Bacterias

Introducción

Las bacterias son organismos unicelulares que más abundan en el planeta, los cuales se encuentran en hábitats acuáticos y terrestres, estas crecen en cualquier parte y sobreviven a condiciones extremas, las mismas son imprescindibles para el reciclaje de elementos, las bacterias son de diferentes tamaños y formas, aunque se distinguen en tres tipos principales, cocos que son de forma esférica, las bacilo que son en forma de bastoncillo y las helicoidales.

La bacteria es el más simple y abundante de los organismos y puede vivir en tierra, agua, materia orgánica o en plantas y animales.

Tienen una gran importancia en la naturaleza, pues están presentes en los ciclos naturales del nitrógeno, del carbono, del fósforo, etc. y pueden transformar sustancias orgánicas en inorgánicas y viceversa.

Staphylococcus aureus

Staphylococcus aureus, conocido como estafilococo áureo, o comúnmente estafilococo dorado, es una bacteria anaerobia facultativa, grampositiva, productora de coagulasa, catalasa, inmóvil y no esporulada que se encuentra ampliamente distribuida por todo el mundo, estimándose que una de cada tres personas se hallan colonizadas, aunque no infectadas, por ella.

En la actualidad, este microorganismo se encuentra como el principal causante de las infecciones nosocomiales. Esta situación se ve favorecida por el hecho de que esta especie habita tanto en las mucosas como en la piel de los seres humanos, lo que permite que a través de las heridas quirúrgicas pueda penetrar en el torrente sanguíneo del paciente por medio del contacto directo o indirecto con el personal sanitario, con un objeto contaminado o incluso con otro paciente.

Morfología

S. aureus es un coco inmóvil, de 0,5 a 1 μm de diámetro, que se divide en tres planos para formar grupos de células irregulares semejantes a racimos de uvas. En extendidos de pus los cocos aparecen solos, en pares, en racimos o en cadenas cortas. Los racimos irregulares son característicos de extendidos tomados de cultivos que se desarrollan en medios sólidos, mientras que en otros cultivos son frecuentes las formas de diplococos y en cadenas cortas. Unas pocas cepas producen una cápsula o capa de baba que incrementa la virulencia del microorganismo. S. aureus es un microorganismo grampositivo pero las células viejas y los microorganismos fagocitados se tiñen como gramnegativos.

Tipos de agrupación

Agrupación en racimos (Ocasionalmente cadenas cortas o diplococos), Capsulados, inmóviles y no esporulados Crecen bien en agar sangre (∼37°C), Colonias con pigmentación amarilla (dorada). Producen β-hemólisis o no son hemolíticos, Anaerobios facultativos, Toleran altas concentraciones de sal (10% NaCl), Catalasa (+), Coagulasa (+), Manitol (+)

Diagnóstico de laboratorio

Las pruebas de identificación de S. aureus pertenecen a 3 grupos: microscopía, cultivo y pruebas bioquímicas. Las bacterias diferenciales de S. aureus son: Staphylococcuscatalasa negativos, Micrococcus, Macrococcus, Streptococcus, Enterococcus. La característica más confiable para la identificación de Staphylococcus aureus es la prueba de la coagulasa.

Obtención de las muestras

Las muestras para identificación pueden obtenerse del pus de la superficie, sangre,aspirado traqueal o líquido cefalorraquídeo, dependiendo de la ubicación del proceso infeccioso.

Microscopía

En frotis teñidos congram, los estafilococos aparecen como cocos grampositivos con diámetros de 0,5 hasta casi 1,5 μm. Los estafilococos al microscopio son cocos gram-positivos con forma de racimos cuando crecen en medio agar y aparecen solos, en pares, en cadenas cortas, en pequeños grupos o incluso dentro de PMN cuando se aíslan de muestras clínicas. Los cocos jóvenes son intensamente gram-positivos; al envejecer, muchas células se vuelven gramnegativas. Si el paciente ha tomado antibióticos, muchos pueden aparecer lisados. La sensibilidad de la prueba depende completamente de la toma de muestra, el tipo de la misma y la infección (absceso, bacteriemia, impétigo, etc...). Los pares o cadenas de estafilococos en los frotis directos no pueden diferenciarse concretamente destreptococcus, micrococcus o peptostreptococcus. No obstante, si puede hacerse la diferencia del género Macrococcus ya que presentan un diámetro claramente mayor. El diagnóstico de estas enfermedades se basa en las manifestaciones clínicas del paciente y se confirma con el aislamiento de S. aureus en el cultivo.

