay que añadir su resistencia a múltiples clases de antimicrobianos2,3. A pesar de ello, las infecciones causadas por SCoN, a diferencia de las producidas por Staphylococcus aureus, se manifiestan como enfermedades menos graves o subagudas que raramente se asocian a una elevada mortalidad.

La excepción a esta regla entre los SCoN es la especie Staphylococcus lugdunensis. Las especiales características de virulencia, microbiológicas, clínicas y de sensibilidad a antimicrobianos de esta especie la hacen única y diferente de otros SCoN. S. lugdunensis, descrito por algunos autores como “un lobo con piel de cordero”4, se comporta más como S. aureus que como un típico SCoN en muchos aspectos, especialmente por su gran virulencia y por su capacidad para producir infecciones supuradas.

La especie S. lugdunensis fue descrita por Freney et al5 en 1988; el término lugdunensis deriva de Lugdunum, nombre latino de Lyon, ciudad donde se aisló por primera vez. S. lugdunensis forma parte de la microbiota de la piel y además es un patógeno humano infrecuente pero no raro. Aunque se ha descrito con mayor frecuencia en pacientes con enfermedades de base o en los que reciben terapias inmunosupresoras, también puede causar tanto infecciones superficiales como profundas en individuos sanos.

La diabetes, la inmunodepresión, las neoplasias, la insuficiencia renal crónica, los traumatismos y la cirugía previa son los factores de riesgo que se describen con más frecuencia en las infecciones producidas por S. lugdunensis. La piel, y especialmente las abrasiones cutáneas, son la puerta de entrada más frecuente. Este microorganismo principalmente coloniza la región perineal, aunque también se ha encontrado en las fosas nasales de pacientes en hemodiálisis o de individuos sanos.

Como patógeno es causante de infecciones nosocomiales y comunitarias que se pueden desarrollar con agresividad y con gravedad. Tal es el caso de la endocarditis, principalmente sobre válvula nativa, pero también sobre válvula protésica, que suele tener una evolución clínica fulminante, cursa con destrucción de la válvula y formación de abscesos y recuerda a las infecciones producidas por S. aureus.

Aunque S. lugdunensis no causa infección con la misma frecuencia que S. aureus o S. epidermidis, su potencial patógeno no se debe subestimar y se ha asociado, con mayor frecuencia que a la endocarditis, a un amplio espectro de infecciones más leves, como son las infecciones de piel y de tejidos blandos (celulitis, abscesos subcutáneos, mastitis) y las de huesos y articulaciones (osteomielitis crónica, artritis).

También se ha descrito como agente causal de bacteriemia, infecciones asociadas a catéter y a prótesis intravasculares, infecciones del sistema nervioso central, peritonitis asociadas a diálisis peritoneal ambulatoria, infecciones del tracto urinario, endoftalmitis posquirúrgicas, infecciones oculares, óticas, orales e infección del tracto urinario, entre otras. A estas diferencias entre la virulencia de S. lugdunensis y la de otros SCoN hay que añadir una característica sorprendente de esta especie y es que la mayoría de las cepas de S. lugdunensis son sensibles a un gran número de antimicrobianos. La relativa ausencia de diversidad genética observada entre las distintas cepas de esta especie y la alta prevalencia de sensibilidad a múltiples agentes antimicrobianos sugieren que la evolución de S. lugdunensis se ha producido por una vía distinta de la de otras especies patógenas de SCoN.

Dadas estas diferencias, siempre que se aísle S. lugdunensis a partir de muestras clínicas debe considerarse como un patógeno, y sólo ocasionalmente se puede considerar como contaminante o colonizador.

La virulencia de S. lugdunensis se debe a múltiples mecanismos, entre los cuales se encuentra la producción de proteínas de superficie adherentes, que le permiten fijarse a los tejidos y proteínas del huésped, así como a las superficies de cuerpos extraños. La capacidad de S. lugdunensis para unirse al fibrinógeno, a la fibronectina y al factor de von Willebrand (glucoproteína involucrada en la coagulación) mediante la vWf-binding protein pueden contribuir a su éxito para producir endocarditis.

