Microbiologia Ilse Valderrama

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Microbiologia Ilse Valderrama - Presentation Transcript

  1. Aspectos generales en Microbiologia clínica Escuela de medicina: UMAR
    • Ciencia que estudia los seres vivos que no se pueden ver a simple vista
      • mikros (pequeño)‏
      • bios (vida)
      • logos (ciencia)
    • Esta definición implica que su objeto de estudio está determinado por la metodología:
      • Microscopio
      • Técnicas de cultivo puro en laboratorio etc.
    Definición de microbiología
  2. Tamaño pequeño: consecuencias biológicas
    • Tamaño pequeño  intercambio más eficiente, permite mayor velocidad metabólica
    • La relación S/V es muy alta
    • Mayor contacto directo con el medio (reciben de modo inmediato las influencias ambientales)
    • Gran tasa de entrada de nutrientes
    • Altas tasas de crecimiento
    • Gran tasa de salida de productos de desecho
  3. Ramas que estudia la microbiología: facilitar su estudio
    • Bacteriología
      • ( bacterias y arqueobacterias)‏
    • Micología
      • Hongos (unicelulares y filamentosos)‏
    • Virologìa ( parasito intracelular)‏
      • Virus, priones
    • Parasitologìa
      • Protozoos (unicelulares)‏
      • Metazoos (pluricelulares)‏
        • Helmintos (platelmintos y trematodos)‏
  4. DIVERSIDAD MICROBIANA TIPO CÉLULAR PROCARIOTA EUCARIOTA HONGOS PARASITOS BACTERIA ARQUEA PROTOZOOS METAZOOS ACELULAR VIRUS PRIONES
  5. PROTOZOOS BACTERIAS HONGOS VIRUS Helmintos
  6. TIPOS CELULARES PROCARIONTE EUCARIONTE Bacterias Arquea Protistas Hongos Plantas Animales
  7.  
  8. Cilios y flagelos (9+ 2)‏ Flagelos (s/9+2)‏ Órganos de locomoción Presente Ausente Sistema de Endomebranas Presentes Ausentes Nucléolos De celulosa (vegetales)‏ De mureína Pared celular 80S (60S + 40S)‏ 70S (50S + 30S)‏ Ribosoma en células vegetales (con ribosomas 70S)‏ Cloroplasto Presentes (con ribosomas 70S)‏ Ausente. Los procesos bioquímicos equivalentes tienen lugar en la membrana citoplasmática Mitocondria Mitosis o Meiosis Fisión binaria División celular Múltiples Único Cromosomas con histonas Desnudo y circular ADN Presente Ausente Membrana nuclear Eucariontes Procariontes Característica
  9.  
  10. Clasificación Organismos Vivos
    • La Teoría de la Evolución y la Teoría Celular nos proveen las bases para comprender la interrelación entre los seres vivos
    • Sistema de Clasificación Jerárquica de Whittaker (1969) distribuyendo a los seres vivos en cinco reinos:
        • Moneras
        • Protistas
        • Hongos
        • Plantas
        • Animales
  11. Clasificación Organismos Vivos
    • Carl Woese (1980) construye un árbol filogenético a partir de los estudios del ARNr (ácido ribonucléico ribosómico)‏
      • Se basa en el estudio de las diferencias en las secuencias de ARNr comunes a todos los seres vivos
    • De este tronco común surgirían en la evolución tres modelos de células y una clasificación en 3 dominios:
      • Bacteria
      • Archae
      • Eucarya
    Analizó las secuencia del rRNA 16S, descubriendo un dominio entero de vida, las Archeas y sus resultados condujeron a una clasificación en tres dominios
  12. Clasificación Organismos Vivos
    • En 1980 se vio la necesidad de modificar la clasificación de los 5 reinos agregando un sexto que corresponde a las Arqueobacterias
  13. Los tres grandes dominios de la vida
    • Árbol filogenético Universal establecido por Carl Woese y su discípulo Gary Olsen que muestra los tres Dominios
    • El termino "dominio" refiere a un nuevo taxón filogenético que incluye tres líneas primarias:
      • Archaea, Bacteria y Eucarya ; y en línea descendente siguen seis Reinos: I-Moneras, II-Arqueobacterias (obviamente separadas de Moneras), III-Protistas, IV-Hongos, V-Plantas, VI-Animales.
