RESEÑA DE LA BACTERIOLOGIA

•La microbiología se puede definir sobre la base de su etimología como la ciencia que trata de los seres vivos muy pequeños, cuyo tamaño se encuentra por debajo del poder resolutivo del ojo humano.

•Con la invención del microscopio en el siglo VII por Cornelio Drebbel en 1621, comienza una mera descripción de los tipos morfológicos microbianos. En 1683 Van Leeuwewhook descubre las bacterias (padre de la bacteriología).

•Los primeros cultivos puros fueron obtenidos por el micólogo Brefeld quien logró aislar esporas de hongos y cultivarlas sobre medios sólidos a base de gelatina.

•Reconocimiento de la teoría del origen microbiano de las fermentaciones por Lister en 1878.

•La teoría biogenética de Luis Pasteur en donde la esterilización le permitió demostrar que la vida provenía de la vida. Que cuando lograba esterilizar un caldo no aparecía luego ningún animalículo. Para aislar un microorganismo de un proceso infeccioso es necesario inocularlo en un sistema esteril.

•El creador de la Bacteriología cuantitativa, Robert Koch, demostró el origen bacteriano de una enfermedad y que cada enfermedad infecciosa específica está causada por un tipo de bacteria diferente.

•Postulados de Koch

-El microorganismo debe estar presente en todos los individuos enfermos.

-El microorganismo debe poder aislarse del hospedador en un cultivo puro.

-La inoculación de organismos aislados en cultivos puros a animales sanos debe poder provocar la aparición de síntomas específicos de la enfermedad en cuestión.

-El organismo debe poder ser aislado del hospedador en forma experimental.

DIAGNOSTICO CLINICO Y LABORATORIO DE MICROBIOLOGÍA

El Médico y el Microbiologo son responsables de determinar la etiología de las infecciones y es esencial que estén intercomunicados de manera activa.

PACIENTE

Presenta un síndrome clínico infeccioso.(con o sin foco)

BASES: Clínicas -Por Imágenes-Epidemiologicas-Microbiológicas

DIAGNOSTICO ETIOLÓGICO

OBJETIVOS: Tratamiento Pronóstico

PREVENCION

1- En base a la clínica y la epidemiología el medico elabora un diagnóstico diferencial

2- El médico debe solicitar los estudios de laboratorio seleccionando las muestras más apropiadas para los agentes infecciosos sospechosos y alertar al laboratorio cuando se busca un microorganismo no habitual o necesita preparación especial.

4- Cada muestra clínica debe ir acompañada de un protocologo en el cual se consignará los siguientes datos

Nombre:

Edad:

Fecha:

Sexo:

Procedencia:

Muestra Clinica:

3- El laboratorista debe informar sobre el mejor tipo de muestra y las pruebas más apropiadas entre las opciones del laboratorio.

5- El laboratorio debe informar el resultado de forma rápida y precisa y el medico interpretará los resultados en relación a los datos clínicos del paciente.

Tratamiento previo:

Antecedentes epidemiológicos:

Diagnóstico presuntivo:

Firma del medico solicitante:

CELULA BACTERIANA MORFOLOGIA Y FUNCIONES

•Las bacterias son microorganismos unicelulares capaces de vivir libremente ya que contienen información genética, sistemas productores de energía y biosintéticos necesarios para su desarrollo y reproducción; existen excepciones como las Clamidas y Ricketsias que se comportan como parásitos intracelulares obligados.

•Las diferencias entre las celulas eucariotas y procariotas son las siguientes:

ESTRUCTURA DE LA CELULA BACTERIANA

Las estructuras de las bacterias son:

Esenciales

A- Pared celular

B- Membrana citoplasmática

C- Genóforo

D- Mesosomas

No Esenciales

A- Capsula

B- Flagelos

C- Pili o Fimbrias

D- Inclusiones citoplasmáticas

E- Plásmidos

F- Esporas

ESTRUCTURAS ESENCIALES

Pared celular:

Forma parte de las envolturas de las bacterias, ubicadas por fuera de la membrana citoplasmática. Todas las bacterias la presentan con excepción de los micoplasmas razón por la cual no se observan con la coloración de Gram. Funciona como un exoesqueleto que mantiene la forma (morfología bacteriana), la protege de las diferencias de presión osmótica entre el medio interno de la célula bacteriana y medio externo; de otro modo, la bacteria estallaría.

