Download Apuntes Unidad 1 Bacteriología clínica CECYT 6.

Unidad 1. INTRODUCCIÓN A LA BACTERIOLOGÍA CLÍNICA.
1.1 La Microbiología.
Se puede definir, como la ciencia que estudia los seres vivos microscópicos,
concretamente de aquellos cuyo tamaño se encuentra por debajo del poder resolutivo del
ojo humano, deriva de 3 palabras griegas: mikros (pequeño), bios (vida) y logos (ciencia)
que conjuntamente significan el estudio de la vida microscópica.
Los microorganismos son diminutos seres vivos que individualmente son demasiado
pequeños como para verlos a simple vista. En este grupo se incluyen las bacterias, hongos
(levaduras y hongos filamentosos), virus, protozoos y algas microscópicas.
1.2 Campos de aplicación de la Microbiología.
Normalmente tendemos a asociar a los microorganismos con infecciones, enfermedades o
con el deterioro de los alimentos. Sin embargo, la mayoría de los microorganismos
contribuyen de una forma crucial en nuestras vidas.
Medio ambiente y Energía: Los microorganismos de agua dulce y salada son la base de
la cadena alimenticia en océanos, lagos y ríos; ciertas bacterias y algas juegan un papel
importante en la fotosíntesis, que es un proceso que genera nutrientes y oxígeno a partir
de luz solar y CO2 siendo un proceso crítico para el mantenimiento de la vida sobre la
Tierra. Las bacterias también juegan un papel muy importante en la Bioremediación como
ejemplo tenemos el uso de bacterias para combatir los derrames de petróleo ya que este
es susceptible a la acción bacteriana. La actividad metabólica de los microorganismos
permite obtener combustibles alternos como el etanol y el metanol.
Industria: Los microorganismos tienen impacto en la industria debido a que se utilizan en
la síntesis de productos químicos como son acetona, ácidos orgánicos, enzimas y
medicamentos. En la industria alimentaria se usan microorganismos en la producción de
vinagre, bebidas alcohólicas, aceitunas, mantequilla, queso, yogurt y pan. Además, las
bacterias y otros microorganismos ahora pueden ser manipulados para producir sustancias
que ellos normalmente no sintetizan. A través de esta técnica, llamada ingeniería
genética, las bacterias pueden producir importantes sustancias terapéuticas como
insulina, hormona de crecimiento humana e interferón. En la industria farmacéutica su
importancia radica en la obtención de antibióticos y vacunas.
Agricultura. Los microorganismos del suelo destruyen los productos de desecho e
incorporan el gas nitrógeno del aire en compuestos nitrogenados que las vegetales pueden
utilizar para crecer. Los microorganismos también desempeñan funciones de importancia
crítica en el reciclaje de nutrientes que son importantes para los vegetales, particularmente
en lo que se refiere al carbono, nitrógeno y azufre, transformando estos elementos a
formas que son más fácil de asimilar por los vegetales.
Salud. Los microorganismos cumplen un papel muy importante no solo como agentes
etiológicos de enfermedades de origen infeccioso, el control, prevención y tratamiento de
este tipo de padecimiento ha sido el resultado de un profundo estudio y conocimiento de
los procesos de enfermedad, de la mejora en las prácticas de aislamiento, tratamiento y
prevención
1.3 Divisiones de la microbiología.
Microbiología Médica. Se encarga del estudio de los microorganismos patógenos para el
hombre.
Microbiología Veterinaria. Se encarga del estudio de los microorganismos patógenos para
los animales.
Microbiología Sanitaria. Estudia a los microorganismos patógenos de los productos
alimenticios y presentes en los servicios sanitarios.
Microbiología Agrícola. Se encarga del estudio de los microorganismos de las plantas y del
suelo.
Microbiología Industrial. Estudia a los microorganismos que se utilizan en la industria del
vino, la cerveza, fermentación de vinagre, yogurt, etc.
1.4 Ramas de la microbiología.
Bacteriología. Se encarga del estudio de las bacterias.
Micología. Se encarga del estudio de los hongos.
Virología. Se encarga del estudio de los virus.
Parasitología. Se encarga del estudio de los parásitos.
1.5 Bacterias.
Las bacterias son organismos procariotas unicelulares, consideradas el más simple y
abundante de los organismos con la capacidad para vivir en tierra, agua, materia orgánica
o en plantas y animales. Las bacterias pertenecen a la clase procariota debido a que su
núcleo no está rodeado por una membrana y consiste de una sola molécula de ADN cuya
división es no-mitótica.
Estructura bacteriana.
Los elementos bacterianos se dividen en:
Elementos obligados:
Pared bacteriana.
Membrana citoplasmática.
Citoplasma.
Ribosomas.
Cromosoma bacteriano.
Elementos facultativos:
Capsula.
Flagelos.
Fimbrias o Pili.
Esporas.
Glicocalix.
Plásmidos.
Transposones.
Elementos obligados.
1. Pared bacteriana.
 Se pone de manifiesto con la tinción de Gram.
 Es una estructura compleja y fundamental para la bacteria formada por
peptidoglicanos (mureína o glucopeptido).
 El peptidoglicano representa el 5-20 % de la composición de la pared de las
bacterias Gram negativas y el 90 % en las Gram positivas.
 Por su rigidez le da su forma peculiar a la bacteria.
 La protege de los cambios de la presión osmótica del medio que la rodea.
 Es el lugar donde se localizan numerosos determinantes antigénicos que permiten
diferenciar a las bacterias entre sí.
 Es el sustrato donde actúan antimicrobianos como los beta-lactámicos.
2. Membrana citoplasmática.
 Está formada por fosfolípidos y proteínas, y a diferencia de las eucariotas, no
contiene esteroles (excepto el mycoplasma).
 Las enzimas del transporte electrónico se encuentran aquí (produce energía).
 Componentes de la capsula y la pared celular son sintetizados aquí.
 Es una barrera osmótica, selectiva y activa:
o Actúa como barrera osmótica para la célula.
o Contiene sistemas de transporte para los solutos y regula el transporte de
productos celulares hacia el exterior.
 Las bacterias Gram negativas tienen dos membranas: una interna y otra externa,
mientras que las Gram positivas, solo poseen una membrana (interna).
 Es sitio de acción de detergentes y antibióticos polipeptídicos como la polimixina.
3. Citoplasma.
 Formado 85 % por agua. Contiene los ribosomas y el cromosoma bacteriano.
4. Ribosomas.
 Compuestos por RNA ribosomal. Su importancia radica en ser el sitio de acción de
numerosos antibióticos como: Aminoglucósidos, tetraciclinas, cloranfenicol,
macrolidos y lincosamidas.
5. Cromosoma Bacteriano.
 Está formado por un único filamento de DNA apelotonado (superenrollado).
Confiere sus peculiaridades genéticas a la bacteria. Regula la síntesis proteica.
Elementos facultativos.
1. Capsula.
 Estructura polisacárida de envoltura. Factor de virulencia de la bacteria. Protege a
la bacteria de la fagocitosis y facilita la invasión. Permite la diferenciación en tipos
serológicos.
2. Flagelos.
 Estructuras proteicas, responsables de la motilidad bacteriana. Según la posición
de los flagelos tenemos bacterias: Monotricas: un flagelo en un extremo o ambos.
Logotricas: varios flagelos en un extremo o ambos. Peritricas: flagelos en toda la
superficie.
3. Fimbrias o Pili.
 Son estructuras cortas parecidas visibles solo al Microscopio Electrónico, carentes
de motilidad, los poseen fundamentalmente las Gram negativas. Intervienen en la
adherencia de las bacterias al huésped. Facilitan el intercambio de ADN durante
la conjunción bacteriana. Tiene capacidad antigénica.
