Streptococcus pneumoniae y Staphylococcus aureus.: Enfermedad invasiva, biofilm y terapia

• Autores: Julio Sempere García
• Directores de la Tesis: Miriam Domenech Lucas (dir. tes.), José Enrique Yuste Lobo (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Complutense de Madrid ( España ) en 2022
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Jesús Ruiz Contreras (presid.), Francisco Amaro Torres (secret.), Ernesto Ángel García López (voc.), Carmen Ardanuy (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Microbiología y Parasitología por la Universidad Complutense de Madrid
• Materias:
  • Ciencias de la vida
    • Inmunología
      • Vacunas
    • Microbiología
      • Fisiología bacteriana
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Docta Complutense
• Resumen
  • español

    Streptococcus pneumoniae es el principal responsable de neumonía bacteriana ad-quirida en comunidad. Su principal factor de virulencia es el polisacárido capsular (CPS), dividiéndolo en, al menos, 101 serotipos. Entre un 5¿10% de adultos y un 20¿40% de niños, están colonizados por este patógeno. La enfermedad neumocócica invasiva (ENI) es prevenible por vacunación. Desde la introducción de las vacunas conjugadas se ha observado un fenómeno denominado reemplazo de serotipos. Staphylococcus aureus, es otro patógeno relevante responsable de un rango amplio de infecciones. S. aureus posee un gran arsenal de factores de virulencia como el CPS. Su principal relevancia clínica reside en su resistencia a antibióticos, espe-cialmente S. aureus resistente a meticilina (SARM). S. aureus coloniza hasta el 80% de individuos. La mayoría de las bacterias pueden formar biofilms y estos suelen es-tar integrados por varias especies, por lo que biofilms mixtos de patógenos como S. aureus y S. pneumoniae son habituales en clínica, por ejemplo, en la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), producida a consecuencia del tabaquismo. En esta Memoria, se ha evaluado la epidemiología de los serotipos 22F y 33F causan-tes de ENI en España. La incidencia por los serotipos 22F y 33F ha aumentado des-de la introducción de la VCN13. Los clones circulantes predominantes fueron el ST43322F y el ST71733F. La caracterización del biofilm de ambos serotipos mostró que los aislados clínicos pediátricos forman mayor biofilm que los adultos. Además, se evaluó la susceptibilidad en aislados clínicos de S. pneumoniae no sensibles a penicilina a diferentes antibióticos durante el periodo 2004-2020. El cefditoren mos-tró ser una buena elección como cefalosporina oral para el tratamiento de infeccio-nes por S. pneumoniae. Por último, se observó que desde la introducción de la VCN13 se está produciendo un aumento de aislados clínicos de S. pneumoniae no susceptibles a antibióticos que pertenecen a serotipos no vacunales. Se caracterizó la formación de biofilm de aislados clínicos de S. aureus y los aislados que expresa-ban la toxina exfoliativa A mostraban un patrón de biofilm bimodal de buenas forma-doras de biofilm y malas formadoras de biofilm. Se observó una diferencia notable en la biomasa según el tiempo de incubación del biofilm. Por ello, se estudió la evo-lución observándose que las cepas malas formadoras de biofilm mostraban una evolución irregular, formando buen biofilm a las 16 y 23 h y mal biofilm a las 19 y 24 h. Por último, se confirmó que el biofilm de S. aureus evade mejor la opsonofagoci-tosis que un cultivo planctónico de manera independiente del sistema del comple-mento. Se desarrolló dos biofilms mixtos in vitro de S. aureus y S. pneumoniae utili-zando una cepa de S. pneumoniae del serotipo 19A y una cepa SASM o SARM. S. pneumoniae necesita una ventaja en el inóculo y en el cultivo planctónico para alcanzar una población similar a la de S. aureus en el biofilm mixto. Se probaron nuevas terapias antibiofilm con la cisteamina (Cys) y la N-acetil-L-cisteína (NAC). Cys fue un candidato ideal para la prevención y NAC para el tratamiento de los biofilms mixtos. Se evaluó el efecto del extracto de humo de tabaco (EHT) en biofilms de S. aureus y en biofilms mixtos. Los resultados mostraron que el EHT incrementa la formación de biofilm de S. aureus. En los bio-films mixtos, el EHT también aumentó la viabilidad de ambas poblaciones integran-tes del biofilm. El último objetivo fue evaluar el impacto de la VCN13 en los biofilms de serotipos vacunales y no vacunales de S. pneumoniae y en S. aureus. Se obser-vó protección en los sueros de pacientes vacunados frente a biofilms de los seroti-pos 3, 18C, 19F y 19A, pero no frente al biofilm del serotipo vacunal 14. En pacien-tes sometidos a tratamientos biológicos sólo se encontró protección frente al biofilm del serotipo 19F. Se confirmó que la vacunación no tenía ningún efecto frente a biofilms de S. aureus.

  • English

    Streptococcus pneumoniae (pneumococcus) is the main responsible of bacterial community-acquired pneumonia. Its main virulence factor is the capsular polysaccharide (CPS), which classifies the pneumococcus in at least 101 different serotypes. Between 5-10% of adults and up to 40% of children are colonized asymptomatically,being the carrier state a requirement for the development of invasive pneumococcal disease (IPD). IPD is vaccine-preventable, there are two vaccines used in Spain: the 13-valent pneumococcal conjugate vaccine (PCV13) for children and adults and the 23-valent pneumococcal polysaccharide vaccine (PPV23) for adults. Since the introduction of conjugate vaccines, non-vaccine serotypes have emerged, a phenomenon called serotype replacement. Staphylococcus aureus, also a relevant pathogen, is responsible for a wide range of diseases: from less severe such as folliculitis to severe invasive diseases like endocarditis. S. aureus has an arsenal of virulence factors to evade the immune system including a CPS, present in up to 90% of clinical isolates. The main clinical relevance of S. aureus remains in its great clinical impact due to the antibiotic resistance, specifically caused by methicillin-resistant S. aureus (MRSA) strains. S. aureus colonizes up to 80% of the population...