Los estreptomices. Actualización y revisión didáctica

Hidrin, N.*; Goodfellow, M.**; Boiron, P.*; Moreno, M.*** y Serrano, J. A.****

* Faculté de Pharmacie,Laboratorie de Mycologie.
** University of Newcastle upon Tyne, Faculty of Agriculture & Environmental Science.
*** Facultad de Farmacia, Escuela de Bioanálisis, Departamento de Microbiología, Universidad de Los Andes, Mérida, Venezuela.
**** Facultad de Medicina, Departamento de Patología, Universidad de Los Andes, Mérida, Venezuela.

Palabras-clave: Streptomyces, actinomicetales, taxonomía, patogenicidad.

Resumen

Los autores presentan un trabajo de actualización y revisión del conocimiento actual sobre los estreptomices, género que pertenece al orden de los actinomicetales. Son presentados y discutidos aspectos relacionados con la identificación, la quimiotaxonomía, la diferenciación de las especies, la biología molecular, la epidemiología, la clínica y el tratamiento. A través de la discusión de los aspectos arriba señalados, los autores presentan, de una manera fácil y concisa, una revisión fundamentalmente orientada al conocimiento actual de los aspectos biomédicos y de las metodologías más adecuadas para el estudio de este género, el cual es de difícil diagnóstico y clasificación. Los autores llaman la atención sobre la reciente emergencia de los estreptomices como agentes patógenos en infecciones sistémicas o localizadas, distintas al actinomicetoma

Abstract

The authors present a review on the state of the art of the genus Streptomyces, this genus belong to the order of the actinomycetes. In this work the authors review aspects related to: identification, quimiotaxonomy, species differentiation, molecular biology, epidemiology, clinical and treatment. This review up dated all those above mention topics which cover aspects very useful to understand and study this particularly difficult genus. The authors call the attention to the recently emergence of some species of Streptomycesas etiologic agents of human systemic infections

Introducción

El género Streptomyces pertenece al orden de los Actinomicetales. Los Streptomyces figuran entre los actinomicetos aerobios. Los actinomicetos, históricamente, se han venido reagrupando según criterios morfológicos, tales como la capacidad de formar filamentos ramificados y esporas, lo cual les ha llevado durante largo tiempo a ser confundidos con los hongos.

Por ser considerados saprófitos, el papel como patógenos de los Streptomyces está relacionado con el hecho de ser agentes etiológicos de actinomicetomas; sin embargo aún no está bien definido su papel como agentes productores de infecciones sistémicas.

La identificación de estas bacterias sigue siendo difícil, y aún hoy en día su diagnóstico y clasificación principal mente se basa en el estudio de las características morfológicas (macro y microscópicas), en las quimiotaxonómicas y en las bioquímicas.

Identificación (1, 2)

Características morfológicas y fisiológicas (tabla 1):

Género	Micelio	Sensibilidad a la lisozima	Movilidad	Acido-alcohol resistencia
Actinomadura	V	-	-	-
Dermatophilus	-	-	+	-
Gordona	-	-	-	Parcial
Nocardia	+	+	-	Parcial
Nocardiopsis	+	-	-	-
Oerskovia	-	-	+	-
Rhodococcus	-	V	-	Parcial
Streptomyces	+	-	-	-
Tsukamurella	-	+	-	Parcial

Tabla 1. Características morfológicas y fisiológicas de los Streptomyces y de otros géneros pertenecientes a los actinomicetos.

Las bacterias del género Streptomyces son Gram-positivas, aerobias estrictas, catalasa-positivas y quimioorganotróficas. No se colorean como alcohol-ácido-resistentes con la coloración de Ziehl-Neelsen, a diferencia de las micobacterias, o con la coloración de Kinyoun (decoloración por ácido sulfúrico al 2%), como es el caso de Nocardia y Rhodococcus.

Son bacterias sensibles a la lisozima (inhibición del crecimiento en presencia de lisozima al 0,05%), como lo son Actinomadura y, en algunos casos, Rhodococcus.

Crecen en la superficie de medios simples o complejos (medios de Sabouraud, Bennett, Lowenstein-Jensen), formando filamentos ramificados (hifas) aéreas, que poseen cadenas de conidias que no se fragmentan. Sólo Streptomyces, Nocardia, Actinomadura y Nocardiopsis forman micelios aéreos en los cultivos.

Los cultivos muestran su crecimiento entre dos a diez días, cultivados a temperatura de 37ºC o, aún mejor, a 30ºC. Las colonias presentan aspecto ceroso, de aspecto polvoroso, de color blanco grisáceo, común en la mayoría de los Streptomyces, variando del color crema al negro, como sucede con S. somaliensis; sin embargo, estos aspectos no son específicos, y dependen de las condiciones de cultivo.

Características quimitaxonómicas (Tabla 2):

 

Género	GC%	Tipo de	DAP	Azúcar característico de la pared	Acidos micólicos ( número de C)	Menaquinona predominante (MK)
Actinomadura	65 - 77	III B	Meso	Madurosa	-	9
Corynebacterium	51 - 59		Meso	Arabinosa/galactosa	22 - 38	08-Sep
Dermatophilus	57 - 59	III	Meso	Madurosa	Ninguno	8
Gordona	63 - 69	IV	Meso	Arabinosa/galactosa	48 - 66	9
Mycobacterium	61 - 71	IV	Meso	Arabinosa/galactosa	60 - 90	9
Nocardia	64 - 72	IV	Meso	Arabinosa/galactosa	44 - 60	08-Sep
Nocardiopsis	65,7	III C	Meso	Ninguno	Ninguno	10
Oerskovia	70,5 - 75	VI	Ninguno	Galactosa	Ninguno	9
Rhodococcus	63 - 73	IV	Meso	Arabinosa/galactosa	34 - 52	8
Streptomyces	69 - 78	I	L	Ninguno	Ninguno	9
Tsukamurella	67 - 69	IV	Meso	Arabinosa/galactosa	64 - 78	9

Tabla 2. Características quimiotaxonómicas de los Streptomyces y de otros géneros pertenecientes a los actinomicetos.

