Microbiología II - Grado en Farmacia - Universitat de Barcelona PDF

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TOT-PER-PRIMER-PARCIAL.pdf matrasaforat Microbiología II 3º Grado en Farmacia Facultad de Farmacia y Ciencias de la Alimentación Universitat de Barcelona Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-9177537 TEMA 1.1 – INTERACCIÓN ENTRE EL MICROORGANISMO Y EL HUÉSPED ———————————— La simbiosis es una asociación de 2 o más organismos diferentes. Existen diferentes tipos de simbiosis: 1. Comensalismo (+/=): es una relación de 2 donde uno de ellos, el comensal, se beneficia de otro que no obtiene beneficio pero tampoco sale perjudicado. 2. Mutualismo (+/+): es una elación donde ambos asociados reciben un beneficio. Normalmente se da cuando hay una dependencia metabólica por ambas partes. 3. Parasitismo (+/+): es una erlacion donde uno de ellos, el parásito, se beneficia del huésped, que sale perjudicado o dañado. Lo que se explicará seran relaciones de parasitismo entre las bacterias (parásito) y el huésped (humano) Hablamos de infección cuando se da la multiplicación de microorganismos en el huésped. Cuando este nos causa un daño, decimos que es patógeno y causa una enfermedad infecciosa. Así, una infección no es sinónimo de enfermedad. La infección no conduce siempre al daño en el huésped, se puede dar solo la colonización. Las infecciones se pueden clasificar por: - Localización: o Local o Diseminada - Extracelulares: para la mayoría de microorganismos. Estos se replican entre las células y por ello se produce una respuesta immune. Actuan los leucocitos eliminándolos - Intracelulares: se multiplican dentro de las células. Normalmente son rikketsias y clamidias. En estos casos, son enfermedades más complejas y por tanto más difíciles de eliminar. - Definidas: un microorganismo para una enfermedad: Vibrio colera produce cólera - Indefinidas: un microorganismo puede producir diferentes enfermedades: Staphilococcus aurus. También se da al revés, por ejemplo, una meningitis puede estar producida por diferentes microorganismos. A veces, después de la curación de una infección, algunos organismos no se eliminan sino que se quedan sin producir síntomas, como en el caso de la salmonelosis, donde Salmonella se queda en la vesícula biliar. Al cabo de un tiempo se pueden reactivar y producir de nuevo la enfermedad _____DEFINICIONES_____ Patógeno: microorganismo que produce daño en el hospedador (parásito) Virulencia: grado o intensidad de patogenicidad Colonización: multiplicación de un microrganismo en un huésèd. Relación de comensalismo o mutualismo Infección: multiplicación de un parásito en un huésped. Las enfermedades infecciosas pueden ser: Agudas: procesos breves pero graves Crónicas: persisten durante largos periodos de tiempo Subclínicas: sin síntomas ni manifestaciones detectables Fulinante: el agente se multiplica muy rápido. Procesos muy cortos y graves Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-9177537 Latente: persiste en el tejido durante lergos periodos de tiempo, sin síntomas ni daño Nosocomial: se adquiere durante la estancia en un hospital Primaria: la primera infección que permite el establecimiento del microorganismo Secundaria: producida por un microorganismo después de una primera ifnección Yatrogénica: producida como consecuencia de la atención médica Una infección puede producir: Absceso: infeccióon localizada, con pus y rodeado de una zona inflamada Bacteriemia:presencia de bacterias en sangre Septicemia: evenenaiento sanguíneo asociado con la presencia de bacterias o toxinas en sangre Sepsis: estado provocado por la presencia de bacterias o toxinas en angre. Se caracteriza por la presencia de 2 o más de los siguientes carácteres - Temperatura superior a 38 o inferior a 36 - Ritmo cardíaco superior a 90 latidos por minuto - Ritmo respiratorio superior a 20 respiraciones por minuto - … Shock séptico: sepsis con hipotensión Toxemia: enefrmedad producida por la presencia de toxinas en sangre Zoonosis: infección en el hombre por microorganismos nnormalmente patógenos de animales. __________________ PATOGÉNESIS DE LA ENFERMEDAD NFECCIOSA 1. Reservorio: pueden haber diferentes reservorios de microorganismos 1) La propia persona 2) Entre personas 3) Animales (zoonosis) 4) Ambiente (suelo, agua, aire) 5) Alimentos y agua 2. Cómo llegan a la perosona? 1) Transporte i. Cambio de hábitat por lesion ii. Aire iii. Contacto entre personas y animales iv. Fómite contaminado, objeto, superficies, utensilios v. Vectores vi. Alimentos 2) Entrada i. Sin atravesar barreras 1. Inhalación 2. Ingestión ii. Atravesando barreras 1. Piel y membranas 2. Parenteral En el tracto digestivo, se necesitan 100 bacterias de E.coli para tener la infección, mientras que de Vibrio colera es 10^8 y de Rikketsia solamente es necesaria una para contraer la enfermedad. 