4. Esporas.
 Estructura presente en algunas especies bacterianas exclusivamente bacilares. Le
permite a la bacteria sobrevivir en condiciones extremadamente estresantes. El
material genético se concentra y es rodeado por una capa protectora, que hace que
la bacteria sea impermeable a la desecación, al calor y numerosos agentes
químicos. Bajo esta condición las bacterias se encuentran en una condición
metabólica de inercia. Pueden permanecer meses o años así. Cuando las
condiciones son más favorables se produce la germinación, con la formación de
una célula única que después se reproduce con normalidad. Las esporas no se
tiñen con los colorantes habituales y se identifican como una zona clara,
redondeada u ovalada, que contrasta con el resto de la bacteria que aparece
coloreada.
5. Glucocalix.
 Entramado de fibrillas polisacáridas situadas en posición extracelular. Facilita la
adherencia.
6. Plásmidos y Transposones.
 Los plásmidos son elementos extracromosómicos compuestos por ADN de doble
cadena, con frecuencia circular, autoreplicativos y autotransferibles.
 Los transposones (genes móviles) son elementos compuestos de ADN que pueden
moverse de forma autosuficiente a diferentes partes del genoma bacteriano. No
poseen la capacidad de autoreplicarse pero pueden transferirse a través de
plásmidos. El transposon al cambiar de posición puede arrastrar una secuencia de
ADN contigua y originar cambios fenotípicos en la bacteria.
Reproducción Bacteriana.
Generalmente las bacterias se reproducen por bipartición o Fisión binaria como
se ve en el siguiente esquema:
Además de este tipo de reproducción asexual, las bacterias poseen unos
mecanismos de reproducción parasexual, mediante los cuales se intercambian
fragmentos de ADN.
TRANSFORMACIÓN: Consiste en el intercambio genético producido cuando una
bacteria es capaz de captar fragmentos de ADN, de otra bacteria que se encuentran
dispersos en el medio donde vive.
CONJUGACIÓN: En este proceso, una bacteria donadora F+ transmite a través de
un puente o pili, un fragmento de ADN, a otra bacteria receptora F-. La bacteria que
se llama F+ posee un plásmido, además del cromosoma bacteriano.
TRANSDUCCIÓN: En este caso la transferencia de ADN de una bacteria a otra se
realiza a través de un bacteriófago, que se comporta como un vector
intermediario entre las dos bacterias.
a, el virus se acopla a
la bacteria
b., el virus rompe la
pared bacteriana
c, el virus inyecta su
ADN
Morfología Bacteriana.
Las bacterias se pueden clasificar teniendo en cuenta varios criterios. Uno de ellos es
clasificarlas por su forma y la manera en que se agrupan; Pueden ser esféricas (Cocos,
diplococos, estreptococos, estafilococos, sarcinas); alargadas como bacilos; en forma de
coma (vibriones), o en forma de espiral (espirilos).
Clasificación bacteriana.
Las bacterias se pueden clasificar en relación a la estructura de su pared celular mediante
una tinción diferencial denominada Tinción de Gram. Se puede discriminar entre dos
grandes grupos de bacterias: Gram positivas (se tiñen de violeta) y Gram negativas (se
tiñen rosadas).
Hay otro grupo de bacterias denominadas bacilos ácido alcohol resistentes (BAAR+) que
son diferenciados utilizando la tinción de Ziehl Nielsen o la modificación de Kinyoun, éstos
son resistentes a la decoloración ácida por lo que permanecen teñidos de rojo por acción
de la fuccina fenicada.
Según la temperatura óptima de crecimiento las bacterias se clasifican en:
Termófilas: se desarrollan entre 25 y 80°C, óptima 50 y60°C
Mesófilas: se desarrollan entre 10 y 45°C, óptima 20 y 40°C
Psicrofílicos: se desarrollan entre -5y 30°C, óptima 10 y 20°C.
Según el pH en el que se desarrollan las bacterias se clasifican en:
Acidófilos: Se desarrollan a pH entre 1.0 y 5.0
Neutrófilos: Se desarrollan a pH entre 5.5 y 8.5
Basófilos: Se desarrollan pH entre 9.0 y 10.0
Según su metabolismo interno, las bacterias presentan requerimientos nutricionales
diversos y se clasifican en:
Fotoautótrofos: Obtienen la Energía de la luz y su fuente de carbono es el C02. Bacterias
purpúreas.
Fotoheterótrofos: Obtienen la Energía de la luz y su fuente de carbono son los
compuestos orgánicos. Ejemplos como Rodospirillum y Cloroflexus.
Quimioautótrofos: Obtienen la Energía de las substancias químicas y su fuente de
carbono es el C02. Como, por ejemplo, Nitrobacter, Thiobacillus.
Quimioheterótrofos: Utilizan un compuesto químico como fuente de carbono, y a su vez,
este mismo compuesto es la fuente de energía. La mayor parte de las bacterias cultivadas
en laboratorios y las bacterias patógenas son de este grupo.
Basado en el requerimiento de Oxígeno las bacterias se pueden clasificar en:
Aerobias estrictas: Dependen de O2 para su crecimiento.
Anaerobios estrictos: se desarrollan en ausencia total de O2, utilizan una atmósfera
anaeróbica de CO2,H2 y N2.
Anaerobios Facultativos: pueden desarrollarse en presencia o ausencia de O2.
Microaerofílicos: sólo se pueden desarrollar en presencia de bajas tensiones de O2
(menor del 12%) y altas tensiones de CO2.
El potencial Redox es crítico para el desarrollo de los microorganismos. Es la capacidad
del medio a la transferencia de electrones y depende en gran medida del oxígeno disuelto
en el medio. Los anaerobios estrictos necesitan un medio carente de oxígeno ya que se
desarrollan en medios reductores y son inhibidos a potenciales mayores de -0,100mV.
Considerando la relación entre las bacterias y nuestro organismo podemos clasificarlas de
la siguiente manera:
Microbiota normal. Grupo de microorganismos que habitan de manera equilibrada el
cuerpo humano sin causar enfermedad, se estima que la cantidad de microorganismos que
pueden habitar el cuerpo humano es 10 14, habitando principalmente la piel, las mucosas,
las cavidades en contacto con la superficie (Boca, cavidad vaginal), tracto gastrointestinal.
La microbiota normal beneficia al organismo ya que impide la colonización de bacterias
patógenas y participan en la obtención de nutrientes para el organismo como en el caso de
la vitamina K en la cual participan las bacterias del tracto intestinal. Ejemplo Piel;
Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus, Corynebacterium sp, etc.
Microbiota comensal. Grupo de microorganismos que pertenecen a la microbiota normal
pero cuando se alteran las condiciones fisiológicas del organismo huésped se altera la
virulencia del microorganismo adquiriendo la capacidad de producir enfermedad. Ejemplo
Candida albicans, Staphylococcus aureus, etc
Microbiota patógena. Microorganismos que por naturaleza tienen la capacidad de
producir enfermedad al ser humano. En algunas ocasiones estos microorganismos pueden
alojarse en el organismo sin causar enfermedad debido a la acción protectora de la
microbiota normal. Ejemplos Salmonella typhi, Streptococcus pyogenes Beta
hemolítico, Neisseria gonorrhoeae, Bacillus anthracis, Shigella dysenteriae, etc.
