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INTRODUCCIÓN
Las células son organismos microscópicos, semitransparentes, que presentan
diversos organelas como: pared celular, flagelos, membrana celular, cápsulas,
etc. Los cuales son más pequeños que los mismos, es por eso que se
necesitan hace coloraciones especiales para poder observar dichos organelas
y poder distinguirlos de otros. Dichas coloraciones tiñen a los organelas debido
a que los colorantes son compuestos orgánicos que tienen una afinidad
específica con los últimos.
El siguiente informe muestra nuestros resultados obtenidos en el trabajo de
laboratorio por los diversos procedimientos de tinción, se pudieron observar las
esporas del bacillus aureus con el méto de Ertz – conklin, a los leuconostoc por
el método de tinción negativa, los diversos microorganismos presentes en la
saliva humana, la membrana celular del Bacillus subtilis por el método de
Kanaysi, y el núcleo bacteriano y de levaduras. Cada muestra al ser observada
por el microscopio mostró diversos resultados debido al trabajo relacionado con
los diferentes métodos de tinción.
MARCO TEÓRICO
COLORACIÓN DE ESPORAS: MÉTODO DE WIRTZ-CONKLIN:
Los microorganismos que las forman deben encontrarse en condiciones
adversas. Se evidencian en la etapa de vida latente. Caracterizan a los géneros 1Bacillus y Clostridium y su localización y forma ayudan en cierto modo a la
identificación presuntiva específica.
Por la naturaleza y grosor de la membrana y bajo contenido en agua, las
esporas son muy difíciles de teñir; se hace actuar el tinte en caliente en idéntico
procedimiento al efectuado para 2ÁCIDO-RESISTENTES. La coloración de
contraste para el cuerpo bacteriano se consigue con Safranina.
Si el cultivo es joven no hay esporas y los- microorganismos se teñirán
uniformemente. Es necesario que éste permanezca por 3-4 días a temperatura
ambiente, después de una incubación óptima de 24 horas o sembrar el cultivo
en un medio específico de esporulación.
De esta manera el material resulta ideal para ensayos de cualquiera de las
técnicas específicas de tinción. Al finalizar el proceso de esporogenesis , la
célula vegetativa se lisa y libera la espora al exterior. Cuando el ambiente es
favorable, la espora germina generando una nueva forma vegetativa. La
capacidad de germinar perdura durante años. Algunas de las bacterias
productoras de 3endosporas son patógenas para el hombre, por lo que el
estudio y observación son de enorme interés.
COLORACIÓN DE CÁPSULAS: MÉTODO DE 4TINCIÓN NEGATIVA:
1 Bacilos: Células bacterianas en forma de bastón, compuesto por bacilos gram positivos con una capacidad para producir endosporas.FUENTE: http://www.monografias.com/trabajos/bacilosgram/bacilosgram.shtml2Ácidos resistentes: Procedimiento en ciertos microorganismos que no son teñidos por una mezcla de alcohol y ácido denominados acido alcohol resistente.FUENTE:”MANUAL DE PRACTICAS DE LABORATORIO DE MICROBIOLOGIA”-María de los Ángeles Equihuatl Ramos-Pag.29-343Endosporas: Son elementos específicos de las bacterias que consisten en células deshidratadas con una supervivencia prolongada.FUENTE: Tortora-Fanke-Case “MICROBIOLOGIA GENERAL”9 ava edición Buenos Aires Mexico Editorial Panamericana 2007.4Tinción negativa: Se llama Tinción negativa porque tiñe el fondo de la preparación y no de los microorganismos.FUENTE:http://www.danival.org/600%20microbio/5000micro_dvf/micro_dvf_222b.html
De ordinario la cápsula se compone de material soluble en agua, así como de
sustancias no iónicas, generalmente polisacáridos. Las técnicas de tinción
frecuentemente se basan en una interacción química entre sustancias
ionizadas. El mejor modo de visualizar cápsulas consiste en usar el
microscopio de fase para observar los organismos en un medio que
proporcione un fondo adecuado. En los laboratorios más modestos, donde no
se cuenta con equipo de contraste de fase, es posible duplicar los resultados
preparando un montaje húmedo que contenga, junte con las bacterias
encapsuladas, algunas partículas de carbón en suspensión. Si se reduce la
intensidad lumínica con el iris del diafragma (o bajando el condensador) se
puede obtener un efecto como de contraste de fase y así, las cápsulas se
observarán como halos o anillos incoloros en derredor de los organismos.
