Artículo Original
Salud Pública
Kasmera 49(2):e49236014,
Julio-Diciembre, 2021
P-ISSN
0075-5222 E-ISSN 2477-9628
https://doi.org/10.5281/zenodo.5549583
Detección
de Staphylococcus aureus en pantallas de celulares de estudiantes de
Odontología mediante PCR
Detection
of Staphylococcus aureus on the cell phone screens owned by dentistry students
by PCR
Medina María Sol (Autora de Correspondencia). https://orcid.org/0000-0002-0837-6016.
Universidad Católica de Cuenca. Unidad Académica de Salud y Bienestar. Carrera
de Odontología. Cuenca-Azuay. Ecuador. Dirección Postal: La Prensa 3-121 y el
Mercurio. Cuenca-Azuay. Ecuador. Teléfono: +593-9988-77280. E-mail: sole_medinaa@hotmail.com https://www.researchgate.net/profile/Maria-Medina-13
Andrade Carlos. https://orcid.org/0000-0003-3983-1314.
Universidad Católica de Cuenca. Unidad Académica de Salud y Bienestar. Carrera
de Odontología. Centro de Investigación Innovación y Transferencia de
Tecnología. Laboratorio de Genética y Biología Molecular. Cuenca-Azuay.
Ecuador. E-mail: candradet@ucacue.edu.ec
https://www.researchgate.net/profile/Carlos-Andrade-3
Orellana Paola. https://orcid.org/0000-0001-6276-0521.
Universidad Católica de Cuenca. Unidad Académica de Salud y Bienestar. Carrera
de Odontología. Centro de Investigación Innovación y Transferencia de
Tecnología. Laboratorio de Genética y Biología Molecular. Cuenca-Azuay.
Ecuador. E-mail: porellana@ucacue.edu.ec
https://www.researchgate.net/profile/Paola_Orellana
Sarmiento Patricio. https://orcid.org/0000-0002-2737-3283.
Universidad Católica de Cuenca. Unidad Académica de Salud y Bienestar. Carrera
de Odontología. Cuenca-Azuay. Ecuador. E-mail: psarmiento@ucacue.edu.ec https://www.researchgate.net/profile/Patricio-Sarmiento-Criollo
Resumen
Palabras claves: Staphylococcus
aureus, teléfono celular, estudiantes de Odontología, Reacción en
Cadena de la Polimerasa.
Abstract
Cell
phones are commonly used to share clinical data and observe diagnostic images
by health workers. For this reason, they could carry pathogenic bacteria that
can cause severe infections. The aim of this study is to identify the presence
of S. aureus through a PCR test on the cell phone screens owned of
dentistry students through. A cross-sectional observational study was carried
to analyze a total of 92 samples took from the cellphones of dentistry students
in their ninth and tenth term. Out of the total number of samples, 36 (39,13%)
tested positive to mannitol and 16 (17,39%) tested positive by the
amplification of genes nuc, nucA and femB. Our findings indicate that S.
aureus is present on the cell phone screens owned by dentistry students and
show the importance of having strict biosecurity measures during dental care in
order to avoid cross-contamination.
Keywords: Staphylococcus aureus, cell phone, students, dental, Polymerase Chain Reaction.
Recibido: 10/06/2021 | Aceptado: 26/08/2021 | Publicado: 11/10/2021
Introducción
En los últimos cinco años, el uso de celulares ha
tenido un crecimiento anual del 146% y existen más de 7.95 millones de usuarios
a nivel mundial (1-3). Los
celulares son accesorios que tienen una amplia aplicación tanto en el ámbito
personal como profesional. Los profesionales de la salud los utilizan durante
su jornada laboral para compartir información clínica, resultados de
laboratorio, para observar imágenes de diagnóstico, realizar el cálculo de
dosis de algunos fármacos, consultar publicaciones científicas, etc., sin
descontaminarlos después de su uso (3,4).
Los celulares presentan condiciones ambientales
ideales para el crecimiento de microorganismos, y al estar en contacto directo
con la cara, la nariz y los labios; representan un vehículo ideal para la
transmisión de agentes nosocomiales como bacterias, virus, mohos y levaduras al
cuerpo humano (4-6).