Las características de la composición química del género Streptomyces son las siguientes :

GC%: 69 a 78 % (guanina-citosina).

Tipo de pared y perfil de composición química de la pared celular: Pared tipo I; contiene ácido diaminopimélico (L-DAP), glicina, ausencia de polisacáridos o ácidos micólicos (3). La composición en L-DAP es específica en los géneros Streptomyces, Nocardioides e Intrasporangium.

Menaquinona predominante: Tipo MK-9 (4).

Diferenciación de las especies:

Entre 1949 y 1957 más de mil especies han sido descritas en el género Streptomyces, llegando a aumentar el número hasta 3.100 a partir de 1970, basándose los criterios en los aspectos morfológicos y la pigmentación de los cultivos. Actualmente pueden estar inventariadas 300 especies (3).

La identificación de la especie requiere numerosas pruebas fenotípicas (5); no es necesario hacerlo para el diagnóstico en el laboratorio de rutina.

Biología molecular:

Para la identificación del género entre los actinomicetos ha sido establecido un método de PCR-RFLP, por el equipo de Steingrübe (6), utilizando los eslabones complementarios de la "Heat Shock Protein" (hsp 65).

Para la identificación de la especie se utiliza la amplificación por PCR de los ARN 16s (7).

Epidemiología

Estas bacterias están ampliamente distribuidas en el medio ambiente (8).

S. somaliensis, prefiere los suelos áridos arenosos, y su localización ha sido principalmente reportada en Africa, Arabia, México y América del Sur (Brasil y Venezuela) (9).

S. paraguayensis y otros Streptomyces sp. han sido aislados de suelos, de vegetales en descomposición y de plantas.

A excepción principalmente de S. somaliensis, el cual ha sido identificado como uno de los agentes etiológicos del actinomicetoma (9, 10) (en Arabia Saudita, Nigeria, Níger, Sudan, Somalia, África del Sur, Venezuela y Estados Unidos), estas bacterias han sido clásicamente consideradas como saprófitas, y la evaluación de su rol en patología humana es aún no bien conocida.

Novoa et al. (11) han propuesto un modelo de estudio multidisciplinario, basado en el "caso familia", abarcando aspectos biomédicos y epidemiológicos, para el estudio de los actinomicetos aerobios, agentes causales del actinomicetoma.

A los Streptomyces les corresponde un 15,4% de las cepas de actinomicetos aerobios aislados de las muestras clínicas recibidas en el Centro para Control de las Enfermedades y Prevención de Atlanta, EUA, entre los años de 1985 y 1988 (12), siendo S. griseus la especie aislada con mayor frecuencia después de Nocardia asteroides y Actinomadura madurae. Las muestras positivas correspondieron en orden de frecuencia a las de expectoraciones, de heridas, de sangre y de cerebro.

En el estudio de Mishra (13), este tercer lugar ha sido confirmado, después de Nocardia asteroides y N. brasiliensis.

En el Instituto Pasteur de París, en el Centro Nacional de Referencia de Micosis Humanas de Antifúngicos y Actinomicetos, la proporción de los Streptomyces en 1998 fue de 27% de los aislamientos clínicos recibidos.

Rodríguez-Nava et al (14) han reportado la presencia de Streptomyces sp. en cultivos de rutina de muestras de sangre de niños del Hospital Infantil de México, aislando 10 cepas de actinomicetos aerobios, de las cuales 8 eran de Streptomyces sp. asociados a diferentes patologías.

Aspectos Clínicos

A pesar del importante número de especies pertenecientes al género Streptomyces, solamente tres especies se relacionan como patógenos en humanos; estas son: S. somaliensis, S. griseus y S. paraguayensis.

El papel como patógeno oportunista de los Streptomyces tiende a definirse frente al creciente número de infecciones sistémicas reportadas en la literatura, tales como: peritonitis (15), pericarditis crónica (16), septicemia (17), paniculitis (18), absceso cerebral (19), linfadenitis cervical (20), neumopatía nodular en sujetos seropositivos a VIH (21), endocarditis (22) sobreinfección pleural (23) y neumonía (24, 25).

Sin embargo, otras especies como S. albus, S. coelicolor y S. violaceoruber han sido aisladas de caries dentarias, de expectoraciones, de muestras de amígdalas, de sangre y cutáneas, sin que el rol principal como patógenos sea reconocido.

Tratamiento

Para el tratamiento de las infecciones por los actinomicetos aerobios, son principalmente utilizados los siguientes antibióticos o quimioterapéuticos : estreptomicina, en asociación con dapsona, o el trimetroprim-sulfametoxazol.

Según McNeil (15), los antibióticos más activos in vitro serían la amikacina (100% de cepas sensibles), la minociclina (90%), la eritromicina (86%), la doxiciclina, el imipenem (81%) y la ceftriaxona (80%). El 29 % de las cepas de S. griseus se mostraron resistentes in vitro al trimetroprim-sulfametoxazol.

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