3. Invasión, diseminación Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-9177537 3) Mecanismo pasivo: fluidos 4) Mecanismo activo: coagulasa, colagenas, DNAsa, Hemolisinas, Hialuronidasa, Lecitinasas, Laucocidinas, movilidad 4. Fijación y colonizacion 5) Fimbrias y pili 6) Cápsula, ácidos teicoicos 7) Biofilms 5. Crecimiento bacteriano en condiciones determinadas de pH, temperatura y con nutrientes como el hierro 6. Capacidad de lesionar el huésped: mecansimo toxigénico Las toxinas pueden ser de 2 tipos, endo y exotoxinas: EXOTOXINAS ENDOTOXINAS PROPIEDADES QUÍMICAS Proteínas de algunos G+ y G-. LPS como parte de la Lábiles al calor membrana externa de los G- (La parte tóxica es el lípido A). Son termoestables MODO DE ACCIÓN Y Específico. Generalmente se General SÍNTOMAS une a receptores celulares específifcos (Citotoxinas, Fiebre, diarrea y vómitos enterotoxinas…) TOXICIDAD Muy tóxicos Toxicidad suave INMUNOGENICIDAD Muy inmunógenos. Estimulan Poco inmunógenos. Respuesta los anticuerpos generando inmune insuficiente para antitoxinas neutralizar la toxina TOXOIDE (Con propiedades Se puede obtener coon NO antigénicas —> vacunas) formaldehido. Pierde toxicidad FIEBRE No produce Con frecuencia Las exotoxinas se pueden clasificar de la siguiente manera: 1. Tipo A-B: Las exotoxinas tienen dos subunidades, una asociada a la unión a los receptores específicos y otra a la acción 2. Toxinas específicas de sitio: neurotoxinas, enterotoxinas, citotoxinas…. Las bacterias dentro del cuerpo normalmente se replican de manera extracelular y la infección puede ser local o diseminada. Si la replicación se da dentro de las células son más fáciles de eliminar. Otra forma de producir lesiones en el huésped es por la acitvación del sistema inmune. Esto normalmente es bueno, pero a veces esta respuesta contra el microorganismo también daña los tejidos del huésped. Esto es lo que sucede con la Hepatitis B (daña a células del hígado) o la Yersinia enterocolytica (daña a células de articulaciones). También hay algunas bacterias que inducen la producción masiva de interleucinas proinflamatorias — > shock Esto ha sido desde el punto de vista de la bacteira, ahora lo veremos desde el punto de vista del humano. Tenemos diferentes tipos de barreras que nos defienden de las infecciones: Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-9177537 1. Barrera cutaneo-mucosa: impide la penetración de microorganismos 2. Fagocitosis: destruye los microorganismos que han entrado o superado la barrera anterior gracias a Leucocitos PMN neutrófilos y macrofagos tisulares. Los microorganismos no patógenos son eliminados rápidamente, pero hay algunos patógenosque e han generado resistencia antifagocitaria (cápsula, fímbrias). a. M. Tuberculosis: una vez dentro del fagocito no pueden ser destruidos y por ello requieren la actividad de los macrofagos. Al quedarse dentro de los fagocitos sin morir, pueden persistir largo tiempo y reactivarse, ya que no son erradicados 3. Respuesta inmunitaria —> para los patógenos intracelulares , como estos estan protegidos de los fagocitos y los anticuerpos, tienen que actuar lo slinfocitos T CD8 a. Estos reconocen los antigenos de las superficies de las células parenquimatosas infectadas Para los patógenos extracelulares se eliminan con anticuerpos como ya hemos visto en otras asignaturas. (Respuesta humoral) Recordatorio de la relación entre el oxigeno y el tipo de metabolismo de las bacterias: Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-9177537 TEMA 1.2 - MICROBIOTA ———————— La microbiota es un conjunto complejo de microorganismos que conviven con nosotros durante largos periodos de tiempo. El microbioma hace referencia al conjunto de genes (genes humanos y de los microorganismos que foman parte de la microbiota). En los humanos, los philum de bacterias más frecuentes son Bacillota y Actinobacteriota. Existe un término llamado microbiota central que hace referencia a especies presentes en una localiación específica en el 95% de las personas. Segun el tiempo de permanencia, la microbiota humana se denomina: - Indígena: habita en una zona durante largos periodos de tiempo —> relación de comensalism o mutualismo - Transitoria: la dinámica diaria la modifica. Hay diferentes factores que influyen en la composición de la microbiota como la edad, la dieta, el estado hormonal, el estado de salud ,la higiene personal, el consumo de alcohol etc. FUNCIONES DE LA MICROBIOTA Según la zona donde encontremos estas bacterias, harán una función u otraa: - Nariz: induce a la producción de mucosidad y produce compuestos antimicrobianos - Piel: fortalece el sistema inmune y produce el olor corporal - Órganos sexuales: mantiene el pH ácido - Pulmones: lubrica el tejido pulmonar - Boca: ayuda a la digestión y compite con los patógenos - Estómago: impide complicaciones gástricas - Colon: digestión de carbohidratos complejos De manera general, las funciones de la microbiota son: 1. Protege delante de posibles patógenos por diferentes mecanismos: a. Producción de compuestos antimicrobianos (bacteriocinas) b. Modificación del pH c. Competencia por lugares de unión (intestino) d. Unión directa a patógenos etc. 2. Estimulación basal del sistema inmunológico. 3. Síntesis de vitaminas como la K 4. Degradación de carbohidratos complejos como la celulosa a nivel de colon (que no se digiere en el intestino delgado), con la producción de ácidos grasos de cadena corta como el butirato. 5. Producción de aminas biógenas como la histamina 6. Fermentacicón de azúcares en el intestino con posible producción de gases 7. Degradación de proteínas con producción de hidrógeno 8. Participación en la producción de neurotransmisores como la serotonina. (Las que están en rojo son efectos negativos). ——————————- Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-9177537 ORIGEN DE NUESTRA MICROBIOTA Una de las primeras etapas de colonización y primer contacto con la microbiota es en el embarazo (por parte de la microbiota de la madre). - Si la madre es obesa, le transmitirá menos variedad de microbiota al feto, lo que influirá de manera negativa en su salud ya que tendrá más tendencia a ser obeso. A la hora del parto, hay dos teorias 1. El feto está totalmente aislado hasta la hora del parto, donde adquiere la microbiota a. Si es parto por cesárea el feto adquiere menos variedad bacteriana 2. El feto ya ha adquirido