Se ha demostrado que Staphylococcus aureus es
la bacteria patógena que ha sido encontrada con mayor frecuencia en la pantalla
de los celulares (3). S. aureus es una bacteria
Gram positiva que pueden crecer en ambientes aerobios y anaerobios a temperaturas
de 18 a 40 ºC (7).
Se estima que la mitad de los adultos son portadores
de esta bacteria y en alrededor del 15% de la población se encuentra en las
narinas anteriores (7), aunque también se localiza con mucha frecuencia en
la piel como parte de la microbiota normal (8-10).
S. aureus se transmite mediante contacto de persona a persona o con fómites y
puede causar múltiples infecciones en los seres humanos como: bacteriemia,
endocarditis infecciosa, infecciones de la piel y mucosas, osteomielitis,
artritis, infecciones pulmonares, gastroenteritis, meningitis e infecciones del
tracto urinario (8-11). Su
capacidad de formar biopelículas facilita la colonización de algunas
superficies como aparatos protésicos. Además, su comunicación mediante “quórum
sensing” le permite atacar de manera más efectiva al hospedero (7). Muchas infecciones son tratables,
pero cuando alcanza la circulación sanguínea y se produce una endocarditis
bacteriana, la mortalidad aumenta en un 30%. Una de las características
principales de S. aureus, es su gran facilidad para generar resistencia
a múltiples antibióticos como la penicilina y la meticilina, representando un
reto para la medicina e instituciones de salud pública (8-10).
Existen diferentes métodos para la identificación de
S. aureus. Esta bacteria produce enzimas y toxinas que son analizadas a
través de pruebas bioquímicas y medios de cultivo especiales. (12). Por
otro lado, las técnicas moleculares como la Reacción en Cadena de la Polimerasa
(PCR), que permite obtener millones de copias de un fragmento de ADN particular
partiendo de una mínima muestra, son muy sensibles y específicas (13).
Existen diferentes protocolos de PCR que permiten identificar S. aureus
mediante la detección de los genes nuc, nucA y femB (9-11,13,14).
La presente investigación es
llevada a cabo con el fin de detectar S. aureus en pantallas de
celulares de estudiantes de octavo y noveno ciclo de Odontología mediante PCR.
Métodos
Tipo y diseño de la investigación: se llevó a
cabo un estudio de tipo observacional con corte transversal.
Población y muestra: el estudio se realizó a partir de 250
pantallas de celulares de estudiantes de
noveno y décimo ciclo que asistieron a una Clínica de Simulación de Odontología
en el periodo septiembre – diciembre de 2020. De estos, se excluyeron los celulares de los estudiantes que no
firmaron el consentimiento informado. Sólo 92 estudiantes aceptaron colaborar
en el estudio, por lo que se optó por trabajar con todas las muestras
disponibles. Las variables cualitativas que se consideraron fueron, el nivel
académico de los estudiantes de Odontología y los genes de identificación de
las cepas de S. aureus.
Información técnica o metodológica: las muestras se obtuvieron pasando el hisopo
embebido en caldo tripticasa soya por toda la pantalla del celular, y se
trasladaron al Laboratorio de Genética y Biología Molecular del Centro de
Investigación, Innovación y Transferencia de Tecnología de la Universidad
Católica de Cuenca dentro de los 60 minutos posteriores. Durante la toma
de muestra, se evitó que los participantes limpien su celular para obtener resultados
reales en este estudio. Cada muestra
se sembró en el medio de cultivo Agar Manitol Salado y se incubó por 24 horas a
37ºC. Las colonias que fermentaron el Agar Manitol Salado y tenían
características propias de la especie Staphylococcus, se seleccionaron
para continuar con la identificación genotípica mediante la amplificación de
los genes nuc, nucA y femB.
