Dra. Jasmin E. Hurtado Lab. Biotecnología Ambiental UPCH BACTERIAS: Caracteristicas, Importancia Clinica, estructura, clasificacion, ciclos biologicos, patogenicidad, Vias de contagio Dra. Jasmin E. Hurtado Lab. Biotecnología Ambiental UPCH

PROCARIOTES EUCARIOTES

CUADRO COMPARATIVO DE LOS TRES DOMINIOS DE LOS SERES VIVOS Característica Dominio Bacteria Archaea Eukarya Envoltura nuclear Ausente Presente Orgánulos envueltos con membrana Ausentes Presentes Peptidoglucanos en la pared celular Lípidos de membrana Hidrocarburos no ramificados Algunos hidrocarburos ramificados ARN polimerasa Un solo tipo Varios tipos Aminoácidos iniciadores de la síntesis de proteínas Formil-metionina Metionina Intrones en los genes Muy raramente Presente en algunos genes Respuesta a los antibióticos estreptomicina y cloramfenicol Crecimiento inhibido Crecimiento no inhibido Histonas asociados al ADN Presentes en algunas especies Cromosoma circular Crecimiento a temperaturas superiores a 100ºC No Algunas especies

Thiomargarita namibiensis 750 u Epulospicium fishelsoni 600 u

Estructura de una Celula Procariota procariotica

Esporas

Inclusiones Glicogeno (E.coli) Polihidroxibutirato (Pseudomonas sp.) Polifosfato (Corynebacterium sp.) Granulos de azufre Vesículas de gas Magnetosomas Carboxysomas

Ac. Dipicolinico-Ca

Relación bacteria- Ser Humano Hay muchos microorganismos Microorganismos se reproducen mas rápidamente Toleran fuertes fluctuaciones de población No tienen problemas emocionales Tienen gran capacidad de intercambio genético

¿Por que sobrevivimos? Los microorganismos tienen interés en nuestra supervivencia La mayor parte de ellos (excepto esporulados) mueren a la muerte del hospedero Es un estado de equilibrio

Microorganismos en humanos Comensalismo: Corynebacterium sp en superficie de ojo Mutualismo: E. coli-vit K y B Parasitismo: microorganismo productor de enfermedad Relaciones no estáticas

Patogenicidad: capacidad de un organismo de causar enfermedad Virulencia: grado de patogenicidad del microorganismo Infección:Multiplicación de un agente patógeno dentro del cuerpo. No se sinónimo de enfermedad Flora Normal: Microorganismos no causantes de enfermedad

Flora Normal Animales están libres de gérmenes en el útero Inicialmente Lactobacilos de vagina materna Posteriormente E.coli Otros microorganismos

Probioticos “ A favor de la vida” Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus bulgaricus, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium infantis Estas bacterias beneficiosas denominadas bacterias lácticas debido a su habilidad de transformar azúcar en ácido láctico Se realizan estudios para tratar de identificar mecanismos especificos de acción

Bacterias patogenas

Interacciones con microorganismos patogenos 1. Patogenia de la infección bacteriana 2. Defensas a la entrada de patogenos 3. Evasión de microorganismos a las defensas

1. Patogenia de la infeccion bacteriana Los seres humanos y animales tienen una flora normal abundante que no suele producir enfermedad y que esta en un equilibrio que asegura la supervivencia, crecimiento y propagacion tanto de la bacteria como del huesped Para decir que una bacteria es responsable de una enfermedad esta debe cumplir con los postulados de KOCH

Postulados de Koch (1884) La bacteria debe ser encontrada en todas las personas con la enfermedad, y la bacteria o sus productos deben ser encontrados en las partes del cuerpo afectados por la enfermedad La bacteria debe ser aislada de las lesiones de una persona infectada y ser mantenidas en cultivo puro. El cultivo puro, inoculado en un voluntario humano susceptible o animal experimental, debe producir los sintomas de la enfermedad La misma bacteria sebe ser reaislada en cultivo puro de humanos y animales intencionalmente infectados

Infeccion Multiplicacion de un agente infeccioso dentro del cuerpo. La multiplicacion de bacterias que son parte de la flora normal no se considera una infecion, por otra parte, la multiplicacion de bacterias patogenas aunque la persona permanezca asintomatica se considera una infeccion

Transmision de la infeccion Las bacterias se adaptan al ambiente, incluyendo animales y seres humanos, en donde residen y subsisten de manera normal: al hacerlo, las bacterias aseguran su supervivencia y mejoran sus posibilidades de transmision. Mediante la produccion de enfermedad asintomatica o enfermedad leve mas que por muerte de huesped, los microorganismos que viven en las personas aumentan las posibilidades de transmision de una persona a otra.

Entrada del patógeno en el hospedador Ojos: Tracoma Tracto respiratorio: Tuberculosis, resfrío Ruta oral: Salmonella, Hepatitis A Ruta genitourinaria: Sida, herpes Inyecciones: Sida, Hepatitis B Cortes y picaduras: Tétano y malaria

Factores de virulencia Factores de adherencia Factores de Invasion de celulas y tejidos (enzimas) Toxinas

Factores de Adherencia Cápsula : Caries dental Proteínas de adherencia: Proteína M en Streptococus pyogenes se fija a receptor de mucosa respiratoria Acido Lipoteitoico: junto a Proteína M facilita la fijación al epitelio urogenital Pilis o fimbrias: en Salmonella pili tipo I facilita la fijación al epitelio del intestino delgado

Colonización y Crecimiento Colonización implica la fijación del microorganismo a receptores de superficie especifica del tejido y la evasión de cualquier mecanismo de defensa immune o inespecifico del hospedador. Crecimiento para llegar a dosis mínima infecciosa

Localización en el cuerpo Después de su entrada, el microorganismo suele permanecer localizado, coloniza y se multiplica: Foco de infección. O, pasan a vasos linfáticos y se depositan en ganglios linfáticos. Si llega a sangre, puede distribuirse en todo el cuerpo, concentrandose en hígado o bazo.

La difusión del patógeno a través de la sangre y del sistema linfático puede conducir a una infección generalizada (sistemica), desarrollandose el microorganismo en diferentes tejidos. Si se produce en los tejidos un crecimiento bacteriano masivo, puede ocurrir que algunos organismos pasen a la sangre en grandes cantidades, lo que se denomina bacteremia.

Enzimas Hialunoridasa: rompe el ácido hialuronico, que funciona como cemento celular y promueve la invasión, estreptococos, estafilococos, neumococos y clostridios. Proteasas, nucleasas y lipasas: estreptococos y estafilococos. Colagenasa: clostridios. Hemolisinas: lisinas de glóbulos rojos, estreptococos y estafilococos.

Toxinas Exotoxinas: Clostridium tetani, Corynebacterium diphteriae, S. aureus, B. pertusis Exotoxinas relacionadas con enfermedades diarreicas y envenenamiento alimentario: V. cholerae, S. aureus, Y. enterocolitica, Aeromonas Endotoxinas: LPS

2. Defensas a la entrada de patogenos Defensas naturales Antibioticos Vacunas

3.Evasión de microorganismos a las defensas Capsula Lipopolisacaridos (LPS) Sobreviviendo la fagositosis Pili Proteinas de superficie Heterogeneidad antigenica Destrucción del sistema immune (SIDA) Resistencia a antibioticos y drogas