Microbiología y Parasitología - Apuntes (PDF)

Microbiología y parasitología CD.EPM. ADALÍ DÍAZ ROSAS  UNIDAD I MORFISIOLOGÍA DE LOS MICROORGANISMOS Aprenderé: Forma Estructura Fisiología De todos los mircroorganismos Su relación huésped- parásito  MICROBIOLOGÍA Etimológicamente, su nombre prov...

Microbiología y parasitología CD.EPM. ADALÍ DÍAZ ROSAS  UNIDAD I MORFISIOLOGÍA DE LOS MICROORGANISMOS Aprenderé: Forma Estructura Fisiología De todos los mircroorganismos Su relación huésped- parásito  MICROBIOLOGÍA Etimológicamente, su nombre proviene de tres términos griegos: micros: pequeño, Bios:vida Logos: tratado o Ciencia. ¿GERMEN O MICROBIO? ¿Qué es? Mineral, animal, compuesto químico, cosa?  Microbiología Es el estudio de los microorganismos y sus actividades, su forma estructura, rerpoducción fisiología, metabolismo e identificación. Todos los seres vivos tienen características similares: Capacidad de reproducirse Ingerir y asimilar sustancias nutritivas y metabolizarlas para producir energía y desarrollarse Excretar productos de desecho Reaccionar a cambios en su medio ambiente (irritabilidad) Suceptibilidad a mutación Pelczar, Reid. Microbiología. 4ª edición McGrawhill 1977 Cap. 1 y 2 Microbio Todos están constituidos de: Protoplasma: sustancia de proteínas, lípidos, ac nucléicos Membrana o pared Núcleo o sustancia nuclear Crecimiento extraordinario (100 generaciones en 24 hrs) MICROBIO Ser vivo diminuto, no visible a la vista humana Bacterias Hongos (levaduras y mohos) protozoos Algas Virus: entidad no celular, se considera entre lo vivo y lo innerte  MICROBIO Enfermedades Infecciones Mantienen el equilibro entre los seres vivos y sustancias químicas. (intestino, vitaminas B, K, queso, yogurt,vinagre) Sacharomices cerevisiae Reciclan los elementos químicos del suelo, aire y agua Mantienen la cadena alimenticia Generan alimento y oxígeno en la tierra ntroducción a la microbiología De Gerard J. Tortora, Berdell R. Funke, Christine L. Case TANTITA HISTORIA https://youtu.be/FSG-cF6xlhM?si=XnGgzPjfnechX9JM Desarrollo Histórico de la microbiología “Señores, serán los microbios los que digan la última palabra” Luis Pasteur Aristóteles IV AC. Menciona la estructura celular de las cosas vivas Roger Bacon, siglo VIII: la enfermedad la causan criaturas vivas invisibles Francastoro de Verona (1483-1553): trasmisión de persona a persona Kircher (1658): gusanos invisibles en los cuerpos en descomposición, leche y diarrea Von Plenciz (1762): hay seres diminutos diferentes que causan diferentes enfermedades  Desarrollo Histórico de la microbiología Microbiología empieza cuando se pulen los cristales y se logra la ampliación: 1. Van Leewenhoeck (1632): ubicuidad de los microorganismos 2. Louis Pasteur (1822-1895): no hay generación espontánea, reacciones de fermentación, gérmenes inexistentes a 62ºc 30 min, (pasteurización) 3. Koch 1905: en Alemania asiló las bacterias causantes del carbunco y la tuberculosis. Estableció normas para considerar a una bacteria patógena llamados postulados de Koch, descubrió medios de cultivo sólidos Desarrollo Histórico de la microbiología 1. Joseph Lister S. XIX: práctica antiséptica quirúrgica estableciendo los principios de la técnica aséptica. 2. Theobald Smith: estableció el mecanismo de transmisión para la fiebre de Texas y demostró la inmunidad con innoculación de cultivos muertos 3. Walter Reed: realizó los estudios de la epidemiología de la fiebre amarilla Desarrollo Histórico de la Microbiología Widdeal y Wasserman: proporcionaron los instrumentos e ideas de laboratorio Paul Earlich: encontró un compuesto (arsénico orgánico)que destruye a la espiroqueta de la sífilis (quimioterápia), inmunidad por sustancias en la sangre Ellie Metchnikoff 1908:, Nobel, termino los trabajos de Earlich, descubrió los “fagocitos” Alexander Flemming: 1929, penicilina antibacteriana “la suerte favorece a las mentes preparadas” Nomenclatura Carolus Linnaeus 1735 ” Padre de la Taxonomía” El microbio se nombra científicamente en latín: 1º género: siempre en MAYÚSCULA 2º especie: o epitéto