Tema 7: Bacteris gram positius i micoplasmes (2016)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Microbiología - 2º curso
Asignatura Diversitat procariota
Año del apunte 2016
Páginas 5
Fecha de subida 20/04/2016
Descargas 33
Subido por

Vista previa del texto

TEMA 7: BACTERIS GRAM POSITIUS I MICOPLASMES FÍLUM TENERICUTES Antigament se’ls classificava dins del fílum Firmicutes, ja que filogenèticament estan molt relacionats, però Tenericutes no té paret cel·lular, i per aquesta raó s’han considerat un fílum a part. També se’ls coneix com a Mycoplasmes. Aquest fílum inclou una classe, amb 5 ordres i 6 famílies.
Classe Mollicutes El tret més característic és que no presenten paret cel·lular i per això tenen formes pleomòrfiques, cosa que fa que no siguin sensibles a la penicil·lina (que bloqueja la síntesi de paret cel·lular), però si a un xoc osmòtic o a un tractament amb detergents al laboratori. De fet no tenen paret perquè no tenen capacitat per sintetitzar precursors del peptidglicà. Per estabilitzar les seves membranes, utilitzen esterols; molts gèneres, per créixer, necessiten que el cultiu tingui aquests esterols. Són de les cèl·lules més petites que presenten capacitat per replicar-se, el seu genoma té menys de 1000 gens i una de les mides més petites entre els procariotes (0,61,7Mb). Creixen formant colònies sobre agar sòlid que recorden a un ou fregit. La majoria no presenten motilitat, però alguns es desplacen per lliscament. Són quimioorganòtrofs.
Un tret també distintiu és que són una problemàtica perquè infecten línies cel·lulars, una part dels protocols es per comprovar que aquestes línies no estan contaminats. Hi ha molts cultius de línies cel·lulars que estan contaminats per Mycoplasmes (15-80%). A nivell metabòlic tenen moltes mancances en quant a rutes biosintètiques; molts presenten vies glucolítiques (utilitzen la glucosa per obtenir energia), alguns utilitzen la via de les pentoses operatives, altres poden obtenir energia a partir de la urea i d’aminoàcids, però en general no sembla que tinguin el cicle dels àcids tricarboxílics operatiu. Moltes vegades els requeriments de cultiu són molt específics per arribar a obtenir-los. Així doncs, els considerem heteròtrofs habituals, degut a que no són autòtrofs perquè tenen moltes mancances.
FÍLUM FIRMICUTES Antigament aquest fílum es referia a gram positius que tenien baix contingut de GC. Inclou 3 classes: 1. Clostridia, inclou 4 ordres que tenen interès a nivell agrícola.
2. Bacili, inclou 2 ordres, i conté gèneres amb molt interès clínic.
3. Erysipelotrichia, conté un únic ordre i tenen poca aplicació.
Classe Clostridia És un grup ampli, amb 4 ordres i 16 famílies. El gènere més conegut i del que se’n coneixen més especies és Clostridium, que són anaerobis obligats, quimioorganòtrofs amb metabolisme fermentatiu i formadors d’endòspores. Altres gèneres de la classe són Heliobacterium o Desulfotomaculum.
Gènere Clostridium Inclou més de 100 espècies en diferents clústers filogenètics. Fermenten aminoàcids utilitzant la reacció Stickland  acoblen la oxidació d’un aminoàcid amb la reducció d’un altre. Els productes de fermentació provoquen la mala olor d’un aliment podrit. Són importants en el podriment dels aliments, en la producció industrial del butanol i en la producció de toxines. Algunes espècies importants són:     C. botulinum  deteriorament d’aliments sobretot enllaunats, el conegut botulisme.
C. tetani  causant del tètanus.
C. perfringens  provoca la gangrena gasosa.
C. acetobutylicum  important en la manufactura del butanol.
Família Heliobacteriaceae Són fotosintètics anaeròbics i bacil·lars. Tenen bacterioclorofil·la g, i un fotosistema molt similar al que té Chlorobi (bacteri verd del S), però no tenen sistemes intracitoplasmàtics de membranes ni clorosomes com els fotosintètics anoxigènics, sinó que tenen els pigments a la membrana plasmàtica.
Classe Bacili Inclou 2 ordres, 15 famílies i 70 o més gèneres de morfologia variada (cocs, bacils, bacils no formadors d’espores). Els dos ordres són Bacillales, que són formadors d’espores; i Lactobacillales, que no formen espores i tenen un metabolisme fermentatiu.
Ordre Bacillales Gènere Bacillus Bacillus subtilis és el gram positiu per excel·lència que s’utilitza com a model, és l’espècie tipus. D’aquest gènere destaca la importància aplicada. B. cereus contamina quan està present als aliments (els deteriora). Hi ha una espècie que té molt interès a nivell clínic que és B. anthracis. B. thuringiensis i B. sphaericus i que s’utilitzen com a bioinsecticides, degut a que l’espora té un cos parasporal amb una toxina, que és una proteïna cristal·litzada, que es purifica i quan els insectes la mengen l’activen i la toxina crea un porus a l’intestí de l’insecte i els mata. Gràcies a això es redueix la utilització de plaguicides químics.