  14. La gran profundidad evolutiva de los microorganismos
  15. ARBOL FILOGENETICO UNIVERSAL
  16. Características diferenciales entre Bacteria, Archaea y Eukarya
  17. Diferencia entre la estructura celular de Bacteria, Archaea y Eucarya Eter, ramificados Ester unido a glicerol Ester unidos a glicerol Lípidos de membrana SI SI NO (hopanoides)‏ Esteroles en membrana NO NO SI Peptidoglicano en la pared 70S 80S 70S Tamaño ribosoma NO SI NO Organelos NO SI NO Membrana nuclear Archaea Eucarya Bacteria Propiedad
  18. Estructura y fisiología Bacteriana
  19. Estructura y función celular: PROCARIOTA BACTERIA ARQUEA
  20. TAXONOMÍA
    • Rama de la biología que se ocupa de Nombrar, Organizar y Mostrar Relaciones entre seres vivos
      • Funciones:
        • 1.Identificar y describir la unidad taxonómica básica o especie
        • 2.Visualizar la forma apropiada de catalogar esas unidades
        • Tiene tres disciplinas de apoyo:
          • • La Clasificación
          • • La Nomenclatura
          • • La Identificación
  21. TAXONOMIA MICROBIANA CLASIFICACION NOMENCLATURA IDENTIFICACIÓN Es rotular o nombrar unidades definidas por clasificación Características importantes de un microorganismo REINO DIVISIÓN CLASE ORDEN FAMILIA GENERO ESPECIE GENOTIPICAS FENOTIPICAS SISTEMA BINOMIAL Escherichia coli
  22. Clasificación POLIFÁSICA
    • Fenotípicos: - clásicos (morfología, nutrición, etc)
            • - marcadores quimiotaxonómicos
            • - perfil de proteínas totales y enzimas
      • Filogenéticos: basados en el gen del ARNr 16S
    • Genotípicos: clásicos: % G+C
    • hibridación DNA-DNA
    • nuevos: fingerprinting (ej. perfiles moleculares por restricción o amplificación de ADN)‏
    Es la tendencia moderna. Consenso en la integración de distintos tipos de caracteres:
  23. Dominio Phylum Clase Orden Familia Genero Especie Bacteria Proteobacteria Gamma Proteobacteria Zymobacteria Enterobacteriales Enterobacteriaceae Escherichia Escherichia coli
  24. Treponema pallidum Nombre binomial Clasificación científica                                                                                                                                                         ? Treponema pallidum Treponema pallidum Nombre binomial Clasificación científica                                                                                                                                                         ? Treponema pallidum Treponema pallidum Nombre binomial T.pallidum especie Treponema genero Siprochaetaceae Familia Spirochaetales Orden Schizomycetes Clase Spirochaete Philo Bacteria Reino Clasificación científica Treponema pallidum
    • Los agentes causales de enfermedades infecciosas humanas pertenecen a :
    • Bacterias
    • Hongos
    • Parásitos : protozoos y metazoos
    • virus
  25. Clasificación de las Bacterias de importancia medica
  26. Las bacterias
    • son más grandes y complejas que los virus (0.1 a 5 ó más µm de longitud).
    • DNA y RNA, pero sin núcleo.
    • Corresponde al dominio bacteria
    • algunos requieren célula huésped y son por lo tanto parásitos intracelulares estrictos (p.ej. Chlamydia , rickettsias, etc.).
    • Aunque incluyen muchos tipos fisiológicos distintos, y por lo tanto pueden vivir en cualquier tipo de ambiente, evidentemente a nosotros nos interesan las que pueden colonizar el cuerpo humano.
