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RESÚMENES DE BACTERIOLOGÍA
Capítulo 1
1. INTRODUCCIÓN HISTÓRICA
HISTORIA DE LA MICROBIOLOGÍA
La microbiología es una rama de la biología sistémica que se encarga del estudio de los microorganismos o microbios (conjunto de seres vivos microscópicos). Los microbios son organismos como las bacterias, hongos, virus, protozoos que no se pueden ver a simple vista y se requiere de un microscopio. Estos organismos son capaces de producir enfermedades en el hombre ( gérmenes o microbios patógenos ). MICROBIOS PARÁSITOS Bacterias Hongos Virus Protozoos Los virus son considerados microbios por su tamaño submicroscópico. Los protozoos se incluyen entre los microbios por su tamaño pero son parásitos por su estructura celular.
2. EVOLUCIÓN HISTÓRICA El descubrimiento de microbios fue paralelo al descubrimiento del microscopio, aparato que ayudó a ver los microorganismos invisibles a simple vista. AÑO PERSONAJE DESCUBRIMIENTO O CONTRIBUCIÓN 1546 Girolamo Fracastoro Existencia de un contagium vivum como causa de enfermedad. 1559 Kircher Pequeños gusanos en la sangre de enfermos con peste bubónica. 1763 Marc Von Plenciz Criterio de especificidad de enfermedades infecciosas. Fines del siglo XVIII Anton Van Leeuwenhoek Construyo los lentes más perfectos, observando microbios. 24 de abril de 1676 Comunicó la observación de animalículos de diversas formas. 1 siglo más tarde Danés Müller Sistema de clasificación , siguiendo la nomenclatura binaria de Linneo. 2.1.FERMENTACIONES Y TEORÍA DE LA GENERACIÓN ESPONTÁNEA Es muy importante la obra de Louis Pasteur , “Fermentaciones y teoría de la generación espontánea”. Louis Pasteur desde 1857 y los 20 años siguientes, estudió la fermentación alcohólica, acética, butírica.
Sus estudios aportaron la “ teoría de la generación espontánea” (algunos organismos se reproducían en el proceso de descomposición de sustancias orgánicas). Demostró que la vida proviene de la vida (biogénesis), y no es generada espontáneamente a partir de materiales no vivos (abiogénesis). Incursionó el nuevo término “ especificidad ”. 2.2.TEORÍA MICROBIANA DE LAS INFECCIONES Y LA BACTERIOLOGÍA MÉDICA Las semejanzas entre los procesos fermentativos y las enfermedades infecciosas, consideraron como agente causal a los microorganismos, emitiendo la “teoría microbiana de las enfermedades infecciosas”. Robert Koch en el siglo XIX descubre los medios sólidos, así para ser considerado agente causal, un microorganismo debe cumplir condiciones que se denominaron “ postulaciones de Koch”:
- Que se demuestre su presencia en enfermos y su ausencia en personas sanas.
- Que se puede aislar en cultivo.
- Que inuculado a un animal de experimentación, reproduzca la enfermedad.
- Que se aislé a partir de lesión en animales. Robert Koch en 1882 aisló el bacilo de la tuberculosis y en 1883 el vibrión colérico. 2.3.MÉTODOS DE PROFILAXIS Y TRATAMIENTO VACUNAS Las personas que padecieron una enfermedad infecciosa, ahora poseían una resistencia que las protegía. En 1876, la primera vacuna atenuada aplicada en una enfermedad infecciosa es la viruela, descubierta por Edward Jenner. Más tarde, Pasteur determina un principio básico de inmunología: “principio básico en inmunología”: “la inoculación de microorganismos atenuados, da lugar al desarrollo de alto grado de resistencia específica o inmunidad”. En 1885, preparó la primera vacuna antirrábica humana. INMUNOLOGÍA Y SUEROS ANTITÓXICOS En 1882, Iliáilich Méchnikov, inició la inmunología. Descubrió el fenómeno de fagocitosis y establecer las bases de la respuesta celular. En la década de los 80 del siglo XIX se descubrió la seroterapia , también la reacción antígeno-anticuerpo. A comienzos del siglo XX , se descubrió el sistema ABO de sangre, anafilaxia y alergia. QUIMIOTERÁPICOS El fundador de la quimiterapia fue Ehrlich, que con su teoría de las cadenas laterales y en la acción de los colorantes, consideró que cualquier sustancia tóxica para poder ejercer su acción debe fijarse a materia viva. Se llegó al descubrimiento del arsenical, conocido también como “salvarsán”, para el tratamiento de sífilis. En el siglo XX se descubrieron los primeros quimioterápicos como : sulfamidas, penicilina, estreptomicina. 2.4.DESCUBRIMIENTO DE LOS VIRUS A fines del siglo XIX, Ivanovsky demostró que el agente causal del tabaco podía atravesar filtros, llamándole virus filtrable. También se puede obtener mediante nuevas técnicas, como ultrafiltración y ultracentrifugación, en 1933 Wendell Stanley obtiene por primera vez la cristalización del mosaico del tabaco.
