Fisiología Bacteriana Flashcards
El primer paso para la identificación del agente etiológico bacteriano consiste en:
El estudio de la morfología y agrupación.
El crecimiento bacteriano corresponde al:
Aumento del n° y masa de bacterias en una población.
El crecimiento bacteriano se realiza a través del:
Metabolismo (cata y anabolismo) y reproducción.
La fisiología bacteriana permite:
Identificar el agente etiológico bacteriano.
El tiempo de generación de una bacteria corresponde a:
El tiempo requerido para que una población bacteriana duplique su n°, el cual está determinado genéticamente según especie. Esto, debido a que previo a la división, la bacteria debe duplicar su material genético.
El crecimiento bacteriano se mide mediante un nefelómetro de McFarland, en el cual se incide luz, que es filtrada en la muestra, y la luz desviada genera una curva de crecimiento bacteriano en vitro (tiempo vs unidades formadoras de colonia) que permite observar distintas etapas:
1) Fase I o de lag: Las bacterias se adaptan al medio de cultivo.
2) Fase II o de crecimiento exponencial.
3) Fase III o estacionaria: Se replican y mueren bacterias en la misma proporción.
4) Fase IV o de muerte: Las bacterias mueren por carencia de nutrientes del medio de cultivo.
El metabolismo bacteriano consiste en el conjunto de rx químicas que se realizan en el interior de la bacteria, el cual está dado por el:
a) Catabolismo: Los nutrientes son utilizados y degradados mediante fosforilación a nivel de sustrato y oxidativa para la generación de energía (ATP).
b) Anabolismo: Síntesis de componentes estructurales (macromoléculas) de la bacteria con uso del ATP, que permitirán su crecimiento.
El catabolismo de hidratos de carbono implica:
La glicólisis de la glucosa, que se fosforila a nivel de sustrato y es degradada a ácido pirúvico que puede fermentar, o ser utilizado en la respiración anaerobia y aeróbica, además de generar 2 ATP en el proceso.
El catabolismo permite generar ATP que puede ser utilizado para actividades secundarias como:
Movilidad y luminiscencia.
La energía (ATP) se puede adquirir de:
- Fotosíntesis: Luz del medio ambiente (fotótrofos).
- Quimiosíntesis: Oxidación química (quimiotótrofos).
Para el anabolismo, o biosíntesis de macromoléculas como proteínas, polisacáridos, ácidos nucleicos y lípidos se requiere de la obtención de nutrientes, incluyendo fuentes de carbono y nitrógeno, que se pueden obtener de dos formas y clasifican a las bacterias en:
- Autótrofas: Fijan el C y N del ambiente, es decir, obtienen el C de sustratos simples como el CO2 y metano (fuentes inorgánicas).
- Heterótrofas: No son capaces de fijar el C y N del ambiente, por lo que, obtienen el C de sustratos complejos como lípidos, hidratos de carbono y aminoácidos (fuentes orgánicas).
Además, todas las bacterias requieren agua, dadores y receptores de e-, iones inorgánicos, elementos de traza y factores de crecimiento.
Las principales rx dentro del metabolismo bacteriano consisten en:
1) Respiración aeróbica: Oxidaciones biológicas donde el O2 es el último aceptor de e-.
2) Respiración anaeróbica: Oxidaciones biológicas donde un compuesto inorgánico distinto al O2 es el último aceptor de e-.
3) Fermentación: Reacción óxido-reducción donde el aceptor y dador de e- son compuestos orgánicos. A su vez, se subdivide en: fermentación acética, fermentación láctica, fermentación alcoholica.
Según la fuente de energía y el dador de e-, las bacterias son:
- Fotolitotróficas: Realizan fotosíntesis y el dador de e- es inorgánico.
- Fotoorganotróficas: Realizan fotosíntesis y el dador de e- es orgánico.
- Quimiolitotróficas: Obtienen su energía y dador de e- de fuentes inorgánicas.
- Quimioorganotróficas: Obtienen su energía y dador de e- de fuentes orgánicas.
Las principales bacterias de interés clínico son:
Las quimiorganotróficas, que utilizan compuestos orgánicos preformados para sus rx químicas metabólicas (respiración y fermentación).
Según su nutrición, las bacterias se clasifican en:
- Poco exigentes: Crecen en medios de cultivos corrientes como caldo peptonado, agar nutritivo y citrato de Simmons.
- Exigentes o fastidiosas: Necesitan sustancias complejas para su desarollo (factores de crecimiento, vitaminas y aminoácidos).
Según el requerimiento de oxígeno, las bacterias se clasifican en:
- Aerobios estrictos u obligados: Crecen solo en presencia de O2, pues, el aceptor final de e- siempre es este último.
- Capnofilicos: Crecen con un 5-10% de CO2.
- Microaerofílicos: Crecen con un 5-10% de O2 (presión de oxígeno menor).
- Anaerobios facultativos: Crecen en presencia o ausencia de O2, pues, el aceptor final de e- puede ser el O2 u otra molécula orgánica o inorgánica.
- Anaerobios aerotolerantes: Metabolismo anaeróbico pero toleran el O2.
- Anaerobios obligados: Crecen en ausencia de O2, el aceptor final de e- es una molécula inorgánica.
Para clasificar a una bacteria según su requerimiento de O2, podemos cultivarla en un medio de:
Tioglicolato, pues, los aerobios estrictos crecen lo más cercano al O2, a diferencia de los anaerobios obligados que crecen en el fondo del tubo. Los anaerobios facultativos creceran a lo largo de todo el tubo.
Las bacterias se pueden clasificar según su temperatura de crecimiento en:
- Psicrófilas: Su t° óptima es bajo 20°C.
- Termófilas: Su t° óptima es sobre 40° C.
