Veterinaria Tropical 21(2): 155-165. 1996

AISLAMIENTO DE CEPAS DE Streptococcus suis y SU SUSCEPTIBILIDAD in vitro A LOS AGENTES ANTIMICROBIANOS 

Yuraima Pineda*, Aura G. de López*, Fanny de Aponte**, 
Carmen de Parra** y Jorge Santander**

 *Investigadores. FONAIAP.
Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias.
Instituto de Investigaciones Veterinarias.
Apdo. 70. Las Delicias. Maracay 2101. Venezuela.
**Técnicos Asociados a la Investigación. FONAIAP.
Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias.
Instituto de Investigaciones Veterinarias.
Apdo. 70. Las Delicias. Maracay 2101. Venezuela.

Recibido: febrero 09, 1996.

 RESUMEN

Cuarenta y un cepas de Streptococcus suis, aisladas del cerebro de cerdos con meningitis, fueron analizadas en el Laboratorio de Bacteriología del Instituto de Investigaciones Veterinarias, con la finalidad de conocer su susceptibilidad frente a 14 agentes antimicrobianos. El 100% de las cepas presentaron resistencia múltiple con patrones que incluyeron de 5 a 14 marcadores. Las más altas frecuencias de resistencia se observaron para lincomicina 100%, triple-sulfa 97,6%, tetraciclina 95,1%, y estreptomicina 95,1%. Los aislamientos no fueron uniformemente sensibles a penicilina exhibiendo 78% de resistencia. Las cepas fueron altamente sensibles a ceftiofur 80,5% y cefalotin 76%. 

Palabras Clave: Streptococcus suis; meningitis; identificación bioquímica; susceptibilidad a los antimicrobianos.

 INTRODUCCIÓN 

Las infecciones causadas por Streptococcus suis han sido diagnosticadas en todos los países donde la industria porcina está desarrollada, considerándolas responsables de pérdidas económicas importantes por mortalidad, costos de tratamiento y profilaxis con antibióticos (CANTIN et al.,1992; CHANTER et al.,1993; GOTrSCHALK et al, 1991; REAMS et al.,1993). -

S. sius fue originalmente implicado en casos de meningitis (WINDSOR et al.,1995), pero ahora se le reconoce como responsable de una variedad de infecciones en los cerdos (GOGOLEWSKI et al.,1990; HIGGINS et al,1995; KWIECIEN et al, 1992; TURGEON et al., 1992). Además, ha sido descrito como patógeno en rumiantes (GOTTSCHALK et al., 1991), equinos (DEVRIESE et al.,1990), aves (HIGGINS et al., 1995) y humanos (ARENDS et al.,1988), por lo que tiene su importancia desde el punto de vista zoonótico, considerándosele causante de enfermedades ocupacionales.

 La identificación de S. sius a nivel de laboratorio se ha basado en un limitado número de pruebas bioquímicas acompañadas de pruebas culturales y serológicas (GOTTSCHALK et al.,1992). 

Hasta la fecha, 34 serotipos diferentes de S. sius han sido identificados y se considera que el número total de serotipos podría ser mucho más alto (HIGGINS et al.,1995) y, con excepción de los serotipos 17, 18, 19y 21, todos han sido aislados de casos clínicos (GOTTSCHALK et al.,1991).

Sin embargo, la mayoría de los estudios relacionados con el aspecto clínico y lesiones ocasionadas por infección con S. sius en cerdos han sido confinados a los serotipos 1 y2 (REAMS et al., 1993). El serotipo 2 es el más comúnmente señalado en los casos de meningitis en lechones, particularmente en Estados Unidos e Inglaterra (CHANTER et al., 1993; REAMS et al., 1993) así como en Venezuela (CORONADO et al., 1994; KWIECIEN et al.,1993).

Las infecciones causadas por S. sius han sido controladas mediante el uso de antimicrobianos y la penicilina, tratamientos estos de elección, especialmente incorporados a los alimentos en los períodos de alto riesgo como el destete, o durante el curso de la enfermedad (CANTIN et al., 1992; GOTTSCHALK et al., 1991).

