¡Descarga micro tema 26 y más Apuntes en PDF de Microbiología solo en Docsity!
TEMA 26. INTERACCIONS MICROBIANES
Els rizobis
Es dóna una relació mutualista entre un bacteri fixador de N2 i una lleguminosa.
Rhizobium colonitza els pèls de l'arrel de la planta i forma nòduls a l'arrel. És aerobi estricte. Els dos organismes reben beneficis:
- El bacteri aporta N2 a la lleguminosa, de manera que aquesta pot créixer en ambients pobres en N2.
- El bacteri guanya l'aport continu de nutrients, que li serveix com a fons d'energia (és quimioorganòtrof).
Rhizobium pot atravessar la barrera oxidativa de la planta i adherir-se als pèls radiculars gràcies a unes molècules adhesives (rhicadhesina). Quan això es produeix, la planta excreta unes molècules flavonoides, que indueixen al bacteri a segregar factors NOD (factors de nodulació), els quals fan que el bacteri es multipliqui i fixi més molècules de N2. Els factors NOD també provoquen que la cèl·lula vegetal canvïi de morfologia, fent que el pèl de l'arrel es corbi i atrapi, envoltant-los, als bacteris que s'estan reproduïnt. Aquest procés es dóna gràcies a les rhicadhesines i a les lectines.
Més tard es diferencia un canal d'infecció: el bacteri fa penetrar una pilositat fins al centre de l'arrel, permetent l'entrada als nous rizobis, que es van multiplicant. Aquesta proliferació cel·lular fa que es formi un nòdul visible exteriorment. Varies capes membranoses d'epidermis envolten els rizobis un cop dins l'arrel, però aquests es diferencien, es tornen més rodons (formen nòduls) i comencen a fixar N2. La funció de les membranes del nòdul és protegir a la nitrogenasa (anaeròbia estricta!!!!!!) dels rizobis de la presència d'O2. Però el rizobi és aerobi estricte, de manera que necessita O2. Aquest li arriba gràcies a una molècula semblant a l'hemoglobina, que es diu "leghemoglobina", la qual té un extrem que s'uneix a l'O2: el gas mai està lliure i pot arribar al rizobi. La part "hemo" està codificada pel bacteri, i la part "globina" està codificada per la planta. El rizobi incorpora l'N2 a la planta en forma de proteïnes i d'amoni.
- Patògens: Agrobacterium tumefaciens
És un patògen de plantes que afecta a dicotiledònies. Alfa-proteobacteri. Porta els gens que el fan virulent en un plàsmid, anomenat Ti ( tumor inductor ). No és un paràsit obligat, pot viure lliurement al sòl. Però quan troba una ferida en una planta, hi penetra. S'ubica als espais intercel·lulars i des d'allà transfereix a les plantes un fragment del seu material genètic, un plàsmid (DNA circular extracromosòmic bacterià). Un segment del seu T-DNA s'integra en alguna zona del genoma de la planta. Aleshores, comença a sintetitzar proteïnes, que estan codificades pel plàsmid Ti. El T-DNA inserit al DNA de la planta, conté gens que provoquen que la cèl·lula vegetal sintetitzi dos tipus de fitohormones:
- Reguladors de creixement vegetal -> fan que les cèl·lules infectades es comencin a reproduir, i el tumor es desenvolupa formant "agallas".
- Opines -> AA especialitzats. Molècules senyalitzadores que atrauen a altres agrobacteris del voltant. Les opines són una font de C, d'energia i de N2 per al bacteri.
Agrobacterium tumefaciens també té una importància destacada en processos d'enginyeria genètica. La seva capacitat de transmissió d'ADN està sent explotada per la biotecnologia, com a mitjà per a insertar gens foràgens dins de plantes i desenvolupar organismes modificats genèticament. És a dir, es tracta de substituïr els gens que causen la virulència per gens que ens interessin. ex: gen que codifiqui per la resistència a herbicides ex: gen que retardi la maduració dels fruits Per tal de dur a terme aquesta acció, és segueix el procés següent:
- Traiem el plàsmid del bacteri i el tallem per una zona determinada gràcies a l'activitat d'una endonucleasa.
- S'aïlla el gen que ens interessa del cromosoma d'un altre organisme.
- El nostre gen d'interès és inserit al plàsmid.
- El plàsmid és reintroduït al bacteri Agrobacterium.
- La cèl·lula vegetal serà transformada gràcies a la transmissió d'ADN del bacteri, i aleshores podrà ser cultivada.
