Fisiología bacteriana Bioq. Denise Risnik (drisnik@hotmail.com) Microbiología Clase 2 Fisiología bacteriana Bioq. Denise Risnik (drisnik@hotmail.com)

Fisiología bacteriana

Célula eucariota

Célula procariota

Flagelos

Fimbrias y Pili sexual

Comparación

Comparación

taxonomía Taxonomía  Clasifica los organismos jerárquicamente en grupos (taxones): especie, genero, familia, orden, reino Los nombres científicos de procariotas está regulado por el International Code of Nomenclature of Bacteria NOMENCLATURA BINARIA: Toda especie se nombra por dos palabras: el género al que pertenece y nombre propio de la especie. Por ejemplo: Drosóphila melanogaster, Drosóphila pseudoscura son dos especies distintas de moscas pertenecientes a un mismo género: Drosophilae.

Categorías taxonómicas

Categorías taxonómicas

Taxonomía

Envoltura externa

Tinción de Gram

Tinción de Gram

Composición elemental de E. coli

Factores de crecimiento Compuestos orgánicos requeridos en muy pequeñas cantidades por algunas células, porque son incapaces de sintetizarlos -Aminoácidos -Vitaminas -Purinas -Pirimidinas

Grupos térmicos

Comportamiento frente al oxigeno

Metabolismo Es la suma de todos los procesos químicos que ocurren en un organismo. La producción de energía está asociada a reacciones de oxido/reducción y se acumula en compuestos químicos con enlaces de alta energía, de los cuales el principal es el ATP. Catabolismo: conjunto de procesos químicos celulares que liberan energía. Anabolismo: conjunto de procesos químicos celulares que utilizan energía.

Rol del ATP Acoplamiento entre metabolismo productor de energía y biosíntesis.

Fermentación El término fermentación, en su acepción estricta, se refiere a la obtención de energía en ausencia de oxígeno y generalmente lleva agregado el nombre del producto final de la reacción. CARACTERÍSTICAS: - fosforilación a nivel de sustrato (citoplasma) - no necesita cadena de transporte de electrones (CTE) - utiliza como aceptor final de electrones una molécula orgánica. - El ATP se forma por donación de ATP de un fosfato de alta energía a partir de un producto intermedio fosforilado.

Fermentación láctica y fermentación alcohólica

Fermentación de la lactosa Reacciones de identificación Medio diferencial EMB Levine

Quienes fermentan? Bacterias: Anaerobias estrictas Anaerobias aerotolerantes Anaerobias facultativas (frente a la ausencia de oxigeno)

Respiración CARACTERISTICAS - fosforilación oxidativa ( ADP + P - ATP) - Requieren una cadena de transporte de electrones - Pueden ocurrir en presencia de oxígeno (respiración aeróbica) o en su ausencia (respiración anaeróbica). - Tiene como aceptor final de electrones un compuesto inorgánico RESPIRACION AEROBICA: - El aceptor de electrones es el oxígeno. - Utiliza la cadena de transporte de electrones para generar un gradiente de protones imprescindible para que las ATPsintasas formen ATP. RESPIRACION ANAEROBICA: -el aceptor final de electrones es otro compuesto inorgánico como nitrato, sulfato, carbonato, Fe III, etc (por ej. Pseudomonas o Bacillus )

Respiración Aeróbica: -Bacterias aerobias -Bacterias anaerobias facultativas (cuando hay oxigeno) Anaeróbica: -Anaerobias estrictas (carbonatos y sulfatos como aceptores finales) -Anaerobias facultativas (cuando no hay oxigeno y tienen como aceptor final nitratos).

Respiración vs. Fermentación

Fisiología bacteriana

Reproducción asexual

Recuento de viables en placa

Recreo!!

Bacterias anaerobias de interés clínico Características: No requieren de oxigeno como aceptor final de electrones para obtener energía Carecen de citocromos No desarrollan en aerobiosis o microaerofilia (el oxigeno y sus derivados son TOXICOS La flora endógena es el principal reservorio de bacterias anaerobias (Orofaringe, gastrointestinal, genitourinaria y en piel) Agentes infecciosos exógenos: C. perfringens , C. novyi A La mayoría de las veces se presentan como infecciones mixtas polimicrobianas.

Muestras Olor fétido Purulenta Necrosis tisular Polimicrobiana Flora endógena Se ven MO en el Gram pero no crecen en aerobiosis Debe tomarse la muestra evitando la contaminación con flora normal

Cultivo de anaerobios Medios suplementados con hemina y vitamina K Atmosfera anaerobia(85-90% N₂, 5-10% H₂ 5-10% CO₂) 48 hs mínimo y hasta 7 días para Actinomyces y Porphyromonas spp. (cavidad oral)

Cultivo anaerobio

Clostridium Anaeróbicos estrictos  fermentan Viven en suelos sin O2 o tracto gastrointestinal. Forman endosporas. Causan enfermedades ante algún factor desencadenante, como heridas Patologías botulismo (C. botulinum) tétanos (C. tetani)  gangrena gaseosa (C. perfringens) Toxina botulínica  A, B toxina: se fija a terminal presináptico de unión neuromuscular  parálisis flácida. Toxina del tétanos  parálisis espástica, convulsiva.