específico, minuscula El nombre en cursivas Po ejemplo: Escherichia coli: Theodor Escherich, colón o intestino grueso Straphylococcus aureus: racimos redondo dorados en piel NOMENCLATURA Y CLASIFICACIÓN Los organismos vivos se clasifican según sus características afines y diferencias. Los cultivos contienen millones de microorganismos (mixtos o puros) El cutivo donde solo predomina una especie de microorganismo se denomina axénico o puro Clasificación de microoganismos Los microorganismos tienen un tamaño expresado en micras (0.001 mm) Su estructura interna solo puede observarse por m. electrónica Su anatomía microscópica algunas veces es similar y difieren en sus procesos bioquímicos como metabolismo, reacción quimica, enzimas, etc. Su composición química determina la reacción antigénica Clasificación por reinos Reino monera: procariotas Reino protista: eucariotas unicelulares: 1. Algas 2. Protozoos 3. Hongos Bacterias Clasificación Bacterias Son microorganismos que constan de solo UNA CÉLULA, son los màs simples, es decir: unicelulares Procariontes: no hay núcleo con material genético proca: grieg. Prenucleo Forma: Esferas u ovalos: cocos Bastones: bacilos (cilíndrica) Espirales o helicoidal: espiroquetas Estrellas o cuadradas  Clasificación por forma. Se grupan en varias formas, es la predominante la que se toma en cuenta Esferas u ovalos: cocos Se agrupan en 2 o pares y se les llama diplococos En formas de 4 cocos: tetradas En cadenas, se les llama estreptococos En racimos se les llama estafilococos En cubos: sarcinas Clasificación por forma BACILOS Se agrupan en dos: diplobacilos Cadenas: estreptobacilos Clasificación por forma Los espirilos son aislados no se agrupan Estructura bacteriana Elementos bacterianos Obligatorios Elementos bacterianos Facultativos  CÁPSULA Es la capa más externa, esta formada por sustancias que la misma bacteria excreta gracias a su metabolismo. Es mucosa compuesta por polisacáridos y péptidos Protege a la bacteria de la fagocitosis y participa en la adhesión Evita la desecación bacteriana Con las fibras forma una red llamada glucocalix  CAPSULA Hay varios tipos de cápusula: Macrocapsula: gruesa mas grande que la bacteria Microcapsula: cubre la superficie de la pared, gelatiosa y semisólida unida laxamente a la pared (limo) En general, la capsula esta formada por polisacáridos, glucosa y glucosamina.  PARED CELULAR O membrana externa. Es una estructura rígida es el esqueleto de la célula y sostén de ctoplasma. Se encarga de protegerla de medios mecánicos como de soportar presiones osmóticas muy altas y bajas, temperaturas diferentes su grosor es de 10 a 25 nm, ayuda a su desarrollo y dividion bacteriana. Es más compleja en las Gram + COMPOSICIÓN: PARED CELULAR Ac diaminopimélico Acido murámico Acido teicoico (solo en Gram positivas) Aminoacidos (mas en Gram positivas-) Carbohidratos Lipidos (más en Gram negativas) Lipopolisacaridos, endotoxina (antigenicidad, toxicidad de las Gram-, su fagocitosis) Peptidoglucano rigidez, insoluble ( cantidad mayor en las gram+) Membrana citoplasmática Son dos capas de lipopoproteínas O protoplasmática mide 7.5nm, semipermeable y selectiva Regula el paso de nutrientes y desecho afuera y adentro Contiene todas las enzimas como el citocromo que permiten la fosforilzación oxidativa, la catalasa, la peroxidasa y deshidrogenasa Facilita el proceso de división celular con invaginaciones celulares llamadas mesosomas Mesosomas Separan al citoplasma y su contenido celular y genómico (septales) y en el trasporte de secrecion de proteínas (laterales), en la transducción de señales, quimioreceptores de señales de membrana y quimiotaxia. ESPACIO PERIPLASMÁTICO Solo en gram- Esta entre la membrana citoplasmática y la externa Tiene enzimas hidrolíticas llamadas periplasmáticas encargadas de romper moléculas grandes en pequeñas para transportarlas mediante las permeasas Es hogar de las B-lactamasas que destruyen el anillo betalactámico Citoplasma Material dentro de la membrana plasmática Contiene el RNA Y DNA bacteriano RNA ribosomal Granulos de volutina