El rumen
El rumen és un òrgan digestiu especial que tenen els remugadors (mamífers herbívors). És un conjunt de 4 càmeres musculoses de fermentació que faciliten la digestió dels polímers vegetals, ja que l'aliment vegetal conté C en forma de polímers de cel·lulosa (difícils de degradar). Són càmares anaeròbies, amb microorganismes estrictes o facultatius, que es troben a una temperatura de 39ºC.
Més d'un 80% de la microbiota del cos humà està formada per bactèries, i el petit percentatge restant, per cèl·lules del cos humà. En l'ésser humà trobem de 10^3-10^6 cèl./cm2 de pell; unes 10^6 cèl./cm a les engonals i aixelles; unes 3 x 10^11 cèl./g de còlon; etcètera.
La flora microbiana pot ser normal (permanent, que sempre la trobem) o transitòria (només en determinats moments de la nostra vida), i també depèn de variables com l'edat, la dieta, la higiene, el sexe... En els nadons, es produeix l'establiment de la flora microbiana només néixer: contacte amb la mare, sang, amb el personal hospitalari, etc.
· Llocs anatòmics estèrils (lliures de microbis): cor i sistema circulatori, fetge, ronyons i bufeta, pulmons, cervell i mèdul·la espinal, músculs, óssos, ovaris i testicles, glàndules (pancreàtiques, salivals, tiroidees), part interna de l'orella i de l'ull.
· Fluids estèrils: sang, orina (als ronyons, uretra i bufeta), saliva (abans d'entrar a la cavitat oral), semen (abans d'entrar a la uretra), fluid cerebroespinal, fluid amniòtic envoltant l'embrió i el fetus.
Beneficis de la flora bacteriana
- Producció de vitamines
- Metabolisme d'aliments ingerits (digestió)
- Ocupació d'espais (antagonisme)
- Producció de substàncies antimicrobianes
- Estimulació del sistema immune
1. PELL
Hàbitat no favorable. Escassament poblat, però té una gran superfície. Predominen les bactèries Gram-positives (més adaptades a la dessecació), com per ex.: Staphylococcus , Propionibacterium ... Principalment es troben a les glàndules sudorípares, de manera que tindrem una barreja de suor, olor corporal i bactèries.
- ULLS La conjuntiva, continuació de la pell, conté bàsicament la mateixa flora que la pell: Staphylococcus. Les llàgrimes contenen antibacterians.
- CAVITAT BUCAL
Zona amb elevada humitat, calor, presència de nutrients... Molt densament poblada. Les diferents regions (ex: dents, llengua) estan colonitzades per diferents tipus de bacteris. La microbiota és tan complexa que moltes espècies encara no estan identificades. Principalment trobem microorganismes anaerobis (estrictes i facultatius). La placa dental és una capa bacteriana, i es poden arribar a formar càries (malaltia infecciosa). A la boca també es segreguen substàncies antimicrobianes, com lisozimes, lactoferrines, lactoperoxidases, etc. Ex: Streptococcus , Lactobacillus , Actinomyces ...
- TRACTE RESPIRATORI
- Tracte respiratori superior: cavitat nasal, faringe i laringe. La majoria de les bactèries queden atrapades a les fosses nasals i són eliminades per les secrecions nasals. Microbiota complexa, la composició depèn del lloc anatòmic. Ex: Staphylococcus , Streptococcus , Neisseria , Haemophilus.
- Tracte respiratori inferior: tràquea, bronquis primaris i pulmons. Essencialment estèril.
- TRACTE GASTROINTESTINAL El tracte intestinal està format per l'estómac, el duodè, el jejú, l'ili i el còlon. La densitat de població bacteriana varia segons el lloc anatòmic: l'estómac està escassament poblat, mentre que el còlon està molt densament poblat. És una microbiota molt complexa, conté a la majoria de bacteris (10^14) del cos humà, i algunes espècies encara no han sigut identificades. Ex: Streptococcus , Helicobacter , Enterococcus , Lactobacillus , Bifidobacterium , Clostridium , Escherichia , Klebsiella , Staphylococcus , Proteus ...
- TRACTE UROGENITAL El tracte urinari és normalment estèril (bufeta de l'orina) a excepció de la regió distal de la uretra, que està colonitzada per bactèries Gram-negatives anaerobies facultatives. Ex: Escherichia coli , Proteus mirabilis ...
Flora vaginal: la vagina està densament poblada. Conté una microbiota dominada sobretot per Lactobacillus ( L. acidophilus ). El pH de la vagina és lleugerament àcid, i presenta quantitats importants de glucogen. Glucogen -> Àcid làctic -> Disminució del pH
Coevolució de la flora bacteriana segons la fisiologia humana:
