Microbiología: Estructura Bacteriana, Crecimiento y Patogenicidad

ESTRUCTURAS DE LA BACTERIA

Bacterias Gram (+)

Membrana citoplasmática, peptidoglicano (90%)

Bacterias Gram (-)

LPS (lípido A: actividad biológica), antígeno O (reconocimiento bacteriano), espacio periplásmico, fimbrias, flagelo, cápsula, esporas

FINALIDAD DE LAS TINCIONES

Aumentar el contraste en células bacterianas, visualizar forma, tamaño y agrupación bacteriana

CLASIFICACIÓN DE LAS BACTERIAS SEGÚN TEMPERATURA DE CRECIMIENTO

Bacterias Psicrófilas

Afectan al hombre, se encuentran a temperatura ambiente (20°C), causan listeria (agresiva y ataca a inmunodeprimidos), están en queso, carnes, embutidos. Temperatura óptima: 0-30°C

Bacterias Mesófilas

Crecen a temperatura ambiente, ideal el cuerpo humano. Temperatura óptima (E. coli): 25-40°C, forma parte de la microbiota normal

Bacterias Termófilas

Crecen a mayor temperatura (aguas termales, fondo del océano). Ejemplo: Campylobacter

CLASIFICACIÓN DE LAS BACTERIAS SEGÚN pH DE CRECIMIENTO

Bacterias Acidófilas

Presentes en piel, vagina, estómago… crecen en pH ácidos (1-2). Ejemplo: Lactobacillus

Bacterias Basófilas

Habitan el intestino (pH 8-9)

Bacterias Neutófilas

Presentes en cavidad oral y nasofaringe. Ejemplo: Helicobacter pylori

CLASIFICACIÓN DE LAS BACTERIAS SEGÚN REQUERIMIENTO DE OXÍGENO

Bacterias Aerobias

Crecen en presencia de oxígeno

Bacterias Facultativas

Crecen en presencia o ausencia de oxígeno. Ejemplos: Streptococcus, Staphylococcus

Bacterias Anaerobias

Crecen en ausencia de oxígeno. Ejemplos: Clostridium (piel, colon)

Bacterias Microaerófilas

Crecen en presencia de CO2. Ejemplo: Helicobacter pylori

MEDIOS DE CULTIVOS Y FASES DE CRECIMIENTO

Fase de Adaptación o Latencia

No hay replicación, recién se está adaptando… la bacteria se prepara para la división

Fase Exponencial

Se divide solamente… tasa de crecimiento es máxima y constante

Fase Estacionaria

La misma bacteria que se divide muere por falta de espacio y nutrientes… estancamiento… NO HAY INCREMENTO NI DECREMENTO, nutrientes se acaban y desechos se acumulan

PATOGENICIDAD Y VIRULENCIA

Patógeno Primario

Causa enfermedad infecciosa

Patógeno Oportunista

Habita con el humano (son comensales), en ciertas circunstancias pueden ser patógenos

Factor de Virulencia

Cualquier estructura de la bacteria que causa daño al huésped (pili, LPS, cápsula, flagelo, β-lactamasa, enzima, plásmidos)

MODOS DE TRANSMISIÓN

Contacto directo (persona a persona, ETS), vehículo común (agua, alimentos), aire (enfermedades virales, tuberculosis), vectores (parásitos)

MECANISMOS DE VARIACIÓN GENÉTICA

Transformación

Transferencia de genes en la que una bacteria capta fragmentos de ADN

Transducción

Transferencia de genes bacterianos donde participan virus de tipo bacteriófagos

Conjugación

Transferencia de plásmidos extracromosómicos

PASOS PARA QUE EL MICROORGANISMO CAUSE DAÑOS

Físico (piel, microvellosidades), químico (pH, temperatura, orina, sudor, lágrimas)

TIPOS DE MUTANTES

Mutantes resistentes: esto se da cuando hay uso indiscriminado de antibióticos en una persona, tiempo, tratamiento

ANTIBIOGRAMA

Mide sensibilidad o resistencia de una bacteria a distintos antibióticos

TIPOS DE MUTÁGENOS

Físico: radiación UV, químico: ADN, ácido nalidíxico

TRANSFORMACIÓN

La bacteria se hace competente, impermeabiliza sus membranas para que el trazo de ADN entre

ENFERMEDAD INFECCIOSA

Se relaciona a todos los síntomas que presenta la persona producto del desarrollo, crecimiento de microorganismos dentro del huésped: fiebre, vómitos, diarrea, tos

1. Adherencia

A la célula huésped, cada etapa que se adhiere el patógeno tiene que estar relacionado con el factor de virulencia

2. Multiplicación

Relacionado con la movilidad, ejemplo: flagelos

3. Invasión

El patógeno llega, se adhiere, se multiplica, luego invade tejidos, para esto debe degradar las formas que tiene el patógeno.

