INTRODUCCION Las endósporas bacterianas son formas de perdurabilidad de ciertos grupos de bacterias frente al calor, la desecación, la radiación y las influencias químicas. Las esporas bacterianas comienzan a formarse durante la fase estacionaria de crecimiento cuando se han agotado uno o más nutrientes del medio, pueden sobrevivir en ambientes adversos durante meses o años, y una vez que las condiciones de crecimiento sean apropiadas pueden germinar y desarrollarse para formar células vegetativas. Las endosporas se caracterizan por un bajo contenido de agua, no tienen un metabolismo detectable, y carecen de compuestos de alta energía como ATP y otros nucleósidos trifosfatos. Además, son resistentes a la desecación, congelación, radiación y a la acción de ciertas sustancias químicas.
Formación de una espora bacteriana.
El DNA de una célula procarionte sufre lesiones espontáneas debido a la depurinización, desaminación, alquilación y oxidación de los nucleótidos o al efecto de la radiación UV. Sin embargo, en las células vegetativas estos daños son rápidamente reparados por efectivos sistemas enzimáticos. En cambio, las esporas bacterianas no presentan actividad enzimática pero han desarrollado distintas estrategias que evitan la acumulación de daños potencialmente letales en su DNA durante el estado de latencia. Estas son:
1. El bajo contenido de agua retarda o altera las reacciones químicas que afectan al DNA. Este menor contenido de agua disminuye la tasa de depurinización y la fotoquímica del DNA frente al UV respecto a las de una célula vegetativa. La radiación UV no genera dímeros de timina en el DNA de una espora sino un producto denominado SP (spore photoproduct) que es un compuesto similar a una timinil-timina.
2. El
DNA
de
la
espora
se
encuentra
unido
a
unas
proteínas
denominadas alfa/beta-SASP (small acid-soluble proteins) que disminuyen el daño térmico del DNA evitando la depurinización y cambian la reactividad fotoquímica del DNA frente al UV formando los SP. Estas proteínas se hallan altamente conservadas en los géneros Bacillus y Clostridium, y son sintetizadas durante la esporulación y degradadas durante la germinación.
3. El DNA alterado durante la latencia es reparado en los primeros momentos de la germinación.
Las esporas presentan una elevada concentración de ácido dipicolínico que permite complejar grandes cantidades de calcio iónico (Ca 2+). El ácido dipicolínico es una sustancia característica de la espora pero no se encuentra en la célula vegetativa. La termorresistencia de las endósporas es una de sus principales características. Mientras que las bacterias o las formas vegetativas de las bacterias esporuladoras sometidas a 80 ºC durante diez minutos (pasteurización) mueren, las endósporas sobreviven e incluso soportan un calentamiento superior. Para eliminarlas son necesarias técnicas de esterilización.
Germinación de las Endosporas La germinación de una espora que lleva a la formación de una célula vegetativa consiste de tres fases secuenciales:
Activación: Es una proceso reversible que condiciona a la espora para germinar en un ambiente adecuado. Involucra la desnaturalización reversible de algunas proteínas.
Germinación: Es una proceso irreversible en el que participan enzimas que contiene la espora. En esta etapa hay actividad metabólica, y se pierden las características de la espora como refractariedad y resistencia a agentes físicos y químicos.
Crecimiento: Hay una alta actividad biosintética con síntesis de proteínas, RNA mensajero y componentes estructurales como en una célula vegetativa. Se desarrolla la pared celular. Se forma la célula vegetativa.
Clasificación de las bacterias esporuladas y no esporuladas: Aerobias:
Bacillus subtilis Bacillus cereus
Esporuladas: Anaerobias:
Clostridium botulinum
Bacterias Gram positivas
Desulfotomaculum nigrificans
Aerobias:
No esporuladas
Listeria monocytogenes Erysipelothrix rhusiopathiae
Aerobias:
Brucella abortus
Bacterias Gram negativas
Haemophilus influenzae
No esporuladas Anaerobias:
Plesiomonas shigelloides Enterobacter aerogenes
BACTERIAS GRAM POSITIVAS AEROBIAS ESPORULADAS Bacillus cereus
Taxonomía Bacteria Reino: Firmicutes Filo: Bacilli Clase: Bacillales Orden: Bacillaceae Familia: Bacillus Género: B. cereus Especie:
Características generales: Es una bacteria perteneciente al género Bacillus. Vista al microscopio, es un bastón alargado, gram positivo que es mótil por medio de flagelos perítricos. Las células son de 1,0-1,2 µm en el diámetro x 3,0-5,0 µm de largo.
Una endospora simple puede formarse en posición central o paracentral sin hinchar el esporangio.
Identificación: El organismo esporula libremente en muchos medios bajo condiciones bien aireadas, aunque las células vegetativas pueden crecer anaeróbicamente. B. cereus es capaz de utilizar glucosa, fructuosa y
trehalosa pero no las pentosas ni muchos azúcares alcoholes. La mayoría de las cepas hidroliza activamente el almidón, la caseína y la gelatina.
Bacillus cereus en microscopio
óptico 450x con Tinción de Gram.
Colonias de B. cereus en Agar BC (Bacillus cereus).
Colonias típicas de color rosado rodeadas de un halo de precipitación por la lecitinasa fácilmente identificables. El crecimiento y la multiplicación de las células vegetativas ocurren típicamente dentro del rango de temperaturas de 10-48 °C, mientras que el óptimo se encuentra entre 28-35 °C.
