Bacteriología 3 Flashcards
¿Qué es una bacteria resistente a ATB?
Aquella capaz de crecer a una concentración tal de ATB que inhibe el crecimiento de otras bacterias de su misma especie.
Una definición más clínica plantea que son aquellas que no son inhibidas por la presencia del ATB y sobreviven a la concentración del ATB determinadas por las dosis normalmente usadas
Mecanismos de resistencia a los ATB
- Disminución de la permeabilidad de la bacteria
- Presencia de bombas de expulsión
- Mutación o reemplazo del sitio donde actúa el ATB
- Inactivación enzimática del ATB
Disminución de la permeabilidad de la bacteria
Se da en bacterias Gram (-), porque tienen porinas en la membrana externa. Estas dejan pasar solutos pequeños hidrofílicos hacia el interior, y por ahí pueden ingresar ATB de la familia de β-lactámicos que bloquean la enzima PBP.
Si sufre mutaciones que modifiquen las porinas, haciendo que el poro sea más pequeño o disminuyendo la cantidad de porinas, el ATB ya no puede ingresar, y tampoco puede acceder a su sitio de acción
Presencia de bombas de expulsión
Son estructuras proteicas que hay tanto en Gram (+) como (-). En el caso de Gram (+), solo se asocia a nivel de membrana interna en un sistema más simple, que requiere gasto energético para reconocer y expulsar al ATB. En Gram (-), estos sistemas son más complejos, siendo capaces de eliminar el ATB directamente al medio extracelular
Mutación del sitio donde actúa el ATB: Estreptomicina
La estreptomicina es un ATB que inhibe la síntesis de proteínas al unirse a la subunidad menor del ribosoma. Si la bacteria acumula mutaciones, pueden modificar el sitio blanco donde se une el ATB, impidiendo que ejerza su acción inhibitoria
Mutación del sitio donde actúa el ATB: Ciprofloxacina
Ciprofloxacina es un ATB que se une a las DNA girasas, bloqueando el desenrollamiento/enrollamiento del DNA. Si hay mutaciones que modifican el sitio activo de la enzima DNA girasa, el ATB no va a encontrar su sitio blanco de acción y no podrá detener la replicación del DNA
¿Qué debe ocurrir en la mutación de un sitio blanco de ATB para que sea funcional?
Estas mutaciones no solo afectan el sitio blanco, sino también a las proteínas, pero estas modificaciones deben ser de tal magnitud que no alteren la función fisiológica de la proteína
Reemplazo del sitio donde actúa el ATB
Es la adquisición de genes que confieren resistencia, reemplazando el sitio donde actúa el ATB. Ejemplo es S. aureus meticilino-resistente (SAMR), la cual naturalmente es sensible a ATB β-lactámicos, pero si adquiere el gen mecA por transferencia horizontal, codifica para una PBP modificada, la PBP2A, incapaz de unir el ATB, adquiriendo resistencia a todos los β-lactámicos
Ejemplo de S. aureus meticilino-resistente
En el caso de una SAMR expuesta a penicilina, esta bacteria va a contener ambos genes, los propios y el gen mecA, de manera que va a lograr inhibir a PBP, pero no a PBP2A que va a seguir funcionando y cumpliendo la función de PBP de permitir la síntesis de peptidoglicano para la pared celular
Reemplazo del sitio de acción del ATB: Enterococcus
Otro ejemplo son las cepas de Enterococcus vancomicina-resistente, que poseen genes que permiten la síntesis de proteínas que modifican el péptido D-alanina - D-alanina, por lo que el ATB no lo reconoce y no puede unirse a él. La modificación del péptido no supone un problema para la PBP, de modo que lo reconoce y sintetiza peptidoglicano normalmente
Inactivación enzimática del ATB
Es de los mecanismos más frecuentes, particularmente la resistencia a penicilina (o a β-lactámicos) por la presencia de la enzima penicilinasa o β-lactamasa, capaz de hidrolizar un enlace del anillo β-lactámico, generando una molécula inactiva que no puede unirse a PBP ni inhibir la síntesis de peptidoglicano