Se extrajo el ADN de las colonias que viraron el
medio Agar Manitol Salado. Cada colonia se suspendió en 1ml de agua destilada y
se homogenizó. Se colocaron en la centrifugadora por 5 minutos a 13000 rpm y se
desechó el sobrenadante. Se agregó 50 µl de solución de lisis (dodecilsulfato sodio al
1% en NaOH 0,25N) y se llevó a 98ºC en un bloque térmico BOECO-DBI 100, durante
15 minutos. Se añadieron 450 µl de agua pura y se colocó en la centrifugadora
durante 5 minutos a 13000 rpm. El ADN extraído se conservó a -20 ºC en un congelador ARCTIKO-LFF270 (15).
Se realizó la amplificación
de los genes nuc, nucA y femB mediante la reacción en cadena de
la polimerasa (PCR). Las cepas S. aureus ATCC 11632 y ATCC 43300 se
utilizaron como controles positivos y Streptococcus pyogenes ATCC 12344
como control negativo. Se preparó 20 µl de reacción, utilizando: 10 µl de
Mastermix GoTaq Green 2X de Promega (400µM de cada uno de los dNTP y 3mM
MgCl2), 1,5 µl del primer Forward, 1,5 µl del primer Reverse, 2 µl del ADN
muestra y 5 µl de agua calidad biología molecular.
El protocolo de amplificación del gen nuc (Figura 1) se realizó en base a la metodología publicada por Andrade y col. (15). La amplificación de los genes nucA y
femB (Figuras 2 y 3) se realizaron siguiendo la metodología de Hamdan y col. (11) (Tabla 1).
Figura 1. Detección del gen nuc (218 pb) por PCR. Carril L: marcador de
peso molecular, carril C+: cepa positiva, carril C-: cepa negativa, carriles 2,
3, 4, 13, 34, 38, 40, 42, 48, 53, 58, 64, 65, 68, y 79 cepas S. aureus
positivo; carriles 1, 9 20, 23, 26, 30, 52, 54, 55, 63, 70, 73, 74, 75, 78, 80,
82, 84 y 91 cepas S. aureus negativo.
Figura 2. Detección del gen nucA (270 pb) por PCR. Carril L: marcador de peso molecular, carril C+: cepa positiva, carril C-: cepa negativa, carriles 2, 3, 4, 13, 34, 38, 40, 42, 48, 53, 58, 64, 65, 68, y 79 cepas S. aureus positivo; carriles 1, 9 20, 23, 26, 30, 52, 54, 55, 63, 70, 73, 74, 75, 78, 80, 82, 84 y 91 cepas S. aureus negativo.
Figura 3. Detección del gen femB (270 pb) por PCR. Carril L: marcador de
peso molecular, carril C+: cepa positiva, carril C-: cepa negativa, carriles 2,
3, 4, 13, 34, 38, 40, 42, 48, 53, 58, 64, 65, 68, y 79 cepas S. aureus
positivo; carriles 1, 9 20, 23, 26, 30, 52, 54, 55, 63, 70, 73, 74, 75, 78, 80,
82, 84 y 91 cepas S. aureus negativo.
Tabla 1. Protocolo de amplificación de los genes nuc, nucA
y femB.
Gen |
Secuencia del iniciador 5’ – 3’ |
Condición de amplificación |
Amplicón resultante |
nuc |
Forward:
GACTATTATTGGTTGATCCACCTG Reverse:
GCCTTGACGAACTAAAGCTTCG |
94ºC 5 min 30 ciclos: 94ºC 60 seg 54ºC 60 seg 72ºC 60 seg Elongación final: 72ºC 10
min |
218 |
nucA |
Forward:
GCGGATGGTGBTAGGGTT Reverse:
AGCCAAGCCTTGACGAACTAAAGC |
94ºC 5 min 10 ciclos: 94ºC 40 seg 68ºC 40 seg 72ºC 60 seg 25 ciclos 94ºC 60 seg 58ºC 60 seg 72ºC 2 min Elongación final: 72ºC 10
min |
270 |
femB |
Forward:
TTA CAG AGT TAA CTG TTA CC Reverse:
ATA CAA ATC CAG CAC GCT CT |
94ºC 5 min 35 ciclos: 94ºC 45 seg 50ºC 45 seg 72ºC 60 seg Elongación final: 72ºC 5
min |
651 |
La PCR se realizó en un termociclador Agilent SureCycler y los
amplicones se separaron en una cámara de electroforesis horizontal
BIOSTEP-GELCO UNIT, con gel de agarosa (2% p/v con 2 µl de SYBR safe)
sumergidos en buffer TAE 1X a 50V, 60A Y 50W por 70 minutos. Se calculó el
tamaño de los productos de PCR, cotejando con la migración de la escalera
alélica Trackit de Invitrogen (1 Kb Plus DNA ladder).