Algunas veces es posible emplear con éxito técnicas de tinción en las que el
material de la cápsula se deshidrata primero con solución salina concentrada;
pero en los laboratorios estudiantiles esta técnica rara vez produce resultados.
Desde el punto de vista formal no es una tinción propiamente dicha, porque no
fija a los microorganismos. Se parece más a una preparación de fresco, su
realización es sencilla, consiste en colocar la muestra húmeda sobre el porta
objetos y mesclar con5 tinta china, en los microorganismos se observa el fondo
negro.
En el microscopio se observa el fondo negro y los microorganismos con
capsula sin color.
COLORACIÓN DE FLAGELOS: MÉTODO DE LEIFSON:
5Tinta china: La capa de material extracelular que se deforma con facilidad, es incapaz de excluir partículas y no tiene un límite definido, se denomina capa mucosa o glucocálix.FUENTE:”MANUAL DE PRACTICAS DE MICROBIOLOGIA”- Maria de Lourdes Perez Cahbela-Pag,47-50 1era edición 2004- México
Para teñir los 6flagelos se requiere mucha experiencia de laboratorio. La teoría
de procedimiento es bastante sencilla. El colorante se aplica junto con el 7ácido
tánico como mordiente, el cual se adhiere a la célula y a los flagelos en capas
sucesivas hasta que la bacteria y los flagelos aumentan sus dimensiones. Esto
es necesario debido a que los flagelos son demasiado delgados para ser
percibidos con el microscopio óptico. Las células y los flagelos recubiertos por
capas de mordiente nos dan una imagen algo aumentada y distorsionada.
La ejecución de la tinción de flagelos presenta muchos inconvenientes. Una de
las cosas que hay que evitar es la presencia de materia orgánica, ajena a las
células a teñir, en la porta. El mordiente por cualquier tipo de, materia orgánica
y, por eso cualquier rastro de desecho orgánico presente en el porta. Por lo
tanto, antes de empezar debe asegurarse de que el portaobjetos este
extremadamente limpio. De preferencia, los portas deben ser nuevos y nunca
haber sido tocados con las manos excepto por los bordes. Otro problema con
esta tinción es que los flagelos son tan delgados y frágiles que tienden a
romperse con facilidad. Debido a esto, en cualquier preparación donde se
hayan teñido flagelos se observarán gran cantidad de flagelos libres,
despegados de las células y desparramados por todo el frotis. Sin embargo, su
paciencia y atención a los detalles lo recompensarán con una preparación
excelente.
COLORACIÓN DE CORPÚSCULOS METACROMÁTICOS: MÉTODO DE
LOEFFLER:
6Flagelos: Son estructuras de locomoción demasiado pequeñas para ser vitascon microscopio óptico o sin tinción.FUENTE: Tortora-Fanke-Case “MICROBIOLOGIA GENERAL”9 ava edición Buenos Aires Mexico Editorial Panamericana 2007.7Ácido tánico: se adhiere en capas sucesivas hasta que los flagelos aumenten su dimensión.FUENTE:http://www.ge-iic.com/index.php?option=com_fichast&Itemid=83&tasko=viewo&task=view2&id=13
Muchas bacterias acumulan en su protoplasma grandes reservas de fosfato
insolubles en agua. Estos son los gránulos 8metacromáticos o de velutina que
aparecen como gránulos refráctiles, cuando se observan al microscopio sin
teñir. Con colorante de Azul de Toluidina u otros tintes azules, se tornan de
color violáceo o ligeramente rojo violáceo; de ahí el nombre de metacromático.
Los bacilos diftéricos y difteroides, poseen numerosos gránulos de este
material; los primeros son agentes causantes de la difteria y sólo están
presentes en casos agudos. Los segundos, saprofíticos, constituyen una
material útil para las experiencias de coloración. Se pueden encontrar en
muestras de saliva de humanos. Estos gránulos tienen una fuerte afinidad por
colorantes básicos como fucsina básica o cristal violeta el azul de metileno o
verde malaquita. Cuando se tiñen de azul de metileno los gránulos toman un
color azul oscuro, mientras que si se tiñen con el colorante de Albert que
contiene verde malaquita, se observa de un color café verdoso oscuro.