Otros ejemplos de inactivación enzimática del ATB
Hay inactivación enzimática no solo por hidrólisis, sino también por modificaciones químicas, como:
- La enzima cloranfenicol acetiltransferasa incorpora grupos acetilos a la molécula de cloranfenicol, inactivándola
- La kanamicina (aminoglicósido) puede modificarse de distintas maneras: acetilación, fosforilación o adenilación (por ej por adenosil fosfotransferasa)
Resistencia a ATB multifactorial
Una bacteria puede tener más de 1 mecanismo de resistencia al mismo ATB al mismo tiempo
Resistencia natural o intrínseca
- Inmunidad frente a la acción de las bacteriocinas sintetizadas por ellas mismas
- Carencia del sitio blanco para el ATB (ej. resistencia a β-lactámicos por Mycoplasma, porque no sintetiza peptidoglicano, por ende no tiene PBP)
- Pared celular como barrera natural (ej. vancomicina no puede atravesar la membrana externa de Gram (-), siendo naturalmente resistentes)
- Falta de sistemas de transporte para el ATB
Resistencia adquirida
Modificación de la carga genética por:
- Mutaciones (transferencia vertical, a la descendencia)
- Transferencia horizontal de genes, mediante:
- - Transformación
- - Conjugación
- - Transducción
Transferencia horizontal de genes
- Transformación: cuando se incorpora DNA desnudo del ambiente al interior de la bacteria
- Transducción: cuando se incorpora material genético vía fagos
- Conjugación: cuando un plasmidio conjugativo es incorporado a la bacteria
¿Cómo se mide la susceptibilidad a un ATB?
- Métodos cualitativos: Técnica de Kirby-Bauer, por difusión
- Métodos cuantitativos:
- - Por dilución: dilución en caldo y dilución en agar
- - Por difusión y dilución: E-test
Antibiograma por difusión: Técnica de Kirby-Bauer
Es el método más usado. Permite analizar un gran número de ATB al mismo tiempo y entrega un resultado cualitativo, pudiendo determinar si la bacteria es sensible o resistente al ATB
Proceso de la técnica de Kirby-Bauer
Hay que sembrar la bacteria sobre un medio sólido, usando placa de agar, donde se deposita sobre toda la superficie un cultivo puro de la bacteria. Luego se añaden discos de papel impregnados con una cantidad conocida de ATB, la placa se incuba a 37°C por 18-24 h. Se observa el crecimiento bacteriano, viéndose como turbidez. En torno a los discos de papel se verán zonas más claras que indican inhibición del crecimiento a causa del ATB
¿Cómo saber si una bacteria es sensible o resistente por técnica de Kirby-Bauer?
Se debe medir el diámetro del halo de inhibición en todos los ATB donde este se presenta. Los valores obtenidos se comparan según tablas de referencia, ya que no basta con que presente un halo de inhibición para determinar que la bacteria es sensible (a diferencia de si no hay halo, lo que implica que la bacteria es resistente)
Test de dilución
Es un método cuantitativo que puede hacerse en medio sólido (dilución en agar) y medio líquido (dilución seriada en caldo)
Test de dilución seriada en caldo
Se realizan caldos con concentraciones crecientes de ATB. Se agrega un número equivalente de bacterias en cada tubo y se incuban toda la noche. Luego se visualiza turbidez donde hubo crecimiento bacteriano y translúcido donde no hubo crecimiento. La finalidad es determinar cuál es la concentración más baja del ATB capaz de inhibir el crecimiento de la bacteria, la concentración inhibitoria mínima (CIM)
Microdilución
Es una variante del test de dilución, donde se reemplazan los tubos por placas de poliestireno de 96 micropocillos, que permite aumentar el número de muestras a analizar al mismo tiempo y disminuir los volúmenes reactivos
Antibiograma por difusión + dilución: Técnica de E-test
Muy similar a Kirby-Bauer, pero se reemplazan los discos de papel por una tira de papel impregnada con el ATB, en un gradiente de concentración.
