Universidad Nacional del Nordeste Facultad de Medicina Cátedra de Microbiología, Parasitología e Inmunología Area I: Microbiología e Inmunología
Estructura bacteriana
Constantes Flagelos Pili Nucleoide Ribosomas Variables Pared celular Membrana celular Nucleoide Ribososmas Mesosomas Membrana Pared cápsula Cápsula Flagelos Fimbrias Pili Esporas plasmática celular
Bicapa lipídica Separa el medio interno del externo Participa del intercambio de agua y nutrientes
Estructura rígida Otorga morfología a la bacteria Participa del intercambio nutrientes Está ausente en los Mycoplasmas Posee importantes estructuras con función antigénica y de adhesinas (Porinas, ácidos teicoicos, ácidos lipoteicoicos, lipopolisacárido, antígeno somático O)
Pared de Mureína Membrana celular
Membrana externa Periplasma Membrana celular
Invaginaciones de la membrana plasmática Participan de la fosforilación oxidativa Participan de la división celular Mantienen unido al ADN bacteriano Pared bacteriana Membrana celular Citoplasma Genoma bacteriano
Estructura proteica Otorgan movilidad a las bacterias Albergan al Antígeno H Puede ser uno solo o varios
Estructura proteica Permiten la adherencia a la célula del huésped Albergan al Antígeno F
Estructura proteica Permiten la transferencia de material genético entre bacterias Son receptores para bacteriófagos
Puede ser polisacárida o proteica Albergan al Antígeno K y otros Protege a la bacteria de la fagocitosis Permite la adherencia entre bacterias y a la célula del huésped
Son formas de resistencia presente sólo en algunas bacterias Se forman ante un ambiente adverso Perduran períodos extensos en el ambiente Se transforman en célula vegetativa (germinan) al restituirse las condiciones favorables
Genética bacteriana
GENOMA BACTERIANO ADN cromosómico - Sin membrana nuclear - Doble cadena circular - Superenrollada (Topoisomerasas) - Unida a mesosomas - Unida a proteínas no histonas
Funciones del ADN 1. Confiere a la bacteria todas sus características, codificadas en los genes. 2. Interviene en los mecanismos de transferencia genética de madre a hija. 3. Su duplicación trae aparejada la división celular. 4. Regula la síntesis proteica.
- GENOMA BACTERIANO ADN extracromosómico - Plásmidos - Autorreplicantes - Tamaño y número variable - Heredables y Transferibles - Codifican funciones no esenciales Factor F (Pili sexuales) Factores R (Resistencia a antibióticos) Plásmidos Col (Bacteriocinas) Plásmidos de virulencia (Toxinas, adhesinas,etc) Plásmidos metabólicos (Enzimas)
ARN BACTERIANO ARN mensajero (ARNm): tripletes ARN ribosómico (ARNr): 30S + 50S = 70S ARN de transferencia (ARNt)
Variaciones fenotípicas Cambios en las características de una bacteria sin que se altere su genoma Pueden ser Morfológicas: tamaño, forma, flagelos Cromógenas: producción o no de pigmentos Enzimáticas: producción de enzimas inducibles Patogénicas: capacidad de producir enfermedad
Variaciones genotípicas Ocurren al azar Baja frecuencia Heredables No siempre se expresan Mutaciones Sustitución de bases Adición de bases Pérdida de bases Alteración de muchos pares de bases Translocación
Variaciones genotípicas 5 -T A C -3 3 -A T G -5 Mutaciones Mutación Replicación normal A A C T T G T A G A T C T A T A T A T A C A T G Transcripción A A C U A G U A U U A C Asparagina Stop Tirosina Tirosina Translación Proteína Proteína Proteína Proteína defectuosa incompleta normal normal
Variaciones genotípicas Mutaciones Morfológicas: flagelos, cápsula, etc. Bioquímicas: cambios en el metabolismo. Patogénicas: alteraciones en la virulencia. Letales: determinan la muerte bacteriana. Sensibilidad: alteración del sitio de unión de bacteriófagos o antibióticos.
Transferencia de material genético Conjugación: Se realiza a través de los pili sexuales. Transformación: captación de ADN libre. Transducción: a través de un bacteriófago. Conversión: Incorporación del ADN del bacteriófago al ADN bacteriano.