Enzimas que degradan tejidos: colagenasa, hialuronidasa, fimbridesina, hemolisina, leucocidinas

4. Proceso de Infección

Vence barreras de inmunidad del huésped

Variación antigénica: mutación evade sistema inmunológico

5. (Opcional) Producción de Toxinas

Opcional porque no todas las bacterias son productoras de toxinas

Exotoxina: Gram+ y Gram-

Endotoxina: LPS, Gram-

CONTROL DE CRECIMIENTO DE MICROORGANISMOS

Agentes Físicos

Radiaciones

Rayos gamma, rayos UV son esterilizadores, desventaja: su alto costo

Calor Seco

Destruye proteínas a temperatura de 170°C por 90 minutos. Pupinel esteriliza instrumentos quirúrgicos que no se pueden someter a humedad

Calor Húmedo

Autoclave: temperatura de 121°C en 30 minutos. Vidrio, ropa, instrumentos quirúrgicos, algodón, cultivos de laboratorio

Ebullición

(No esteriliza) es de 100°C, no destruye esporas, SOLO FORMAS VEGETATIVAS

Tindalización

Esterilización fraccionada igual o mayor a 121°C, industria alimentaria

Pasteurización

Destruye solo formas vegetativas, lácteos

Agentes Mecánicos

Filtración

Vitaminas, se usan en instrumentos que no soportan altas temperaturas

Agentes Químicos

Antiséptico

Uso tópico

Desinfectante

Objetos inanimados

Ambos no destruyen esporas

Agentes Químicos Esterilizantes

Esterilizan equipos, jeringas, catéteres

Glutaraldehído: destruye hongos, virus, bacterias, esporas (muy tóxico)

Formaldehído: gas tóxico, irrita mucosas, se usa como formol… esteriliza instrumentos que no se pueden someter a altas temperaturas… usado en biopsias y como preservante

Óxido de Etileno: muy inflamable, se usa con dióxido de carbono, así evita inflamación… catéteres, sondas, mascarillas

GENERALIDADES DE LA BACTERIA

Las bacterias tienen afinidad por colorantes ácidos.

Las tinciones simples permiten diferenciar bacterias Gram+ y Gram-.

Tinción de Ziehl-Neelsen, sirve para agrupar a los Streptococcus encapsulados y no encapsulados.

ANTIBIÓTICOS

Bactericidas

Betalactámicos (penicilina, cefalosporina), glicopéptidos (vancomicina, teicoplanina), aminoglucósidos, quinolonas, polimixinas

Bacteriostáticos

Macrólidos, tetraciclinas, cloranfenicol, lincomicina, clindamicina, sulfamidas

Propiedades de los Antibióticos

Bactericidas, bacteriostáticos

Espectro de actividad: amplio espectro o reducido espectro.

Mecanismo de Acción

Inhibidores de síntesis de ácidos nucleicos (rifampicina, quinolonas (ciprofloxacilo))

Inhibidores de síntesis de proteínas (aminoglucósidos, macrólidos, tetraciclina, cloranfenicol, lincomicina)

Inhibidores de síntesis de peptidoglicano: β-lactámicos (penicilina, cefalosporinas, carbapenem, monobactámicos), glucopéptidos

Compuestos que alteran la membrana plasmática (bacitracina, polimixina)

De qué depende la elección de un antibiótico u otro

Del microorganismo, de la susceptibilidad del microorganismo, de la gravedad de la enfermedad, de la toxicidad, de antecedentes de alergia del paciente

β-Lactámicos

Penicilina: reducido espectro, bactericida Gram+

Cloxacilina, flucloxacilina: S. aureus (tratamiento de elección), infecciones de piel, abscesos, furúnculos

