Universidad de Costa RicaUniversidad de Costa RicaEnfermedades Infecciosas IEnfermedades Infecciosas I

Dra. Edith BarrantesDra. Edith Barrantes

Departamento Clínico San Juan de DiosDepartamento Clínico San Juan de Dios20072007

Generalidades de Bacterias I

Morfología Morfología GeneralGeneral Reino MoneraReino Monera

Seres son universalesSeres son universales Notables colonizadoresNotables colonizadores Tamaño: oscila entre 1 a 10 Tamaño: oscila entre 1 a 10 μμmm

(1-2 x 0,5) (1-2 x 0,5) μμmm Su tamaño pequeño facilita su crecimiento Su tamaño pequeño facilita su crecimiento

rápidorápido No se les detecta núcleo o membrana No se les detecta núcleo o membrana

nuclearnuclear

Formas Formas BacterianasBacterianas CocosCocos

BacilosBacilos CocobacilosCocobacilos FusiformesFusiformes EspirilasEspirilas EspiroquetasEspiroquetas

OrganizaciónOrganización Diplococos Diplococos

(ej. (ej. Neisseria gonorroheaNeisseria gonorrohea))

Estreptococos Estreptococos (ej. (ej. Streptococcus Streptococcus

pneumoniaepneumoniae))

Estafilococos Estafilococos (ej. (ej. Staphylococcus Staphylococcus

aureusaureus))

Célula Célula BacterianaBacteriana

Célula procariotaCélula procariota

CubiertaCubierta CápsulaCápsula Pared CelularPared Celular Membrana CelularMembrana Celular

ApéndicesApéndices FlagelosFlagelos Pilos o pillisPilos o pillis

NucleoideNucleoide

CitosolCitosol

PlásmidosPlásmidos

EsporasEsporas

Composición Composición BioquímicaBioquímica

Es similar a las de las células eucariotas, Es similar a las de las células eucariotas, pero con algunos componentes únicos.pero con algunos componentes únicos.

Componentes principalesComponentes principales ProteínasProteínas ARN ARN (m, t, r)(m, t, r)

ADNADN Carbohidratos (CHO)Carbohidratos (CHO) FosfolípidosFosfolípidos

CubiertaCubierta

CubiertaCubierta La estructura compleja de la cubierta de la La estructura compleja de la cubierta de la

bacteria se adapta a múltiples funcionesbacteria se adapta a múltiples funciones

FuncionesFunciones Lleva a cabo procesos singulares que se Lleva a cabo procesos singulares que se

llevan a cabo en la célula eucariota.llevan a cabo en la célula eucariota. Sitio primario de las funciones que protegen a Sitio primario de las funciones que protegen a

las células bacterianas de amenazas las células bacterianas de amenazas químicas y biológicasquímicas y biológicas

Permite la colonización de diversas Permite la colonización de diversas superficiessuperficies

CubiertaCubierta Permite diferenciar entre 3 grupos Permite diferenciar entre 3 grupos

principales de bacteriasprincipales de bacterias GramnegativasGramnegativas GrampositivasGrampositivas Bacterias sin pared (Bacterias sin pared (Mycoplasma spMycoplasma sp. y . y

Chlamydia spChlamydia sp))

CápsulaCápsula Tipo de gel hidrofílico, bastante gruesoTipo de gel hidrofílico, bastante grueso Difícil observaciónDifícil observación Cápsula Cápsula si forma una capa discreta si forma una capa discreta Capa mucilaginosa Capa mucilaginosa apariencia amorfa apariencia amorfa Proporciona apariencia lisa o rugosa a las Proporciona apariencia lisa o rugosa a las

coloniascolonias Función Función protección, impide la ingestión protección, impide la ingestión

por los leucocitos.por los leucocitos.

Cápsula del Streptococcus pneumoniae

Pared CelularPared Celular Presente en todas las bacterias (excepto Presente en todas las bacterias (excepto

micoplasmas y clamidias).micoplasmas y clamidias).

Posee funciones vitales:Posee funciones vitales: Protege contra alteraciones mecánicas.Protege contra alteraciones mecánicas. Impide lisis osmótica.Impide lisis osmótica. Barrera contra productos químicos tóxicos y agentes Barrera contra productos químicos tóxicos y agentes

biológicos.biológicos. Contribuye a la colonizaciónContribuye a la colonización Protege contra fagocitosisProtege contra fagocitosis Determina la forma celularDetermina la forma celular

Tinción de GramTinción de Gram Método de tinción ideado por el médico Método de tinción ideado por el médico

danés Hans Christian Gram en 1884danés Hans Christian Gram en 1884 Se basa en diferencias estructurales de la Se basa en diferencias estructurales de la

pared celular bacterianapared celular bacteriana

Determina 2 grandes gruposDetermina 2 grandes grupos Bacterias Gramnegativas (rojas)Bacterias Gramnegativas (rojas) Bacterias Grampositivas (violetas)Bacterias Grampositivas (violetas)