Los informes en medicina veterinaria sobre cepas de S. sius resistentes a la penicilina (GOTTSCHALK et al., 1991; REAMS et al., 1993 TURGEON et al, 1992) y las serias implicaciones clínicas que ello con lleva, son prueba de que la susceptibilidad a este antimicrobiano no puede asumirse para todos los aislamientos.

El propósito de este trabajo es presentar los resultados del aislamiento de cepas de S. sius de cerdos con meningitis y evaluar su susceptibilidad a los antimicrobianos. 

MATERIALES Y MÉTODOS 

Un total de 41 cepas de S. sius fueron aisladas de cerebros de cerdos con meningitis, en edades comprendidas entre 3 y 15 semanas, en el Laboratorio de Bacteriología del Instituto de Investigaciones Veterinarias, procedentes de 27 granjas porcinas con antecedentes de meningitis ubicadas en los estados Carabobo, Aragua, Miranda, Cojedes y Lara. 

Los cerdos evaluados mostraron incordinación, pedaleo y convulsiones. A la necropsia, se observó congestión en meninges y encéfalo con o sin aumento de líquido cefalo raquídeo.

Para la obtención e identificación de los aislamientos, las muestras de cerebro fueron cultivadas en agar base Columbia (Difco ), adicionado de 5% de sangre ovina, e incubadas aeróbicamente a 37 °C por 18 -24 h. La identificación se basó en el estudio de características morfológicas, culturales y bioquímicas como hemólisis, producción de catalasa, hidrólisis del almidón, crecimiento en 6,5% de cloruro de sodio, hidrólisis de la esculina, producción de acetoína y fermentación de salicina, trehalosa, inulina y lactosa.

Se analizó la susceptibilidad in vitro de las cepas aisladas frente a 14 agentes antimicrobianos mediante la técnica de difusión en agar con discos (BAUER et al., 1966). 

El inóculo consistió en un cultivo puro de cada cepa, crecida en caldo cerebro-corazón con una turbiedad similar a la del patrón de No.5 de Mac Farland; los inóculos fueron sembrados en placas de agar Muller Hinton adicionadas de 5% de sangre ovina e incubadas aeróbicamente a 37 °C por 18 h. Posteriormente, se clasificó la cepa como sensible o resistente al comparar con tablas estándar. Cuando una zona de inhibición producida por el antimicrobiano fue intermedia, la bacteria se consideró resistente.

Los antimicrobianos utilizados fueron ampicilina (Am = 10.μg); cefalotin (Ce = 30 .μg); ceftiofur (Cf = 30 .μg); cloranfenicol (Cl = 30;μg); eritromicina (Er = 15 μg.); estreptomicina (Es = 10 .μg); gentamicina (Gm = 10 .ug); kanamicina (Km = 30. μg); lincomicina (Lm = 50. μg); neomicina (Nm = 30. μg ); penicilina a (Pn = 10 unid); tetraciclina (Tc = 30.μg); trimetoprin-sul- fametozaxol (Tsx = 1,25/23,75 .μg) y triple sulfa (Ts = 300 .μg). 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

El análisis bacteriológico de las cepas reveló que eran S. sius por tratarse de cocos gram positivo que se desarrollaron en colonias pequeñas, alía o beta hemolíticas; catalasa negativa; incapaces de crecer en NaCl al 6,5%; no productoras de acetoína; capaces de hidrolizar la esculina y el almidón y fermentadoras de salicina, trehalosa, inulina y lactosa, con pequeñas variaciones en los dos últimos. 

El tratamiento más frecuentemente utilizado para combatir las infecciones por S. sius es la terapia antimicrobiana. Sin embargo, la información acerca de la susceptibilidad a los antimicrobianos en S. sius es limitada (CANTIN et al., 1992), aunque en los últimos años han aparecido algunos trabajos concernientes a este tema (CANTIN et al.., 1992; GOTTSCHALKet al.., 1991; REAMS et al.., 1993; STUART et al., 1992). 

