CAPACITACIÓN ENFERMERAS:MICROBIOLOGÍA

T.M. Dra. Fadua Latif Eugenín.

Puerto Montt, 06 de diciembre de 2018

MICRO BIO LOGÍA

Introducción

MICRO BIO LOGÍA

MIKROS

PEQUEÑO

Introducción

MICRO BIO LOGÍA

MIKROS

PEQUEÑO

ΒIOS

VIDA

Introducción

MICRO BIO LOGÍA

MIKROS

PEQUEÑO

ΒIOS

VIDA

LOGÍA

ESTUDIO

Introducción

MICRO BIO LOGÍA

MIKROS

PEQUEÑO

ΒIOS

VIDA

LOGÍA

ESTUDIO

ESTUDIO DE LOS MICROORGANISMOS

Introducción

MICROBIOLOGÍA

1590Zacharias Janssen

¨Inventor del Microscopio¨

1928Alexander Fleming

¨Descubre la Penicilina¨

1861Luis Pasteur

¨Refuta teoría de la generación espontánea¨

1864Roberto Koch

¨Postulados de Koch¨

1676Antonio Van Leeuwenhoeck

¨Gota de agua: animalículos¨

Introducción

UBICACIÓN TAXONÓMICA DE LOS MICROORGANISMOS

Introducción

UBICACIÓN TAXONÓMICA DE LOS MICROORGANISMOS

Introducción

BACTERIAS (Procariontes)

Bacteriología general

MORFOLOGÍA BACTERIANA

COCOS BACILOS ESPIROQUETAS

Bacteriología general

ESTRUCTURA DE LA PARED CELULAR BACTERIANA

Bacteria Gram Negativa Bacteria Gram Positiva

Bacteriología general

TINCIÓN DE GRAM

A

B

Tinción de gram. A: Cocos Gram Positivo en racimo;B: Bacilos Gram Negativo de agrupación irregular.

MorfologíaAfinidad Tintorial

Agrupación

Bacteriología general

COCOS

GRAM POSITIVO GRAM NEGATIVO

Staphylococcus sp.

Micrococcus sp.

Streptococcus sp.

Enterococcus sp.

Moraxella catarrhalis

Neisseria sp.

A B

C D

E

Tinción de Gram. A: Staphylococcus sp., B: Micrococcus sp., C: Streptococcus spp., D: Streptococcus pneumoniae., E: Neisseria gonorrhoeae.

Bacteriología general

BACILOS

GRAM POSITIVO GRAM NEGATIVO

Lactobacillus sp.

Listeria sp.

Corynebacterium sp.

Erysipelothrix rhusiopathiae

Bacillus sp.

Clostridium sp.

Enterobacterias

No Fermentadores de glucosa

Vibrio sp.

Aeromonas sp.

Helicobacter pylori

Campylobacter sp.

Arcobacter sp.

Haemoplilus sp.

A

B

C

D

E

F

Tinción de Gram. A: Lactobacillus acidophilus, B: Corynebacterium sp.,C: Bacillus sp., D: Enterobacterias, E: Vibrio sp., F: Campylobacter sp.

Bacteriología general

ROL BACTERIANO

MICROBIOTA PATÓGENO

PRIMARIO OPORTUNISTA

A

B

C

D

Patógenos. A: Neisseria gonorrhoeae. B: Salmonella sp.,C: Pseudomonas aeruginosa, D: Candida albicans

PERMANENTE TRANSITORIA(horas-días)

MICROBIOTA / MICROBIOMA

MICROBIOTA: comunidad de microorganismos vivos que residen en un nicho ecológico determinado (ser humano)

MICROBIOMA: conjunto formado por microorganismos, sus genes y sus metabolitos

MICROBIOMA HUMANO: microorganismos, genes y metabolitos del cuerpo humano: tracto gastrointestinal (TGI),tracto genitourinario (TGU), tracto respiratorio (TR) y piel

EUBIOSIS: equilibrio entre microbiota y tejidos del ecosistema (hospedero)