LOUIS PASTEUR
Fundador de la microbiología. ROBERT KOCH Padre de la introducción al método experimental.
Solo se pueden ver en microscopios de luz Se reproducen por multiplicación de ADN y división de celulas independientes, dura 30 a 60 minutos Tamaño: 0.4 a 14 um Según su pared celular se dividen en: Gram negativas Gram positivas Sin pared celular 2.3.MICROORGANISMOS EUCARIOTAS Tienen organización biologica elemental PROTISTAS A) Algas Presentan clorofila, en sus cloroplastos que permiten la fotosíntesis Se reproducen sexual y asexual Se encuentran en lugares húmedos Cumplen un papel importante en el ciclo de la materia orgánica No son patógenas B) Protozoos Son unicelulares Tamaño: 10 a 50um, hasta más de un milimetro Forma: esfera, hoja, lancionada, peliforme Son heterótrofos, fagótropos, detritívoros, mixótrofos. Viven en ambientes húmedos Su reproducción asexual puede ser por bipartición Su reproducción sexual por isogametos o cpnjugación intercambiando material genético C) Hongos Son protistas No tienen clorofila Características:
- Estructura de la pared celular
- Caracteristicas de dedarrollo
- Sensibilidad a quimiterapicos
- Tienen distintos mecanismos de reproducción(esporas Hongos multicelulares y filamentosos
- Constituidos por filamentos ramificados o hifas que se desarrollan o entrelazan formando el micelio
- Las hifas son tubos de quitina Hongos unicelulares o levaduras
- De forma oval
- 5 a 30um
- Inmoviles
- Se dividen por varios mecanismos, en especial por gemación Ambos en su mayoría son saprófitos, libres Por su metabolismo ayudan en la fabricación de plan queso y bebidas alcoholicas
Sua especies parasitas pueden ser patógenas produciemdo enf micóticas
- Micosis superficiales o dermatomicosis
- Micosis subcutaneas
- Micosis profundas o viscerales 3. CLASIFICACIÓN -Su organización biológica elemental más compleja -1968 se creo 4to Reino Procaryotae 4. ENFERMEDAD INFECCIOSA Infección depende de:
- Tipo de patógeno
- Modo en que se transfiere
- Concentración de patógenos
- Persistencia de los microorganismos
- Resistencia del organismo infectado
Lipoarabinomanano LAM Proteínas Arabinogalactano Ácidos micolicos Glucolipidos-factor cord
- APENDICES BACTERIANOS
- Flagelos Sinuosos, flexibles Mide 10 a 20nm de diámetro con 2 a 20um de longitud Sus partes son base o motor, gancho y flagelo Tienen una prot. Contráctil FLAGELINA- antígeno H Monotrico, lofotrico, anfitrico, peritrico
- Fimbrias y pilis Prot. Especial fibrilina El tracto urinario contiene más fimbrias De 7 a 8nm de diámetro, 0.5 a 2um longitud, 100 a 200 por bacteria Se adhieren Están en gram +/- No tiene receptores LOS PILIS Prot. Especial y antigénica PILINA que pesa 17000 Intervienen en la conjugación bacteriana Hay pili F I Transferencia de material genético Están en gram- Grandes Tiene receptores
- Glucocalix Las células fabrican HOMOPOLIMERO que facilita la adherencia
- Cápsula
- ESPORAS Y ESPORULACIÓN
