Se realizó un experimento dosis-respuesta en lechones prematuros criados hasta el día 5 posnatales (Figura 1). En el tercer día posnatal, los lechones recibieron una infusión de una dosis baja de S. epidermidis (109 UFC/kg, n = 9), una dosis alta de S. epidermidis (5 × 109 UFC/kg, n = 9), o solución salina como control (n = 3), y fueron monitorizados durante 44 horas.
Tras la infusión de S. epidermidis , la carga bacteriana en sangre se mantuvo más alta durante el periodo de seguimiento de 44 horas en los lechones que recibieron la dosis alta en comparación con el grupo de dosis baja (Figura 2A, P < 0,05). Solo los lechones del grupo de dosis alta (3/9) desarrollaron sepsis, con inicio aproximadamente entre 12 y 15 horas después de la infección (Figura 2B). De acuerdo con esto, los lechones que recibieron la dosis alta de S. epidermidis mostraron un pH sanguíneo más bajo a las 12 horas (Figura 2C, P < 0,001), acompañado de un marcado aumento de la presión parcial de dióxido de carbono (pCO₂) (Figura 2D, P < 0,01), en comparación con el grupo de dosis baja.
Durante la fase aguda de infección (6 h), ambos grupos infectados mostraron un exceso de base más bajo y niveles más altos de lactato en comparación con los controles con solución salina, con cambios más pronunciados que persistieron hasta las 12 horas en el grupo de dosis altas de S. epidermidis (Figura 2E, F, P < 0,01 – 0,05). Los niveles de glucosa en sangre no difirieron entre grupos (Figura 2G).
A las 6 horas, ambos grupos infectados también mostraron una depleción robusta de neutrófilos en sangre en comparación con los controles no infectados (Figura 3A, ambos P< 0,001). Más adelante en el curso de la infección, se observó reposición de neutrófilos en ambos grupos infectados, pero fue mayor en el grupo de dosis bajas de S. epidermidis (Figura 3A, P < 0,05). Ambos grupos infectados desarrollaron trombocitopenia durante el experimento; sin embargo, los recuentos de trombocitos disminuyeron antes y de forma más marcada en el grupo de dosis altas de S. epidermidis en comparación con el grupo de dosis baja y los controles no infectados (Figura 3B, P < 0,01–0,05). Los niveles plasmáticos de TNF-α, IL-6 e IL-10 estaban elevados en ambos grupos infectados a las 6 y 12 horas después de la infección en comparación con los controles (Figura 3C, P < 0,001–0,05). A las 24 horas, los niveles plasmáticos de TNF-α e IL-10 seguían elevados solo en el grupo de dosis altas de S. epidermidis en comparación con los controles no infectados (P < 0,05), mientras que a las 44 horas solo los niveles de TNF-α seguían elevados (P < 0,05).
En la eutanasia, cuando los lechones alcanzaron los límites humanos o fueron eutanasiados en el momento programado de 44 horas después de la infección, se midieron los niveles plasmáticos de reactivos negativos en fase aguda y marcadores de lesión orgánica (Figuras 4A–G). Entre estos, solo el colesterol (un reactivo de fase aguda negativo) fue significativamente menor en los lechones infectados con la dosis alta de S. epidermidis en comparación con el grupo de dosis baja (Figura 4B, P < 0,05). Los niveles medios de marcadores de lesión hepática, incluyendo alanina aminotransferasa y aspartato aminotransferasa, así como marcadores de lesión renal como creatinina y nitrógeno urea en sangre, fueron numéricamente más altos en el grupo de dosis altas de S. epidermidis que en controles no infectados (Figura 4D–G).

Figura 1: Diseño experimental. Los lechones prematuros nacieron por cesárea al 90% de la gestación. En el tercer día postnatal, los lechones recibieron una infusión intraarterial de S. epidermidis viva a10-9 o 5 × 10,9 UFC/kg, o solución salina como control. Tras la infección, se monitorizaron los lechones durante 44 horas, realizándose una toma de muestras longitudinales de sangre en momentos de tiempo definidos. Figura creada con Biorender.com. Por favor, haz clic aquí para ver una versión ampliada de esta figura.

