El objetivo de este estudio es la caracterización de cepas de Streptococcus pyogenes con fenotipo mucoide y su comparación con las cepas no mucoides aisladas entre abril y agosto de 2016.
Material y métodosSe llevó a cabo la caracterización y el estudio de sensibilidad antimicrobiana de todos los aislados. Se determinó el tipo emm y se analizaron los genes de exotoxinas speA, speB, speC, speF, speG, speH, speJ, speZ y ssa. Se recogieron datos clínicos y demográficos.
ResultadosDe 96 aislados analizados, el 47% presentaron un fenotipo mucoide, y de estos últimos, el 95,5% presentaron los genes speA-speB-speF-speG-ssa y genotipo emm3. La principal manifestación clínica entre todos los pacientes fue faringoamigdalitis (77,1%) que evolucionó a escarlatina en el 67,5% de los casos.
ConclusiónSe describe la circulación de una cepa de aspecto mucoide con perfil de toxinas speA-speB-speF-speG-ssa y genotipo emm3.1 considerado de los más frecuentes y más virulentos de SGA.
The objective of this study is to characterize Streptococcus pyogenes isolates with a mucoid phenotype and to compare them with non-mucoid isolates obtained between April and August 2016.
Material and methodsIdentification and antimicrobial susceptibility were performed in all isolates. The emm type and exotoxin genes speA, speB, speC, speF, speG, speH, speJ, speZ and ssa were analyzed. Clinical and demographic data were collected.
ResultsFrom 96 isolates analyzed, 47% had a mucoid phenotype and 95.5% of them presented speA-speB-speF-speG-ssa genes and emm3 genotype. The main clinical manifestation was pharyngotonsillitis (77.1%) evolving to scarlet fever in 67.5% of the cases.
ConclusionThis study describes the circulation of a mucoid phenotype strain with a speA-speB-speF-speG-ssa toxin profile and emm3.1 genotype considered one of the most frequent and virulent of SGA.
Streptococcus pyogenes o estreptococo beta-hemolítico del grupo A (SGA) causa numerosos procesos infecciosos que abarcan desde faringitis o infecciones cutáneas hasta enfermedades invasivas como bacteriemia, artritis séptica, neumonía, síndrome del shock tóxico o sepsis puerperal1.
Como principal factor de virulencia del SGA se ha descrito la proteína M, codificada por el gen emm, empleada para clasificar las cepas en diversos genotipos2. Otros determinantes de virulencia son las exotoxinas pirogénicas estreptocócicas, codificadas por los genes spe, y la expresión de polisacárido capsular de ácido hialurónico que confiere un aspecto mucoide a las colonias3.
En abril de 2016, se observó un aumento repentino de aislados de S. pyogenes con fenotipo mucoide en las muestras recibidas en el Servicio de Microbiología del Hospital Universitario Reina Sofía de Córdoba (HURS). El objetivo de este estudio fue la caracterización epidemiológica y molecular de estas cepas con fenotipo mucoide y su comparación con las cepas no mucoides aisladas en el mismo período de tiempo.
Material y métodosSe estudiaron los aislados de SGA obtenidos de muestras clínicas recibidas en el Servicio de Microbiología del HURS entre abril y agosto de 2016. Las muestras se sembraron en placas de agar sangre con un disco de bacitracina y se incubaron durante 48h en atmósfera enriquecida con el 5% de CO2 a 35±2°C. La identificación y la sensibilidad antimicrobiana se llevó a cabo mediante microdilución con paneles del sistema semiautomatizado Wider (Panel 94B MIC/ID, Francisco Soria Melguizo SA, Madrid, España). Los resultados se interpretaron de acuerdo al «European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing» (EUCAST). Los aislados resistentes a eritromicina se clasificaron en 3 fenotipos en función del patrón de sensibilidad mostrado en el test de doble disco con eritromicina (15μg) y clindamicina (2μg): fenotipo M (eritromicina resistente y clindamicina sensible), fenotipo constitutivo MLSB (eritromicina y clindamicina resistente) y fenotipo inducible MLSB (eritromicina resistente y resistencia inducible a clindamicina detectada por el achatamiento del halo de inhibición de clindamicina cerca del disco de eritromicina).
