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Clase N°2: Taxonomía bacteriana Gabriela Brea/Microbiología Taxonomía: Agrupación sistémica de clasificar microorganismos debido a la gran diversidad que existen en la naturaleza, siendo necesario incluir grupos pequeños de microorganismos en grupos más grandes: 1. Reino 2. Phylum 3. Clase 4. Orden 5. Familia 6. Tribu 7. Género 8. Especie -Esa clasificación anteriormente mencionada de tipo sistemática va a depender de ciertos factores como: morfología, cultivo, composición química, actividad bioquímica y características antigénicas y moleculares de ese microorganismo. NOTA: Hay microorganismos con actividad muy específica dentro del medio ambiente, razón por la cual se clasifican, siendo importante dar atención principalmente a género y especie en caso de las bacterias y hongos -Se aplica la nomenclatura de sistema binomial: Es decir cada nombre será escrito en forma de su género y especie, en otras palabras, con “nombre y apellido”. Ej.Bacillus subtilis OJO: Se deben escribir en letra corrida, subrayado o rayado, donde el género SIEMPRE va en mayúscula la primera letra y la especie toda en minúscula. Algunos nombres de bacterias vienen dados por etiologías griegas y otros de origen latín, o de la persona que lo descubrió (Ej. Neisseria: Albert Neisser) -La segunda palabra (minúscula) con la que se escribe la bacteria otorga una característica, como pasa con el Staphylococcus aureus, siendo “aureus” de significado dorado, la cual será la característica de color que tenga esta bacteria en un Agar de sangre. -Ocurre también que los nombres científicos de las bacterias pueden tener un nombre común, como ocurre con el gonococo (Neisseria gonorhoea) o el Bacilo de “Koch” (Mycobacterium tuberculosis). Ubicación de los microorganismos en la naturaleza Reino de las plantas Reino de los hongos Reino metazoos (animales) Reino protoctistas Reino Monera (actual: Reino bacteria) Clase N°2: Taxonomía bacteriana Gabriela Brea/Microbiología Diferencia entre una célula animal y una célula bacteriana (procariota) Propiedades Procariota Eucariotas Grupos filogenéticos Bacteria, Archaea Algas, hongos, protozoos, plantas y animales Membrana nuclear Ausente Presente Núcleo Ausente Presente ADN Molécula única, circular y covalentemente cerrada, SIN histonas (otros ADN en plásmidos) Líneas, forma cromosomas y se acompleja por histonas División Fisión binaria Mitosis: huso microtubular Reproducción sexual Proceso fragmentario unidireccional: SIN meiosis (solo se reordenan parte de la dotación genética) Proceso regular: Meiosis, reordenamiento de la dotación cromosómica completa Membrana citoplasmática Carece de esteroles Posee esteroles (rico en hongos) Ribosomas 70S 80S, salvo ribosomas de las mitocondrias y cloroplastos (70S) Orgánulos membranosos Ausentes Variedad Sistema respiratorio Forma parte de membrana citoplasmática, carece de mitocondrias Mitocondrias Paredes celulares Mayoría de las veces compuesta por peptidoglicano (bacteria), oligosacáridos, proteínas, glicoproteínas (Archaea) En plantas, algas, hongos tienen polisacáridos, ausentes en animales y mayoría de protozoos Morfología de la célula procariota 1. Núcleo: Se encuentra en forma de “maraña” o circular. Cromosoma de forma circular asociado a histonas / Plásmidos son las moléculas de ADN extracromosómico también circular 2. Inclusiones: Depósito de reserva en núcleo 3. Ribosomas 4. Mesosoma: Es una invaginación de la membrana Clase N°2: Taxonomía bacteriana Gabriela Brea/Microbiología citoplasmática, que forman tabiques y está asociado al proceso de división (síntesis de pared celular) y respiración bacteriana (enzimas asociadas están en Mesosoma). Así como sitios de adhesión del cromosoma bacteriano (inserta ADN). 5. Pilis (o fimbrias): Son de naturaleza proteica y están formados por una proteína llamada “pilina”. Ayuda a determinar la forma en la que se adhiere a los tejidos. 6. Citoplasma 7. Flagelo: Organelo que contribuye con la motilidad o movilidad de la bacteria (OJO NO TODAS LO POSEEN). Formado por una proteína llamada flagelina. 