o metacromáticos Material nuclear ENDOSPORAS , ESPORAS Se crean cuando hay condiciones desfavorables para las bacterias,por falta de nutrientes o agua, pH, o temperatura. La esporulación es una metamorfosis bacteriana Es un rejuvenecimiento no es una reproducción Son cuerpos ovales de pared gruesa con el genoma, resitentes al calor y a los antimicrobianos Endosporas Es un nuevo citoplasma Contiene calcio y acido dipicolínico Resistente a los agentes fisicos y químicos Es proceso de esporulación cuando libera la cápsula Es la fase durmiente de la bacteria FLAGELO: APÉNDICES CAPILARES Es un apendice fino, sale del citoplasma, atraviesa la mebrana y emerge de la pared celular. Consta de 3 partes: Un base Un gancho Y un filamento Su longitud es mayor al bacteriano Raras en cocos y frecuentes en bacilos Son subunidades de una proteína llama flagelina Ayudan a la locomocion: 200 micras/seg FLAGELO. Según su posición y el num se clasifican: Monótricas: 1 solo flagelo en un polo Lofótricas: mechon de flagelos en un polo Anfítricas un mecho de flagelos en cada polo Perítricas:flagelos alrededor de la célula Atricas: sin flagelos  FIMBRIAS Apéndices filamentosos formados por pilina, propios de las Gram negativas Ambien llamados fimbrias o vellos Son pequeños, cortos, multiples y no se mueven de forma ondular No tienen función de motilidad Fimbria F: entrada de material genítico (apareamiento sexual) Pilli Lugares de adsorción de virus Es un mecanismo de adherencia a las celulas de los mamíferos Nutrición  NUTRICIÓN Las bacterias son fotótrofas y quimiotrófas El carbono en el CO2 o carbono orgánico logra la nutrición y la energia Plantas lo agarran del aire, lo transforman en carbohidratos por fotosíntesis Nitrógeno orgánico de proteínas, al descomponerse utiliza los aa, peptidos y el nitrogeno, lo mismo hacen las bacterias Azufre y fósforo del azufre orgánico y de los fosfatos igual que las bacterias ROMERO CABELLO. MMICROBIOLOGIA Y PARASITOLOGIA HUMANA. 446-477. PELCZAR. MICROBIOLOGIA. 102-115 NUTRICION Metales como ca, na, k, mg, h, zn, cu, p, co, para lograr el crecimiento, las bacterias tambien y lo toman de los vestigios Las vitaminas son escenciales y las tomamos de la dieta, las bacterias algunas, las elboran a partir de compuestos del medio Agua. Las bacterias necesitan estar en solucion Ambientes ideales Autótrofas y heterótrofas: carbono Autótrofas o litótrofas Son bacterias que necesitan agua, sales inorganicas y CO2 para metabolizar, sintetizan compuesto orgánicos a partir de inorgánicos. No requieren de huésped o de parasitar. Estan en agua o en suelo Heterótrofas o organótrofas: Necesitan compuestos órganicos para satisfacen sus necesidades de carbono y necesitan glucosa. Parasitan organismos más complejos o donde hay materiales orgánicos en descomposición. Nitrógeno Se toma de la atmósfera Lo combinan con hidrógeno= anmonio NH4 El amonio lo usan para transportar el nitrogeno a los aa Iones inorgánicos Son necesarios para el metabolismo bacteriano S, Cu, Co, Se, Mb  Relaciones interespecíficas Parásitos: viven dentro del huésped, se alimentan de él y si causan daño. Comensales: viven dentro del huésped, se alimentan de él y no causan daño. Transitoria: eliminada por inmmuno Residente: semanas o meses en un sitio anatómico Flora normal: Simbiontes Mutualistas: benefician al huésped Viven dentro del cuerpo y varian según el sitio anatómica, sexo y Comensales: establecen una edad relacion neutral con el huésped Crecimiento bacteriano Crecimiento bacteriano Es el aumento de numero de bacterias y la masa total del conjunto de la población El crecimiento bacteriano se puede medir en dos formas: 1. Concentracion de bacterias: num de celulas en un volumen 2. Densidad de bacterias: masa total sin importar num de bacterias Factores fisicoquímicos de crecimiento Temperatura Gases necesarios Acidez o alcalinidad Necesidades físicas Neceidades lumisosas Presión osmótica Presión hidrostática TEMPERATURA Las reaciones físicas y su velocidad, que requieren las bacterias esta influenciada por la temperatura. La