Sin embargo, se han identificado variantes psicrotróficas de B. cereus en leche cruda y pasteurizada capaces de crecer e iniciar la descomposición a temperaturas tan bajas como 5 °C. El pH óptimo de crecimiento se encuentra entre 4,3 y 9,3. El rango mínimo de actividad del agua para el crecimiento vegetativo es de 0,912-0,950. Su tiempo de generación en medio artificial a 30 °C es de 18-27 min. Cuando carecen de nutrientes esporulan, lo cual le permite sobrevivir largos períodos de carencia nutricional.
Hábitat: Su hábitat natural el suelo, plantas y utensilios. Se encuentra en los alimentos vegetales
contaminan
con
frecuencia
cereales,
leche,
budines,
cremas
pasteurizadas y especias, entre otros alimentos. También se extiende fácilmente a los cárnicos.
Patogenia: Bacillus cereus causa intoxicaciones alimentarias a través de la ingesta de alimentos
contaminados. La bacteria puede producir dos enterotoxinas durante su crecimiento exponencial: la toxina diarreica y la toxina emética. Que dan lugar a dos formas clínicas distintas de intoxicación alimentaria: síndrome emético y síndrome diarreico.
Síndrome diarreico: provocado por la toxina diarreica, un grupo de proteínas lábiles. Síntomas a partir de las 8-16 horas después del consumo del alimento, siendo la duración de 12 a 24 horas. Dolor abdominal, copiosa diarrea acuosa y tenesmo rectal, siendo la nausea y el vómito menos frecuentes.
Síndrome emético: provocado por la toxina emética, péptido termoestable. Período de incubación entre 1-5 horas. Síntomas son naúseas y vómitos que duran 6-24 horas. Se asocia frecuentemente con arroz frito contaminado.
La resistencia térmica de esporas de B. cereus en un medio con elevado
contenido de agua vuelve a este microorganismo un potencial peligro para
el
desarrollo de
una
intoxicación, si las medidas higiénico sanitarias y de elaboración no son las adecuadas.
Esporas teñidas de Bacillus cereus. Las flechas indican esporas de color verde en una célula vegetativa rosa.
La espora de B. cereus es un factor importante en la enfermedad alimentaria ya que es más hidrófoba que cualquiera de las demás esporas de Bacillus spp., lo que le permite adherirse a varios tipos de superficies. También poseen apéndices y/o pelos que están implicados, al menos en parte, en la adherencia. Estas propiedades de adherencia permiten que las esporas resistan los procedimientos normales de la desinfección y también coadyuvan a la fijación a las células epiteliales.
Cultivo y alimento contaminado por Bacillus cereus.
Alimentos vinculados a brotes han sido carne y verduras cocidas, arroz frito o hervido, crema de vainilla, sopas, leche y brotes de vegetales crudos. Los niveles reportados de B. cereus en alimentos envenenados van de 10 2 a 108 UFC/g. Se cree que cualquier alimento con un excedente de 104 a 105 células o esporas por gramo no pueden ser buenas para el consumo. Este número es algunas veces excedido en gran cantidad de alimentos que en la actualidad son ingeridos. Sin embargo, la enfermedad es relativamente rara considerando los altos niveles de B. cereus (>105 UFC) que son consumidos. Esto probablemente se representa en
una gran variedad de potencial patogénico y en conjunto con la diversidad entre las cepas B. cereus.
Tratamiento La intoxicación alimentaria por Bacillus cereus es autolimitada y no requiere tratamiento antimicrobiano, el tratamiento es sintomático y ocasionalmente es necesario la rehidratación.
Brotes seleccionados El 22 de septiembre de 1985, la oficina de Maine de salud fue notificada de una enfermedad gastrointestinal en un restaurante japonés. Los clientes exhibieron síntomas de la enfermedad, los resultados clínicos y del laboratorio apoyan substancialmente al Bacillus cereus como la causa del brote.
B a c i l lu lu s s u b t i l i s
Taxonomía
Características generales:
bacteria Gram positiva, Reino: Filo: aerobio facultativa comúnmente encontrada en el Clase: suelo. Miembro del género Bacillus, B. subtilis tiene la Orden: habilidad para formar una resistente endospora Familia: protectora, permitiendo al organismo tolerar Género: Especie: condiciones ambientalmente extremas.
Bacillus subtilis es
una
Bacteria Firmicutes Bacilli Bacillales Bacillaceae Bacillus B. subtilis
Otros de los elementos que caracteriza a los Bacillus spp. es la producción de enzimas hidrolíticas que ayudan a mejorar la utilización de los alimentos. Dentro de estas
se
amilasas
encuentran y
las
las
proteasas,
glicosidasas
que
descomponen las complejas moléculas de los alimentos y las transforman en Bacillus subtilis en microscopio óptico con
Tinción de Gram.
nutrientes compuestos
más son
rápidamente por el animal o pueden ser empleados
simples.
Estos
absorbidos por otras
más
bacterias
beneficiosas para el establecimiento de una microbiota intestinal balanceada. El empleo de las bacterias del género Bacillus y sus endosporas también viene dado por su capacidad de producción de enzimas, estas además de mejorar la digestión en el hospedero, son capaces de inhibir el crecimiento microbiano de bacterias dañinas.
Hábitat: Debido a sus características, Bacillus subtilis , microorganismo cuyo hábitat natural es el suelo, se encuentra ampliamente distribuido en la naturaleza.
Esporas de Bacillus subtilis.
Entre sus principales características se encuentra su capacidad para formar esporas en diversas condiciones de estrés, crecer en un intervalo amplio de temperaturas (desde 15 hasta 55 ºC), presentar motilidad, aerotaxis y velocidades de crecimiento altas, sobrevivir en concentraciones salinas (hasta el 7% de NaCl), producir una amplia variedad de antibióticos y enzimas hidrolíticas extracelulares.
