Neumococo y neumonías

Streptococcus pneumoniae (neumococo) es una bacteria Gram positiva extracelular en forma de coco, generalmente acomodado en pares (diplococo). Al ser una bacteria Gram positiva tiene una pared celular gruesa de peptidoglucano. Tiene unidos a su pared celular ácidos teicoicos (unidos al peptidoglucano) y lipoteicoico (anclados a la membrana celular), y no produce carbohidratos del grupo de Lancefield (Dion y Ashurst, 2024).

Streptococcus pneumoniae (neumococo) es una bacteria Gram positiva extracelular en forma de coco, generalmente acomodado en pares (diplococo). Al ser una bacteria Gram positiva tiene una pared celular gruesa de peptidoglucano. Tiene unidos a su pared celular ácidos teicoicos (unidos al peptidoglucano) y lipoteicoico (anclados a la membrana celular), y no produce carbohidratos del grupo de Lancefield (Dion y Ashurst, 2024).Es anaerobio facultativo lo que implica que crece en ausencia de oxígeno, pero también es capaz de crecer en presencia del mismo; es catalasa y oxidasa negativa. Destruye parcialmente a los eritrocitos (hemolisis alfa), la hemolisis se puede identificar creciendo a la bacteria en agar sangre. Otra característica importante es que posee una capsula de glucoproteínas, y es sensible a la bacitracina y optoquina (Dion y Ashurst, 2024).

S. pneumoniae es un patógeno oportunista específico del ser humano que coloniza la nasofaringe, es la causa principal de neumonía adquirida en la comunidad (Dion y Ashurst, 2024; Loughran et al., 2018; Weiser et al., 2018). Se transmite entre hospederos a través de aerosoles expulsados por una persona infectada y por fómites. Gracias a su cápsula y su capacidad de formar biopelículas, el neumococo puede vivir en el ambiente, puede sobrevivir por horas en juguetes suaves y cunas, y hasta por un mes con humedad y temperatura ambiente. Se ha reportado que el neumococo puede ser infectivo hasta por 24 horas después de estar en el ambiente (Morimura et al., 2021; Loughran et al., 2018).

La infección con neumococo es prevenible por vacuna, la aplicación de la vacuna ha reducido considerablemente el número de casos, y la infección asintomática (estado de portador). Hay dos tipos de vacuna, la que está compuesta por serotipos (vacuna conjugada, PCV) y la que está compuesta por polisacáridos (Morimura et al., 2021; Loughran et al., 2018).En México se aplica la vacuna PCV contra 13 serotipos (PCV13) a los dos, cuatro y seis meses, con un refuerzo entre los 12 y 15 meses, aunque también está disponible la PCV10 y PCV23. Mientras que en adultos mayores de 65 años se aplica la PCV10 al inicio y la de polisacáridos cada 5 años. Esto se debe a que la de polisacáridos no es inmunogénica en niños. Adicionalmente, la higiene es otra manera de prevenir la infección con neumococo, lavarse las manos y desinfectar las áreas expuestas a un enfermo, así como el uso de cubre bocas cuando se está con pacientes enfermos.

La infección inicia cuando hay una colonización de la orofaringe y nasofaringe, la colonización en estas regiones es asintomática, la bacteria puede permanecer hasta por 6 semanas y después es eliminada (Dion y Ashurst, 2024; Loughran et al., 2018).

La infección inicia cuando hay una colonización de la orofaringe y nasofaringe, la colonización en estas regiones es asintomática, la bacteria puede permanecer hasta por 6 semanas y después es eliminada (Dion y Ashurst, 2024; Loughran et al., 2018). El periodo de incubación del neumococo es de entre uno a tres días. La unión al epitelio respiratorio es el primer paso en la colonización de la nasofaringe, la bacteria expresa en su superficie la fosforilcolina (ChoP), que sirve de andamio para otras adhesinas conocidas como proteínas de unión a colina (CbpA es la principal). Además de la presencia de la adhesina RrgA asociada a un pili (Loughran et al., 2018)

Una vez que el neumococo se ha establecido en el epitelio de la nasofaringe comienza a formar colonias que forman una bio-película compuesta de proteínas, polisacáridos y ADN extracelular que protege a las colonias del sistema inmune y le permiten la colonización. En este momento la patogenicidad de la bacteria baja y por esa razón la mayoría de los casos son asintomáticos (Dion y Ashurst, 2024; Loughran et al., 2018).

Durante su estadía en la nasofaringe, la bacteria puede colonizar la parte basal del epitelio, para ello utiliza al transportador de inmunoglobulinas humanas IgA e IgM (pIgR), este transportador lleva las inmunoglobulinas de la parte basal al lumen del epitelio y después regresa para seguir transportando más inmunoglobulinas. Cuando el transportador está en el lumen del epitelio, la bacteria se une a él mediante la CbpA y el trasportador transloca al neumococo hacia la parte basal del epitelio, esto permite que la bacteria pueda llegar a torrente sanguíneo y dispersarse, causando una sepsis o llegar al cerebro y causar una meningitis (Morimura et al., 2021; Loughran et al., 2018).