8. Membrana citoplasmática: Selectiva, cumple con procesos metabólicos (transporte de electrones, replicación ADN…) 9. Pared celular: Viene justo luego de la membrana citoplasmática. Hay dos tipos de bacterias de acuerdo a la característica que posea su pared celular: GRAM POSITIVAS Y GRAM NEGATIVAS. Su conformación es de peptidoglicano, soportando fuertes presiones osmóticas. 10. Capsula: Envoltura de naturaleza polisacárida, dando protección ante fagocitosis y sistema inmune, otorgando mayor factor de virulencia a las bacterias que lo poseen (son las patógenas usualmente). Peptidoglicano está formado por: N-ACETILGLUCOSAMINA y N-ACETILMURÁMICO Diferencia entre la pared celular de una bacteria GRAM (+) y una bacteria GRAM (-) -Encima de la membrana celular se posee una gruesa capa de peptidoglicano, mientras que en las negativas se tiene una fina capa de peptidoglicano entre membrana células externa e interna tipo “sándwich” -En las gram positivas SOLAMENTE existe el ÁCIDO TEICOICO y ACIDO LIPOTEICOICO, ambos ayudan mantener su estructura -A nivel de membrana celular externa las gram negativas, poseen el LIPOPOLISACÁRIDO, siendo la más importante estructura por funcionar como una endotoxina gracias a que es muy antigénica. Se encuentra formado por: a) LÍPIDO A: quien es una sustancia tóxica que le da esa característica de endotoxina (desencadena consecuencias graves en infecciones por bacterias gram negativas). b) POLISACARIDO O: Representa el antígeno O, siendo el más importante de la superficie bacteriana en bacterias gram negativas Clase N°2: Taxonomía bacteriana Gabriela Brea/Microbiología c) El espacio donde se ubica el peptidoglicano, se conoce como espacio periplásmico, quien contiene también una solución de lipoproteína del enlace que fija la membrana externe al peptidoglicano NOTA: Las bacterias gracias a este peptidoglicano (el cual NO lo tienen las eucariotas), se puede determinar un tratamiento, donde por ejemplo los antibióticos como los beta lactámicos o la vancomicina, actúan sobre la pared celular (aún así no sean beta lactámicos actúan sobre la pared). Esto es importante ya que permite que al tomar antibióticos, no sea vean afectadas las células propias de nuestro organismo. -Pilis o fimbrias: Estructuras rígidas que pueden formar a las bacterias, sobre todo a las gram negativas (más que las positivas), siendo más pequeñas que los flagelos. Poseen dos tipos: a) Adherencia: adhiere al hospedador y también se pueden llamar “adhesinas” b) Sexuales: Sirven de puente durante la conjugación -Capsula: No está presente en todas las bacterias y es quien otorga mayor patogenicidad, compuesta por polímeros glucosídicos con la capacidad de retener agua, es decir actúa como reservorio de agua y esto que hace que la bacteria pueda vivir más tiempo fuera de un organismo vivo. Sirve como matriz adherente entre bacterias (pero NO forma colonias) e impide la acción fagocítica de las células del sistema inmune, es decir que tiene función de defensa. Ej. Streptococcus pneumoniae (gram positiva) y Klebsiella (gram negativa) -Flagelos: No todas las bacterias lo poseen y se dan como apéndices filiformes de naturaleza proteica, dando la movilidad o locomoción a la bacteria. Dispuestas de 4 formas: A. Monótricos: Poseen 1 solo flagelo B. Lofótricos: Poseen solo un penacho de flagelos en uno de sus extremos C. Anfítricos: En ambos polos posee un flagelo o un penacho de ellos D. Perítricos: Bacteria está rodeada por flagelos. Ej. Escherichia coli Clase N°2: Taxonomía bacteriana Gabriela Brea/Microbiología-Endosporas bacterianas (esporas): No todas las bacterias lo forman, y es una estructura de alta resistencia, siendo las más importantes los géneros bacillus (Bacillus anthracis, patógeno) y el género Clostridium. Es de forma oval y pared gruesa. Su función radica en la resistencia antes situaciones adversas como la desecación, calor y escasez de nutrientes. Si están dentro del bacilo se llaman Endosporas, y si salen serán exosporas. Puede durar muchísimo tiempo, donde mientras este en un medio hostil para su supervivencia perderá la capacidad de vegetal (pierde capacidad reproductiva), pero si luego vuelve a tener un medio nutritivo pasa a ser vegetal de nuevo (Endosporas). Esto quiere decir entonces que, representa una forma de perpetuación MÁS no de