Download “Herramientas Microbiológicas” 2015

“Herramientas
Microbiológicas”
2015
Microbiota habitual del ser humano
Diversidad bacteriana




a)
b)
c)
Estamos inmersos en un ecosistema
El microbioma humano se adquiriere
Hasta unos años atrás sólo
conocíamos los microorganismos
(mo) que podíamos aislar por cultivo
El proyecto del Microbioma humano
(PMH) permitió:
Conocer billones de (mo) (de
nuestro
cuerpo),mediante
la
secuenciación del ADN
Descubrir
microbios
que
no
conocíamos
Su comportamiento en comunidad
Los (mo) que nos habitan son
10 veces más que las células
humanas que poseemos
1
Proyecto del Microbioma humano




Para definir el microbioma
humano normal, se estudiaron
242 voluntarios sanos (129
y
113
)
Obtuvieron tejidos de 15
sitios en el cuerpo masculino y
18 del cuerpo femenino
Tomaron hasta 3 muestras
(cada voluntario) de: vagina,
boca, nariz, piel e intestino
(materia fecal)
Total de 681 muestras de
excelente calidad analizadas
mediante la metagenómica
Microbioma

-
Microbiota
Microbioma:
Número total de microorganismos y su material genético
Microbiota:
Población microbiana presente en los diferentes ecosistemas del
cuerpo
2
Adquisición de la microbiota




En el paso por canal de parto (12-15 hs)
Contacto materno, lactancia o ingesta artificial
Contacto con el medio ambiente
El desarrollo de la microbiota es el producto de: interacción genética
del huésped y de los microorganismos residentes
Adaptado de Dethlefsen L. et al, Nature 449
Microbiota normal
Condiciones para que un microorganismo colonice en forma estable un
sitio:




Vivir extracelularmente
Adherir a células receptoras (Adhesinas y receptores específicos de
células epiteliales)
Adaptación a condiciones físicas y nutritivas del sitio
No ser erradicado activamente por el hospedero
En su gran mayoría son bacterias, en menor proporción levaduras y
algún protozoo en tubo digestivo
3
Función de la microbiota

La presencia y actividad microbiana influye en la función de los
sistemas: inmune, nervioso, metabólico y el desarrollo de órganos

La colonización microbiana influye en una gran variedad de
procesos de enfermedad: enfermedad inflamatoria crónica,
autoinmunidad, obesidad y cáncer

La microbiota puede ser vista como un sistema de órgano humano
adicional, que comprende una multitud de células, genes y rutas
metabólicas, que realiza funciones fundamentales en la salud y la
enfermedad
Microorganismos habituales


Residentes: Se encuentran con regularidad en determinado sitio y
ante un desequilibrio se reponen con facilidad
Interferencia bacteriana. Absorción de nutrientes
Transitorios: MO no patógenos o potencialmente patógenos que
permanecen en la piel o mucosas por horas, días o semanas
Provenienen del medio externo, sin provocar enfermedad ni
estableciéndose definitivamente sobre la superficie
4
Sitios donde existe microbiota normal





Piel
Mucosas del tracto digestivo
Mucosas del aparato
respiratorio
Mucosas de vagina y uretra
femenina
Mucosas de uretra masculina
Variaciones en la microbiota
Pueden deberse a:
 Influencia hormonal
(Ej: células vaginales)
 Influencia nutricional
(Ej: lactantes, adultos)
Existen (mo) que están en
todos los seres humanos
(Ej E coli)
otros en porcentajes variables
(Ej: S aureus); pero en todas las
personas es semejante
5
Sólo haremos referencia a algunas de los
microorganismos recuperables por cultivo de
los numerosísimos existentes en los distintos
sitios
Cual es la finalidad?
Saber interpretar su hallazgo en materiales clínicos
Microbiota de piel
La piel humana normal está colonizada por múltiples (mo) que viven
como saprófitos en la superficie, en las fisuras entre las escamas
del estrato córneo y dentro de los folículos pilosos, los cuales en
algunas ocasiones pueden volverse patógenos (oportunismo)
La microbiota cutánea está conformada por bacterias, hongos y
parásitos, y se divide en 2 grandes grupos: la residente y la
transitoria
6
Estructura de la Superficie cutánea

Primera línea protectora de un
complejo sistema integrado
por mecanismos humorales y
celulares

Interfase entre el organismo y
el medio ambiente

Por su vasta irrigación
disemina y recibe infecciones
sistémicas
Estructura de la Superficie cutánea
Epidermis
Capa de Proteínas, lípidos y
estrato corneo en constante
recambio
 Barrera para el ingreso de
gérmenes
Dermis
 Contiene
vasos sanguíneos,
linfáticos, glándulas sebáceas y
sudoríparas,
folículos
con
gérmenes de microbiota normal
 Puede ser sitio de patógenos