Família Staphylococcaceae Inclou 5 gèneres, entre Staphylococcus que és anaerobi facultatiu amb morfologia de coc sense motilitat i que habitualment es troba formant agrupacions (clústers) irregulars. Aquest gènere normalment el trobem a la pell, a les glàndules o a les membranes mucoses. Els residents més comuns a la pell serien S. epidermidis i S.
aureus, que és un patogen.
Resistència antibiòtica de S. aureus: moltes vegades presenta moltes resistències a antibiòtics con la meticil·lina (MRSA) o la vancomicina (VRSA). Dins dels bacteris resistents a antibiòtics son els més importants, la vancomicina és l’últim recurs que s’utilitza per tractar, així que aquest resistent és molt perillós ja que no té tractament. L’acumulació de resistències és deguda als elements mòbils que poden transferir-se i contenen aquests elements mòbils.
Ordre Lactobacillales També parlem d’ells com els bacteris de l’àcid làctic (LAB). Morfològicament són molt diversos, mai presenten espores i habitualment, tampoc presenten motilitat. Fermenten sucres per obtenir energia, per tant, no presenten citocroms (no cadena de transport d’electrons) i sovint necessiten cultius molt exigents, cosa que fa que no sigui fàcil cultivar-los. El gènere més ampli és Lactobacillus, que creixen a pH lleugerament àcid, i poden presentar 2 rutes fermentatives: fermentació homolàctica o fermentació heterolàctica.
Importància: - Són molt importants a nivell industrial i alimentari: s’utilitzen, per exemple, en l’elaboració de productes fermentats, de begudes, la massa de pa, l’elaboració de formatge.
També s’utilitza en la industria dietètica com a complement alimentari, per exemple L. Acidophilus es comercialitza com un probiòtic.
Importants en el deteriorament d’aliments degut a que disminueixen el pH.
Famílies Streptococcaceae i Enterococcaceae Tenen un metabolisme quimioheterotròfic i mesòfils. Presenten morfologia coccal i habitualment sense motilitat. Poden ser aerotolerants o anaerobis. Dins d’aquestes famílies distingim els següents grups: Enterococci, Lactococci i Streptococci. Es poden classificar en grups Lancefield en funció dels antígens de la paret cel·lular.
Tres grups en que podem classificar Streptococci: i.
ii.
iii.
Piogènics: que produeixen pus. Provoquen mal de coll, glomerulonefritis i febre reumàtica.
Orals: es troben a la cavitat oral. S. mutants és responsable de les càries.
Altres: responsables, per exemple, de pneumònies (S. pneumoniae).
Els patrons d’hemòlisi també són un tret que permet establir una classificació. El que es fa és cultivar-los en plaques d’agar-sang, normalment sang d’ovella. Podem obtenir 3 resultats: no hemòlisi, que voldrà dir que són gamma-hemòlisis; hemòlisi completa, que observarem un halo al voltant de la colònia i llavors seran betahemòlisi; o hemòlisi parcial, que veurem una coloració verdosa al voltant de la colònia, i parlem d’alfahemòlisi.
Enterococcus faecalis és un bateria del tracte gastrointestinal; és un patogen oportunista que pot provocar infeccions al tracte urinari. S’utilitza com a indicador de femtes. Lactococcus lactis s’utilitza per la producció del sèrum de la llet i del formatge.
FILUM ACTINOBACTERIA Es classifiquen diferent a la primera i a la segona edició del Bergeys (aquesta última més simplificada).
Actualment es divideix en 6 classes i 20 ordres, la classe Actinobacteria inclou més del 80% dels bacteris d’aquest fílum. És un fílum amb alt contingut de GC. A vegades s’anomenen Actinomycets degut a que formen uns filaments que recorden a les hifes dels fongs. És un grup divers morfològicament, i no tots formen hifes.
Actinomycetes Són aeròbics que produeixen cèl·lules filamentoses anomenades hifes i que es diferencien en espores asexuals, que poden estar contingudes en esporangis (esporangiospores) o simplement diferenciar-se al final del filament. S’adapten a climes similars als fongs. Tenen importància a nivell clínic perquè produeixen antibiòtics i altres productes antimicrobians, com ara metabòlits secundaris (substancies anticancerígenes, antihelmíntiques i immunosupressors). Habitualment no presenten motilitat, i alguns que la presenten la presenten molt reduïda o només a les espores que són flagel·lades.