microbiota por parte de la madre antes del parto (que es la teoria que se ha explicado antes) Si al bebé se le alimenta con leche materna —> el tracto del feto ya se coloniza principalmente por bifidobacterias, que le ofiere protección —> heces ácidas. Mientras que si se alimentan con leche en polvo, no tendrán bifidobacterias sino que tendrán lactobacilus —> menos diversidad bacteriana —> menos protección. MICROBIOTA ORAL Es un espacio pequeño pero hay zonas muy diferentes en cuanto a variedad de microbiota se refiere. La zona de los dientes y las encías que los rodean contienen muchos tipos de bacterias. Una de las enferemedades más stípicas es la periodontal, que es inflamatoria. Por alguna circunstancia hay un cambio de la microbiota normal, y aparecen patógenos que van provocando inflamación en la zona de la encía y acaban provocando daño dental. Una endocarditis es una infección por patogenos que se encuentran en la boca pero algunos pueden pasar a sangre, pueden llegar al corazón y producir una infección, que afecta a una de sus válvulas MICROORGANISMOS ASOCIADOS A INFECCIONES EN EL TRACTO DIGESTIVO Estómago Helicobacter pylori —> gastritis y úlceras. Pueden haber portadores que no desarrollan la enfermedad Intestino Salmonella y Campylobacter —> su identificación en el laboratorio se asocia a enfermedad aunque pueden haber portadores sanos —> gastroenteritis Tratamiento prolongado con antibióticos puede modificar la microbiota y producir Colitis Pseudoemembranosa con perforación del intesitno grueso como consecuencia del sobrecrecimiento de Clostridioides difficile Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-9177537 Especies de Shigella, Vibrio, Clostridis perfringens —> gastroenteritis En la zona del intestino delgado, las familias de microbiota más comunes son Lactobacilus y enterobacterias mientras que en el intestino grueso encontramos dos zonas: - Asociados a las heces: Bacteroidaceae, Prevotellaceae y ikenellaceae - Fijos en las rugosidades del intestino grueso: Lachnospiraceae y Ruminococcaceae. En el intestino grueso, la microbiota participa en la degradación de fármacos (activación o inactivación) y otros xenobióticos. Es importante en el caso de fármacos anti-cancerígenos. DISBIOSIS Es una alteración en la composición de una comunidad bacteriana - Alteraciones en la abundancia de determinads especies y diversidad microbiana - Cambios de unas especies por otras - Cambios en la localización de los microorganismos Se relaciona con alteraciones en tejidos y mucosas, con el desarrollo de diferentes enfermedades como Crohn, Diabetes de tipo 1, autismo…. Los factores que pueden producir disbiosis son: antibióticos, dietas ricas en grasas, alcochol, estrés… Una persona sana tiene una estructura compacta con diversidad y abundancia de microbiota. No hay inflamación, la mucosa está intacta y hay una producción adecuada de ácidos grasos de cadena corta. Cuando se da una disbiosis (por el factor que sea), la diversidad se reduce, aparecen enterobacterias oportunistas y patógenas, disminuye la producción de ácidos grasos de cadena corta y hay una respuesta inflamatoria. En el caso de la obesidad, una persona obesa tiene una microbiota distinta y con poca diversidad, baja producción de ácidos grasos de cadena corta e incremento del filum Firmicutes. Efecto de la dieta Una microbiota sana se obtiene con dietas de elevada fibra, baja grasa animal y baja proteína animal. Una mala dieta puede ocasionar disbiosis. Podemos intentar que la microbiota vuelva a su normalidad con los probióticos, que son bacterias que contribuyen al equilibrio de nuestra microbiota. Las más comunes son Lactobacillus, Streptococcus, Bifidobacterium y Saccharomyches cerevisiae. - Deben ser capaces de permanecer viables durante transporte, almacenamiento, ingestión, pH bajo, presencia de bilis y secreciones pancreáticsas o intestinales. - Muchosson capaces de colonizar el tracto gastrointestinal y estimular el sistema inmune. ——————————- Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-9177537 Prebióticos Son substratos que no digerimos pero que utilitzan selectivamente los microorganismos probióticos, modulando su composición y actividad, produciendo un beneficio para el huésped. Sinbióticos Son productos con prebióticos y probióticos. Esto lo que hace es intensificar los beneficios de los prebióticos Postbióticos Contienen células microbianas inactivadas o componentes celulares, con o sin metabolitos, que contribuyen a beneficios de salud observables (modulacion de la microbiota residente, inremento de la barrera epitelial,, modulación de la respuesta inmune local o sistémica) Transplante fecal: Tratamiento que solamente funciona para Clostridium bifidum. Es una bacta que solemos tener en el tracto gastrointestinal, y que no se elimina con antibióticos —> se esporulan y producen toxinas que dañan al huésped. Para remediarlo se puede dar un antibiótico epecífico para esta bacteria (la eliminará solo si está en forma vegetativa, no en forma esporulada). Si se queda en forma esporulada, se hace el transplante fecal. - Se extraen las bacterias de las heces y se administran para que creen competencia con la bacteria esporulada y se solucione el problema Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-9177537 TEMA 1.3 – CLASIFICACIÓN DE LOS MICROORGANISMOS —————————— ORIGEN DE LA VIDA EN LA TIERRA Cuando la tierra se enfrió aparecieron los primeros seres vivos. En ambientes acuáticos aparecen bacterias anaeróbicas y más tarde cianobacterias: microorganismos fotosintéticos (captan dióxido de carbono y expulsan oxigeno). Estos hacen que en