Cultivo

Los estafilococos crecen rápidamente en casi todos los medios bacteriológicos bajo condiciones aerobias o microaerofílicas. Las muestras clínicas principalmente se cultivan en medios de agar enriquecidos con sangre de carnero. Cuando se trata de una muestra contaminada, debe ser inoculada primero en agar Columbia adicionado con clistín y ácido nalidíxico o alcohol fenil-etílico

Los Medios diferenciales para S.aureus son el medio manitol-salino o Chapman y el medio Baird-Parker. Entre los medios diferenciales comerciales se encuentran CHROMagar Staph aureus (Sensibilidad epidemiológica: 96,8%, 20 horas de incubación), tiñe las colonias de color malva y S. aureus ID agar (Sensibilidad epidemiológica: 91,1%, 20 horas de incubación), que tiñe las colonias de color verde. Estos medios comerciales verifican la presencia de α-glucosidasa dirante el desarrollo (las colonias de S.aureus coaglulasa negativos crecen en color azul, blanco o beige). Su temperatura óptima de crecimiento va de 35 a 40 °C y el pH óptimo oscila entre 7,0 y 7,5 aunque soportan pH mucho más extremos. Soportan tasas elevadas de cloruro sódico, hasta un 15%.

Morfología colonial

La morfología colonial es útil para distinguir entre especies de Staphylococcus yMicrococcus ya que la mayoría de las especies de Staphylococcus (incluido S. aureus) crecen más rápido y son más grandes en un cultivo a 24 h. Las colonias deS.aureus son grandes, lisas, enteras, presentan consistencia cremosa. Las colonias formadas por S.aureus suelen estar pigmentadas con colores que van del gris al amarillo o naranja, en condiciones anaerobias o en caldos no produce pigmento. Algunas cepas de S. aureus presentan β-hemolisis, que es más notable en cultivos con incubación prolongada.

Usualmente, cuando el paciente es tratado con antibióticos, las muestras clínicas cultivadas suelen ser pequeñas y no pigmentadas, lo que disminuye la sensibilidad de la prueba al confundirse con micrococos.

Ácido-Glicerol-Eritromicina

Esta prueba utiliza un medio que contenga glicerol (1%), eritromicina (0,4 mcg/ml) y púrpura de bromocresol como indicador. Los cultivos se incuban durante 3 días y se clasifica como positiva si el medio se vuelve ácido. Los estafilococos producen ácido, los micrococos, no.

Pruebas de suceptibilidad

Estas pruebas determinan el crecimiento de una bacteria bajo la presencia de ciertos inhibidores. Puede realizarse de varias maneras, una de las más difundidas, la inclusión de discos en los cultivos. Estos discos liberan el antibiótico solo a una distancia corta por lo que se notará la falta de crecimiento bacteriano en la periferia del disco en caso de ser susceptible a tal antibiótico.

Pruebas bioquímicas

Entre las pruebas bioquímicas encontramos:

Coagulasa

La prueba de la coagulasa es sencilla y tiene una especificidad muy alta.1 La prueba se puede realizar con un cultivo o en tubo y consiste en la búsqueda del factor de aglutinación. Se lleva a cabo con la administración de S. aureus a plasma de conejo con EDTA, al cabo de unas horas podrá verse la formación de un coagulo (prueba positiva). Puede usarse la aglutinación en látex y la Hemaglutinación pasiva como medio alternativo para detectar el factor de agregación.

Desoxirribonucleasa (DNasa)

Como se mencionó, S. aureus produce DNasa termoestable que es detectable en el medio de prueba del mismo nombre. Su uso es principalmente como confirmación diagnóstica.

Catalasa

Los estafilococos y los micrococos se diferencian de los estreptococos y los enterococos por esta prueba. Esta prueba detecta la presencia de enzimas-citocromo oxidasa. La prueba se realiza agregando una gota de peróxido de hidrógeno (3% vol) sobre la muestra en un portaobjetos de vidrio. Es positiva si se observa un burbujeo intenso. Entre la causa más frecuente de falsos positivos se encuentra el realizarla en un medio que contenga sangre (los eritrocitos pueden causar burbujeo) y la presencia de pseudocatalasa en algunas cepas estafilocócicas.