Patogenia:: Patogenia Se considera un organismo benigno, ya que no poseen rasgos que causan enfermedades. No se considera patógeno o tóxico para los seres humanos, animales o plantas. El riesgo potencial asociado con el uso de esta bacteria en las instalaciones de fermentación es bajo. Sin embargo Es capaz de infectar y causar la mortalidad
delas
larvas
del
mosquito
segundo, Anophelis culicifacies, que es el insecto Estructura de la toxina Subtilisina de Bacillus subtilis.
vector primario de malaria en el centro de la India.
Produce una toxina extracelular conocido como subtilisina. Aunque subtilisina tiene propiedades toxigénicas muy baja, este compuesto proteínico es capaz de causar reacciones alérgicas en individuos que están expuestos repetidamente a la misma.
Aplicación de B a c i l l u s
S u b t i l i s en
la Industria:
Es una bacteria que se utiliza como fungicida para semillas de flores y ornamentales, y en semillas de productos agrícolas, semillas de algodón, hortalizas, maní y soja. La bacteria coloniza el sistema radicular de la planta en desarrollo y por lo tanto compite con determinados organismos de la enfermedad por hongos.
Se utilizan en la producción comercial de enzimas extracelulares, como B. amyloliquefaciens alfa-amilasa.
En la segunda guerra mundial fue el medicamento contra la disentería.
Una tensión de B. subtilis conocido antes como Bacilo natto se utiliza en la producción comercial de la delicadeza japonesa natto así como el alimento coreano similar cheonggukjang.
B. subtilis tiene una actividad fungicida natural, y se emplea como
agente biológico del control.
Bacillus subtilis es usado como componente principal de la Serena de
que es un agente microbiano de control biológico, este bacilo protege contra patógenos de las plantas de hongos y bacterias. Bacillus subtilis se puede utilizar para controlar enfermedades de las plantas como el tizón, manchas de roña, el moho gris, y varios tipos de moho.
BACTERIAS GRAM POSITIVAS ANAEROBIAS ESPORULADAS C l o s t r id id i u m b o t u l i n u m
Características generales: Clostridium
botulinum es
un
bacilo recto
o
ligeramente curvados de 2-10 x 0,5-2 micras, Gram positivo, anaerobio anaerobio que se encuentra por lo general en la tierra y es la bacteria productora de la toxina botulínica, el agente causal del botulismo. Es móvil mediante flagelos peritricos, no produce cápsula y es proteolítico y lipolítico.
Taxonomía Bacteria Reino: División: Firmicutes Clostridia Clase: Clostridiales Orden: Familia: Clostridiaceae Género: Clostridium Especie: C. botulinum
Sus esporas son resistentes al calor y pueden sobrevivir en aquellos alimentos mínima o inadecuadamente procesados. La espora es ovalada subterminal y deforman la célula cuando se producen. La vitalidad de la forma vegetativa es débil, pero las formas de resistencia (esporas) son muy resistentes, ya que se requieren 110 °C durante 36 min, o 115 ºC durante 12 min, para su destrucción. Clostridium botulinum en microscopio óptico con
Tinción de Gram
Habitat y distribución Se encuentran comúnmente en los suelos y sedimentos marinos en todo el mundo y C. botulinum se puede encontrar en cualquier región del mundo. Sus esporas están
distribuidas en la naturaleza tanto en el suelo, puede contaminar verduras cultivadas en o sobre el suelo. También coloniza el tracto gastro-intestinal las vías de peces, aves y mamíferos.
Identificación Medio de cultivos: Medio carne cocida (CMM), Agar hígado de ternera, Agar para esporulación de Eklund; medio selectivo: Caldo tripticasa peptona glucosa extracto de levadura (TPGY), caldo tripticasa peptona glucosa extracto de levadura adicionado con tripsina (TPGYT). Agar
para
asilamiento
de C. botulinum (CBI): El agar CBI es una modificación del medio agar McClung Toabe para el aislamiento selectivo
y
de C. botulinum,
diferencial el
cual
puede
aislarse de los cultivos toxigénicos de CMM, provenientes de muestras de heces, líquido gástrico o alimentos.
Colonias de Clostridium botulinum en agar CBI (izquierda) y en agar Sangre (derecha).
Para identificar C. botulinum se realizan las siguientes. Pruebas bioquímicas:
Utilización de carbohidratos: glucosa, sacarosa, lactosa, manosa, ribosa, arabinosa, adonitol, xilosa, trealosa, manitol.
Producción de lipasas y lecitinazas.
Indol.
Hidrólisis de la gelatina
Patogenia Las intoxicaciones alimentarias por Clostridium botulinum se producen por la ingestión de las toxinas producidas por el crecimiento microbiano en los alimentos, o por el crecimiento del microorganismo. Los tipos de alimentos involucrados con el botulismo varían según los hábitos de conservación y de alimentación en las diversas regiones.
Cualquier alimento que sea adecuado para el crecimiento del microorganismo y la producción de la toxina, cuyo procesamiento permita la supervivencia de la espora, y que además, no sea calentado antes de su consumo, puede ser asociado con el botulismo. Casi cualquier tipo de alimento cuyo pH no sea muy ácido (mayor a 4.6) puede ser un soporte para el crecimiento de este microorganismo y para la producción de su toxina. La toxina botulínica ha sido hallada en una considerable variedad de alimentos, tales como el maíz enlatado, la pimienta, los frejoles verdes, las sopas, la remolacha, los espárragos, los hongos, las olivas maduras, la espinaca, el atún, los pollos, los hígados de pollo así como los patés de hígado, las carnes para merienda, los jamones, las salchichas, las berenjenas rellenas, la langosta y además el pescado ahumado y salado. La miel es la principal reserva dietética de las esporas del Clostridium botulinum relacionadas con el botulismo infantil.