C. perfringens  gastroenteritis Al igual que C. Botulinum es esporulante  Sobrevive a la cocción y envasado (donde crece anaeróbicamente)  en intestino las esporas germinan y producen enterotoxina que altera permeabilidad de epitelio intestinal provocando diarrea. Diagnóstico:  ELISA a partir de heces  cultivo en agar sangre  zona de hemólisis (la toxina disuelve lípidos de membrana provocando lisis. Es el patógeno más frecuente en muestras clínicas (no fecales). Típicamente aparece en heridas.  la anoxia de las heridas (provocada por las hemorragias favorece crecimiento de anaerobios. Producen diferentes toxinas (las más común en el hombre es la A) , que rompen lípidos de las membranas celulares. Por eso son necrotizantes y hemolíticas. Suele estar presente en alimentos envasados (medio anaerobio).  dolores abdominales (gangrena gaseosa).

Mycobacterias Bacilos acido alcohol resistentes (Ziehl-Neelsen) Aerobios estrictos Inmóviles No flagelados No esporulados No encapsulados Pared celular con ácidos micolicos 54 especies M. leprae y M. tuberculosis (patógenos obligados) Crecimiento lento, se guarda el cultivo hasta 60 días

Ziehl Neelsen Tinción para bacterias acido alcohol resistentes Principal uso: Detección de Mycobacterium tuberculosis (agente causal de la tuberculosis)

Tuberculosis Causada por M. tuberculosis o por M. bovis Puede causar enfermedad en cualquier órgano del cuerpo, siendo lo más frecuente la infección en los pulmones, desde donde se disemina a otros órganos por vía sanguínea o linfática. Los síntomas aparecen cuando las lesiones son ya muy extensas, de forma que el diagnóstico se establece cuando la enfermedad está muy avanzada. Provocan lesiones tisulares (tubérculos)  En pulmones genera hipersensibilidad retardada  inflamación crónica por reclutamiento de leucocitos del sistema inmune  diagnóstico = test de tuberculina: se inyecta intradérmicamente a paciente  si produce un edema  la persona desarrolló hipersensibilidad al patógeno.

Mycobacterium leprae Causa Lepra: enfermedad infecto-contagiosa, crónica que puede afectar todos los órganos en especial piel y sistema nervioso. Lesión cutánea única o múltiple Perdida de sensibilidad térmica, dolorosa y/o al tacto Incubación de 5 años y hasta 20 años asintomático Diagnostico médico Laboratorio clasifica y sigue tratamiento Nunca ha podido ser multiplicado exitosamente en un medio de cultivo artificial.

Chlamydias Chlamydia trachomatis (varios serotipos) Bacterias intracelulares obligadas Chlamydia trachomatis (varios serotipos) Dependiendo del serotipo produce: Tracoma ocular (inflamación crónica que termina en ceguera), infecciones genitales, oculares y neumonías neonatales y Linfogranuloma Venéreo (ETS) Chlamydia pneumoniae: infección asintomática, infecciones respiratorias (faringitis, sinusitis, otitis media, bronquitis media), endocarditis, miocarditis, meningoencefalitis.

Diagnostico Cultivo en líneas celulares susceptibles Detección de antígenos (IFD, ELISA) Detección de ácidos nucleídos (PCR)

Espiroquetas PHYLUM ESPIROQUETAS Géneros Spirochaeta Treponema Cristipira Leptospira Borrelia Gram – Móviles Algunos patógenos  sífilis,

Sífilis Enfermedad de transmisión sexual, vertical, parenteral y accidental Cuadro clínico complejo con evolución crónica y etapas de agudización Complicaciones: Neurosífilis y coinfección con HIV Agente causal: Treponema pallidum subespecie pallidum Sensible a la penicilina No se puede cultivar ni ver al microscopio óptico Normalmente: infección local (formando chancro), pero puede esparcirse a mucosas, ojos, tejido conectivo o sist. nervioso.

Diagnostico Directo: Indirecto (Anticuerpos) Campo oscuro Tinción argéntica IFD PCR Indirecto (Anticuerpos) -VDRL -EIA -TPHA

Leptospirosis -Tinción argentica -Inmunofluorescencia Leptospira Aerobias estrictas  usan ácidos grasos. Leptospirosis  en riñón: fallo renal y muerte. Entran por lesiones en la piel y luego se asientan Diagnóstico : -Campo oscuro -Tinción argentica -Inmunofluorescencia -Medios de cultivo especiales -PCR

Leptospirosis

Microbiología biomédica. Basualdo Bibliografía: Microbiología biomédica. Basualdo Microbiología. Brock Muchas Gracias!!