Sensibilidad a la lisostafina

Esta prueba mide la facilidad con la que los microorganismos estafilocócicos se lisan en presencia de lisostafina. Lisostafina es una endopeptidasa que rompe los puentes de entrecruzamiento de glicina en el peptidoglucano.

Entre las bacterias de lisis rápida y marcada encontramos: S. aureus, S. simulans, S.cohnii y S. xylosus; y las de lisis lenta o insensibles: S. hominis, S. saprophyticus y S. haemoliticus.

Oxidasa

Esta prueba es rápida, se usan discos de papel filtro con tetrametil-p-fenilendiamina como reactivo y DMSO para hacer permeables a las bacterias al reactivo. La prueba se basa en que evidenciar la reacción de óxido-reducción y se torna violeta a los 30 segundos cuando es positiva. Staphylococcus aureus, y la mayoría de las especies del mismo género son oxidasa-negativos.

Enzimoinmunoanálisis

Estas pruebas buscan la presencia de proteínas específicas de S. aureus, la mayoría de ellas busca a la proteína A y la β-N-acetilglucosaminidasa. La sensibilidad y especificidad de este estudio, en cultivos no contaminados es cercana al 100%.

Factores de Patogenicidad.

S. aureus posee un arsenal de elementos que justifican su capacidad patogénica y de defensa ante los mecanismos de defensa del huésped y los antimicrobianos utilizados para su combate.

El genoma del estafilococo está representado por un cromosoma circular (de aproximadamente 2.800 pares de bases), además de profagos, plásmidos y transposones. Los genes responsables de la virulencia y de la resistencia a los antimicrobianos se hallan en el cromosoma y en los elementos extracromosomales.

La pared celular del estafilococo está formada por un 50% de mureína de su peso seco. La mureína es un péptidoglucano compuesto de subunidades alternas de los polisacáridos ácido N-acetilglucosamina y ácido N-acetilmurámico con enlaces ß1,4. Estas cadenas de polisacáridos tienen, a su vez, enlaces cruzados por cadenas de tetrapéptidos unidas al ácido N-acetilmurámico y por un puente de pentaglicina específico para S. aureus.

La mayoría de los estafilococos producen microcápsulas, y a partir del polisacárido capsular se han identificado 11 tipos diferentes, siendo los tipos 5 y 8 los responsables del 75% de las infecciones humanas. La mayoría de las cepas de S. aureus aisladas meticilino-resistentes son del tipo 5. Ya ha sido determinada la composición química de 4 de los 11 polisacáridos antifagocíticos, incluidos los tipos 5 y 8; todos ellos están químicamente relacionados.

Además, la pared del estafilococo posee muchas proteínas de superficie, las cuales tienen algunas características comunes. Éstas incluyen una secuencia de señal secretoria en el extremo amino terminal, con aminoácidos de carga positiva, los cuales se extienden hasta el citoplasma; un extremo hidrofóbico que se extiende hasta la membrana; y una región de anclaje a la pared celular, todos ubicados en el extremo carboxílico. Un dominio de adherencia en el amino-terminal, que está expuesto en la superficie de la célula bacteriana, permite que alguna de estas proteínas actúen como adhesinas. La proteína A, es el prototipo de estas proteínas, y tiene propiedades antifagocíticas que están basadas en su capacidad de unión a la porción Fc de las inmunoglobulinas

El estafilococo produce muchas toxinas, las cuales se clasifican según su mecanismo de acción en citotoxinas como la proteína alfa-toxina de 33 kd que produce formación de poros e induce cambios proinflamatorios en las células de mamíferos. Los superantígenos de la toxina pirogénica están estructuralmente relacionados y comparten varios grados de homología de su secuencia de aminoácidos. El mecanismo de acción de estas toxinas es controversial. La leucocidina es una toxina leucocitolítica epidemiológicamente asociada con infecciones cutáneas severas.

Los estafilococos producen varias enzimas, proteasas, lipasas e hialuronidasas que destruyen tejidos. Estos productos bacterianos pueden facilitar la diseminación de la infección a los tejidos adyacentes, a pesar de que su papel en la patogenicidad no está bien definido.