DEMOSTRACIÓN DE PARED CELULAR BACTERIANA: MÉTODO DE
ROBINOW:
La pared celular bacteriana se puede tornar visible, a pesar de que ésta no se distingue como entidad discreta en las coloraciones ordinarias. La tinción para la pared celular se aprovecha del hecho de que los contenidos citoplásmicos se pueden hidrolizar diferencialmente o fijar dejando la pared celular sin afectar. Después de teñir correctamente, se puede observar la pared celular con citoplasma como "ahuecado". También es posible tornar visible la pared celular de una manera indirecta aprovechándose del hecho de que ciertos colorantes simples (por ejemplo, azul de metileno) no tiñen la pared celular mientras que otros (violetas cristales) tiñen tanto la pared celular como el citoplasma. Esta es la razón por la cual las mismas células se ven más pequeñas cuando se tiñen con azul de metileno que cuando se tiñen con violeta cristal.
COLORACIÓN DE MEMBRANA CELULAR: MÉTODO DE KNAYS:
La membrana citoplasmática es de naturaleza lipoproteína y da una reacción
acida uniéndose intensamente con colorantes básicos y neutros. No obstante
esta propiedad, el doble contorno de la membrana se aprecia mejor cuando se
8Meta cromático: Son ejemplos de inclusiones que constituyen acumulaciones de polifosfato y se conoce como gránulos de volutina.FUENTE:”BACTERIOLOGIA GENERAL: PRINCIPIOS Y PRACTICAS”- Evelyn Rodriguez Cavallini-Pag. 189
retrae el protoplasma o cuando se trata con algún solvente orgánico que pueda
diluir las grasas y deje expuesto el contorno a la acción de los colorantes.
TINCIÓN DE NÚCLEO BACTERIANO: MÉTODO DE ROBINOW:
Una estructura abundante pero difícil de visualizar dada su complejidad, es el
núcleo bacteriano, pues el RNA y el citoplasma se colorean tan intensamente
que impiden la visualización del DNA. Esto se evita tratando los frotices con
ribonucleasa o con ácidos para destruir la afinidad del citoplasma por el
colorante y aumentar la del ADN.
TINCIÓN DE NÚCLEO EN LEVADURAS:
Ciertos factores citoplásmicos (que normalmente interfieren con el teñido del
núcleo) deben hidrolizarse antes de aplicar la tinción nuclear (azul de toluidina).
En el siguiente experimento también se tendrá la oportunidad de estudiar la
morfología general de la9 levadura típica .En el procedimiento se incorpora el 10azul de toluina.
9Levadura: Son hongos que carecen de gemación, en forma de agregados sueltos de célula independientes, que pueden ser globosas, cilíndrica, alargadas.FUENTE:http://www.telefonica.net/web2/carlosmartinezanton/pdf/7.%20Hongos%20y%20levaduras.pdf
10Azul de toluina: Colorante que tiñe estructuras basòfilas, tales como la cromatina.FUENTE: http://www.e-histologia.unileon.es/1inicio/home/tecnicas.htm
DISCUSIÓN
DISCUSIÓN 01 (Tinción de corpúsculos metacromáticos):
(V. R. Randazzo, S. R. Costamagna) “El objetivo de la presente investigación
fue determinar si la coloración con azul de metileno, de probada utilidad para
demostrar la viabilidad de protoescólices de Echinococcus granulosus, puede
evidenciar también la viabilidad de larvas libres de Trichinella spiralis. Para ello
se utilizaron tres suspensiones de larvas de T. spiralis (M1, M2 y M3), las que
fueron expuestas a diferentes condiciones y observadas a distintos tiempos:
M1 se expuso a -30 °C y se observó a los 70 días; M2 a 80 °C durante 5
minutos y se observó inmediatamente, y M3 se mantuvo a 4 °C durante todo el
experimento, como testigo del 100% de vitalidad. Cada suspensión contenía
500 estadios larvarios libres. Se emplearon 100 μl de solución de azul de
metileno 1:10 000 en agua destilada, agregados a igual volumen de suspensión
de larvas, y las muestras fueron observadas al microscopio óptico para evaluar
la motilidad. Los resultados evidenciaron que cuando las larvas de T. spiralis
estaban muertas (M1 y M2), el 100% se coloreaban totalmente de azul en su
interior, y las estructuras internas, en relación con la capa quitinosa, aparecían
retraídas y algunas fragmentadas. En la suspensión testigo M3 las larvas no se
coloreaban, y como prueba adicional de viabilidad se pudo observar su típico
movimiento en espiral en el 100% de ellas.”
