¡Descarga Moléculas en esporas: características de bacterias y su papel en antibióticos - Prof. Lim y más Apuntes en PDF de Biología solo en Docsity!
TEMA 19. GRAM-POSITIVAS
La red en las Gram+ es este peptidoglicano, muy gruesa, tupida, con muchas capas, es una gran macromolécula. Asociada a esa red gruesa hay una serie de moléculas lineales, polímeros, denominados: ácidos teicoicos y lipoteicoicos. La proteína más frecuente es la Lys y hay un puente peptídico entre ambos, enlace indirecto. Mientras que en las Gram- el peptidoglicano es menos grueso, compuesto por la M-diaminopimédico (2C quirales, uno en forma L y otro en D), enlace directo , y presenta una ME.
Por tanto, las G+ tienen red de pepetidoglicano más gruesa y más tupida. Además, tienen ácidos tricoicos lo que hace que sea difícil acceso. No tienen ME.
Dos filos:
1. Firmicutes (de pared gruesa, firme): se caracterizan pq DNA tiene contenido en G+C
relativamente bajo
- (^) Formadores de endosporas → Formas de resistencia (no división) generadas en el interior de la célula vegetativa. Muy resistentes a desecación, temperatura y radiación. Sin metabolismo detectable. Proceso de esporulación complejo e inducido por señales de carencia nutricional y lenta. Mientras que pueden germinar por percepción de señales adecuadas y muy rápidamente. Estas dos últimas dependen de señales exteriores y de la especie, hay unas que perciben mejor las señales que otras.
Estructura de esporas → poco hidratado, dipicolinato cálcico. Exosporio (la parte más externa), cubiertas, cortex, protoplasto.
Para pasar de una espora a una bacteria en el laboratorio solo se calienta a 85° media hora y ponerla en un medio de cultivo adecuado para ese organismo.
Criterio taxonómico la posición donde se forma la espora: todas lo hacen en un extremo y luego unas se quedan ahí o se mueven hacia el centro.
El peptidoglicano de la espora es distinto de la forma vegetativa, tienen distinta composición, en todas las esporas estudiadas el peptidoglicano de esas esporas es idéntico entre esporas pero distinto del de la cell madre.
Asociado a la esporulación muchos fenómenos de producción de moléculas que algunas sintetizan antibióticos (derivados de bacterias que producen esporas, solo los producen durante el proceso de esporulación) esto se debe a intentar recuperar nutrientes suficientes mediante eliminación de competencia. Ejem: polimixina (mata bacterias G- cuando no están creciendo), gramidicina (antifúngico)
Géneros principales (hay muchos, unos 30-40 como poco):
Bacillus : aerobio o facultativo. Muchas especies, solo veremos 3:
B. subtilis → (bacteria del heno, puede provocar la reacción alérgica al heno, asma. Modelo de laboratorio),
B. anthracis → (es patógeno, agente causante del carbunco = anthrax en inglés, que no tiene nada que ver con el ántrax en español. Descubierto por Louis Pasteur, en humanos
cuando entra por vía respiratoria es mortal, utilizado como arma biológica pq lo lanzan como esporas de manera que resisten mucho tiempo contaminando el ambiente durante mucho tiempo)
B. thuringiensis → (se utilizaba como insecticida, pq durante la esporulación esta bacteria produce una toxina proteica denominada cristal parasporal, pq forma un cristal. Y es tóxica sobre grupos concretos de insectos, son muy específicas. Son bacterias patógenas de insectos, cuando el insecto se come la espora que lleva el cristal, este cristal se disgrega por las enzimas del intestino y libera la enzima que solo es activa en el intestino para liberar los cristales y lo que hace es formar agujeros en el intestino del insecto, al morir la espora germina y crece a partir de los nutrientes que ha liberado del insecto)
Clostridium : anaerobio, pero la espora no es sensible al O2. Muchas especies. Cierta diferencia con el Bacillus y es que son anaerobios estrictos. Viven de fermentaciones, la inmensa mayoría no tiene sistemas respiratorios = cadenas transportadoras de e-. Fermentan azucares, otros aa, aas + azucares, purinas y alcoholes; y se clasifican según lo que fermenten.
C. perfringens → fermentador de azúcares, muchas cepas distintas, algunas producen intoxicaciones de alimentos y gangrena gaseosa. Muchos son habitantes normales de los intestinos de animales. Las esporas de estos se utilizan para ver contaminaciones antiguas de agua (= contaminadas con heces hace mucho tiempo si da positivo). Si por el contrario encontramos E.coli en aguas es por contaminación fecal pero reciente, pq estas no aguantan mucho.
Muchas toxinas: mayores (Alfa→ hemolítica; Beta→ necrotizante; Epsilon→ aumento permeabilidad intestino; Iota→ necrotizante y mayor permebilidad vascular; Enterotoxina→ Permeabilidad) y menores (Delta, teta, kappa, lambda, Mu, Nu, Neuraminidasa). Estas toxinas se producen por virus atemperados que infectan la bacteria e integran su genoma al de la bacteria volviéndola virulenta.
C. botulinum → agente intoxicador que produce BOTULISMO. La toxina botulínica (= botóx): que relaja el músculo. La toxina se une a la neurona y bloquea la liberación de la acetilcolina impidiendo la contracción de los músculos. La ingesta de esta toxina puede ser mortal.
C. tetani → agente intoxicador que produce TÉTANOS. La toxina produce contracción muscular: la toxina lo que hace es unirse a la glicina (que es el inhibidor de la acetilcolina) con lo cual impide que el músculo se relaje, pq constantemente hay flujo de acetilcolina.