1.6 Taxonomía de la Bacterias.
La ciencia de clasificación de los seres vivos recibe el nombre de taxonomía y atiende a
dos aspectos:


Identificar y describir de la manera más completa posible, las unidades taxonómicas
básicas, las especies.
Desarrollar un sistema para ordenar y catalogar estas unidades
Taxonomía: (taxis = orden, rango). Es la rama de la biología que se ocupa de la
clasificación de los seres vivos.
Una especie constituye un grupo de individuos (o poblaciones clonales, en el caso de los
microorganismos) que presentan un grado elevado de semejanza fenotípica, siendo, al
mismo tiempo, claramente diferenciable de los integrantes de otros conjuntos del mismo
tipo general.
De un modo ideal, las especies deberían caracterizarse basándose en la descripción
completa de sus fenotipos o incluso de sus genotipos. La práctica taxonómica no llega a
estos ideales ya que en la mayor parte de los grupos de seres vivos la descripción del
fenotipo es fragmentaria y la caracterización del genotipo es incompleta.
Los caracteres fenotípicos de más fácil determinación son los estructurales y anatómicos
que pueden observarse directamente. La clasificación de las bacterias constituye una
excepción dada su extrema simplicidad estructural, esto hace que se disponga de un rasgo
demasiado reducido de caracteres para poder hacer una caracterización adecuada.
Por ello, los taxónomos bacterianos se vieron forzados a buscar otros tipos de
propiedades, bioquímicas, fisiológicas, ecológicas, para añadir a las propiedades
estructurales.
La clasificación de las bacterias se basa en atributos funcionales, la mayor parte de las
bacterias sólo pueden identificarse por lo que hacen y no simplemente por su apariencia.
Las bacterias se clasifican en grupos taxonómicos siendo la familia, el género, la especie y
la subespecie los más operativos desde el punto de vista médico. La clasificación
bacteriana más aceptable particularmente en lo referente a nomenclatura, grupos, familias,
generes y descripción de especies se encuentra descrita en el Manual de Bacteriología
Sistemática de Bergey.
Grupos principales de bacterias
I. Aeróbicas y Gram negativas, cocos y bacilos
Familias
1. Pseudomonaceae. Son bacilos curvos o rectos, móviles por flagelo polar, catalasa y
oxidasa positiva. Contribuyen a degradar substancias químicas en el suelo, como por
ejemplo pesticidas.
Aquí encontramos el género Pseudomonas que se encuentra ampliamente distribuido en
la tierra y en el agua. En este grupo incluimos la especie P. syringae que es un patógeno
vegetal y causante de tumores a plantas.
Xanthosomas todas las especies de este género son patógenas vegetales.
2. Rhizobiaceae Esta familia ocasiona hipertrofia en plantas, además de la formación de
nódulos en raíces. Algunas especies pueden ocasionar tumores.
Rhizobium forma nódulos en raíces de leguminosas y fija N2 atmosférico.
Agrobacterium es importante en la ingeniería genética. Esta posee un plásmido con una
región llamada T DNA que se inserta en el genoma de la planta huésped.
3. Methylococcaceae posee la habilidad para usar gas metano como fuente de carbono y
energía bajo condiciones aeróbias o microaerofílicas.
4. Acetobacteraceae esta familia oxida etanol a ácido acético.
Acetobacter y Gluconobacter son saprófitos que se encuentran en medios acídos
enriquecidos con azúcar o alcohol como flores, frutas, cervezas, vino, vinagre y otros.
Poseen importancia industrial, ya que Azotobacter produce vinagre y Gluconobacter se
utiliza para la manufactura de productos químicos.
5. Legionellaceae. Legionella son oportunistas en humanos, pueden causar la muerte. Se
transmiten por vía aérea
6. Neisseriaceae. Neisseria son parásitos que habitan en las membranas mucosas de
humanos y animales. N. gonorrhoeae y N. meningitidis son altamente patógenos, y este
último causa meningitis cerebroespinal.
Acetobacter son saprófitos que se encuentran en tierra, agua y basura. Son patógenos
oportunistas que ocasionan una variedad de infecciones particularmente en pacientes
hospitalizados.
II. Anaeróbico facultativo, bacilos y gram negativo.
Familia
1. Enterobacteriaceae.
Escherichia
E. coli se encuentra en la parte inferior del intestino de humanos y animales de sangre
caliente. Es parte de la flora normal. Algunas cepas pueden causar gastroenteritis y otras
cepas causan infecciones en el tracto urinario.
Shigella está relacionada a Escherichia y todas sus cepas son patogénicas causando
disentería bacilar en humanos.
Salmonella todas las cepas son patógenas a humanos causando fiebre entérica,
gastroenteritis y septicemia.
Enterobacter crece mejor a 35°C al contrario de las demás Enterobacteraceas. Se
encuentra en agua, tierra, plantas y algunas especies se encuentran en humanos. Pueden
ser patógenos oportunistas en humanos.
Erwinia generalmente es patógena de plantas causando diversas lesiones.
Serratia ampliamente distribuida en tierra, agua y superficie de plantas. Es patógena
oportunistas de humanos, particularmente en pacientes hospitalizados.
Proteus puede deslizarse sobre el medio de agar. Se encuentra en el intestino humano y
de otros animales. Es patógeno oportunista en humanos.
Yersenia son parásitos de animales pero pueden causar infección en humanos como por
ejemplo Yersenia pestis, esta es la causante de la plaga o peste bubónica y Yersenia
enterocolitica causa gastroenteritis en niños.
2. Vibronaceae. ésta se encuentra en ambientes marinos y agua dulce en asociación con
animales que viven en esos ambientes.
Vibrio algunas especies emiten bioluminicencia (Vibrio fischeri se localiza en un órgano
luminiscente especializado en ciertos peces de agua profunda). Vibrio cholera causa la
colera.
3. Pasteurellaceae. Pasteurella son parásitos en las membranas mucosas del tracto
respiratorio de mamíferos y aves.
Haemophilus requiere factores nutricionales inusuales. Haemophilus influenzae causa
meningitis en niños.
III. Otros géneros de bacterias anaeróbias facultativas, Gram negativas, bacilos y no
asignados a ninguna familia.
Familia
1. Gardnerella se encuentra en el tracto genitourinario de humanos, es la mayor causa de
vaginitis no específica bacteriana.
2. Streptobacillus tienen una pared celular defectuosa que al formar colonias parecen
huevos fritos. Aquí encontramos a S. moliniformis que es un parásito de ratas.
IV. Bacilos helicoidales, curvos o lineales, Gram negativos y anaeróbias.
Familia
1. Bacteroidaceae los géneros que se incluyen en esta familia se diferencian a base de su
morfología y a los diferentes productos que sintetizan. Algunas especies son patógenas a
humanos por ejemplo, Bacteroides fragilis.
V. Bacterias que reducen sulfato o azufre.
Estas son bacterias anaeróbicas que usan compuestos de azufre inorgánico como
aceptador de electrones con la consecuente formación de H 2S. Se pueden encontrar en
barro de agua dulce, ambiente marino, tracto intestinal de humanos y de animales. Incluye
los géneros Desulfuromonas, Desulfovibrio y Desulfococcus.
VI. Cocos anaeróbicos y Gram negativo.
Familia
1. Veillonellaceae
Veillonella
Acidoaminococcus habitan en la cavidad oral, tracto respiratorio y tracto intestinal de
humanos, rumiantes y roedores.
Megasphaera
VII. Rickettsias y Chlamydias
Muchos son parásitos obligados, son Gram negativos, no mótiles y de tamaño muy
pequeño que puede aproximarse a un virus grande.