- En el resumen de las estudiantes de la Universidad del sur
San Juan (Argentina), las señoritas estudiantes
mencionan que las larvas de Trichinella spiralis no se
colorean siempre y cuando estén vivas, pero si estas
están muertas la coloración se dará. Esto nos pone un
poco a reflexionar ya que pensábamos que las bacterias
se coloreaban sin importar su movilidad y mucho menos
sin distinguir entre las diferentes especies. En nuestro
trabajo de laboratorio, en el método de coloración por
Loeffler para corpúsculos metacromáticos, la muestra
siempre se sellaba con ayuda del fuego lo que,
suponemos, mataba a los microorganismos facilitando su
tinción con el azul de metileno.
DISCUSIÓN 02:
Utilidad de técnicas histológicas para el diagnóstico de infección en piezas anatómicas Hospital Militar Central "Dr. Luis Díaz Soto"Se realizó un estudio para la introducción y el montaje de técnicas histológicas
de coloraciones especiales más empleadas en los centros especializados, con
el objetivo de identificar los distintos tipos de gérmenes nosocomiales a nivel
celular en muestras de biopsias, citología y necropsias. Estas técnicas
histológicas especiales como son verde metilo pironina, Gleen, Gram, plata
metenamina, entre otras, además de realizar modificaciones de algunas de las
técnicas histológicas especiales que permiten mejor su identificación. Los
resultados del montaje de estas técnicas posibilitan un diagnóstico histológico
específico del germen causal de la sepsis, lo que permite una rápida aplicación
de conductas preventivas y terapéuticas al paciente.
En la actualidad la biología molecular logra identificar cepas de virus, bacterias
y parásitos que han revolucionado estudios en hospitales y en el medio
ambiente. Los estudios histológicos con técnicas histológicas convencionales y
especiales le brindan una información básica al clínico acerca de la naturaleza
del proceso infeccioso, etc., lo que permitiría su aplicación y contribución a
elevar la calidad diagnóstica en casos de infiltrado inflamatorio agudo,
inflamación aguda, etc. e informar el agente causal de infección, por la
morfología, forma de agrupación y características clínicas e histología.
MÉTODOS
Se realizó un montaje de técnicas histológicas más usadas para el diagnóstico
de gérmenes causales de infección: técnica histológica convencional de
hematoxilina/eosina, de origen vegetal, extraída del palo azul de campeche, el
azul de azafrán, el índigo y la orseína. Esta técnica vino a sustituir al azul de
metileno, siendo un colorante básico nuclear que colorea al núcleo de azul, y la
eosina es un colorante ácido que colorea al citoplasma de rojo a rosado.
CUADRO 1. Técnicas histológicas según grupo de agentes infecciosos y forma
de identificación
Técnica histológica Agente infecciosoTinción de
identificación
Brown Brenn
Bacterias
grampositivas
Bacterias
gramnegativas
Azul
Rojo
Verde metiloBacterias
gramnegativasRojo
Pironina Grampositivas Violeta
Glenn Gramnegativas Rojo
PAS Hongos Rosado
Zielh Nielsen Bacilos Rojo
Parásitos
Algunos hongos
Gridley's Hongos Variable
Mucicarmin Hongos Rojo
Giemsa Parásitos Violeta
Levaditis Espiroquetas Negro
Hematoxilina/eosina Hongos Carmelita
Bacterias Violeta
Parásitos Variable
Inclusiones virales Variable
Plata metenamina Hongos Negro
Waysson Espiroquetas Azul
Warthin Starry Espiroquetas Negro
CUADRO 2. Identificación de gérmenes según tipo de agente causal y técnica
histológica empleada
Germen Coloraciones
BacteriasH/
E
Glen
n
Plat
a
Brow
n
Bren
n
Gra
m
Pironi
na
PA
SOtras
Cocos
grampositivos
Streptococcus N. X X X
Staphylococcus X X X
Neumococo X X
Enterococo X X
Cocos
gramnegativos
Meningococo X X X
Gonococo X X X
Bacilos
grampositivos
Clostridium X X X X
Actinomyces X X X X X
Bacilos
gramnegativos
Klepsiella X X X
Haemophilus X X X
E. coli X X
Piocianico(Pseudom
ona)X X X X
Proteus X X
Enterobacter X X
Salmonella X X X
Espirilos X XLevadi
ti
La validación de estas técnicas para el diagnóstico histológico de germen causal de infección utilizó muestras de tejidos humanos sugestivos de infección en órganos como pulmón, hígado, cerebro, vesícula biliar, cordón umbilical, piel y otros, obtenidos mediante biopsias y necropsias realizadas en el Departamento de Anatomía Patológica del Instituto Superior de Medicina Militar "Dr. Luis Díaz Soto".
