No sé a usted, pero a mi este mensaje me asusta bastante (podría utilizar otro termino más apropiado, pero que suena peor).

Streptococcus pyogenes

Vayamos por partes. Los estreptococos son un grupo de bacterias Gram positivas. Hay muchos tipos distintos de estreptococos y muchos de ellos viven en pacífica armonía en nuestro cuerpo, son parte de nuestra microbiota. Se clasifican según la composición de algunos azúcares (carbohidratos) de su pared celular en distintos grupos (A, B, C…) según la clasificación de Lancefield (si quieres saber un poco más de Rebecca Lancefield, la mujer que clasificó los estreptococos, AQUÍ te dejo un enlace).

Algunos estreptococos producen toxinas y enzimas que los pueden hacer muy peligroso. En concreto, algunos producen citotoxinas capaces de romper las células. Para detectar estas citotoxinas se emplea la prueba de la hemolisis cultivando las bacterias en Agar sangre que contiene eritrocitos enteros. Si las bacterias producen citotoxinas, estas serán capaces de lisar los eritrocitos y producirán un halo grande de hemolisis alrededor de las colonias bacterianas que crecen sobre la placa de Agar.

Beta-hemólisis sobre una placa de Agar sangre: obsérvese el halo de hemólisis alrededor de las colonias bacterianas. Autor: @microbioblog.

Un tipo concreto de estreptococo es el Streptococcus pyogenes del grupo A beta-hemolítico (GAS por el acrónimo inglés de Group A Streptococcus). El nombre, pyogenes, hace referencia que se asocia habitualmente a la producción de pus en las heridas: pyus, pus; gennaio, producir. Son capaces de producir todo un arsenal de exotoxinas (estreptolisinas S y O, exotoxinas pirógenas estreptocócicas -Spe-, estreptocinasas, ADNasas y otras). S. pyogenes es un patógeno humano frecuente, suele colonizar el tracto respiratorio superior y es capaz de originar diversas enfermedades: desde una faringitis, otitis, mastitis, infecciones en las capas superficiales de la piel (impétigo), escarlatina (exantema difuso), fiebre reumática, hasta casos más graves de neumonía, el síndrome del shock tóxico o la fascitis necrosante, y otras. Se transmite por gotículas al respirar y por contacto. La mayoría de los casos son leves, poco más de 1% se complica. Las personas de más riesgo son los niños pequeños o pacientes con otras infecciones. No hay una vacuna comercial y el tratamiento es con antibióticos (la bacteria es muy sensible a las penicilinas). Hasta la fecha no se han descrito complicaciones debidas a la resistencia a los antibióticos.

El síndrome del shock tóxico y la fascitis necrosante

Probablemente, las manifestaciones más graves son el síndrome del shock tóxico y la fascitis necrosante, infecciones invasivas. El síndrome del shock tóxico es una infección generalizada que cursa con una inflamación de los tejidos, dolor y síntomas inespecíficos (fiebre, escalofríos, malestar general, náuseas, vómitos y diarreas) y bacteriemia (presencia de bacterias en sangre). Si la enfermedad progresa puede provocar un shock e insuficiencia multiorgánica (riñón, pulmones, hígado, corazón). Los pacientes con otras enfermedades son más susceptibles (cáncer, diabetes, otras infecciones, enfermedad pulmonar y cardiaca…). La fascitis necrosante es una infección que se desarrolla en el tejido subcutáneo, y se caracteriza por una destrucción o necrosis de tejido muscular y adiposo, de ahí proviene el apelativo de “bacteria comedora de carne”. La bacteria se introduce en el tejido por una herida, una infección vírica con vesículas, quemaduras o una intervención quirúrgica. Estas infecciones están causadas porque algunas de las toxinas de la bacteria actúan como superantígenos y son capaces de estimular a los macrófagos y a los linfocitos T (células del sistema inmunitario) de forma descontrolada y masiva. En algunos medios se ha afirmado que la mortalidad por una infección por S. pyogenes puede ser mayor del 30%, pero no es cierto. La mayoría de las infecciones por S. pyogenes son leves pero sí es verdad que cuando ocurren estos casos tan graves del síndrome del shock tóxico y la fascitis necrosante, la progresión de la enfermedad puede ser fulminante y la mortalidad superior al 30%.