Orden Rickettsiales: aquí se incluyen las rickettsias; éstas se encuentran asociadas a
varios artrópodos que le sirven de huésped y su vez de vectores. Estos vectores los
transmiten a vertebrados, donde en algunos de ellos se observan relaciones mutualistas.
Familia Rickettsiaceae
1. Rickettsias: éstas son patógenos de humanos y su transmisión ocurre vía vectores
artrópodos. La bacteria se multiplica dentro del citoplasma y algunas veces en el núcleo.
En el laboratorio se necesitan células vivas para su cultivo.
2. Coxiella se distingue del género anterior por que resiste temperaturas bien altas, y en la
mayoría de las veces la infección ocurre por inhalación de los organismos que se
encuentran en el polvo o en leche sin pasteurizar contaminada. Incluye una sola especie
Coxiella burnetii responsable de la fiebre Q.
Familia Bartonellaceae consiste de parásitos de las células rojas de humanos y otros
vertebrados.
Familia Anaplasmataceae: Estos organismos crecen dentro o sobre los eritrocitos.
Pueden encontrarse libres en el plasma de varios animales salvajes o domésticos.
Orden Chlamydiales: éstos son parásitos intracelulares. Incluyen una sola familia y un
sólo género. El género Chlamydia contiene especies patógenas al hombre como por
ejemplo Chlamydia trachomatis, ésta causa queratoconjuntivitis que a veces resulta en
ceguera. Otras especies de Chlamydia causan enfermedades sexualmente transmisibles.
VIII. Micoplamas.
No poseen pared celular, por lo que pueden asumir diferentes formas. Pueden combatirse
por tetraciclinas o cloranfenicol, no por penicilinas, ya que no poseen pared celular. Sus
colonias parecen huevos fritos. Y son mucho más pequeñas que las bacterias comunes.
Requieren medios nutricionales complejos y tienen habilidades biosintéticas limitadas.
Familia Mycoplasmataceae
Mycoplasma pneumoniae causa pulmonía atípica primaria.
Familia Spiroplasmataceae
Spiroplasma son patógenos de cítricas y otras plantas, pueden aislarse de los fluídos de
plantas o de su superficie.
IX. Cocos Gram positivos.
Cocos anaeróbios o aeróbios facultativos
Aquí incluimos los géneros Staphylococcus y las especies Staphylococcus aureus y
Staphylococcus epidermidis.
Cocos que llevan a cabo fermentación y son aerotolerantes
Streptococcus pyogenes, Streptococcus mutans, Streptococcus
Streptococcus lactis, y Streptococcus pneumoniae.
Cocos Gram positivos anaeróbios
Sarcina
faecalis,
X. Gram positivos que forman endoesporas.
Bacillus thuringiensis y B. anthracis
Bacillus anthracis con esporas
XI. Bacilos que forman esporas anaeróbias.
Clostridium botulinum y Clostridium tetani
Endoespora bacterial
XII. Mycobacterias.
Incluye un sólo género Mycobacterium, dentro de éste tenemos a Mycobacterium lepra
y Mycobacterium tuberculosis.
1.7 Nomenclatura.
De acuerdo con la convención que establece el sistema binomial de nomenclatura, cada
especie biológica lleva un nombre latinizado que consiste en dos palabras: la primera
indica el género y la segunda palabra indica la especie: por ejemplo, Escherichia coli,
Escherichia (nombre genérico – género) y coli (nombre específico – especie). Cuando se
requiere indicar la existencia de una subespecie se escribe después de la especie.
Categorías de clasificación según la subespecie.






Serovariedad o serotipo (Antígenos distintos).
Fagovariedad (Tipificación por Bacteriófagos).
Biovariedad (Diferencias bioquímicas y fisiológicas).
Patovariedad (Patogenecidad).
Morfovariedad (Diferencias morfológicas).
Genovariedad (Grupos con DNA similar).
1.8 Bioseguridad.
Bioseguridad. Disciplina encargada de prevenir accidentes biológicos, para ello se vale de
un conjunto de medidas y controles destinados a disminuir el riesgo de exposición a
agentes infecciosos o patógenos en clínicas, hospitales, industrias, etc.
Objetivos Primarios:
 Proteger la vida del individuo, la comunidad y el medio ambiente.
 Evitar el contagio y/o infección del operador o terceros en un laboratorio que maneje
material biológico
 Alertar sobre los riesgos potenciales
 Brindar conocimientos necesarios sobre las que permitan adoptar las normas de
conducta apropiadas para medidas preventivas y de acción inmediata manejar
material biológico frente a un accidente biológico.
Material biológico. Material orgánico o inorgánico que pueda contener o ser reservorio de
agentes patógenos.
Exposición. Contacto de: Piel y las mucosas por tiempo prolongado con un material
biológico.
Accidente biológico. Toda exposición accidental de un individuo a un material biológico.
Los procedimientos básicos ante un accidente biológico son:
1.- Manejo adecuado del personal expuesto
2.- Reporte del accidente (en ficha epidemiológica)
3.- Evaluación clínica del personal expuesto
4.- Tratamiento del personal expuesto
Medidas de prevención de accidentes biológicos en el laboratorio.
TIPOS DE ACCIDENTE
BIOLÓGICO
Por Herida Cortante o Punzante
PRECAUCIONES UNIVERSALES
1. Considerar toda muestra como peligrosa y tratarla
como tal.
Por contacto con piel lesionada
2. Tener la vacunación específica
Por Inoculación Parenteral
3. Cubrir correctamente cualquier lesión cutánea
4. Lavarse meticulosamente las manos después de
Por Inhalación
manipular muestras y antes de salir del laboratorio (al
concluir la tarea)
Por Ingesta
5. Uso de protectores de barrera (guantes, máscaras,
bata, etc.)
Por Rotura
de Recipiente 6. Esterilizar correctamente los instrumentos y
contenedor de material infeccioso desinfectar las superficies.
Niveles de bioseguridad en el manejo de microorganismos:
NIVEL de
BIOSEGURIDAD
NIVEL 1
(de Bajo Riesgo)
TIPO de AGENTE
a MANIPULAR
MEDIDAS a ADOPTAR
No patógenos para el hombre
Medidas Generales o de precaución
Es aquél que resulta poco probable que universales
cause una enfermedad en el hombre y en la
comunidad.
Procedimientos de Riesgo Moderado :
Patógenos de riesgo moderado
Es aquél que puede causar una enfermedad
en el hombre y puede suponer un peligro
Acceso sólo a personal de para los trabajadores, siendo poco probable
que se propague a la comunidad y
laboratorio, Prohibir el
ingreso a la población de existiendo generalmente profilaxis o
tratamiento eficaz.
alto riesgo (Ancianos,
- VHB (Virus de la Hepatitis B)
Niños, Embarazadas e
- Salmonella tiphy
inmunodeprimidos).
NIVEL 2
(de Riesgo Moderado)
- Exhibir visiblemente en los accesos, las debidas
señales de Riesgo Biológico y los requerimientos
para ingresar.
- Trabajar en Campanas de Flujo laminar.
- Personal con vacunación específica
- Usar guantes y bata (quitárselos antes de
abandonar la zona de trabajo)
- Residuos y animales de experimentación deben
ser descontaminados antes de su eliminación
- Evitar el uso de jeringas, agujas y las prácticas
que generen aerosoles
- Realizar control de roedores e insectos y no
permitir el acceso a animales que no sean los de
experimentación.
Procedimientos de Riesgo Moderado y
de Alto Riesgo para la Vida :
- Exhibir en los acceso las señales de peligro
NIVEL 3
(de Alto Riesgo)
Acceso restringido sólo a
personal autorizado del
laboratorio.