temperatura determina la velocidad de crecimiento y el grado de desarrollo, la morfologia celular y sus procesos metabólicos Todas las bacterias tienen limites de temperatura La temperatura se mantiene de 12 a 24 hr en el cultivo (periodo corto) y se le denomina tempreratura óptima de crecimiento. Temperatura Psicrófilas: se pueden desarrollar a teperaturas menores a 0ºC. Para cultivarse se utilian temperaturas de 15 a 20ºC. Basilo Sp. psicrófilo. Mesofilas: crecen entre 25 a 40ºC. Termófilas; crecen entre 45 a 60ºC, algunas pueden crecer en medios de cultivo con temperaturas de mesófilas y se les llama, termófilas facultativas o euritermófilas. Existen bacterias que se desarrollan arriba de 60ºC y se denominan t. verdaderas, obligatorias o estenotermófilas Gases necesarios Para lograr el desarrollo bacteriano se requieren de 2 tipos de gases: O2 y co2. de acuerdo a la respuesta bacteriana ante el O2 libre, se clasifican en 4 tipos: 1. Aerobias: en presencia de O2 2. Anaerobias : en ausencia de O2 3. Anaerobias facultativas: en ambos 4. Microaerófilas: en presencia de pequeñas cantidades de O2 Se anexa al medio tricolato de Na, introducirse N, CO2, helio o una vela. Acidez o alcalinidad pH 6.5 y 7.5 Es el óptimo pH4 y 9 son límites mínimos y máximos El pH puede cambiar debido a las sustancias que producen las bacterias inhibiendo posteriormente el crecimiento celular Se añade un buffer como la peptona Curva de crecimiento bacteriano Curva de crecimiento bacteriano Cuando se han satisfecho los requerimentos bacterianos, se multiplican con velocidad las bacterias El crecimiento tiene 4 etapas: 1. Adaptación o crecimiento. latencia 2. Logarítmica o exponencial 3. Estacionaria máxima 4. Declinación 1. Etapa de adaptación En esta étapa hay un aumento en el numero de bacterias Etapa de cremiento lento Mucha actividad metabólica Altas concentraciones de RNA 2. LOGARÍTMICA Se multiplican las bacterias vivas en forma logaritimica Aumento de numero de bacterias Crecimiento ascendente Se da la máxima multiplicación celular de la especie 3. Estacionaria máxima No hay más numero de bacterias vivas Se equilibra el num de bacterias vivas e inactivas Los nutrientes se agotan, los desechos metabólicos se acumulan pH acido Sobreviven las bacterias más resistentes mismas que se multiplican 4. Fase de declinación Muerte logarítmica Trazo descendente Bacterias mueren Falta de nutrimentos, concentración tóxica de desechos pH ácido Reproducción bacteriana Asexual FISION BINARIA Asexual GEMACIÓN Levaduras, diplococos ASEXUAL FRAGMENTACIÓN  Sexual Conjugacion: plásmido 1 a 4 genes SEXUAL TRANSFORMACIÓN: Las bacterias obtienen la informacin de otras para sobrevivir y aumentar su virulencia Factor transformante SEXUAL Transducción Información de toxinas: difteria, botulismo Medios de cultivo MEDIOS DE CULTIVO Es un material donde se desarrollan los microorganismos en un laboratorio. son diseñados para un tipo de baceria especifico, con sustancias quimicamente puras. Antes se basaban en papa, betabel y almidón. (Lister 1878) Kotch. Peptona de carne y gelatina. Se licuaba a más de 30ºC Extracto de algas de mar, trasparente, sólido a menos de 43ºC Medios de cultivo Tienen varias sustancias nutritivas para sustentar el desarrollo de cierto tipo de bacterias Pueden contener: Sales orgánicas en solución Extractos o productos digeridos de tejidos animales y vegetales Bacterias huépedes para virus (bacteriófagos) Tejidos humanos para virus Medios de cultivo Según su consistencia hay sólidos y liquidos Solidos: permiten observar el tipo de colonia Tamaño y aspecto de la superficie, lisa o rugosa Aislar y purificar la sepa Contar bacterias viables Pruebas de suceptibilidad a antimicrobianos  Clasificación de los medios de cultivo Se clasifican en 4 grupos generales: Medios no selectivos enriquecidos Medios selectivos Medios diferenciales Medios especializados Murray Patric. 9ª Ed. Elsevier 2017. Capítulo 2, pag 18 -30 Medios de cultivo https://youtu.be/3ZaVJlJBOxc?si=VvrRmrM7ISywo9cq https://youtu.be/H1-IpZ8T-_U?si=FM2owfTEEhGrK3uP