La cepa M1UK

En Reino Unido, desde 2014 ha habido un aumento del número de casos de infecciones por S. pyogenes. Entonces se describió una cepa concreta de la bacteria portadora de una hipertoxina (SpeA) que se denominó cepa M1UK. Se ha detectado en otros países y desde 2020 es la cepa dominante en Reino Unido, Holanda, Australia, Canadá, EE.UU…. Más recientemente, desde 2022, se ha dado un aumento de casos por esta cepa en Reino Unido y otros países europeos. En España también se ha detectado esta nueva variante hipervirulenta, pero, de momento, no parece todavía dominante ni más agresiva que otras cepas. La enfermedad por S. pyogenes no es de declaración obligatoria, lo que dificulta más su seguimiento.

La actual alarma surge porque en Japón están detectando también una tendencia a una mayor circulación de esta cepa hipervirulenta: en 2023 hubo 941 casos y en lo que llevamos de año 2024 ya ha habido 378, y además con una mayor extensión por todo el país. Por eso, ha habido una alerta para hacer una vigilancia más estrecha del número de casos.

¿Por qué de repente surge este aumento del número de casos? ¿Una nueva conspiración internacional? ¿Ya nos quieren vender una nueva vacuna? Muy probablemente por varias razones al mismo tiempo. Por una parte, los microorganismos evolucionan y surgen nuevas cepas o variantes que puede ser más virulentas y/o transmisibles. Por otra, ya hemos comprobado con la COVID-19 que lo mejor para la transmisión de una bacteria o un virus es mucha gente, muy junta y moviéndose por el planeta, y eso es la globalización actual. Además, cada vez tenemos mejores sistemas de vigilancia y detección de patógenos: si buscas con mayor intensidad, lo encuentras. Y por último, aunque no todo el mundo está de acuerdo, puede haber una cierta “deuda inmunitaria”: con la pandemia COVID-19, muchas infecciones víricas y bacterianas comunitarias prácticamente desaparecieron, y desde el invierno de 2022 se ha observado una reemergencia de muchas de estas infecciones, especialmente en la población pediátrica.

El objetivo, por tanto, es vigilar sin alarmar, informar sin alarmar. Este caso del titular arriba mencionado me recuerda este otro:

¿Se acuerdan ustedes de la cepa californiana?

Desconfíen de un titular sensacionalista, impactante, con redacción poco profesional y contenidos especialmente llamativos, exagerados o excepcionales. Cuanto más inquietante o sorprendente sea una noticia, más opciones tendrá de que sea mentira o contenga errores. Le recomiendo leer el documento MENTIRAS CONTAGIOSAS Guía para esquivar la desinformación en salud.

Referencias:

Clinical, microbiological, and molecular characterization of pediatric invasive infections by Streptococcus pyogenes in Spain in a context of global outbreak. Ramírez de Arellano, E., y col. mSphere. 2024. 0:e00729-23.

Situación epidemiológica actual de la infección invasiva por Streptococcus pyogenes. Calvo, C, y col. Anales de Pediatría. 2024. 100(3):161-163.

Los estreptococos son un grupo de bacterias Gram positivas muy diverso y heterogéneo. Pertenecen al grupo de las bacterias del ácido láctico por su capacidad de  producir este ácido como producto final de la fermentación de azúcares. Algunas especies de estreptococos pueden causar enfermedades en humano y en animales, pero otros muchos no son patógenos. Son parte de nuestra microbiota (las bacterias que viven en nuestro organismos) y algunos se aíslan de otros muchos sitios.

Fotografía de Martin Oeggerli (School of Life Sciences, FHNW). El género Streptococcus, a diferencia de Staphylococcus, tiende a forma cadenas, es catalasa negativo y no crece en medios de cultivo hipersalinos (con 6,5% de NaCl).

El género Streptococcus se divide en 49 especies y 8 subespecies de las cuales 35 han sido relacionadas con algún tipo de infección en humanos. Las más
importantes son:

• Streptococcus pyogenes: amigdalitis, impétigo, fiebre reumática aguda, fiebre escarlata, glomerulonefritis aguda y fascitis necrotizante.
• Streptococcus pneumoniae (el neumococo): neumonía y también otitis y meningitis.
• Streptococcus agalactiae: meningitis en neonatos y trastornos del embarazo en la mujer.
• Streptococcus viridans: endocarditis y abscesos dentales.
• Streptococcus mutans: caries dental y endocarditis.

Para su clasificación se emplean varios sistemas: los grupos de Lancefield, los patrones de hemólisis y pruebas bioquímicas y moleculares.

Tipos de hemólisis (lisis de los eritrocitos) en agar sangre: A) alfa hemólisis (incompleta); producida por Streptococcus pneumoniae; B)
beta-hemólisis (total) producida por Streptococcus pyogenes; C) gamma-hemólisis (no hemólisis) producida por Enterococcus faecalis.