Hay que inocular el microorganismo, colocar la tira en la placa, incubar por 18-24 h a 37°C, y luego visualizar el resultado y la CIM
¿Cómo ver la CIM en E-test?
Se verá la forma elíptica del halo de inhibición que genera la tira de papel. Esto porque a mayor concentración del ATB, mayor el halo de inhibición. La CIM es la concentración más baja de ATB que permite iniciar el halo de inhibición. Así, el E-test muestra un resultado cualitativo y cuantitativo
Conceptos de CIM / CBM
- Concentración inhibitoria mínima (CIM): concentración más baja de ATB que es capaz de inhibir el crecimiento bacteriano luego de 18-24 h de incubación
- Concentración bactericida mínima (CBM): concentración más baja de ATB que es capaz de reducir la densidad en un 99.9% o destruir al 99.9% de la población bacteriana
¿Cómo medir CIM y CBM?
La CIM se determina con un test de dilución seriada en caldo. Para establecer la CBM, se toman muestras de los tubos en que no se observó crecimiento (donde no se sabe si la bacteria está inhibida o muerta) y se realiza un sub-cultivo en medio sólido sin ATB para determinar el recuento bacteriano, calculando en qué dilución de los tubos se mantiene el 0.01% de la población sobreviviente respecto del inóculo original
¿Por qué hay bacterias resistentes a ATB?
Las mutaciones ocurren al azar y de manera espontánea en la población bacteriana, algunas generarán algún fenotipo, otras pasan inadvertidas, y otras pueden provocar su muerte. La bacteria que posee una mutación de resistencia a ATB no sabe que la presenta hasta que se enfrenta a este
ATB como seleccionador de bacterias resistentes
El ATB destruye células sensibles, pero no a la bacteria resistente, con el tiempo esta se reproduce y predomina. Por esto se dice que los ATB seleccionan la presencia de bacterias resistentes de una población donde ya existen previamente
¿Qué factores favorecen el aumento de resistencia bacteriana?
Fundamentalmente el uso indiscriminado e innecesario de ATB, por esto es muy importante realizar un buen dx, identificando si se trata de una infección bacteriana y si es susceptible al ATB de elección.
- En clínica: cultura de automedicación y mala prescripción médica
- En agroindustria: uso de ATB como suplemento en alimentación de animales de criadero para mejorar la producción, siendo “promotores de crecimiento”. Esta práctica todavía se mantiene en latinoamérica
Prioridad 1 de creación de ATB. Crítica
- Acinetobacter baumannii, resistente a carbapenémicos
- Pseudomonas aeruginosa, resistente a carbapenémicos
- Enterobacteriaceae, resistente a carbapenémicos, productoras de BLEES (β-lactamasas de espectro extendido)
Estas bacterias son un gran problema en infecciones intrahospitalarias, donde se concentran las bacterias multirresistentes
Prioridad 2 de creación de ATB. Elevada
- Enterococcus faecium, resistente a vancomicina
- Staphylococcus aureus, resistente a meticilina y vancomicina
- Helicobacter pylori, resistente a claritromicina
- Campylobacter spp, resistente a fluoroquinolonas
- Salmonellae, resistente a fluoroquinolonas
- Neisseria gonorrhoeae, resistente a cefalosporinas, fluoroquinolonas y penicilina
Prioridad 3 de creación de ATB. Media
- Streptococcus pneumoniae, sin sensibilidad a penicilina
- Haemophilus influenzae, resistente a ampicilina
- Shigella spp, resistente a fluoroquinolonas
Generalidades de los hongos
Son organismos eucariontes heterotróficos. Son absortivos, lo que significa que deben absorber sus nutrientes desde el ambiente, lo cual puede ser una dificultad dado que los nutrientes suelen ser macromoléculas y no se absorben fácil. Por esto, todos secretan enzimas líticas, que les permiten desdoblar las macromoléculas (carbohidratos, proteínas, lípidos) a compuestos más simples.