La caracterización molecular de las cepas se llevó a cabo en el Instituto de Salud Carlos III. Se determinó el genotipo emm de todos los aislados mediante amplificación por PCR y posterior secuenciación del gen emm siguiendo el protocolo de los Centers for Disease Control and Prevention (CDC) (https://www.cdc.gov/streplab/protocol-emm-type.html). Se analizaron los genes de exotoxinas speA, speB, speC, speF, speG, speH, speJ, speZ y ssa mediante PCR4. Se recogieron datos clínicos y demográficos de los pacientes en los que se aislaron las cepas estudiadas. Los datos fueron analizados en el programa SPSS® versión 19.0.
ResultadosSe analizaron un total de 96 aislados de SGA obtenidos de exudados faríngeos (74; 77,1%), esputos (4; 4,2%), exudados vaginales (8; 8,3%), exudados de herida (3; 3,1%), sangres (2; 2,1%), exudado ótico (1; 1%), broncoaspirado (1; 1%), biopsia ganglionar (1; 1%), líquido pleural (1; 1%) y loquios (1; 1%). Las muestras procedían de 14 centros de atención primaria (CSs) (70; 72,9%), urgencias pediátricas (9; 9,4%), consultas especializadas (10; 10,4%), medicina interna (4; 4,2%), unidad de cuidados intensivos (2; 2,1%) y cirugía torácica (1; 1%). La edad media de los pacientes del estudio fue de 16 años (rango: <1 a 76 años), siendo el 61,5% mujeres y el 38,5% varones.
Las colonias de 45 (46,9%) de los aislados presentaron un aspecto mucoide y 51 (53,1%) tenían la apariencia clásica de colonias planas brillantes.
En el conjunto de los 96 aislados se identificaron 13 genotipos, siendo el más frecuente el tipo emm3 (49,4%), seguido de emm4 (10,4%), emm6 (6,3%) y emm12 (5,2%). En 11 pacientes se identificó un nuevo subtipo emm3, clasificado por el CDC como emm3.166. Entre los aislados con fenotipo mucoide, 44 (97,8%) pertenecieron al tipo emm3, siendo en su mayoría el subtipo emm3.1 (75,6%) y emm3.166 (15,6%). El otro aislado mucoide correspondió al tipo emm77. El 31,4% de los aislados no mucoides presentaron el genotipo emm3, incluyendo emm3.1 (23,5%) y emm3.166 (7,8%), así como otros 10 genotipos siendo los más frecuentes emm4 (19,6%), emm6 (11,8%) y emm12 (9,8%).
Se identificaron 19 perfiles de toxinas diferentes. Los genes spe más comunes fueron speB (92,7%), speF (91,6%) y speG (86,5%). El 95,5% de las cepas con fenotipo mucoide presentaron los genes speA-speB-speF-speG-ssa. En las cepas con fenotipo no mucoides los perfiles de toxinas más comunes fueron speA-speB-speF-speG-ssa y genotipo emm3 (25,5%) seguido de speB-speC-speF-speG-speH y genotipo emm6 (21,6%).
Todos los aislamientos fueron sensibles a penicilina, ampicilina, clindamicina y vancomicina. Tres aislamientos mostraron resistencia a eritromicina con fenotipo M de resistencia a macrólidos presentando el genotipo emm77 con fenotipo mucoide, emm3 con fenotipo mucoide y emm94 con fenotipo no mucoide.
La principal manifestación clínica fue la faringoamigdalitis en el 77,1% de los casos que evolucionó a escarlatina en el 67,5% de ellos. El 65% de estos casos fue en menores de 5 años. No se observaron diferencias significativas (p=0,220) entre el fenotipo mucoide y no mucoide en cuanto al desarrollo de escarlatina. El 67,3% de los aislados productores de escarlatina presentaron el tipo emm3, aunque esta tendencia no alcanzó una asociación estadísticamente significativa (p=0,17).