Registro obligatorio de
accidentes
Registrar visitas y el
Patógenos de riesgo moderado y
que por el tipo de procedimiento
empleado adquieren alto riesgo
Aquél que puede causar una enfermedad
grave en el hombre y presenta un
serio peligro para los trabajadores,
pudiendo causar la muerte con riesgo de
que se propague a la comunidad, existiendo
frente a él generalmente profilaxis o
recomendadas y registrar el ingreso de visitas
autorizadas.
- Inicial y periódicamente tomar muestras de suero
del personal involucrado (para detectar posibles
contaminaciones).
- Trabajar en cabinas de seguridad y emplear filtros
Hepa interpuestos en la línea de vacío.
- Usar indumentaria protectora y sistemas de
protección contra aerosoles.
- Sellar tapas y rotores en centrífugas.
acceso del personal
servicio.
de tratamiento eficaz.
- Mycobacterium tuberculosis
- HIV y Virus oncogénicos
Patógenos capaces de causar la
muerte :
- Bacillus Antrhacis.
- Utilizar cajas de contención para animales
infectados.
- Limpiar y desinfectar meticulosamente las
superficies de trabajo al finalizar la tarea.
Procedimientos de alto Riesgo para la
Vida :
- Exhibir en los accesos las señales de peligro
NIVEL 4
Agentes Patógenos Exóticos y
(de Alto Riesgo para la Altamente Peligrosos
Aquél que causando una enfermedad grave
Vida)
en el hombre supone un serio peligro para
los trabajadores, con muchas posibilidades
Acceso Altamente
Restringido , sólo personal de que se propague a la comunidad y
sin que exista generalmente frente a
especializado
él profilaxis o tratamiento eficaz.
Registro Obligatorio
Accidentes
- Virus del Ebola.
correspondientes y llevar registro de visitas
autorizadas.
- Trabajar en áreas especiales donde existan
barreras de aire con el exterior y cabinas de alta
seguridad.
- El personal debe ducharse y cambiarse
íntegramente al ingresar y al salir.
- El pasaje de material limpio y/o contaminado se
efectuará por canales especiales donde se puede
efectuar la descontaminación.
- Uso obligatorio de vestimenta especial con
respirador automático.
- Realizar descontaminación Periódica.
1.9 Técnicas de Tinción Bacteriana.
Los colorantes fueron usados por los microscopistas para mejorar el contraste entre los
objetos que se observaban y el medio que los rodea. Los colorantes son substancias que
originalmente se derivaron de las anilinas o del alquitrán: químicamente están constituidos
por uno o más anillos aromáticos, los cuales tienen diversos sustituyentes llamados
cromóforos que le dan la cualidad del color, estos compuestos tienen la capacidad de
transferir el color a otras estructuras por lo que reciben el nombre de cromógenos;
además tienen un grupo funcional ionizable, llamado auxócromo, que les permiten la
unión con estructuras de carga contraria presentes en las células, tejidos o bacterias a
teñir.
La
mayoría de los colorantes tienen alguna afinidad específica por algún componente
celular. Existen varios tipos de colorantes, pero los más usados en microbiología son: las
sales colorantes y los colorantes liposolubles;
a) Sales colorantes:
Los colorantes más usados son sales que pueden ser de tipo ácido o básico, términos que
no indican necesariamente su pH en solución, sino que una parte significativa de la
molécula sea aniónica o catiónica. Los colorantes básicos consisten en un catión coloreado
unido a un anión incoloro. Ej: clorhidrato (-) de azul de metileno (+). Los colorantes ácidos
tienen el catión incoloro unido a un anión coloreado. Ej: eosinato (-) de sodio (+). Los
colorantes se combinan químicamente con el protoplasma bacteriano; si la célula no ha
muerto, el proceso de tinción la mata. La célula bacteriana posee constituyentes celulares
cargados negativamente, tales como los ácidos nucleicos y los polisacáridos ácidos, y ellos
son los más usados en citología bacteriana. Las bacterias son ricas en ácidos nucleicos que
poseen cargas negativas en forma de grupos fosfatos. Los colorantes básicos tiñen la célula
bacteriana uniformemente, a menos que antes sea destruido el ARN del citoplasma. Los
colorantes ácidos no tiñen la célula bacteriana, y por lo tanto, pueden usarse para impartir
al fondo un color de contraste (coloración negativa).Desde el punto de vista práctico
entonces, los colorantes básicos tiñen estructuras de naturaleza ácida, como la cromatina
nuclear de las células eucariotas y procariotas; los colorantes ácidos reaccionan con
sustancias básicas, como las estructuras citoplasmáticas de las células eucariotas.
b) Colorantes liposolubles
Los colorantes liposolubles se combinan con los componentes lipídicos de la célula,
usándose a menudo para revelar la localización de los depósitos de grasa. Ej. Negro Sudán. En
algunos casos se usan mordientes con la finalidad de engrosar estructuras muy finas, con
el propósito de hacerlas visibles al microscopio óptico; uno de ellos es el ácido tánico que
se emplea en la coloración de flagelos y espiroquetas.
Las técnicas de tinción se usan en bacteriología se desarrollaron como una necesidad para
poner de manifiesto a las bacterias y sus estructuras.
Elaboración de un Frotis bacteriano.
Se denomina frotis a la extensión que se realiza sobre un portaobjetos de una muestra o
cultivo con objeto de separar lo más posible los microorganismos, ya que si aparecen
agrupados en la preparación es muy difícil obtener una imagen clara y nítida. Este frotis
debe ser posteriormente fijado al vidrio del portaobjetos para poder aplicar los métodos
habituales de tinción que permiten la observación al microscopio de las bacterias sin que la
muestra sea arrastrada en los sucesivos lavados. La fijación de una extensión bacteriana
hace que las bacterias queden inactivadas y adheridas al vidrio alterando lo menos posible
la morfología y bacteriana y las posibles agrupaciones de células que pudiera haber.
Preparación del frotis bacteriano a partir de diferentes muestras.
El frotis bacteriana debe representar fina monocapa representativa de la muestra:
Hisopos: Hacer rodar ligeramente sobre el porta para evitar la destrucción de elementos
celulares y bacterias. Dejar secar al aire.
Aspirados, exudados, esputos, heces (muestras sin hisopo): seleccionar las partes
más purulentas y/o hemáticas, y tras depositar una pequeña fracción de muestra sobre el
portaobjetos, con una asa, hisopo o aplicador estéril realizar el frotis.
LCR y otros líquidos que requieren centrifugación: tras centrifugación (2.500-3.000 rpm
durante 15 min.), desechar el sobrenadante y utilizar el sedimento (0,5 ml),
homogeneizándolo, verter una gota en un portaobjetos y dejar secar al aire. Puede
añadirse, opcionalmente, una segunda gota a la primera ya seca para aumentar la
sensibilidad.
Orina: sin centrifugarla, homogeneizar y depositar una gota sobre el portaobjetos realizar
frotis con el asa y dejarlo secar al aire.
Cultivos líquidos (hemocultivos, cultivos bifásicos de Castañeda): depositar con una
pipeta Pasteur o con jeringa-aguja estériles, 1 ó 2 gotas en el portaobjetos y hacer una
extensión fina con la ayuda de otro porta y dejar secar al aire. Los cultivos en medio líquido
solo requieren introducir el asa estéril al tubo tomar una asada y realizar el frotis sobre el
portaobjetos dejándolo secar al aire.
