CULTIVO Y ANTIBIOGRAMA

CULTIVO Y ANTIBIOGRAMA

RESULTADOS DE APRENDIZAJE: Conocer los medios de cultivo y su composición, saber cuándo pedir e interpretar las pruebas de susceptibilidad a los antibacterianos

MEDIOS DE CULTIVO

OBJETIVOS:

• Fomentar el conocimiento y uso de los medios de cultivo bacterianos.

• Incentivar la correlación del crecimiento y metabolismo bacteriano con la fisiopatología de la enfermedad.

• Crear cultura de diagnóstico en base a la identificación de género y especie causantes de una patología infecciosa.

INTRODUCCIÓN:

El cultivo es el proceso de crecimiento de microorganismo mediante la toma de bacterias de un sitio de infección por métodos de recolección de muestra y crecimiento en un medio artificial en el laboratorio.

Las bacterias tienen necesidades nutricionales que incluyen diferentes gases, agua, electrolitos, nitrógeno, fuentes de carbono, proteínas, pH, colorantes, humedad.

Si un medio de cultivo cubre los requerimientos de una célula bacteriana, ésta se multiplicará en cantidades suficientes para permitir la visualización a simple vista.

Los medios de crecimiento son utilizados en dos fases: líquida (caldo) o sólida (agar) Fig. 1. En los medios líquidos los nutrientes se disuelven en agua y el crecimiento bacteriano se manifiesta con un cambio en el aspecto del caldo, de límpido a turbio, se requiere por lo menos de 106 bacterias para que la turbidez se observe a simple vista.

Los medios sólidos se elaboran agregando un agente solidificante a los nutrientes y al agua. La agarosa es el agente solidificante más común. El agar contenido en la placa de Petri se denomina agar placa.

En las condiciones de incubación adecuadas, cada bacteria inoculada proliferará lo suficiente para ser observada a simple vista y se le conoce como colonia. Todas las células bacterianas dentro de una colonia son del mismo género y especie, lo que otorga características genéticas y fenotípicas idénticas, es decir un clon. Los cultivos bacterianos derivados de una sola colonia o clon se denominan puros.

Fig. 1 Medios de cultivo

Sólidos Semi sólidos Líquidos

CLASIFICACIÓN Y FUNCIONES DE LOS MEDIOS

Los medios se clasifican de acuerdo a su función y uso: enriquecimiento, apoyo, selectivo y diferencial.

• Medios de enriquecimiento: contienen nutriente específicos requeridos para el desarrollo de determinados patógenos que pueden estar presentes solos o con otras especies bacterianas en una muestra del paciente. Este tipo de medios se utiliza para favorecer el desarrollo de un determinado patógeno.

• Medios de apoyo: contienen nutrientes que favorecen el desarrollo de la mayoría de los microorganismos sin requerimientos especiales.

• Medios selectivos: Contienen uno o más agentes que inhiben todos los microorganismos excepto los que son buscados. Los agente inhibidores utilizados para este propósito son colorantes, ácidos biliares, alcoholes, ácidos y antibióticos.

• Medios diferenciales: emplean factores que permiten que las colonias de una especie exhiban ciertas características metabólicas o de cultivos que puedan utilizarse para diferenciarles de otras bacterias que crecen en el mismo agar placa.

Principales medios de cultivo utilizados

Infusión cerebro corazón BHI Agar chocolate

Columbia CNA con sangre Agar Hektoen entérico

Agar MacConkey Agar sangre de cordero

Aga Thayer Martin Caldo tioglicolato

Agar bilis esculina Agar con triosulfato y sales biliares TCBS

Agar eosina azul de metileno EMB Agar Salmonella – Shigella

REQUERIMIENTOS AMBIENTALES:

Los factores ambientales más importantes son la disponibilidad de oxígeno, dióxido de carbono, temperatura, pH, humedad del medio y atmósfera.

1. Disponibilidad de oxígeno y dióxido de carbono: Las bacterias pueden ser aerobias, usan el oxígeno como un aceptor de electrones y se desarrollan bien en el ambiente. La mayoría de bacterias de interés clínico son anaerobios facultativos, capaces de crecer en presencia (aerobios) o ausencia (anaerobiosis) de oxígeno. Otras bacterias aerobias requieren niveles bajos de oxígeno y se denominan micro aerófilas. Las bacterias anaerobias son incapaces de utilizar oxígeno. La disponibilidad de CO2 es importante para el desarrollo de ciertas bacterias, así las que se desarrollan con concentraciones elevadas de CO2 de 5 – 10% se denominan capnófilos.

