TEMA 2 Bacterias PDF, Microbiología Clínica

Microbiología Clínica TEMA 2: BACTERIAS 1. PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS Procariotas y unicelulares. Importantes por sus implicaciones en muchos ámbitos. Su rama de estudio es la bacteriología. Carecen de núcleo y de orgánulos, aunque...

Microbiología Clínica TEMA 2: BACTERIAS 1. PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS Procariotas y unicelulares. Importantes por sus implicaciones en muchos ámbitos. Su rama de estudio es la bacteriología. Carecen de núcleo y de orgánulos, aunque tienen genoma y ribosomas. Además de estructuras adicionales como la pared celular o bacteriana, cápsula, elementos motrices que les ayudan a desplazarse, y otras estructuras que funcionan como antígenos. Pueden vivir en cualquier ambiente gracias a la variedad de sustancias que usan como aceptores de e- (los usan para oxidar un sustrato y obtener energía de este) y a la capacidad de algunas de formar esporas (células especializadas no reproductivas que aseguran la supervivencia de la especie cuando las condiciones son muy desfavorables) Nos interesan bacterias PATÓGENAS que suelen ser heterótrofas y nos utilizan como fuente de materia orgánica para nutrirse. Para llevar a cabo otros procesos pueden necesitar oxígeno (AEROBIAS) o la ausencia de este (ANAEROBIAS). Aunque puede haber grupos que toleran ambas condiciones (ANAEROBIAS FACULTATIVAS). Las bacterias patógenas suelen ser de tamaños más pequeños que las células humanas. 2. ESTRUCTURAS BACTERIANAS REPRESENTATIVAS Podemos diferenciar grupos representativos de bacterias según estructuras concretas:  Pared celular bacteriana: envoltura rígida rodeando la membrana que da forma a la bacteria. Se compone de peptidoglucanos o mureína que aporta rigidez. Gracias a esta estructura podemos diferencias dos grupos: » Gram positivas: Se tiñen de morado con la tinción de Gram. Pared simple y gruesa. » Gram negativas: Se tiñen de rosado-rojizo con tinción de Gram. Pared fina y una membrana externa. Existen algunas excepciones a esta generalidad:  Membrana plasmática: Similar a la bicapa lipídica de las eucariotas (principalmente fosfolípidos). Poseen invaginaciones (mesosomas) que contienen sistemas enzimáticos que permiten realizar procesos como la respiración o duplicación del ADN. Esta membrana envuelve al citoplasma.  Citoplasma: Composición similar a cualquier célula, sin orgánulos complejos, solo ribosomas.  Nucleoide: Región del citoplasma donde está el material genético. No lo rodea ninguna membrana nuclear. Carmen Arce Millán 1  Microbiología Clínica  Flagelos, fimbrias y pili: Prolongaciones exteriores que ayudan al movto y desplazamiento y determina la forma de vida de la bacteria. El número y localización es importante. Se diferencian en: » Flagelos: pocos y grandes » Fimbrias: muchas y pequeñas » Pili conectan bacterias para intercambio de material genético 3. MOVILIDAD BACTERIANA Cada bacteria posee una bioquímica determinada, pero también un movimiento que puede producirse:  De forma activa: usando las estructuras móviles mencionadas anteriormente conllevando un gasto energético. Responden generalmente a una taxia (movimiento causado por un estímulo). Según la naturaleza del estímulo: » Quimiotaxia: a gradientes de concentración de químicos que interesen a la bacteria, como nutrientes. » Fototaxia: a fuentes de luz » Termotaxia: a gradientes de temperatura » Hidrotaxia: a presencia de agua » Tigmotaxia: a esfuerzos mecánicos como vibración o presión » Geotaxia: a aceleraciones como la gravedad  De forma pasiva: pueden desplazarse por el medio o adherirse a superficies, pero sin responder a un estímulo. Algunas sustancias que secretan pueden intervenir en el movimiento actuando como lubricante o rompiendo tensiones superficiales para facilitarlo. 