Infecciones respiratorias por staphylococcus aureus: implicación clínica de factores de virulencia y persistencia

Staphylococcus aureus es uno de los principales patogenos comensales y oportunistas responsables de causar infecciones del tracto respiratorio inferior (ITRI). Es conocida la dificultad de distinguir entre colonizacion e ITRI por S. aureus tanto en pacientes cronicos como en pacientes sin neumopatia de base. La prevalencia de colonizacion por este microorganismo dificulta establecer el valor clinico del aislado en muestra respiratoria en determinados grupos de pacientes y establecer la verdadera indicacion del tratamiento. En pacientes sometidos a ventilacion mecanica (VM), la potencial gravedad del desarrollo de neumonia da lugar a frecuente prescripcion antibiotica de forma empirica, favoreciendo a su vez el desarrollo de resistencias. El estudio de factores tanto del microorganismo como del hospedador, deberia facilitar la distincion entre los estadios de colonizacion e infeccion. Por tanto, el objetivo de este trabajo es determinar la importancia clinica del aislamiento de S. aureus en las vias respiratorias inferiores de pacientes sometidos a VM, mediante el estudio de factores asociados con la persistencia y la adaptacion del microorganismo a este nicho anatomico. Esto representaria un cambio importante en el diagnostico y el manejo de las ITRI causadas por este microorganismo. Inicialmente se estudio que factores del hospedador y del microorganismo estarian relacionados con la evolucion clinica y el aislamiento persistente de S. aureus en muestra respiratoria. Esto se llevo a cabo en una cohorte de pacientes ingresados en UCI y sometidos a VM, que fueron clasificados en diferentes grupos en cuanto a la relacion del aislado con el hospedador (infeccion vs. colonizacion). Se demostro que, de entre las diferentes variables evaluadas, el resultado clinico desfavorable es independiente de los dias bajo VM y de estancia en la UCI, asi como del perfil genetico y el patron de resistencia a la cloxacilina de los aislados. Ademas, hemos demostrado que el aislamiento persistente de S. aureus, observado en aproximadamente el 40% de los pacientes, tampoco se asocio con la evolucion clinica desfavorable. La resistencia a la cloxacilina se correlaciono con la persistencia en el aislamiento, aunque tambien se observaron casos persistentes de aislados sensibles a meticilina. Por otro lado, la persistencia de S. aureus en muestra respiratoria resulto ser frecuente en los pacientes que presentaban un aislamiento consecutivo de Pseudomonas aeruginosa. Esta asociacion nos llevo a investigar las interacciones entre S. aureus y P. aeruginosa, otro importante agente etiologico de ITRI frecuentemente aislado en la misma localizacion anatomica. El estudio de las interacciones entre estos microorganismos nos permitio ampliar el conocimiento respecto a las relaciones interespecies y su impacto sobre la virulencia, persistencia y adaptacion al tracto respiratorio, y la progresion o cronicidad de la infeccion. A continuacion, se analizo la funcionalidad del sistema quorum sensing (QS)- agr (accessory gene regulator), uno de los principales sistemas de regulacion de la virulencia en S. aureus, en aislados provenientes de pacientes con ITRI. Alrededor del 83% de los aislados resultaron tener el sistema Agr funcional. Se observaron correlaciones entre la funcionalidad del Agr y la capacidad de formacion de biofilm de los aislados. No obstante, la actividad de este sistema regulador de virulencia parece no tener influencia en el resultado clinico desfavorable de los pacientes, ni tampoco en el aislamiento persistente. Los hallazgos obtenidos en este estudio destacan que tanto la funcionalidad del sistema Agr, como el aislamiento persistente, observados a menudo en los aislados provenientes de pacientes sometidos a VM, corresponden mas a fenotipos de adaptacion del microorganismo al microbioma del tracto respiratorio, que a fenotipos de virulencia relacionados con el resultado clinico desfavorable. Por lo tanto, esto refuerza la observacion de que las infecciones del tracto respiratorio a menudo se manejan de forma suboptima con respecto al diagnostico correcto, indicacion, dosis y duracion del tratamiento antimicrobiano. En cuanto a las relaciones interespecificas entre aislados de S. aureus y P. aeruginosa en pacientes con ITRI aguda, se observo que de forma similar a lo que ocurre en aislados provenientes de pacientes con enfermedades respiratorias cronicas, P. aeruginosa compite y supera a S. aureus en condiciones de cultivo estandar de laboratorio. Sin embargo, la presencia de un medio de cultivo que simula in vitro la mucosidad del tracto respiratorio, favorece la coexistencia entre ellos, e influye en la actividad de los sistemas QS y en el desarrollo de fenotipos relacionados con la virulencia como es la formacion de biofilm. Finalmente, este trabajo sugiere el uso de un enfoque que combine metodos fenotipicos y genotipicos, donde ademas se consideren las relaciones interespecies entre los diferentes componentes del microbioma respiratorio, a la hora de investigar con mayor precision las posibles asociaciones entre los factores microbianos y la evolucion clinica y la susceptibilidad a los antibioticos en las ITRI por S. aureus.