Recolección de la información: los resultados se recolectaron mediante fotografías que fueron
tomadas con una cámara digital en un transiluminador UV.
Análisis estadístico: los resultados se presentaron en frecuencias absolutas y relativas.
En este estudio no se formaron subgrupos de las muestras ya que se pretendía
conocer de manera global la presencia de S. aureus en las pantallas de
celulares de los estudiantes de Odontología. Se calculó el riesgo absoluto con
un intervalo de confianza del 95% en el programa informático Excel (Tabla 2).
Tabla 2. Genes detectados en las cepas de S. aureus
Gen |
S. aureus positivo |
Riesgo absoluto (IC 95%) |
|
N |
% |
||
nuc |
16 |
17,39% |
0,08
(0,096 – 0,25) |
nucA |
16 |
17,39% |
0,08
(0,096 – 0,25) |
femB |
16 |
17,39% |
0,08
(0,096 – 0,25) |
Aspectos bioéticos: al ser un estudio realizado sobre superficies
(pantallas de celulares) no fue necesario el aval de un Comité de Bioética; sin
embargo, se solicitó la firma del consentimiento informado de quienes
entregaron su celular para la toma de la muestra.
Resultados
Se analizaron 92 pantallas de celulares
indistintamente de su marca y modelo. De estas, 36 (39,13%) muestras dieron
positivo para la prueba de agar manitol salado, de las cuales 7 fueron de
estudiantes de noveno ciclo y 29 de décimo ciclo.
Estas muestran fueron
procesadas mediante PCR y 16 de ellas (44,44%) fueron identificadas como S.
aureus, mediante la amplificación de los genes genes nuc (218 pb),
nucA (270 pb), y femB (651 pb). De estas muestras, 4 (57,14%)
corresponden a los estudiantes de noveno ciclo y 12 (41,38%) a los estudiantes
de décimo ciclo. De las 92 muestras totales, sólo 16 (17,39%) se identificaron
como S. aureus.
Discusión
Los celulares se han convertido en
un dispositivo indispensable en nuestra vida cotidiana. Los celulares también
son utilizados frecuentemente en las consultas médicas y odontológicas por lo
que son considerados un medio de transporte de microorganismos patógenos
causantes de graves infecciones (16). En estudios como el de Hadi y col.
y Farhan y col., en el 100% de los celulares analizados se evidenció
crecimiento bacteriano (17,18). La presencia
de bacterias en estos dispositivos se debe al contacto permanente con la boca,
nariz y orejas del cuerpo humano. De hecho, Chang y col. encontraron que los
celulares estaban contaminados con las mismas bacterias de las narinas y las
manos de los participantes (19).
En el presente estudio, se
identificó la presencia de S. aureus en el 17,39% de las pantallas de
celulares de estudiantes de Odontología. Estos resultados concuerdan con el
estudio de Abdulamir y col. donde analizaron los celulares de estudiantes de
Odontología y encontraron que el 21% mostró crecimiento de S. aureus.
Sin embargo, la mayoría de los estudios muestras diferentes porcentajes entre
ellos. El estudio de Bhat y col. (20), realizado en India, muestra la
presencia de S. aureus en el 43,75% de las muestras, mientras que, en un
estudio realizado por Di Lodovico y col. en Italia, se encontró una prevalencia
de 75,3% (21).
Algunos factores dependientes de los
celulares pueden afectar la supervivencia de S. aureus en sus pantallas.
Por ejemplo, Bhoonderowa y col. observaron que había mayor cantidad de
bacterias en los celulares que no tenían protector que en aquellos que si lo
tenían (22). Otro hallazgo importante fue que los celulares que
se guardaban en bolsos o carteras mostraron mayor crecimiento de bacterias que
aquellos que se guardaban en un bolsillo. Sin embargo, estas variables no
fueron analizadas en el presente estudio.