- Fases Estadio 0. forma vegetativa, bacteria con 2 cromosomas Estadio I. Expresión de enzimas y antibióticos al medio Estadio II. Se forma un tabique , aumenta la alanina deshidrogenasa Estadio III. Se forma la preespora Estadio IV. Formación del cortex, desaparece ácido dipicolínico Estadio V. Formación de las cubiertas Estadio VI. Maduración de la espora, se forma la alanina racemasa Estadio VII. Endoespora madura liberada a célula madre
- Germinación Esporo a forma vegetativa Activación Ambiente adecuado Iniciación Excrecencia o extrusión
Tema 4
1 INTRODUCCIÓN
GEN. Unidad de herencia
GENÉTICA MICROBIANA
FENOTIPO. Propiedad fisiológica y estructural de una célula- características externas GENOTIPO. Característica en la
- ADN CROMOSOMICO
- Morfología, composición y estructura del ADN En 1930 FEULGEN creo una tinción para determinar el ADN MORFOLOGÍA. Aspecto fibrillar, finos filamentos, enmarañados COMPOSICIÓN. Ácido fosfórico, pentosas, bases puricas y pirimidicas No tienen histonas Presenta el 2% de la bacteria Ocupa el 10% volumen bacteriano ESTRUCTURA Fue puesta por Watson y Crick en 1953 A-T enlaces de hidrógeno C-G Cadena molde y cadena modificadora Unidos a una fosfo 2 desoxirribosa y forma un núcleotido 580 a 4600 kpb (kilo pares de bases) de ADN Uracilo función hibridación BASES PÚRICAS a. Oxipurinas Hipoxantina Xantina Ácido Úrico b. Aminopurinas derivan las bases púricas Adenina Guanina c. Metilpurinas Cafeína Teofilina Teobromina BASES PIRIMIDICAS 1.3 diacina Sustancia heterocíclica (timina, citosina, uracilo) también de usan como medicamentos
- Replicación del ADN Autoreproducción bacterias mitosis Cromosoma replicon, tienen determinantes genéticos específicos son autoduplicador o replicador Contiene ADN polimerasa Señala el punto de inicio de la duplicación iniciador
- Factores de resistencia - plasmido R
- TRANSFERENCIA DE GENES Mecanismos amplios que median el desplazamiento eficiente del DNA Conjugación. Se requiere pili sexual para pasar el material genético Transducción Se transporta en un fago cubierto Transformación Captación directa del ADN
Tema 5
1 INTRODUCCIÓN
CRECIMIENTO BACTERIANO
Se reproducen por fisión binaria transversal La reproducción puede ser por: ramificaciones, gemación, gónadas intracelulares, Germinación multipolar
- CRECIMIENTO BACTERIANO Su estudio puede ser
- Cualitativo. M. Leprae, treponema pallidum, rickettsias, no se desarrollan sobre cultivos artificiales Todas las bacterias pueden desarrollarse en cultivos artificiales o Tamaño. Puede ser puntiforme De 1mm de diámetro menor; 1 a 2mm de diámetro medianas; 4 a 6mm grandes o Forma Bordes: enteros, lobulados, dentados, rizoides Espesor: planas, elevadas, semiconvexas, semiesfericas o Superficie Lisa, rugosa, filamentosa, mucosa, seca, papilada, umbilicada o Consistencia Mayormente mantecosas o Transparencia y coloración Pueden ser transparentes, translúcidas, y opacas aunque igual pueden tener pigmentos
- Cuantitativo De dos métodos o Directo. Estimación aproximada Se emplea máquinas como coulter- counter o Indirecto Determina masas celulares CURVA DE CRECIMIENTO