la atmosfera augmente la concentración de oxígeno de manera que crecen organismos nuevos grácias a estas nuevas condiciones. Finalmente crecen organismos en ambientes trrestres. Teoria endosimbiótica – Lynn Marguils La teoria endosimbiótica explica el origen de las células eucariotas - Célula vegetal: mitocondrio y cloroplasto (origen procariota) - Célula animal: mitocondrio Estas células surgieron por “fagocitosi” entre un cianobacteria o bacteria por parte de otra célula. TAXONOMIA – CARL LINNE Sistemàtica: rama de la biologia que estudia los seres vivos con la finalidad de agruparlos de manera ordenada y caracterizarlos Taxonomia: parte de la sistemática que se encarga de agrupar los seres vivos Taxon: unidad básica de clasificación La taxonomia tienen 3 ramas: - Nomenclatura: poner nombre tanto a la especiie, como la familia… - Identificación: a partir de bacterias de referencia identificar una bacteria problema - Clasificación: como ordenamos y clasificamos estos grupos. Hoy en dia hay 3 tipos de clasificación: fenotípica, genotípica y filogenética Una especie es una unidad básica de clasificación de bacterias. El primer nombre será el nombre del género, que empieza en mayúscula, mientras que el segundo nombre es el epíteto y empieza en minúscula. Este, normalmente aporta alguna característica de la bacteria. DOMINI > FILUM > CLASE > ORDEN > FAMILIA > GÉNERO > ESPECIE CLASSIFICACIÓN Como ya se ha mencionado, la clasificación se puede llevar a cabo de 3 maneras diferentes: - Clasificación fenética: en función de los caracteres fenotípicos - Clasificación molecular: en función de los carácteres genotípicos - Clasificación filogenética: en funcion de su parentesco evolutivo Clasificación fenética Está propuesta por el botánico Carl von Linne, es una clasificación natural a partir del sistema binomial de nomenclatura. Las características fenotípicas utilizadas para la clasificación e identificación de los procariotas son: Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-9177537 - Morfologia: coco, bacilo… - Tinción de gram: estructura de la pared celular - Motilidad: tipo de flagelación - Capacidad para producir esporas - Fuente de enrgia: quimioheterótrofo… - Tipo respiratorio: segun el aceptor final de electrones - Fuentes de carbono y energia - Requerimientos nutcionales especializados - Hábitat - Patogenicidad Taxonomia numérica Una vez tenemos las características estudiadas de la bacteria que queremos estudiar tenemos que relacionarla con otras bacterias por tal de clasificarla en una família o especie. Para hacerlo, se traducen los resultados de los caracteres fenotípicos en números y se hacen unas gráficas que consisten en agruapr las bacterias en unidades taxonómicas Para hacer el estudio de taxonomia numérica se tiene que tener en cuenta: - Todos los caracteres fenotípicos tienen el mismo peso - Es necesario tener al menos 60 socas. A más socas utilizadas, más importancia tiene el estudio. - Se tiene que partir de un cultivo puro para cada soca. - A más propiedades fenotípicas se estudien, más importante será. Se tienen que analizar entre 60 y 200 para ir bien - No pueden usarse caracteres redundantes Una vez se tenga una matriz hecha con las pruebas y las socas, aplicaremos un modelo matemático para el cálculo del coeficiente de emparejamiento simple donde se comparan dos de los organismos. Una vez resuelto ete coeficiente de similitud, se hace la matriz de similitudes. A partir de estas podremos obtener un gráfico que es un árbol llamado dendrograma, que nos indica el porcentaje de similitud entre los diferentes organimos. Clasificación molecular Lo que estudia son las propiedades genotípicas, es decir, se miran las similitudes y las diferencias en el material genético. Las aproximaciones en las que se baasan las técnicas utilizadas son: - Comparación de proteinas - Composición de ácidos nucleicos (si hay mas pares de bases G+C, los enlaces necesitarán una temperatura mayor para poder ser rotos) - Hibridación de ácidos nucleicos Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-9177537 - Secuenciación de ácidos nucleicos: tienen que ser genes conservados o accesorios. Tenemos un cultivo puro —> se extrae un ADN y podemos secuenciar uno o varios genes o incluso todo el genoma. El problema de la secuenciación completa es la necesidad de un proceso bioinformático. Clasificación filogenética La clasificación filogenética no compara los carácteres genotípicos o fenotípicos, sino que estudia la evolución a lo largo del tiempo. Algunos de estos genes conservados son buenos cronómetros moleculares ya que han sufrido pocas transformaciones a lo largo del tiempmo. Cronómetros moleculares Son nsecuencias de ácidos nucleicos conservados con las siguientes características: - Distribución universal: presentes en todos los organismos - Función homóloga en todos los organismos - Secuencias con zonas altamente conservadas por distancias evolutivas grandes y algunas zonas variables - Ausencia de transferencia horizontal (no variabilidad genética) - Cantidad suficiente de información. Normalmente se utilizan genes ribosomales, en el caso de las bacterias es el 16S Pera hacer el estudio evolutivo también se utilizan parejas de socas y se evaluan las regiones conservadas y las regiones variables. Se tienen que alinear, no puede ponerse el primer par de bases con el primero porque puede que hayan ganado regiones y entonces no coincidirían. Será por eso que se alineará en función de las regiones conservadas. Este método nos permite explicar el modelo de evolución y nos permite reconstruir árboles evolutivos. El modelo de evolución