Colonias en medio sólido: colocar 1 gota de agua o solución salina en un portaobjetos,
depositar con un asa una carga bacteriana representativa y realizar el frotis, dejar secar al
aire.
Métodos de fijación.
Los métodos de fijación que se pueden utilizar son el calor al pasar directamente a la flama
del mechero tres veces con un movimiento rápido sin dejar el portaobjetos por más de un
segundo. Otro método para fijar un frotis es cubrirlo con etanol o metanol al 70% y dejarlo
al menos por 5 minutos y seguir la tinción hasta que se evapore por completo y el frotis y
quede completamente seco.
Tinción simple.
En este tipo de tinción se utiliza un solo colorante, por lo que todas las estructuras
celulares se tiñen con la misma tonalidad. (Azul Metileno de Loëffler, Azul de lactofenol).
Esta tinción es utilidad para poder observar la presencia de bacterias así como para poder
observar su morfología microscópica.
Tinciones Diferenciales.
Estos tipos de tinción nos permiten clasificar a las bacterias en grupos dependiendo de sus
características estructurales de la pared bacteriana.
Tinción de Gram.
Debe su nombre al Bacteriólogo Danés Christian Gram que la desarrollo en 1844. La
tinción de Gram se utiliza para clasificar bacterias en dos grandes grupos bacterias Gram
positivas y Bacterias gram negativas. A nivel del laboratorio es útil como test para un
rápido diagnóstico presuntivo de agentes infecciosos, tanto en muestras como en cultivos
en crecimiento, y adicionalmente sirve para valorar la calidad de la muestra clínica.
Las bacterias se tiñen gram positivas (+), gram negativas (–) o no se tiñen debido a sus
diferencias en la composición de su pared bacteriana.
Las bacterias gram (+) tienen una gruesa capa de péptidoglucano por lo que no son
afectadas por la decoloración con alcohol-acetona, reteniendo el complejo colorantemordente (cristal violeta-lugol) y visualizándose en distintos grados de tonos desde el
violeta al azul claro, dependiendo de si la naturaleza de su pared celular está intacta o
dañada por tratamientos con antibióticos o edad celular.
Las bacterias gram (–) tienen en su pared celular una delgada capa de péptidoglucano
ligada a una membrana externa por moléculas de lipopolisacáridos. Esta membrana
permite la decoloración con por el alcohol-acetona, permitiendo que el complejo cristal
violeta-lugol salga de las bacterias y sea reemplazado por el colorante de contraste
(safranina) adquiriendo una tonalidad rosa o rojiza.
Técnica de tinción
1. Colorante primario Cristal violeta, 1 minuto y enjuagar con agua.
2. Mordente Lugol, 1 minuto y enjuagar con agua.
3. Decolorante, alcohol-acetona, 20 segundo o hasta ver los últimos hilos de color
morado. Enjuagar con agua.
4. Colorante de contraste, Safranina 1 minuto, enjugar con agua y dejar secar.
Bacteria Gram Positiva
Bacteria Gram Negativa
Tiene una capa gruesa de peptidoglicano (mureina) y dos
clases de ácidos teicoicos. Ácido Lipoteicoico que está en
Tiene una capa delgada de peptidoglicano (mureina)
la superficie, empotrado en la capa de peptidoglicano y
unida a una membrana exterior por lipoproteínas. La
unido a la membrana citoplásmica. Y ácido teicoico de la
membrana exterior está hecha de proteína, fosfolípido y
pared que está en la superficie y se une sólo a la capa de
lipopolisacárido.
peptidoglicano.
Cocos Gram (+)
Racimos: forma típica de Staphylococcus
sp , como S. aureus
Cadenas: forma típica de Streptococcus
sp , como S. pneumoniae , Streptococcus
grupo B
Tetradas: forma típica de Micrococcus sp
Bacilos Gram (-)
Gruesos: forma típica de Clostridium sp ,
como C. perfringens , C. septicum
Finos: forma típica de Listeria sp
Ramificados:
Actinomycetes
israelii
forma
típica
de
y Nocardia , como A.
Cocos Gram (-)
Diplococos: forma usual de Neiseria sp ,
como
N.
meningitidis,
También
Moraxella
sp y
Acinetobacter
sp
aparecen con morfología de diplococos.
Acinetobacter puede ser pleomórfico, y a
veces aparece como coco Gram-positivo.
Bacilos Gram (-)
Bacilos
finos:
forma
enterobacteriaceae, como
Coli
usual
de
Escherichia.
Cocobacilos: forma usual de Haemophilus
sp , como H. influenzae
Curvados: forma usual de Vibrio sp , como
V. cholerae , y Campylobacter sp , como
C. jejuni
Forma de aguja fina: forma
Fusobacterium sp
usual de
Tinción de Ziehl Neelsen.
También es una tinción diferencial. Se denomina tinción ácido-alcohol resistente y es
específica para una serie de bacterias con estructura de pared particular, las
Mycobacterias. La pared de las Mycobacterias no está basada en peptidoglicano como las
bacterias gram positivas y gram negativas, la diferencia radica en la presencia de ácidos
grasos (ácidos micólicos). Esta particularidad las hace resistentes a la decoloración con
alcohol-ácido. Esta característica también se puede observar en bacterias del genero
Nocardia sp y en algunos parásitos (Coccidias intestinales).
Las bacterias BAAR (+), adquieren una coloración rojiza por retener a la fuccina fenicada,
mientras que las bacterias BAAR (-) se observan de color azul por acción del azul de
metileno.
La tinción clásica de Ziehl-Neelsen requiere calentar la fuccina fenicada hasta emisión de
vapores para que el colorante atraviese la pared bacteriana. Se ha desarrollado una
modificación a la técnica de tinción tradicional de Ziehl-Neelsen, la técnica de Kinyoun en
la que se sustituye el calentamiento hasta emisión de vapores de la fuccina fenicada,
colocan el frotis en un vaso para tinción con fuccina fenicada durante 20 a 25 minutos o
cubrir el frotis durante 5 minutos con fuccina Kinyoun (Carbolfuccina), colocando un trozo
de papel filtro para evitar la precipitación del colorante, una vez transcurrido este tiempo se
continua la tinción de la misma manera que en la técnica de Ziehl-Neelsen.
En ambas imágenes se observan bacilos BAAR(+) de color rojo y
cocos BAAR (-) de color azul.
Técnica de tinción.
Tinción
Ziehl-Neelsen
Kinyoun
5 a 6 minutos a emisión 20 minutos en sumergido
Colarante primario y mordente de vapores, enjuagar con en vaso de tinción,
agua.
enjuagar con agua.
Decolorante
Colorante secundario
Alcohol-ácido 20 segundos y enjugar con agua.
Azul de metileno 1 minuto, enjuagar con agua y dejar
secar.
Tinciones especiales.
Las tinciones especiales nos permiten poner de manifiestos elementos estructurales de las
bacterias:
Tinción negativa
Este procedimiento consiste en la tinción del fondo del campo visual con un colorante ácido
para dejar las células incoloras en contraste. Comúnmente se utiliza el colorante negro
llamado nigrosína o tinta china. El método sirve para observar bacterias o estructuras que
difícilmente se tiñen con las técnicas diferenciales, como los espirilos y las espiroquetas.
Tinción de los flagelos
Los flagelos son estructuras demasiado finas para poder ser visibles en el microscopio de
luz. Sin embargo si se tratan con una suspensión coloidal inestable de sales de ácidos
tánico para formar un precipitado denso en la pared celular y en los flagelos, se pueden
poner de manifiesto su presencia y disposición en las células. De esta manera el diámetro
aparenta que la estructura aumento de tamaño con fuccina básica los hace visibles en el
microscopio óptico.