Aunque la mayoría de estudios
reportan datos sobre la contaminación de las pantallas de celulares del
personal de salud de Unidades de Cuidados Intensivos y trabajadores de clínicas
odontológicas y laboratorios (17,23-26), hay muy pocos estudios realizados en pantallas de
celulares de estudiantes de Odontología (21,27,28). Uno de ellos es el de Abdulamir y col, que muestran
resultados similares a los de este estudio. El 50% de las muestras positivas a
agar manitol salado dieron positivas mediante la identificación del gen nuc,
mientras que este estudio solo en el 44,44% se identificó este gen (28).
Existen diferentes métodos de
identificación de S. aureus. El agar manitol salado se emplea para el
aislamiento selectivo de la bacteria (12). Staphylococcus coagulasa
positivo producen colonias de color amarillo. En este estudio, 36 muestras
dieron positivo para esta prueba, sin embargo, solo 16 fueron positivas
mediante la identificación de los genes nuc, nucA y femB. Por lo tanto,
la prueba de agar manitol salado no debe ser la única prueba que se realice
para la identificación de esta bacteria.
Existen otras bacterias como Staphylococcus
intermedius y Staphylococcus hyicus que son productoras de la enzima
termonucleasa que es codificada por el gen nucA, por lo que la
amplificación de este gen no es una prueba 100% segura para la identificación
de S. aureus. Así mismo, el gen femB se ha identificado en otras
bacterias como Staphylococcus epidermidis y Staphylococcus
haemolyticus que tienen una función similar a las proteínas de S. aureus
(29).
El presente estudio fue realizado durante la pandemia por COVID-19,
limitando la toma de muestras y su validez externa. La identificación de S.
aureus no se realizó durante el funcionamiento normal de la clínica de
práctica pre profesional debido a que los estudiantes no se encontraban
atendiendo pacientes para evitar contagios de COVID-19. Recomendamos llevar a
cabo futuros estudios que determinen la posibilidad de infección cruzada por S.
aureus en las clínicas odontológicas durante su funcionamiento normal.
Los celulares son dispositivos
utilizados durante el trabajo diario del personal de salud. Los resultados del
presente estudio evidencian la presencia de S. aureus en las pantallas
de celulares de estudiantes de Odontología. Es por ello que remarcamos la
importancia de las medidas de bioseguridad durante la atención odontológica
para evitar la contaminación cruzada con los pacientes. La desinfección de los
celulares es una de las medidas necesarias que se deben implementar antes de la
atención odontológica.
Discusión
Los celulares se han convertido en
un dispositivo indispensable en nuestra vida cotidiana. Los celulares también
son utilizados frecuentemente en las consultas médicas y odontológicas por lo
que son considerados un medio de transporte de microorganismos patógenos
causantes de graves infecciones (16). En estudios como el de Hadi y col.
y Farhan y col., en el 100% de los celulares analizados se evidenció
crecimiento bacteriano (17,18). La presencia
de bacterias en estos dispositivos se debe al contacto permanente con la boca,
nariz y orejas del cuerpo humano. De hecho, Chang y col. encontraron que los
celulares estaban contaminados con las mismas bacterias de las narinas y las
manos de los participantes (19).
En el presente estudio, se
identificó la presencia de S. aureus en el 17,39% de las pantallas de
celulares de estudiantes de Odontología. Estos resultados concuerdan con el
estudio de Abdulamir y col. donde analizaron los celulares de estudiantes de
Odontología y encontraron que el 21% mostró crecimiento de S. aureus.
Sin embargo, la mayoría de los estudios muestras diferentes porcentajes entre
ellos. El estudio de Bhat y col. (20), realizado en India, muestra la
presencia de S. aureus en el 43,75% de las muestras, mientras que, en un
estudio realizado por Di Lodovico y col. en Italia, se encontró una prevalencia
de 75,3% (21).
Algunos factores dependientes de los
celulares pueden afectar la supervivencia de S. aureus en sus pantallas.
