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La bacteriología es la rama de la microbiología que se ocupa de la morfología, estructura, clasificación y bioquímica de las bacterias. La disciplina de la bacteriología surgió durante el siglo XIX a partir de los intentos científicos de probar la "teoría de los gérmenes de la enfermedad", a saber, que las enfermedades eran causadas por organismos microscópicos que invadían las células huésped. Las bacterias son microorganismos unicelulares procariotas metabólicamente activos y se dividen por fisión binaria. Algunos de estos organismos juegan un papel importante en la patogenia de enfermedades. El tratamiento de la enfermedad bacteriana generalmente se realiza con antibióticos; sin embargo, la elección de los antibióticos puede variar según la estructura bacteriana y el metabolismo.
Última actualización: Jul 3, 2023
Proceso de identificación del laboratorio:
La identificación de patógenos bacterianos sigue un proceso escalonado que generalmente comienza con la tinción de Gram y es seguido por el crecimiento en cultivo aislado.
Estructura de una célula procariota:
La envoltura celular comprende una membrana plasmática (capa verde) y una pared celular gruesa que contiene peptidoglicano (capa amarilla). No hay una membrana lipídica externa (como en las bacterias gramnegativas). La cápsula (capa roja) es distinta de la envoltura celular.
| Estructura | Composición química | Función |
|---|---|---|
| Apéndices | ||
| Flagelo | Proteína | Motilidad |
| Pili / fimbrias | Glicoproteína | Adherencia a la superficie celular |
| Estructuras especializadas | ||
| Espora |
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| Envoltura celular | ||
| Cápsula | Capa de polisacárido organizado | Protege contra la fagocitosis |
| Capa de limo | Red suelta de polisacáridos | Media la adherencia a las superficies |
| Membrana externa |
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| Periplasma | Peptidoglicano en el medio | Acumular componentes que salen de las células Gram – |
| Pared celular | Peptidoglicano en la columna vertebral del azúcar | La estructura en forma de red proporciona un soporte rígido. |
| Membrana citoplasmática | Saco bicapa de fosfolípidos |
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La tinción de Gram es una técnica que lleva el nombre del bacteriólogo Hans Christian Joachim Gram y es utilizada para diferenciar entre grupos de bacterias en función de las diferencias en los componentes de sus paredes celulares.
Diferencias entre las membranas celulares de bacterias Gram-positivas y Gram-negativas:
Si bien las paredes celulares de las bacterias Gram-positivas y Gram-negativas contienen capas de peptidoglicano, la capa en las bacterias Gram-negativas es mucho más delgada. Las bacterias Gram-negativas compensan este déficit al tener otra capa de membrana fuera de la capa de peptidoglicano.
La tinción de Gram ayuda a distinguir entre bacterias Gram-positivas y Gram-negativas al teñir las células de rojo o violeta.
Proceso de tinción de Gram:
Tinción de bacterias Gram-positivas:
Tinción de bacterias Gram-negativas:
La tinción juega un papel importante en el diagnóstico / patología:
| Morfología | Disposición |
|---|---|
| Cocos |
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| Bacilos |
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| Espirilos |
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| Espiroquetas |
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| Género Selenomonas | Cilindros curvados en un plano |
| Género Haloquadratum |
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| Vibriones |
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Células bacterianas con diversas morfologías y disposiciones:
Las bacterias existen en una amplia variedad de morfologías y disposiciones. Los cocos y los bacilos en pares y en racimos se encuentran entre los más comunes.
Bacterias Gram-positivas:
La mayoría de las bacterias se pueden clasificar de acuerdo con un procedimiento de laboratorio llamado tinción de Gram.
Las bacterias con paredes celulares que tienen una capa gruesa de peptidoglicano retienen la tinción cristal violeta utilizada en la tinción de Gram, pero no se ven afectadas por la contra tinción de safranina. Estas bacterias aparecen como azul púrpura en la mancha, lo que indica que son Gram-positivas. Las bacterias pueden clasificarse además según su morfología (filamentos ramificados, bacilos y cocos en racimos o cadenas) y su capacidad para crecer en presencia de oxígeno (aeróbicos frente a anaeróbicos). Los cocos también pueden identificarse más detalladamente. Los estafilococos pueden reducirse en función de la presencia de la enzima coagulasa y de su sensibilidad al antibiótico novobiocina. Los estreptococos se cultivan en agar sangre y se clasifican según la forma de hemólisis que emplean (α, β o γ). Los estreptococos se reducen aún más en función de su respuesta a la prueba de pirrolidonil-β-naftilamida (PYR), su sensibilidad a antimicrobianos específicos (optoquina y bacitracina) y su capacidad para crecer en medios de cloruro de sodio (NaCl).
Bacterias Gram-negativas:
La mayoría de las bacterias se pueden clasificar según un procedimiento de laboratorio llamado tinción de Gram.
Las paredes de las células bacterianas que tienen una capa delgada de peptidoglicano no retienen la tinción de cristal violeta utilizada para la tinción de Gram. Sin embargo, las bacterias Gram-negativas retienen la contra tinción de safranina y aparecen de color rojo rosado. Estas bacterias pueden clasificarse además según su morfología (diplococos, bastoncillos curvos, bacilos y cocobacilos) y su capacidad para crecer en presencia de oxígeno (aeróbicos frente a anaeróbicos). Las bacterias Gram-negativas se pueden identificar con precisión mediante el cultivo en medios específicos (agar triple azúcar-hierro (TSI)), donde se pueden identificar sus enzimas (ureasa, oxidasa) y se puede determinar su capacidad para fermentar lactosa.
* Se tiñe mal en la tinción de Gram.
** Varilla pleomórfica / cocobacilo
*** Requiere medios de transporte especiales
Las bacterias son organismos heterótrofos que necesitan sustancias orgánicas para sobrevivir.
Clasificadas según los requisitos de oxígeno:
Las bacterias pueden intercambiar material genético:
Esquema de tipos de transmisión genética en bacterias.
Imagen por Lecturio.La virulencia es el grado en que un organismo puede infectar a un huésped y provocar una enfermedad. Los factores de virulencia son moléculas que ayudan a la bacteria a infectar al huésped y pueden ser de naturaleza secretora, asociada a membranas o citosólica.
| Mecanismo | Factores virulentos | Función |
|---|---|---|
| Colonización |
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| Evasión del sistema inmunológico |
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Crea una barrera física que bloquea la opsonización y la fagocitosis |
| Nutrición bacteriana | Sideróforos |
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| Variación antigénica |
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Camuflaje de marcadores moleculares de superficie que permiten la evasión del sistema inmunológico |
| Supervivencia intracelular |
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Evita la destrucción intracelular de las bacterias |
| Sistema de secreción tipo III | Inyectable | Permite que las bacterias inyecten toxinas en las células huésped |
| Respuesta inflamatoria |
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