- No formadores de endosporas:
Staphylococcus → necesitan oxígeno, algunos están en la epidermis. S. aureus (colonias amarillas, doradas) se suelen encontrar en la nariz y puede ser patógeno, pueden producir infecciones causando forúnculos, intoxicaciones (secreta toxinas al medio). Algunas de cepas de S. aureus se encuentran en los hospitales, produciendo infecciones nosocomiales (= adquiridas en hospitales): forman bioflims y esto se pega en catéteres y otras superficies, son muy difíciles de eliminar. Forman racimos de cocos; producen enzimas (algunas son DNasas, coagulasas, hialuronidasa, etc.), toxinas y otros (cápsulas y proteínas de superficies).
MRS (cepas resistentes a methicilina): suelen darse en prótesis de hueso, difícil tratamiento.
Listeria → L.monocytogenes bacilar, contaminante sobre todo de lácteos; casos más frecuentes de infección por Listeria suelen estar asociados con la ingesta de quesos frescos (sin pasar por pasteurización). Problemas que causa: pueden entrar en cells, capacidad para ser absorbida = induce que una cell epitelial la absorba, queda englobada en un fagosoma, allí suelta enzimas que rompen el fagosoma sus membranas y libera al citoplasma; aquí la viscosidad es alta y para moverse recluta actina y empieza a polimerizarla en un polo propulsándose con el citoesqueleto de actina de la cell eucariótica, forma un filamento, lo que le permite penetrar en la cell vecina sin pasar por el medio externo (que es donde se encuentra el sistema inmune) con lo que puede llegar al cerebro sin ser detectada. Es una zoonosis (= huésped natural es en la oveja y luego pasa a humanos). Suele infectar a personas con sistema inmune debilitado
- Mollicutes (micoplasmas): no tiñen como Gram+ pero entra en este grupo. Son bacterias derivadas de un micoplasma pero han perdido el peptidoglicano por lo que tiñen como Gram-, aunque evolutivamente son organismos G+. carecen de pared = no peptidoglicano (con lo que son resistentes a las penicilinas), esto implica que la morfología no es fija = organismos pleomórficos; esto trae como consecuencia que sea más difícil de eliminarlas pq pasan los filtros y no es fácil esterilizar. Además, esta pérdida de peptidoglicano implica la aparición de un nuevo carácter para mantener presión osmótica: con un citoesqueleto, e incrementando la cantidad de esteroles en la membrana (igual que en la de eucariotas) lo que leda rigidez y resistencia; y además tienen lipoglicanos (azúcares que interaccionan unos con otros y hacen de una especie de membrana, aunque no aguanta tanto). Estos organismos tienen varios orígenes, proceden desde organismos G+ clásicos que por evolución de genes perdieron peptidoglicano… el G+ más próximo son los Clostridium (causantes del tétanos).
Adaptadas al parasitismo: muchos extracelulares (pegados a la membrana externa eucariótica) no son muy mortales, co-evolución entre parásito y hospedador generando una adaptación al parasitismo muy lenta lo que ocurre es que las enfermedades causadas por estos micoplasmas son enfermedades de desarrollo muy lento. Algunos se mueven por deslizamiento (se pegan a la superficie y se contraen), colonizan mucosas.
Metabolismo: casi todos fermentadores (pq proceden de Clostridium), aunque alguno es capaz de hacer respiración. Ninguno tiene el ciclo TCA completo. Genomas muy pequeños como consecuencia de la adaptación al parasitismo.
Taxonomía: 2 grupos: unos saben fabricarse esteroles y no lo requieren; otros que necesitan esteroles pq no saben sintetizarlo. Ejem: Mycoplasma: M. pneumoniae
2. Actinobacteria : pared más compleja, a parte de la gruesa tienen otra capita externa y
hacen que las tinciones sean complicadas. Suelen tener más % de G+C que de A+T.
Hay seis órdenes; 14 subordenes, 40 familias. Algunos géneros muy relevantes. Tienen polímeros asociados a la pared que los hacen menos permeables, por lo que son paredes más complejas que la de las firmicutes. Hay muchas formas: cocos, bacilos y filamentosos.
Dentro de los COCOS: muchos géneros, el más común es Micrococcus luteus : bacteria abundante, en tierra, flota, está en la atmósfera. Resisten muy bien a la desecación y a la radiación ultravioleta gracias a su coloración, ya que las colonias son de amarillo brillante.
Dentro de los BACILOS IRREGULARES:
Anaerobios:
- Bifidobacterium : bacterias abundantes en la flora intestinal en los lactantes (con leche materna natural, si se cambia a la de la vaca esta flora cambia).
- Propionibacterium : producen acido propiónicos. Bacilos con ramificaciones, fermentan y utilizan la fermentación secundaria del queso. La especie P.acnes es la que ocasiona el acné
Aerobios o facultativos:
- Atinomyces : habitante de mucosas
- Corynebacterium : la que no produce enfermedades en a C. glutamicum y es la que produce ácido glutámico por fermentación (este ácido es un producto que se añade a muchos productos alimenticios, crea vicio). Otros son patógenos importantes como el C. difteriae causante de la difteria (por una toxina que produce esta bacteria, la cual tiene 5 subunidades que actúan como transportador y una que pasa al interior celular e infecta) esta toxina inactiva el factor de elongación de la síntesis de proteínas en eucariotas. En realidad a esta difteriae la ataca un virus lisogénico (fago beta) y la vuelve patógena.
