BACTERIAS

Comparación célula procariota y eucariota

TAMAÑO DE LOS PROCARIOTAS

Nombre que reciben los organismos unicelulares y microscópicos, que carecen de núcleo diferenciado. con una membrana diferenciada que lo rodea. Se conocen unas 1.600 especies Seres que pertenecen al grupo de los protistos inferiores. Son células procariotas de tamaño 1 µm y 250 µm la mayoría 1 y 10 µm

BACTERIAS IMPORTANTES EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA La contaminación biológica se debe al crecimiento de seres vivos (bacterias, virus, hongos u otros seres) en el alimento. Algunos de estos seres apenas cambian las características de los alimentos; por eso, son muy difíciles de detectar y hacen que este tipo de contaminación sea muy peligrosa. Un solo género de bacteria, Salmonella, es responsable del 65 % de las intoxicaciones alimentarias. Salmonelosis y Shigelosis: Representan un alto porcentaje de las enfermedades detectadas, Se ocasionan en carnes de aves, huevos,... algunas especies producen disenterías

C. thermosaccarolyticum: esp C. thermosaccarolyticum: esp. Sacarolítica, termófila obligada, produce alteración con producción de gas, de las conservas vegetales enlatadas. Alcaligenes; suele originar un pH básico, A. viscolactis produce viscosidad en la leche, A. metalcaligenes crecimiento mucoso en la superficie del requesón. Bacillus: bacterias termófila acidificantes alteran conservas vegetales enlatadas. Proteus, alteraciones en las carnes, pescado, mariscos y huevos, un elevado número en alimentos no sometidos a refrigeración son sospechosas de producir intoxicaciones alimentarias. Clostridium; endosporas de este género pueden ser anaerobias y microaerófilas, En su mayoría son saprofitos, pero los patógenos pueden causar graves enfermedades como gangrena gaseosa, botulismo, tétanos, infecciones de piel y partes blandas, colitis asociada a antibióticos e intoxicaciones alimentarias. Algunos fermentan hidratos de carbono produciendo ácidos (ác. Butírico) y gases (CO2 y H).

Las bacterias en la industria alimentaria Las bacterias están implicadas en la descomposición o deterioro de la carne, el vino, las verduras, la leche y otros productos de consumo diario. La acción de las bacterias puede originar cambios en la composición de algunos alimentos, provocando un mal sabor, y puede ocasionar intoxicaciones alimentarias. No se cumplen a cabalidad las normas sanitarias establecidas para la manipulación de la materia prima con la cual se elabora el alimento, tienen una gran importancia en la industria alimentaria. Ya que producen enfermedades de origen alimentario y metabolitos de origen microbiano, razón por la cual deben ser controladas: Ejemplos

Vibriosis: El ambiente normal de estos organismos es el mar, por lo que muchos productos marinos podrán infectarse, de manera que al ingerir esos productos sin cocinar se correrá un riesgo. Campylobacter: Su importancia va en aumento, debido al consumo masivo de carne de aves. Está presente actualmente en casi el 100% de los pollos. Yersinia: Se trata de un organismo psicrófilo, que vive normalmente en el medio ambiente. Su proliferación es debida al aumento de alimentos refrigerados. Enterobacterias: Muchas bacterias nuevas, Enterobacter pero también E.coli. La diferencia en los serotipos o en los antígenos provocará la enterotoxicidad. La cepa más peligrosa es E.coli O157:H7, que crece en Bovinos y puede aparecer en productos derivados de ellas.

Listeriosis: Está en la naturaleza, pero será a partir de la conservación del forraje. Una vez en el establo se podrán contaminar los animales, vacas principalmente, y sus productos derivados, como leche, quesos,.... Tiene dos grupos de especial riesgo: las mujeres embarazadas, ya que es fatal para el feto y las personas de edad. No todas las infecciones provocan la enfermedad. Tuberculosis: Ocasionada por Mycobacterium, que tiene especies muy importantes. Son muy resistentes a ciertos tratamientos, como el calor. La importancia en las infecciones alimentarias está en estudio aun Sin embargo, siguen apareciendo brotes de infecciones e intoxicaciones alimentarías y los industriales continúan teniendo pérdidas cuantiosas por la alteración microbiana de sus productos. 

Cuenta de coliformes totales Las bacterias del grupo coliforme se definen como: bacilos cortos, Gram-, anaerobios facultativos, no esporulados, que fermentan la lactosa a 35 °C, en menos de 48 h, con producción de ácido y gas. Incluye los géneros: Escherichia, Enterobacter, Klebsiella y Citrobacter. Actualmente se consideran un excelente indicador de la eficiencia de los procesos de sanitización y desinfección, así como de calidad sanitaria en agua, vegetales y diversos productos procesados. Durante mucho tiempo se consideraron evidencia de contaminación fecal, pero se ha demostrado que muchos de ellos pueden vivir e incluso crecer en el suelo, el agua y otros ambientes

Coliformes fecales De origen fecal, son capaces de fermentar la lactosa también a 44.5 °C; se consideran el indicador de contaminación con heces de animales y humanos, en pescados y mariscos, carnes, leche, alimentos RTE (Listos para consumir), entre otros. La determinación se hace a partir de la segunda etapa (confirmativa) del método de NMP, cultivando en caldo lactosado con incubación a 44.5 °C. E. coli Se considera indicador de contaminación fecal reciente, humana o animal en productos como agua embotellada, leche y jugos, alimentos infantiles, y alimentos procesados, en general, termotolerante (fermenta lactosa a 44.5°C) que produce indol a partir de triptofano y produce -glucuronidasa, características que se usan para su identificación en laboratorio, generalmente en la etapa final del NMP o de alguno de los otros métodos, incluyendo Petrifilm.

Enterococos Indicador de contaminación fecal, debido a su abundancia en el tracto digestivo de animales y humanos; aunque se encuentran en cantidades menores por un orden de magnitud, en comparación con E. coli, tienen algunas ventajas como su mayor supervivencia. Se consideran indicadores en alimentos procesados, como lácteos y cárnicos, en los cuales E. coli puede no sobrevivir. Se determinan mediante métodos sencillos generalmente con tecnologías de sustratos específicos.

Cl. perfringens Gram +, esporulada, anaerobia, reductora de sulfitos también se encuentra ampliamente distribuida en la naturaleza y es habitante usual del tracto intestinal de muchos animales. Siempre están presentes en aguas negras pero no se multiplican en el sedimento por lo que se le considera un buen indicador cuando se sospecha de contaminación con protozoarios o virus, que generalmente no tienen relación con el hallazgo de coliformes o enterococos. Son buenos indicadores en trabajos de seguimiento o para relacionarlos con contaminación fecal; también se considera un indicador útil en aguas tropicales, donde la supervivencia de otros como E. coli y Enterococcus puede disminuir. La determinación de Clostridium pefringens como indicador, se hace por cuenta en placas vertidas de agar triptona-sulfito-cicloserina (TSC) con yema de huevo, incubadas en anaerobiosis (Gas-Pack o similar).

CARAC GRUPAL GENERO OXIGENO TEMPERATURA NUTRIENTES CARACTERÍS TICAS GRAM - BACILOS CURVOS Campilobacter Acetobacte microaerobios mesófilos Ausencia de CHO toxiinfeccioso Bacilos cocos móviles uno o más flagelos Alcalígenes Alteromonas Brucella Halobacterium Halococcus Pseudomonas Tdos son aerobios obligados móviles Mesófilos y Psicrófilos Etanol a vinagre Proteína carnica Patógeno Bacilos Familias Enterobacteriaceae y vibrionáceae Aeromonas Enterobacter Erwinia Escherichia Flavobacterium Proteus Aerobios facultativos Mésófilos Toxicoinfecciosos Inmoviles o con flagelos perítricos Salmonella Serratia Shigella Vibrio, Yersinia Psicrófilos Patógena Cocos y cocobacilos Acinetobacter Moxarella Aerobios inmoviles Mesófilos Proteolíticos Alteración de carnes GRAM + Cocos Micrococcacea Streptococcacee Leuconostoc Micrococcus Pediococcus Staphylococcus Streptococcus E inmóviles Fermentan la glucosa Toxigénicos Bacillos esporulados Bacillus Clostridium Desulfotomaculum Aerobios Y facultativos Altamente toxigénicos Bacilos no esporulados Microbacterium Corynebacterium Lactobacillus Y mycobacterium Facultativos Anaerobios Inmóviles Acido lactico Difteria Tuberculosis

Por otra parte, las bacterias potencian las propiedades nutritivas y el sabor de los alimentos y resultan de gran importancia en muchas industrias. La capacidad fermentadora de ciertas especies es aprovechada en la producción de queso, yogur u otros . Bajo el calificativo probiótico se engloban las últimas generaciones de yogures fermentados con bífidus y lactobacilos. ayudan a la regeneración de la flora intestinal. Los lactobacilos "LC1" (acidófilo) y "Actimel" (casei imunitas) pueden atravesar la barrera de los ácidos gástricos y alcanzar vivos el intestino donde contribuyen a estimular, con sus propiedades inmunológicas, las defensas naturales del organismo.

También resultan importantes en los fármacos, y en la producción de varios tipos de enzimas, polisacáridos y elaboración de detergentes.

Están en casi todos los ambientes: en el aire, el suelo y el agua, desde el hielo hasta las fuentes termales; incluso en las grietas hidrotermales de las profundidades de los fondos marinos pueden vivir bacterias metabolizadoras del azufre. También se pueden encontrar en algunos alimentos o viviendo en simbiosis con plantas, animales y otros seres vivos.

Se estima que cada individuo alberga aproximadamente unos 100 billones de bacterias de unas cuatrocientas especies distintas. Como ya se mencionó, 95% de esta población de bacterias vive en el tracto digestivo, sobre todo en el colon, donde alcanzan concentraciones similares a las de una colonia que crece en el laboratorio sobre la superficie de una placa de agar. Algunas de las especies bacterianas más frecuentemente halladas en el intestino de los seres humanos son: Bacteroides fragilis, B. melaninogenicus, B. oralis, Lactobacilos, Clostridium perfingens, C. septicum, C. tetani, Bifidobacterium bifidum, Staphylococcus aureus, Streptococcus faecalis, Escherichia coli, Salmonella enteritidis, S. typhi, Klebsiella species, Proteus mirabilis, Pseudomonas aeruginosa, Peptostreptococcus, Peprococcus y Methanogens.

Estructura

Estructura Estructura externa Cápsula No es constante, es una capa gelatinomucosa de tamaño y composición variables capacidad antigénica y su actividad antifagocitaria la convierte en un importante factor de virulencia para las bacterias que la poseen que juegan un papel importante en las bacterias patógenas. Streptococcus mutans Flagelos No existen más que en ciertas especies, filamentos y de longitud variable, constituyen los órganos de locomoción. Según las especies, pueden estar implantados en uno o en los dos polos de la bacteria o en todo su entorno.

Patrón de flagelación Los diferentes tipos de disposición de los flagelos bacterianos: A-Monotrico; Vibrio cholerae B-Lofotrico; C-Anfitrico; D-Peritrico; Escherichia coli

El flagelo bacteriano es un apéndice movido por un motor rotatorio. El rotor puede girar a 6.000-17.000 rpm, pero el apéndice usualmente sólo alcanza 200-1000 rpm. 1-filamento, 2-espacio periplásmico, 3-codo, 4-juntura, 5-anillo L, 6-eje, 7-anillo P, 8-pared celular, 9-estátor, 10-anillo MS, 11-anillo C, 12-sistema de secreción de tipo III, 13-membrana externa, 14-membrana citoplasmática, 15-punta.