Las bacterias Gram positivas poseen:

•Peptidoglicano: es el constituyente fundamental de la pared. Es más grueso en las Gram positivas.

•Acidos teicoicos: su ubicación no está definida. En gran porcentaje está unido al ácido nurámico del peptidoglicano. Funciones: intervienen en el mantenimiento de la integridadde la pared celular, son antígenos de superficie y actúan en la recepción de fagos.

•Acidos lipoteicoicos: están asociados a la membrana citoplasmática, atraviesan la pared y sobresalen de ella. Funciones: intervienen parcialmente en la adherencia bacteriana.

La composición de la pared es diferente según se trate de bacterias Gram positivas o Gram negativas. Poseen un componente común que es el peptidoglicano (también llamado mumereína o mucocomplejo de Park) constituído por una parte glucídica y otra peptídica.

ESTRUCTURA DE LA PARED DE LAS BACTERIAS GRAM NEGATIVA

Las bacterias Gram Positivas poseen tres capas:

•Capa interna: constituída por una capa más delgada de mureína que en las Gram positivas

•Espacio o gel periplasmático.

•Lipoproteínas de Braun que establece una union entre la capa de peptidoglicano y la membrana externa.

•Capa externa o membrana externa: constituida por:

-Fosfolípidos

-Lipopolisacáridos: 1-Lípido A:responsable de la función toxigénica (LPS) llamada endotoxina

2-Polisacáridos o core

3-Antígeno “O” o somático: de superficie.Tipo específico

Es uno de los antígenos fundamentales de las Gram Pos.

Proteínas: que constituyen las porinas (pequeños canales o poros que permiten el paso de moléculas hidrofílicas de tamaño reducido)

Espacio periplásmico: es un gel periplásmico que contiene agua y moléculas libres donde se encuentran suspendida la delgada capa de peptiglodicano. Se encuentra entre la membrana externa de la pared celular y la membrana citoplasmática.

Contiene: una variedad de enzimas hidrolíticas que intervienen en el metabolismo celular factores de virulencia líticos (colagenasas, hialuronidasa) en algunas bacterias Gram negativas patógenas enzimas inactivantes de antimicrobianos (betalactamasa).

FUNCIONES Y PROPIEDADES DE LA PARED CELULAR

•Mantiene la morfología bacteriana

•Participa en la división celular

•Interviene en la protección a la lisis osmótica y agentes externos

•Posee factores de virulencia

•Importante sitio de acción antimicrobianos

•Es la base del fundamento de la coloración de Gram.

•Función antigénica

•Intervienen en la adherencia a la célula huésped

MEMBRANA CITOPLASMÁTICA

Está compuesta de proteínas y fosfolípidos formando una verdadera estructura de membrana semipermeable.

Funcione y propiedades:

•Actúa como barrera osmótica

•Sitio donde asientan diversas enzimas que intervienen en la fosforilación oxidativa, transporte de electrones

•Lugar donde se realiza la síntesis de diversos componentes de la bacteria

•Es el sitio de acción de antimicrobianos

GENOFORO O NUCLEOPLASMA

Se denomina así porque no presenta membrana nuclear. Está constituido por material genético (DNA) dispuesto en un único cromosoma que mide aproximadamente 1 mm de longitud cuando está desenrollado. Puede estar relacionado con la membrana citoplasmática directamente o por una mesosoma.

El conocimiento de su estructura se realiza mediante técnicas de biología molecular (hibridación) y de técnicas de secuenciación (PCR) que permiten conocer las secuencias exactas de los fragmentos de genoma que se deseen.

Funciones y Propiedades:

•Información genética

•Herencia celular

•Sitio de acción de algunos antimicrobianos (Quinolonas)

RIBOSOMAS

Son estructuras constituidas por ARN que poseen una constante de sedimentación de 70S (subunidades de 50S y 30S) a diferencia de los ribosomas de las células eucarióticas que tienen 80S (subunidades de 60S y 40S). Esta diferencia es fundamental para el tratamiento cuando se utilizan antimicrobianos que actúan en los ribosomas, haciéndolo únicamente sobre los ribosomas procariotas.

Son el sitio de síntesis de proteínas bacterianas.

Constituyen el sitio de acción de antimicrobianos (Aminoglucósidos, Tetraciclinas).

MESOSOMAS

Son invaginaciones de la membrana citoplasmática presentes principalmente en las bacterias Gram positivas.

