CAPACITACIÓN ENFERMERAS: MICROBIOLOGÍA · Microorganismos (bacterias, virus, hongos y parásitos)...
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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).
BIBLIOGRAFÍA
Lui y col., 2018. Does quorum sensing interference affect the fitness of bacterial pathogens in the real world?. Environmental Microbiology, 20: 3918-3926.
March-Roselló y Eiros-Bouza, 2013. Quorum sensing en bacterias y levaduras. Medicina Clínica, 141: 353-357.
Jamal y col., 2017. Bacterial biofilm and associated infections. Journal of the Chinese Medical Association 81: 7-11.
Cárdenas-Perea y col., 2014. Factores de virulencia bacteriana: la inteligencia de las bacterias. Elementos, 94: 35-43.
GRACIAS!!!!!!!!!!!!!!