Cultivo e identificación

Cultivo

Distintos medios que se pueden usar para cultivar y aislar S. pneumoniae

Agar sangre:

Medio sólido enriquecido, generalmente con sangre de cordero o de caballo al 5%. Esto facilita el crecimiento de microorganismos con requerimientos nutricionales más altos, y debido a la presencia de sangre también nos permite evaluar la capacidad hemolítica de estos.


Agar Chocolate:

Medio sólido enriquecido, más nutritivo que el agar sangre regular. La diferencia es que la sangre incluida en este agar fue calentada, lo que lisa los glóbulos rojos y libera Hemina (fX) y NAD (fV). El motivo por el que podemos preferir agar sangre por sobre el chocolate es que, ya que este agar incluye glóbulos rojos ya lisados, no nos permite observar capacidad hemolítica.


Agar C.O.B.A (Columbia CNA):

Medio sólido selectivo de cocáceas Gram Positivo (+) preparado sobre base de agar Columbia. Inhibe el crecimiento de otras bacterias debido a que incluye colistina + ácido nalixídico, además de sangre de oveja. Se puede observar la hemólisis, pero será más tenue comparado al agar sangre.



Caldo BHI:

Medio líquido muy nutritivo. Su nombre (Brain Heart Infusion) se debe a que está hecho con una infusión de cerebro y corazón, generalmente de cordero. Esto favorecerá la proliferación de cultivos aislados y se le puede añadir suero o sangre para facilitar aún más el crecimiento (lo que lo hace un medio enriquecido tras la adición).



Caldo Todd-Hewitt:

Medio líquido u a veces sólido (en versión agar) nutritivo que favorece el crecimiento de cocáceas Gram Positivo (+), pero a diferencia de medios selectivos como el agar C.O.B.A, no puede inhibir el crecimiento de otras bacterias, simplemente por sus características es lo más ideal para las CGP. Está compuesto de peptonas+extractos de carne+glucosa+sales+buffer fosfato.

Notas adicionales: Para un mejor crecimiento de S. pneumoniae :

  • Se deben incubar los cultivos a 35-37°C.
  • Idealmente en una atmósfera enriquecida con CO₂ (5-10%).
  • S. pneumoniae tiene requerimientos nutritivos algo exigentes, por lo que medios enriquecidos con sangre o derivados son ideales para promover su proliferación. También nos permiten observar hemólisis.

Identificación

Métodos que se pueden utilizar para identificar la presencia de S. pneumoniae en cultivos y sus distintos serotipos

Gold Standard: 

Reacción de Quellung

La reacción de Quellung, también llamada reacción de Neufeld, se usa para determinar el serotipo específico de S. pneumoniae aislado, lo que permite, además de funciones diagnósticas, tener un panorama de su epidemiología más amplio, lo que se explora más a fondo en nuestra siguiente sección. Esta prueba recibe su nombre de la palabra alemana de "hinchazón" y consiste en la suspensión de células neumocóccicas con distintos pools de antisueros específicos al polisacárido capsular, lo que luego se observa por microscopía. En su caso positivo, presentará una hinchazón en sus células, a lo que hace referencia su nombre.

Figura 1: Reacción de Quellung Negativa (A) y Positiva (B). Las preparaciones de aislados de pneumococco serotipo 9V sin antisuero (1A) y con antisuero del grupo 9 (1B) se observan en x400. La prueba positiva presenta la "hinchazón" y redondeo de células característica de una reacción de Quellung positiva, por lo tanto implicando correctamente que se trata de S. pneumoniae del grupo 9.

En caso de que no se observara una reacción con ningún pool específico de antisuero se puede testear el aislado con un omnisuero, que contiene anticuerpos ante los 90 fenotipos ya conocidos. Si aún así no se observa reacción esto implica a que el aislado expresa mínima cápsula o incluso de que se trata de un serotipo nuevo.

Ventajas: La prueba es simple y requiere mínimo equipamiento.

Desventajas: Los antisueros son caros y debido a su naturaleza interpretativa puede ser subjetivo.


Otras Pruebas

Morfología de colonias y en microscopía







Test de suceptibilidad a la Optoquina




















Test de solubilidad en Bilis

S. pneumoniae se agrupa en colonias de diversos fenotipos en base a su grado de encapsulación. Líneas muy encapsuladas pueden tener colonias grandes, grises y muy mucoides, mientras las líneas de menor encapsulación serán más pequeñas. Estas colonias también pueden variar en sus grados de hemólisis dependiendo del serotipo, pero la más común es α-hemólisis.

A nivel microscópico se presenta como cocáceas gram positivas (+) organizadas en cadena y pares (diplococos).


La etilhidrocupreína, más conocida como Optoquina, es un derivativo de la quinina que nos permite distinguir a los pneumococcos de otros S. viridans. Ya que puede inhibir el crecimiento de S. pneumoniae en concetraciones muy bajas.

Un halo de inhibición de 14 mm o más nos permite identificar a un S. viridans como S. pneumoniae. Si el halo es menor a 14 mm se requieren pruebas adicionales como serología o solubilidad en bilis.

Se requiere un halo mínimo debido a que existen cepas de S. pneumoniae resistentes a la Optoquina, así como la capacidad de algunos S. viridans no-pneumocóccicos de mostrar pequeños halos de inhibición. Esta prueba tiene > 95% de sensibilidad.

Figura 2: Cultivo en agar sangre de S. pneumoniae con discos de Optoquina y halo de inhibición. 


Al añadir sales de bilis, como el desoxicolato de sodio, se aceleran las reacciones líticas naturales observadas en colonias de cultivos pneumocóccicos al incrementar la activación de enzimas autolíticas producidas por S. pneumoniae.

Esta prueba consiste en añadir una solución de sales biliares a un cultivo de caldo o agar del organismo en cuestión. Cuando se obtiene un resultado positivo (+) en caldo se evidencia aclaramiento de la turbidez del cultivo tras 3 horas de haber añadido las sales biliares y re-incubado el tubo. En agar sangre las colonias solubles por estas sales biliares "desaparecen" dejando únicamente la α-hemólisis después de 30 minutos de haber incorporado las sales y re-incubado el agar.

Puede ser necesario recurrir a pruebas adicionales ya que solamente 86% de las cepas neumocóccicas se lisan por completo frente a sales biliares.


Habib, M., Porter, B. D., & Satzke, C. (2014). Capsular serotyping of Streptococcus pneumoniae using the Quellung reaction. Journal of Visualized Experiments, (84), e51208. https://doi.org/10.3791/51208​ 

UPMC Department of Pathology. (s.f.). Microbiology Diagnosis – Streptococcus pneumoniae. https://path.upmc.edu/cases/case349/microbiol.html​ 
Integrantes: Javiera Escalona/ María Jorquera/ Tavita Vásquez
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