La virulencia del estafilococo está determinada y regulada genéticamente. Se han identificado genes universales que coordinan la expresión de varios grupos de genes del estafilococo. El gen estudiado más extensamente, agr, induce la expresión de una exoproteína (proteína extracelular), mientras que suprime la expresión de una proteína de superficie a través de un octapéptido sensible a la densidad bacteriana. Las proteínas de superficie son predominantemente sintetizadas durante la fase de crecimiento exponencial y las proteínas secretorias se sintetizan durante la fase estacionaria. Esta expresión secuencial de los genes pudiera tener importancia clínica.

Síntomas

Las infecciones por el estafilococo, incluida la causada por el MRSA, comienzan generalmente como pequeñas ampollas rojas que parecen granitos, ampollas o picaduras de araña. Éstas pueden transformarse rápidamente en abscesos profundos y dolorosos que han de drenarse quirúrgicamente. Algunas veces, las bacterias se confinan a la piel. Pero también pueden entrar profundamente en el cuerpo o en el torrente sanguíneo causando en los huesos, las junturas, las heridas quirúrgicas, el torrente sanguíneo, las válvulas del corazón y los pulmones, infecciones que pueden poner en peligro la vida.

Los síntomas corrientes de la neumonía son una tos productiva con esputo, dolores en el tórax, escalofríos, fiebre y ahogo. Sin embargo, estos síntomas dependen de la extensión de la enfermedad y del microorganismo que la cause. Cuando la persona presenta síntomas de neumonía, el médico ausculta el tórax con un fonendoscopio para evaluar la afección. La neumonía generalmente produce una modificación característica de la transmisión de los sonidos que puede oírse mediante el fonendoscopio.

Medios de cultivo comunes

 Agar sangre

 Agar chocolate.

 Agares nutritivos: como BHI(Brain, Heart, Infusión), AST( Agar Soya Tripticasa), Agar nutritivo, etc.

 Agar Sales y Manitol.

 Agar Baird-Parker.

 Agar sangre con ácido nalidixico.

 Caldos nutritivos, BHI, Cassoy.

Entre otros.

Medios de cultivo de microorganismos

Para el aislamiento de Staphylococcus aureus, el patógeno bacteriano más común en los humanos, contiene una concentración muy alta de sal (que el estafilococo tolerará) que inhibe a la mayoría de las otras bacterias, mannitol como fuente de azúcar fermentativo, y un tinte de indicador de pH. De los especímenes clínicos, sólo el estafilococo crecerá. S. aureus

Bacillus cereus

Morfología

Tiene una morfología celular similar a la del B.anthracis pero a diferencia de éste, en general es móvil y no es susceptible a la penicilina o al fago gamma.

La producción de esporas en presencia de oxígeno es un rasgo que define el género, así como su morfología. Son saprofitos ampliamente distribuidos en el ambiente natural en suelos de todo tipo, y puede ser encontrado en el polvo y en el aire, por lo tanto tiene considerable oportunidad para estar presente en o sobre los alimentos. Las esporas fácilmente sobreviven la distribución en polvos y aerosoles siendo vehiculizadas desde estos lugares a otros habitats. Los alimentos secos como condimentos, leche en polvo y harinas pueden estar contaminados con esporas.

Tipos de agrupación

Bacillus cereus es un microorganismo Gram-positivo, con forma de bastón alargado, aerobio facultativo y formador de esporas, las cuales no son liberadas del esporangio. Estas al igual que otras características, incluyendo las bioquímicas, son usadas para diferenciar y confirmar su presencia; a pesar de que estas características también son observadas en las bacterias B. cereus var. m ycoides , B. thuringiensis y B. anthracis.

Diagnóstico de laboratorio

Pruebas diagnósticas: en el caso de la enfermedad transmitida por alimentos el aislamiento de B. cereus en una concentración >105 unidades formadoras de colonias/g de alimentos epidemiológicamente sospechosos establece el diagnóstico. Dado que el microorganismo se puede recuperar de muestras de materia fecal de algunos individuos sanos, la presencia de B. cereus en heces o vómitos de personas enfermas no es evidencia definitiva de infección, a menos que se demuestre que los aislamientos de varios enfermos son del mismo serotipo o que los coprocultivos de un grupo control comparable son negativos. La investigación de toxina es útil, pero no está muy difundida. Se ha recurrido a fagotipificación, hibridación del DNA, análisis mediante plásmidos y electroforesis enzimática como instrumentos epidemiológicos en brotes de enfermedad transmitida por alimentos.