Se diagnosticaron 6 enfermedades invasivas, siendo 4 de ellas (una bacteriemia, una mediastinitis, una artritis de rodilla y una adenopatía cervical) producidas por aislados con fenotipo mucoide y genotipo emm3.1, no encontrando asociación estadísticamente significativa (p=0,316). Dos de estos pacientes fallecieron. Las otras 2 enfermedades invasivas (una bacteriemia que finalizó en exitus y una sepsis puerperal) fueron producidas por aislados con fenotipo no mucoide con genotipo emm87 y emm89. Se produjo otro fallecimiento en un paciente con cáncer de pulmón en quién se aisló SGA (fenotipo no mucoide con genotipo emm1) en una muestra de esputo. El resto de manifestaciones clínicas fueron 8 vaginitis, 3 neumonías, 2 infecciones de herida y una infección ótica.
En la tabla 1 se presenta la distribución de los casos aislados por fenotipo, tipo de muestra, síndrome, genotipo emm y perfil de genes exotoxinas.
Relación entre fenotipo, tipo de muestra, síndrome, genotipo emm y perfil de genes de exotoxinas en 96 aislamientos de estreptococos del grupo A
| Fenotipo (n) | Tipo muestra (n) | Síndrome (n) | Genotipo emm (n) | Perfil exotoxinas (n) |
|---|---|---|---|---|
| Mucoide(45) | Exudado faríngeo (34) | Faringoamigdalitis (9) | 3.1 (6) | A,B,F,G,J,ssa (2) |
| A,B,F,G,ssa (4) | ||||
| 3.93 (1) | A,B,F,G,ssa 1) | |||
| 3.166 (1) | A,B,F,G,ssa (1) | |||
| 77 (1) | B,C,F (1) | |||
| Escarlatina (25) | 3.1 (18) | A,B,F,G,J,ssa (4) | ||
| A,B,F,G,ssa (13) | ||||
| A,G,ssa (1) | ||||
| 3.166 (6) | A,B,F,G,ssa (6) | |||
| 3.93 (1) | A,B,F,G,ssa (1) | |||
| Esputo (2) | Neumonía (1) | 3.1 (1) | A,B,F,G,J,ssa (1) | |
| Bronquiectasias (1) | 3.1 (1) | A,B,F,G,ssa (1) | ||
| Líquido pleural (1)Exudado vaginal (4) | Mediastinitis (1)a | 3.1 (1) | A,B,F,G,ssa (1) | |
| Vulvovaginitis (4) | 3.1 (3) | A,B,F,G,J,ssa (1) | ||
| A,B,F,G,ssa (1) | ||||
| G,ssa (1) | ||||
| 3.24 (1) | A,B,F,G,ssa (1) | |||
| Exudado ótico (1) | Otitis media (1) | 3.1 (1) | A,B,F,G,J,ssa (1) | |
| Sangre (1) | Bacteriemia (1)a | 3.1 (1) | A,B,F,G,ssa (1) | |
| Exudado purulento (1) | Artritis de rodilla (1)a | 3.1 (1) | A,B,F,G,ssa (1) | |
| Biopsia ganglionar (1) | Adenopatía cervical (1)a | 3.1 (1) | A,B,F,G,ssa (1) | |
| No mucoide (51) | Exudado faríngeo (40) | Faringoamigdalitis (16) | 1.0 (1) | A,B,F,G,J,Z (1) |
| 3.1 (5) | A,B,F,G,J,ssa (1) | |||
| A,B,F,G,ssa (3) | ||||
| B,F,G,ssa (1) | ||||
| 3.166 (1) | A,B,F,G,ssa (1) | |||
| 4.0 (4) | B,C,F,J,Z,ssa (1) | |||
| B,C,F,Z,ssa (2) | ||||
| B,C,F,G (1) | ||||
| 6.0 (1) | B,C,F,G,H (1) | |||
| 12.0 (2) | Negativo (1) | |||
| B,C,F,G (1) | ||||
| 82.0 (1) | A,B,C,F,G,H (1) | |||
| 89.0 (1) | B,F,G (1) | |||
| Escarlatina (24) | 1.0 (1) | A,B,F,G,J,Z (1) | ||
| 3.1 (6) | A,B,F,G,ssa (6) | |||
| 3.166 (3) | Negativo (1) | |||
| A,B,F,G,ssa (2) | ||||
| 4.0 (6) | C,Z,ssa (2) | |||
| B,C,F,Z,ssa (4) | ||||
| 6.0 (3) | B,C,F,G,H (3) | |||
| 12.0 (2) | B,C,F,G,H (2) | |||
| 21.0 (1) | B,C,F,G (1) | |||
| 87.0 (1) | B,C,F,G,J,Z,ssa (1) | |||
| 94.1 (1) | B,C,F,G,H (1) | |||
| Esputo (2) | Neumonía (1) | 1.0 (1) | Negativo (1) | |
| Bronquiectasias (1) | 6.0 (1) | B,C,F,G,H (1) | ||
| Broncoaspirado (1) | Neumonía (1) | 12.0 (1) | B,C,F,G,H (1) | |
| Sangre (1) | Bacteriemia (1)a | 87.0 (1) | B,F,G,J,Z,ssa (1) | |