- Latencia. Tiempo de adaptación de las bacterias
- Exponencial o logarítmica. O crecimiento acelerado
- Estacionaria. Se produce una estabilización
- Muerte. Predomina las célula muertas
- Diauxia. Estudio de la curva de crecimiento
- Cultivo continuo. Aparato quimiostato o bactogen- controla densidad y tasa de crecimiento
- MUERTE BACTERIANA Perdida total de la capacidad de reproducirse o multiplicarse Se mide la muerte de una población
Tema 7
1 HISTORIA
TAXONOMÍA BACTERIANA
Linneo en el siglo XVIII fue el primer investigador que impuso la clasificación y nomenclatura Lo plasmó en su sistema Naturae en 1758
- CONCEPTO Ciencia que trata de principios métodos y fines de la clasificación
- TAXONOMÍA Clasificación. Organizar todo en grupos Reino procaryotae División Clase – classis (subclase) Orden – Ordo (suborden) Familia (subfamilia, tribu, subtribu) leptospiraceae Género (subgénero) leptospira Especie Interrogans Según Berhey, arqueobacterias, eubacterias gram +/- que tienen pared celular, carecen de paredes celulares Nomenclatura. Familia termina en CEAE Nombre en cursiva El primer nombre mayúscula inicial, nombre genérico El Segundo nombre en minúscula Identificación. Microscopia o Con fresco y preparaciones de fijación y tinción Pruebas químicas Pruebas de catalasa, coagulasa, ureasa Cultivo de microorganismos Se pide también antibiograma Pruebas o exámenes serológicos o Enzimo-inmuno-analisis-de absorción ELISA o inmunofluorescencia indirecta IFI Pruebas 9 exámenes moleculares Reacción en cadena de la polimeraza PCR Métodos directos Microscopia, Cultivo, examen molecular Métodos indirectos Pruebas químicas, exámenes serológicos
TEMA 8
1 INTRODUCCIÓN
PATOGENIA DEL PROCESO INFECCIOSO
Explica como inicio el proceso infeccioso
- IDENTIFICACIÓN Postulados de KOCH El microorganismo debe estar en todos los casos de enfermedad El microorganismo debe crecer puro in vitro Cuando se inocula a un animal debe producir la enfermedad típica El microorganismo debe ser aislado Sirve para clasificar a las bacterias en Patógenas Mycobacterium, yersinia pestis No Patógenas E. Coli flora normal no virulento Patógenas oportunistas
- PROCESO INFECCIOSO Transmisibilidad Adherencia Carga eléctrica, hidrofobicidad, pilis, fimbrias, ácido lipoteicoico y proteína M Invasión a tejidos Toxigenicidad o Exotoxina. Sintetiza la bacteria Tetanospasmina, factor letal,toxina shiga Hialuronidaza, estreptocinasa, coagulasa o Endotoxina. Parte estructural de la célula Lipopolisacaridos, Cápsula, Ácidos teicoicos teucuronicos, lipooligosacaridos, peptidoglucano Evadir El sistema inmunitario Ig A1 N gonorreae N meningitidis H influenza S pneumoniae Cápsula antígeno K Flagelos antígeno H Pared celular antígeno O
TEMA 10
1. ASPECTOS GENERALES
ANTIMICROBIANOS
Un antimicrobiano es todo compuesto químico natural, semi sintético o sintético, capaz de detener o eliminar a un microbio, su crecimiento o multiplicación celular.