Método de Método de TinciónTinción

1.1. Colorante azul violeta (o Violeta de Colorante azul violeta (o Violeta de Genciana)Genciana)

2.2. Lugol (adhiere el colorante a la pared)Lugol (adhiere el colorante a la pared)

3.3. Se lava la muestra con Alcohol-AcetonaSe lava la muestra con Alcohol-Acetona

4.4. Colorante rojo (Safranina)Colorante rojo (Safranina)

Pared CelularPared CelularGrampositivaGrampositiva Componentes principalesComponentes principales

Proteoglicano (mureína)Proteoglicano (mureína) Ácido teitoico y lipoteitoico * Ácido teitoico y lipoteitoico * (exclusivos)(exclusivos)

Otros componentes: proteínas y CHOOtros componentes: proteínas y CHO

Mureína cadenas lineales de glicano donde se Mureína cadenas lineales de glicano donde se alternanalternan NAG NAG NN-acetilglucosamina-acetilglucosamina NAM NAM Ácido Ácido NN-acetilmurámico-acetilmurámico

Pared CelularPared CelularGrampositivaGrampositiva Saco de mureína rodea la célula como un Saco de mureína rodea la célula como un

armazón.armazón. Los componentes de la mureína le confiere Los componentes de la mureína le confiere

resistencia a la mayoría de enzimas de los resistencia a la mayoría de enzimas de los mamíferos.mamíferos.

Las enzimas que sintetizan la mureína durante Las enzimas que sintetizan la mureína durante el crecimiento son el blanco terapéutico de el crecimiento son el blanco terapéutico de algunos antimicrobianos.algunos antimicrobianos.

La pérdida de la pared celular induce a la lisisLa pérdida de la pared celular induce a la lisis

Pared CelularPared CelularGrampositivaGrampositiva Los ácidos teitoico y lipoteitoico Los ácidos teitoico y lipoteitoico

promueven la adhesión y fijación de la promueven la adhesión y fijación de la pared a la membranapared a la membrana

Diversos agentes grampositivos tienen Diversos agentes grampositivos tienen distintos ácidos teitoicosdistintos ácidos teitoicos

Polisacáridos, proteínas (prot M, Polisacáridos, proteínas (prot M, adhesinas) promueven la colonización y adhesinas) promueven la colonización y permite la adhesión a nuevas superficies.permite la adhesión a nuevas superficies.

Estructura de la Pared Celular Grampositiva

Pared CelularPared CelularGramnegativaGramnegativa Escasa semejanza química con la pared Escasa semejanza química con la pared

celular grampositiva.celular grampositiva. Saco de mureína + membrana externaSaco de mureína + membrana externa

Escasa mureína embebida en el gel Escasa mureína embebida en el gel periplámico.periplámico.

Saco de mureína da forma y resguarda Saco de mureína da forma y resguarda integridad celular.integridad celular.

Formación de esferoplastosFormación de esferoplastos

Pared CelularPared CelularGramnegativaGramnegativa PeriplasmaPeriplasma

Entre la membrana celular y la membrana Entre la membrana celular y la membrana externa externa (exclusiva de las gramnegativas)(exclusiva de las gramnegativas)

Membrana externaMembrana externa Doble capa de fosfolípidosDoble capa de fosfolípidos

• Capa interna Capa interna fosfolípidos comunes fosfolípidos comunes• Capa externa Capa externa lipopolisacárido (LPS), lipopolisacárido (LPS),

Endotoxina Endotoxina [Alta toxicidad para humanos][Alta toxicidad para humanos]

Pared CelularPared CelularGramnegativaGramnegativa Funciones de la membrana externaFunciones de la membrana externa

Formar periplasma que retiene enzimas Formar periplasma que retiene enzimas digestivas y protectoras, y proteínasdigestivas y protectoras, y proteínas

Presentar superficie externa con carga Presentar superficie externa con carga negativanegativa

Barrera permeable contra barreras peligrosasBarrera permeable contra barreras peligrosas

Pared CelularPared CelularGramnegativaGramnegativa LPSLPS

Lípido A * Lípido A * (parte tóxica)(parte tóxica)

Polisacárido nuclearPolisacárido nuclear Cadenas laterales de polisacárido antigénico OCadenas laterales de polisacárido antigénico O

Transporte activo y las porinas vencen la Transporte activo y las porinas vencen la impermeabilidad de la membrana externaimpermeabilidad de la membrana externa

