Streptococcus iniae, Historia, Identificación, Papel en la enfermedad

Streptococcus iniae es una especie de bacteria Gram-positiva, en forma de esfera que pertenece al género Streptococcus. Desde su aislamiento de un delfín de agua dulce del Amazonas en la década de 1970, S. iniae ha surgido como un patógeno peces líder en operaciones de acuicultura en todo el mundo, lo que resulta en más de EE.UU. $ 100 millones en pérdidas anuales. Desde su descubrimiento, las infecciones por S. iniae se han reportado al menos 27 especies de peces de cultivo o naturales de todo el mundo. De agua dulce y salada incluyendo tilapia, corvina, róbalo rayado híbrido, y la trucha arco iris se encuentran entre los susceptibles a la infección por S. iniae. Las infecciones en peces manifiestan como meningoencefalitis, lesiones en la piel, y la septicemia.

S. iniae ha producido en ocasiones la infección en los seres humanos, especialmente de los pescaderos, de origen asiático. Las infecciones en humanos incluyen la sepsis, síndrome de choque tóxico, y la inflamación de la piel, los discos intervertebrales, o capa interna del corazón. La identificación de S. iniae en el laboratorio puede ser difícil, ya que los métodos convencionales que se utilizan para identificar estreptococos dió resultados insuficientes. No se puede agrupar por el método de antígeno Lancefield típicamente se utiliza para categorizar las especies estreptococos. Los dos serotipos conocidos se pueden distinguir bioquímicamente por diferencias en la actividad de la enzima. Varios antibióticos han sido usados para tratar las infecciones por S. iniae.

Historia

Streptococcus iniae fue aislado por primera vez en 1972, de los abscesos subcutáneos en un espécimen en cautividad de Amazon River Dolphin sufre de una infección conocida como "enfermedad de la pelota de golf". Se encontró que la bacteria a ser sensibles a los antibióticos beta-lactámicos, y el delfín fue tratado con éxito con penicilina y tilosina. El agente causal fue reconocida como una nueva especie de Streptococcus, y se le dio el nombre de Streptococcus iniae en 1976. Alrededor de este tiempo, otros brotes de estreptococos se produjeron en Asia y los EE.UU., algunas de las cepas asociadas con los brotes japoneses fueron más tarde sugirió que S. iniae.

En la década de 1980, una nueva especie supuestos de Streptococcus, llamado S. shiloi, fue identificada como una de las causas de una epidemia de meningoencefalitis que afecta la trucha arco iris y tilapia en Israel desde 1986 - Desde el S. shiloi era alfa-hemolítico, había un contenido de G C de 37%% y no fermentar galactosa azúcar, que no se clasifican como S. iniae, que es beta-hemolíticos, tiene un contenido de G C% de 32%, y fermentos galactosa. En 1995, S. shiloi se encontró, de hecho, ser beta-hemolíticos, y después de las técnicas de hibridación ADN-ADN con el tipo ATCC S. iniae y nuevo cálculo del contenido de G C%, se reclasificó por el mismo grupo como un sinónimo menor de S. iniae.

Los análisis filogenéticos basados en ADN ribosomal 16S sugieren que S. iniae está estrechamente relacionado con otros estreptococos patógenos de los seres humanos y los animales. Específicamente, se agrupan en el grupo de piógeno, junto con otros estreptococos patógenos tales como S. pyogenes, S. agalactiae, S. uberis, S. canis, S. porcinus, S. phocae, y S. intestinalis. De estas especies afines, que está más estrechamente relacionada con S. porcinus. Análisis de los fragmentos de restricción genómico de diversos anfitrión y paneles geográficas de S. iniae aislados han demostrado perfiles comunes entre los peces virulento y cepas humanas, a pesar de múltiples patrones de electroforesis de campos pulsantes han sido identificados entre las cepas humanas.

