Tema 6. (2016)

Apunte Español
Universidad Universidad Complutense de Madrid (UCM)
Grado Farmacia - 3º curso
Asignatura Microbiologia I
Año del apunte 2016
Páginas 3
Fecha de subida 20/06/2017
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Profesor Víctor, María Molina

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    Tema  6:  Cápsulas  y  estructuras  de  superficie.  Adhesión  y  movilidad   microbianas     Estructuras  externas  a  la  pared  celular   Los  procariotas  pueden  presentar  (son  prescindibles)  una  variedad  de  estructuras  externas  a  la  pared  celular   que  actúan  protegiendo,  facilitando  la  adhesión  a  superficies  y  permitiendo  el  movimiento  celular.   Capas  externas  a  la  pared  celular:  polímeros  extracelulares  de  naturaleza  polisacarídica  o  proteica.  Hay  dos   tipos:   •  Cápsula:  material  organizado,  denso,  impide  el  paso  de  partículas  pequeñas.  Actúa  de  barrera  y  rodea  la   pared  celular.  Puede  ser  polisacarídica  o  proteica.  Dentro  de  la  misma  especie  podemos  encontrar   individuos  con  y  sin  cápsula.     •  Capa  mucosa:  material  difuso,  desorganizado,  más   despegado.  Estos  hexopolímeros  se  usan  en  la  industria.       Función  de  la  cápsula  y  capas  externas   •  Protección  frente  a  desecación  (captación  de  agua)  y  agresiones  químicas.   •  Adhesión  a  células  o  superficies:  importancia  en  la  formación  de  biopelículas  (biofilms):  formas  sésiles  de  los   microorganismos  (cuando  están  fijadas  a  superficies  son  bacterias  sésiles;  cuando  ellas  están  suspendidas  en   agua  son  bacterias  planctónicas).   •  En  la  interacción  con  el  hospedador  es  un  mecanismo  de  resistencia  frente  al  sistema  inmunológico.   Importante  en  la  evasión  del  complemento  y  la  fagocitosis.     Aparece  Streptococcus  mutans  en  la  placa  bucal  y  en  implantes,  como  los  de  corazón.  Y  Pseudomonas   aeruginosa  en  la  fibrosis  quística.     Fimbrias  y  pelos  (pilus,  pili)   •  Apéndices  cortos,  finos,  similares  a  pelos  más  delgados  que  los  flagelos  y   más  numerosos.   •  Compuestos  por  proteínas,  llamadas  pilinas.   •  Generalmente  son  peritricos,  están  alrededor  de  toda  la  célula.   •  No  presentes  en  todas  las  bacterias  (son  más  frecuentes  en  los  Gram-­‐).  Ej:   Neisseria,  Bordetella,  enterobacterias,  etc.   •  Ausentes  en  las  células  eucariotas.       Hay  distintos  tipos:   •  Los  implicados  en  adhesión  (colonización)  son  las  fimbrias  (adhesinas)  y  con  capacidad  antigénica  (variación   de  fase  ON/OFF).  La  parte  que  realmente  se  adhiere  a  las  células  es  la  más  externa  de  la  fimbria  (adhesinas).   La  variación  de  fase  es  que  los  microorganismos  tienen  capacidad  de  producir  fimbrias  o  no  cuando  quieren.   Así  pueden  escapar  del  sistema  inmunitario.  Ej:  fimbrias  tipo-­‐1  en  Enterobacterias;  pili  tipo  IV-­‐adhesión  y   motilidad  ``a  tirones´´  (el  pelo  es  flexible,  se  retrae  y  se  mueve),  como  en  Neisseria,  Pseudomonas.     •  Los  pili  sexuales  o  conjugativos  (unión  de  células  previo  a  transferencia  de  DNA-­‐acercamiento  por   retracción)  son  más  largos  y  menos  numerosos  que  las  fimbrias  de  adhesión.  Recepción  de  fagos.  Dos   bacterias  se  pueden  poner  en  contacto  y  transferir  el  DNA.  Está  favorecido  por  los  pili  sexuales  o   conjugativos.  Se  unen,  y  por  retracción,  se  acercan  las  dos  células.  Los  bacteriófagos  son  capaces  de   interaccionar  con  los  pili  sexuales  para  fijarse  a  las  bacterias.     Flagelos   Son  apéndices  largos  y  motores  (motor  de  rotación).  Son  más  largos  y  gruesos  que  los  pelos.  Su  forma  de   moverse  es  por  rotación  del  flagelo.   Son  demasiado  finos  para  ser  vistos  al  microscopio  óptico.  Si  se  hace  una  tinción  estructural  que  deposita   compuestos  en  el  flagelo,  se  puede  ser.   Son  frecuentes  en  los  bacilos  y  raros  en  cocos.   Se  pueden  encontrar  en  los  eucariotas,  aunque  su  estructura  es  más  compleja  y  no  rotan.       1         Según  la  disposición,  se  pueden  clasificar:   a)   Monotrico:  un  solo  flagelo.  Suele  estar  en  el  extremo  del  microorganismo.  Vibrio,   Pseudomonas.   b)   Lofotrico:  dos  o  más  flagelos  en  uno  o  ambos  polos  de  la  célula.  Tienen  penachos   de  flagelos.  Helicobacter  pylori,  Pyrococcus.   c)   Anfitrico:  en  ambos  polos.  Yersinia.   d)   Peritrico:  flagelos  distribuidos  por  toda  la  superficie  bacteriana.  E.  coli,   Salmonella,  Bacillus  (no  anthracis).     Estructura  de  los  flagelos   El  filamento  es  la  región  más  externa,  formado   por  subunidades  de  la  proteína  flagelina  (en   disposición  helicoidal).     