2. HISTORIA Semmelweis y Robert Lister incursionaro por 1ra vez en el campo de los conceptos de desinfección y antisepsia. Domagk, Fleming, Florey y Chain, Waksmann , lograron descubrir los primeros antibióticos 3. CONCEPTOS Un antimicrobiano es cualquier agente que evita o destruye microorganismos o inhibe su proliferación. Términos relacionados con los antimicrobianos: Biocida: agente químico que inactiva microrganismos Bacteriostático: propiedad donde un biocida puede inhibir la multiplicación bacteriana, es reversible Bactericida: propiedad donde un biocida puede matar bacterias, es irreversible Esterilización: proceso que destruye o remueve todo tipo de vida microbiana Desinfectantes: producto o biocida para matar microorganismos en objetos o superficies Séptico: presencia de microorganismos patógenos en tejido vivo Antiséptico: producto o biocida que destruye o inhibe microorganismos en tejido vivo Aséptico: ausencia de microorganismos patógenos Conservación: prevención de la multiplicación de microorganismos Antibióticos: componentes orgánicos, que inhiben o destruyen selectivamente a bacterias 4. AGENTES FÍSICOS 4.1.TEMPERATURA Temperaturas extremas como: la de congelación del agua y la coagulación de las proteínas, entre 0 y 80 °C. ACCIÓN DEL CALOR CALOR HÚMEDO Destruye los microorganismos por coagulación y desnaturalización de las estructuras proteicas y enzimas. Agua caliente: a través del agua hirviendo a 100°C, durante 10 a 30 minutos. Vapor de agua: - Vapor fluente a 100°C - Vapor a presión(AUTOCLAVE) a 1 atm, 121°C de 15 a 20 min; 134°C durante 7 min. Indicadores de esterilización más usados: - Productos químicos - Esporas de ciertas bacterias - Aleciones CALOR SECO El flameado: para esterilizar el asa de siembra, antes de la siembra de un producto. La incineración: para esterilizar productos contaminados que no importe su destrucción, por combustión directa o el horno crematorio. El calor seco por aire caliente: se usa el horno de Pasteur o Poupinel, esterilizando en 1 hora a 160°C, 40 min a 170°C, 20 min a 180°C.
ACCIÓN DEL FRÍO
Las bajas temperaturas impiden la multiplicación bacteriana. Es un medio de conservación: A -25°C, los arbovirus y el virus del sarampión A -170°C, mycoplasma pneumoniae y rinovirus 4.2.HUMEDAD Cuando el medio es hipotónico en relación a los microorganismos, pasa el agua desde el medio al interior de la bacteria, esta no estalla (fenómeno de plasmoptisis) Cuando el medio es hipertónico en relación a los microorganismos, pasa el agua desde el interior de la bacteria al medio, se produce una retracción del citoplasma bacteriano (fenómeno de plasmólisis) 4.3.RADIACIONES LUZ SOLAR (RAYOS INFRARROJOS) Es directo sobre los microorganismos por acción calorífica. RADIACIONES ULTRAVIOLETAS Depende de la longitud de onda, su poder penetrante es de 2000 a 4000°A. El tiempo de exposición debe ser adecuado, si es corto puede producir mutaciones por alteración de genes. RADIACIONES IONIZANTES Tienen una energía superior a las ultravioletas, penetran la bacteria produciendo: ionización de sus átomos, inactivación del genoma bacteriano y de las enzimas, muerte. La más utilizada es el cobalto 60 con 500.000 Ciclos; se requieren 250.000 Ci para esterilizar. Se denomina esterilización en frío o radio esterilización. 4.4.AGENTES MECÁNICOS ONDAS SÓNICAS Y ULTRASÓNICAS Con una frecuencia superior a 18.000 ciclos por segundo, desnaturalizan las proteínas y producen su muerte. Tiene un “ sonido silencioso ” que es una especie de ebullición en frío que separa la suciedad de la superficie de objetos metálicos, de vidrio o de plástico. CEPILLADO O LOCIÓN Medio donde se frotan con paños o cepillos, utilizando agua y un agente químico como el jabón o detergentes sintéticos para la eliminación mecánica de la suciedad. FILTRACIÓN Consiste en pasar líquidos por un material con poros, más pequeños que las bacterias o virus, quedando libres de microorganismos. Pueden ser: Membrana de amianto Celulosa con porosidad uniforme Existen filtros desde 0,005 a 1 μm, pero el poro más usado es el de 0,2 μm.