RESULTADOS:
En las muestras estudiadas sugestivas de infección por hematoxilina/eosina se
observó la presencia de infiltrado inflamatorio agudo, con presencia de
necrosis, exudado purulento, presencia de gérmenes en la luz de algunos
vasos. Estos órganos fueron pulmón, cerebro, riñón, cordón umbilical, vesícula
biliar, etcétera. Se observaron lesiones ampolladas y costrosas en la piel y se
procedió a realizar estudio citológico de estas, en las que se encontraron
inclusiones virales. Se realizó punción biópsica a lesiones tumorales que por
las características del material aspirado se sospechó de origen infeccioso y se
determinó la presencia de bacterias gramnegativas. En ellas se realizó
coloraciones especiales y se agruparon, mostrando los órganos con la
coloración.
CUADRO 3. Relación de órganos muestreados con las técnicas empleadas.
ÓRGANOS TÉCNICAS EMPLEADAS
Pulmón Gram, Gleen, Plata, Brown Breen
Cerebro Gram, Gleen y Plata
Hígado Plata y Gram
Riñón H/E, PAS y Plata
Cordón umbilical Gram y Gleen
Vesícula biliar Gram y Gleen
Mama Gram y Gleen
Piel H/E y PAS
Cuadro 5. Relación del diagnóstico morfológico con cultivo positivo
DIAGNÓSTICO
MORFOLÓGICOCULTIVO POSITIVO
Cocos grampositivosStaphilococus
epidermitidis
Cocos grampositivosNeumococo (látex
positivo)
Cocos grampositivos Enterococus
Cocos grampositivosEstreptococo
betahemolítico
La hematoxilina/eosina, técnica histológica convencional, vino a sustituir al azul
de metileno considerado un colorante básico nuclear que colorea al núcleo de
azul, y la eosina, colorante ácido que colorea al citoplasma de rojo a rosado.2, 3
El Zielh Nielsen sirve para identificar bacilo de Koch.
El Gram es la técnica especial más utilizada para detectar gérmenes Gram
positivos y Gram negativos además de permitir diferenciarlos. El uso y difusión
de esta técnica ha sido recomendada por León como método rápido y fácil en
la detección de bacteriemia relacionada con el catéter en pacientes críticos.
Las técnicas de Giemsa modificada son eficaces para los grampositivos.3
- Al comparar nuestras observaciones aplicando
coloraciones especiales (azul de metileno, safranina,
lugol, tinta china, etc.) las cuales nos permitieron
observar la diferentes estructuras microbianas de los
cultivos realizados previamente (24 horas), se puede notar
que existen otras coloraciones histológicas que permiten
un mejor reconocimiento de la estructura, fisiología,
funcionamiento, etc. de una bacteria utilizando como
medio el cuerpo humano. Siendo la técnica Gram las más
utilizada en los laboratorios (tinción diferencial).
Los cuadros previos nos muestran que existen técnicas
especiales para la detección de infecciones y su
aplicación correcta nos brinda mayores posibilidades de
detección anticipada y su posible tratamiento.
