Virología (b)

medios de cultivo

constituye el aporte de nutrientes indispensables para el crecimiento de microorganismos

MEDIOS DE CULTIVO

los medios de cultivo permiten el crecimiento de….

• gran # de especies

• determinados microorganismos

• desarrollo de pruebas fisiologicas

contiene sustancias inhibitorias para suprimir parcial o totalmente el desarrolllo de ciertos grupos microbianos, gran utilidad para aislamiento de microorganismos patógenos

MEDIOS SELECTIVOS

• Burkholderia Cepacea Complex selective Agar (BCC)

• Mannitol: Staphylococcus aureus

• MacConkey: E.coli

• R2A: Microorganismos presentes en aguas

• XLD: Especifico para presencia o ausencia de Salmonella, para producto no esteril.

• VRBD: Test para gran-negativos, productos no estériles

• Cetrimida: Test para Pseudomonas aeruginosa

• SDA + Cloranfenicol.

medios de cultivo de tipo selectivo

MEDIOS DIFERENCIALES

contiene sustancias nutritivas o indicadoras que permiten desarrollar bacterias con una apariencia colonial distintiva

componentes indispensables en un medio de cultivo

agua, nutrientes organicos e inorganicos

sustancias iosmonisantes (NaCl), agente solidificante (agar-agar), indicador de pH, etc

Componentes alternativos en un medio de cultivo

preservan satisfactoriamente la viabilidad de los microorganismos, contienen concentraciones limitados de nutrientes

MEDIOS DE MANTENIMIENTO

MEDIOS ENRIQUECIDOS

suplementan factores de crecimiento para el desarrollo de bacterias y hongos, pueden mantener sangre, huevo, carne, a.a

principal agente solidificante al enfriarse, gel coloidal, formado x carbohidratos y proviene de paredes celulares de algunas algas marinas

Agar

MEDIOS ARTIFICIALES

se adquieren comercialmente como medios deshidratados

elimina microorganismos y cuidando que no vuelvan a entrar, es un sistema cerrado

Esterilización

como hacer un medio de cultivo

1. Disolver los componentes del medio en agua destilada

2. Esterilizar la disolución

crecimiento microbiano

incremento ordenado de todos los componentes celulares lo cual crea un aumento de masa y finalmente un aumento del numero de celulas

para un crecimiento microbiano necesita:

agua, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, carbono, fosforo, azufre, vitaminas, K, Mg, Cl, Mn, Fe, Co, Cu, Mb y Zn

Crecimiento individual o ciclo celular

replicación y segregación de cromosomas, sintesis de nuevos materiales de las envueltas

Crecimiento poblacional

cinética del crecimiento, factores que afectan al tiempo de generación y factores ambientales que afectan al crecimiento

crecimiento bacteriano

aumento ordenado de todos los constituyentes químicos de la celula, es un proceso complejo, supone la replicación de todas las estructuras y componentes celulares

Aplicaciones prácticas del metabolismo bacteriano

• permite conocer el modo de vida y habitat

• permite formular medios de cultivo para aislamiento de patógenos

• permite conocer y entender el modo de acción de algunos antimicrobianos

Curva de crecimiento microbiano

compuesta por 4 fases: de latencia, exponencial, estacionaria y de muerte

Fase de latencia

periodo de inactividad en el cual las células se adaptan al nuevo ambiente

fase exponencial

periodo donde los organismo crecen a su tasa máxima

fase estacionaria

falta de nutrientes, # de celulas vivas se mantiene constante, desechos tóxicos.

fisión binaria

1. replicación de DNA (célula elongada)

2. Mesosoma separa en polos opuestos

3. Formación del septum

4. Células hijas

AGUA

principal constituyente bacteriano, la fuente de este elemento puede ser:

• Endógeno: resultado de procesos de oxido-reducción

• Exógeno: procedente del medio, se difunde a través de las membranas

CARBONO

estructura básica, proviene de compuestos organicos, proviene de 2 tipos de fuente:

• Autótrofa: utilizan como fuente de carbono sustancias simples

• Heterotrófas: requieren macromoléculas organicas complejas

Azufre

sintetiza a.a azufrados como cisteina y metionina, forma parte de vitaminas como la biotina y timina

Fermentación homoláctica

fermentan fundamentalmente a. láctico con poca acumulación de otros productos finales

Fermentación heteroláctica

solo la mitad de glucosa se convierte en a. láctico, el resto se trasforma en una mezcla de anhídrico

Hierro

interviene como cofactor en ciertas enzimas, forma sales insolubles, implicados en el proceso de respiración como citocromos.