Otro mecanismo de virulencia que utilizan algunas cepas de S. lugdunensis es la formación de biofilm, que presenta diferencias importantes con otros SCoN en cuanto a la composición de la matriz del biofilm y a la organización genómica del locus ica, lo que sirve como ejemplo de las características diferenciales que este microorganismo ha adquirido durante su evolución4. Además, S. lugdunensis es resistente a altas concentraciones de lisozima y produce una hemolisina δ-like estable al calor y similar a la δ-hemolisina de S. aureus. Esta hemolisina produce sinergia con la β-hemolisina de S. aureus, característica que permite detectar su presencia en el laboratorio mediante la observación del fenotipo de sinergia hemolítica (hemólisis completa de los hematíes) en una prueba de aproximación de las dos especies en medio de agar sangre.

En S. aureus la toxina δ está codificada por el gen hld, y en S. lugdunensis se ha demostrado la presencia de una secuencia similar a la del gen hdl codificada en un locus denominado slush (S. lugdunensis synergistic hemolysin).
La presencia en el genoma de S. lugdunensis de secuencias relacionadas con las del gen regulador accesorio (agr) de S. aureus contribuye también a la virulencia de este microorganismo. El agr (accessory gene regulator) estafilocócico es un sistema de quorum-sensing que actúa como regulador global de factores de virulencia, particularmente de exoproteínas, incluidas enterotoxinas, hemolisinas y numerosas enzimas modificadoras de proteínas del huésped (lipasas, esterasas, proteasas). En S. lugdunensis se han identificado regiones homólogas con el agr de S. aureus que se transcriben muy activamente. La regulación transcripcional del locus slush probablemente está también bajo el control del locus agr.

La gran virulencia y la naturaleza destructiva de S. lugdunensis son razones suficientes para la rápida identificación de este microorganismo a nivel de especie cuando se sospecha su presencia en una infección y especialmente cuando se aísla de un sitio estéril. Desde su descripción inicial, S. lugdunensis ha pasado de ser un hallazgo ocasional como agente causal de patología humana a ser cada vez más frecuente, lo que puede deberse tanto a un mejor conocimiento de sus características microbiológicas, como a un mayor índice de sospecha clínica.

Sin embargo, es posible que su incidencia siga aún subestimada si no se efectúa una búsqueda activa de este microorganismo, ya que la identificación de los estafilococos coagulasa negativos a nivel de especie no es una práctica habitual en muchos laboratorios de microbiología, a lo que hay que añadir que esta especie puede confundirse con S. aureus en algunas ocasiones debido a la producción del factor de afinidad por el fibrinógeno o clumping factor. A diferencia de S. aureus, S. lugdunensis no posee coagulasa libre (prueba de coagulasa en tubo negativa), pero el 60-80% de las cepas producen una forma del enzima ligada a la membrana (el denominado clumping factor) que da un resultado positivo tanto en la prueba de coagulasa en portaobjetos con plasma humano, como en las pruebas rápidas comerciales de aglutinación con látex, lo que puede conducir a errores de identificación en el laboratorio. No obstante, se debe destacar que la reacción producida por S. lugdunensis es más tardía y más débil que la producida por S. aureus.

A pesar de estas dificultades, S. lugdunensis es una especie que se puede identificar en el laboratorio con bastante facilidad. A las 18–24 h de incubación en agar sangre, S. lugdunensis presenta distintos morfotipos de colonias con pigmentación variable (desde color crema o no pigmentadas hasta amarillas o doradas) y con β-hemólisis débil y de expresión variable. Es característico el olor a fuet de estas colonias. A las 48–72 h de incubación, las colonias son más homogéneas y la hemólisis más clara, debido a la producción de la hemolisina δ-like.