| Exudado vaginal (4) | Vulvovaginitis (4) | 2.0 (1) | B,C,F,G,J (1) | |
| 3.1 (1) | A,B,F,G,ssa (1) | |||
| 6.0 (1) | B,C,F,G,H,J (1) | |||
| 12.36 (1) | B,C,F,G,H (1) | |||
| Exudado purulento (2) | Herida inguinal (1) | 75.0 (1) | B,C,F,G (1) | |
| Úlcera por presión (1) | 6.4 (1) | B,C,F,G,H (1) | ||
| Loquios (1) | Sepsis puerperal (1)a | 89.0 (1) | B,C,G (1) |
Los genotipos emm más prevalentes de SGA a nivel global son emm1, emm28, emm3, emm89 y emm4. Esta distribución varía significativamente según la región geográfica y manifestación clínica, siendo los tipos emm1, emm3, emm28 y emm18 los más asociados con enfermedad invasiva5,6. En España, los genotipos emm más frecuentes son emm1, emm3, emm4, emm12, emm28 y emm89, asociándose principalmente emm1 y emm3 con enfermedad invasiva7,8.
De las 6 enfermedades invasivas observadas en este estudio, 4 de ellas fueron producidas por el tipo emm3 con fenotipo mucoide, mostrando una tendencia no estadísticamente significativa debido probablemente al bajo número de aislados productores de enfermedades invasivas obtenidos en esta serie.
Se detectó un caso de sepsis puerperal por el genotipo emm89, previamente asociado con esta enfermedad3.
En otras partes del mundo, como EE. UU., las cepas mucoides están ampliamente distribuidas, pero existen pocos estudios sobre este fenotipo en España. Varios trabajos asocian este factor de virulencia con el genotipo emm39,10. El 97,8% de los aislados con fenotipo mucoide de este estudio presentó el genotipo emm3 (emm3.1, emm3.24, emm3.93 y el de nueva descripción emm3.166), siendo mayoritariamente emm3.1 con perfil de toxinas speA-speB-speF-speG-ssa. La población no mucoide presentó hasta 11 genotipos emm distintos, siendo igualmente emm3.1 uno de los más frecuentes, así como diferentes perfiles de toxinas.
El 51% de los pacientes desarrollaron escarlatina, siendo el 65% menores de 5 años. Esto podría dificultar la diferenciación de este cuadro con infecciones virales más propias de esta edad. Estos datos coinciden con los obtenidos por estudios en otros países que observan un aumento de la tasa de escarlatina en los últimos años11. En España, al no ser la escarlatina una enfermedad de declaración obligatoria es difícil determinar su incidencia real.
Algunos autores asocian la producción de exotoxina pirogénica speA con la aparición de escarlatina12. En este estudio el 69% de los aislados productores de escarlatina portaban el gen speA frente al 60% de los aislados productores de faringitis, no observando diferencias significativas (p=0,419) entre ambos grupos. Estos resultados coinciden con los obtenidos por otros autores donde tampoco observaron diferencias13.
Los 3 aislados resistentes a eritromicina (emm77, emm3 y emm94) presentaron el fenotipo M, siendo este el más frecuente en los SGA aislados en España. La resistencia a antibióticos en SGA se concentra en algunos genotipos siendo emm77 uno de los tipos emm más resistentes. El genotipo emm94 es más infrecuente en España, pero presenta igualmente alta resistencia a eritromicina.
Se describe la circulación de una cepa de aspecto mucoide con perfil de toxinas speA-speB-speF-speG-ssa y genotipo emm3.1 considerado de los más frecuentes y más virulentos de SGA3,5.
Conflicto de interesesLos autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.