DISBIOSIS: pérdida del equilibrio entre la microbiota y tejidos del ecosistema

CARACTERÍSTICAS DE LA MICROBIOTA

Microorganismos (bacterias, virus, hongos y parásitos) que colonizan a un individuo sano

Establecen relaciones simbióticas (mutualista)

Proporción Microbiota : células eucariontes = 10:1

Factores que influyen en la colonización bacteriana de las distintas zonas anatómicas:

• pH

• Temperatura

• Humedad

• Concentración de oxígeno

• Lisozima

• Peristaltismo

Microbiota

CARACTERÍSTICAS DE LA MICROBIOTA

• Edad

• Dieta

• Estado hormonal

• Estado de salud

• Higiene personal

INTRÍNSECOS

C

EXTRÍNSECOS

• Tratamiento antimicrobianos

• Corticoides

• Hospitalización

• Probióticos/prebióticos

C

Factores que influyen en la composición de nuestra microbiota:

Microbiota

CANAL DELPARTO +PERINEO

PIEL

BUCOFARINGE

APARATO DIGESTIVO

OTRAS MUCOSAS

¿CUÁNDO LA ADQUIRIMOS?

Microbiota

¿CUÁNDO LA ADQUIRIMOS?

Microbiota

FIRMICUTES• Lactobacillus sp.• Clostridium sp.• Mycoplasma sp.• Staphylococcus sp.• Streptococcus sp.

BACTEROIDETES• Bacteroides sp.• Porphyromonas sp.

ACTINOBACTERIAS• Corynebacterium sp.• Micrococcus sp.• Mycobacterias• Actinomyces sp.• Nocardia sp.

PROTEOBACTERIAS• Neisseria sp.• Burkholderia sp.• Aeromonadaceae• Enterobacterias• Vibrionaceae• Pseudomonadaceae

¿CÓMO VARÍA LA MICROBIOTA A LO LARGO DE LA VIDA?Microbiota

METABOLIZACIÓN DE LOS ALIMENTOS

PROPORCIONAN FACTORES ESENCIALES PARA EL CRECIMIENTO

PROTECCIÓN FRENTE A MICROORGANISMOS ALTAMENTE VIRULENTOS

ESTIMULA RESPUESTA INMUNITARIA

FUNDAMENTAL PARA LA VIDA

FUNCIONES DE LA MICROBIOTA:

Microbiota

SITIOS ANATÓMICOS CON MICROBIOTA / ESTÉRILES

Microbiota

SITIOS ANATÓMICOS CON MICROBIOTA / ESTÉRILES

Microbiota

MICROBIOTA TRACTO GASTROINTESTINAL

Microbiota

MICROBIOTA VAGINAL

Microbiota

•PATOGENICIDAD: capacidad de un agente infeccioso de producir enfermedad en un hospederosusceptible. Se usa para describir o comparar especies.

• VIRULENCIA: grado de patogenicidad de un microorganismos. Es cuantificable (Dosis Letal 50). Se usapara describir o comparar cepas de una misma especie.

• INVASIVIDAD: capacidad de un microorganismo para penetrar, sobrevivir a los mecanismos defensivos,multiplicarse y diseminarse dentro del hospedero.

• ENFERMEDAD INFECCIOSA: es el desequilibrio entre los factores de virulencia de una cepabacteriana en particular y los mecanismos de defensa del hospedero.

BACTERIAS PATÓGENAS

SALUD

ENFERMEDAD

Factores de virulencia y patogenicidad bacteriana

PATOGENICIDAD ES MULTIFACTORIAL

EVOLUCIÓN DEL PROCESO INFECCIOSO

Colonización puerta de entrada

Invasión Diseminación

Superación de losmecanismos defensivos

del hospedero

Adaptación a lascondiciones

del hospederoDaño

Evolución del proceso infeccioso

1) Colonización puerta de entrada (piel y mucosas)

Receptores específicos hospedero

Adhesinas bacterianas

Resisten arrastre producidopor mucus, fluidos biológicos

y peristaltismo

Excepciones: Borrelia sp. y Richettsia sp.(vectores artrópodos)

Evolución del proceso infeccioso

2) Invasión y diseminación (contigüidad, vía sanguínea y/o linfática)

• Contigüidad de los tejidos (Streptococcus pyogenes)

• Espacios intercelulares (Streptococcus sp., Staphylococcus sp., Pseudomonas, sp.)