D es e s u l f o t o m a c u l u m n i g r i f ic ic a n s
Características generales: Son bacterias en forma de bacilos Grampositivas, anaerobias obligadas, 3-6 um
de
largo; móviles, son bacterias sulfato sulfato reductoras, que utilizan el sustrato H 2, Lactato, Propionato, Ácidos grasos, Etanol, La fuente de energía se oxida hasta acetato, que se excreta. Son bacterias formadoras de endosporas.
Taxonomía Dominio: Bacteria Firmicutes Filo: Clostridia Clase: Clostridiales Orden: Familia: Peptococcaceae Género: Desulfotomaculum Especie: D. nigrificans
Hábitat: Este microorganismo se encuentra en la tierra, aguas negras, termales, azúcar, cereales, vegetales y productos enlatados. En el caso del maíz enlatado las latas no se deforman con la presencia del gas, pero al abrirlas se presenta olor desagradable, con el contenido color negro, alteración
de la superficie de los
guisantes con manchas
de color
negro, partículas negras n egras flotando,
el
ennegrecimiento se debe a la reacción del ácido sulfhídrico con el hierro de la lata dando coloración negruzca, cuando las latas no están barnizadas adecuadamente.
Patogenia: Es un tipo de bacterias reductoras de sulfato que puede echar a perder los alimentos conservados mal procesados. Su presencia se puede identificar por el desprendimiento de gas sulfuro de hidrógeno, que tiene un olor a huevos podridos. La alteración se presenta en chícharos, maíz, hongos y alimentos de origen vegetal. El microorganismo es ligeramente proteolítico, no es sacarolítico, degradan la cisterna produciendo ácido sulfhídrico. La temperatura máxima de
Bacilo de D. nigrifcans bajo microscopio electrónico.
crecimiento esa 65-70°C. 65-70° C. Dependiendo de la cepa, con un óptimo de 55c. y un mínimo de 30c. El pH óptimo óptimo para el crecimiento oscila entre 7.2 y 7.4, no se presenta crecimiento a 5.8 o a 7.6, las esporas de este microorganismo sobreviven a 100°C por 8 horas de exposición a un pH 7.0. Se ha reportado sobrevivencia de esporas en maíz procesado procesado a 118°C por 70 min.
BACTERIAS GRAM POSITIVAS AEROBIAS NO ESPORULADAS L i s t e r ia ia m o n o c y t o g e n e s
Características generales: Listeria monocytogenes es un bacilo Gram-
positivo, aerobio y anaerobio facultativo, móvil, No esporulado. Produce hemólisis en placas de agar sangre. La
temperatura óptima de
crecimiento está entre 30º C y 37º C.
Taxonomía Bacteria Dominio: Firmicutes Filo: Bacilli Clase: Bacillales Orden: Listeriaceae Familia: Listeria Género: L. monocytogenes Especie:
Puede ser aislada del suelo, del forraje ensilado y de otras fuentes ambientales. L. monocytogenes es altamente resistente a los efectos de la congelación, el secado
y el calentamiento. Esta última característica es especialmente notoria ya que se trata de una bacteria que no forma esporas.
Identificación bioquímica y aislamiento: Se desarrolla muy bien en agar sangre generando colonias grisáceas y presentando beta hemolisis. Es un bacilo, catalasa positivo, móvil y se evidencia en medios de cultivo semisólido donde a los 25 °C el microorganismo forma una especie de sombrilla.
L.
monocytogenes presenta
un
Cultivo en sangre de caballo List ster eria ia mo mono noc c to en enes es. de Li
metabolismo fermentativo al generar ácido a partir de la glucosa y por producir acetona, lo que conlleva a una reacción de Voges-Proskauer positiva y no fermenta la xilosa. L.
monocytogenes
se aísla habitualmente de muestras estériles (LCR,
hemocultivos). Las muestras no estériles se pueden refrigerar para favorecer el crecimiento de esta bacteria sobre el resto.
Patogenicidad: L. monocytogenes es un patógeno intracelular que posee: factores antifagocitarios
de superficie, adhesinas, listerolisina O (hemolisina) que le permite romper la membrana del fagolisosoma, catalasa y superóxido dismutasa, que le permiten sobrevivir en el interior de los leucocitos, filamentos de actina (movimiento) y sideróforos (replicación).
Ciclo biológico de Listeria monocytogenes.
Puede crecer en los macrófagos, las células epiteliales y los fibroblastos en cultivo. Tras la ingesta de alimentos contaminados, L. monocytogenes puede sobrevivir a la exposición a enzimas proteolíticas, ácido gástrico y sales biliares. Principalmente contiene una proteína denominada internalina la cual interactúa con el receptor de las células del hospedero para la adhesión celular, esta se denomina E-cadherina la cual induce la fagocitosis, siendo estas específicas para cada tejido. La presencia de internalinas facilita la entrada del microorganismo a las células. El organismo reacciona creando una especie de fagosoma con el fin de encapsular la bacteria pero esta produce listeriolisina O y fosfolipasas C que le permiten destruir el fagosoma hidrolizando los lípidos de su membrana. Esta listeriolisina esta codificada por el gen hly. Al estar dentro del citosol L. monocytogenes utiliza una proteína de superficie denominada ActA la cual genera la polimerización intracelular de la actina. Estos filamentos se reorganizan en una larga cola que se extiende desde un solo extremo de la bacteria. Mediante los movimientos de la cola el microorganismo migra por el citoplasma hacia la membrana de la célula huésped.