El  gancho  es  la  región  de  la  base  del  flagelo,   une  el  filamento  con  la  parte  motora.   El  cuerpo  basal  es  la  parte  motora  del  flagelo.   Sirve  de  anclaje  a  la  pared  celular  y  membrana   citoplasmática.  Está  formado  por  4  anillos  en   las  Gram-­‐.  En  las  Gram+  solo  hay  2  anillos  para   anclarse  a  la  membrana  interna.     Síntesis  de  flagelos   Se  empieza  por  el  cuerpo  basal  y  se  van  sintetizando  las  proteínas  hacia  fuera.  Se  autoensamblan   helicoidalmente.       Función  de  los  flagelos   §  Forma  de  locomoción  más  importante  en  los  procariotas  móviles.  Motor  de  rotación.   §  Receptores  de  fagos,  al  igual  que  los  pili  sexuales.   §  Propiedades  antigénicas.  Las  flagelinas  son  diferentes  entre  las  especies,  lo  que  hace  que  el  sistema  inmune   lo  detecte  y  produzca  anticuerpos.  El  antígeno  del  flagelo  es  el  antígeno  H.  Se  pueden  reconocer  con   anticuerpos  los  anticuerpos  O  y  H  para  detectar  qué  célula  es.  Ocurre  incluso  dentro  de  la  misma  especie   entre  diferentes  cepas.  Pueden  variar  la  flagelina  para  evitar  el  sistema  inmune.     §  PAMPs.  Actúa  como  sistema  general  de  reconocimiento.  Cualquier  flagelina  puede  disparar  el  sistema   innato.     Movimiento  del  flagelo   Es  un  movimiento  de  rotación  sobre  el  cuerpo  basal  (rotor).  Hay  flagelos  que  rotan  en  una  dirección  solo  y   otros  en  dos.  Para  que  se  mueva,  necesita  energía  de  la  célula.  Se  puede  alterar  la  dirección  y  velocidad  del   flagelo.     -­‐  Flagelo  polar  reversible.  Puede  cambiar  de  dirección  de  rotación.     -­‐  Flagelo  polar  unidireccional.  La  rotación  es  en  el  mismo  sentido,  pero  el   flagelo  deja  de  moverse  y  se  cambia   de  lado  la  bacteria  para  ir  a  otro   lado.   -­‐  Peritrichous:  los  flagelos  están  en   penacho,  dan  la  vuelta  los  flagelos   abriéndose  y  cambian  de  lado  para   ir  en  otra  dirección.       Los  tactismos  son  un  movimiento  dirigido,  de  aproximación  o  alejamiento,  respecto  a  un  estímulo.   Quimiotaxis,  fototaxis,  aerotaxis,  osmotaxis,  viscotaxis,  etc.   Si  no  hay  estímulos,  la  bacteria  se  mueve  hacia  todas  direcciones.         2       Endoflagelos   Son  característicos  de  las  Espiroquetas  (Gram-­‐)  que  son  flexibles  y  extremadamente  finas  y  embrolladas  en   forma  helicoidal.  Tienen  una  forma  helicoidal  característica.  Se  mueven  por  un  flagelo  interno  se  mueve  como   un  sacacorchos.  El  cuerpo  es  el  que  da  vueltas,  no  hay  flagelo  externo.     También  se  llaman  flagelos  periplásmicos  porque  rodean  la   célula  por  debajo  de  la  membrana  externa,  son  bacterias   Gram-­‐.  Están  anclados  a  los  polos  y  recorren  el  cuerpo  de  la   bacteria.     Secreción  de  proteínas  en  procariotas   -­‐  Gram+:  transporte  a  través  de  membrana  plasmática  y  paso  a  través  de  peptidoglicano  (relativamente   poroso).   -­‐  Gram-­‐:  membrana  plasmática  y  transporte  a  través  de  membrana  externa.  La  membrana  externa  dificulta  la   salida  de  las  proteínas.       Vía  dependiente  de  Sec  o  vía  de  secreción  general   Tanto  en  Gram+  como  Gram-­‐  la  principal  vía  de  transporte  a  través  de  membrana  plasmática  es  la  vía   dependiente  de  Sec.   Las  Gram-­‐  tienen  otro  sistema  para  superar  la  membrana  externa.  Hay  hasta  7  sistemas  de  secreción,  de  los   cuales  6  son  de  Gram-­‐.  Todos  los  sistemas  tienen  que  pasar  la  membrana  plasmática  y  la  membrana  externa.     Los  sistemas  II  y  V  utilizan  el  sistema  Sec  para  pasar  la  membrana.  El  resto  no  usan  el  sistema  Sec.     Los  tipos  III,  IV  y  VI  elaboran  una  prolongación  más  tipo  aguja  que  es  capaz  de  penetrar  en  la  membrana  de  las   células  a  las  que  van  a  infectar.  La  proteína  pasa  directamente  al  interior  del  citoplasma  de  la  célula.  Son  los   inyectisomas  porque  inyectan  la  proteína.     El  tipo  IV  puede  transferir  DNA.     En  los  Gram+  (Mycobacterias)  tienen  una  membrana  externa  porque  es  ácido-­‐alcohol  resistente.  Tiene   sistema  de  secreción  tipo  VII.     Hay  una  homología  estructural  con  los  flagelos  y  pili.     Se  ha  propuesto  que  el  aparato  de  exportación  flagelar  es  el  precursor  evolutivo  del  sistema  de  secreción  tipo   III.  Muchos  patógenos  Gram-­‐  tienen  este  tipo  de  sistema  para  inyectar  proteínas:  Salmonella,  Shigella,   Yersinia,  etc.   Como  consecuencia  de  la  inyección  puede  sufrir  la  apoptosis  de  la  célula  eucariota  o  la  bacteria  puede  invadir   la  célula  eucariota.           3   ...

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