Tinción de la cápsula
Uno de los métodos de ´´ tinción de la cápsula ´´ incluye el tratamiento de las bacterias con
un solución caliente de cristal violeta seguido por un lavado con una solución de sulfato de
cobre. El sulfato de cobre también imparte color al fondo y esto resulta en que la célula y el
fondo aparezcan teñido en color azul oscuro mientras la cápsula aparece de color azul
pálido. Otro método utilizado para observar capsula es la tinción negativa o tinta china,
mediante la cual se realiza la observación de muestras de líquido cefalorraquídeo para la
búsqueda de levaduras de Cryptoccocus neoformas, hongo dimórfico causante de la
Criptococosis.
Tinción del núcleo
Los núcleos se pueden teñir por la tinción de Feulgen la cual es específica para el ADN.
Tinción de esporas
Las esporas se observan de la manera más simple como cuerpos refringentes
intracelulares en suspensiones de bacterias sin teñir, la parte de las esporas relativamente
impermeable, las esporas comúnmente se tiñen con verde de malaquita y carbolfuccina.
1.10 Medios de Cultivo bacterianos.
Medio de cultivo. Son ambientes que contienen los elementos nutritivos y las condiciones
físico-químicas que permiten el desarrollo, crecimiento, conservación y estudio de los
microorganismos.
Condiciones generales para el cultivo de microorganismos
El desarrollo adecuado de los microorganismos en un medio de cultivo se ve afectado por
una serie de factores de gran importancia y que, en algunos casos, son ajenos por
completo al propio medio.
1- Disponibilidad de nutrientes adecuados
Un medio de cultivo adecuado para la investigación microbiológica debe contener, como
mínimo, carbono, nitrógeno, azufre, fósforo y sales inorgánicas. En muchos casos serán
necesarias ciertas vitaminas y otras sustancias inductoras del crecimiento. Siempre han de
estar presentes las sustancias adecuadas para ejercer de donantes o captadores de
electrones para que las reacciones metabólicas se puedan llevar acabo.
Todas estas sustancias se suministraban originalmente en forma de infusiones de carne,
extractos de carne o extractos de levadura. Sin embargo, la preparación de estas
sustancias para su aplicación a los medios de cultivo provocaba la pérdida de los factores
nutritivos lábiles.
Actualmente, la forma más extendida de aportar estas sustancias a los medios es utilizar
peptona que, además, representa una fuente fácilmente asequible de nitrógeno y carbón
ya que la mayoría de los microorganismos, que no suelen utilizar directamente las
proteínas naturales, tienen capacidad de atacar los aminoácidos y otros compuestos más
simples de nitrógeno presentes en la peptona.
Ciertas bacterias tienen necesidades nutritivas específicas por lo que se añade a muchos
medios sustancias como suero, sangre, líquido ascítico, etc. Igualmente pueden ser
necesarios ciertos carbohidratos y sales minerales como las de calcio, magnesio,
manganeso, sodio o potasio y sustancias promotoras del crecimiento, generalmente de
naturaleza vitamínica.
Muy a menudo se añaden al medio de cultivo ciertos colorantes, como indicadores de
ciertas actividades metabólicas o bien por su capacidad de ejercer un efecto inhibidor
selectivo de ciertos microorganismos.
2- Consistencia adecuada del medio
Partiendo de un medio líquido podemos modificar su consistencia añadiendo productos
como albúmina, gelatina o agar, con lo que obtendríamos medios en estado semisólido o
sólido.
Los medios solidificados con gelatina tienen el gran inconveniente de que muchos
microorganismos no se desarrollan adecuadamente a temperaturas inferiores al punto de
fusión de este solidificante y que otros tienen la capacidad de licuarla.
Actualmente los medios sólidos son de uso universal, por su versatilidad y comodidad,
pero hay también gran cantidad de medios líquidos cuyo uso está ampliamente extendido
en el laboratorio.
3- Presencia (o ausencia) de oxígeno y otros gases
Gran cantidad de bacterias pueden crecer en una atmósfera con tensión de oxígeno
normal. Algunas pueden obtener el oxígeno directamente de variados sustratos. Pero los
microorganismos anaerobios estrictos sólo se desarrollarán adecuadamente en una
atmósfera sin oxígeno ambiental. En un punto intermedio, los microorganismos
microaerófilos crecen mejor en condiciones atmosféricas parcialmente anaerobias (tensión
de oxígeno muy reducida), mientras los anaerobios facultativos tienen un metabolismo
capaz de adaptarse a cualquiera de las citadas condiciones.
4- Condiciones adecuadas de humedad
Un nivel mínimo de humedad, tanto en el medio como en la atmósfera, es imprescindible
para un buen desarrollo de las células vegetativas microbianas en los cultivos. Hay que
prever el mantenimiento de estas condiciones mínimas en las estufas de cultivo a 35-37ºC
proporcionando una fuente adecuada de agua que mantenga la humedad necesaria para
el crecimiento de los cultivos y evitar así que se deseque el medio.
5- Luz ambiental
La mayoría de los microorganismos crecen mucho mejor en la oscuridad que en presencia
de luz solar. Hay excepciones evidentes como sería el caso de los microorganismos
fotosintéticos.
6- pH
La concentración de iones hidrógeno es muy importante para el crecimiento de los
microorganismos. La mayoría de ellos se desarrollan mejor en medios con un pH neutro,
aunque los hay que requieren medios más o menos ácidos. No se debe olvidar que la
presencia de ácidos o bases en cantidades que no impiden el crecimiento bacteriano
pueden sin embargo inhibirlo o incluso alterar sus procesos metabólicos normales.
7- Temperatura
Los microorganismos patógenos humanos crecen en un rango de temperatura alrededor
de 37ºC, y los saprófitos tienen rangos más amplios.
8- Esterilidad del medio
Todos los medios de cultivo deben estar perfectamente estériles para evitar la aparición de
formas de vida que puedan alterar, enmascarar o incluso impedir el crecimiento microbiano
normal del o de los especímenes inoculados en dichos medios. El sistema clásico para
esterilizar los medios de cultivo es el autoclave (que utiliza vapor de agua a presión como
agente esterilizante)
Clasificación de los medios de cultivo.
Los medios de cultivo pueden clasificarse según diferentes criterios, pero los más
importantes son aquellos que se basan en:
SEGÚN SU ESTADO FÍSICO (CONSISTENCIA).
1) Medios líquidos: A estos medios de cultivo se les denomina caldos. El medio líquido
más utilizado es el llamado caldo nutritivo, compuesto principalmente de extracto de carne,
peptona y agua. Se utiliza fundamentalmente cuando se pretende la obtención de una
suspensión bacteriana de una determinada concentración.
2) Medios sólidos: Se preparan a partir de los medios líquidos, agregándoles un agente
gelificante. Los más utilizados son la gelatina y el agar. Gelatina: Es una proteína animal
obtenida de los huesos. Tiene el inconveniente de que es hidrolizada por muchas
bacterias, y además su uso está muy limitado porque su punto de fusión es bajo (licúa a
temperatura ambiente) razón por la que no puede utilizarse para cultivos a 37ºC, que es la
tempera óptima de crecimiento para muchos microorganismos. El Agar es un polímero de
azúcares obtenido de algas marinas. Se trata de una molécula soluble en agua caliente;
una solución al 1,5% p/v forma un gel firme entre 32 y 39ºC y no se funde por debajo de
85ºC. Funde a 90ºC y solidifica una vez fundido alrededor de los 45ºC. Tiene el
inconveniente de que introduce compuestos orgánicos indefinidos que pueden falsear los
resultados de las necesidades nutritivas de un microorganismo. Aunque el agar es una
mezcla de polisacáridos, Araki, en 1937, los dividió en dos grupos:- agarosa, con poco
sulfato, libre de ácido pirúvico, y- agaropectina, con mucho sulfato y gran cantidad de
cenizas. La proporción de agarosa a agaropectina en el agar varía según el alga de origen.