Pared CelularPared CelularGramnegativaGramnegativa La lipoproteína une el saco de mureína a La lipoproteína une el saco de mureína a

la membrana externala membrana externa

Membranas interna y externa pueden Membranas interna y externa pueden mostrar adherencia en ciertos sitiosmostrar adherencia en ciertos sitios

Estructura de la Pared Celular Gramnegativa

(Mureína)

Rojo Membrana Celular

Negro Peptidoglicano

Verde Membrana Externa

Membrana Membrana CelularCelular

Bicapa de fosfolípidos y proteínas (70% peso) Bicapa de fosfolípidos y proteínas (70% peso) que casi siempre carece de esterolesque casi siempre carece de esteroles

FuncionesFunciones Síntesis Síntesis (ADN, polímeros de la pared y lípidos)(ADN, polímeros de la pared y lípidos)

Homeostasis Homeostasis Secreción Secreción (exopreoteínas, ej. Exotoxinas y enzimas hidrolíticas)(exopreoteínas, ej. Exotoxinas y enzimas hidrolíticas)

Transporte de electronesTransporte de electrones División celularDivisión celular QuimiotaxisQuimiotaxis

Membrana Membrana CelularCelular

Equivalente funcional de organelos Equivalente funcional de organelos eucariotaseucariotas

AnexosAnexos

FlagelosFlagelos Estructuras proteícas que giran y permiten Estructuras proteícas que giran y permiten

desplazamientodesplazamiento Filamento está formado por Filamento está formado por flagelinaflagelina DistribuciónDistribución

Contorno celularContorno celular En un polo celularEn un polo celular Ambos extremos celularesAmbos extremos celulares

Si poseen muchos flagelos se produce el Si poseen muchos flagelos se produce el swarmingswarming

Dispositivo flagelar gramnegativo

Distribución de los Flagelos

Fimbrias o pilliFimbrias o pilli Proyecciones vellosas proteicas similares Proyecciones vellosas proteicas similares

a los vellos.a los vellos. Constituidos por Constituidos por pilinapilina Función adherencia Función adherencia TiposTipos

ComunesComunes cubren la superficie celular, cubren la superficie celular, adhesinasadhesinas que facilitan la colonización que facilitan la colonización

SexualesSexuales en “ en “bacterias machobacterias macho” ” gramnegativas permite intercambio genético, gramnegativas permite intercambio genético, sólo 1 por célula. Proporciona resistencia.sólo 1 por célula. Proporciona resistencia.

Pili Sexual

Interior de Interior de la Célulala Célula

CitosolCitosol Limitado por la membrana celularLimitado por la membrana celular Apariencia granularApariencia granular Contiene ribosomasContiene ribosomas La mayoría de reacciones metabólicas de La mayoría de reacciones metabólicas de

la célula se llevan a cabo aquíla célula se llevan a cabo aquí Puede presentar gránulos de reservaPuede presentar gránulos de reserva

NucleoideNucleoide Contiene genoma bacterianoContiene genoma bacteriano Cromosoma únicoCromosoma único Doble cadena de ADN circular Doble cadena de ADN circular

superenrolladosuperenrollado Carece de membrana nuclearCarece de membrana nuclear Puede unirse a la membrana celularPuede unirse a la membrana celular Puede haber más de un cuerpo nuclear, Puede haber más de un cuerpo nuclear,

dependiendo de la tasa de crecimientodependiendo de la tasa de crecimiento

PlásmidosPlásmidos Moléculas pequeñas y circulares de ADN Moléculas pequeñas y circulares de ADN

de doble cadenade doble cadena FuncionesFunciones

Codifican enzimas protectoras, Codifican enzimas protectoras, Determinates de virulenciaDeterminates de virulencia AutotransmisiblesAutotransmisibles

Papel importante en la resistencia a Papel importante en la resistencia a antimicrobianosantimicrobianos

EsporasEsporas

EndosporasEndosporas Formas de latencia, deshidratadas y Formas de latencia, deshidratadas y

pequeñaspequeñas En respuesta a limitación de nutrientesEn respuesta a limitación de nutrientes Bacilos grampositivosBacilos grampositivos No es una estructura reproductivaNo es una estructura reproductiva Puede persistir por tiempos prolongadosPuede persistir por tiempos prolongados

EndosporasEndosporas EsporulaciónEsporulación proceso de formación proceso de formación

GerminaciónGerminación producción de célula producción de célula bacteriana a partir de una espora (idéntica bacteriana a partir de una espora (idéntica a las que realizan la esporulación)a las que realizan la esporulación)

Resistencia es debida a su estado Resistencia es debida a su estado deshidratado, el dipiconato de calcio y deshidratado, el dipiconato de calcio y recubrimientos especializados.recubrimientos especializados.

??’’ss

“Sólo con el corazón se puede ver bien.

Lo esencial es invisible a los ojos”

Antoine de Saint-Exupéry