Cicle vital Es formen les cèl·lules filamentoses (hifes) i espores. Les hifes poden formar un entramat més o menys complex, i quan els sembrem en un medi d’agar sòlid podem veure com es van desenvolupant les hifes que creixen per la superfície i en profunditat (miceli de substrat). Alguna d’aquestes hifes pot diferenciar-se en miceli aeri, que involucra un creixement per sobre de l’agar. En aquest punt és quan es produeixen les substàncies d’interès clínic (metabòlits secundaris). A partir d’aquest miceli aeri, es formen les espores (exòspores). La producció de les exòspores es dóna quan hi ha manca de nutrients. Les exòspores són molt resistents a la dessecació i, per tant, tenen gran valor adaptatiu, però no són resistents a la temperatura, com si que ho són les endòspores. La disposició i la morfologia també s’utilitzen per la taxonomia de diferents espècies.
Caràcters que s’utilitzen en la taxonomia dels actinomicets - - Paret cel·lular: hi ha 4 tipus de paret segons la composició del peptidglicà o l’estructura en quant a composició o en quant a estructura. Als 4 tipus s’analitza el 3r aminoàcid que forma el tetrapèptid de la cadena de peptidglicà, la glicina dels ponts peptídics, o els sucres que formen part del peptidglicà.
Coloracions i morfologies dels esporangis i els micelis.
Com s’agrupen les espores i l’estructura superficial que presenten.
El contingut de GC.
Els fosfolípids de membrana.
La resistència a temperatura de l’exòspora.
Importància ecològica Es troben àmpliament distribuïts al sòl. Tenen un paper molt important en la mineralització de la matèria orgànica (compostos recalcitrants). La major part són de vida lliure, i molts són importants perquè hi ha patògens humans. Produeixen antibiòtics, substàncies anticancerígenes, immunosupressors, etc.
Classe Actinobacteria Ordre Streptomycetales El gènere Streptomyces constitueix entre 1-20% de la microbiota del sòl cultivable: produeix geosmina, que és el producte que dóna olor a terra humida; i és important en processos de mineralització (degraden substàncies recalcitrants, com la pectina, la lignina, etc). És aerobis. Produeix una àmplia gama d’antibiòtics, compostos bioactius i té gens de resistència contra antibiòtics per la seva defensa pròpia. Durant la producció de l’antibiòtic es formen gotes degut a la hidrofobicitat de les hifes. Molts són no patogènics i sapròfits.
Ordre Frankiales El gènere Frankia forma esporangis multiloculars (compartimentats) caracteritzats en clústers d’espores, és a dir, produeix exòspores dintre d’esporangis. Els esporangis es formen perquè la hifa es fa més gruixuda, i poden formar-se tant a la part final com al llarg del filament. Les espores no tenen motilitat. Són microaeròfils, fixadors de N simbiòtics de plantes no lleguminoses.
Ordre Corynebacteriales Gènere Corynebacterium: aerobi facultatiu i catalasa positiu. Es divideix per divisió crepitant anomenada “snapping division”. En aquesta divisió les cèl·lules queden parcialment unides després de la divisió per una paret, de manera que poden formar unes estacades de fileres de cèl·lules que estan unides per un angle.
Morfologia bacil·lar amb envolta o amb un extrem més prim. La seva paret té àcid diaminopimèlic i presenta dos capes; la interna que es divideix ,i la externa és la que queda unida, i fa com un espetec. Formen grànuls de metacromàtic. Es poden trobar en hàbitats aquàtics i al sòl. Molts són patògens d’animals i humans, com per exemple C. diphteriae, però d’altres són sapròfits.
Gènere Mycobacterium: bacils primets que poden estar lleugerament corbats, i a vegades poden formar filaments ramificats amb tendència a trencar-se. Són aerobis i catalasa positius. Tenen un creixement lent en placa (poden trigar més d’un mes). La seva paret conté ceres amb àcids micòlics d’una longitud d’uns 60-90 àtoms de C. Quan el tenyim amb fucsina, aquesta no es neteja amb alcohol. Inclou espècies patògenes d’animals i plantes (interès clínic): M. leprae, M. Tuberculosis i M. bovis.
Ordre Micrococcales El gènere de Micrococcus presenta morfologia de coc. És aerobi estricte i catalasa positiu. Podem distingir-lo d’Streptococcus perquè aquest últim és un fermentador, i d’Staphylococcus a través de la prova de la oxidacióreducció. Normalment no presenten motilitat. Sovint tenen una coloració groga, taronja o vermella. Es troben àmpliament distribuïts al sòl, a l’aigua i a la pell humana. No es diferencia ni experimenta cap canvi a nivell morfològic.
Ordre Bifidobacteriales Inclou 10 gèneres, entre ells Bifidobacterium. És un bacil que no produeix espores, colonitzador pioner del tracte intestinal d’humans, i en altes concentracions a la cavitat bucal i a l’intestí gros, de tots els animals de sang calenta. També s’han trobat en insectes i en aigües residuals. No sembla que hi hagi patògens d’importància. Són importants com a probiòtics de la microbiota intestinal. Tenen efectes antitumorals, ajuden al procés digestiu, sobretot a la gent que és intolerant a la lactosa, redueixen els excessos de colesterol en sang, i actuen contra processos diarreics.
...