En la periferia se forman protrusiones (filópodos) que pueden penetrar en las células adyacentes y que permiten el ingreso de la bacteria. Esto explica la necesidad de una inmunidad mediada por células. Puesto que los microorganismos nunca son extracelulares, los anticuerpos humorales del huésped no serían efectivos. Parámetros que regulan el desarrollo de Listeria en los alimentos: Mínima
ptima
Maxima
Temperatura ºC
-0.4
37
45
pH
4.39
7.0
9.0
Actividad de agua
0.92
-
-
Merecen enfatizarse la baja temperatura a que se multiplica la bacteria como el amplio rango de pH al que crece. La bacteria se ha aislado del agua de deshielo de congeladoras. L. monocytogenes es relativamente resistente al calor si se encuentra en concentraciones muy elevadas del orden de 10 5 a 106 UFC/ml pero en bajos niveles se destruye a temperaturas de pasterización (71ºC por 15 segundos). LISTERIOSIS La listeriosis es una enfermedad de transmisión alimentaria que se presenta como casos esporádicos ó en brotes; a pesar de la amplia presencia de
la
bacteria en el ambiente la enfermedad no es frecuente. La listeriosis es considerada una infección oportunista; es decir, se presenta en individuos vulnerables.
Listeria monocytogenes en microscopio
ó tic tico o con Tinc Tinción ión de de Gram. Gram.
Presenta dos tipos de cuadros:
1. Invasivo 2. Gastroentérico
El cuadro más severo, presenta severas manifestaciones invasivas que que dan lugar a meningitis con o sin septicemia, ó sólo septicemia. Las manifestaciones usuales son: septicemia, meningitis, conjuntivitis, encefalitis, endocarditis, partos prematuros, abortos, nacidos muertos. La enfermedad tiene tiene un 20 % de letalidad. El período de incubación es de 7 a 30 días y el 85 a 90 % requiere hospitalización. Por otro lado,
el cuadro gastroentérico puede presentar desde portadores sin
síntomas hasta individuos con signos gastrointestinales. Los grupos vulnerables son individuos inmunocomprometidos, embarazadas, neonatos y fetos, enfermos crónicos y gerontes.
Tratamiento: Ampicilina a dosis altas o asociadas a gentamicina. En la granulomatosis infantiséptica se debe de añadir gentamicina. En pacientes alérgicos se recomienda cotrimoxazol.
E r y s i p e lo lo t h r i x r h u s i o p a t h i a e
Características generales: es
un
anaerobio
Taxonomía facultativo, pero algunas cepas se ven favorecida Dominio: Bacteria Firmicutes Filo: por la incubación en 3-5% de C02. Este Clase: Erysipelotrichi Erysipelotrichales microorganismo puede crecer en un amplio rango Orden: Familia: Erysipelotrichaceae de temperatura (5-44°C) pero su crecimiento Género: Erysipelothrix Especie: E. rhusiopathiae optimo se manifiesta entre 30-37°C.
Erysipelothrix rusiopathiae
Identificación: Erysipelothrix es catalasa, oxidasa, rojo de metilo, indol y Voges Proskauer negativo.
Fermenta hidratos de carbono con producción de ácido, pero sin gas. La característica más relevante es la producción de H 2S.
En agar sangre, a las 24 horas las colonias
de
E.
rhusiopathiae
son
diminutas. Una característica relevante del cultivo de E. rhusiopathiae es que generalmente a partir de las 48 se pueden observar dos tipos de colonias. Una colonia en general más pequeña de tipo lisa (S) y otra tipo rugosa (R). Las colonias tipo S miden aproximadamente 0,1 mm de diámetro, son convexas, con una superficie lisa brillante y de bordes
Colonias de Erysipelothrix rhusiopathiae en agar sangre.
enteros. Las colonias R son ligeramente más grandes grandes 0,2-0,4 mm de diámetro, de superficie mate, aplanada y bordes irregulares. La morfología de la célula está estrechamente ligada al tipo de colonia. Las células de las colonias S se observan como bacilos pequeños, rectos o ligeramente curvados con extremos redondeados. Su agrupación puede ser en pares, cadenas cortas o empalizada tipo difteromorfos. Las células de las colonias R se observan predominantemente como bacilos largos y filamentosos.
Hábitat: Se encuentra ampliamente distribuida en el mundo, puede ser comensal o patógeno para una gran variedad de animales vertebrados e invertebrados. Los casos de infección en el hombre
son
raros,
en
general
están
asociados a la exposición ocupacional y puede ocurrir por contacto con animales infectados, sus secreciones, residuos o productos, o materia orgánica contaminada. Tinción de Gram de E. rhusiopathiae.
Patogenia: En los seres humanos, las infecciones causadas por E. rhusiopathiae se presentan comúnmente como una mancha cutánea rojiza denominada erisipeloide
de
Rosenbach.
Dominio: Filo: Clase: Orden: Familia: Género: Especie: E.
rhusiopathiae puede
Taxonomía Bacteria Proteobacteria Proteobacteria alfa Rhizobiales Brucellaceae Brucella B. abortus
causar celulitis, principalmentre entre personas que
manipulan pescado o carne cruda. La bacteria se introduce en el cuerpo típicamente a través de abrasiones en la piel. La bacteremia y endocarditis son secuelas muy poco frecuentes. Debido a que es una enfermedad rara en humanos, las infecciones por E. rhusiopathie son a menudo incorrectamente identificadas en el momento de la consulta.
BACTERIAS GRAM NEGATIVAS AEROBIAS NO ESPORULADAS Brucella abortus
Características generales: Brucella abortus son bacilos Gram negativos, no poseen flagelos o pilis, no son
encapsulados y no son productores de esporas. Esta bacteria heterotrófica presenta una respiración tanto aerobia como anaerobia por lo que es facultativa. facultativa.