DISCUSIÓN 03 (Tinción de esporas):
Seguido de la explicación por parte del auxiliar de laboratorio se procedió a
colocar con la punta del asa bacteriológica una gota de solución salina, luego
se esterilizo el asa en el mechero, se enfrió y se tomo la muestra de un cultivo
bacteriológico utilizado con muestra y se realizo el frotis. La placa se flameo
hasta que se evaporara toda el agua y se coloreo con verde de malaquita. Se
flameo durante 5 minutos, adicionando colorante cada vez que se secaba la
muestra. Se lavo con agua hasta retirar el exceso de colorante y se realizo la
tinción con safranina durante un minuto. Posteriormente se lavó con agua y se
secó con papel absorbente.
La muestra se rotuló y observó al microscopio óptico con el objetivo de
inmersión. Finalmente se esquematizaron y anotaron los resultados obtenidos.
RESULTADOS: La bacteria es una estructura muy pequeña, sin embargo, por
medio de esta tinción pudimos observar la estructura interna de la célula
bacteriana, particularmente las endosporas, en este experimento se utiliza una
tinción simple debido a que la misma permite que se coloree toda la célula
excepto la espora que se observa de un tamaño bien aceptable.
- En el párrafo mencionado anteriormente se menciona que
cada vez que se secaba el verde de malaquita con el
flameado se le agregaba mas, este procedimiento no fue
realizado por nosotros debido a que no estaba en la guía,
pero cabe mencionar que al comparar nuestros resultados
por esta tinción fueron iguales ya que las endosporas
quedaron coloreadas de color verde. El texto no menciona
si se le agrega safranina para colorear el resto del cuerpo
bacteriano, pero en nuestro caso la safranina agregada
solo tiño parcialmente el cuerpo (solo bordes) de las
bacterias y sirvió para distinguirlo de las esporas.
DISCUSIÓN 04 (Tinción negativa):
Algunas bacterias presentan una capa externa a la pared denominada cápsula, la cual está compuesta de azúcares y proteínas. No es una estructura vital para la bacteria, de modo que es posible que bajo determinadas condiciones ambientales o del propio desarrollo genere cápsula y bajo otras no lo haga. Se ha comprobado que la presencia de cápsula dificulta de algún modo la fagocitosis de las bacterias, es decir las cápsulas constituyen un factor de virulencia de los microorganismos.
- La tinción de cápsula se denomina tinción negativa
porque tiñe el fondo de la preparación y no el
microorganismo. Desde el punto de vista formal no es una
tinción propiamente dicha, porque no fija los
microorganismos. Su realización es sencillísima, porque
consiste en colocar la muestra húmeda sobre la porta
objetos y mezclarla con tinta china. La cual la tinta cubre
toda la preparación a excepción de las cápsulas. En el
microscopio se observa el fondo negro y los
microorganismos con cápsula sin color.
CONCLUSIONES
- El azul de metileno colorea, en su mayoría, a los
microorganismos muertos, esto se pudo rescatar del paper
“Coloración de azul de metileno como alternativa para
determinar viabilidad de larvas libres de Trichinella spiralis”
debido a que en ese documento indica que dicha larva solo es
coloreada si está muerta.
- Conforme avance la ciencia y tecnología nos brinda métodos y
técnicas que contribuyen en el desarrollo de vacunas,
anticuerpos, etc. que se pueden aplicar para disminuir la tasa
de mortandad y mejorar la calidad de vida de las personas.
Las características tintoriales nos ayudan a deducir el tipo de
agente causal, es decir si es una bacteria Gram positivo
(bicapa recubierta de peptidoglicanos) o Gram negativo (tiene
2 capas de fosfolípidos y una capa de proteoglicano en su
pared celular); esto nos permite emitir un diagnostico de
infección. Es importante introducir y aplicar estas técnicas
histológicas con una nueva visión de calidad diagnóstica, lo
que suple la falta de recursos de costosas técnicas como es la
reacción en cadena a la polimerasa (PCR). Se debe señalar
que existe limitación en el diagnóstico histológico, pues si bien
se puede conocer al agente causal, no es posible llegar a
determinar la cepa ni la resistencia a los antibióticos, esto solo
a través del diagnóstico microbiológico.
- El verde de malaquita es un indicador de estructura
trifenilmetano que se caracteriza por presentar tonalidades
fuertes y brillantes a distintos pH.