5. AGENTES QUÍMICOS
Antibióticos Compuestos químicos con mecanismo de acción de Detener la multiplicación bacteriana, reversible o irreversible Antimicóticos Detener la multiplicación de hongos y levaduras, reversible o irreversible Antirretrovirales Detener la multiplicación de los virus, reversible o irreversible Analgésicos, antiinflamatorios Quitar o disminuir del dolor y detener los procesos inflamatorios (AINES) Antieméticos Evitar vómitos 6.3.CONDICIONES DE TODO ANTIBIÓTICO ESPECIFICIDAD Es el espectro de acción de los antibióticos, se caracteriza en: Especificidad, a un grupo determinado y limitado de bacterias Especificidad, en un lugar anatómico concreto de la bacteria Especificidad, de fijarse a una molécula bloqueando su acción bacteriana Especificidad, en bloquear su metabolismo celular ELEVADA POTENCIA BIOLÓGICA Debe ser activo, con una concentración mínima inhibitoria (CMI), capaz de inhibir el crecimiento bacteriano. TOXICIDAD SELECTIVA La toxicidad para las células del organismo humano debe ser mínima, pero deben ser activos o tóxicos para las bacterias patógenas. Por la toxicidad son: Antisépticos: aplicables en la superficie de la piel y mucosas. Desinfectantes: aplicables en el medio ambiente. 6.4.CLASIFICACIÓN POR SU ORIGEN Biológicas o naturales Obtenidas de microorganismos vivos. Ej.: poliximinas, cloranfenicol, penicilina. Sintéticos Obtenidos exclusivamente por síntesis química. Semisintéticos Combinación de los naturales y sintéticos, sobre el núcleo básico del antibiótico (obtenidos del microorganismo), se adhieren radicales (obtenidos por síntesis). POR EL ESPECTRO DE ACCIÓN De amplio espectro Intervienen en el crecimiento de numerosas especies bacterianas. Ej.: cloranfenicol, tetraciclinas. De espectro intermedio o menos amplio Actúan frente a un número limitado de especies bacterianas. Ej.: penicilinas, macrólidos. De espectro corto Eficaz a un número limitado y específico de especies bacterianas. Ej.: poliximinas. POR SU FORMA DE ACTUACIÓN O EFECTO Bacteriostáticos Bloquean el desarrollo y multiplicación de las bacterias, al retirarlos el efecto es reversible. Ej.: cloranfenicol. Bactericidas Provoca la muerte de las bacterias, el proceso es irreversible. Ej.: betalactámicos.
POR SU ESTRUCTURA QUÍMICA
Los más importantes son: Betalactámicos Penicilinas Cefalosporinas Monobactámicos Cefamicinas Oxacefeminas Clavaminas carpeneminas Aminociclitoles Aminoglúcosidos Espectinomicina POR EL MECANISMO DE ACCIÓN Glucopéptidos Rifamicinas Nitroimidazoles Estreptograminas Macrólidos Ketólidos Polipéptidos (poliximinas) Tetraciclinas Nitrofuranos Oxazolidinonas Quinilonas Lincosamidas Cloranfenicol y derivados Sulfamidas Fosfomicina Trimetoprim Derivados nitroheterocíclicos Inhibición de la síntesis de la pared celular La pared celular es vital porque las bacterias tienen gran presión osmótica interna y sin ella se destruirían por un estallido en un medio normal. Inhiben la pared celular. Betalactámicos Bacitricina Vancomicina Fosfomicina Cicloserina Alteración sobre la membrana plasmática Es necesario que las bacterias se hallen en crecimiento activo. Esta estructura actúa como barrera de permeabilidad selectiva. Estos antibióticos alteran la permeabilidad y causa un efecto lítico. Polimixinas Poliénicos (nistatina y anfotericina B, efecto más en hongos) Inhibición de la síntesis proteica Actúan a nivel de los ribosomas, más claramente en sus subunidades 50s y 30s. Bloquean la actividad normal del complejo de iniciación , deteniendo la síntesis de proteínas. Distorsionan el codón A para que el ARNt se incorpore a un AA distinto al codificado. Aminoglucósidos:
- estreptomicina = 30s - amikacina = 50s Tetraciclinas = 30s Cloranfenicol = 50s Lincomicinas = 50s Macrólidos = 50s Ácido fusídico = 50s Espectinomicina = 50s Bloqueo de la síntesis de los ácidos nucleicos Interfieren la síntesis de bases y la vía metabólica por donde se forma el ácido fólico y folínico, entonces purinas, pirimidinas y algunos AA. Sulfamidas Ácido paraaminosalicílico (PAS) Sulfonas Diaminopirimidinas: - Trimetoprim - pirimetaminas Bactericida que bloquea la vía metabólica de dos formas, por mecanismos sinérgicos. Cotrimoxazol (combinación de sulfametoxazol y trimetoprim)