Figura 2: Carga bacteriana en sangre, supervivencia y parámetros de gases en sangre en lechones prematuros tras la infusión arterial con solución salina (CON) o la infección con S. epidermidis vivo. (A) Densidad de S. epidermidis en muestras de sangre recogidas a las 6, 24 y 44 horas posteriores a la infección. (B) Curvas de supervivencia que muestran el tiempo hasta el final humano o la eutanasia programada a las 44 horas tras la infección. (C–G) Parámetros de gasometría arterial a 0, 6, 12, 24 y 44 horas después de la infección. Los datos se presentan en media ± SD. (A), curvas de supervivencia (B) o diagramas de puntos de violín, incluyendo mediana (línea sólida) e IQR (líneas punteadas) (C–G). n = 9 para cada grupo infectado; n = 3 para el control no infectado. Los datos se analizaron utilizando un modelo lineal de efectos mixtos que incluía interacciones de tiempo × grupo (A, C–G) o un modelo de riesgo proporcional de Cox (B). *P < 0,05, **P < 0,01, ***P < 0,001. Abreviaturas; CON = control; pCO2 = presión parcial de CO2; SE = S. epidermidis. Por favor, haz clic aquí para ver una versión ampliada de esta figura.

Figura 3: Marcadores inflamatorios circulantes en lechones prematuros tras la infusión arterial con solución salina (CON) o infección con S. epidermidis. (A, B) Recuento circulante de neutrófilos y plaquetas a las 6, 12, 24 y 44 horas después de la infección. (C) Niveles plasmáticos de TNF-α, IL-6 e IL-10 a las 6, 12, 24 y 44 horas después de la infección. Los datos se presentan en gráficos de puntos de violín, incluyendo mediana (línea sólida) e IQR (líneas punteadas) (A–C). n = 9 para cada grupo infectado; n = 3 para el control no infectado. Los datos se analizaron utilizando un modelo lineal de efectos mixtos que incluía interacciones de tiempo × grupo (A–C). *P < 0,05, **P < 0,01, ***P < 0,001. Abreviaturas; CON = control; IL = interleucina; SE = S. epidermidis; TNF = factor de necrosis tumoral. Por favor, haz clic aquí para ver una versión ampliada de esta figura.

Figura 4: Parámetros bioquímicos plasmáticos en lechones prematuros tras la infusión arterial con solución salina (CON) o la infección con S. epidermidis viva (109 o 5 × 109 UFC/kg). (A–G) Niveles plasmáticos de albúmina, colesterol, ALP, ALAT, ASAT, creatinina y BUN en el extremo humano o en la eutanasia programada 44 horas después de la infección. Los datos se presentan como gráficos de bigotes que muestran el rango completo (de mínimo a máximo) (A–G). Los datos individuales en púrpura oscuro indican lechones que desarrollaron sepsis. n = 9 para cada grupo infectado; n = 3 para el control no infectado. Los datos se analizaron utilizando un modelo de regresión lineal múltiple (A–G). *P < 0,05. Abreviaturas; ALAT = alanina aminotransferasa; ALP = fosfatasa alcalina; ASAT = aspartato aminotransferasa; BUN = nitrógeno ureico en sangre; CON = control; SE = S. epidermidis. Por favor, haz clic aquí para ver una versión ampliada de esta figura.
| Cantidad total | Concentración |
| Energía | 7762 | kJ | 3525 | kJ/L |
| Macronutrientes | | | | |
| Aminoácidos | 92 | g | 42 | g/L |
| Gordo | 66 | g | 30 | g/L |
| Glucosa | 221 | g | 100 | g/L |
| Micronutrientes | | | | |
| No | 64 | MMOL | 29 | mmol/L |
| K | 48 | MMOL | 22 | mmol/L |
| Mg | 8 | MMOL | 4 | mmol/L |
| Ca | 4 | MMOL | 2 | mmol/L |
| PO4 | 18 | MMOL | 8 | mmol/L |
| SO 4 | 8 | MMOL | 4 | mmol/L |
| Cl | 93 | MMOL | 42 | mmol/L |
| Acetato | 78 | MMOL | 35 | mmol/L |
Tabla 1: Composición de la nutrición parenteral total modificada. Las cantidades y concentraciones totales de energía, macronutrientes (aminoácidos, grasa y glucosa) y micronutrientes en la solución nutritiva parenteral.
Figura suplementaria 1: Cinética de crecimiento de S. epidermmidis WT-1457. Las bacterias se cultivaron en caldo de infusión cerebral y corazón a 37 °C con vibración orbital a 180 rpm. La densidad óptica se midió en 600 nm a lo largo del tiempo. Los datos se muestran en una escala logarítmica (A) y lineal (B) (n = 3 experimentos independientes). Por favor, haga clic aquí para descargar este archivo.