Penicilina: S. pyogenes… escarlatina, sífilis, también sirve para ANAEROBIOS: Clostridium

Penicilina de amplio espectro, bactericida

Amoxicilina: enfermedades respiratorias altas… sinusitis, otitis

Ampicilina: enfermedades sistémicas: meningitis, infecciones de tejidos, septicemia

Cefalosporinas: amplio espectro, inhiben peptidoglicano

1° generación: ciprofloxacilo (tratamiento de elección)

3° generación: ceftazidima, cefaperazona se usa en infecciones por Pseudomonas aeruginosa

Posibles infecciones intrahospitalarias, muy resistentes, afecta a inmunodeprimidos

Carbapenem: amplio espectro

Monobactámicos: reducido espectro

Aminoglucósidos

Tratamiento con antibióticos en el caso de faringitis por Streptococcus beta hemolítico grupo A // evitar fiebre reumática

Los factores de virulencia de Staphylococcus aureus involucrados en la formación de pus

Toxinas α, β, λ // toxina desoxirribonucleasa y leucocidina

Son factores de virulencia de Streptococcus beta hemolíticos

Hialuronidasa, toxina eritrogénica

Con respecto a la toxina del shock tóxico

Es producida por Staphylococcus aureus, se relaciona con falla multiorgánica

Cuadro clínico asociado a Staphylococcus aureus puede ser

Intoxicación alimentaria, impétigo

¿Cuál de los siguientes agentes etiológicos es causante de meningitis en niños menores de 5 años?

Haemophilus influenzae tipo b capsulado

¿Cuál de las siguientes alternativas corresponde a especies bacterianas patógenas que afectan el aparato respiratorio?

Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus aureus, Bordetella pertucci, Haemophilus influenzae tipo b

En relación a las infecciones de etiología bacteriana que afectan el sistema digestivo:

– Pueden ser causadas por bacterias invasoras de la mucosa intestinal como Escherichia coli enteroinvasor (EIEC) y Shigella flexneri

– Pueden ser causadas por bacterias no invasoras, pero productoras de enterotoxinas como Escherichia coli enterotoxigénico (ETEC) y Escherichia coli enterohemorrágico

– Pueden ser causadas por bacterias no invasoras, ni productoras de enterotoxina como Escherichia coli enteropatogénico (EPEC)

– Son un problema importante sobre todo en los países subdesarrollados

¿Qué especie bacteriana Gram positivas se encuentra mayormente ligada a infecciones urinarias en mujeres jóvenes en edad fértil?

– Staphylococcus saprophyticus

Con respecto a Shigella dysenteriae

– Su mecanismo de patogenicidad es la producción de toxinas

La infección por Campylobacter se caracteriza porque:

– Su reservorio principalmente son las aves y animales domésticos

Escherichia coli enteroinvasor se diferencia de E. coli enteropatógena por:

– La primera puede producir en algunos casos cuadros diarreicos sanguinolentos y la segunda solo produce cuadros diarreicos sin la presencia leucocitaria en deposiciones.

– La primera afecta a cualquier grupo etario y la segunda se relaciona principalmente con niños menores de 3 años.

¿Cuál de las alternativas no corresponde a E. coli enterotoxigénica y E. coli enterohemorrágica?

– La primera es causante de diarreas sanguinolentas y la segunda de diarreas acuosas.

Para que una bacteria logre desarrollar una enfermedad infecciosa, debe:

– penetrar al huésped

– desarrollar su metabolismo y multiplicarse en los tejidos del huésped

– resistir a las defensas del hospedador

– producir daño

¿Cuál de las E. coli son productoras de toxinas?

enterohemorrágica // enterotoxigénica

Salmonella enteritidis se asocia principalmente a:

– huevos y salsas asociadas a éstos

Un desinfectante es:

– Un agente químico que mata o inhibe microorganismos y se aplica a objetos inanimados

Con respecto a Harmophylus influenzae es incorrecto decir:

– Se encuentra asociada al contagio por animales principalmente

– Dentro de los serotipos relacionados con cuadros sistémicos es el tipo C

– Se relacionan con enfermedades sistémicas asociadas al tipo B no capsulado

– Se relaciona con sinusitis, rinorrea y otitis al serotipo b capsulado

Bordetella pertucci es el agente etiológico de:

– Tos convulsiva

La etapa de crecimiento bacteriano denominado fase exponencial, se caracteriza:

Tasa de crecimiento es máxima y constante

Para que la bacteria logre desarrollar enfermedad infecciosa debe

Penetrar al huésped // desarrollar su metabolismo y multiplicarse en los tejidos del huésped // resistir a las defensas del hospedador // producir daño (no siempre).