La clasificación de los estreptococos de Lancefield se basa en las reacciones serológicas de los carbohidratos de la pared celular de la bacteria, es decir, en la distinta naturaleza antigénica de los polisacáridos de la pared. Es un método muy útil para clasificar a muchos de los estreptococos patógenos, pero no tanto para el resto. Los antígenos de Lancefield son llamados con letras desde la A hasta la W, con la excepción de la I y la J. Estos antígenos de grupo se pueden demostrar mediante sencillos métodos como la precipitación, aglutinación o anticuerpos marcados.

Rebecca C. Lancefield (1895-1981) visualizando reacciones de precipitación en capilares para tipificar los estreptococos.

Rebecca Lancefield, dedicó toda su vida al estudio de los estreptococos y fue capaz de poner orden en un grupo de microorganismos patógenos de gran variabilidad antigénica, lo que ayudó al tratamiento de las enfermedades causadas por estas bacterias.  Solo como una muestras de la importancia actual
e los estreptococos en la salud humana te doy un par de datos: según la OMS, 1,2 millones de niños menores de 5 años mueren cada año por neumonía, siendo la primera causa Streptococcus pneumoniae;  se calculan que unas 700 millones de personas pueden estar infectados por Streptococcus pyogenes, de las cuales 500.000 mueren cada año. Las investigaciones de Lancefield permitieron desarrollar nuevos métodos de prevención y tratamiento de las enfermedades causadas por estreptococos.

Rebecca Lancefield entró muy joven (en 1917) en el laboratorio de Bacteriología de la Columbia University, y poco después le ofrecieron una plaza de
técnico en el Instituto Rockefeller (el primer Instituto de investigación biomédica de EE.UU., creado en 1901), donde permaneció hasta su jubilación. Se doctoró en 1925. A lo largo de su vida recolectó una de las mayores colecciones de estreptococos, que todavía hoy en día se mantiene en dicho Instituto (The Lancefield collection of Streptococcus strains).

Lancefield demostró que existían un antígeno principal en los estreptococos asociado a la pared celular que era un polisacárido y agrupó los estreptococos según la naturaleza de dicho antígeno. Demostró que uno de esos grupos, el grupo A de los estreptococos (Streptococcus pyogenes, beta hemolítico) era específico de humanos y estaba relacionado con varias enfermedades como la faringitis, fiebre escarlata, fiebre reumática, nefritis y el impétigo. También demostró que los estreptococos del grupo B estaban asociados con enfermedades neonatales. Lancefield demostró además que había cierta variedad en los estreptococos del grupo A, una variabilidad antigénica debida a una proteína de la superficie celular que denominó proteína M. Descubrió que esta proteína M protegía a las bacterias del ataque de los glóbulos blancos (los macrófagos).

La American Society for Microbiology considera estos trabajos de Rebecca Lancefield entre los principales acontecimientos de la historia de la microbiología. Lancefield fue la segunda mujer que presidió la American Society for Microbiology en 1943 (la primera fue Alice C. Evans, en 1928) y la primera que presidió la American Association for Immunologists.

Clasificación de los estreptococos:

Referencias:

• Rebecca C. Lancefield (1895-1981) ordenadora de los estreptococos. M. Piqueras. SEM@foro 58, diciembre de 2014.
• Rebecca Craighill Lancefield, pioneer microbiologist. E. M. O´Hern. ASM News.

El mayor proyecto de secuenciación de genomas completos bacterianos

Sí, ya sé que el título es bastante sensacionalista, la
bacteria “come carne”. Pero así es como se llamó al grupo A de Streptococcus
pyogenes, una bacteria Gram positiva, que causa miles de infecciones invasivas muy graves. Esta
bacteria produce fascitis necrotizante (gangrena
estreptocócica), una infección aguda que se extiende por el tejido subcutáneo y
produce una rápida destrucción y necrosis de los tejidos (por razones de buen
gusto, no incluyo ninguna imagen de casos de fascitis necrotizante). La mortalidad puede llegar a casi el 50%,
aunque depende de si el diagnóstico y el tratamiento antibiótico y/o quirúrgico son rápidos y adecuados.Se calcula que esta bacteria es responsable de más de 600
millones de infecciones en todo el mundo cada año y entre 10.000 y 15.000 casos
muy graves sólo en EE.UU.

Después de varias décadas en las que disminuyó la incidencia
de esta enfermedad, a finales de los 80 y principios de los 90, de forma
sorprendente resurgieron en muchos países varios brotes de infecciones invasivas muy graves porel serotipo Emm proteína
1 (M1) de Streptococcus pyogenes
grupo A. Algunas de estas infecciones fueron muy mediáticas porque afectaron
incluso a personajes muy populares, como Jim
Henson, el creador de los teleñecos, que murió por una infección por esta
bacteria.