El estudio de la susceptibilidad a los agentes antimicrobianos reveló resistencia múltiple en el 100% de las cepas, detectándose más de 11 patrones de resistencia diferentes que incluyeron de 5 a 14 marcadores, aunque los más frecuentes incluyeron resistencia para 8 y 12 marcadores, ellas fueron: Er-Es-Gm-Km-Lm-Nm-Tc-Ts (16%) y Am-Cl- Er-Es-Gm- Km-Lm-Nm-Pn-Tc-Tsx-Ts (12%), respectivamente (Cuadro 1). Estos hallazgos revelan que predomina una resistencia múltiple; resultados similares han sido descritos por otros autores (CANTIN et al., 1992; CORONADO et al., 1994; KWIECIEN et al., 1992; STUART et al.., 1992). La frecuencia observada para aminoglucósidos, estreptomicina (95,1%), neomicina y kanamicina (85,4%), se considera alta debido a que estos antimicrobianos son más efectivos contra bacterias gran negativo. Este hecho elimina el sinergismo, muchas veces observado entre los aminoglúcosidos y beta láctamicos, y generalmente deseado para combatir infecciones graves; sin embargo, se le considera como una terapia excluyente y empírica en estos casos. 

Por el contrario la resistencia observada para lincomicina (100%), eritromicina(83%), tetraciclina (95,1%) y en menor proporción para gentamjcina, trimetoprin-sulíametoxazol (58,5%) y cloranfenicol (51,2%), es considerada muy significativa debido a que la mayoría de los cocos gran positivos son susceptibles a estos antimicrobianos. Resultados similares han sido presentados por CHENGAPPA et al.., 1986; HOFFMAN et al.., 1985; SANFORD et al.,1989; STUART et al..,1992; y TOUIL et al. 1988.

Está situación debe ser considerada al realizar un tratamiento, porque la prevalencia de infección con S. sius y la infección enzoótica en granjas permanece y puede incrementarse por el continuo uso de estos antimicrobianos, que van a permitir la selección de cepas resistentes de S. sius en estos ambientes.

Los aislamientos de cepas de S. sius resistentes a la penicilina no han sido frecuentes (CANTIN et al., 1992; CORONADO et al.,1994; GOTTSCHALK et al., 1991; STUART et al., 1992). Sin embargo, en este trabajo se observa una alta frecuencia de resistencia para penicilina (78% ) en las cepas analizadas (Cuadro 2), lo que se considera de particular importancia tomando en cuenta que es el tratamiento de elección. Esto, combinado con el hecho de que la penicilina G es absorvida pobremente por vía oral, podría explicar las fallas del tratamiento con este antimicrobiano en casos de meningitis, por lo que es preferible usar dosis altas por vía parenteral. Ello enfatiza la necesidad de determinar la susceptibilidad de la cepa aislada antes de implantar un tratamiento. La información coincide con lo expresado por GOTfSCHALK et al., 1991;REAMS et al., 1993;y TURGEON et al.,1992. 

Estudios previos realizados con 12 cepas de S. sius aisladas en Venezuela revelaron alta sensibilidad a la penicilina (83,6%) (CORONADO et al.., 1994). Sin embargo, este trabajo evidencia la resistencia observada para el antimicrobiano, lo que sugiere la emergencia de cepas de S. sius altamente resistentes, probablemente debido al uso empírico del antimicrobiano mencionado, en forma preventiva y terapéutica en las granjas porcinas consideradas. La sensibilidad a la penicilina no puede ser ampliamente asumida para todas las cepas de S. sius y la rutina de tratamiento de estas infecciones con penicilina requiere ser re evaluada debido a que las cepas resistentes se hacen más prevalentes.

