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Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 1 Facultad de Odontología Universidad de la República Oriental del Uruguay CÁTEDRA DE MICROBIOLOGÍA Dra. Virginia Papone Yorio Prof. Cátedra de Microbiología Directora de Carreras de Asistente e Higienista Actualización 2022 Integrantes catedra Microbiología Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 2 Índice Morfología microscópica…………………..………….3 Cocos…………………………………………………….4 Bacilos…………………………………………………10 BAAR……………………………………………………18 Espiroquetas………………………………………..20 Levaduras……………………………………………22 Medios de cultivo…………………………………..……25 Clasificación…………………………………………30 Preparación…………………………………………36 Crecimiento bacteriano………………………..40 Morfología macroscópica……………………..…….41 En placa……………………………………………….42 En medio liquido…………………………………..70 Morfología fúngica……………………………….75 Pruebas bioquímicas…………………………………..80 Bibliografía……………………………………………….112 Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 3 Facultad de Odontología Universidad de la República Oriental del Uruguay CÁTEDRA DE MICROBIOLOGÍA MORFOLOGÍA MICROSCÓPICA Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 4 Observación de cocos Gram positivos Coloración de Gram de control bacteriológico de conducto radicular Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 5 Pseudohifa Observación de cocos Gram positivos Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 6 Observación de cocos Gram positivos Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 7 Coloración de Gram de un control bacteriológica de conducto radicular diplococo coco aislado Observación de cocos Gram positivos Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 8 Observación de cocos Gram negativos Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 9 Observación de cocos Gram negativos Coloración de Gram de Neisseria sp coco aislado diplococo Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 10 Observación de bacilos Gram positivos Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 11 Observación de bacilos Gram positivos Coloración de Gram de colonias de Lactobacilus aislados de saliva (medio de Rogosa) Coloración de Gram de colonias de Lactobacilus aislados de saliva (medio de Rogosa) Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 12 Observación de bacilos Gram positivos Bacilos Gram positivo agrupación tiipo coryne) Coloración de Gram de colonias de Corynebacterium sp. Coloración de Gram de colonias de Lactobacillus aislados de saliva (medio de Rogosa) Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 13 Observación de bacilos Gram positivos Coloración de Gram de colonias de Lactobacilus aislados de saliva (medio de Rogosa) Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 14 Observación de bacilos Gram positivos Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 15 Observación de bacilos Gram positivos Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 16 Bacilos Gram positivos esporulados Observación de bacilos Gram negativos Cororación de Gram de colonias de Pseudomonas aeruginosa Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 17 Observación de bacilos Gram negativos Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 18 Observación de bacilos ácido alcohol resistentes (B.A.A.R) Técnica de coloración de Ziehl Neelsen de una muestra de esputo de un paciente con tuberculosis pulmonar Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 19 Observación de bacilos ácido alcohol resistentes (B.A.A.R) Técnica de coloración de Ziehl Neelsen de una muestra de esputo de un paciente con tuberculosis pulmonar Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 20 Observación de espiroquetas 18 Observación de espiroquetas (en fresco) Observación de espiroquetas Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 21 Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 22 Observación de levaduras Coloración de Gram de colonias de levaduras aisladas en medio de Biggy Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 23 Coloración de Gram de colonias de levaduras aisladas en medio de Biggy Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 24 Observación de levaduras Coloración de Gram de muestras obtenidas de queilitis angular Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 25 Facultad de Odontología Universidad de la República Oriental del Uruguay CÁTEDRA DE MICROBIOLOGÍA MEDIOS DE CULTIVO Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 26 MEDIOS DE CULTIVO. Definición: Un medio de cultivo está formado por un conjunto de nutrientes, factores de crecimiento y otros componentes que crean las condiciones necesarias para el crecimiento y la multiplicación de los microorganismos en el laboratorio. Son una mezcla de nutrientes que, en concentraciones adecuadas y en condiciones físicas óptimas, permiten el crecimiento de los microorganismos. La mayoría de las bacterias patógenas requieren nutrientes complejos similares en composición a los líquidos