- Mesófilas: Su t° óptima es 36°C, aunque crecen entre 20-40°C.
Las bacterias de interés clínico según su t°, son las:
Mesófilas, pues, crecen a la temperatura del cuerpo humano.
Las bacterias según su pH de crecimiento se clasifican en:
- Acidófilas: Crecen a pH bajo 4.
- Alcalófilas: Crecen a pH sobre 8.
- Neutrófilas: Crecen a rangos de pH entre 4-8.
Según la cromogénesis o producción de pigmentos, encontramos bacterias que producen:
- Endopigmentos: Staphylococcus aureus (amarillo).
- Exopigmentos que difunden al medio (agar TSA en pseudomonas aeruginosa que produce pigmentos verdes).
La osmolaridad o concentración de solutos en una solución es importante para las bacterias, ya que:
Sus membranas plasmáticas son semipermeables, donde la concentración de solutos puede ser:
- Isoosmótica: No hay movimiento de H2O.
- Hipoosmótica: El H2O se mueve al interior provocando la lisis bacteriana.
- Hiperosmótica: El H2O se mueve al exterior y provoca la plasmolisis bacteriana.
Las bacterias capnofílicas (neisseria meningitidis) crecen en un sistema denominado:
Candle jar.
Un medio de cultivo es una:
Solución acuosa o incorporada a un coloide en estado de gel, en el que están presentes las sustancias necesarias para el crecimiento de MO determinados, que es preparada en un laboratorio estérilmente utilizando un autoclave.
Los medios de cultivo requieren de:
- Contener nutrientes adecuados que permitan el crecimiento de las bacterias destinadas.
- Humedad necesaria para crecimiento bacteriano.
- Condiciones físico-químicas adecuadas (pH, osmolaridad).
- Ser estéril para permitir el crecimiento de las especies que se inoculen y no otras.
- Incubarse a una t° adecuada, por un tiempo adecuado (18 a 24hrs) en una atmósfera de O2 adecuada, según MO.
El cultivo bacteriano permite:
Identificar el agente etiológico y realizar estudios de susceptibilidad antibiótica.
Los medios de cultivo pueden poseer como finalidad:
- Aislar microorganismos de muestras variadas.
- Obtener cultivos puros para el estudio de propiedades e identificación bacteriana.
- Identificar MO mediante la observación de propiedades fisiológicas.
- Cuantificar MO.
- Conservar cepas bacterianas.
- Pruebas de esterilidad.
- Evaluar antimicrobianos.
- Propagar MO para vacunas y toxinas.
Los medios de cultivo más empleados son aquellos:
Complejos o indefinidos, que son el producto de infusiones y extractos de materiales naturales complejos, como digeridos crudos de extracto de carne - levadura - peptona de carne o soya - caseína (leche), logrando un cultivo rico nutricionalmente, aunque químicamente indefinido.
Estos son comerciales, deshidratados y fáciles de preparar.
Los medios de cultivo se pueden clasificar según su:
1) Estado físico: líquidos, sólidos, semisólidos.
2) Utilidad en:
- Medios de cultivo corrientes: Posee nutrientes esenciales para permitir el crecimiento de bacterias poco exigentes nutricionalmente, ej: caldo peptonado.
- Medios de cultivo especiales: Son útiles para el trabajo microbiológico. Pueden ser:
a) Enriquecidos: Se adicionan sustancias nutricionalmente muy ricas (sangre, suero), por lo que, son de amplio uso, ya que, permiten el crecimiento de todo tipo de bacteria (fastidiosas y poco exigentes).
b) Selectivos: Permite el crecimiento de una especie de bacterias (las selecciona para su crecimiento) e inhibe el crecimiento de otras, ej: agar MacConkey selecciona Gram (-), agar Sal Manitol selectivo de bacterias Gram (+).
c) Diferenciales: Permite diferenciar bacterias en base a sus características fisiológicas de acuerdo a su comportamiento sobre algún nutriente en el medio, ej: agar sangre y hemolisinas (enzimas que destruyen los glóbulos rojos), agar MacConkey que diferencia bacterias que fermentan lactosa, agar Sal Manitol que diferencia bacterias que fermentan manitol (s. aureus -> color amarillo).
Los medios de cultivo más utilizados:
Agar sangre, agar MacConkey y agar de Muller-Hinton (este permite estudiar la susceptibilidad microbiana).
Según la producción de enzimas, las bacterias pueden clasificarse en:
a) Enzimas hidrolizantes: - Sacarolíticas: Fermentan azúcares cambiando el pH.
- Proteolíticas: Degradan proteínas.
- Lipolíticas: Descomponen lípidos en ácidos grasos y glicerol por hidrólisis.
b) Catalasa: Enzima citocrómica que transforma (oxida) el peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno, produciendo gas en el proceso. Diferencia a staphylococcus (catalasa +) de streptococcus (catalasa -).
c) Oxidasa: Evidencia la presencia del citocromo.
d) Enzimas coagulantes: - Coagulasa: En agar sangre se produce la formación de un coágulo en el suero sanguíneo (poseen enzima coagulasa). Diferencia sthapylococcus aureus de epidermis.
e) Enzimas citolíticas: Destruyen células.
- Hemolisinas: Destruyen glóbulos rojos, ya sea, total (beta - streptococcus pyogenes), parcial (alfa -streptococcus pneumoniae y viridans) o nulo (gamma -enterococcus).
Las baterías bioquímicas son pruebas de diagnóstico para:
Gram (-), las que contienen nutrientes que pueden ser o no utilizados por bacterias para su crecimiento. También poseen indicadores de pH para observar procesos fermentativos.
Poseen TSI: indica fermentación de glucosa y lactosa (amarillo).
LIA: Produccen H2S, formando un precipitado negro.
MIO.
Citrato.
Urea.