de Jukes Cantor dice que no hay un 33% de posibilidades que cambie entre bases ya que no es lo mismo romper dos puentes de hidrógeno (A+T) que tres (G+C). Interpretación de un árbol genético Todo se origina de un ancestro comúnn, que es la X y para mmirar la evolución se comparan dos individuos por su camino evolutivo: a más cercanos, más similar Tipos de árboles filogenéticos - Con raíz:tienen un ancestro común - Sin raíz: si no tiene raíz, no se encuentra quien es el inicio del grupo sino que solo se ve la relación evolutiva entre todos. ESPÈCIE BACTERIANA Una especie bacteriana es un grupo de socas que tienen un alto nivel de similitud en sus propiedades (tanto genotípicas, como fenotípicas y moleculares) y que se diferencian de manera significativa de otros grupos de socas. Cuando encontramos la palabra candidatus delante del nombre de una especie significa que esta se ha encontrado pero que no se ha podido cultivar y por tanto no se han podido estudiar correctamente sus características. Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-9177537 Para poder definir una nueva especie bacteriana, se pide: - Debe tener una hibridación de DNA inferior al 70% ya que si es superior quiere decir que es la misma especie. Esto se puede calacular con la estabilidad térmica del híbrido de DNA - Similitud de la secuencia del gen 16S con el rRNA debe ser menor al 96-97% Actualmente hay un criterio nuevo y ampliado porque el anterior método no comparaba las características fenotípicas de manera que actualmente se hacen unos estudios taxonómicos polifásicos. Este estudio lo que incluye es: - Caracterización fenotípica - Análisis quimiotaxonómicos - Análisis moleculares Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-9177537 TEMA 2.1 - VIRUS CON GENOMA ssRNA(+) ——————————— Los virus más pequeños miden 18 nanómetros (parvovirus) y los más grandes miden 300 nanómetros (poxvirus). El genoma del virus puede ser RNA o DNA,no las dos a la vez. Tienen una envuelta, sencilla o compleja y una cápside resistente con forma helicoidal, icosaédrica… Algunos virus (los más complejos) tienen pteínas matriciales, que son proteínas que participan en la infección y replicación. REPLICACIÓN 1- Reconocimiento 2- Penetración: el mecanimso de entrada es diferente segun la estructura de cada virus: a. Sin envuelta: endocitosis b. Con envuelta: fusión de membrana 3- Pérdida de la cubierta a. Por fusión b. Medio ácido 4- Síntesis de macromoléculas. a. RNA —> Citoplasma (como norma general) b. DNA —> núcleo (ya que usan los enzimas de la célula huésped, que se encuentran en su núcleo) 5- Ensamblaje a. Se crea una envuelta de glucoproteínas por transporte vesicular 6- Liberación a. Lisis b. Gemación c. Exocitosis CLASSIFICACIÓ DE BALTIMORE (tret dels apunts de micro 1) Classe l —> virus amb DNA de doble cadena. El que fa és que utilitza 100% els recursos que té la cèl·lula a la que infecta. Aquests recursos son les polimerases Classe ll —> DNA d’una sola cadena. Es sintetitza l’altra cadena de DNA i ja utilitza la maquinària de la cèl·lula. Classe lll —> RNA de doble cadena. Aquests aporten les seves polimerases pròpies per poder llegir el mateiral genètic (la cèl·lula eucariota no sap llegir el RNA per replicar-lo). El que utilitza de la cèl·lula és el mecanisme per la seva traducció Classe lV —> RNA de una cadena amb polaritat positiva. El RNA nosaltres el pdoem utillitzar per fer directament proteïnes (fa de RNAm). Per replicar aquest material, el virus també ha d’aportar les seves polimerases. Classe V —> RNA de una cadena amb polaritat negativa. No serveix com a motlle per fer proteïnes com el de polaritat positiva. Aporta polimerases per fer la replicació i per fer la seva complementària, que serà de polaritat positiva. Aquest si que servirà per fer proteïnes, com l’anterior Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-9177537 Classe Vl —> RNA de una cadena amb polaritat positiva. A diferència dels de classe lV, és un material genètic que té l’enzim de transcriptasa inversa, que transforma el RNA a DNA. Un cop és DNA, ja segueix el seu curs normal a la cèl·lula que està infectant. OTRAS ENTIDADES ACELULARES Virus satélite: virus que tienen una cápsida (tienen su propia genoma) pero necesitan la envuelta de otro virus para poder infectar —> virus de la hepatitis D. Para que funcione y sea infeccioso, la persona tiene que estar infectado por el virus de la hepatitis B. Priones: son proteínas ifnecciosas. Producen enfermedades en el hombre y animales como la enfermedad de las vacas locas. VIRUS CON GENOMA ssRNA(+) Tienen RNA lineal, una cápside icosaédrica, no tiene envuelta y son muy resistentes. Entra el virus dentro, y directamente es traducido creando una poliproteína. Enzimas propias del virus la van rompiendo y dan lugar a diferentes proteínas estructurales y otras necesarias para la replicación del virus. Por los vértices de la cápside icosaédrica se une al receptor de superfície, se abre y entra dentro de la célula. En el citoplasma se replica —> a partir de esta cadena de mRNA+ se rean unos moldes complementarios gracias a la RNA polimerasa dependiente del virus —> polimerizan y salen de la célula provocando su lisis. En este grupo encontramos 4 familias 1. Picoranviridae 2. Calicivirae 3. Hepiviridae 4. Astroviridae FAMÍLIA PICORNVIRUS Género Rhinovirus – Rhinovirus humano Es el responsable del 50% de casos de resfriado común. Son virus muy resistentes ambientalmente (pueden sobrevirir en las superficies durante un tiempo). Al haber tantos tipos de este virus, hace que cuando pasamos resfriados, generamos una immunidad hacia ese exacto virus (pero como hay tantos, te vas a volver a resfriar). Crecen a emperaturas bajas (33 grados —> crecen en las zonas frías del cuerpo como la nariz). La patogenicidad de un virus es por donde entra y en qué tipo de célula se replica. El reservoo de este virus es el hombre y se transmite principalmente por via aérea, pero también por otras superficies como las manos. La dosis inefcciosa es muy baja (solo hace falta muy poco virus para infectarnos). Se replica en el epitelio ciliado del tracto respiratorio superior y allí es donde produce el daño. Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-9177537 Una persona puede ser portadora, puede transmitirlo, pero siendo asintomático (en el 50% de los casos). Cuando vamos desarrollando anticuerpos, estos se unen al virus, en las zonas donde se podrían unir a los receptores —> así ya no se unen y no siguen infectando Género Enterovirus – Enterovirus C (virus de la poliomelitis, la polio o parálisis infantil) La polio es una enfermedad paralizante y es muy antigua (hasta 1930 no se sapía cuál era la causa). Este virus tiene su reservorio en el hombre, es eliminado por las heces y es un virus resistente. Se trasmite principalmente por via oral, a causa de agua y alimentos contaminados. Se replica en la mucosa de la faringe o en el intestino delgado. Produce viremia si no se elimina por las heces (pasa a sangre y se distribuye por el cuerpo): - Tienen afinidad ppor las células nerviosas y se pueden replicar por diferentes zonas del SNC, en las neuronas motoras de la medula espinal o en el bulbo raquídeo (mucho más grave). La parálisis infantil tiene un periodo de incubación de entre 1 y 2 semanas y puede evolucionar de diferentes formas: - Asintomática en el 90% de los casos - Polio abortiva o efermedad menor en el 5% de los casos —> proceso inespecífico. Al cabo de los días desaparece y no le damos mayor importancia - Meningitis aséptica en el 1-2% de los casos —> algunos microorganismos pueden llegar a pasar la barrera hematoencefálica y producir la inflamación de las meninges. La meningitis puede ser de carácter bacteriano (LCR turbio) o bien de carácter vírico (LCR taransparente). - Poliomelitis paralítica en el 0,1-2%. Tiene 2-3 días de inicio inespecífico y luego se produce una parálisis flácia asimétrica con sensibilidad (normalmente se ve afectada una pierna o las 2) o Parálisis espinal —> extremidades o Parálisis bulbar —> músculos respiratorios (chungo) - Síndrome post-polio: por el deterioro de los músculos No hay tratamiento especíifico para esta enfermedad, pero a modo de prevención se desarrollaron 2 vacunas (Salk (virus muerto) y Sabin (virus vivo atenuado —> por via oral)). En la actualidad se adminstra en una vacuna hexavalente a los 2,4, 11 meses y 6 años. Género Enterovirus – V. Coxsakie y V. Echo Son virus frecuentes en la población (no como la polio). Son propios del hombre y se transmiten o por aire o por ingestión. Primero se replican en la orofaringe y luego van a otros tejidos donde también se mulitplian (depende del sitio que sea provocarán una enfermedad u otra): Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-9177537 TIPO DE VIRUS ENFERMEDAD LUGAR DE REPLICACIÓN Cerebro Coxsakie, Polio Encefalitis, parálisis Meninges Coxsakie, Echo Meningitis aséptica Piel Coxsakie A , Echo 1. Enf. Mano-pie-boca 2. Herpangina Músculo Coxsakie A y B, Echo 1. Miocarditis y pericarditis 2. Pleurodinia - La meningitis aséptica produce fiebre, rigidez… (en niños suele tener poca simptomatología pero se puede complicar con encefalitis). - La herpangina es una inflamación en la zona donde están las amígdalas. Hay de dos tipos, las bacterianas y las víricas - La pleurodinia provoca un dolor unilateral en el pecho muy fuerte, normalmente dura 4 días y se asocia con la multiplicación de estos virus. No tiene más complicaciones. No hay tratamiento ni vacunas preventivas Género Enterovirus – Enterovirus 68-D y 71-A En principio el reservorio de estos virus es el hombre y se transmite por manera oral y respiratoria. En el 90% de los casos da una sintomatología general (fiebre, tos…), que da una evolución favorable sin secuelas. Aún así, en el 10% de los casos puede afectar al romboencéfalo y provocar síntomas neurológicos (convulsiones, dificultad de coordinación, parálisis…) esto puede dar una curación sin secuelas pero también puede derivar en secuelas neurológicas, tetraplejia y fallecimiento.. Género Hepatovirus – Hepatitis A Hay 5 tipos de hepatitis (A,B,C,D y E). Hay dos grupos muy diferenciados, 2 más “benignos” y 3 más “malignos” - Hepatitis A (hepatitis infecciosa): solo hay un serotipo (una vez te infectas ya eres immune). El reservorio es el hombre y el virus se elimina por las heces (contaminación feco-oral). Se replican en el hepitelio inestinal y se multiplican en los hepatocitos del hígado. Tiene un periodo de incubación de 30 días y en la mayoría de los casos es asintomático. En los casos en los que sí que hay sintomatología, estos duran un més y son bastante clásicos: fiebre, pérdida de apetito, vómitos, malestar general, icterícia… No hay tratamiento y no hay pacientes crónicos. Como prevención tenemos lavado de manos, de alimentos, control de aguas… Se administra una vacuna en dos dosis. Hibjhjhbb Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-9177537 FAMILIA CALICIVIRAE Género Norovirus – Virus de Norwalk El reservorio es el hombre y se transmite por vía feco-oral. Tiene una dosis infecciosa baja, que se replica en el intestino delgado, altera su mucosidad y por ello la absorción de los nutrientes —> procesos dirréicos. Se elimina por las heces Es frecuente