Todos se reproducen asexualmente, pero algunos pueden también sexualmente. Tienen una amplia distribución ecológica, ya que pueden colonizar distintos tipos de hábitats siempre que haya humedad suficiente
Diferencias entre hongos y bacterias
- Núcleo: Presente H / Ausente B
- Número de cromosomas: > 1 H / 1 B
- Topología cromosómica: Lineal (con centrómeros y telómeros) H / Circular B
- Presencia de ergosterol en membrana: Presente H / Ausente B
- Presencia de quitina en pared celular: Presente H / Ausente B
- Organelos membranosos: Presentes H / Ausentes B
- Tamaño de ribosomas: 80S H / 70S B
- Transcripción/Traducción: Independientes (por haber membrana nuclear) H / Acopladas B
- Mitosis y meiosis: Presentes H / Ausentes B
Membrana celular de hongos
Es de bicapa lipídica, pero a diferencia de las bacterias, esta presenta ergosterol, un esterol importante para la mantención de su función y es específico de hongos. Por esto, gran parte de los ttos farmacológicos antifúngicos consisten en la inhibición del ergosterol (antifúngicos del grupo de los azoles)
Generalidades de la pared celular de hongos
La pared celular contiene principalmente azúcares, entre los que destacan los β-glucanos y mananos. Otro importante pero en menor cantidad es la quitina, que es un polímero de N-acetilglucosamina, ya que confiere integridad y resistencia a la pared
¿Los hongos son plantas?
No son plantas. Si bien, poseen pared celular igual que las plantas y se reproducen por esporas, ningún hongo es autótrofo, no poseen clorofila ni cloroplastos, no forman tejido diferenciado y tampoco tienen sistema vascular complejo. Además, la pared celular fúngica tiene glucanos y quitina, mientras que las plantas tienen celulosa como su componente principal
Clasificación de hongos según formas de crecimiento o grupos taxonómicos
En orden de evolución:
1. Chytridiomycota: unicelulares o filamentosos aseptados (únicos hongos verdaderos que tienen cierto grado de movilidad en su ciclo celular)
2. Zygomycota (subdivisiones de interés clínico: Mucoromycotina y Entomophtorales): filamentosos aseptados
3. Ascomycota: levaduras o filamentosos aseptados
4. Basidiomycota: levaduras o filamentosos aseptados
Los últimos 3 tienen interés clínico
¿La clasificación de hongos por tamaño tiene validez biológica?
No, pues no considera la relación filogenética entre los individuos, pese a esto tiene práctica en la clínica
Hongos macroscópicos
Se conocen como setas, hongos de sombrero o callampas. No siempre tienen forma de paraguas, pueden haber múltiples morfologías.
Algunos hongos macroscópicos son venenosos y su consumo como alimento puede provocar micetismo
Hongos microscópicos
No se observan a simple vista. Pueden tener 2 formas de crecimiento:
1. Levaduras: organismos unicelulares
2. Hongos filamentosos: hongos multinucleados
Pueden causar infecciones en el humano, denominadas micosis
Aspecto de hongos en cultivos
Las levaduras en medios de cultivo sólidos forman colonias con aspecto cremoso o mucoide.
Los hongos filamentosos se observan como colonias de aspecto algodonoso o aterciopelado
Levaduras
Son hongos unicelulares que se multiplican asexualmente por gemación como Candida albicans o Saccharomyces cerevisiae, o por fisión binaria como Schizosaccharomyces pombe, y algunas también por reproducción sexual como S. cerevisiae (este está en cerveza y pan)