orgánicos del cuerpo humano. Se utilizan para aislar las diversas especies, proceder a identificarlas o llevar a cabo estudios complementarios. Hay microorganismos poco exigentes, que pueden crecer en medios simples o en cualquier medio; otros necesitan un medio más rico para su crecimiento, son los microorganismos exigentes. No existe un medio universal para todos los microorganismos. Los macronutrientes se pueden presentar en forma de cationes: potasio (K+) que interviene en la actividad enzimática y en la síntesis de proteínas; calcio (Ca++) presente en la endoespora, dándole termorresistencia a la misma; hierro (Fe++ y Fe+++) que forma parte de los citocromos y es cofactor de enzimas y proteínas transportadoras de electrones; magnesio (Mg++), que es cofactor enzimático y forma complejos con el ATP, y estabiliza los ribosomas y las membranas celulares. Los macroelementos que son componentes de hidratos de carbono, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos que necesitan son: carbono (C), necesario en la construcción de moléculas orgánicas. Las moléculas con carbono, aportan a su vez hidrógeno y oxígeno, utilizadas como fuente de energía (en reacciones oxido-reducción); nitrógeno (N),necesario para sintetizar aminoácidos, purinas, pirimidinas, algunos hidratos de carbono y lípidos, cofactores de enzimas y otras sustancias; fósforo (P) ,presente en los ácidos nucleicos, fosfolípidos, nucleótidos como el ATP, varios cofactores, algunas proteínas y otros componentes celulares. La fuente es el fosfato inorgánico; azufre (S), necesario para la síntesis de sustancias como los aminoácidos cisteína y metionina, algunos hidratos de carbono, biotina y tiamina. La fuente de azufre es el sulfato.Los micronutrientes son necesarios en muy pequeñas cantidades: Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 27 manganeso, zinc, cobalto, molibdeno, níquel y cobre. Estos son parte de enzimas y cofactores, facilitan la catálisis de reacciones y ayudan a mantener la estructura de la membrana. Los factores de crecimiento son compuestos orgánicos necesarios para los componentes celulares, que no pueden ser sintetizados por los microorganismos como: los aminoácidos, para síntesis de proteínas; las purinas y pirimidinas, para síntesis de ácidos nucleicos y las vitaminas, como cofactores enzimáticos. Condiciones físico químicas: Para poder estudiar adecuadamente los microorganismos en el laboratorio es necesario poder cultivarlos, para ello es necesario conocer sus requerimientos nutricionales y condiciones físico químicas. Los microorganismos requieren para su crecimiento y multiplicación determinadas condiciones: 1- Presión osmótica: La mayoría de los microorganismos que se desarrollan en soluciones con un contenido de NaCl de 0.1%, son denominados no halófilos, los que exigen concentraciones entre 3.5 y 10% son los denominados halófilos. 2- Temperatura: Dentro del margen en que se desarrollan se clasifican en: Psicrófilos: mínima 0ºC-----óptima 15ºC ---------- máxima 20ºC Psicrótofos: mínima 0ºC-----óptima 20ºC- 30ºC--- máxima 35ºC Mesófilos: mínima 15ºC----óptima 20ºC- 45ºC---máxima 45ºC Termófilos: mínima 45ºC---óptima 55ºC- 65ºC ------ máxima +65ºC Hipertermófilos: mínima 55ºC-- óptima 80º C-113ºC--máxima 113ºC Las bacterias patógenas para el hombre se encuentran en el grupo de los mesófilos. . 3- pH: Los microorganismos tienen un potencial de hidrógeno óptimo para el crecimiento, tienen un pH mínimo y máximo para su desarrollo. 4- Humedad: Los microorganismos están constituidos por un 80% de agua, dependen de ella para el intercambio de nutrientes y reacciones metabólicas, eliminación de sustancias de desecho. 5- Requerimiento de O2: Los requerimientos de O2 de un grupo Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 28 determinado de bacterias refleja el mecanismo empleado para su obtención de energía. Pueden clasificarse: Aerobios estrictos: Requieren O2 para su crecimiento siendo inca- paces de crecer en su ausencia. Anaerobios facultativos: Pueden crecer en condiciones donde hay ausencia o presencia de O2, en este grupo se encuentran la mayoría de los patógenos. Microaerófilos: Crecen en concentraciones bajas de O2, siendo inhibidos en concentraciones de oxígeno normales. Su metabolismo es adaptado a condiciones no muy oxidantes. Anaerobios estrictos: Son aquellos que crecen en condiciones alta- mente reducidas, siendo incapaces de desarrollarse en presencia de O2. Los anaerobios aerotolerantes pueden tolerar el O2, pero son incapaces de utilizarlo metabólicamente. Los microorganismos para poder desarrollar en el laboratorio en condiciones de anaerobiosis se incuban en la jarra de anaerobiosis que consiste en una jarra en la cual se abre un sobre que libera al CO2 e hidrógeno. El oxígeno se elimina de la jarra por reacción catalítica con el hidrógeno liberado por el sobre, se mezcla con el oxígeno de la jarra. Se forma agua la cual se condensa en las paredes de la jarra. También se utilizan