Identificación

Streptococcus iniae puede ser fácilmente identificado erróneamente por los sistemas automatizados de microbiología convencionales. Métodos de genética molecular, como la secuenciación del ADN y la hibridación ADN-ADN, pueden ser útiles para la identificación correcta, aunque el trabajo de los Centros de EE.UU. para el Control y Prevención de Enfermedades ha sugerido que no son necesarios en la mayoría de los casos. Varios grupos han utilizado la secuenciación de 16S ADNr para identificar los aislados de S. iniae, y mientras que pueden diferenciar esta especie de otras especies relacionadas, tales como S. uberis y S. porcinus, la secuenciación de 16S no se puede utilizar para diferenciar entre las cepas de S. iniae. Ribotipo es un método similar, por el cual los genes 16S y 23S rRNA se digieren con endonucleasas de restricción y transferencia Southern usando sondas de oligonucleótidos específicos de la especie. Este método es más sensible que la secuenciación de 16S ADNr, ya que además de la diferenciación de especies, que se puede utilizar para diferenciar entre cepas. Ribotipo se utilizó en 1997 para diferenciar entre cepas de Israel y Estados Unidos, lo que excluye la posibilidad de un vínculo epidemiológico entre los brotes en los dos países.

Streptococcus iniae es beta-hemolíticos cuando se incubaron en condiciones anaerobias, a pesar de que se han identificado erróneamente como alfa-hemolíticos porque, en algunas cepas, zonas de beta-hemólisis están rodeados por grandes zonas de alfa-hemólisis. La bacteria es catalasa-negativa y LAP-positivo, PYR-test y CAMP-positivo al ensayo, no se hidroliza hipurato de sodio y no crece en agar bilis esculina. No expresa de cualquiera de las conocidas antígenos de Lancefield.

Los serotipos

Hay dos serotipos establecidos de S. iniae. El tipo de cepa ATCC 29178 caracterizado por primera vez en 1976 por Pier y Madin es representante de serotipo I aislamientos. El serotipo II fue identificado por primera vez como el tipo de cepa aislada de un caso de delfines de la "enfermedad pelota de golf". Un ensayo que mide la actividad arginina dihidrolasa bioquímica se ha utilizado para distinguir entre los serotipos, aunque propuesto hiper-encapsulación de serotipo II puede representar la diferencia funcional más significativa entre los dos tipos.

Papel en la enfermedad

En los peces

Streptococcus iniae es altamente patógena en agua dulce, marinos y peces eurihalino, y es altamente letal: los brotes pueden estar asociados con la mortalidad del 30-50%. Por tanto, es uno de los principales patógenos de importancia económica en la acuicultura intensiva. En 1997, el impacto económico global de la infección por S. iniae a la industria de la acuicultura se estimó en EE.UU. $ 100 millones. A partir de 2007, la infección se había informado en veinte y siete especies de peces, incluyendo la tilapia, trucha arco iris, el salmón coho, medregal japonés, tambor rojo, y la perca gigante. La carpa común, bagre de canal, y peces de colores parecen ser resistentes. Los peces criados en la acuicultura intensiva operaciones y siempre que los factores de estrés ambientales son los más propensos a la infección por S. iniae. Poblaciones de peces salvajes situados cerca y lejos de las operaciones de acuicultura también han demostrado ser susceptibles a la infección por S. iniae.

El sitio de la infección con S. iniae y su presentación clínica puede variar de especie a especie. En tilapia, S. iniae causa meningoencefalitis, con síntomas que incluyen letargo, rigidez dorsal, y el comportamiento errático; muerte sobreviene en cuestión de días. En la trucha arco iris, que se asocia típicamente con daño del sistema nervioso central y septicemia. Los síntomas son consistentes con la septicemia, e incluyen letargo y pérdida de la orientación, exoftalmia, opacidad de la córnea, y el sangrado externo e interno.