El agar puede utilizarse para diferentes fines, aunque los más importantes son: agar
comercial para la industria alimenticia, agar bacteriológico, agares purificados y agarosa,
utilizada para electroforesis en gel. Aproximadamente la mitad de todo el agar que se
produce, se utiliza en trabajo microbiológico, por lo que es importante la ausencia de
metales tóxicos.
3) Medios semisólidos: Se preparan a partir de los medios líquidos, agregando a éstos un
agente solidificante en una proporción menor que para preparar medios sólidos. Uno de
sus usos es la investigación de la movilidad de las bacterias
SEGÚN SU UTILIZACIÓN.
1) Medios comunes o simples: Son aquellos que poseen los componentes mínimos para
que pueda producirse el crecimiento de bacterias que no necesiten requerimientos
especiales. El medio más conocido de este grupo es el agar nutritivo o agar común, que
resulta de la adición de agar al caldo nutritivo. Otros representantes de este grupo son el
agar soya tripticaseina, etc.
2) Medios de enriquecimiento: Son aquellos que, además de las sustancias nutritivas
normales, incorporan una serie de factores indispensables para el crecimiento de
microorganismos exigentes. Este enriquecimiento se hace por adición de sangre u otros
productos biológicos (sangre, suero, leche, huevo, bilis, etc.) que aportan dichos factores.
En ocasiones es posible añadir suplementos artificiales a los medios para producir un
enriquecimiento del mismo (p. ej. Polivitex, Isovitalex, etc). El gonococo, por ejemplo,
necesita cistina y cisteína para su crecimiento. Estas sustancias son aportadas por la
sangre calentada adicionada al medio de cultivo (agar chocolate).
3) Medios selectivos: Son medios utilizados para favorecer el crecimiento de ciertas
bacterias contenidas en una población polimicrobiana. El fundamento de estos medios
consiste en facilitar nutricionalmente el crecimiento de una población microbiana
específica. Un ejemplo de medio selectivo es el caldo selenito, que se utiliza para favorecer
el crecimiento de salmonellas y frenar el del resto de enterobacterias.
4) Medios inhibidores: Cuando las sustancias añadidas a un medio selectivo impiden
totalmente el crecimiento de una población microbiana, se denomina inhibidor. Los medios
inhibidores podrían considerarse como una variante más restrictiva de los medios
selectivos. Los medios inhibidores se consiguen habitualmente por adición de sustancias
antimicrobianas o de cualquier otra que inhiba completamente el desarrollo de una
población determinada. Un medio inhibidor es el MacConkey que permite el crecimiento de
los gérmenes Gram negativos e impide el crecimiento de los Gram positivos.
5) Medios diferenciales: Se utilizan para poner en evidencia características bioquímicas
que ayuden a diferenciar géneros o especies. La adición de un azúcar fermentable o un
sustrato metabolizable se utilizan para este fin. El medio MacConkey es un medio
diferencial porque permite distinguir los gérmenes que fermentan la lactosa de aquellos
que no lo hacen. También lo son el C.L.E.D. (lactosa +/lactosa -), el agar sangre (tipo de
hemólisis), el SS (que es doblemente diferencial), etc.
6) Medios de identificación: Son los destinados a comprobar alguna cualidad específica
que puede servirnos para reconocer la identidad de un microorganismo. Estos medios han
de poseer los elementos necesarios para asegurar el crecimiento de los microorganismos,
el sustrato específico que vaya a ser metabolizado y el indicador que nos muestre el
resultado. El agar Kligler, el medio de Simmons y en general, cualquier medio al que se le
haya añadido un elemento diferencial de un microorganismo, son medios utilizados en
identificación. Actualmente están apareciendo en el mercado una gran cantidad de medios
específicos de identificación para ciertos microorganismos, con lo cual se consigue
simultáneamente abaratar el costo y reducir el tiempo de identificación. Son ejemplos de
esto último los medios CPS ID3 o Uriline ID (Biomerieux), utilizados para identificar los
gérmenes urinarios más importantes a partir de la placa de cultivo gracias a la utilización
de sustratos cromogénicos específicos.
7) Medios de multiplicación: Sirven para obtener una gran cantidad de células a partir de
un microorganismo ya aislado. Se emplean en la obtención de vacunas, en la investigación
y en la industria. Los medios más adecuados para la multiplicación suelen ser líquidos. El
caldo-infusión cerebro-corazón (BHI), es un ejemplo típico de estos medios.
8) Medios de conservación: Se utilizan para conservar una cepa que, por diversas
razones nos interese mantener. Fundamentalmente se utilizan como controles de calidad
de las pruebas y reactivos utilizados en el Laboratorio de Microbiología. En el laboratorio
se pueden conservar las cepas de tres formas:
a) haciendo pases periódicos de placa a placa,
b) mediante liofilización de una suspensión bacteriana, y
c) congelando las cepas en leche descremada estéril al 0,1%.
9) Medios de transporte: Se usan para el transporte de muestras clínicas que no pueden
sembrarse inmediatamente. Su utilización debe hacerse introduciendo la torunda con la
que se obtuvo la muestra en el interior del medio (generalmente en un tubo). Son ejemplos
típicos de este grupo los medios de Stuart, Amies, Cary-Blair, etc.
ATENDIENDO A SU COMPOSICIÓN.
Según las sustancias que entren a formar parte en su composición, los medios de cultivo
pueden ser clasificados en:
1) Medios complejos: Fueron los primeros utilizados, y los más empleados se preparan a
partir de tejidos animales, y más raramente de vegetales. Su composición no es
exactamente definida, y por consiguiente no es rigurosamente constante. Esto puede tener
ciertos inconvenientes en condiciones experimentales, donde la reproductibilidad no podrá
ser exacta. En la práctica corriente estos medios dan excelentes resultados y son los más
empleados.
2) Medios sintéticos: Son aquellos que contienen en su composición exclusivamente
sustancias químicas conocidas y disueltas en agua destilada en proporciones
determinadas, resultando un medio de composición perfectamente definida.
3) Medios semisintéticos: El gran número de factores de crecimiento exigidos para
ciertos gérmenes hace que la fabricación de un medio sintético para estos gérmenes sea
imposible o demasiado cara. En este caso se aportan los factores de crecimiento bajo la
forma de un extracto orgánico complejo (extracto de levadura, extracto de tejidos,
etc.).Ciertos gérmenes no crecen en ningún medio por muy enriquecido que esté éste,
haciéndolo exclusivamente en células vivas con unas características determinadas.
Ejemplos de este tipo son, aparte de los virus, las Chlamydias, Rickettsias, etc.
Según su origen:
a) NATURALES: son los preparados a partir de sustancias naturales de origen animal o
vegetal como extractos de tejidos o infusiones y cuya composición química no se conoce
exactamente.
b) SINTÉTICOS: son los medios que contienen una composición química definida
cualitativa y cuantitativamente.
c) SEMISINTÉTICOS son los sintéticos a los que se les añaden factores de crecimiento
bajo una forma de un extracto orgánico complejo, como por ejemplo extracto de levadura.
Bibliografía
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