Hábitat: Siendo un parasito obligado, esta especie del género Brucella tiene como huésped natural preferido al bovino, que a la vez sirve como reservorio de la infección. Esta bacteria tiene predilección por la placenta, fluidos fetales y testículos.
Es excretada en leche y puede permanecer viable en leche, agua y suelos húmedos más de 4 meses.
Tinción de Gram de B. abortus.
Aislamiento e Identificación: El aislamiento de B. abortus debe llevarse a cabo en medios selectivos y enriquecidos; aunque crece buen en medios como agar sangre, los contaminantes presentes en la muestra muestra pueden crecer más rápidamente y enmascarar la presencia de aquella. Uno de los medios utilizados es Agar-triptosa suero con adición de antibióticos. La bacteria es de lento crecimiento y normalmente las colonias características se ven después de 3-5 días de incubación en microaerofilia (10% de CO2). En el primer aislamiento las colonias son usualmente lisas, de apariencia opaca y de un diámetro de 2 -3 mm. Tradicionalmente la identificación de B. abortus se lleva a cabo con unas pocas pruebas bioquímicas que junto a la apariencia de las colonias y test de coloración de la bacteria servían para determinar que el aislamiento se correspondía por el B. abortus. La bacteria es un pequeño bacilo Gram negativo que a menudo ofrece la
apariencia de un cocobacilo.
Patogenia: La transmisión es por contacto directo
o
indirecto
con
excretores efectivos y la ruta de transmisión más usual es la oral, aunque puede ocurrir por vía conjuntival, in útero o por inhalación. La brucelosis es esencialmente una enfermedad de animales sexualmente maduros, teniendo predilección
por
el
tracto
reproductivo, especialmente en el útero grávido. Hay una reacción piogranulamatosa en la placenta afectada y el aborto ocurre en la segunda mitad de
Ciclo biológico de B. abortus.
la gestación. Las vacas abortan usualmente una sola vez y aunque se desarrolla un cierto grado de inmunidad los animales permanecen infectados y gran número de brucellas pueden ser excretadas en subsecuentes pariciones. En el ganado se conoce como aborto contagioso. Su presencia en una granja no infectada aún, se detecta por presencia de abortos. Penetra en el interior del organismo a través de la piel dañada o por las mucosas (digestiva, conjuntival o respiratoria). Son opsonizados y luego fagocitados por polimorfonucleares (PMN). Son conducidos a ganglios linfáticos regionales, si el microorganismo resiste el ataque del sistema inmunitario, se establece la infección crónica: pasa a la sangre, originando una bacteremia, y se localiza luego en los órganos del sistema retículo endotelial (bazo, hígado, médula ósea, ganglios linfáticos y riñones).
Es un parásito intracelular facultativo de este sistema. Puede evadir la respuesta inmune humoral frente a la infección. Sobrevive intracelularmente a no ser que se desarrolle inmunidad celular específica. Los componentes de la envoltura celular de Brucella tienen mucho que ver con la resistencia. La membrana externa bacteriana representa su primera barrera defensiva; gracias a ella, las bacterias gramnegativas resisten la acción tóxica de sales biliares, ácidos grasos y glicéridos, así como de enzimas proteolíticas y glicosidasas. Una vez ingerida, o internalizada, una bacteria, el sistema de defensa insta la fusión del fagosoma con los lisosomas
para
formar
fagolisosomas, los orgánulos donde se localizan la mayoría de los agentes tóxicos bactericidas. Pero puede permanecer en el fagosoma intacto y bloquear la fusión posterior
Mecanismo de acción de B. abortus.
con el lisosoma. Ello le protege de la acción de los péptidos catiónicos y enzimas líticas presentes en los gránulos lisosómicos. Paralelamente, Brucella debe resistir contra potentes intermediarios del oxígeno (peróxido de hidrógeno y radicales hidroxilos), formados en los fagocitos durante la explosión respiratoria que acompaña a la fagocitosis para la destrucción de las bacterias ingeridas. Se sabe que la superóxido dismutasa y la catalasa, enzimas presentes en Brucella, se integran en el mecanismo de defensa frente a la toxicidad oxidativa. Otra forma de evadir este mecanismo bactericida del huésped sería la de inhibir tal explosión respiratoria, o provocarla muy débilmente y con corta duración. Se trata de la estrategia adoptada principalmente por B. abortus. Parece guardar relación con la presencia de la cadena O del LPS y con la liberación de nucleótidos.
Esta bacteria se transmite por ingestión de leche o quesos contaminados o por contacto directo con animales infectados o sus productos (manejo de sangre, orina, descargas vaginales, fetos abortados y placentas de animales infectados). Por esto la gente que trabaja en mataderos o granjas, como también los veterinarios están en riesgo de adquirirla y diseminarla entre el ganado sano cuando no se toman las medidas sanitarias adecuadas.
BRUCELOSIS La brucelosis, también llamada fiebre malta o fiebre ondulante, es una enfermedad bacteriana (infecciosa) que ataca a varias especies de mamíferos dentro de los cuales se encuentra el hombre, causando la brucelosis humana. También infecta a otros mamíferos dentro de los cuales se encuentran algunos con alta relevancia económica como pueden ser los ganados bovino, equino, porcino, ovino y caprino y a otras especies silvestres. Las personas pueden infectarse al ingerir leche de vaca, de oveja o de cabra o sus derivados (manteca, quesos) que contengan microorganismos viables, es decir productos que hayan sido fabricados con leche sin pasteurizar. También se adquiere por contacto directo con animales infectados o sus productos (manejo de sangre, orina, descargas vaginales, fetos abortados y placentas de animales infectados), razón por lo que se considera que es una enfermedad profesional de veterinarios, carniceros, granjeros y ganaderos. En el ganado bovino, es causada principalmente por B. abortus con menor frecuencia por B. melitensis y en raras ocasiones por B. suis. La enfermedad afecta los órganos reproductores y provoca abortos en el último tercio de la gestación, disminución de la producción láctea, alargamiento del periodo inter-parto del ganado e infertilidad. En el humano, esta enfermedad afecta varios órganos o sistemas del cuerpo, y presenta diversos signos y síntomas inespecíficos, por ello es difícil diagnosticarla debido a que puede confundirse con otras patologías.