Como se indicó anteriormente, esta hemolisina, producida por la mayoría de las cepas de S. lugdunensis, actúa de modo sinérgico con la β-lisina de S. aureus y produce lisis total de los hematíes. En el laboratorio se puede detectar sembrando en una estría la cepa de S. aureus y perpendicularmente a 4 mm de separación y en otra estría la cepa de S. lugdunensis en medio de agar sangre. Tras 18–24 h de incubación, se observará una zona de hemólisis completa en forma de flecha en el área en la que han difundido las dos hemolisinas. La identificación bioquímica de S. lugdunensis solamente requiere la realización de dos pruebas fundamentales para diferenciarlo del resto de los SCoN: la producción de ornitina descarboxilasa (ODC), principal característica siempre presente en esta especie, y la positividad de la prueba de la pirrolidonil-arilamidasa (PYR). S. lugdunensis produce ácido a partir de trehalosa, manosa, maltosa y sacarosa, pero no a partir de manitol. La prueba de la acidificación de la manosa permite diferenciar esta especie de otras que también son PYR positivas.

La mayoría de los sistemas comerciales de identificación no incluyen la prueba de ODC en su panel, por lo que si se utilizan estos sistemas es necesario realizar esta prueba adicionalmente para la correcta identificación de S. lugdunensis. Otras características que ayudan a la identificación de esta especie son su sensibilidad a la novobiocina y a la polimixina B, aunque algunos autores han indicado que la sensibilidad a este último antimicrobiano puede ser variable12–14.
La sensibilidad de S. lugdunensis a múltiples clases de antimicrobianos, incluidas las penicilinas, es otra de las características que diferencia a esta especie del resto de los SCoN. Esta sensibilidad se mantiene independientemente del origen del aislamiento. La mayoría de las cepas de S. lugdunensis no producen β-lactamasa, principalmente las de origen europeo. Se ha comunicado que la frecuencia de producción de β-lactamasa en esta especie oscila entre el 7 y el 24% en Francia4,15, el 15% en Suecia11, y entre el 12 y el 14% en España14,16,17. En EE. UU., las cifras son superiores a las europeas, y se han descrito tasas entre el 24 y el 40% en diferentes estudios9,12. En un estudio realizado en Singapur, la resistencia fue del 27%18. Por tanto, sorprende la elevada cifra de resistencia a penicilina (40%) presentada en el trabajo de Batista Díaz et al19 en este número de EnfermedadesInfecciosas y Microbiología Clínica, que es muy superior a las previamente publicadas en Europa y en el mundo. Los autores no analizan genéticamente las cepas estudiadas, aunque sí indican que las 60 cepas estudiadas se recogieron durante un período de 8 años, por lo que es probable que no exista relación clonal entre ellas. Otro aspecto llamativo de este estudio es el elevado porcentaje de cepas β-lactamasa negativas pero clasificadas como resistentes a penicilina (CMI ≥0,25 mg/l) según el sistema automatizado Vitek 2 (17%), lo que apunta a la necesidad de realizar siempre una prueba de detección de β-lactamasa antes de identificar a un aislado como resistente a penicilina si se utiliza este sistema automatizado.
Si la producción de β-lactamasa en las cepas de S. lugdunensis es muy poco frecuente, todavía es menos frecuente la resistencia a la oxacilina. Existen muy pocos casos descritos en la literatura científica de cepas de esta especie con resistencia a la oxacilina mediada por el gen mecA, y en el peor de los casos la resistencia no supera el 5%18,20,21. En el estudio de Batista Díaz et al19 ninguna de las cepas fue resistente a la oxacilina, como tampoco lo fue ninguna de las cepas publicadas en otras series españolas.

Sin embargo, es interesante analizar los resultados obtenidos con diferentes métodos de detección, objetivo del estudio de Batista Díaz et al19. Si bien ninguna de las cepas estudiadas presentaba el gen mecA y todas fueron sensibles con el método comercial de microdilución en caldo (Wider), el de Etest y el de difusión con disco de cefoxitina de 30 μg, hubo 2 cepas que se clasificaron como resistentes a la oxacilina (CMI ≥4 mg/l) con el sistema Vitek 2.