• Multiplicación intracelular

Mycobacterium tuberculosisLegionella pneumophila

Brucella sp.

Rickettsia sp.Coxiella sp.

Chlamydia sp.

Evolución del proceso infeccioso

3) Superación de los mecanismos defensivos del hospedero

• Fagocitosis

• Complemento (lisis)

• Anticuerpos

Estructuras y/o estrategias evasivas (cápsula, IgAproteasa, biopelícula, variación de fase, etc)

INES

PEC

ÍFIC

OS

ESP

ECÍF

ICO

S• Saliva

• pH gástrico

• Peristaltismo

Enzimas

Evolución del proceso infeccioso

4) Adaptación a las condiciones del hospedero

• Sideróforos

INFECCIÓN ENFERMEDAD

Signos y síntomasclínicos

Acción microorganismo+

Respuesta inmune

Ejemplo: Corynebacterium diphteriae

Toxina diftérica

Vía sanguíneaCorazón, riñón, SNC, etc

5) Daño

¿QUÉ NECESITAN PRODUCIR LOS MICROORGANISMOS (MO) PARACOLONIZAR, INVADIR, EVADIR LA RESPUESTA INMUNE Y

PRODUCIR DAÑO EN EL HOSPEDERO?????

FACTORES DE VIRULENCIA

¿QUÉ SON LOS FACTORES DE VIRULENCIA????

Son estructuras bacterianas y/o moléculas producidas por un microorganismo patógeno, que influye (altera) específicamente las funciones de la célula hospedera en pro de lamultiplicación y sobrevida del patógeno

CLASIFICACIÓN DE LOS FACTORES DE VIRULENCIA

Según su ubicación:

ESTRUCTURALES

• Flagelo

• Fimbrias o pili

• Cápsula

• Lípido A (endotoxina)

SISTEMAS DE SECRECIÓN(I al VII)

PRODUCTOS EXTRACELULARES

• Enzimas

• Exotoxinas

• IgA proteasa

• Sideróforos

CLASIFICACIÓN DE LOS FACTORES DE VIRULENCIA

Según fase de acción en el proceso infeccioso:

FASE TEMPRANA

CLASIFICACIÓN DE LOS FACTORES DE VIRULENCIA

Según fase de acción en el proceso infeccioso:

FASE TARDÍA

CLASIFICACIÓN DE LOS FACTORES DE VIRULENCIA

QUORUM SENSING

• Biofilms

• Resistencia a Antibióticos

• Resistencia desinfectantes

Factores de virulenciaADHESINAS

Factores de colonización/adhesión que se encuentran en la superficie (pared celular) bacteriana

Generalmente son lectinas (proteínas que tienen afinidad por los azúcares)

Resisten la eliminación física (mucus, orina, peristaltismo)

Se clasifican en:

FIMBRIALES

• Fimbrias

• Pili

• Flagelo

AFIMBRIALES

• Proteínas de membrana externa (MO gram negativo)

• Ácidos lipoteicoicos y teicoicos(MO gram positivo)

• Proteínas M y F (Streptococcus pyogenes)Otras: glucocálix, LPS,

cápsula, biofilms

Factores de virulencia: adhesinas

FIMBRIAS/ PILI

Proyecciones (apéndices) similares a pelos

Presentes en MO gram negativo

Unidad proteica: pilina

Hay 2 tipos: común (fimbrias, hasta 100 por célula) sexual (1-10 por célula)

Factores de virulencia: adhesinas

FLAGELO

Apéndices largos , se encuentran unidos a la bacteria por uno de sus extremos y librespor el otro