reproducción. Estas esporas pueden darse de 2 maneras: Una en la que NO modifica la morfología de la bacteria (pueden ser espora central, subterminal o terminal y es característico del género bacillus) y en otra en la que SI lo hace (género Clostridium forma como una “raqueta”). OJO: Pueden existir otros géneros, pero desde el punto de vista clínico estos son los más relevantes. Rangos de tamaño que presentan las células procariotas en relación a otros organismos biológicos Clase N°2: Taxonomía bacteriana Gabriela Brea/Microbiología Clasificación de las bacterias según su morfología y agrupación -Los cocobacilos, son aquellos que cumplen con características de ambos, es decir no son tan redondos como para hablar de cocos ni tan largos como para decir bacilos -El diplobacilo no se utiliza casi dentro de la bacteriología, más común es el diplococo -Las bacterias pleomórficas pueden adoptar cualquier tipo de forma -En las espiroquetas entran un gran número de bacterias, como las treponemas, Borrelias y Leptospira -Las coloraciones dependerán de las bacterias, es decir se pueden tener unos cocos, los cuales serán teñidos con gram positivo dando un COLOR VIOLETA. En caso de ser gram negativos se teñirán de COLOR ROJO. -Hay bacterias que poseen morfología ramificada, lo que hace que sean similares a los mohos (hongos), siendo bacterias que en u principio se consideraron llamar hongos, pero responden muy bien al tratamiento con antibióticos. Ej. Actinomyces Clase N°2: Taxonomía bacteriana Gabriela Brea/Microbiología -Pueden existir bacterias gram positivas y gram negativas en un mismo medio, razón por la cual a la coloración podremos observar tanto el color rojo como el violeta. Por lo general ocurre cuando existe contaminación de la muestra o en lesiones de un paciente que igual se haya contaminado. Coloración de Gram Es de suma importancia dentro de la bacteriología, ya que me permite conocer si se está en presencia de una bacteria gram positiva o gram negativa pudiendo dar el tratamiento adecuado dependiendo de cuál sea el caso. Donde aunque existen antibióticos de amplio espectro, que tiene capacidad de atacar ambos, en ocasiones son más factibles los específicos. -Las imágenes representan la lámina portaobjetos, donde en primer lugar se tiene la muestra fijada (puede ser directamente de un paciente o de un cultivo del laboratorio). 1. Primero se fija la muestra al calor con el Mechero de Bunsen (se dan unas pasadas rápidas). Clase N°2: Taxonomía bacteriana Gabriela Brea/Microbiología 2. Se coloca en la batería de coloración agregando el cristal violeta dejándolo por 1min para después lavarlo con agua corriente (NOTA: Casi todos los procesos de tinción se dejan actuar por 1min). 3. Se coloca en el Lugol que actúa como MORDIENTE. Hasta este punto TODAS las bacterias se tiñen de un mismo color violeta, pero SOLAMENTE las gram positivas fijarán ese colorante a su pared. 4. Lavado con agua corriente y se decolora con alcohol-acetona por unos poquitos segundos. 5. Se lava con agua corriente y ese alcohol lo que hizo fue retirar el cristal violeta de las bacterias a la cual no se adhiero o fijo. Si es gram positiva se elimina el excedente (quedando el resto dentro de las bacterias), pero en las gram negativas se quedo blanco y es porque el alcohol elimino por completo el colorante, gracias al efecto del lipopolisacárido. Es decir, cuando un lípido se pone en contacto con el alcohol este se disuelve. 6. Se tiñe con fuscina (contra tinción), es decir se va a teñir aquello que no obtuvo coloración en la primera bacteria de tinción. Por lo tanto, en las gram positivas no hará nada, pero en las negativas se teñirán de rojo. Luego de esta coloración se vuelve a realizar lavado con agua corriente y se deja secar. NOTA: EL ORDEN DE LOS COLORANTES NO SE PUEDEN INVERTIR NOTA 2: Se debe dejar secar bien la lámina portaobjetos luego de la fuscina, ya que para observar al microscopio se le coloca una gota de aceite de inmersión para poder verlo a un aumento no solo de 40x si no de 100x también. Si la muestra llegase a estar mojada, la unión del agua con el aceite formara micelas que eviten apreciar la muestra
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