Tratamiento La brucelosis es una enfermedad de curso crónico con graves repercusiones en la salud pública y animal. Provoca grandes pérdidas económicas debido a que su tratamiento propicia altos costos, y a las restricciones tanto en animales infectados como a sus productos. La vacuna cepa 19, como agente inmunógeno, ha sido reconocida por más de 30 años, siendo ampliamente usada en diferentes países para vacunar terneras, su eficiencia en bovinos adultos está bien documentada. H a em em o p h i l u s i n f l u e n z ae ae
Características generales: Haemophilus influenzae es un pequeño bacilo
Gram negativo inmóvil, que no forma esporas, con requerimientos nutricionales exigentes, crece
aeróbica
o
anaeróbicamente.
El
crecimiento aeróbico requiere la presencia de hemina (factor X) y nicotinamida adenina
Taxonomía Dominio: Filo: Clase: Orden:
Familia: dinucleótida (factor V). El Haemophilus Género: influenzae es un patógeno exclusivamente Especie: humano.
Bacteria Proteobacteria Gammaproteobacteria Pasteurellales Pasteurellaceae Haemophilus H. influenzae
Patogenia: Existen formas capsuladas y no capsuladas del bacilo, identificándose seis tipos distintos en las formas capsuladas, denominadas con las letras “a” a la “f”. El ser
humano es el único reservorio de Haemophilus influenzae tipo b. El Hib causa diversas patologías que se han clasificado en dos grupos: infecciones invasivas (sepsis, meningitis, epiglotitis, celulitis, neumonía y osteoartritis) y formas clínicas no invasivas.
Haemophilus influenzae es un habitante normal
de la vía respiratoria superior y ocasionalmente se encuentra colonizando el tracto gastrointestinal y genital. A partir de su nicho en la nasofaringe invade estructuras anatómicas vecinas, el torrente vascular y la vía respiratoria inferior, produciendo las formas invasivas de infección representadas por los cuadros clínicos de otitis media, H. influenzae en microscopio
óptico con tinción de Gram.
meningitis, nasofaringitis, epiglotitís, conjuntivitis, septicemia, pericarditis, endocarditis, peritonitis,
artritis, neumonía y otras. H. influenzae pueden transmitirse por contacto con moco o secreciones de la nariz y
la garganta de una persona infectada persona. Los síntomas aparecen generalmente en menos de 10 días después de la exposición, generalmente dentro de 2 a 4 días. Los síntomas de la meningitis pueden incluir fiebre, vómitos, apatía, y una rigidez en el cuello o la espalda. Otros síntomas dependen de la parte afectada del cuerpo.
H. influenzae en agar chocolate.
BACTERIAS GRAM NEGATIVAS ANAEROBIAS NO ESPORULADAS P l es es i o m o n a s s h i g e l l o id id e s
Características generales: P. shigelloides es una bacteria con forma de un
bacilo corto, Gram-negativo, no esporulado, anaerobio facultativo, es catalasa y oxidasa
Taxonomía Dominio: Bacteria
positivo. Su metabolismo es tanto respiratorio
Filo:
Proteobacteria
como fermentativo, es capaz de utilizar como
Clase:
Gammaproteobacteria
fuente de carbono a la glucosa y al inositol.
Orden:
Enterobacteriales
Familia:
Enterobacteriaceae
como óptima de 25 a 35 ºC .El intervalo de pH
Género:
Plesiomonas
al que crece es de 4.5 a 9.0, además de que
Especie: P. shigelloides
Esta bacteria crece a temperaturas que van desde 8 a 10 °C hasta 40 a 55 ºC, teniendo
crece a 0 y 3% de cloruro de sodio.
Hábitat:: Hábitat El ambiente donde vive es acuático, por consiguiente, es posible encontrarla en agua dulce como ríos, arroyos, estanques, lagos, lagunas; en agua de estuarios y en agua de mar; incluso se ha encontrado en lugares de recreación acuática, así como en acuarios. La podemos encontrar principalmente en alimentos de origen acuático como jaiba, camarón, ostiones y peces, ya sea de agua dulce o de mar, pero también en vegetales que se rieguen con aguas contaminadas por esta bacteria. Los reservorios, es decir, los organismos en los que puede vivir sin causarles algún daño son, los productos de la pesca como pescado, ostiones, mariscos, además de aves, mamíferos tales como perros, gatos, vacas, cabras, cerdos, monos y reptiles.
Identificación y medios de cultivo: Diferentes medios de cultivo se han utilizado para el aislamiento de esta bacteria, como el agar Salmonella-Shigella (SS). También se ha utilizado el agar MacConkey, el agar citrato desoxicolato (DC), el agar xilosa lisina desoxicolato (XDC), el agar entérico Hektoen, el agar lactosa desoxicolato a partir de muestras clínicas y el agar Endo. Sin embargo, estos medios presentan dificultades para diferenciar a P. shigelloides de otras bacterias. Para estos problemas se recomienda el uso del agar inositol verde brillante sales biliares (IBB).