  27. TAMAÑO: célula eucariota versus célula procariota
    • Por lo general, más pequeño que el de las células eucarióticas
    • Pero existen bacterias
      • Gigantes (>0,5 mm)
      • Enanas (<0,1 micra)
      • Un tamaño “típico”:
      • 0,5 x 3 micras
  28. Tamaño comparativo de bacterias, virus y ácidos nucleicos
  29. Diversidad de procariotas: enfoque biomédico v/s virus
  30. Estructura de la célula bacteriana
    • Membrana citoplasmática
    • Pared celular
    • Citoplasma o masa citoplasmática
    • Material nuclear
    • E. accesorios
      • Cápsulas
      • Flagelos
      • Pili
      • Esporas
  31.  
  32. Morfología bacteriana
    • ESFÉRICA O ELIPSOIDAL : COCOS
    • Son más resistentes a los cambios adversos del ambiente como la desecación.
    • CILÍNDRICA: BACILOS
    • Pueden tomar más fácilmente los nutrientes en solución diluída
    • ESPIRAL:
      • ESPIRILOS O ESPIROQUETA
      • Se propagan rápidamente
  33. Bacilo único Diplobacilos Estreptobacilos Cocobacilos Vibrio Espirilo Espiroqueta Forma estrellada Forma cuadrada
  34. Agrupamiento de las bacterias: a) cocos Agrupamiento de las bacterias:b) bacilos
    • Diplobacilos
    • Estreptobacilos
    • cocobacilos
  35. ESTRUCTURA bacteriana
    • Las estructuras bacterianas las podemos clasificar, por razones didácticas, en estructuras constantes o accesorias.
    • Las estructuras constantes son las estructuras esenciales para la vida de la bacteria e incluyen
      • el citoplasma
      • Cromosoma bacteriano
      • la membrana celular y la pared celular.
    • Las estructuras accesorias: están presentes sólo en algunas de ellas y aunque no son indispensables para la vida, otorgan extraordinarias ventajas adaptativas a las bacterias que las poseen.
      • cápsula, flagelos , esporas , fimbrias, etc.
  36. Citoplasma
    • Actividad química y biosintética
    • Proteínas (enzimas, complejos enzimáticos, estructurales)‏
    • Ribosomas (70S: 55 proteínas, rRNA 5S, 16S, 23S
    • mRNA, tRNA
    • Otras macromoléculas, solutos, agua , nutrientes , etc
    • No tienen citoesqueleto.
    • Nucleoide bacteriano: ADN
      • haploide, Circular, Único
    • Material genético extracromosomal :
      • plasmidios
  37. Inclusiones citoplasmáticas
    • Algunas bacterias tienen estructuras internas
    • Varian en cantidad y número
    • Difieren en sus contenidos
      • gránulos de almacenamiento - polifosfato,azufre, polihidroxibutirato (PHBs), glucogeno
      • vesículas de gas – flotación
      • Carboxisomas, clorosomas.
    • Gránulos de polihidroxibutirato (PHBs)‏
    vesículas de gas flotación
  38. Ribosomas 80S v/s 70 S
  39. ADN cromosomal: nucloide bacteriano
    • Único
    • Monocatenario
    • ADN
    • Sin histonas
    • Funciones celulares
  40. Plasmidios
    • ADN extracromosomal
      • Resistencia antibioticos
      • Metales pesados, UV
    • Síntesis de pigmentos
  41.  
  42. Membrana celular
    • Composición química
    • Funciones
      • Transporte de sustancias
      • Barrera de permeabilidad
      • En fot ó trofas: Estructuras i ntracitoplasmáticas(fotosintesis)‏
      • Respiración celular
    • Agentes reforzantes: esteroles
    • Archaea, membranas adaptadas a condiciones extremas - éteres de alcohol isoprenoide, algunas monocapas
  43.  
  44. PARED CELULAR
    • soporte físico de la célula
    • la estructura más externa cuando no existe cápsula.
    • protección física a la bacteria y también la protege del shock osmótico, dada la hipertonicidad celular.
