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LABORATORIO DE MICROBIOLOGIA (BT1007) PRACTICA 10. DETERMINACIÓN DE Clostridium perfringens. OBJETIVO: Conocer el procedimiento para determinar la presencia de un microorganismo anaerobio; patógeno para los animales (enterotoxemias) y para el hombre (toxiinfecciones alimentarias: Clostridium perfringens tipo A). INTRODUCCIÓN: El género Clostridium está formado por un grupo heterogéneo de bacilos Gram- positivos anaerobios estrictos esporulados. Está ampliamente distribuido en la naturaleza, principalmente en el suelo y en el tracto intestinal de muchas especies animales incluido el hombre, y puede causar infecciones de origen exógeno y de origen endógeno. En la actualidad se han descrito más de 150 especies, aunque sólo alrededor de 30 han sido asociadas con infección humana, siendo Clostridium perfringens la especie más frecuente. Para que sea causa de toxiinfección alimentaria, debe estar presente en el alimento en cifras elevadas, superiores a 106 Cl. perfringens por gramo. Muchas especies del género Clostridium tienen capacidad de producir potentes exotoxinas que son las responsables de ocasionar graves cuadros tóxicos. Clostridium perfringens puede elaborar una gran variedad de ellas (11 histotoxinas y 1 enterotoxina) y, dependiendo de la producción de las cuatro toxinas principales, la especie se divide en cinco tipos (tabla 1). La alfa-toxina (fosfolipasa C, lecitinasa) juega un papel primordial en la patogenia de la gangrena gaseosa, la beta-toxina de C. perfringens tipo C está implicada en la enteritis necrótica y la enterotoxina de C. perfringens tipo A en las intoxicaciones alimentarias. Estos cuadros tóxicos, en general bien caracterizados, son principalmente infecciones exógenas. Actualmente y en nuestro medio, son mucho más frecuentes las infecciones por especies del género Clostridium de origen endógeno, generalmente menos específicas, en las cuales la acción patógena no suele ser debida a las toxinas sino a otros factores de virulencia. Pueden afectar a cualquier órgano o sistema, pero sobre todo a aquellos cercanos a las superficies mucosas, donde son parte abundante de la biota comensal. Asimismo, se trata frecuentemente de infecciones mixtas en donde estos microorganismos se encuentran junto a otras bacterias anaerobias o facultativas. Su gravedad es, en general, la misma que la de otras infecciones polimicrobianas, pero puede variar dependiendo de una serie de factores, desde cuadros en donde su presencia es de dudosa significación a gravísimos cuadros de mionecrosis y de bacteriemias con shock. C. perfringens es un microorganismo telúrico ampliamente distribuido en la naturaleza (suelo, polvo, sedimento marino, moscas, etc.) que se encuentra en el intestino de hombres sanos así como en ganado porcino y bovino, también sanos. Sin embargo, puede causar enfermedades tanto a humanos como animales. METODOLOGÍA: PRE-ENRIQUECIMIENTO: 1. Inocular 10g del alimento en 100ml de caldo tioglicolato. 2. Incubar a 46°C en baño maría por 4 a 6 horas. 3. Observar turbidez y producción de gas en el medio inoculado 4. Hacer diluciones a partir de la muestra inoculada de 10-1 hasta 10-5. AISLAMIENTO Y RECUENTO EN MEDIO SELECTIVO: 1. Colocar 0.1ml de cada dilución en las superficies de placas con agar TSN (Triptona Sulfito Neomicina) y distribuir con varilla de vidrio hasta que seque completamente. 