James Maury «Jim» Henson fue productor televisivo
estadounidense, conocido por ser el creador de The Muppets, los teleñecos. Falleció el 16 de mayo de 1990 a los 53
años de edad, por una infección por Streptococcus
pyogenes grupo A, unas 20 horas después de llegar por su propio pie a
emergencias del hospital de Nueva York, sin ser consciente de lo grave que
estaba.

Hasta ahora ha sido todo un misterio cómo surgió esta cepa concreta tan virulenta. Para descubrirlo, un
grupo de investigadores han secuenciado un total de 3.615 genomas completos de
aislamientos de la bacteria obtenidos desde 1920 hasta 2013 en ocho países distintos
de Europa y América (Dinamarca, Alemania, Finlandia, Islandia, Noruega, Suecia,
Estados Unidos y Canadá).

El objetivo de este trabajo, hasta el día de hoy el mayor proyecto de secuenciación de
genomas completos bacterianos, es descubrir cómo han sido los eventos
moleculares que han contribuido a la aparición, diseminación y diversificación
genética de este clon tan virulento que ha llegado a causar infecciones humanas
tan graves por todo el planeta.

Streptococcus pyogenes
grupo A es una bacteria Gram positiva con forma de coco que crece en cadenas.
Expresa en su pared celular el antígeno grupo A de la clasificación de
Lancefield y produce hemólisis del tipo beta (grandes halos de hemólisis)
cuando se cultiva en agar sangre. Se le conoce también por estreptococo
beta-hemolítico del grupo A (o por sus siglas en inglés GAS, Group A Streptococcus).
Es la causa más frecuente de faringitis bacteriana y de escarlatina, una
complicación de la faringitis que se produce cuando la bacteria contiene un
fago que estimula la producción de una toxina.

Además, Streptococcus
pyogenes grupo A es un buen modelo
para hacer este tipo de estudios porque produce muchas infecciones humanas, hay
abundantes cepas recolectadas de los últimos 90 años y de dos continentes
distintos, su genoma es relativamente pequeño (1,8 Mb) y fácil de secuenciar, y
es un patógeno sólo humano, no de animales, el hombre es el único huésped.

Los datos sugieren que el actual clon epidémico surgió a partir
de una bacteria precursora, paso a paso, adquiriendo de manera secuencial
distintos elementos genéticos que la hicieron mucho más virulenta. Primero incorporó
a su genoma un bacteriófago (un
virus que infecta bacterias) con los genes del factor de virulencia de la DNAsa
extracelular (SdaD2).  Posteriormente adquirió otro bacteriófago con
los genes SpeA1, una variante de la
exotoxina superantígeno A. Luego, este mismo gen evolucionó a una nueva
variante, SpeA2, por un fenómeno de mutaciónpuntual, antes de adquirir por transferencia
genética horizontal una región grande de 36 Kb de DNA cromosomal que
contiene los factores de virulencia de la glicohidrolasa
y la streptolysina O.  La adquisición de este fragmento grande debió
de ocurrir a principios de los 80 (probablemente en 1983) en una bacteria que ya contenía los genes SdaD2 y SpeA2. A
partir de ahí, este clon se extendió rápidamente por todo el mundo, dando lugar
a la cepa actual mucho más virulenta y que ha causado las epidemias explosivas durante
los últimos 25 años.

Este trabajo, demuestra los
eventos moleculares que han ocurrido paso a paso y que han hecho que de una
única célula bacteriana acaben produciéndose millones de infecciones por todo
el mundo.

La secuencia de eventos
moleculares más probable, por tanto, ha debido ser:

– adquisición del gen SdaD2 (DNAsa extracelular)
de un fago

– adquisición del gen SpeA1 (exotoxina del
superantígeno A) de otro fago

– mutación puntual de SpeA1 para generar la
variante SpeA2

– adquisición por transferencia horizontal de los
genes glicohidrolasa y streptolisina O en un fragmento de 36 Kb

Este tipo de estudios son esenciales para mejorar las
estrategias para reconocer y predecir la aparición de nuevas cepas virulentas y
epidemias, ayudan a formular políticas de protección de salud pública y a
desarrollar nuevas vacunas. En definitiva, en este caso se trata de “comerle el
terreno” a este bicho tan desagradable.

Evolutionary pathway to increased virulence and epidemic
group A Streptococcus disease derived from 3,615 genome sequences. 2014.
Nasser, W., et al. Proc Natl Acad Sci U S A. 111(17):E1768-76. doi: 10.1073/pnas.1403138111.