Aislamiento y caracterización de un bacteriófago especifico contra Klebsiella pneumonia

UNIVERSIDAD DE SONORA

DIVISIÓN DE CIENCIAS BIOLÓGICAS Y DE LA SALUD

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS QUÍMICO BIOLÓGICAS

Aislamiento y caracterización de un bacteriófago especifico contra Klebsiella pneumoniae.[pic 1]

PROPUESTA DE TESIS

Que para obtener el título de

QUÍMICO BIÓLOGO CLÍNICO

Presenta:

Frida Lorenza Ochoa González

Hermosillo, Sonora                                                                Abril 2017

Contenido

I.-

Introducción        4

II:- Antecedentes        6

A. ENTEROBACTERIAS….....…………………………………………….……………………….6

1. Características generales…………….…………………………………………………….……6

B: Klebsiella sp. ..………………………................…………….……………..............................6

1. Importancia del genero Klebsiella …………………....……….……………....……………….6

2. Características morfológicas y estructurales, antigénicas y fisiológicas de Klebsiella….....7

3. Reservorio y Epidemiología de Klebsiella………………………………………………….......8 

B. Bacteriófagos…………………………………………………………………..…………..……..9

1. Características generales………………………………………………....……………….....…9

2. Mecanismos de replicación…………………………………………......…………………......10

2.1. El ciclo lítico……………………………………………...………………………………........11

2.2 Reconocimiento y adsorción: Rango de huésped y eficiencia de adsorción………...…12

2.3 Replicación: Eclipse y latencia…………………………………………………..........…….12

2.4 Liberación de la progenie de fagos: Tamaño de explosión…………………….....……...13

III.- OBJETIVOS        14

Objetivo General        14

Objetivos Específicos        14

IV.- MÉTODOS        15

1. Muestrear diferentes fuentes de aguas residuales…………………………………………15
2. Comprobar la presencia de un bacteriófago en dichas aguas…………………………...15
3. Aislar el bacteriófago encontrado……………………………………………………………15
4. Describir la morfología de dicho fago mediante AFM……………………………………..16
5. Determinar la estabilidad del bacteriófago frente al almacenamiento……………………17
6. Determinar la estabilidad del bacteriófago frente a agentes químicos…………………..17
7. Determinar la estabilidad del bacteriófago frente a variaciones en el pH………………..17
8. Determinar de la gama de bacterias huéspedes del fago………………………………….17
9. Determinar la capacidad de adsorción del fago…………………………………………….18
10. Generar la curva de crecimiento del fago……………………………………………………18

V.- CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES        19

VI.- BIBLIOGRAFÍA        20

I.- Introducción

Los bacteriófagos, también conocidos como fagos, son virus que infectan específicamente a bacterias. Fueron descriptos por primera vez por Frederick Twort en 1915 y posteriormente, en 1917, por Félix d’Herelle, quien además hizo grandes aportes al estudio de estos microorganismos. d’Herelle les dio el nombre de bacteriófagos por su capacidad de lisar bacterias (del griego phagein: “comer”). Los fagos son los entes biológicos más abundantes de la tierra, estimados en un total de 1030 a 1032 en todo el planeta, y juegan un rol determinante en el balance de los ecosistemas bacterianos (1, 2).

La resistencia bacteriana es un fenómeno creciente caracterizado por una refractariedad parcial o total de los microorganismos al efecto del antibiótico generado principalmente por el uso indiscriminado e irracional de éstos y no sólo por la presión evolutiva que se ejerce en el uso terapéutico (3, 4). Las infecciones causadas por bacterias multirresistentes causan una amplia morbilidad y mortalidad, asimismo causan un mayor costo por mayor estancia hospitalaria y complicaciones.

La resistencia es transmitida a través de plásmidos los cuales son elementos genéticos móviles donde se transportan los genes de resistencia que pueden codificar Betalactamasas de espectro ampliado (BLEA) y Betalactamasas de Espectro Extendido (BLEE), siendo en el ámbito hospitalario Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae y Klebsiella oxytoca microorganismos susceptibles al traspaso continuo de la información que codifica los perfiles de resistencia antibiótica múltiple (5).

