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CONTROL DE MICROORGANISMO, Monografías, Ensayos de Microbiología

CONTROL DE MICROORGANISMO Y PRUEBAS DE LABORATORIO

Tipo: Monografías, Ensayos

2017/2018

Subido el 17/02/2023

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CONTROL DE MICROORGANISMOS Y PRUEBAS DE LABORATORIO.
ANTIBIÓTICOS: MECANISMOS DE ACCIÓN Y NOCIONES DE RESISTENCIA
Alexander Fleming, describe en 1928 con otros
investigadores la presencia de un hongo, moho
hialino Penicillium mutatum, a partir del cual se
observaba que alrededor de su crecimiento inhibía a
las colonias bacterianas en estos medios de cultivo.
A partir de ese hongo se sintetizó el antibiótico
conocido como PENICILINA, y gracias a la
producción en masa de ella, recibieron el premio
nobel en el año 1945.
Sin embargo, cientos y miles de años atrás, los
antiguos chinos usaban el moho que se generaba en
la soya para aplicarlo en forúnculos y obtener
desinflamación y desinfección. Los griegos
aplicaban la mirra, el vino y algunas sales minerales
para que actuaran sobre las heridas de guerra.
LINEA DE TIEMPO
Comienza en 1929 y evoluciona a lo largo de
las décadas, en cada una de las cuales se
establece una descripción y forma de
aplicación del antibiótico en cuestión, entre
ellas, las penicilinas, la estreptomicina, las
primeras cefalosporinas o de primera
generación (nombre actual), el grupo de
tetraciclinas, gentamicinas, nuevos
aminoglucósidos y en los noventas se
desarrolla un grupo de carbapénemicos que se
consideran antibióticos de amplio espectro. No
obstante, teniendo en cuenta esta línea de
tiempo es importante introducir y reconocer
desde ya que las bacterias han tenido y desarrollado mecanismos de resistencia en cortos periodos de tiempo.
Por ejemplo, en 1941 se empezaron a hacer las primeras aplicaciones de penicilina, pero en 1943, cuando ya se
había hecho aplicación en masa del medicamento, ya se reportan las primeras cepas de estafilococos resistentes
a penicilina, y por ende comienzan a desarrollarse mayor cantidad de antibióticos que pueden ir dirigidos contra
esas bacterias que han generado resistencia.
CLASIFICACIÓN INICIAL DE ANTIBIÓTICOS:
Debemos entonces ubicarnos en la clasificación inicial de antibióticos, hay diferentes formas de clasificar los
antibióticos, puede ser por composición química, de acuerdo a la afinidad (hidrofílicos-hidrofóbicos/ lipofílicos-
lipofóbicos), y por su efecto total (bactericidas o bacteriostáticos).
DE ACUERDO A SU COMPOSICIÓN:
2 grandes grupos: betalactámicos y no betalactámicos.
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CONTROL DE MICROORGANISMOS Y PRUEBAS DE LABORATORIO.