    • algunos de sus elementos participan en la interacción agente-hospedero ,
      • facilitando la adherencia a los tejidos
      • protegiendo la bacteria de los mecanismos inespecíficos de defensas o induciendo una respuesta inflamatoria.
    • El componente básico de la pared celular es el peptidoglicano o mureína.
  45. Dos grupos de bacterias carecen de pared celular:
    • Mycoplasma que poseen solamente membrana celular
    • las formas L derivadas de bacterias que perdieron su habilidad de sintetizar su pared celular
    • MET de Mycoplasma
    • Resistente a la penicilina G
  46. Paredes de las eubacterias Esto le da al peptidoglicano su estructura de red, determinando su resistencia . La unión entre los tetrapéptidos de cadenas vecinas es inhibida por los antibióticos ß‑lactámicos . Existen diferencias en la composición y estructura de la pared celular entre las bacterias Gram (+) y Gram (-)
  47. Gram + Gram- Bacteria
  48. Estructura del Peptidoglicano
  49. Ejemplos de entrecruzamientos en el peptidoglucano Directo (muchas Gram-negativas)‏ Puente pentaglicina (algunas Gram positivas
  50. PARED EN GRAM +
    • El péptidoglicano en varias capas grosor (80 – 90%)
    • Atraviesan el peptidoglicano polisacáridos ácidos, denominados ácidos teicoicos .
    • Los ácidos teicoicos son de dos clases:
      • poliglicerol fosfato y poliribitol fosfato.
    • Los poliglicerol fosfatos están unidos a la membrana celular y se les denomina ácidos lipoteicoicos
    • los poliribitol fosfato o ácidos teicoicos están unidos al peptidoglicano
    • Funciones:
    • Estabilización del peptidoglicán
    • Adhesión celular (“Adhesina”)‏
    • Le dan la carga negativa a la envoltura bacteriana
    • La membrana externa contiene numerosas proteínas , siendo las porinas las más abundantes. El LPS constituye una endotoxina, que se libera cuando la bacteria se divide o muere .
    • Se denominan así, porque forman poros que comunican el exterior con el espacio periplásmico.
    • Las porinas constituyen poros de difusión inespecíficos que permiten el paso de sustancias hidrofílicas y no mayores de 700 daltons (aminoácidos o disacáridos).
    • Las porinas más conocidas en E. coli son OmpC y OmpF.
    PARED EN GRAM -
  51. PARED EN GRAM -
    • El LPS es una molécula anfipática que contiene tres regiones diferentes: el lípido A, el core y el antígeno O.
    • El lípido A , es un complejo de azúcares, fosfatos, ácidos grasos y forma una bicapa con los fosfolípidos de la membrana.
    • Además, es el responsable de la toxicidad del LPS.
    • El core , es un oligosacárido de 4 a 5 azúcares, algunos infrecuentes como las heptosas y un azúcar de 8 carbonos, denominado ceto-deoxioctanoico (KDO) . usualmente específico de especies
    • El antígeno O , está formado por cadenas de 25 o más unidades de azúcares repetidas.
  52.  
  53.  
  54. GRAM + GRAM -
  55. Bacterias de importancia medica que no pueden ser observadas con la tinción Gram
  56. Pared celular de Archaea
    • No contiene peptidoglicano
    • Puede ser de
      • pseudopeptidoglicano (pseudomureina) tiñe G+
      • pseudomureina cubierta de proteina,tiñe G+
      • monocapa superficial de proteina o glicoproteina, sin pseudomureina (alg halófilos, alg.metanogénicos y termoacidófilos) tiñe G-
    • Uniones tipo eter acidos grasos
    • Existen Archaea sin pared
  57. Algunas cepas Algunas cepas Producciom exotoxina Mas resistente Mas susceptible Antibacteriana penicilina Resistente Sensible Lisozima Presente a veces Presente a veces capsula - El algunas cepas Esporulacion - Presente a menudo Acido teitoico + - Endotoxina + - Lipopolisacarido Delgada Gruesa Pared celular + - Membrana externa Gram - Gram + características
  58. Síntesis de Peptidoglicano
    • Bactoprenol (C 55 alcohol isoprenoide) -- carrier lipídico que transporta el disacárido- pentapeptido del citoplasma al periplasma y lo inserta en la pared celular en crecimiento