Fascia Superficial
Fascia Profunda
TSC y Fascia
 Atravesada
por importantes
estructuras
vasculares
y
nerviosas
 Diseminación y dolor
7
Función de la microbiota en piel

Homeostasis (órgano de barrera)

Defensa contra las infecciones bacterianas mediante la interferencia
bacteriana

Tiene actividad sobre la degradación de lípidos en la superficie
cutánea favoreciendo la función de barrera de la piel

El pH bajo, los ácidos grasos en las secreciones sebáceas y la
lisozima pueden ser factores importantes para la eliminación de la
flora no residente de la piel
Bacterias residentes habituales de piel











Staphylococcus epidermidis (Otros coagulasa negativos)
Corynebacterium spp
Propionibacterium spp
Staphylococcus aureus
Streptococcus spp
Peptococcus spp
Mycobacterium spp
Bacillus spp (del suelo o vida libre)
Acinetobacter spp
Enterobacteriaceae
Pseudomonas spp
8
Otros sitios
Oído externo





S epidermidis *
Pseudomonas spp
Streptococcus
pneumoniae*
Enterobacteriaceae*
Propionibacterium spp*
Conjuntivas






Los mencionados
anteriormente ****
S aureus
Haemophilus spp
S pyogenes
Neisseria spp
Moraxella spp
Microbiota del tracto respiratorio
Farínge y tráquea
Nariz

Staphylococcus spp:
S epidermidis
S aureus
 Neisseria spp
 Streptococcus spp:
S pyogenes
S pneumoniae
 Haemophilus spp
 Corynebacterium spp
Todos los presentes en nariz


Mycoplasma spp

Prevotella spp-Porphyromonas spp

Bacteroides spp
Los bronquios y alvéolos
son estériles
9
Microbiota del tracto gastointestinal
Boca-Orofaringe:

La microbiota oral se encuentra ubicada en biopelículas en
un ecosistema, resguardando la salud cuando está en equilibrio

La adquisición primera se da con el paso por canal de parto donde
se adquieren los S viridans que permanecen toda la vida

Posteriormente los estafilococos, aerobios y anaerobios, diplococos
Gram negativos, difteroides y Lactobacilos

Con la dentición aparecen espiralados y gram negativos anaerobios















Streptococcus spp (grupo viridans)
Streptotoccus pneumoniae
Staphylococcus spp (S. epidermidis, S. aureus)
Veillonella spp
Bacteroides spp
Fusobacterium spp
Treponema spp
Lactobacillus spp
Neisseria spp
Haemophilus spp
Peptococcus spp
Peptostreptococcus spp
Micoplasmas spp
Actinomyces spp
Enterobacteriaceae
10
1er. análisis del microbioma del intestino humano

Hay más de 1.000 especies que conviven simbióticamente con las
personas haciendo posible la digestión de los alimentos, así como
de vitaminas, azúcares y fibra
Según el Dr. Steven Gill, principal autor de la investigación, el
tracto gastrointestinal contiene la población de bacterias más
abundante y diversa del organismo humano
Se encontraron varios cientos de filotipos bacterianos pertenecen a

dos divisiones de bacterias: Firmicutes y Actinobacterias
Sorprendió encontrar grandes cantidades de Archaebacteria:


Methanobrevibacter smithii
Science 2006;312:1355-1359
Esófago-Estómago
(Nº bajo: 104/ml)


Bacterias sobrevivientes del tracto respiratorio superior y alimentos
Mycobacterium spp
El pH ácido del estómago mantiene un nivel mínimo de
microorganismos
A medida que se torna alcalino el medio comienza a incrementarse
el contenido microbiano en forma gradual
11
Principales bacterias que habitan el estómago
Streptococcus spp
Staphylococcus spp
Lactobacillus spp
Peptostreptococcus pp
Candida spp





Helicobacter pylori puede adaptarse en la mucosa gástrica
generando una gastritis crónica
(carcinógeno:cáncer gástrico)
Bacterias residentes del intestino







Lactobacillus spp
Enterobacteriaceae
S aureus
Enterococcus spp
Anaerobios:
Bacteroides spp
Fusobacterium spp
12
Rol de las bacterias residentes del
intestino delgado

Los géneros Streptococcus y Veillonella son
pequeños comensales intestinales activos

La microbiota del intestino delgado es susceptible a la
modulación de la dieta

Interacciones huésped-microbio en el intestino delgado afectan
en gran medida la inmunidad y las funciones endocrinas y
metabólicas

Desempeñan un papel importante en la salud humana y la
enfermedad
Bacterias del intestino grueso

96-99 % son anaerobias
1-4 % son anaerobias facultativas

Responsables de :