ANTIBIÓTICOS: MECANISMOS DE ACCIÓN Y NOCIONES DE RESISTENCIA

Alexander Fleming, describe en 1928 con otros investigadores la presencia de un hongo, moho hialino Penicillium mutatum, a partir del cual se observaba que alrededor de su crecimiento inhibía a las colonias bacterianas en estos medios de cultivo. A partir de ese hongo se sintetizó el antibiótico conocido como PENICILINA, y gracias a la producción en masa de ella, recibieron el premio nobel en el año 1945. Sin embargo, cientos y miles de años atrás, los antiguos chinos usaban el moho que se generaba en la soya para aplicarlo en forúnculos y obtener desinflamación y desinfección. Los griegos aplicaban la mirra, el vino y algunas sales minerales para que actuaran sobre las heridas de guerra. LINEA DE TIEMPO Comienza en 1929 y evoluciona a lo largo de las décadas, en cada una de las cuales se establece una descripción y forma de aplicación del antibiótico en cuestión, entre ellas, las penicilinas, la estreptomicina, las primeras cefalosporinas o de primera generación (nombre actual), el grupo de tetraciclinas, gentamicinas, nuevos aminoglucósidos y en los noventas se desarrolla un grupo de carbapénemicos que se consideran antibióticos de amplio espectro. No obstante, teniendo en cuenta esta línea de tiempo es importante introducir y reconocer desde ya que las bacterias han tenido y desarrollado mecanismos de resistencia en cortos periodos de tiempo. Por ejemplo, en 1941 se empezaron a hacer las primeras aplicaciones de penicilina, pero en 1943, cuando ya se había hecho aplicación en masa del medicamento, ya se reportan las primeras cepas de estafilococos resistentes a penicilina, y por ende comienzan a desarrollarse mayor cantidad de antibióticos que pueden ir dirigidos contra esas bacterias que han generado resistencia. CLASIFICACIÓN INICIAL DE ANTIBIÓTICOS: Debemos entonces ubicarnos en la clasificación inicial de antibióticos, hay diferentes formas de clasificar los antibióticos, puede ser por composición química, de acuerdo a la afinidad (hidrofílicos-hidrofóbicos/ lipofílicos- lipofóbicos), y por su efecto total (bactericidas o bacteriostáticos). DE ACUERDO A SU COMPOSICIÓN: 2 grandes grupos: betalactámicos y no betalactámicos.

  • Betalactámicos: vamos a ubicar algunos grupos como las penicilinas, los betalactámicos asociados o combinados con moléculas que suelen ser inhibidores de Beta-lactamasa, las cefalosporinas, monobactámicos y los carbapenémicos.
  • No betalactámicos: Aminoglucósidos, ansamicinasas, quinolonas, glicopéptidos (vancomicinautil cuando el S.aureus es resistente a penicilina), inhibidores del ácido fólico, polimixinas (las últimas de amplio espectro).

abuso de estos fármacos y que gracias a ello, se seleccionan cepas de bacterias que van a ser resistentes a ciertos antimicrobianos. En el esquema de la izquierda, se puede encontrar que lo que la población de bacterias resistentes inicialmente era muy baja. Pero a medida que estas bacterias se exponen frecuentemente y a dosis muy inadecuadas o mal formuladas a estos antibióticos, la población de estas cepas bacterianas va a predominar de manera resistente. Como se puede ver, las cepas o las bacterias que se marcan como con compromiso de resistencia, tienen un esquema de recombinaciones a nivel de material genético. El círculo verde representa aquellas estructuras plasmidícas que son importantes dentro de los factores de resistencia y adquisición de estos mecanismos. En este punto entonces tenemos que tener en cuenta lo siguiente: la resistencia bacteriana a estos antibióticos precisamente se debe dividir en dos elementos importantes:

  1. La resistencia intrínseca: o resistencia natural, que es una caracteristica que la bacteria posee desde su origen o naturaleza. Es específica de especia o de género. Dos ejemplos puntuales comunes que se pueden encontrar en nuestar comunidad es todo género enterococus, que es resistente a cefalosporinas y el género klebsiella, especialmente Klebsiella pneumoni se considera naturalmente resistente a ampicilina; de esta forma, si hay un paciente con alguno de estos microorganismos debemos reconocer que no comenzará un tratamiento con estos farmacos a los que se hac resistencia natural.
  2. La resistencia adqurida: como su nomnre lo dice, la bacteria los “adquoere” a partir de mutaciones que pueden ir a diferentes niveles, pero básicamente por medios como transposición y seciencia de inserción como elementos móviles fundamentales para que la bacteria adquera resistencia bacteriana. La transferencia de DNA que abarca conjugación, procesos de cromovación, transducción, transformación. AGRUPACIÓN DE LOS MECANISMOS DE RESISTENCIA BACTERIANA Se agrupan en 4 mecanismos:
  3. Impermeablidad de la membrana citoplasmática de la bacteria: La cual impedirá que el antibiótico os sus moleculsa ingresen a traves de la membrana. Pueden expresar también bombas de expulsión que van a ,hacer que el antibiótico sea retirado desde el espacio periplásmico. La bacteria también puede modificar o