2. Adicionar una sobrecapa de 5ml de medio TSN. 3. Incubar placas hacia arriba (no invertidas) en condiciones de anaerobiosis por 18 a 24hrs a 37°C. 4. Seleccionar cajas que contengan entre 30 y 300 colonias y efectuar recuento de colonias con morfología típica: negras de 2-3mm de diámetro. ACTIVIDADES: 1) De manera individual realiza un diagrama donde especifiques todos los pasos detallados para llevar a cabo el procedimiento de la práctica. 2) En equipo leer y procesar los siguientes resultados e incluirlos en su reporte: Resultados Pre-enriquecimiento Tras el pre-enriquecimiento realizado en caldo tioglicolato, se pudo apreciar que la coloración de este medio líquido adquirió una gran turbidez, sin embargo, no se observó producción de gas. Imagen 1. Pre-enriquecimiento de las bacterias contenidas en 10 g de una pieza de pollo en 100 mL de caldo tioglicolato Aislamiento y recuento en medio selectivo Después periodo de incubación a 37°C de los cultivos realizados en el medio de agar Triptona Sulfito Neomicina, se pudo observar el crecimiento de colonias de bacterias de entre 1 mm y 3 mm de diámetro repartidas en toda la superficie, de colores negro y amarillo crema, con formas ovaladas y circulares, bordes enteros, sin elevación y con textura cremosa. Las colonias negras únicamente se presentaron en los medios inoculados con las diluciones 10−1 y 10−2 y las amarillas en todos los cultivos. Adicionalmente, se detectó el crecimiento de colonias de hongos en las placas que contenían las diluciones 10−3, 10−4 y 10−5; las características de estas colonias eran: forma y borde filamentoso, elevación acuminada, textura algodonosa y superficie seca. Tras realizar el recuento se obtuvieron los siguientes datos: Dilución Imagen Recuento de colonias 10−1 Clostridium perfringens: 64 Otras bacterias anaerobias: >250 Hongos: 0 Total: >250 10−2 Clostridium perfringens: 1 Otras bacterias anaerobias: >250 Hongos: 0 Total: >250 10−3 Clostridium perfringens: 0 Otras bacterias anaerobias: 676 (169 en un cuadrante) Hongos: 4 Total: >250 10−4 Clostridium perfringens: 0 Otras bacterias anaerobias: 152 Hongos: 12 Total: 164 10−5 Clostridium perfringens: 0 Otras bacterias anaerobias: 3 Hongos: 27 Total: 30 Tabla 1. Resultados obtenidos del recuento de colonias en los medios de cultivo Carga microbiana total Dilución 10−1 10−2 10−3 10−4 10−5 Número de colonias >250 >250 >250 164 30 UFC/g (164)(104) + (30)(105) 2 = 2 320 000 ≈ 2 300 000 𝑈𝐹𝐶/𝑔 Tabla 2. Cálculo de los valores de la carga microbiana total en la muestra de pollo Carga de Clostridium perfringens Dilución 10−1 10−2 10−3 10−4 10−5 Número de colonias 64 1 0 0 0 UFC/g (64)(101) + (1)(102) 2 = 370 ≈ 370 𝑈𝐹𝐶/𝑔 Tabla 3. Cálculo de los valores de la carga de Clostridium perfringens en la muestra de pollo Carga de bacterias anaerobias Dilución 10−1 10−2 10−3 10−4 10−5 Número de colonias >250 >250 >250 152 3 UFC/g (152)(104) + (3)(105) 2 = 910 000 ≈ 910 000 𝑈𝐹𝐶/𝑔 Tabla 4. Cálculo de los valores de la carga de otras bacterias anaerobias en la muestra de pollo Carga de hongos Dilución 10−1 10−2 10−3 10−4 10−5 Número de colonias 0 0 4 12 27 UFC/g (4)(103) + (12)(104) + (27)(105) 3 = 941 333 ≈ 940 000 𝑈𝐹𝐶/𝑔 Tabla 5. Cálculo de los valores de la carga de hongos en la muestra de pollo 3) CUESTIONARIO: 1. Explique la acción patógena de C. perfringens para el hombre y sus repercusiones médicas. 2. Explique detalladamente las características de las enterotoxinas que produce. 3. Mencione que pruebas bioquímicas pueden identificar a C. perfringens y sus resultados
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