Por ejemplo, Bhoonderowa y col. observaron que había mayor cantidad de
bacterias en los celulares que no tenían protector que en aquellos que si lo
tenían (22). Otro hallazgo importante fue que los celulares que
se guardaban en bolsos o carteras mostraron mayor crecimiento de bacterias que
aquellos que se guardaban en un bolsillo. Sin embargo, estas variables no
fueron analizadas en el presente estudio.
Aunque la mayoría de estudios
reportan datos sobre la contaminación de las pantallas de celulares del
personal de salud de Unidades de Cuidados Intensivos y trabajadores de clínicas
odontológicas y laboratorios (17,23-26), hay muy pocos estudios realizados en pantallas de
celulares de estudiantes de Odontología (21,27,28). Uno de ellos es el de Abdulamir y col, que muestran
resultados similares a los de este estudio. El 50% de las muestras positivas a
agar manitol salado dieron positivas mediante la identificación del gen nuc,
mientras que este estudio solo en el 44,44% se identificó este gen (28).
Existen diferentes métodos de
identificación de S. aureus. El agar manitol salado se emplea para el
aislamiento selectivo de la bacteria (12). Staphylococcus coagulasa
positivo producen colonias de color amarillo. En este estudio, 36 muestras
dieron positivo para esta prueba, sin embargo, solo 16 fueron positivas
mediante la identificación de los genes nuc, nucA y femB. Por lo tanto,
la prueba de agar manitol salado no debe ser la única prueba que se realice
para la identificación de esta bacteria.
Existen otras bacterias como Staphylococcus
intermedius y Staphylococcus hyicus que son productoras de la enzima
termonucleasa que es codificada por el gen nucA, por lo que la
amplificación de este gen no es una prueba 100% segura para la identificación
de S. aureus. Así mismo, el gen femB se ha identificado en otras
bacterias como Staphylococcus epidermidis y Staphylococcus
haemolyticus que tienen una función similar a las proteínas de S. aureus
(29).
El presente estudio fue realizado durante la pandemia por COVID-19,
limitando la toma de muestras y su validez externa. La identificación de S.
aureus no se realizó durante el funcionamiento normal de la clínica de
práctica pre profesional debido a que los estudiantes no se encontraban
atendiendo pacientes para evitar contagios de COVID-19. Recomendamos llevar a
cabo futuros estudios que determinen la posibilidad de infección cruzada por S.
aureus en las clínicas odontológicas durante su funcionamiento normal.
Los celulares son dispositivos
utilizados durante el trabajo diario del personal de salud. Los resultados del
presente estudio evidencian la presencia de S. aureus en las pantallas
de celulares de estudiantes de Odontología. Es por ello que remarcamos la
importancia de las medidas de bioseguridad durante la atención odontológica
para evitar la contaminación cruzada con los pacientes. La desinfección de los
celulares es una de las medidas necesarias que se deben implementar antes de la
atención odontológica.
Conflicto de
Relaciones y Actividades
Los autores declaran no presentar
conflictos de relaciones y actividades durante la realización del estudio.
Financiamiento
Este estudio fue de financiamiento mixto. El laboratorio, los equipos y
algunos reactivos que se utilizaron fueron proporcionados por la Universidad
Católica de Cuenca, mientras que, los materiales fueron proporcionados por los
investigadores.
Agradecimientos
Al Centro de Investigación Innovación
y Transferencia de Tecnología de la Universidad Católica de Cuenca por
facilitarnos las instalaciones del Laboratorio
de Genética y Biología Molecular donde se realizó este estudio.
Referencias
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Contribución de los
Autores
MMS: análisis formal, investigación,
redacción–preparación del borrador original; AC: conceptualización,
metodología,redacción-revisión y edición; OP: validación, curación de datos, visualización.
SP: validación, análisis
formal, recursos, supervisión, planificación y ejecución, administración de
proyectos, adquisición de fondos.
©2021. Los Autores. Kasmera.
Publicación del Departamento de Enfermedades Infecciosas y Tropicales de la
Facultad de Medicina. Universidad del Zulia. Maracaibo-Venezuela. Este
es un artículo de acceso abierto distribuido bajo los términos de la licencia
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