indicadores de óxido reducción que viran de color una vez que se ha logrado la anaerobiosis dentro de la jarra, verificando el procedimiento. Jarras de anaerobiosis Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 29 6- Dióxido de carbono: Casi todas las bacterias lo requieren en pequeñas cantidades, siendo suficiente el atmosférico o el obtenido como producto de la reacción oxidación fermentación. Las bacterias que desarrollan mejor en su presencia se denominan capnófilas. Para conseguir una atmósfera de CO2 de aproximadamente 3% a 5% colocamos las placas en una campana, prendemos una vela y tapamos la misma, una vez apagada la vela se obtiene esa concentración. Otra forma de obtener esa atmósfera es utilizando generadores de CO2 que al abrirlos liberan el mismo. Para conseguir una atmósfera de CO2 de 10% utilizamos la estufa de CO2. Campana de vidrio Jarra con generador de CO2 Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 30 Clasificación de los medios de cultivo.- POR SU ESTADO FÍSICO: 1) Líquidos: se le denominan caldos, están constituidos por nutrientes en solución acuosa. 2) Sólidos: se los llama agar (1-2 %) se obtiene cuando a un medio líquido se le agrega una sustancia gelificante como el agar. Se pueden colocar en placas de Petri o en tubos, en estos últimos el medio se coloca en el tubo y se lo deja solidificar en forma inclinada. En estos medios se siembra habitualmente en superficie. 3) Semisólidos: Tienen un menor contenido de agar (0,3 - 0,5 %).En estos medios se siembra en picadura. Caldo simple Agar simple inclinado (pico de flauta) Medio semisólido Agar simple en placa de Petri POR SU ORIGEN: 1) Naturales: se obtienen de sustancias naturales animales o vegetales, su composición no es rigurosamente constante. 2) Sintéticos o artificiales- su composición es rigurosamente definida. 3) Semisintéticos o semidefinidos: se obtienen agregándole factores de crecimiento a los medios sintéticos. Su composición química no se conoce con exactitud. Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 31 POR SU UTILIDAD: 1) Simples: permiten el desarrollo de microorganismos no exigentes, como el caldo peptonado y el agar peptona. Caldo peptonado Agar peptona 2) Enriquecimiento: favorecen el crecimiento de los microorganismos que están en bajo número. Por ejemplo el medio utilizado para hemocultivos. Medio para hemocultivo Un medio de enriquecimiento es el tioglicolato. Es un caldo muy utilizado que contiene cistina, tioglicolato de sodio, peptona, glucosa, cloruro de sodio y trazas de agar que le da viscosidad y le dificulta las corrientes de convección impidiendo la entrada del oxígeno. Este medio antes de sembrar se debe regenerar en baño maría durante 10 minutos, puede tener un indicador de óxido- reducción que puede ser la resarzurina o el azul de metileno. Es un caldo rico que permite el desarrollo de microorganismos exigentes: aerobios, anaerobios, facultativos y microaerófilos. Por las características de la composición del medio y por la forma de distribución se utilizan tubos largos y finos. Hay también medios de enriquecimiento selectivos como el agua peptonada alcalina, por ejemplo para el desarrollo de Vibrio cholerae que desarrolla más rápidamente que los otros gérmenes de la flora intestinal. Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 32 3) Selectivos: permiten el crecimiento de un tipo de microorganismos determinado, inhibiendo el desarrollo de los demás. Dentro de los medios selectivos tenemos: Medio de Mac Conkey que permite el desarrollo de gran número de Enterobacterias y de bacilos Gram negativos. Medio de Mitis-salivarius que está compuesto por triptosa, peptona, glucosa, fosfato dipotásico, sacarosa (5%),agar e inhibidores como tripán azul y cristal violeta que permite el crecimiento solamente de cocos gram positivos inhibiendo bacilos gram positivos de la cavidad oral. Medio de Gold que contiene los mismos componentes que el medio mitis-salivarius, pero más cantidad de sacarosa(20%), y otros inhibidores que hacen más selectivo el medio para Streptococcus Grupo mutans , como es la bacitracina y el telurito de potasio. Medio de Rogosa que permite el crecimiento de Lactobacillus, contiene triptosa, extracto de levadura, glucosa, fosfato monopotásico, citrato amónico, acetato sódico, sulfato de manganeso, sulfato ferroso, sulfato manganésico y agar. Medio de Biggy es selectivo para el desarrollode levaduras, contiene citrato de amonio, bismuto, sulfato de sodio, dextrosa, glucosa,extracto de levadura y agar. 4) Diferenciales: ponen en relieve propiedades que un determinado grupo de microorganismos posee. Detectan la capacidad de utilización o no de diferentes sustratos, por ejemplo la capacidad de producir ácido a partir de hidratos de carbono, la producción de polímeros a partir de sacarosa, la capacidad de desdoblar la esculina, la capacidad de detectar la presencia o no de hemolisinas con el agregado de sangre al medio base. Medio de Mac Conkey además de ser selectivo es diferencial porque permite diferenciar las enterobacterias que fermentan la lactosa desarrollando en este medio las colonias de un color rojizo o rosa, en contraste con el rosa pálido o translúcido que son las que no la fermentan. Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 33 Medio de lactosa rojo fenol en donde las colonias que fermentan la lactosa aparecen amarillas. Medio mitis-salivarius que permite diferenciar las colonias que forman polímeros a partir de la sacarosa, desarrollando como colonias grandes de superficie brillante como gotas de rocío. Medio de agar sangre que se prepara agregando sangre ovina estéril (5%) al medio base (agar), cuando este está fundido a baño María pero a una temperatura que no supere los 40ºC. Este medio rico permite ver los tipos de hemólisis: beta o total, alfa o parcial y gamma o no hemolítica. Debemos destacar aquí que si nosotros agregamos la sangre al medio cuando este está a una temperatura mayor de 45ºC, obtenemos agar chocolate, que es un medio rico ya que al agregar la sangre a esa temperatura los glóbulos se lisan, liberándose factores V y X. 5) De transporte: asegura la viabilidad de los microorganismos desde el momento de la toma hasta su procesamiento en el laboratorio. Estos medios no deben potenciar el crecimiento microbiano, ejemplo: caldo solución de Ringer, medios de Stuart y el medio Cary y Blair. 6) Especiales: restringido a un grupo de microorganismos determinados; las características de estos medios no se incluyen en esta presentación. Como ejemplo de medio especial citamos el medio de Lowenstein Jensen que es un medio que permite el desarrollo de Mycobacterium tuberculosis, contiene fosfato monopotásico, sulfato de magnesio, citrato de sodio, asparragina, glicerina, almidón de papa, huevos y verde de malaquita. Se distribuye en tubos inclinados. Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 34 Medios de cultivo Simple: agar peptona (arriba –izquierda) Selectivo: medio de Gold (arriba –derecha) Rico y diferencial: agar sangre (abajo -izquierda) Rico: agar chocolate (abajo-derecha) Selectivo y diferencial: medio mitis-salivarius (arriba –izquierda) Selectivo: medio de Rogosa (arriba –derecha) Selectivo: medio de Biggy (abajo -izquierda) Selectivo: medio de Gold (abajo-derecha) Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 35 Diferencial: agar lactosa rojo fenol (arriba –izquierda)- Selectivo y diferencial: medio de Mac Conkey (arriba –derecha) Medio de cultivo lactosa-rojo-fenol sembrado con microorganismos fermentadores de la lactosa y medio sin sembrar Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 36 Medio de cultivo Mac Conkey sembrado y sin sembrar PREPARACIÓN DE LOS MEDIOS DE CULTIVO En la actualidad, la mayoría de los medios de cultivo se encuentran comercializados normalmente bajo la forma de liofilizados que es preciso rehidratar. En general, la preparación de un medio de cultivo se realiza pesando la cantidad deseada del mismo y disolviéndola en agua destilada (libre de inhibidores de crecimiento) siguiendo las instrucciones del fabricante. Antes de su esterilización los medios líquidos, se distribuyen en los recipientes adecuados (tubos, matraces o frascos); en ningún caso la altura del líquido en el recipiente debe exceder 1/3 del volumen total de este. Si es un medio sólido una vez preparado se distribuye en caliente en tubos, matraces o frascos. Luego se esterilizan en autoclave. Finalizada la esterilización en autoclave: a-Los medios líquidos se dejarán enfriar a temperatura ambiente b-Los medios sólidos contenidos en tubos deben inclinarse para que al solidificar adopten la forma de agar inclinado, si tal es su finalidad. c-Las placas de Petri pueden también ser preparadas ahora, vertiendo el medio aún fundido y estéril dentro de ellas en un ambiente aséptico (por ejemplo, en la proximidad de la llama de un mechero de Bunsen). Caldos y medios sólidos pueden conservarse, una vez esterilizados, a temperatura ambiente. Sin embargo, para reducir su deshidratación y el consiguiente cambio de la concentración de los componentes es preferible conservarlos a 4ºC en heladera. Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 37 OBTENCIÓN Y MANTENIMIENTO DE CULTIVOS PUROS Un cultivo puro es aquel que contiene una sola clase de microorganismos. Para obtenerlo es necesario recurrir a las llamadas técnicas de aislamiento (separación de las bacterias). Normalmente el cultivo descendiente de una colonia es un cultivo puro. Un cultivo puro es necesario para: 1- Determinar en forma segura las características morfológicas de las colonias. 2- Reacciones de coloración de las bacterias. 3- Para poder determinar las propiedades bioquímicas. 