Unidad proteica: flagelina

Estructura motilidad

INVASINAS Y OTRAS EXOENZIMAS

Exoenzimas que degradan tejidos:

Otras exoenzimas:

• Colagenasa

• Hialuronidasa

• Fosfolipasa

• Neuraminidasa

• Coagulasa

• Fibrinolisina

• Nucleasas

• Ureasa

• Proteasas (IgA proteasa)

• Β-lactamasas

Factores de virulencia

Factores de virulencia

FACTORES PARA EVADIR O SUPERAR LAS DEFENSAS DEL HOSPEDERO

CÁPSULA

Polímero polisacárido superficial

Constituye el antígeno capsular (K)

Función:

• Evasión fagocitosis

• Fijación o adherencia

Cepas capsuladas: colonias lisas, mucosas= virulentas

Cepas no capsuladas: colonias rugosas= NO virulentas

Slime CápsulaGlicocálix

Streptococcus pneumoniaeHaemophilus influenzae

Cryptococcus neoformansKlebsiella pneumoniaeNeisseria meningitidis

Factores de virulencia

FACTORES PARA EVADIR O SUPERAR LAS DEFENSAS DEL HOSPEDERO

TIPO DE VIDA INTRACELULAR

Evitan mecanismos de defensa humorales: complemento y anticuerpos

Factores de virulencia

FACTORES PARA EVADIR O SUPERAR LAS DEFENSAS DEL HOSPEDERO

RESISTENCIA A LA LISIS POR COMPLEMENTO

Las proteínas del complemento se fijan a las cadenas O del LPS de la membrana externa para activarse y lisar a la bacteria

Neisseria meningitidisHaemophilus influenzae

Cadena O unida a ácido siálico, por lo tanto, son resistentes a la

acción del complemento

Salmonella sp.

Forma cadenas O extremadamente largas, de modo que cuando de forma el complejode ataque de membrana (MAC) del complemento,No afecta a la membrana externa del MO

Factores de virulencia

FACTORES PARA EVADIR O SUPERAR LAS DEFENSAS DEL HOSPEDERO

VARIACIÓN DE FASE ANTIGÉNICA

Variación de los antígenos para invalidar el efecto de los anticuerpos (AC) específicosque protegen en caso de reinfección

Neisseria gonorrhoeae

Posee varios genes (opa) equivalentes para sintetizar proteínas de su pared. Al activar uno u otro cambiade fase antigénica. Estas proteínas son funcionalmente equivalentes peroinmunogénicamente distintas (producen AC diferentes)

Factores de virulencia

FACTORES PARA EVADIR O SUPERAR LAS DEFENSAS DEL HOSPEDERO

OCULTACIÓN DE ANTÍGENOS

• Staphylococcus aureus (proteína A)

• Streptococcus pyogenes ( proteína G)

Factores de virulencia

FACTORES PARA EVADIR O SUPERAR LAS DEFENSAS DEL HOSPEDERO

PROTEASAS PARA IgA

• Neisseria meningitidis

• Neisseria gonorrhoeae

• Haemophilus influenzae

• Streptococcus pneumoniae

Factores de virulencia

SIDERÓFOROS

• Escherichia coli: aerobactina

• Neisseria meningitidis: meningobactina

• Salmonella sp.: enteroquelinas

Factores de virulencia

TOXINAS

ENDOTOXINA(lípido A)

EXOTOXINAS

ENDOTOXINA (LÍPIDO A)Factores de virulencia: toxinas

Fiebre

Primero leucopenia y luego leucocitosis

Activación del complemento

Mitogenicidad (activación policlonal de linfocitos)

Síntesis citoquinas: interferón, Factor de Necrosis Tumoral (TNF), Interleuquinas (IL) 1, 6, 8

Hipotermia

Hipotensión

Coagulación intravascular diseminada

Shock

Factores de virulencia: toxinas

EXOTOXINAS

Tropismo celular:

Enterotoxinas

Neurotoxinas

Citotoxinas

• Toxina shiga (Shigella dysenteriae)

• Toxina colérica (Vibrio colera)

• Enterotoxinas (A-R, Staphylococcus aureus)

• Enterotoxina (Clostridium perfringens)

• Toxina botulínica (Clostridium botulinum)

• Toxina tetánica (Clostridium tetani)

•Eritrocitos: estreptolisina O, listeriolisina O, citotoxina α, β y δ

(Staphylococcus aureus)

• Leucocitos: citotoxina α, β y γ (Staphylococcus aureus)

Factores de virulencia: toxinas

EXOTOXINAS

Mecanismos de acción:

Citolisinas: forman poros en la membrana celular de la célula diana y

la lisan (hemolisinas)

Inhibidoras de la síntesis proteica: producen muerte y necrosis de la célula

afectada (Toxina diftérica y Toxina shiga)

Inhibidoras del reciclaje de ATP: generan aumento del AMPc en el

citoplasma celular, generando salida de agua y electrolitos desde la célula.

No genera la muerte celular (Toxina colérica)

Superantígenos: estimulación masiva de linfocitos Th, generando

producción masiva de citoquinas (Enterotoxinas y toxina del Síndrome

de Shock Tóxico)

Factores de virulencia: toxinas

EXOTOXINAS

TOXINA SHIGA

(Bryan et al., 2015)

Toxina shiga (cromosoma, S. dysenteriae tipo 1)

• Toxina tipo A (1) B (5)

• Se encuentra en espacio periplásmico

• Se une a receptor Globotriaosylceramida (Gb3)presentes en células intestinales y endoteliales

• Una vez dentro de la célula, subunidad Ainhibe síntesis proteica, clivando un residuo de adenina de la subunidad 28S del ribosoma eucariota. Además, inhibe función del factor de elongación 1

• No es esencial ni para invasiónni muerte de célula intestinal.Rol en patogenia del SHU

Factores de virulencia: toxinas

SISTEMAS DE SECRECIÓN BACTERIANOS

Factores de virulencia

Factores de virulencia: sistemas de secreción bacterianos

Sistema de Secreción Tipo 3 (T3SS)

+ 20 proteínas diferentes

Transporte de enzimas y toxinas

• Estructurales

• Chaperonas

• Efectoras

Factores de virulencia

QUORUM SENSING (QS)

Mecanismo de comunicación entre células, mediante el cual las bacterias

son capaces de saber cuantas son a través de la producción y detección

de la acumulación de una molécula de señalización (autoinductores) que

secretan en su entorno y que les permite coordinar para actuar de modo

más eficaz.

Factores de virulencia: QS

MOLÉCULAS AUTOINDUCTORAS

Tipo I o acil-homoserina-lactonas (AHL): comunicación entre bacterias gram

negativo que pertenecen a la misma especie.

Oligopéptidos: comunicación entre bacterias gram positivo que pertenecen a

la misma especie.

Tipo II: moléculas producidas por bacterias gram negativo y gram positivo que

se encargan de la comunicación entre bacterias pertenecientes a diferentes

especies (cross-talk).

Factores de virulencia: QS

FUNCIONES REGULADAS POR QS:

Adquisición de nutrientes

THG (conjugación, transformación)

Síntesis de factores de virulencia

Producción y resistencia a antibióticos

Motilidad

Esporulación

Formación de biofilms

Modificación del estado inmunitario del hospedador

Factores de virulencia

BIOFILMS

3-35% bifilms corresponde a MO

Matriz polimérica extracelular:

• 97% agua

• >2 % polisacáridos

• 1-2% proteínas

• <1% ácidos nucleicos

• Iones

¿DONDE ENCONTRAMOS BIOFILMS?

AMBIENTE EXTRA

HOSPITALARIO

¿DONDE ENCONTRAMOS BIOFILMS?

AMBIENTE HOSPITALARIO

Prótesis

¿DONDE ENCONTRAMOS BIOFILMS?