El mecanismo común de resistencia en géneros bacterianos afines, específicamente entre los enterococos, es por la producción de B lactamasas (FONTANA et al., 1990). Aunque los mecanismos de resistencia en cepas de S. sius son desconocidos y, hasta ahora, no existen evidencias de producción de B lactamasas en cepas de S. sius, se especula que en este caso podría estar involucrada una modificación en la estructura de las proteínas de enlace a la penicilina lo cual resulta en una disminución de la afinidad por este antimicrobiano (CHAMBERS,1986). Si esto es así para S. sius, en el futuro se observará un aumento progresivo de la resistencia. Actualmente, en el laboratorio se realiza la determinación rutinaria de la producción de B lactamasas en cepas de S. sius y hasta el presente todas las cepas analizadas han resultado negativas, por lo que se requerirá completar y complementar estos estudios. 

En cuanto a la resistencia para triple sulfa ésta fue alta (97,6%), siendo uno de los antimicrobianos con más elevado nivel de resistencia en la mayoría de los patógenos del cerdo en el país. Indudablemente lo que ha llevado a esta situación ha sido su uso indiscriminado como preventivo y terápeutico en las explotaciones porcinas (PINEDA et al.., 1986; PINEDA et al.., 1995; PINEDA et al.., 1996). 

La eficacia de cada antimicrobiano está representada en el Cuadro 3, la ¡mayor actividad fue observada para ceftiofur (80,5% ) y cefalotina (76% ), seguidos por ampicilina (51,2%),de manera similar a lo señalado por REAMS et al.., 1993 y TURGEON et al.., 1992. Esto constituiría una alternativa para el tratamiento de las infecciones por S. sius. 

   SUMMARY

A total of 41 of S. sius strains isolated from brain of swine whit meniguitis were tested for antimicrobial susceptibility against 14 antimicrobial agents. It was found that 100% of strains showed multiple resistance, with patterns from 5 to 14 ma,kers. The highest resistance were to lincomycine 100% triple sulfa 97.6%, tetracycline 95.1% and streptomycin 95,1. The isolates were not uniformly susceptible to penicillin showing 78 of resistance. The strains were highly susceptible to ceftiofu, 80.5% and cephalotin 76%.

Key Words: Streptococcus suis; meningitis; biochemical identification;antimicrobial susceptibility.

 BIBLIOGRAFÍA

ARENDS, J. P. and H. C. ZANEN.1988. Meningitis caused by Streptococus suis in humans. Rev. Infect. Dis.10:131-136. 

BAUER, A. W., V. M. KIRBY, J. C. SHERRIS and M. TURK.1996. Antibiotic susceptibility testing by a single disk method .Am J. Clin. Pathol. 45:439-469.

CANTIN, M., J. HAREL, R. HIGGINS and M. GOTTSCHALF.1992. Antimicrobial resistance patters and plasmid profiles of  Streptococus suis isolates. J. Vet. Diagn. Invest. 4:170-174.

CORONADO, N., S. RIAÑO, J. O. MOGOLLON, F. ARIZA and E. J. KWIECIEN. 1994. Characterization, antimicrobial susceptibility pattern and plasmid profile of Streptococcus suis strains. IPVSC 13th. Bangkok, Thailand. p. 138.

CHAMBERS, H. 1986. Understaing penicillin-binding proteins. Antimicrobial. Newsl. 3:49-54. 

CHANTER, N., P. W .JONES and Y. J. L. ALEXANDER.1993. Meningitis in pigs caused by Streptococcus suis a speculative review. Vet. Microbiol. 36:39-55.

CHENGAPPA, M. N., R. L. MADDUX, W. L. KADEL, S. C. GREER and C. E. HERREN. 1986. Streptococcus suis infection in pigs: Incidence and experimental reproduction of the syndrome. Am. Ass. Vet. Lab. Diagnost. 19th Ann. Proc. 

DEVRIESE, L. A., B. SUSTRONK, J. MAHENHOUT and F. HAESEBROUCK.1990. S. suis meningitis in a horse Vet. Rec. 127:68. 

FONTANA, R., P. CANEPARI, M. M. LLEO and G. SATTA. 1990. Mechanisms of resistance of enterococci to beta-lactam antibiotics. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 9:103-105.

GOGOLEWSKI, R. P., R. W. COOK and C. J. O'CONNEL. l990. Streptococcus suis serotypes associated whith diseases in pigs. Aust. Vet. J 67(6):202-204.