Transferencia de material genético Conjugación Transducción Transformación
Reacción n en cadena de la polimerasa (PCR) Desnaturalización Hibridación Elongación Producto del 1 er ciclo Productos de n ciclos
Fisiología bacteriana
Nutrición n bacteriana Exigentes (Haemophilus, Neisseria) No exigentes (Pseudomonas, Escherichia) Energéticamente exigentes (Chlamydias) Nutrientes necesarios: Inorgánicos: H 2 O -C -N -S -Fe -P Orgánicos: Azúcares - Ácidos - Amino-ácidos - Purinas y Pirimidinas - Vitaminas
Absorción n de nutrientes Difusión pasiva o facilitada Difusión pasiva Difusión simple o facilitada Digestión previa Almidón: amilasas Proteínas: proteasas DNA: Desoxirribonucleasas Gelatina: gelatinasas Grasas. Lipasas, fosfolipasas
Requerimientos de O 2 y CO 2 Aerobios estrictos: 21% de oxígeno Pseudomonas, Mycobacterium Microaerófilos: 5% de oxígeno Campylobacter, Helicobacter Anaerobios obligados: 0% de oxígeno Fusobacterium, Clostridium Anaerobios aerotolerantes: 0,5% de oxígeno Actinomyces, Propionibacterium Anaerobios facultativos: crecen con o sin oxígeno Streptococcus, Enterobacteriaceae Capnófilos: necesitan o crecen mejor con 5-10% de CO 2 Neisseria, Haemophilus
Requerimientos de ph Neutrófilas = 5,5-8,0 Staphylococcus Acidófilas = 0,0-5,5 Lactobacillus Alcalófilas = 8,0-11,5 Vibrio
Requerimientos de temperatura Psicrófilas = 0-20ºC Pseudomonas, Listeria Mesófilas = 20-45ºC Staphylococcus, Streptococcus Termófilas = 55ºC o más No patógenas Estenotérmicos = 35-36ºC Neisseria Euritérmicos = 0-44ºC Enterococcus
Respiración n aeróbica Ocurre en presencia de oxígeno (Oxidación) Productos tóxicos: O 2 - y H 2 O 2 Bacterias aerobias y anaerobias facultativas en aerobiosis
Respiración n anaeróbica Ocurre en ausencia de oxígeno Aceptores finales de electrones: iones inorgánicos No se liberan productos tóxicos Bacterias anaerobias obligadas y anaerobias facultativas en anaerobiosis
Fermentación n anaeróbica Ocurre en ausencia de oxígeno Los aceptores de electrones son moléculas orgánicas Productos con alta energía: ácido láctico, propiónico, butírico, acético, alcohol etílico, etc. Bacterias anaerobias y anaerobias facultativas en anaerobiosis
División n Bacteriana
División n Bacteriana 1 Célula bacteriana 1 colonia Escherichia coli División: 20 minutos Colonias: 1 día Clostridium botulinum División: 35 minutos Colonias: 2 días Mycobacterium tuberculosis División: 12 horas Colonias: 30 días
Crecimiento y muerte bacterianos Número de bacterias vivas Latencia Exponencial Estacionaria Muerte Tiempo
Diagnóstico microbiológico
1er. postulado de Koch Los microorganismos deben estar presentes en todos los pacientes con la misma enfermedad
Diagnóstico Microbiológico Directo Observación microscópica Aislamiento del germen
Realizar un extendido y fijar a la llama Cubrir con Cristal Violeta Gramnegativas Decolorar con alcohol + acetona PMN Contracolorear con fucsina Grampositivas Observar al microscopio
Bacilos ácido alcohol resistentes Gran cantidad de lípidos en su pared Mycoplasmas Porque carecen de pared celular Treponemas, Chlamydias y Rickettsias Espesor menor a 0,2 µ
Realizar un extendido y fijar a la llama Cubrir con fucsina de Ziehl y calentar Decolorar con alcohol + HNO 3 al 3% Contracolorear con azul de metileno Observar al microscopio
Clasificación bacteriana Morfología Estructura Capacidad de tinción Metabolismo Relación G-C
Morfología Cocos Bacilos Cocobacilos Helicoidales Pleomórficos
Neisseria meningitidis
Streptococcus pyogenes
Escherichia coli
Lactobacillus sp.
Staphylococcus aureus
Actinomyces israelii
Clostridium tetani
2do. postulado de Koch Los microorganismos deben ser obtenidos en forma de cultivos puros a partir de la muestra del paciente
Aislamiento primario Muestras clínicas Medio de cultivo
Medios de Cultivo Conjunto de sustancias que permiten el crecimiento de los microorganismos bajo determinadas condiciones de incubación (Tiempo, temperatura y oxígeno)
Aislamiento primario Siembra por estrías Inicio de la siembra Incubar 24 hs a 37ºC Final de la siembra
Aislamiento primario Siembra por estrías Inicio de la siembra Final de la siembra
Diagnóstico Microbiológico Indirecto Detección de antígenos Detección de anticuerpos Detección de ácidos nucleicos