por la ingestión de mariscos, alimentos mal lavados, cubitos de hielo… Produce vómitos, fiebre y malestar. El riesgo es la deshidratación, ya que se pierde mucha cantidad de agua por las heces FAMILIA HEPEVIRIDAE Género Hepevirus – Virus de la hepatitis E Es la hepatitis más frecuente en el mundo, aunque en Europa no tiene una incidencia muy alta. A diferencia de la hepatitis A, esta tiene varios serotipos (el más frecuente es el 1 y 2). Estos tienen el reservorio en los humanos y se transmite por agua contaminada con heces humanas - Se ha visto que las embarazadas si tienen este virus en la fase termina, puede haber entre un 20 y 25 % de fallecimientos. El genotipo 3 y 4 tiene su reservorio en animales, el cerdo en específico. Se da en países desarrollados y se transmite por consumo de carne poco cocinada, agua y contacto con animals. Como prevención tenemos el control de las aguas y no hay tratamiento en específico. - Hay una vacuna en desarrollo FAMILIA ASTROVIRIDAE Género Mamastovirus – Astrovirus humano Su reservorio es el humano y se transmite por via feco-oral. También causa procesos diarréicos, ya que se multiplica en las células epiteliales del intestino. Luego se elimina por las heces. Hay muchas personas asintomáticas portadoras, pero en el caso que haya manifestaciones estas son leves (diarrea, vómitos, dolor abdominal…) ————————————————————————————————————————————— A partir de ahora, los virus que veremos ahora son iguales que los anteriores pero con envuelta!! Además, la traducción se da en dos etapas (excepto la familia falviviridae), no en una como en los anteriores. Esta envuelta es una bicapa lipídica donde hay una serie de glicoproteinas, que seran loss antigenos de superfície que tengan estos virus. A la hora de salir, sale por gemación y por ello se queda con la envuelta, que forma parte de la pared de la célula de la que ha salido. Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-9177537 Veremos las siguientes 4 familias: - Matonaviridae - Togaviridae (arbobirus) - Flaviviridae (arbobirus) - Coronaviridae (siguiente tema) *Los arbobirus son los virus que son transmitidos por artrópodos FAMILIA MATONAVIRIDAE Género Ruivirus – Virus de la Rubeola Es una de las 5 enfermedades exantemáticas que hay. La descubrió un oftalmólogo, que asoció las cataratas congénitas con esta enfermedad. Es una enfermedad benigna muy frecuente en la infancia y solo tiene un problema, que es si se adquiere durante el embarazo —> puede atravesar la placenta y lasionar al feto. El reservorio es el hombre y se transmite por el aire. También, como la hepatitis A, solo tiene un serotipo, asi que si se pasa esta enferemdad ya estás inmunizado de por vida. Se replica en las células del tracto respiratorio superior, pasa a la sangre (viremia), se distribuye por todo el cuerpo y como diana tiene la piel y la placenta. Provoca exantema —> la peprsona produce anticuerpos y se inmuniza. Hay un periodo de incubación de entre 2 y 3 semanas. Hay muchos casos asintomáticos pero si hay manifestaciones tenemos: 1- Una primera infección en las vias respiratorias altas, que produce fiebre, estornudos, congestión respiratoria… 2- Al cabo de 3-5 días se produce el exantema (las manchitas, ya que el virus llega a la piel, donde se produce la respuesta de los anticuerpos). Si llega a la placenta se puede dar una infección congénita provocando alteraciones en el crecimiento del feto: cataratas congénitas, sordera, mortalidad… No hay un tratamiento específico para esta enfermedad, pero como prevención existe la vacuna obligatoria triple vírica(rubeola, sarampión y parotiditis), que se da en dos dosis —> 12 meses y 3 años. FAMILIA TOGAVIRIDAE y FAMILIA FLAVIVIRIDAE – ARBOVIRUS Son virus transmitidos por artrópodos. Tenemos un reservorio animal (aves), es picado porr un mosquito, que infecta a otro animal y se va pasando. Los humanos entramos cuando los mosquitos nos pican a nosotros, que somos los huéspedes finales (ya que la concentración de este virus será baja en nuestra sangre y si nos pica otro mosquito y este a otro individuo, no le pasará la enfermedad). Estas enfermedades pueden ser asintomáticas pero también puede provocar encefalitis, hepatitis y enfermedades hemorrágicas. Algunas de estas enfermedades son: - Encefalitis equina del este y del oeste: el huésped son las aves - Encefalitis japonesa: el huésped son los cerdos y aves - Encefalitis del Nilo: el huésped son las aves. - Dengue: el vector es el hombre y los monos - Fiebre amarilla: el vector es el hombre y los monos Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-9177537 FAMILIA TOGAVIRIDAE Género Alphavirus – Chikungunya Tiene el reservorio en el hombre y los monos. El vector es el mosquito aedes y tien un proceso de incubación de entre 3 y 7 días. Primero provoca una fase febril grave y despué llegan los dolores muy fuertes de articulaciones y erupciones cutáneas. FAMILIA FLAVIVIRIDAE Género Flavivirus – Virus del dengue Es un virus que tiene 4 serotipos. El reservorio también son los monos y los hombre y el vector también es el mosquito Aedes. Se replica en el mismo sitio donde se da la picadura, pasa a la sangre (viremia), se distribuye por todo el cuerpo y tiene como diana final el hígado. Las manifestaciones las clasificamos según si se da un primer contacto o un segundo: 1. Si se da un primer contacto, provoca un proceso febril, mialgias y sarpullido eritematoso. Estos síntomas durarán entre 6 y 7 días 2. Si se da un segundo contacto, la respuesta es mas intensa y por ello más grave: los anticuerpos no neutralizantes estimulan la entrada del virus en los macrófagos y provoca inflamación por las citoquinas (sistema inmune sobreactivado), fiebre, hemorragias en piel y mucosas, y hasta puede llegar a la muerte. Como prevención intentaremos evitar que nos piquen los mosquitos. En 2016 se hizo una vacuna para aquellos que ya hayan tenido un primer contacto (para que si se da un segundo contacto no sea tan grave). Género Flavivirus – virus de la Fiebra amarilla El reservorio también son los monos y el hombre y el vector también es un mosquito. Primero se replica en la zona de la picadura, pasa a sangre (viremia), se distribuye por el cuerpo y como diana final tiene las células hepáticas, donde se multiplica provocando icterícia (por eso se llama fiebre amarilla). Provoca la necrosis de estas células y la disminución de protombina, que se manifiesta de la siguiente forma: - Ictericia - Hemorragias intestinales masivas - Shock - 50% de fallecimientos No hay tratamiento para esta enfermedad pero si que existe una vacuna preventiva. Género Flavivirus – Virus Zika El reservorio también son los hombres y los monos así como el vector también es el mosquito Aedes. Aún así, también se puede transmitir persona-persona por relaciones ssexuales o adquirir de manera congénita (de la madre al hijo). Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-9177537 Primero hay una multiplicación local, pasa a sangre (viremia) y acaba multiplicándose en todos los órganos. El 60-80% de los casos puede ser asintomática, pero si presenta síntomas se da un proceso leve que dura entre 3 y 5 días (fiebre, dolor de cabeza, dolores articulares…). - En el caso de que la infección sea congénita y se pase de madre a hijo en el primer trimestre, puede originar microcefalia en el feto. No tiene ningun tratamiento especial y como prevención tenemos evitar que los mosquitos se pongan en contacto con nosotros. Género Hepacivirus – Hepatitis C Se trasmite a través de la sangre y puede provocar infecciones crónicas. Tiene variabilidad antigénica; tienen un gen con gran capacidad de mutación y es el que codifica para una glicoproteína de la superfície (muta antes de que los anticuerpos puedan acabar con ellos)—> hepatitis crónica. También, cuando se van replicando, impiden la muerte celular de la célula hepática y por tanto, siempre quedará infectada —> infección persistente. El reservorio es el hombre y el chimpancé y se transmite por la sangre (transfusión, pinchazo…) y relacione sexuales. Se replica en los hepatocitos del hígado. Nos ponemos en contacto con la sangre contaminada y se produce una viremia. En este punto, un 15% de las personas se curan, siendo una enfermedad agua durante 4-6 meses. En la mayoría de los casos, el 85% se da una infección persistente (persona portadora del virus, lo tiene en sangre pero con poca sintomatología —> es el reservorio) o una hepatitis crónica, desencadenando en cirrosis, carcinoma hepatocelular o insuficiencia hepática. Normalmente no produce una sintomatología grave y para poder diagnosticar en qué nivel está la enfermedad se hace una biopsia para ver los hepatocitos. Hay un ratamiento que consta de 3 fármacos: sofosbubir, boceprevir y telaprevir y dura 12 semanas. Antes del 2012, que es cuando Salió este tratamiento, se trataba con interferones. FAMILIA CORONAVIRIDAE Género Betacoronavirus – virus coronavirus Han habido 3 brotes importantes: - 2002: SARS en china - 2012: MERS en la península arábiga - 2019: COVID-19 pandemia mundial Es el virus de este tipo que estamos estudiando con el genoma más grande y por ello tiene más posibilidad de recombinarse. Al ser tan grande, también codifica para un enzima que repara los errores (y normalmente no lo tienen) —> es bueno porque da lugar a menos mutaciones y por tanto menor variabilidad. - Aún así es un virus de hombre pero sobretodo de animales —> mucha variabilidad. Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-9177537 Tiene una envuelta con dos glicoproteínas, la E1 y la E2 (la espícula, que se une a los receptores ACE2 de nuestras células). Se replica de manera normal, muy parecida a los demás de este tipo de virus. Tipos 1. Coronavirus humano clásico: responsable del constipado clásico. A pesar de tener envuelta es ligeramente resistente a las condiciones ambientales. Entra por el cuerpo por el aire y se replica en las células de las vias respiratorias superiores. Genera los síntomas típicos de un resfriado común y a veces procesos diarréicos. El reservorio es el hombre. 2. SARS (epidemia 2002): se dieron casos de pneumonías atípicas, que obligó a cerrar las puertas del país. La epidemia acabó en 2004, dando por controlado el virus. El reservorio en este caso son los animales, que pasó a los humanos y se empezó a transmitir por via respiratória entre hombres. Se multiplicaba en las células respiratorias provocando su lisis y pneumonías atípicas 3. MERS (epidemia 2012): se dice que el reservorio son los animales, el murciélago y el dromedario. Pasaron al hombre por transmisión aérea, causando pneumonia grave y fallo renal agudo, con un 30% de fallecimiento 4. COVID-19 (pandemia 2019): causa una pneumonía atípica. Se dice que el reservorio es el pangolin y murciélago entre otros. Pasaron al hombre y de ahí hombre-hombre por transmisión aérea. Se unen a los receptores ACE2 (tracto respiratorio superior, riñón, cerebro…). Hay 3 fases: a. Infección en el tracto respiratorio superior, queda localizada aquí. b. Problemas en el tracto respiratorio inferior —> neumonía bilateral c. Inflamación: respuesta immune descontrolada que produce el daño y lesiones. Esta enfermedad en algunos casos es asintomático. Pero cuando sí presenta manifestaciones