4. MORFOLOGÍA BACTERIANA También podemos clasificar a las bacterias por su morfología:  Cocos: esfera  Bacilos: bastoncillo, alargado  Helicoidales: espirales de distintas formas y comportamientos Estas formas básicas se agrupan comúnmente en grupos de dos o cuatro, incluso formando cadenas/grupos irregulares. Es muy importante a la hora de observarlas ver cómo se ordenan y agrupan ya que, debido a la forma de vida y reproducción de las bacterias, presentaran unas características u otras al microscopio. Las hay que no se separan tras dividirse se nombran diplos y las que siguen juntas y no se separan forman hilos llamados estreptos. Esto puede variar según la orientación en la que se dé la división. Es un dato con carácter taxonómico y ayuda a la identificación de la bacteria. Carmen Arce Millán 2  Microbiología Clínica 5. REPRODUCCIÓN BACTERIANA Importante conocer los mecanismos tanto para identificarlas como tratarlas. Tienen reproducción asexual, mediante fisión bacteriana, similar a la mitosis: - La bacteria duplica el material genético y divide el citoplasma, creando dos células idénticas (no células hija, son clones) - Implica la creación de un septo donde la membrana y pared se invaginan para dividir la célula. Este es el método de crecimiento bacteriano. Pero, aunque tienen reproducción asexual pueden intercambiar su material genético originando variabilidad, mediante estos sistemas:  Conjugación: se transmite material genético mediante un pili directamente  Transformación: recoge el material del entorno, p.ej. de una bacteria muerta  Transducción: otro organismo como un virus hace el cambio de material o la modificación de este. Por lo general el material genético intercambiado pertenece a plásmidos (trozos de material genético independientes del genoma de la bacteria) 6. SELECTIVIDAD DE LAS BACTERIAS Las bacterias tienen requisitos y necesidades para su ciclo de vida, al igual que otros organismos, por tanto, en la microbiología clínica, se usan diversas pruebas capaces de aislar bacterias o descubrir maneras de combatir distintas especies de estas. Además, la especie con la que tratamos o la que queremos aislar también podremos averiguarla mediante este tipo de pruebas; cambiando la composición de medio de cultivo o el sustrato en el que crecen ya que son selectivas a distintos metabolitos y medios. Las bacterias que requieran un metabolito del que carece el medio no sobrevivirán, además de que a otras puede resultarle letal o tóxico otro compuesto del medio preparado, en este caso, las bacterias morirán. 7. TAXONOMÍA BACTERIANA La clasificación bacteriana ha ido cambiando y la nomenclatura ha ido quedando obsoleta cada poco tiempo: - Antes las pruebas se basaban en los fenotipos (según las características físicas se podían identificar) - Otro tipo eran las filogenéticas (se diferenciaba a través de diferencias en el material genético). El resultado no tenía por qué coincidir con la clasificación anterior. - AHORA, se usa una aproximación polifásica (aproximación donde se ponderan las dos pruebas anteriores) Carmen Arce Millán 3  Microbiología Clínica Por tanto la taxonomía esté muy ligada a: Caracteres con los que se pueden diferenciar entre especies, como: » Forma y agrupación » Requerimiento de oxígeno » pH necesario » Temperatura óptima » Necesidades nutricionales » Pared celular Historia evolutiva, para ordenar las especies en parentesco. 8. GRAM POSITIVAS MÁS REPRESENTATIVAS Según su forma y agrupación, los géneros más representativos son: COCOS GRAMPOSITIVOS: anaerobios facultativos » Streptococcus: Se aislan en medios de agar sangre y se agrupan por su capacidad hemolítica (capacidad para lisar eritrocitos). - Streptococcus pneumoniae (meningitis y neumonía) » Staphylococcus: en piel y mucosas, son virulentos aunque no todos patógenos. - Staphylococcus aureus (meningitis y neumonía) » Enterococcus: infecciones urinarias y abdominales. BACILOS GRAMPOSITIVOS: aerobios o anaerobios facultativos. Catalasa positivos. En las colonias se observan características distintivas. » Bacilus: forman esporas. - Bacillus anthracis (causa carbunco). Los demás son oportunistas. » Listeria: cocobacilos sin cápsula, oportunistas. - Listeria monocytogenes (listeriosis). Móviles con frío. » Corynebacterium: inmóviles y sin cápsula. Necesitan biotina para crecer. - Corynebacterium diphtheriae (causa difteria) » Nocardia: aerobios estrictos e inmóviles. Difícil distinguirlos entre sí. 9. BACTERIAS GRAM NEGATIVAS REPRESENTATIVAS Según su forma y agrupación, los géneros más representativos son: COCOS GRAMNEGATIVOS: se identifican por combinación de medios de cultivo y pruebas de azúcares. » Neisseria: atacan a la faringe. (también destacan meningococo y gonococo) - Neisseria gonorrhoeae (causa gonorrea) » Moraxella catarrhalis: infecciones respiratorias graves. Carmen Arce Millán 4  Microbiología Clínica BACILOS GRAMNEGATIVOS: Se engloban en grupos clínicos en lugar de familias taxonómicas: » Enterobacterias: patógenos oportunistas. Habitan en el diegestivo - Escherichia coli (en heces, aislada del tubo intestinal) » No fermentadores: oportunistas en su mayoría y difíciles de identificar - Pseudomonas aeruginosa - Acinetobacter baumanii » Exigentes: difícil detectarlas. Requieren medios moleculares/genéticos. - Haemophilus - Bordetella - Legionella » Otros: se aíslan en medios acuáticos - Aeromonas (alteraciones en organismos tipo gastroenteritis) - Vibrio cholerae (cólera) 10. OTROS GRUPOS DE ESTUDIO Chlamidia: Son pequeñas y tienen una pared similar a gram negativas. Parásitos endocelulares estrictos (causan infecciones respiratorias e ITS) Mycoplasma: Organismos de vida libre más pequeños. Sin pared celular, son sensibles a detergentes (infecciones respiratorias y genitales) Rickettsias: Cocobacilos Gram negativos. Parásitos endocelulares estrictos, provocan rickettsiosis, como el tifus, 4 géneros: » Rickettsia » Rochalimaea » Coxiella » Ehrlichia 11. PATOLOGÍAS ASOCIADAS A BACTERIAS Las infecciones y nefermedades bacterianas casi simepre van acompañadas de fiebre. Algunas han sido muy importantes como la peste bubónica por la Yersinia pestis, o el cólera por Vibrio cholerae. Otras patologías importantes son: Meningitis: por Streptococcus pneumoniae, Neisseria meningitidis o Haemophilus influenzae Tétano: Clostridium tetani (bacilo gram +) Fiebres: » Tifoidea: Salmonella typhi » Borreliosis: Borrelia » Infecciones oportunistas: digestivo o urinario: Escherichia coli enteroxigénica) » Rickettsiosis: Rickettsia (gram -) Carmen Arce Millán 5  Microbiología Clínica 12. STAPHYOCOCCUS AUREUS Principal causante de las infecciones nosocomiales (que ocurren durante la hospitalización). Esta especie forma parte de la microbiota normal de un individuo sano, pero al bajar las defensas en pacientes de riesgo, pueden actuar en mucosas y heridas produciendo complicaciones. Coco que se agrupa en racimos y sus colonias son color dorado. Puede infectar de forma oportunista tejidos delicados como las meninges o el corazón. Además sus cepas desarrollan resistencia a antibióticos habituales, por lo que son difíciles de combatir. Carmen Arce Millán 6  CARACT. C/B GÉNERO ESPECIE ENFERMEDAD CARACT. ESPECÍFICAS GENRALES Se aislan en medios agar Meningitis y Streptococcus pneumoniae sangre y se agrupan por neumonía capacidad hemolítica En piel y mucosas, son Anaerobios C Meningitis y Staphylococcus aureus virulentos pero no todos facultativos neumonía patógenos Infecciones Enterococcus abdominales y urinarias GRAM POSITIVAS Forman esporas y son Bacillus anthracis carbunco oportunistas Listeria monocytogenes Listeriosis Cocobacilos sin cápsula -Aerobios o anaerobios B facultativos Inmóviles no cápsula. Corynebacterium diphteriae Difteria -Catalasa Necesitan biotina positivos Aerobios estrictos e Nocardia inmóviles Clostridium Tetani Tétano  GRUPO CARACT. C/B GÉNERO ESPECIE ENFERMEDAD CARACT. ESPECÍFICAS CLÍNICO GENERALES GRAM NEGATIVAS gonorrhoeae gonorrea Ataca a la faringe Neisseria Se identifican por gonococos y combinación meningococos C meningitidis meningitis de medios de cultivo y pruebas de azúcares Respiratorias Moraxella catarrhalis graves B Oportunistas, en el Enterobacterias Escherichia coli intestinal digestivo Pseudomonas aeruginosa No Oportunistas, difíciles fermentadores de identificar Acinetobacter baumanii Haemophilus influenzae meningitis Requieren medios Exigentes Bordetella moleculares/genéticos Legionella Otros Aeromonas gastroenteritis Se aislan en medios acuáticos Vibrio cholerae cólera