K+

interviene en la activación de enzimas, incluyendo las que participan en la sintesis de proteínas

Mg++

estabiliza ribosomas, membranas y a.nucleicos, especialmente implican transferencia de grupos fosfato

Ca++

cofactor de ciertas proteínas como proteínasas

Ley del mínimo- Liebig

producción de biomasa esta determinada por nutrientes cuya concentración sea mínima en relación con lo que requiere el organismo

Disminución del crecimiento microbiano

cuando disminuye la disponibilidad de sustancaias necesarias para el crem¿cimiento de MO

Margen de tolerancia

EURI= margen amplio se desarrolla en una gran variedad de habitats

ESTENO= estrecho, se desarrolla en ambientes especiales

FILO= preferencia de un determinante particular.

Ley de tolerancia

describe la forma de las variables abioticas controlan la abundancia de los organismos en un ecosistema, cada organismo necesita una serie de condiciones para sobrevivir y desarrollarse

Consecuencias de la ley de tolerancia

• organismo con amplio margen de tolerancia para un factor pero uno pequeño para otro

• OR con margenes amplios son los que tienen más posibilidades de estar extensamente distribuidos

• periodo de Reproducción en tiempo crítico= factores deben ser más limitativos

Ley de Tolerancia en MO…..

1. limitaciones para factores ambientales x encima y por debajo

2. Exito de sobrevivencia de un MO

3. SI UN FACTOR AMBIENTAL EXCEDE O DISMINUYE DICHO MO NO PROSPERA Y SERÁ ELIMINADO

TEMPERATURA

influye en la proliferación y mantenimiento de la vitalidad de los microorganismos

• T° minima (no prolifera)

• T° optima (crecimiento rápido)

• T° máxima (encima de la cual no puede multiplicarse)

Temperaturas cardinales

caracteristicas de cada organismo y hay: máxima, optima y minima

Amplitud de temperatura que puede vivir un organismo

25-40°C

efecto de temperatura mínima

gentrificación de la membrana, detiene el trasporte de nutrientes

efecto de la temperatura máxima

desnaturalización proteica, colapso y rotura de membrana (lisis celular)

Psicrófilo

organismo cuya temperatura óptima de crecimiento es de <15°

Psicrotolerante

puede vivir a 0°C pero cuya temperatura optima de crecimiento es 20°C-40°C

Enzimas con estructura secundaria que les permiten funcionar a bajas temperaturas y desnaturalizan a bajas temperaturas

Las membranas tienen mayor contenido de a. grasos insaturados, para que sea fluida a bajas temperaturas

Adaptaciones de los psicrófilos

Termófilos

temperatura optima de crecimiento >45°C

Hipertermofilos

con temperatura optima de crecimiento >80°C

¿Por qué hay vida a altas temperaturas?

debido a la estabilidad de monómeros, proteínas, lípidos y estabilidad de DNA

Presión hidrostática

ejercida x el peso de una columna agua, aumenta de 1atm/10m de profundidad

los MO son sensibles y crecen a presiones

de 1atm

Presión hidrostatica elevada

• disminuye la capacidad de fijación enzima-sustrato

• afecta trasporte de la membrana

• produce interferencia en síntesis de proteínas

Bacterias osmotolerantes

mantiene elevada concentración interna de solutos x:

• bombeando iones del exterior

• sintetizando y/o concentrando a solutos compatibles

Halofilos extremos

concentran K en su interior para estabilizar proteinas transportadoras y mantenimiento de la pared celular y membrana plasmática

Halotolerantes

tasa optima en agua pura, pero toleran cierta concentración de NaCl

Halofilos

tasa optima de crecimiento a concentraciones de NaCl 3%

Halofilos extremos

tasa optima de crecimiento a concentraciones de NaCl 15-30%

Variación de pH causaaa……

• estabilidad de la membrana plasmática

• intercambio de hidrogeniones

• cambia ionización de las móleculas

pH

mayoria de microorganismos crecen en pH cercanos a la neutralidad entre 5 y 9

Acidófilos

• Rango de 0-5.5

• pH óptimo <6

Neutrófilos

• Rango de 5.5-8

Alcalófilos

• Rango 8.5-11.5

• pH óptimo de crecimiento >9

Mecanismo de adaptación

Mediante el sistema antiporte, respuesta de tolerancia de medio acido y sistesis de chaperonas