2. Temperatura: Los patógenos bacterianos se desarrollan a temperaturas similares a la de los tejidos y órganos internos de los humanos, por lo tanto las estufas de incubación se colocan entre 35 – 37º C, pudiendo existir variantes con mayor o menor temperatura.

3. pH: Los patógenos clínicos prefieren un rango de 6,5 a 7,5.

4. Humedad: La pérdida de agua de los medios puede ser perjudicial para el crecimiento bacteriano ya que existe una menor cantidad de agua disponible para las reacciones metabólicas o un aumento relativo de la concentración de soluto en los medios, lo que puede provocar un shock osmótico de la bacteria y causar su lisis.

AISLAMIENTO DE BACTERIAS A PARTIR DE MUESTRA:

Para favorecer el crecimiento, aislamiento y selección de los agentes etiológicos, los inóculos de la muestra se siembran sobre la superficie de las placas respetando un patrón estándar, de modo que se obtengan colonias separadas y pueda realizarse un análisis semicuantitativo.

La evaluación inicial de la morfología de la colonia proporciona a los médicos información preliminar con respecto a los resultados del cultivo del paciente.

Las características de la colonia nos permite la identificación bacteriana al igual que el éxito o fracaso de los procedimientos posteriores de identificación.

Los criterios utilizados para caracterizar el crecimiento bacteriano son: tamaño de la colonia, pigmentación, forma de la colonia (forma, elevación y bordes de la colonia), aspecto de la forma de la colonia (brillante, opaca, roma, transparente), olor, color (como resultado de crecimiento bacteriano, hemólisis, cambios en el color de los indicadores de pH) Fig. 2.

ANTIBIOGRAMA

Objetivos:

• Explicar cómo cada grupo de agentes antimicrobianos actúa sobre estructuras clave o rutas metabólicas en las bacterias

• Identificar los mecanismos de resistencia en las bacterias.

• Describir como las bacterias adquieren resistencia a los agentes antimicrobianos.

ESTRUCTURA DE LAS BACTERIAS GRAM NEGATIVAS

PAREDED CELULAR:

Membrana externa: es la principal barrera de permeabilidad y ayuda a retener proteínas en el espacio periplásmico.

Porinas: son canales lentos, de agua en la membrana externa que facilita el transporte de nutrientes y sustancias de bajo peso molecular dentro de la célula incluyendo agente antimicrobianos.

Lipopolisacáridos: se encuentran en la superficie de la célula y son el componente esencial de las endotoxinas, las mismas que causan enfermedad y dan a las bacterias gram negativas su carga negativa.

Lipoproteínas: adhieren la membrana externa a la capa de mureína.

Capa de peptidoglucano: es un polímero relativamente delgado de ácido N- acetilmurámico y N- acetil glucosamina entrelazados y se conoce como la capa de mureína o pared celular y es la responsable de mantener la forma del microorganismo. Está localizado dentro del espacio periplásmico.

Espacio periplásmico: Se encuentra entre la membrana externa y la membrana citoplasmática. Las proteínas periplásmicas incluyen proteínas de enlace para sustratos específicos, enzimas hidrolíticas y enzimas detoxificantes.

MEMBRANA CITOPLASMÁTICA:

Rodea al citoplasma y contiene proteínas y fosfolípidos. Muchas de las proteínas contenidas en al membrana celular son enzimas responsables del metabolismo celular, además sirve como una barrera de permeabilidad y un enlace de permeabilidad para las sustancias que entran en la célula

CITOPLASMA Y OTROS COMPONENTES INTERNOS:

Contiene los cromosomas, ribosomas y otras estructuras internas. La mayoría de bacterias tienen un solo cromosoma a excepción del Vibrio cholerae, que tiene dos cromosomas.

ESTRUCTURA DE LAS BACTERIAS GRAM POSITIVAS

PARED CELULAR: Contiene sólo dos componentes principales es menos compleja que la pared de las Gram negativas.

Ácidos teicoicos: son polímeros que están entrelazados en la capa de péptidoglicano y se extiende en forma de cilios más allá de la superficie de las células gram positivas, estas son antígenos de superficie en aquellos organismos que la poseen.

Peptidoglicano o capa de mureína es mucho más gruesa que la de las bacterias gram negativas, es responsable de mantener la forma del organismo y por lo general se conoce como pared celular.

MEMBRANA CITOPLASMÁTICA, CITOPLASMA Y OTROS COMPONENTES INTERNOS:

Son estructuras similares a las bacterias Gram negativas.

AGENTES ANTIMICROBIANOS

AGENTES BACTRIOSTÁTICOS VS. BACTERICIDAS

Los agentes bacteriostáticos como las tetraciclinas inhiben el crecimiento y multiplicación de las bacterias. A partir de la exposición

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