Durante su estadía en la nasofaringe, la bacteria puede colonizar la parte basal del epitelio, para ello utiliza al transportador de inmunoglobulinas humanas IgA e IgM (pIgR), este transportador lleva las inmunoglobulinas de la parte basal al lumen del epitelio y después regresa para seguir transportando más inmunoglobulinas. Cuando el transportador está en el lumen del epitelio, la bacteria se une a él mediante la CbpA y el trasportador transloca al neumococo hacia la parte basal del epitelio, esto permite que la bacteria pueda llegar a torrente sanguíneo y dispersarse, causando una sepsis o llegar al cerebro y causar una meningitis (Morimura et al., 2021; Loughran et al., 2018).

La bacteria puede descender hacia el aparato respiratorio inferior por aspiración.

La primera línea de defensa son las barreras anatómicas: moco y epitelio ciliado, el neumococo debe de atravesar la capa de moco que contiene péptidos antimicrobianos e IgA, para lo cual utiliza las enzimas neuroaminidasa A (NanA) y exoglicolidasas (StrH y BgaA) que degradan el moco, mientras que la proteasa sIgA degrada las IgA unidas al neumococo evitando la opsonización. Además, el neumococo neutraliza los péptidos antimicrobianos liberando componentes de su capsula y pared celular por medio de la enzima autolítica mureina hidrolasa LytA (Torres et al., 2021; Weiser et al., 2018; Loughran et al., 2018).

La primera línea de defensa son las barreras anatómicas: moco y epitelio ciliado, el neumococo debe de atravesar la capa de moco que contiene péptidos antimicrobianos e IgA, para lo cual utiliza las enzimas neuroaminidasa A (NanA) y exoglicolidasas (StrH y BgaA) que degradan el moco, mientras que la proteasa sIgA degrada las IgA unidas al neumococo evitando la opsonización. Además, el neumococo neutraliza los péptidos antimicrobianos liberando componentes de su capsula y pared celular por medio de la enzima autolítica mureina hidrolasa LytA (Torres et al., 2021; Weiser et al., 2018; Loughran et al., 2018).Al llegar a los alveolos el neumococo se encuentra con un epitelio desnudo, se une a la matriz extracelular a través de sus adhesinas (PepO, PavA, PfbA, entre otras).

Neumocitos tipo II

Macrófagos alveolares

Células linfoides innatas

Células T invariantes asociadas a mucosa

Las células epiteliales (neumocitos tipo II), macrófagos alveolares y monocitos reconocen el peptidoglucano y ácido teicoico del neumococo, los neumocitos tipo II liberan péptidos antimicrobianos (SP-A y SP-D), mientras que los macrófagos alveolares y monocitos activan las vías de señalización que culminan en la activación del factor transcripcional NF-kβ1 que induce la expresión de genes que codifican citocinas pro-inflamatorias como IL-1β, IL-6, IL-8, y TNF-α y reguladoras como IL-17 e IL22. La IL-17 estimula al epitelio para seguir secretando péptidos antimicrobianos y quimiocinas CXC (CXCL1 y CXCL2) que comienzan a reclutar neutrófilos y macrófagos hacia los espacios alveolares (Korkmaz y Traber, 2023; Torres et al., 2021; Loughran et al., 2018).

Las células epiteliales (neumocitos tipo II), macrófagos alveolares y monocitos reconocen el peptidoglucano y ácido teicoico del neumococo, los neumocitos tipo II liberan péptidos antimicrobianos (SP-A y SP-D), mientras que los macrófagos alveolares y monocitos activan las vías de señalización que culminan en la activación del factor transcripcional NF-kβ1 que induce la expresión de genes que codifican citocinas pro-inflamatorias como IL-1β, IL-6, IL-8, y TNF-α y reguladoras como IL-17 e IL22. La IL-17 estimula al epitelio para seguir secretando péptidos antimicrobianos y quimiocinas CXC (CXCL1 y CXCL2) que comienzan a reclutar neutrófilos y macrófagos hacia los espacios alveolares (Korkmaz y Traber, 2023; Torres et al., 2021; Loughran et al., 2018).Otros tipos celulares abundantes en los alveolos que ayudan al proceso inflamatorio y su regulación son las células linfoides innatas (CLI1-3) que secretan citosinas inflamatorias IL-1, IL2 y reguladoras IL-17 e IL-22; y las células T invariantes asociadas a mucosa (TIAM) que producen citocinas anti-inflamatorias (IFN-γ, IL-17 e IL-22), activación de macrófagos y reclutamiento de células Th y T citotóxicas. Este proceso genera permeabilidad vascular en los alveolos, a esta etapa se le conoce como congestión (Korkmaz y Traber, 2023; Torres et al., 2021; Loughran et al., 2018).