4- Realizar reacciones serológicas, etc. Técnicas de aislamiento: 1) Aislamiento por agotamiento por estrías o aislamiento en superficie: Se trata de un método rápido y simple de agotamiento progresivo y continuo del inóculo sobre un medio sólido contenido en una placa de Petri. El objetivo es obtener a partir de un elevado nº de bacterias, un nº reducido de ellas, distribuidas individualmente sobre la superficie de la placa de Petri. Al incubar ésta, cada una de las bacterias originará una colonia. Para el aislamiento se utiliza una herramienta denominada asa o ansa bacteriológica. Consiste en un trozo de alambre de platino o cromo níquel terminando en un círculo de aproximadamente 3 mm de diámetro sostenido por un mango. Debe colocarse la placa en posición invertida sobre la mesa de trabajo, tomando la parte que contiene el medio de cultivo, levantarla hasta la altura de la llama del mechero, con ella en la posición casi vertical, se realizarán las sucesivas tandas de estrías. Se realizan las descargas en forma sucesivas en 3 sectores de la placa. 1 2 3 Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 38 2) Aislamiento en placas incluidas: Se usa con distintos fines: a- Para determinar el nº aproximadamente de organismos viables de una muestra líquida por unidad de volumen (leche, agua, orina). b- Para determinar la actividad hemolítica en profundidad de algunos microorganismos como los estreptococos. c- También es usado para separar colonias en cultivos mixtos. Para aislamiento de bacterias anaerobias. Se utiliza un tubo conteniendo 20 cc de medio sólido, apropiado para el desarrollo de la especie que queremos estudiar. Se funde a baño María y se deja enfriar hasta una temperatura entre 40-45ºC. Esta temperatura es crítica cuando se hace el inóculo, ya que a temperaturas más bajas el agar se solidifica, y si se excede de los 50º C, se corre el riesgo de destruir el inóculo. Se mezcla homogéneamente el inóculo para obtener en el cultivo colonias aisladas. El contenido del tubo es vertido en una placa Petri estéril, se espera su solidificación y se incuba. La incubación debe ser alrededor de los 34ºC a 37ºC durante por lo menos 24 horas, extendiendo su lectura según el tipo de microorganismo estudiado. Diluciones seriadas: Frecuentemente las muestras que hay que estudiar tienen un nº muy elevado de microorganismos, por lo que se requiere diluirlas para poder contarlas (se originan colonias separadas). Para ello se realizandiluciones seriadas, que posteriormente se siembran en placas con medios de cultivo. Esta técnica de recuento nos permite conocer el nº de micro- organismos viables en una determinada muestra. Definimos en este caso la viabilidad como la capacidad del microorganismo para multiplicarse en un medio sólido formando una colonia. Ejemplo de técnica: Se necesitan 4 tubos con 9 ml de una solución salina estéril. Con una pipeta se toma 1ml de la muestra problema, se añade al primer tubo, se homogeiniza totalmente la suspensión. De esta forma, hemos conseguido diluir la muestra inicial 10 veces (factor de dilución 10-1). Repetir la misma operación a partir de esta primera dilución para conseguir la dilución 10-2, y así sucesivamente. Se siembran al menos 2 placas con 0,1 ml de cada una de las tres últimas diluciones realizadas. Este inóculo debe extenderse de forma homogénea por toda la superficie de la placa para lo cual utilizaremos la varilla de vidrio acodada. Incubar las placas a 37ºC durante 24 horas. Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 39 Después de la incubación examinar las placas(lectura). Para el recuento se procurará utilizar las placas que contienen entre 30 y 300 colonias (un nº menor puede suponer la presencia de error y un nº mayor puede ser excesivo para poder contarlas exactamente). El nº de UFC/ml (unidades formadoras de colonias por ml) de la muestra original será: Nº de UFC/ml = Nº de colonias x Factor de dilución INCUBACIÓN Todas las placas se deben incubar con la tapa hacia abajo y el medio hacia arriba para evitar la condensación del agua y que se moje el cultivo. Si no se conoce los requerimientos de atmósfera del microorganismo, éste se debe incubar en paralelo en aerobiosis, anaerobiosis y en atmósfera enriquecida de CO2.La mayoría de las bacterias patógenas para el hombre se incuban a 37ºC .Las jarras de anaerobiosis se dejan incubar como mínimo 48 horas. Estufa de cultivo Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 40 CRECIMIENTO BACTERIANO El crecimiento bacteriano se caracteriza por aumento del número. Este proceso se realiza por fisión simple o binaria. El tiempo en el que se produce la duplicación de la célula se conoce como tiempo de generación. Este proceso no alcanza la misma velocidad en todas las especies sino que es distinto en cada una, aunque hay factores estimulantes que pueden influir algo. El crecimiento bacteriano tiene distintas fases: 1- Fase de latencia: reorganización de sistemas enzimáticos, aumento de actividad metabólica, incremento de la biosíntesis bacteriana. 2- Fase exponencial: aumento de número, consumo de nutrientes, elevada actividad metabólica. 3- Fase estacionaria: equilibrio entre el número de células viables y no viables, las bacterias reducen su tamaño. 