AMBIENTE HOSPITALARIO

BIOFILMS E INFECCIONES

Biofilms sobre biomaterial.

¿QUÉ CARACTARÍSTICAS CONFIERE A LAS BACTERIAS?

Biofilms

Resistencia a los antibióticos

Resistencia a los antisépticos

Resistencias a los desinfectantes

Resistencia al arrastre (orina)

Resistencia a efectores del sistema inmune

PRINCIPALES BACTERIAS DE IMPORTANCIA EN CLÍNICA HUMANA

Staphylococcus aureus

Enterococcus sp.

Enterobacterias

Bacilos Gram negativo no fermentadores de glucosa

• Escherichia coli• Klebsiella pneumoniae• Proteus mirabilis

• Pseudomonas aeruginosa• Acinetobacter baumanii• Stenotrophomonas maltophilia

RES

ISTE

NC

IA A

NTI

BIÓ

TIC

A Staphylococcus aureus Meticilino Resistente (MRSA)

Enterococcus Vancomicina Resistente (VRE)

Bacilos gram negativo productores de β-lactamasade espectro extendido (BLEE)

TODOS SON IMPORTANTES AGENTES DE INFECCIONES ASOCIADAS A LA

ATENCIÓN EN SALUD (IAAS)

Staphylococcus aureus Meticilino Resistente (MRSA)

Cloxacilina

Eritromicina

Clindamicina

Tetraciclina

Ciprofloxacino

Gentamicina

Sulfametoxazol-Trimetoprim (SXT)

Nitrofurantoína

MRSARESISTENTE

Vancomicina

Linezolid

MRSA: resistente a todos los Antibióticos Β-lactámicos

Staphylococcus aureus

MECANISMOS DE RESISTENCIA A ANTIBIÓTICOS

MRSA: HOSPITALARIO V/S COMUNITARIO

Staphylococcus aureus

Staphylococcus aureus

MRSA

Enterococcus Vancomicina Resistente (VRE)

Vancomicina

Penicilina

Ampicilina

Ciprofloxacino

Eritromicina

Nitrofurantoína

VRERESISTENTE

Teicoplamina

Linezolid

Resistencia Intrínseca a:

Enterobacterias productoras de BLLE

• Escherichia coli• Klebsiella pneumoniae• Proteus mirabilis

Resistencia Intrínseca a:

Enterobacterias productoras de BLLE

Enterobacterias productoras de BLLE

Bacilos Gram Negativo NO Fermentadores de Glucosa

Resistencia Intrínseca a:

• Pseudomonas aeruginosa• Acinetobacter baumanii• Stenotrophomonas maltophilia

TOMA DE MUESTRAS CLÍNICAS Y CONDICIONES DE ENVÍO AL LABORATORIO

TOMA DE MUESTRAS CLÍNICAS Y CONDICIONES DE ENVÍO AL LABORATORIO

BIBLIOGRAFÍA

Murray, Rosenthal y Pfaller. Microbiología Médica, 7ª edición (2013).

Adak y Khan, 2018. An insight into gut microbiota and its functionalities. Cellular and Molecular Life Sciences. DOI: 10.1007/s00018-018-2943-4.

Ariza-Andraca y García-Ronquillo, 2016. El microbioma humano: su papel en la salud y algunas enfermedades.Cirugía y Cirujanos, 84: 31-35.

Gentile y Weir, 2018. The gut microbiota at the intersection of diet and human health. Science, 362: 776-780.

González-Cervantes y Bravo-Ruiseco, 2017. Ciencia, 68: 60-66.

Icaza-Chávez, 2013. Microbiota intestinal en la salud y enfermedad. Revista de Gastroenterología de México, 78: 240-248.

Clinical Laboratory and Standard Institute, 2018 (CLSI, M-100).

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Cárdenas-Perea y col., 2014. Factores de virulencia bacteriana: la inteligencia de las bacterias. Elementos, 94: 35-43.

GRACIAS!!!!!!!!!!!!!!