Se clasifican en :

•Septales o de tabique: intervienen en la división celular (fisión binaria)

•Laterales: intervienen en la producción de exoenzimas y de energía.

ESTRUCTURA NO ESENCIALES O ACCESORIAS

CAPSULA:

Es una envoltura externa que poseen ciertas bacterias Gram. positivas y Gram. negativas compuesta por muco polisacáridos. Las cepas capsuladas producen enfermedad, mientras que las no capsuladas son rapidamente fagocitadas y destruídas.

Funciones y Propiedades:

•Importante factor de virulencia debido a su capacidad antifagocitaria.

•Capacidad antigénica. Estos antígenos capsulares permiten por una lado la identificación y, por otro, la elaboración de vacunas.

•Protección frente a fagos y antimicrobianos

•Protege a las bacterias de la desecación

FLAGELOS

Son apéndices filiformes de naturaleza proteica, presentes con mayor frecuencia en bacterias Gram. negativas.

Funciones y Propiedades:

•Confiere mobilidad a las bacterias

•Tiene capacidad antigénica

PILI O FIMBRIAS

Son estructuras de superficie, más cortas y finas que los flagelos, también constituídas por sustancias proteicas.

Se encuentran con mayor frecuencia en las bacterias Gram negativas

Se clasifican en pilis comunes y pilis sexuales

1-Las comunes intervienen en la adherencia bacteriana y es el primer paso de la colonización y posterior infección, además posee capacidad antifgénica.

2- Los pilis sexuales intervienen en la transferencia de material genético de una bacteria a otra mediante un mecanismo conocido como conjugación.

INCLUSIONES O GRÁNULOS CITOPLASMÁTICOS

Representan reservas de nutrientes consistentes en

Proteínas, polisacáridos y/o lípidos. Su presencia en

Algunos microorganismos facilitan el diagnóstico por

El examen directo.

PLÁSMIDOS

Son fragmentos de ADN extracromosómicos. Pueden transmitirse de una bacteria a otra por conjugación a través de los pilis sexuales.

Replican independientemente del cromosoma bacteriano.

Se transmiten por herencia a las células hijas.

Son portadores de genes que codifican gran cantidad de información como la producción de inzimas inactivantes de microbianos: por ejemplo bactalactamasa, que intervienen en la resistencia bacteriana; determinante de patogenicidad (por ejemplo: la capacidad de Nesseria gonorhoeae de adherencia específicamente en ciertas localizaciones anatómicas).

La introducción de plasmidos en bacteria (ingeniería genética) ha permitido la síntesis de proteínas y otras sustancias por bacterias. ESPORAS

Son una forma de resistencia bacteriana ante situaciones adversas: desecación, agentes físicos, agentes químicos y deficiencias nutricionales. Pueden germinar en condiciones medioambientales favorables para transformarse nuevamente en células vegetativas.

Se observa como una estructura refringente, esférica u oval, que puede estar en el interior de la bacteria (endospora) o permanecer como espora libre (forma de resistencia).

La formación de esporas es exclusiva de los bacilos Gram positivos representados por los generos Bacilius(aerobio) y Clostridium(anaerobio).

La capacidad de una bacteria para formar esporas se denomina esporulación. El mecanismo de pasaje de la espora a la forma vegetativa original de denomina germinación.

A Cocos: (A1) en racimos: Staphylococcus spp.; (A2) en cadenas: Streptococcus spp. (A3) en pares (diplococos) unidos por los extremos;Streptococcus pneumoniae;

(A4) en pares (diplococus) unidos por sus caras laterales: Neisseria spp.

B Bacilos: (B1) con extremos rectos: Clostridium spp.;

(B2) con extremos redondeados:Salmonella spp.;

(B3) en forma de palillo de tambor: Clostridium tetani;

(B4) con extremos afilados o fusiformes:Fusobacterium spp;

(B5) en forma de coma: Vibro spp.

C Espirilos:(C1) espiral extendido e irregular: Borrelia spp;

(C2) espiral apretado y regular: Treponema spp

MORFOLOGIA BACTERIANA

COLORACION DE GRAM

Es una coloración diferencial que se utiliza de rutina en el diagnóstico bacteriológico.

Permite distinguir la morfología (coco, bacilo), tinción (Gram positivo Gram negativo) y disposición (coco en pares: diplococos, cocos en cadena, etc.)

FUNDAMENTO

Si bien no existe una teoría definida que explique los fundamentos, se postulan las siguientes hipótesis:

A- Se produciría en las bacterias Gram positivas una unión estable entre el cristal violeta y los componentes de la pared celular que impediría la decoloración por el alcohol – acetona.

B- El alcohol – acetona actuaría sobre la estructura lipídica de la bacteria Gram negativa produciendo un arrastre de aquella unión estable, permitiendo una retinación con el contracolorante.

Las bacterias Gram positivas se visualizan de color violeta y las Gram negativas de color rosado.

AUTROTOFOS: CUANDO LA FUENTE DE CARBONO SON COMPUESTOS INORGANICOS.(DIOXIDO DE CARBONO EN LAS PLANTAS)HETEROTROPOS: CUANDO LA FUENTE DE CARBONO SON COMPUESTOSORGANICOSFOTOSINTETICOS :CUANDO LA FUENTE DE ENERGIA ES LA LUZQUIMIOTROFOS:CUANDO LA FUENTE DE ENERGIA SON LOS COMPUESTOS QUIMICOSOSMOTROFICOS:CUANDO EL MODO DE INGESTION DE NUTRIENTES ES EN SOLUCIONBACTERIAS Y HONGOSFOGOTROFOSCUANDO EL MODO DE INGESTION DE NUTRIENTES ES POR FAGOCITOSPROTOZOOS

NUTRICION BACTERIANA

NUTRIENTE BASICOS SON:•EL AGUA•CARBONO(FUENTE: GLUCOSA,LIPIDOS Y PROTEINAS)•NITROGENO:FUENTE : NITRATOS,SALES AMONIACAS•FOSFORO: FUENTE : FOSFATOS INORGANICOS•AZUFRE: FEUNTE: SULFATOS Y ACIDO SILFIDRICO•POTASIO,MAGNESIO,HIERRO COBRE,COBALTO.

•METABOLITOS ESENCIALES

SON LOS PRODUCTOS FORMADOS EN LOS PROCESOS DEL CATABOLISMO ENERGETICO BACTERIANO, (PIRUVATO).CATABOLISMO: ES EL CONJUNTO DE REACCIONES PARA ASIMILAR NUTRIENTES ,OBTENERENEGIA (ATP) Y SUSTANCIAS SIMPLES PARA LA SINTESIS DE ESTRUCTURAS.ANABOLISMO:METABOLISMO DE LA GLUCOSA:LOS MECANISMOS QUE PROPORCIONAN ENERGÍA SON: FERMENTACIÓN, RESPIRACIÓN AERÓBICA, Y RESPIRACIÓN ANAERÓBICA.GLUCOLISIS: POR LA VIA DE EMBDEN MEYEHOFA PARTIR LA GLUCOSA O GLUCOGENO EN FORMA ANAEROBIA PRODUCE PIRUVATO. SE PRODUCE UNA GANANCIA DE 4ATP POR CADA MOLECULA DE GLUCOSA. FERMENTACION ALCOHOLICA :

GLUCOSA (GLUCOLISIS) PIRUVATO ETANOL PIRUVATO DE CARBOXILASA

ALCOHOL DESHIDROGENASA FERMENTACION LACTICA: HOMOLACTICA: LOS LACTOBACILOS LLEVAN LA GLUCOSA A ACIDO LACTICO HETEROLACTICA: ADEMAS DE FORMARSE ACIDO LACTICO SE ACUMULA GLICEROL, ACIDO ACETICO Y CO2.FERMENTACION FORMICA: ES UNA FERMENTACION ACIDO MIXTA. EL ACIDO PIRUVICO POR DIVERSAS VIAS FORMA ACIDO LACTICO, ACETILOS Y FORMIATOS, ETANOL POR ABSORCION DE H Y SUCCINATOS. E. COLI (GAS) CLOSTRIDIUM, CAUSANTE DE LAS CREPITACIONES EN LA GANGRENA GASEOSA POR ACUMULACION DE H.

Postulados de KochEl creador de la Bacteriología cuantitativa, Robert Koch,

demostró el origen bacteriano de una enfermedad y que cada enfermedad infecciosa específica está causada por un tipo de

bacteria diferente.

El microorganismo debe estar presente en todos los individuos enfermos.

-El microorganismo debe poder aislarse del hospedador en un cultivo puro.

-La inoculación de organismos aislados en cultivos puros a animales sanos debe poder provocar la aparición de síntomas

específicos de la enfermedad en cuestión.-El organismo debe poder ser aislado del hospedador en forma

experimental.