Se entiende por patógeno oportunista:

Microorganismo asociado a comensalismo // depende de las defensas del huésped para producir una infección // depende de sus factores de virulencia para producir infección

¿Qué caracteriza a las bacterias de mayor aislamiento ligada a infección intrahospitalaria?

Su amplia resistencia a agentes antibacterianos

¿Cuál de las bacterias no se considera flora patógena en ningún caso?

Lactobacillus acidophilus

Se entiende por transformación al proceso del cual:

Una bacteria se hace competente para adquirir ADN extracromosomal de otras bacterias en lisis

Se entiende por patogenicidad por:

A la capacidad que tiene un microorganismo para causar una enfermedad infecciosa.

Sitio orgánico donde se encuentra la mayor cantidad de bacterias anaerobias formando parte de la flora normal:

El colon

La etapa de crecimiento bacteriano denominada fase estacionaria se caracteriza:

No hay decremento ni incremento celular

Las esporas bacterianas se caracterizan por

Ser sensibles a las radiaciones ultravioleta

Las mutaciones se consideran responsables de:

Resistencia de un solo antibiótico sin importar la mutación puntual… // resistencia a metales pesados

Respecto a generalidades sobre las bacterias:

Tiene afinidad por colorantes ácidos // las tinciones simples permiten diferenciar bacterias Gram+ de Gram- // la tinción de Ziehl-Neelsen sirven para agrupar a los Streptococcus en capsulados, no capsulares. SON TODAS FALSAS

Una colonia bacteriana es:

Conjunto celular que es resultado de una división exponencial // un conjunto celular que solo se puede ver visto microscópicamente

Respecto a los factores de virulencia:

Pueden ser estructuras bacterianas sintetizadas por las bacterias que estimulan su potencial para causar enfermedad // pueden ser productos extracelulares sintetizados por las bacterias que estimulan su potencial para causar enfermedad // pueden ser estructuras bacterianas sintetizadas por las bacterias que permiten su establecimiento en el hospedador // pueden ser productos extracelulares sintetizados por las bacterias que permiten su establecimiento en el hospedador. TODAS SON CORRECTAS

Sitio orgánico donde se encuentra menor cantidad de bacterias formando parte de la flora normal

Uretra

Mecanismos de esterilización son:

Tindalización // rayos UV // vapor a alta presión

La conjugación se caracteriza por:

Se necesita una bacteria dadora y una receptora // los plásmidos se caracterizan por codificar genes de multiresistencia.

Se consideran siempre antibióticos bactericidas, a aquellos cuyo mecanismo de acción afecta:

La inhibición de ADN y peptidoglicano

Se consideran antibióticos bactericidas a:

Betalactámicos // aminoglucósidos // macrólidos // tetraciclina // quinolonas. TODAS SON CORRECTAS

Antiséptico usado como preparación de piel previo a cateterismo central venoso:

Clorexidina al 2%

Paciente de 32 años que comenzó hace aproximadamente 1 semana con cuadro de deposiciones líquidas, teniendo el antecedente de haber consumido vegetales de una chacra, desde hace 1 semana presenta una sensación febril vespertina a la que se agregó cefalea y mialgia, lo cual recurrió al servicio de urgencias, donde se constató que el paciente presenta 39°C de temperatura. Al examen físico presenta dolor en el hipocondrio derecho.

¿Cuál es el agente etiológico? Salmonella typhi

Diagnóstico clínico del cuadro: fiebre tifoidea

Tratamiento: cotrimoxazol

Reservorio: humano

Transmisión: oral-fecal

Prueba que se necesita para confirmar cuadro, si lleva 1 semana de evolución: reacción de Widal o coprocultivo

Si hubiese llevado semanas de evolución, ¿qué examen tiene mejor aproximación de la enfermedad?