Patogenia: Puede producir gastroenteritis, esto es, cuando la persona presente fiebre, escalofríos, dolor abdominal, náuseas, diarrea y vómito. Pero cuando las personas no están sanas, puede provocar enfermedades más graves que no son intestinales como: meningitis, osteomielitis, artritis, pseudoapendicitis.
Tinción de Gram de P. shigelloides.
Las herramientas de las que se ayuda P. shigelloides para provocar
la
gastroenteritis o las otras enfermedades: dos enterotoxinas, una resistente al calor y la otra no; una beta-hemolisina, la cual actúa sobre los eritrocitos de varias especies de mamíferos, incluyendo el humano; una citolisina resistente a 100°C por 10 minutos; una tetrodotoxina, la cual es una toxina que actúa a nivel de Sistema Nervioso Central; y plásmidos, los cuales pueden ser transferidos de otras bacterias patógenas.
Tratamiento: Esta bacteria es resistente a antibióticos como las penicilinas, pero es sensible a oxiquinolonas, cefalosporinas, cloranfenicol, tetraciclinas y ácido nalidíxico, entre otros. Por lo cual, es recomendable que el tratamiento se siga con antibióticos a los que esta bacteria sea sensible. P. shigelloides es destruida a 60 °C por 30 minutos. Constatando que, cualquier
alimento que sea cocinado adecuadamente, no contendrá esta bacteria viva.
Enterobacter aerogenes
MORFOLOGIA: Son
bacilos Gram
facultativo,
negativos,
perteneciente
a
anaerobio la
familia
Taxonomía Dominio: Bacteria Filo:
Proteobacteria
características están las siguientes: Oxidasa
Clase:
Gammaproteobacteria
negativo, Catalasa positivo, Citrato positivo, Indol
Orden:
Enterobacteriales
negativo. E. aerogenes es una bacteria patógena
Familia:
Enterobacteriaceae
que provoca infecciones oportunistas en piel y
Género:
Enterobacter
Especie:
E. aerogenes
Enterobacteriaceae.
otros tejidos.
Entre
sus
principales
Hábitat: Se la puede encontrar en: Suelos, aguas de consumo, aguas residuales, tracto gastrointestinal, y productos lácteos.
Identificación y Medios de cultivo: El diagnóstico de se determina por medio de las pruebas bioquímicas (TSI, LIA, MIO, Citrato de Simmons, Ureasa e Indol .El cultivo se lleva a cabo en agar nutritivo o EMB, dando lugar a colonias grandes, convexas co nvexas y blancas (agar nutritivo) o colonias grandes y convexas de color rojo metálico o negro (EMB).
E. aerogenes en agar EMB.
Patogenia: Suelen presentar los siguientes síntomas: Infección en las vías
Endocarditis.
respiratorias menores.
Infecciones intrabdominales.
Infecciones cutáneas.
Artritis séptica.
Infecciones del tracto urinario.
Osteomielitis.
Infecciones en los ojos.
Tratamiento: Muchas de las infecciones provocadas por E. aerogenes son resistentes a tratamientos con
antibióticos, por lo que lo recomendable es una intervención quirúrgica. Las infecciones en la la piel provocados por E. aerogenes se han tratado exitosamente con neomicina. E. aerogenes: Colonias azul
metálicas.
Las endosporas bacterianas son mecanismos de sobrevivencia de ciertos grupos de bacterias, en donde se forman cuando la bacteria se queda sin nutrientes, y estas forman células vegetativas que son resistentes al calor, radiación, desecación y tratamientos químicos. Se puede realizar una identificación bacteriana partir del conocimiento de la bacteria: si es formadora de endosporas o no, respiración aerobia o anaerobia y su diferenciación mediante Tincion de Gram. Los anaerobios esporulados proceden principalmente del suelo, por lo que se encuentran ampliamente distribuidos en la leche, hortalizas y otros productos alimenticios. También es posible encontrarlos en la carne, ya que algunas especies también se desarrollan en los intestinos del hombre y animales. Dentro de la clasificación de bacterias Gram positivas anaerobias no esporuladas destaca Clostridium botulinum, que se trata de una bacteria cuyo crecimiento queda inhibido a pH menor de 4,5. Es el más resistente de los microorganismos que intoxican los alimentos, por lo que la industria de enlatado admite de forma general que todos los productos no ácidos tratados deben cumplir los requerimientos básicos necesarios para destruir a C. botulinum (esterilización durante 2,8 minutos a 121,1 ºC).
Listeria monocytogenes
es una bacteria ampliamente difundida en la
naturaleza. Su presencia en los alimentos está determinada por su extensa distribución en el ambiente (tierra, aguas servidas, servidas, materia fecal, vegetación, ensilados y entorno de la producción de alimentos) alimentos) lo que confiere una importante oportunidad para contaminarlos. La
brucelosis
es
una
infección
originada
por
una
bacteria
denominada Brucella. En el ganado bovino, es causada principalmente por B. abortus
En el ser humano se transmite transmite por ingestión de leche o quesos
contaminados o por contacto directo con animales infectados o sus productos (manejo de sangre, orina, descargas vaginales, fetos abortados y placentas de animales infectados). Por esto la gente que trabaja en mataderos o granjas, como también los veterinarios están en riesgo de adquirirla y diseminarla entre el ganado sano cuando no se toman las medidas sanitarias adecuadas. Descubrimos que aquellas bacterias que no tienen mucha resistencia a medios extremos son las que producen las esporas para mantener viable de esta forma su vida, mientras que las no esporuladas, generalmente son más resistentes a las condiciones extremas ya que, si no sobreviven no tienen otra manera de mantener viable su supervivencia.