4- Fase de muerte: acumulación de factores adversos, pérdida de la viabilidad. Esquematización de una curva de crecimiento bacteriano. A -Logaritmo del nº de células. B Tiempo 1-Fase de latencia 2-Fase de crecimiento exponencial o logarítmico 3-Fase estacionaria 4-Fase de declinación o muerte Agradecimiento: a la Dra. Verónica Abella, Dra. Carolina Leal y Sra. Mirta Ruibal por su colaboración. Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 41 Facultad de Odontología Universidad de la República Oriental del Uruguay CÁTEDRA DE MICROBIOLOGÍA MORFOLOGÍA MACROSCÓPICA Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 42 ESTUDIO DE LA MORFOLOGÍA MACROSCÓPICA DE LAS BACTERIAS En el lugar donde se deposita una bacteria sobre el agar su multiplicación se traduce en la formación de una masa macroscópicamente visible denominada colonia, que es un clon procedente de una misma bacteria. El estudio de las características de cada colonia nos sirve para su identificación. Se estudian los siguientes caracteres: MORFOLOGÍA MACROSCÓPICA EN PLACA Para medios sólidos: • TAMAÑO *Aproximadamente en milímetros • FORMA *Circular Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 43 *Irregular Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 44 *Rizoide *Filamentosa Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 45 • ELEVACIÓN O CORTE DE COLONIA *Plana *En meseta *Convexa o semicircular Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 46 *Mamelonada Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 47 *Umbilicada Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 48 • BORDES *Regulares y enteros *Ondulados *Lobulados *Irregulares Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 49 • SUPERFICIE *Lisa *Rugosa (colonias centrales) Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 50 *CON CARÁCTERÍSTICAS TÍPICAS (forma de molar, forma de estrella, etc.) Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 51 Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 52 • COMPORTAMIENTO FRENTE A LA LUZ: REFLEJADA *Brillante *Mate • COMPORTAMIENTO FRENTE A LA LUZ: TRANSMITIDA *Opaca (no permite el pasaje de la luz a su través) *Traslúcida (permite el pasaje de la luz y la visibilidad de cualquier objeto a través de la colonia) Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 53 • CONSISTENCIA *Butírica (consistencia similar a la manteca) *Mucoide (la colonia crecida sigue al asa cuando se toca con ésta, y se intenta separarla del medio. Esto es debido a la presencia de una voluminosa cápsula o de grandes cantidades de limo extracelular.) *Membranosa (crecimiento fino como una membrana, difícil de emulsionar) *Quebradiza (crecimiento seco, pero quebradizo bajo el asa.) • EMULSIONABILIDAD. Al realizar un frotis (preparado en portaobjetos) *Fácilmente emulsionable, dando una suspensión homogénea. *Granular o membranosa (difícil de emulsionar dando gránulos o trozos) • PIGMENTACION *Sin pigmento *Distintas variedades de pigmentos: Puede difundir al medio, sólo en la colonia, coloreándola. Pueden ser: rojo, negro, verde, naranja, etc. Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 54 Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 55 Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 56 Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 57 Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 58 • ACCION SOBRE EL MEDIO: • El medio puede ser: *Coloreado (por difusión de pigmentos al medio) *Sin modificaciones *Con formación de polímeros en medio de mitis-salivarius Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 59 Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 60 *Con formación de polímeros en medio de Gold. Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 61 Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 62 Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 63 Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 64 *En agar sangre puede presentar: Beta hemólisis: Hemólisis total. Las colonias están rodeadas por una zona de borde bien definido, clara, en la cual no pueden ser reconocidos glóbulos rojos, al microscopio óptico. Esta hemólisis no aumenta guardando el cultivo en la heladera. Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 65 Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 66 Alfa hemólisis: Hemólisis parcial. Es una decoloración de la sangre (queda de color verdoso) que rodea la colonia, de 1 a 3mm de diámetro. Los bordes no son nítidos. Al microscopio óptico pueden verse grupos de eritrocitos intactos dentro de esta zona. Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 67 Gamma hemólisis: No hay actividad hemolítica Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 68 • OLOR *Sin olor *Olor particular: Putrefacto Sui Géneris *Particular de cada especie. MORFOLOGÍA MACROSCÓPICA EN AGAR INCLINADO • TIPO DE DESARROLLO • PIGMENTACIÓN Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 69 • SUPERFICIE • BORDES • COMPORTAMIENTO FRENTE A LA LUZ: • TRANSMITIDA • REFLEJADA. • EMULSIONABILIDAD Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 70 MORFOLOGÍA MACROSCÓPICA EN MEDIO LÍQUIDO • GRADO DE DESARROLLO, puede ser: *Ninguno *Ligero o escaso *Moderado *Denso • ASPECTO, puede dar: *Turbidez uniforme *Límpido con un depósito en el fondo Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 71 **Filante (al agitarlo se desprende del fondo del tubo un espiral compacto, que asciende hacia la superficie.) Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 72 • PIGMENTO: Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 73 • FORMACIÓN O NO DE PELÍCULA *Anillo contra los bordes *Velo en la superficie Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 74 Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 75 ESTUDIO DE LA MORFOLOGÍA MACROSCÓPICA DE LOS HONGOS LEVADURAS HONGOS Micelio Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 76 Pigmentos Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 77 Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 78 MEDIOS CROMOGÉNICOS PARA CULTIVO DE HONGOS Medio cromogénico que por su color permite diferenciar las diferentes especies de Cándida Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 79 Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 80 Facultad de Odontología Universidad de la República Oriental del Uruguay CÁTEDRA DE MICROBIOLOGÍA PRUEBAS BIOQUÍMICAS Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 81 Pruebas bioquímicas: O-F: oxido-fermentación Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 82 Pruebas bioquímicas: O-F ~ metabolismo oxidativo Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 83 Pruebas bioquímicas: O-F Metabolismo fermentativo Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 84 Pruebas bioquímicas: Gelatina + Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 85 Pruebas bioquímicas: Movilidad~ positivo Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 86 Pruebas bioquímicas: Test de oxidasa Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 87 Pruebas bioquímicas: Test de oxidasa~positivo Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 88 Pruebas bioquímicas: Medio de Mac Conkey~ colonias rosadas lactosa positivas + Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 89 Pruebas bioquímicas: Medio de lactosa rojo fenol~ Colonias lactosa positivas + Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 90 Pruebas bioquímicas: Citrato de Simons~positivo Este medio indica la capacidad de las bacterias de metabolizar el citrato. Contiene citrato como única fuente de carbono, fosfato de amonio como única fuente de fosfato y azul de bromotimol como como indicador de pH. Únicamente las bacterias capaces de metabolizar citrato podrán multiplicarse en este medio, al utilizar los fosfatos presentes liberan iones amonio (básicos) que junto con la eliminación de citrato (ácido) generará una fuerte basificación del medio que será aparente con un cambio de color del indicador de pH de verde a azul. + - Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 91 Pruebas bioquímicas: Rojo de metilo Para la realización de estas dos pruebas se cultiva el microorganismo en caldo RMVP (medio de Clark y Lubs) y se incuba a 30ºC durante un periodo de 3 días como mínimo y 5 como máximo. Al revelar las pruebas, se separa el cultivo en dos porciones de unos 2,5ml que servirán para cada uno de los ensayos. Rojo de Metilo: A uno de los tubos se le añade unas gotas (4-5) de solución indicadora de Rojo de Metilo. Se agita para homogeneizar y se observa la coloración. Se considera positiva si vira al rojo y negativa si permanece amarillo. PRUEBA DE ROJO DE METILO Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 92 Pruebas bioquímicas: Voges-Proskauer~negativo Las enterobacterias son anaerobios facultativos que utilizarán la glucosa en 2 fases: 1. Metabolismo aeróbico (respiración oxibióntica) consumiendo rápidamente el oxígeno del medio 2. Metabolismo anaeróbico (fermentación) que puede ser de 2 tipos dependiendo de los productos finales obtenidos: 2.1 fermentación ácido-mixta: productos finales son ácidos orgánicos (fórmico, acético, láctico y succínico) y etanol 2.2 fermentación butilén glicólica: productos finales son compuestos neutros como el butanodiol y el etanol, produciéndose acetoína como intermediario. La liberación de ácidos orgánicos generará un acusado descenso del pH que podrá ser detectado añadiendo al medio un indicador de pH como el rojo de metilo (rojo a pH 4.0). Si la fermentación que se ha llevado a cabo produce acetoína puede ser detectada añadiendo al medio KOH y alfa-naftol que reaccionarán con este compuesto produciendo rojo característico. Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 93 Pruebas bioquímicas: Ornitina Descarboxilasas de aminoácidos (arginina, lisina, ornitina) Los aminóacidos al perder el grupo carboxilo se convierten en aminas lo que incrementa el pH del medio y el indicador (púrpura del bromocresol) vira a violeta. Las descarboxilasas son útiles en la diferenciación de enterobacterias. Las bacterias se inoculan en medios complejos que contienen lisina, ornitina o arginina al 1% y un indicador de pH (púrpura de bromocresol). + - Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 94 Pruebas bioquímicas: Fermentación de hidratos de carbono - + - - Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 95 Pruebas bioquímicas: Fermentación de manitol - + FERMENTACIÓN DE MANITOL EN PLACA Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 96 Pruebas bioquímicas: Fermentación de triple azúcar (Con formación de gas) + Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 97 Pruebas bioquímicas: Prueba de indol~positiva Mediante esta prueba se detecta la liberación de indol en un cultivo bacteriano. Dicha liberación se debe a la degradación del aminoácido triptófano mediante el enzima triptofanasa. Para la realización de esta prueba la bacteria se cultiva durante 24-48 horas en un caldo de triptona con NaCl al 0,5% (la triptona presenta abundante triptófano). Para la posterior detección del indol se usa el reactivo de Kovacs que se puede preparar con los siguientes ingredientes: Alcohol amílico o isoamílico (puede sustituirse por alc.butílico) ........................................................................................................ 150ml p-dimetilamino-benzaldehído............................................... 10g HCl (concentrado) ................................................................ 50ml Se disuelve primero el aldehído en el alcohol y después se agrega lentamente a esta mezcla el ácido. Para el control de calidad del reactivo se pueden utilizar cultivos conocidos. Las más convenientes son Escherichia coli (indol+) y todas las especies de Klebsiella (indol-). Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 98 Pruebas bioquímicas: Prueba de indol~positiva PRUEBA DE INDOL Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 99 Pruebas bioquímicas: Prueba de fenilalanina~positiva Esta prueba determina la capacidad de un organismo para desaminar el aminoácido fenilalanina en ácido fenilpirúvico por su actividad enzimática de fenilalanina desaminasa, con la consiguiente acidez resultante. Se cultiva el microorganismo en agar fenilalanina sembrando la superficie con abundante inóculo e incubando durante 12-16 horas. Seguidamente se añade 0,2ml de una solución de cloruro férrico al 10% de manera que inunde todo el crecimiento. La presencia de ácido fenilpirúvico (prueba positiva) se manifiesta por la aparición de un color característico verde oscuro o verde- azulado. Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 100 Pruebas bioquímicas: Prueba de fenilalanina PRUEBA DE FENILALANINA Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 101 Pruebas bioquímicas: Haemophilus-influenzae Satelitismo con Staphilococcus aureus Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 102 Pruebas bioquímicas: Test de catalasa + - Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 103 Pruebas bioquímicas: Test de catalasa ~ positivo + + Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 104 Pruebas bioquímicas: Test de coagulasa - + + Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 105 Pruebas bioquímicas: Prueba de la DNAsa Se basa en la presencia de la enzima termoestable DNAsa que es capaz de clivar los enlaces fosfodiester internos de la molécula de DNA. Se utiliza un medio sólido que contiene verde de metilo el cual se combina con DNA altamente polimerizado. Cuando la combinación no ocurre, por acción de la enzima DNAsa, se produce una decoloración del medio. Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 106 Pruebas bioquímicas: Prueba de optoquina ~ negativo + - Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 107 Pruebas bioquímicas: Bilis esculina + - Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 108 Pruebas bioquímicas: Prueba de bacitracina Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 109 Pruebas bioquímicas: Prueba de CAMP Se basa en que los estreptococos (B) producen un factor llamado CAMP (factor de mono-fosfato de adenina cíclica) que aumenta la zona de hemólisis producida por un estafilococo productor de ß lisina Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 110 Pruebas bioquímicas: Sal tolerancia + Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 111 Pruebas bioquímicas: Sistemas para identificación de bacterias Manual de prácticos de Microbiología-Dra.V.Papone Página 112 BIBLIOGRAFÍA • Díaz, R.; Gamazzo, C.;Löpez, L. Manual práctico de Microbiología, .Masson S.A. • Barcelona, 1995. • Liebana, J. Microbiología Oral .Ed. Interamericana, México, 2002. • Montiel, F.; Lam, M. Manual de Microbiología Clínica..Mediterráneo Ltda. • Santiago de Chile, 2001 • Murray, P.;Baron E.; Pfaeller,M.Manual of Clinical Microbiology.Press. ASM Washington, 1995. • Negroni, M. Microbiología estomatológica..Ed. Panamericana, Argentina, 2009.
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