Estos resultados nuevamente indican que no todos los sistemas automatizados detectan correctamente la sensibilidad a oxacilina en S. lugdunensis y que siempre que se obtenga una cepa resistente con alguno de estos sistemas se debe confirmar tanto la identidad de la especie, como la resistencia a la oxacilina mediante un método de referencia, como son la detección del gen mecA mediante PCR o de la PBP2a mediante aglutinación con látex. En 1999, el Clinical Laboratory and Standards Institute bajó los puntos de corte de resistencia a oxacilina en los SCoN de ≥4 mg/l a ≥0,5 mg/l, con el fin de mejorar la sensibilidad en la identificación de las cepas mecA-positivas como resistentes a oxacilina22, pero posteriormente se demostró que mientras que los puntos de corte revisados identificaban correctamente diferentes especies de SCoN mecA-positivas como resistentes a oxacilina, no ocurría así con S. lugdunensis, ya que las concentraciones mínimas inhibitorias (CMI) de oxacilina frente a muchas cepas eran de 0,5 a 2 mg/l, y éstas no presentaban el gen mecA y se categorizaban como falsamente resistentes.

En 2005, se revisaron los puntos de corte de resistencia a la oxacilina para S. lugdunensis y se implantaron los mismos criterios que para S. aureus, que son los que se deben considerar: son sensibles las cepas de S. lugdunensis frente a las cuales la CMI de oxacilina es ≤2 mg/l y resistentes cuando la CMI de oxacilina es ≥4 mg/l24. Actualmente, la utilización del disco de cefoxitina de 30 μg ha facilitado enormemente la clasificación de las cepas de S. lugdunensis como resistentes (≤21 mm de halo de inhibición) o sensibles (≥22 mm) a la oxacilina, ya que además de ser de fácil realización existe una excelente correlación entre este método y la detección del gen mecA por PCR. Es necesario precisar que en otras especies de SCoN la interpretación de los halos de inhibición con el disco de cefoxitina es diferente (resistente ≤24 mm; sensible ≥25 mm), y que en S. lugdunensis, a diferencia de otros SCoN (con la excepción de S. saprophyticus), no se debe utilizar la difusión con disco de oxacilina para determinar si este microorganismo es sensible o resistente a este antimicrobiano. La utilización del agar Mueller-Hinton, suplementado con 4% NaCl y con 6 mg/l de oxacilina, es un método alternativo para la detección de la resistencia a la oxacilina en S. lugdunensis.

En consonancia con la sensibilidad a β-lactámicos de S. lugdunensis, este microorganismo también se ha mantenido generalmente sensible a otros antimicrobianos. En diferentes estudios se han descrito cepas resistentes a macrólidos, lincosamidas, cotrimoxazol, fosfomicina, rifampicina y fluoroquinolonas, pero es excepcional, al menos hasta el momento actual, la multirresistencia. Solamente se ha comunicado una observación donde las cepas de S. lugdunensis eran resistentes a múltiples antibióticos, incluidas oxacilina, clindamicina, gentamicina y eritromicina26. Finalmente, otra característica descrita en esta especie, y que no es muy infrecuente, es la tolerancia a la vancomicina y/o a la teicoplanina, es decir, cepas frente a las cuales la CMI de los glucopéptidos está en el rango de sensibilidad, pero en las que el cociente entre la concentración mínima bactericida (CMB)/CMI es de ≥32 mg/l. En algunas cepas, la CMB de vancomicina puede alcanzar hasta >128 mg/l.

En definitiva, S. lugdunensis es un SCoN atípico en comparación con el resto de los SCoN, tanto por sus características especiales de virulencia como por su llamativa sensibilidad a múltiples antimicrobianos, incluida en muchos casos la sensibilidad a la penicilina. Su identificación en el laboratorio es muy sencilla, y ante la sospecha de esta especie (clumping factor positivo y/o pruebas de aglutinación con látex positivas y coagulasa en tubo negativa) se debe realizar una identificación completa (pruebas de ODC y PYR positivas), principalmente si el microorganismo se aísla de un sitio estéril, ya que rara vez es un contaminante. Siempre se debe realizar una prueba de detección de β-lactamasa mediante nitrocefin. La determinación de la sensibilidad a oxacilina mediante sistemas automatizados puede dar resultados falsamente resistentes en S. lugdunensis, mientras que el método de difusión con disco de cefoxitina de 30 μg es una alternativa sencilla y fiable, como demuestra el estudio de Batista Díaz et al19 presentado en este número de enfermedades infecciosas y microbiología clínica.

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