CUADROS CLÍNICOS QUE PRODUCEN A NIVEL DE PIEL (PRODUCTORES DE TOXINAS)

Síndrome de la Piel Escaldada

Originado por cepas productoras de toxina exfoliativa.

Síndrome de Shock Tóxico

Producido por cepas productoras de TSST-1, se caracteriza por un comienzo brusco con fiebre, hipotensión, cefaleas, vómitos, diarreas, rash cutáneo y falla multiorgánica.

Originalmente se asoció con el uso de tampones absorbentes, sin embargo, en la actualidad, se ha establecido que se puede presentar en hombres y mujeres luego de una infección estafilocóccica traumática o de heridas.

Intoxicación Alimentaria

Producida por cepas de S. aureus productoras de enterotoxinas (emética), no es una infección sino una intoxicación, ya que el cuadro clínico se produce por la ingesta de alimentos contaminados con enterotoxinas, o por la mala manipulación de alimentos, no está indicado el tratamiento antibiótico.

Después de algunas horas comienzan vómitos explosivos

Staphylococcus COAGULASA NEGATIVOS

S. epidermidis

– Forma parte de la flora normal de piel

– Puede producir infecciones en pacientes con catéteres intravasculares y prótesis, llegando a ser causa de septicemias y endocarditis en individuos inmunocomprometidos

– Importante factor de virulencia es el exopolisacárido, que le permite formar biopelículas en implantes médicos

S. saprophyticus

• Se asocia con infecciones del tracto urinario, especialmente cistitis en mujeres jóvenes

• Principal microorganismo Gram + causante de este tipo de infección.

• Catalasa positiva • Oxidasa positiva • Sin cápsula

• Factor virulencia: adhesinas

TRATAMIENTO ANTIBIÓTICO

2.- Stapylococcus productores de B-lactamasas (mayoría 94%)

Penicilinas resistentes a B-lactamasas (Cloxacilina)

Alternativa: Cefalosporinas, Imipenem, Amoxicilina + Ácido clavulámico, Lincomicina

CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL GÉNERO Streptococcus sp

• Cocos Gram positivos

• Agrupación en cadenas • Aerobios facultativos

• Temperatura de crecimiento 37ºC

CLASIFICACIÓN

A.-Estreptococos alfa hemolítico

B.-Estreptococos beta hemolítico

C.-Estreptococos gamma:

Streptococcus B HEMOLÍTICO – GRUPO A

PRODUCTORES DE TOXINAS

Exotoxinas Pirogénicas

A, B, C, D, relacionada con el síndrome de shock tóxico.

Toxinas Eritrógenas

A, B, C. Responsables del rash presentes en los pacientes con ESCARLATINA.

Para conocer si un niño tiene anticuerpos contra la escarlatina, se realiza la prueba del ASO

CUADROS CLÍNICOS QUE PRODUCEN

Streptococcus pyogenes

1.- Afecta principalmente a niños menores, escolares y adolescentes.

2.- Su frecuencia disminuye con la edad debido a la adquisición de inmunidad.

Produce: * Infección de la piel * Aparato respiratorio * Algunas mucosas

Streptococcus pneumoniae (Streptococcus viridans)

• Cocos Gram positivos

• Diplococos • Cápsula polisacárida

• Cultivos exigentes • Anaerobios

• Temperatura de crecimiento 37ºC • Colonias verdosas • Colonias grandes

FACTORES DE VIRULENCIA

La capacidad de multiplicación e invasión se debe exclusivamente a la capacidad

En base a la composición de la cápsula se reconocen 84 tipos de S. pneumoniae

1-12 responsables del 80% de las infecciones en el hombre

CUADROS CLÍNICOS

Habitante normal o frecuente de las vías respiratorias superiores del hombre.

El 30-70% de las personas lo albergan sin que cause molestias.

Produce en el hombre:

• Sinusitis • Otitis • Meningitis • Neumonías • Bronco neumonías

TRATAMIENTO

La penicilina es muy efectiva,

El S. pneumoniae gradualmente se ha hecho resistente a la penicilina, lo que refleja una selección de cepas mutantes que requieren una mayor CONCENTRACIÓN DEL ANTIBIÓTICO

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