En pacientes con factores de riesgo de enfermedad invasora es significativo aislar B. cereus de heridas, sangre u otros lí­quidos orgánicos habitualmente estériles.

Factores de Patogenicidad

Produce dos tipos de enterotoxinas: toxinas termoestables y termolabiles lo que permite el crecimiento a temperaturas extremas y las variaciones de la mismas sin ocasionar desnaturalizacion de la bacteria.

Forma diarreica

Es producida por la toxina diarreogénica o termolábil, que es liberada en la fase logarítmica de crecimiento. Se obtiene principalmente por el consumo de verduras y carnes contaminadas.

Forma emética

Es producida por la toxina cereulida o termoestable, es sintetizada en la fase estacionaria de crecimiento. Se obtiene principalmente por el consumo de arroz contaminado.

Síntomas de la enfermedad

La denominación general es conocida como envenenamiento por B. cereus , aunque se conoce que los dos tipos de enfermedades existentes son causadas por dos tipos de metabolitos diferentes. Adicionalmente, se sabe que la enfermedad diarréica es causada por una proteína de alto peso molecular, mientras que se cree que la enfermedad emética (con vómitos) es causada por un péptido termoestable de bajo peso molecular.

Los síntomas del envenenamiento alimentario tipo diarréico causado por B. cereus son muy parecidos a los ocasionados por Clostridium perfringens . El inicio de la diarrea aguada, los calambres abdominales y el dolor ocurre después de 6-15 horas de haberse consumido el alimento contaminado. Así misma, la diarrea puede estar acompañada por náuseas, aunque rara vez ocurren vómitos (emesis). En la mayoría de los casos, los síntomas persisten por 24 horas, por otro lado, el tipo emético de envenenamiento alimentario se caracteriza por la aparición de náuseas y vómitos dentro de las 0.5-6 horas luego de la ingesta de los alimentos contaminados.

Ocasionalmente, también pueden presentarse calambres abdominales y/o diarrea.

La duración de los síntomas es generalmente menor de 24 hr, siendo similares a los causados por la intoxicación alimentaria con Staphylococcus aureus. Estos microorganismos han demostrado producir una toxina altamente termoestable, semejante al tipo de toxina producida por B. cereus causante de vómitos.

La presencia de un alto número de B. cereus (mayor a 10 6 ufc/g) en un alimento es un indicador de su crecimiento activo y proliferación, y además constituye un peligro potencial para la salud.

Conclusiones

Stapylococus género de bacterias perteneciente a la familia de las Micrococcaceae, gram positivos, no esporulados, aerobios facultativos, inmóviles. Suelen agruparse en masas desordenadas que parecen los racimos de uva, si bien también se pueden encontrar como elementos únicos o en pares, en grupos de cuatro o en cadenas cortas de tres o cuatro células. Presentan una gran variedad de enzimas, toxinas, hemolisinas y componentes celulares. Entre los factores de virulencia de estas bacterias está su actividad coagulasa, siendo mayor la virulencia cuanta mayor actividad coagulasa tenga.

La Bacillus cereus es una bacteria que causa envenenamiento por consumo, tiene capacidad de formar esporas, distribuida de forma amplia las cuales necesitan oxígeno para vivir. Estas se localiza sobre todo en el suelo, polvo y vegetales, con lo que se halla de forma fácil en toda clase de alimentos, como hortalizas, fruta, leche, especies, carne o en las cosechas de cereales.

Bibliografía

http://www.slideshare.net/leonardo_r/bacteriologia-medica

http://es.wikipedia.org/wiki/Staphylococcus_aureus

http://microbitos.wordpress.com/2011/08/03/staphylococcus/

http://www.ehowenespanol.com/sintomas-staphilococcus-aureus-sobre_69357/

https://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20090210171737AAHsKHi

http://bacillus-cereus.blogspot.com/

http://rie.cl/enfermedades_infecciosas/?e=bacillus_cereus_infecciones

http://www.herbogeminis.com/IMG/pdf/bacillus-cereus.pdf

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