En los seres humanos

Streptococcus iniae puede causar infecciones oportunistas en humanos debilitados o inmunodeprimidos. Se asocia más comúnmente con celulitis bacteriemia, pero se ha sabido para causar endocarditis, meningitis, osteomielitis y artritis séptica. Los primeros casos reconocidos de infección humana ocurrieron en Texas en 1991 y en Ottawa en 1994, pero no se determinaron las fuentes de infección. La infección humana por S. iniae también fue identificado en Toronto entre el 15 y el 20 de diciembre de 1995, cuando tres pacientes asiáticos fueron ingresados en un hospital con la celulitis de la mano después de lesionarse durante la manipulación de pescado crudo. Los tres fueron encontrados para tener bacteriemia, inicialmente atribuido a Streptococcus uberis, pero más tarde correctamente identificados como S. iniae. En febrero de 1996, un hombre chino fue ingresado en el mismo hospital con sepsis una semana después de la preparación de una tilapia fresca entera, y también fue diagnosticado con S. iniae bacteriemia. Una investigación epidemiológica posterior encontró otros casos en el área de Toronto, para un total de nueve pacientes, todos eran de origen asiático y todos habían manejado pescado crudo antes de desarrollar la infección. Otros casos fueron identificados más tarde en los Estados Unidos y en otras partes de Canadá, y desde entonces han sido reportados en Asia. Ascendencia asiática es una tendencia común en la mayoría de los casos humanos invasivos, pero no se sabe si esto se debe a las diferencias inherentes en la inmunidad o debido a las diferencias culturales en la preparación del pescado que se prestan a una mayor incidencia de la infección.

Control y tratamiento

Varias medidas se pueden tomar para controlar la infección en la acuicultura una vez un brote de S. iniae ha sido confirmado. La disminución de la cantidad de alimento dado a los peces se ha mostrado para reducir las tasas de mortalidad, como la absorción de bacterias en el agua se acelera por la alimentación. La disminución de la densidad de la población de peces aumenta la supervivencia mediante la reducción de lesiones para los peces y bajar el nivel de estrés en general en la población. La reducción de la temperatura del agua y de mantenimiento de los niveles óptimos de oxígeno también se ha demostrado para reducir el estrés a los peces e inhibir el crecimiento bacteriano.

Un estudio de 2005 mostró el potencial para el uso de probióticos para el control de la infección por S. iniae en la trucha. Este estudio utilizó los contenidos gastrointestinales de la trucha arco iris para buscar bacterias que inhiben el crecimiento de S. iniae y Lactococcus garvieae. Identificaron Aeromonas sobria como un candidato potencial para el control de S. iniae y de las infecciones por L. garvieae en la acuicultura. A. sobria, dada en directo en la alimentación, protegido de la trucha cuando fueron estimulados con S. iniae o L. garvieae.

Varios antibióticos se han utilizado con éxito para tratar la infección por S. iniae en el pescado. Enrofloxacina, un antibiótico de quinolona, se ha utilizado con gran efecto en lobina rayada híbrida, aunque la evidencia sugiere el desarrollo de una cepa resistente. La amoxicilina, eritromicina, furazolidona, y oxitetraciclina también se han utilizado. La vacunación contra S. iniae se ha intentado con éxito limitado, ya que sólo proporciona hasta 6 meses de la inmunidad.

La penicilina se ha sugerido como el fármaco de elección para el tratamiento de la infección por S. iniae en mamíferos, incluyendo los seres humanos. En 1995-1996 el grupo de casos humanos, todos los aislados clínicos fueron sensibles a la penicilina, cefalosporinas, clindamicina varios, eritromicina y cotrimoxazol, los nueve pacientes fueron tratados con antibióticos parenterales beta-lactámicos y se recuperó sin problemas. Un estudio de los aislamientos remitidos a los Centros para el Control y Prevención de Enfermedades, entre 2000 y 2004 encontró a todos a ser sensibles a los beta-lactámicos, macrólidos, quinolonas y vancomicina.