Pili y Fimbrias. Son estructuras externas filamentosas, tubulares, huecas formadas de modo semejante a los flagelos por agregación de múltiples subunidades proteicas. Poseen capacidad antigénica. Algunas fimbrias juegan un papel importante en la patogénia de las infecciones bacterianas ya que permiten a las bacterias que las poseen adherirse a las superficies mucosas, pili sexuales. En algunos bacilos gramnegativos se encuentran pilis, que son apéndices más pequeños que los flagelos y que tienen un papel fundamental en genética bacteriana (transferencia de plásmidos por conjugación)

Pared Celular Es rígida , dúctil y elástica, le confiere su rigidez. da forma a las bacterias y las protege de la lisis osmótica. Gram + constituida principalmente por peptidoglicano, gran cantidad de ácido teicoico: polisacáridos que se unen al ácido N-acetilmurámico o a los lípidos de la membrana plasmática. Gram - :una fina capa de peptigolicano y la membrana externa, bicapa lipídica el lipopolisacárido (LPS) o endotoxina. Además contiene fosfolípidos y proteínas que la unen al peptidoglicano. bacterias ácido-alcohol resistentes: Además del peptidoglicano, las micobacterias tiene muchos glicolípidos como el complejo lipídico arabinogalactano y los ácidos micólicos, éstos últimos solo son encontrados en las Mycobacterium y las Corynebacterium spp.

Membrana Citoplasmática: Situada debajo de la pared, tiene permeabilidad selectiva frente a las sustancias que entran y salen de la bacteria. Es soporte de numerosas enzimas, en particular las respiratorias. Por ultimo, tiene un papel fundamental en la división del núcleo bacteriano.

Estructuras Internas Material nuclear Lleva el material genético de la bacteria; esta formado por un único filamento de ácido desoxirribonucleico apelotonado y que mide cerca de 1 micrómetros de longitud (1000 veces el tamaño de la bacteria) Ribosomas Son elementos granulados que se hallan contenidos en el citoplasma bacteria; esencialmente compuestos por ácido ribonucleico, desempeñan un papel principal en la síntesis proteica. Citoplasma Masa de materia viva donde se encuentran los ribosomas y granos de masa o glúcidos que le sirven de almacén. En las bacterias autótrofas se encuentran cromatóforos, donde se almacena la clorofila.

Inclusiones y productos de almacenamiento: dentro de algunas bacterias se pueden observar gránulos y otras inclusiones. Casi siempre su función es el almacenamiento de compuestos energéticos como el ácido poli ßhidroxibutírico que se utiliza como fuente de carbono y energía. En otros gránulos se almacena glucógeno. Mesosomas: Son estructuras membranosas intracitoplásmicas que se observan en la mayor parte de las bacterias, constituidas por invaginaciones de la membrana citoplásmica. Probable papel en la síntesis del septo transversal

Aspecto del citoplasma de un bacilo Gránulo de reserva Nucleoide Mesosoma La mayor parte del citoplasma presenta aspecto granular, por los ribosomas

Plásmido, pequeñas moléculas de ADN extracromosómico que aparecen en el citoplasma y que determinan ciertos rasgos, que no son vitales, pero que de alguna manera determinan la capacidad del organismo para adaptarse. Los plásmidos pueden ser transferidos de una bacteria a otra durante el proceso conocido como conjugación bacteriana. A este mecanismo se debe el surgimiento de resistencias bacterianas a los antibioticos. Además estas bacterias, al replicarse, transmitirán a las generaciones posteriores esos plásmidos.