Debido a este preocupante aumento de cepas bacterianas resistentes a antibióticos los bacteriofagos surgen como una herramienta útil para controlar la diseminación de estos agentes. La capacidad de los fagos de eliminar poblaciones bacterianas y su excelente inocuidad para los organismos vertebrados son características muy importantes para que pudieran considerarse como agentes útiles en la lucha contra patógenos drogoresistentes.

Sin embargo, existen muchas incógnitas acerca de los fagos. No es posible considerarlos como un agente terapéutico sin antes estar seguros de que su uso sea completamente seguro. Es necesario realizar investigaciones para conocer los mecanismos de acción de estos agentes y las condiciones necesarias para mantener su viabilidad.

Por otra parte, la gran diversidad de bacteriófagos presentes en el planeta plantea un reto para su uso e investigación. En ocasiones la alta especificidad de los receptores virales limita su campo de acción a una cepa bacteriana específica, otras veces la partícula viral es capaz de penetrar en bacterias que se diferencian incluso en géneros. El conocer el espectro de acción de un fago, sus características de crecimiento, su estabilidad y su naturaleza es importante para saber cómo y  en qué ocasiones utilizarlo.

II.- Antecedentes.

A. ENTEROBACTERIAS

1. Características generales

Las enterobacterias constituyen una amplia familia de bacilos Gram negativo, aerobios y anaerobios facultativos, relacionados por sus propiedades bioquímicas y genómicas, algunos de cuyos miembros son huéspedes habituales del tubo digestivo del hombre y de los animales (1). Se caracterizan por ser poco exigentes en sus necesidades nutritivas y relativamente resistentes a la acción de los agentes externos, por este motivo se encuentran muy difundidos.

Aunque cierto número se comportan como saprófitas del medio ambiente (agua, suelo, plantas), en su mayoría se encuentran asociadas con el hombre o los animales y constituyen la mayor parte de la microbiota aerobia Gram negativa que coloniza el tubo digestivo, pero, además, en ocasiones pueden intervenir en procesos patógenos intra o extraintestinales (2). En relación con su acción patógena puede distinguirse un grupo reducido de especies que se consideran patógenos estrictos (capaces de producir cuadros patológicos en huéspedes), la gran mayoría se comportan como patógenos potenciales (capaces de expresar su acción patógena sólo cuando las condiciones ecológicas del huésped se encuentran modificadas), lo que hace que las Enterobacterias se encuentren como el origen de gran número de infecciones oportunistas y junto con los bacilos Gram negativo no fermentadores, constituyan la causa más importante de infecciones hospitalarias (1, 2).

B: Klebsiella sp.

1. Importancia del genero Klebsiella

Los agentes cuantitativamente más importantes causantes de los cuadros neumónicos son sin duda los estreptococos. Sin embargo, el estudio de la etiología de los procesos neumónicos está también ligado al estudio del género Klebsiella (6). El género Klebsiella cuenta con dos especies de importancia mayor: Klebsiella pneumoniae y Klebsiella oxytoca, más otras cuatro; se localizan en el aparato respiratorio y digestivo. Cuando ocasiona enfermedad, se asocia con infección de vías urinarias, infecciones en quemaduras, diarrea en neonatos y llega a producir abscesos pulmonares (7).

2. Características morfológicas y estructurales, antigénicas y fisiológicas de Klebsiella. Morfología y estructura. Son bacilos rectos, de 0.3-1.0 µm de diámetro y 0.6-6.0 µm de longitud. Las células se disponen individualmente, en parejas o en cadenas cortas (8). Son inmóviles, Gram negativo y la mayor parte capsuladas.

En los cultivos en medios sólidos, las cepas que producen cápsula permiten observar colonias mucosas de una consistencia viscosa. Estructuralmente al ser Gram negativas, presentan el citoplasma envuelto por una membrana citoplasmática o interna, el peptidoglicano, el espacio periplásmico, y una membrana externa. Adicionalmente, algunas cepas poseen fimbrias (8).

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