Evaluación de la cinética de crecimiento y producción de biopelícula in vitro de diversos clones internacionales de Streptococcus pneumoniae aislados de la nasofaringe de niños sanos

Abstract

Streptococcus pneumoniae es un colonizador frecuente de la nasofaringe humana y causa una gran morbilidad y mortalidad a nivel mundial. Ciertos serotipos y clones neumocócicos, determinados por MLST, son más exitosos en los procesos de colonización e invasividad y se ha sugerido que ambos fenómenos podrían estar relacionados con su capacidad de crecimiento in vitro. Además, la producción de biopelícula se ha asociado con los procesos de colonización nasofaríngea y persistencia en procesos crónicos de sinusitis y otitis media. Sin embargo, no se conoce claramente las características particulares de crecimiento y/o producción de biopelícula en una especie bacteriana con tan amplia diversidad genética. En esta investigación se evaluó la cinética de crecimiento y la capacidad de producción de biopelícula in vitro en quince (15) cepas de S. pneumoniae aisladas de la nasofaringe de niños sanos, relacionadas con los siguientes clones internacionales: el acapsular NCC1 y los capsulados Spain6B-2, England14-9, Tenenessee23F-4, Taiwan19F-14 y el ST135. Las evaluaciones se realizaron en placas de poliestireno utilizando el caldo Todd Hewitt suplementado con glucosa y/o sangre de camero. Para la cinética de crecimiento se midieron las densidades ópticas por espectrofotometría cada 16 h a intervalos de 1 h. Para la producción de biopelícula, luego de 48 horas de incubación las placas fueron sometidas a lavados y tinturas con cristal violeta al 1% Y medidas por espectrofotometría. La cinética de crecimiento in vitro mostró diferencias estadísticamente significativas interclonales e intraclonales en el crecimiento de los neumococos, sugiriendo que tales variaciones podrían responder a diferencias individuales independientes del serotipo y genotipo. La adición de glucosa y/o sangre aumentaron significativamente la densidad celular y aceleraron el tiempo de crecimiento. En la práctica clínica el diagnóstico de las infecciones neumocócicas requiere el uso de medios que contienen glucosa al 0,2%. Estos resultados sugieren que adicionar glucosa hasta obtener un valor de 0,6%, podría contribuir en la recuperación e identificación temprana del microorganismo. Respecto a la producción de biopelícula, solamente las cepas acapsuladas del clon NCC1 formaron el exopolisacárido. Ninguno de los clones capsulados fueron capaces de producir biopelícula espontáneamente. Las cepas capsuladas no productoras de biopelícula (Taiwan19F-14 y Spain6B-2), al ser expuestas al ADN de una cepa productora de biopelícula (clon NCC1) mostraron resultados diferentes. Se logró la formación de biopelícula para la cepa del don Taiwan19F-14 pero no así para la cepa del clon Spain6B-2. Estos resultados sugieren posible diferencia en la compatibilidad genética entre la cepa del don Spain6B-2 y el clon NCC1, tales como las descritas entre cepas de neumococo con variantes alélicas del péptido estimulante de la competencia (CSP-1, CSP-2). Por otra parte, la adición de glucosa (0,4%) tuvo un efecto negativo en la cantidad de exopolisacárido formado en todas las cepas, por 10 que no se recomienda su uso para estimular la producción de biopelícula en neumococo. Finalmente, los resultados de esta investigación hacen notar que las características de crecimiento y probablemente el éxito de algunas cepas neumocócicas podrían responder a características genéticas más allá del genotipo y serotipo. Además, sugieren que la cocolonización nasofaríngea por cepas capsuladas y acapsuladas compatibles para el intercambio genético podría estar favoreciendo la adquisición de factores de virulencia como la producción de biopelícula, y por ende la persistencia de los neumococos en nasofaringe y en patología del tracto respiratorio superior.