Endospora Estructuras en el interior de algunas bacterias, las cuales son resistentes al calor, compuestos químicos, desecación, radiación, ácidos y desinfectantes. No es un método de multiplicación bacteriana sino una forma de reposo latente dentro del ciclo vital. tiempo de vida de una espora: indefinido, hasta que las condiciones del medio sean favorables (clostridium aceticum --- 30 años) Tipos de endosporas: A. Terminal B. Subterminal C. Central. Bacillus y Clostridium

Cocos: Forma esférica u ovalada Estreptococos: Forma en cadena Diplococos: Forma dobles Estafilococos: Forma en racimos Bacilos: Forma de bastón Espirilos: Forma de espiral Vibrios: Forma de coma AGRUPACIONES FORMAS

Estructura Espiroqueta Familia Spirochetaceae Treponema, Borrelia y Leptospira.

Bacterias de la Salmonella

Bacteria del Cólera

Estreptococos

Con relación a la nutrición que presentan, las bacterias pueden ser: Autótrofas: crean la materia orgánica que necesitan para vivir, a partir de la materia inorgánica. Heterótrofas: crean la materia orgánica que necesitan a partir de materia orgánica que captan del medio donde viven.

Reproducción FISION BINARIA Generalmente las bacterias se reproducen por bipartición FISION BINARIA Trás la duplicación del ADN, que está dirigida por la ADN-polimerasa que se encuentra en los mesosomas, la pared bacteriana crece hasta formar un tabique transversal separador de las dos nuevas bacterias.

Pero además de este tipo de reproducción asexual, las bacterias poseen unos mecanismos de reproduccion sexual o parasexual, mediante los cuales se intercambian fragmentos de ADN . Sufren varios procesos de recombinación genética: Puede realizarse por: transformación, transducción, conjugación.

TRANSFORMACIÓN: Consiste en el intercambio genético producido cuando una bacteria es capaz de captar fragmentos de ADN, de otra bacteria que se encuentran dispersos en el medio donde vive.

CONJUGACIÓN: En este proceso, una bacteria donadora F+ transmite a través de un puente o pili, un fragmento de ADN, a otra bacteria receptora F-. La bacteria que se llama F+ posee un plásmido, además del cromosoma bacteriano.

TRANSDUCCIÓN: En este caso la transferencia de ADN de una bacteria a otra , se realiza a través de un bacteriófago, que se comporta como un vector intermediario entre las dos bacterias.

CLASIFICACIÓN BACTERIANA SEGÚN EL MANUAL BERGEY

El Manual Bergey establece el “Reino Procariota” : son seres caracterizados por poseer una formación nuclear sin membrana, pared celular y tener ribosomas 70 S. A este Reino pertenecen las bacterias. 1. ESPIROQUETAS. Bacilos flexuosos en forma de espiral con movilidad debida a un filamento axial y semejante a un sacacorchos. Son Gram negativos. Orden Familia Género Especie SPIROCHAETALES SPIROCHAETACEAE TREPONEMA T. Pallidum BORRELIA LEPTOSPIRACEAE LEPTOSPIRA B. Recurrentis L. Interrogans 2. BACTERIAS GRAM NEGATIVAS AEROBIAS O MICROAEROFILAS (VIBRIOIDES): Género CAMPYLOBACTER: Bacilos espirales curvados y móviles Parásitos del hombre y animales. Especies: C. fetus, C. jejuni y C. coli Género HELICOBACTER. Especie: H pylori, agente productor del Ulcus pepticum.

3. BACILOS Y COCOS GRAM NEGATIVOS AEROBIOS: Familia PSUDOMONADACEAE. G. PSEUDOMONAS. Especie Pseudomonas auruginosa.Bacilos gram negativos con flagelos polares. Producen citocromo – oxidasa. Familia MORAXELACEAE. G MORAXELLA. Especies: M. lacunate, M catharralis. G ACINETOBACTER. Especie: A baunannii. Familia XANTHOMONADACEAE G STENOTROPHOMONAS. Especie: S. maltophilia. Familia BURKHOLDERIA G BURKHOLDERIA. Especie B. cepacea Familia LEGIONELLACEAE. G. LEGIONELLA. Bacilos móviles de vida libre. Patógenos para el hombre. Especie: L. pneumophila. Familia NEISSERIACEAE. G. NEISSERIA. Cocos agrupados en parejas con las zonas adyacentes planas. Especies patógenas: N. meningitidis, N. gonorrhoeae. G. KINGELLA. K. kingae. Familia BARTONELLACEAE , G BARTONELLA Familia BRUCELLACEAE G. BRUCELLA. Cocobacilos gram negativos. Parásitos del hombre y animales. B. melitensis, B. abortus. Familia BRADYRHIZOBIACEAE G AFIPIA. Especie: A. felis Otros géneros de interés: G. FLAVOBACTERIUM: F. meningosepticum. G. ALCALIGENES. A. faecalis. G. BORDETELLA. B. pertussis. G. FRANCISELLA. F. tularensis.