GOTTSCHALK, M., R. HIGGINS and M. JACQUES. 1991. Description of 14 new capsular types of  Streptococcus suis. J. Clin. Microbiol. 29:2590- 2594.

GOTTSCHALK, M., R. HIGGINS, M. JACQUES and D. DUBREWIL. 1992. Production and characterization of two Streptococcus suis capsular type 2 mutans. Vet. Microbiol. 30:59-71.

GOTTSCHALK, M., P. TURGEON, R. HIGGINS, M. BEAUDOIN, M. and A. M. BOURGAULT. 1991. Susceptibility of  Streptococcus suis to penicillin. J.Vet. Diagn. Invest. 3:170-172.

HIGGINS, R., M. GOTTSCHALK and G. FECTEAU. 1990. Isolation of Streptococcus suis from cattle. Can. Vet. J. 31:529.

HIGGINS, R., M. GOTTSCHALK, M. BOUDREAU, A. LEBRUN and J. HENRICHSEN. 1995. Description of six new capsular types (29-34) of Streptococcus suis. J. Vet. Diagn. Invest. 7:405-406. 

HOFFMAN, L. J., and L. M. HENDERSON. 1985. The significance of S. suis in swine diseases: clinical, pathologic and bacteriologic data for a two years study. Am. Ass. Vet. Lab. Diagnost. 28 th. Ann. Proc. 201-210.

KWIECIEN, E. J., L. MARIÑO, A. GALLARDO, E. SOGBE and J. D. MOGOLLON. 1992. Streptococcus suis meningitis in pigs. first report in Venezuela and bacteriological strain characterization. IPVSC 12th. p. 239 Holanda. 

PINEDA, Y. y V. RODRÍGUEZ LEMOINE. 1986. Incidencia de determinantes gen éticos de resistencia a los antimicrobianos en cepas de E. coli aisladas en casos de diarrea en suinos de la región Central de Venezuela. Veterinaria Tropical 11:9-29. 

PINEDA, y ., A. G. de LÓPEZ, A. CLAVIJO, F. APONTE, C. PARRA y J. SANTANDER. 1995. Susceptibilidad a los antimicrobianos y tipos capsulares de Pasteurella multocida aisladas del tracto respiratorio de cerdos. Vet. Trop. 20:109-119.

PINEDA, Y. A. G. de LÓPEZ, F. APONTE, C. PARRA y J. SANTANDER. 1986. Serotipos de Actinobacillus pleuropneumonjae aislados de cerdos en Venezuela y su susceptibilidad a los agentes antimicrobianos. Veterinaria Tropical. 21(1): 35-47. 

REAMS, R. Y., L. T.GLICKMAN, D. D. HARRINGTON, T. L. BOWERSOCK and H. L. THACKER. 1993. Streptococcus suis infection in swine: a retrospective study of 256 cases. Part. I epidemiologic factors and antibiotic susceptibility patters. J. Vet. Diagn. Invest. 5:363-367.

SANFORD S. K. and A. M. E. TILKER. 1989. Streptococcus suis antimicrobial susceptibility. Can. Vet. J. 30:673-680.

STUART,J. G., E.J. ZIMMERERE and R. L. MADDUX.1992. Conjugation of antibiotic resistance in Streptococcus suis. Vet. Microbiol. 30:213-222.

TOUIL, F., R. HIGGINS, M. NADEAU and M. BEAUDOIN. 1988. Isolation of  Streptococcus suis from pigs in Canada. Vet. Microbiol. 17:171-177.

TURGEON, P. L., R. HIGGINS, M. GOTTSCHALK and M. BEAUDOIN.1992. Antimicrobial susceptibility of  Streptococcus. suis isolates in Quebec. IPVSC l2 th. Holanda. p. 339.

WINDSOR, R. S. and S. D. ELLIOTT. 1975. Streptococcal meningitis in  young pigs. IV. An outbreak of  Streptococcal meningitis in weaned pigs. J . Hyg. 75:69- 78.