    • La transpeptidación, es inhibida por penicilina
  59. Transpeptidación Inhibido por la penicilina G.
  60. Componentes no esenciales
    • Capsula
    • Pili sexual
    • Flagelo
    • Fimbria
    • Esporas
    • Plasmidos
  61. Cubiertas extracelulares
    • Glicocalix: Material externo a la pared celular
      • Cápsulas - Material en la superficie celular
      • Capas mucilaginosas - Material adherido, menos fuertemente
      • Capa S: Subunidades proteicas o glicoproteicas. G+,
      • G- y Archaea. Pueden constituir la pared
    • Funciones
      • Protección contra defensas del huésped (fagocitosis)‏
      • Protección contra desecación
      • Protección contra virus, toxinas
      • Adhesión a superficies (células, objetos inanimados) formación de biofilms.
      • Protegen de protozoos , de ataques por agentes antimicrobianos,etc
    • La mayoría de las bacterias Gram (+) y Gram (-) sintetiza una cubierta de naturaleza polisacárida que las rodea.
    • Los exopolisacáridos son sintetizados en la membrana citoplasmática, atraviesan la pared celular y se establecen afuera.
    • Se clasifican de acuerdo a la relación con la superficie exterior de la bacteria y a su grado de rigidez en cápsulas y glicocálix .
  62. Cápsulas: exopolisacaridos
    • Algunas bacterias segregan materiales mucosos: polisacáridos, polipéptidos y complejos de polisacáridos y proteínas (glucocálix)‏
    • Cápsula: cuando el material está dispuesto de un modo compacto alrededor de la célula
    • Capa mucosa : si el material es laxo, de modo que forma solo una capa difusa.
  63. Evasión de una bacteria patógena capsulada del sistema complemento
  64. Fimbria, Pili, Flagelo
    • Fimbria - filamento proteico corto, involucrado en funciones de adhesión a superficies.
    • Pelo sexual - unión a célula receptora durante la conjugación.
    • Flagelo - filamento proteico involucrado en la motilidad.
  65. FIMBRIAS
    • también llamadas pili, son microfibrillas parecidas a pelos, que rodean en número de 100-200 a algunas bacterias Gram (-).
    • Miden 3-7 µm de diámetro, por lo que se observan sólo al microscopio electrónico.
    • un proteína estructural llamada pilina , que se dispone en cilindros rígidos
    • responsables de la adherencia específica de las bacterias a los tejidos del hospedero, explicando la especificidad de hospedero y de tejidos de las bacterias.
  66. A) Monótrico B) Anfítrico C) Lofótrico D) Perítrico CLASIFICACIÓN POR POSICIÓN DEL FLAGELO
  67. Endosporas
    • Resistencia al calor, radiación, desecación.
    • principalmente por los géneros Bacillus y Clostridium
    • supervivencia en ambientes desfavorables
    • DNA protegido por ácido dipicolínico y proteínas .
    • Luego de la activación por stress, la disponibilidad de nutrientes dispara la germinación y el crecimiento
    • La localización de la espora en la célula puede ser usada para la identificación
  68. Características importantes de las esporas y sus implicaciones medicas.
  69.  
  70. Células Vegetativas-Endoesporas Resistente Sensible Sensibilidad lisozima elevada baja Resistencia: calor, radiación, compuestos químicos Bajo o ausente elevado Metabolismo baja elevada Actividad enzimática 5.5-6 7 pH citoplasma 10-25% 80-90% Contenido de agua presentes ausentes Pequeñas proteínas solubles en ácido presente ausente Ac. dipiconílico alto bajo Contenido de Calcio Endoespora Célula vegetativa Característica
  71.  
  72. ¡Muchas gracias por su atención!

+ pablongoniuspablongonius, 2 years ago

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