4. BACILOS GRAM NEGATIVOS ANAEROBIOS FACULTATIVOS: F. ENTEROBACTERIACEAE: Bacilos gram negativos no esporulados. Fermentan la glucosa con formación de ácido o ácido y gas. Reducen los nitratos a nitritos y no poseen citocromooxidasa. Principales géneros y especies tipo: G. ESCHERICHIA. E. coli G. SHIGELLA. S. dysenteriae, S. sonney G. SALMONELLA. S. enterica G. CITROBACTER. C. freundii G. KLEBSIELLA. K. pneumoniae G. ENTEROBACTER. E. cloacae, E. aerogenes G. SERRATIA. S. marcescens G. PROTEUS. P. mirabilis G. YERSINIA. Y. enterocolitica, Y. pseudotuberculosis, Y. pestis G. MORGANELLA. M. morganii G. PROVIDENCIA. P. rettgeri, P. stuartii G PLESIOMONAS Otros géneros de interes G. VIBRIO. V. cholerae G. AEROMONAS. A. hydrophila G. PASTEURELLA. P. multocida G. HAEMOPHILUS. H. influenzae  

The hot springs of Yellowstone National Park, USA, were among the first places Archaea were discovered

La clasificación taxonómica más utilizada divide a las bacterias en cuatro grandes grupos según las características de la pared celular. Gracilicutes incluye a las bacterias con pared celular delgada del tipo Gram negativas; Firmicutes tienen paredes celulares gruesas del tipo Gram positivas Tenericutes carecen de pared celular Mendosicutes tienen paredes celulares poco comunes, formadas por materiales distintos a los típicos peptidoglucanos bacterianos. Entre las Mendosicutes se encuentran las Arquebacterias, un grupo de organismos poco comunes, que incluyen a las bacterias metanogénicas, anaerobias estrictas; las halobacterias, y las termoacidófilas,

Enfermedad Agente Principales síntomas Brucelosis Brucella spp. Fiebre ondulante, adenopatía, endocarditis, neumonía. Carbunco Bacillus anthracis Fiebre, pápula cutánea, septicemia. Cólera Vibrio cholerae Diarrea, vómitos, deshidratación. Difteria Corynebacterium diphtheriae Fiebre, amigdalitis, membrana en la garganta, lesiones en la piel. Escarlatina Streptococcus pyogenes Fiebre, amigdalitis, eritema. Erisipela Streptococcus spp. Fiebre, eritema, prurito, dolor. Fiebre Q Coxiella burnetii Fiebre alta, cefalea intensa, mialgia, confusión, vómitos, diarrea. Fiebre tifoidea Salmonella typhi, S. paratyphi Fiebre alta, bacteriemia, cefalalgia, estupor, tumefacción de la mucosa nasal, lengua tostada, úlceras en el paladar, hepatoesplenomegalia, diarrea, perforación intestinal. Legionelosis Legionella pneumophila Fiebre, neumonía Neumonía Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Mycoplasma spp., Chlamydia spp. Fiebre alta, expectoración amarillenta y/o sanguinolenta, dolor torácico. Tuberculosis Mycobacterium tuberculosis Fiebre, cansancio, sudor nocturno, necrosis pulmonar. Tétanos Clostridium tetani Fiebre, parálisis.