alterar el sitio de unión para el cual esta diseñado el antibiótico que sea su blanco farmacologíco o puede producir enximas que pieden hidrolizar o destruor eñ antibiotico una vez que ingrese. Toods esteos mecanosmos van a estar mediados ya sea desde el cromosoma bacteriano o ya sea por la presencia de plásmidos de resistencia. Teniendo en cuenta esto entonces, observemos la gráfica: un ejemplo de una bacteria gram negativa sensible, en el esquema se observa como bamos a tener las proteínas de unión a la penicilina (figura de la izquierda). Se aplica un betalactámico que ingresa por una porina y va a tener la capacidad de unirse a su blanco farmacologico que son las PBP. Cuando el antibiótico entra en terminos de sensibilidad de la bacteria, entonces la bacteria sensible va a dañar la sintesis de la pared celular, lisándose y muriendo. En el caso de las bacreiras resistentes (derecha), la cual altera la permibilidad de membrana, que puede hacerse de dos maneras:

  1. cierre total de porinas, que impide la entrada del antibiótico a la bacteria y logre suu blanco farmacológico 2) disminución en la expresión de porinas, es decir que la bacteria dejaría una de sus porinas abierta y las otras dos cerrados, el antibiótico ingresaria pero no en la sifiricienta concenttarcipin para hacer su mecanismo de acción.
  1. Bomba de expulsión: relacionada con la permeabilidad del antibiótico. Entre los diversos tipos de bombas de expulsión existen algunas que son dependientes del gasto de ATp de tal manera que el antibiótico es capaz de ingreasr a la bacteria y puede lldagar a buscar su blanco farmacologico pero es expulsado a traves de estas bombas de expulsión que tienen forma de un canal de mayor proporción quien censa el antibiótico y empieza a expulsarlo de manera activa. En algunas ocuasuojnes dependiendo del tamaño molecular del antibiótico, va a eliminar la totalidad en la concentración del antibiótico que se ha introducido en la bacteria, sin embargo, cuando la molecula es de mayor tamaño o peso molecular, van a quedar pequeñas concentarcioens del antibiotico al interior de la bacteria lo cual no es efefctibo pero no va a tener mecanismo de acción total. La bacteria con el tiempo empezará a

Estas pruebas son importantes para diagnosticar enfermedades infecciosas. Se comienza cin la evaluacipon de las caracteristicas clinicas y epidemiologicas del paciente, despues se formula una hipótesis diagnóstica (impresión diagnóstica) y con el conocimiento médico adquirido se henerará unos posinles ageners etiológicos o una gama de posibilidades. Tras ello se establece la causa específica mediante la aplicación de las pruebas diagnóstocas o metodos doagnosticos. El diagnóstico de las enfermedades infecciosas es una combinación de arte y ciencia entre o tanto del médico clínico como el microbiologo clínico. Para los diagnósticos entonces habrá que tener en cuenta distintos enfoques para el diagnóstico a partir del tipo de microorganismo, conocer el microorganismo, sus caracteristicas y el tipo de enfermedad manifestada. Por lo tanto los métodos más utilizados se resumen en 4 grupos:

**- Examen directo microscópico:

  • Cultivos: (sobre todo en bacteriologia)
  • Dtección de antigenos o anticuerpos (uno de los dos)
  • Amplificación de ácidos nucléicos (pruebas moleculares) MUESTRAS CLÍNICAS:** La premisa para realizar una prueba diagnóstica es la obtención de una muy buena muestra clínica, que aumentará la posibilidad de que el método diagnóstico funcione a la perfección. En las muestras clínicas se debe clasificar 3 grupos: 1- Muestra directa: donde se va a localizar el patógeno que es el culpable de la infección. Se obtiene directamente, paasndo algina barrera que contendrá de alguna manera micribiota normal, por lo tanto, se debe aplicar en la zona unas técnicas de sepsia y antisepsia óptimas e ideles para poder hacer la obtención de la muestra sin que se contamine con la microbiota normal. 2- Muestra indirecta : La muestra debe pasar por un conducto o área que contendrá microbiota normal, como las muestras de orina. Para ello en este tipo de muestras se va a a utilizar ciertos cultivos que son de tipo cuantitativos. 3- Muestras de un sitio con micribiota normal : muestras complejas de interpretar en el sentido de que requiere cultivos selectivos y especializados para poder determinar este microorganismo presente. ANALISIS MICROSCÓPICO:
  1. Anáisis directo (microscopía): la microscopia cuenta con tres campos que son la microscopía óptica, microscopia de campo oscuro y microscopía de fluorescencia. En la figura C observamos una microscopía de fluorescencia que se puede aplicar en la actualidad para el diagnóstico de muestras directas para el analisis de baciloscopias o determinación de bacilos acido alcohol resistentes. El campo oscuro (figura B) nos permite principalmente hacer el contraste en ese punto de visualización y nos permite ver algunas bacterias de tipo espirales com el grupo de las espiroquetas- La microcopia óptica (figura A) se la deja enfocada la práctica de la bacteriología. El analisis directo se acompañará dentro de la microscopia óptica de algunas coloraciones o tinciones. En la baceriología y parasitología existen 3 tipos de coloración que son:
  • Simples: Nos permite observar estructuras de manera general y de percibir si la bacteria es un bacilo o un coco. Tambien nos permite observar unas características muy poco diferrenciables en las bacterias. (cristal violeta solo para formas bacilares y agrupación de las bacterias, azul de metileno que pigmenta algunas partes del bacilo, tinción simple con lugol que representa características de algunos huevos de parásitos-primera columna de la izquerda)
  • Diferenciales: Nos permite establecer o diferrenciar grupos grandes de bacterias. La coloración reina en este grupo es la coloración de Gram que nos permite clasificar las bacterias en tres grandes grupos: Gram (+) [azul], Gram (-) [rosado], y los Gram vatiables [no representados en la imagen] que en general tienen coloraciones mixtas. La coloración de ácido alcohol resistencia, permiten es depositarse sobrela parede o los componenetes lipidicos de las membranas de las bacterias conocidas como ácido alcohol resistentes (ej: genero micobacterium). Tinción de endosporas que nos permite visualizar la capacidad de producir las endosporas por parte de la baceria.
  • Especiales: Son dirigidas directamente a una estructura en particular de las bacterias. La tinta china o india que va a tintar estructuras como la cápsula (en el caso de las levaduras de Criptococcus neoformans ). En el caso de coloraciones flagelares, estas permiten saber si una bacteria tiene flagelo o no.