Síntesis de vitamina K
Conversión de pigmentos y ácidos biliares
Absorción de nutrientes y productos de degradación
Antagonismo con los patógenos
Están en permanente contacto con Ag ambientales no patógenos y
patógenos. En la luz intestinal, los MO desempeñan un papel vital
en el desarrollo de un sistema inmunitario robusto y equilibrado





13















Bacteroidaceae spp
Fusobacterium spp
Peptostreptococcus spp
Peptococcus spp
Enterobacteriaceae
Enterococcus spp
Lactobacillus spp
Clostridium spp
Estreptococos del grupo B
Pseudomonas spp
Aeromonas spp
Acinetobacter spp
Staphylococcus spp
Campylobacter spp
Mycobacterium spp
Diversidad de la Microbiota vaginal

Durante el nacimiento se adquieren lactobacilos de la madre que
permanecerán mientras el pH vaginal sea ácido

Antes de la pubertad el pH se torna neutro y colonizan cocos y
bacilos provenientes de piel y periné

En la pubertad los lactobacilos aerobios y anaerobios reaparecen y
regulan el pH ácido

Después de la menopausia los lactobacilos se minimizan
desplazándolos una microbiota mixta
14
Microbiota vaginal en los distintos estadíos
Diversidad de la Microbiota vaginal en mujeres
sexualmente activas

1894 Bacilos de Döderlein

1973 Gorbach menciona anaerobios

las comunidades bacterianas están influenciadas por factores como:
la raza, la edad, las fluctuaciones hormonales, actividad sexual,
número de parejas, uso de medicamentos, prácticas de higiene por
duchas vaginales, así también como la existencia de enfermedades
como: diabetes, infecciones urinarias, entre otras
15
Diversidad microbiana de la biota vaginal
2011-Ravel
Ravel publica un estudio realizado sobre una población de 396
mujeres asintomáticas de América del Norte en el que estaban
representados los cuatro grupos étnicos:
mujeres blancas, negras, hispanas y asiáticas
Se identificaron las especies bacterianas presentes en flujo vaginal
de esta población, mediante pirosecuenciación de genes 16S rRNA
Diversidad de la Microbiota vaginal
Representación del grupo de comunidades bacterianas en cada Grupo étnico de mujeres. Entre paréntesis figura el
número de mujeres de cada grupo
I: L. crispatus; II: L. gasseri; III: L. iners; IV: Grupo diverso; V: L. Jensenii
(Ravel y cols. 2011)
16
Condición de salud vaginal

Los Lactobacillus mantienen al ecosistema vaginal produciendo:

peróxido de hidrógeno

bacteriocinas

ácidos débiles (ácido acético y láctico: provenientes de la
fermentación del glucógeno secretado por las células epiteliales
(Aroutcheva y cols. Am. Journ. of Obstet. and Gynecol. 2001; 185: 375-9)
(Valore y cols. Am. Journ. of Obstet. and Gynecol. 2002;187(3): 561-8
Condición de salud vaginal

Además son capaces de interferir con patógenos genitourinarios por
la exclusión competitiva de las células superficiales con producción
de adhesión inhibiendo:
compuestos surfactantes
autoagregación
hidrofobicidad superficial
co-agregación con otras especies bacterianas
17
Condición de salud vaginal

2011 se hace referencia de la actividad de las bacteriocinas
L23 Lactobacillus fermentans
L60 Lactobacillus rhamnosus
como inhibidores con una considerable actividad frente a M. hominis y
U. urealyticum
Daniele y cols. Curr Microbiol 2011; 63(4): 360-5
Microbiota uretral

Está constituída por microorganismos de piel y zona del perineo
Enterobacteriaceae
Enterococcus spp
Peptostreptococcus spp
Fusobacterium spp
Mycoplasma spp
Ureaplasma urealyticum
Mycobacterium spp
Corynebacterium spp
18
Vías de transmisión de patógenos
19
20
Tipos de microorganismos según su
relación con el hospedero

Patógeno:
Capaz de infectar o parasitar individuos normales
(Ej: M tuberculosis, Treponema pallidum, Toxoplasma gondii)

Oportunista:
Vive en equilibrio en un organismo sano, pero que puede
causar enfermedades cuando las defensas del
organismo se debilitan
(Ej: S aureus, Candida albicans)
Tipo de relaciones de los
microorganismos con el hospedero
Asociación sin
consecuencias
Relación con beneficio
mutuo
Relación donde uno gana
beneficios para si mismo
21
Consecuencias de esas relaciones

Infección:
Entrada, establecimiento y multiplicación de microorganismos en la
superficie o interior del huésped con o sin manifestación clínica

Infección subclínica:
Establecimiento de bacterias que induce una respuesta orgánica
específica pero sin causar manifestaciones clínicas

Colonización:
Capacidad de los microorganismos para establecerse y
multiplicarse en piel o mucosa del huésped manteniendo cierto
número poblacional
22
23
24
25
26
27
28
29