conteiene medios s+olidos y que se utilizan para evidenciar la fermentación de la utilización de ciertos sustratos y existen algunos micrométodos también que se utilizan a partir de cada uno de los resultados y la utilización de estos sustratos depende de si los resultados son positivos o negativos, se genera un código numérico que representará un género y especie puntualmente de la bacteria. Existen también desarrollados métodos automatizados que se basan en los macro y micrompetodos convencionales que permiten en corto tiempo (18- 24 horas) obtener la identificación y tanto género como especie de la bacteria e incluso adelantar algunas de las pruebas de sensibilidad. METODOS DE PROTEOMICA- ESPECTROMETRÍA DE MASAS Se utilizan otros métodos de proteómica como la espectrometría de masas que consiste en que a través del analizador en un pozo o en una microplaca se van a ubicar las colonias bacterianas que van a ser identificadas. Internamente en el equipo se dispara un rayo láser que pulveriza este contenido de colonia y empieza a tomarse el tiempo de vuelo en cuanto a las proteínas que se van ionizando. El analizador, en la parte superior cuenta con un detector de iones, que en la medida que va llegando una proteína con cierta velocidad, el detector lo censa y establece un picograma que corresponde al código numérico en las pruebas colorimétricas o como la “huella digital” de la bacteria. En una base de datos se determina el género y la especie de la bacteria. Esta metodología tarda aproximadamente 2 horas. DETERMINACIÓN IN VITRO DE LA RESPUESTA ANTIMICROBIANA: Una vez se ha identificado el género y la especie de la bacteria que se esta evaluando en la muestra clinica, se hará la determinació de la respuesta antimicrobiana o prueba de sensibilidad o suceptibilidad, que se conoce comunmente como antibiograma. El antibiograma se puede hacer por tres métodos:

  • Método de difusión por disco: Es un método que arroja resultados cualitativos, nos dirá si la bacteria pertenece o no a una categoría de sensible, intermedia o resistente, es decir, como actua frente a cierto antibiótico.
  • Método de dilución: Pueden ser macrometodos o micrometodos.El más usado es la microdilución que arrojará un resultado cuantitativo como cualitativo. El cualitativo es la misma categoría de interpretación, el cuantitativo dtermina la concentración inhibitoria mínima que ese antibiótico que se está probando va a ser efectivo frente a ese grupo de bacterias que se han identificado.
  • Método Epsilon Test (E-Test): Da los dos tipos de resultados, la categoría y la concentración inhibitoria mínima.

De ahí que en esso resultados de interpretación, básicamente están basasdos y se obtienen de acuerdo al laboratorio o al instituto de laboratorio clínico que nos facotece o mps presneta ciertos estándares. Como las guías CLSI, que son unas guías norteamericanas de una institución que se encarga de regular estos examenes a nivel in vitro, a partir del establecimiento de unos puntos de corte para determinar por cualquiera de las tres metodologías aplicadas en ls pruebs de sensibilidad como está esa bacteria. En la fotografía izquierda inferior, se observa un antibiograma por método de disco difusión, lo que se observa en el centro son discos que contienen un antibiótico a una concentarción exacta. Lo que se observa en color amarillo, es la masa de la bacteria que ha sido sembrada en ese agar, en este caso, hay un halo claro que nos permite identificar un “halo de inhibición” que ha generado ese disco o ese antibiótico que se ha difundido. Entonces ese halo nos da un diametro en mm que se comparan para establecer la categoría de si la bacteria fue sensible o no. Por otra parte, la fotografia de la parte superior derecha, se evidencia unas tiras, cada una contiene unos gradientes de concentración, esta va a formar una elipse. Donde corta el extremo inferior de la elipse vamos a determinar una concentarción inhibitoria mínima de ese antibiótico ante esa bacteria. En la fotografía del extremo inferior derecho, se encuentra pozos con diferentes concentraciones del antibiótico que nos va a permitir calcular la concentarción inhibitoria mínima y la categorie e interpretación. INMUNODIAGNÓSTICO Básicamente se hace una detección de antigeno anticuerpo, por alguna de las metodologías en el cuadro; la clasificación serológica que ante todo se usa para estudio epidemiológico (clasificación serológica capsular de una bacteria para implementación en vacunas); detección de anticuerpos específicos contra ciertos microorganismos y deteccón de antigenos específicos de algún microorganismo. Es importante reconocer que en el inmunodiagnóstico se encontrará pruebas directas de inmunoabsorbancia (lado A) como pruebas indirectas de inmunoabsorbancia. Es importante tener en cuenta que en A, el anticuerpo se va a absorber a nivel del pozo y va a sensibilizar la placa (están preparados