ALCALINIDAD

las especies de alcalofilos obligados tienen optimos de pH en torno a 10-11

Escasez de nutrientes

baja concentración de materia orgánica y nutrientes listos para su uso. Estrategias de bacterias:

• Capacidad para crecer a bajas concentraciones de sustratos

• Posibilidad de volverse temporalmente inactivas

Escasez de aminoácidos

Respuesta restrictiva

Potencial Redox

indica las relaciones de oxígeno de los microorganismos vivos y puede ser utilizado para específicar el ambiente en que un microorganismo es capaz de generar energía.

MO aerobios

requieren valores redox positivos

MO anaerobios

requieren valores redox negativos

Anaerobias aerotolerantes

pueden crecer en presencia o ausencia de Oxigeno

Anaerobias facultativas

no precisan de oxígeno para crecer pero lo hacen mejor en su presencia

proceso de transmisión de ondas o partículas a través del espacio o de algún medio

Radiación

Radiación mecánica

ondas que se transmiten a través de la materia

Radiación electromagnetica

afecta a los MO, velocidad, intensidad y dirección se ven influidos x presencia de materia

Radiación electromagnetica ionizante

son destructivos, produce radicales hidroxilo que reaccionan con el DNA

Radiación solar

esta constituida por UV, luz visible y radiación inflaroja, mayor poder bacteriano a 260nm, mutagenico

Luz visible

intensa= foto-oxidación en proteinas y a.nucleicos x la absorción de energía

intensidad alcanzada: influencia en la tasa de fotosíntesis y ausencia de luz

Ecosistemas de superficie

reciben grandes cantidades de radiación UV, MO se seleccionan a radiaciones UV, lo que da pigmentación al DNA y mecanismos para la reparación del DNA

Campo magnetico

motilidad dirigida hacia el campo geomagnético, la mayoria de bacterias no son afectadas

Recombinación genética

elementos genéticos contenidos en 2 genomas separados se juntan en una unidad, se transfieren genes completos

Formas de recombinación

Transformación, Transducción y Conjugación

DNA libre se incorpora a una celula

1. unión del DNA

2. incorporación DNA

3. integración del DNA

Transformación

Célula competente

cuando una célula es capaz de tomar una molécula o fragmento de DNA y transformarse

Fago infecta a una bacteria capta fragmentos del genoma de una célula hospedadora. Puede ocurrir de 2 formas:

1. Generalizada: cualquier porción pasa a formar parte del genoma de la particula virica

2. Especializada: el DNA de una región especifica del cromosoma del hospedador se integra directamente en el genoma del virus

Transducción

Implica el contacto célula- célula, el material genetico transferido puede ser un plasmido, una célula donadora transmite la información genética a otra célula la receptora, la célula donadora posee el pili o pelo sexual

CONJUGACIÓN

mutación

cambio hereditario en la secuencia de bases del acido nucleico que constituye el genoma de un organismo

tipos de mutantes

No capsulado, inmóvil, fermentación de azucares

M. quimicos

reaccionan directamente con el DNA, ocasionando cambios químicos, en las bases

Mutágenos físicos

rayos UV, rayos X

Mutación puntual

Se presenta cuando los nucleótidos individuales de las secuencia de DNA son cambiados

Mutación por incersión

Tiene lugar cuando uno o más pares de bases de nucleótidos se insertan en la doble hélice del DNA

Mutación por deleción

Ocurre cuando uno o mas pares de nucleótidos se eliminan de la doble hélice

ISLA DE PATOGENICIDAD (PAIS)

Genes que expresan una gran cantidad de determinantes de virulencia

• Mecanismos que permiten resistir las defensas del hospedero –

• Factores de colonización

• Adquisición de nutrientes y toxinas

Llevan más de un gen de virulencia, Estan presentes en las bacterias patógenas, Son de tamaño grande (10-200kb)

operones LEE1, LEE2 y LEE3

codifican los genes de las proteínas del SSTT, las cuales forman un complejo de aguja (CA)

el LEE4 los genes de las proteínas que se secretan a través del SSTT

se conocen de forma colectiva con el nombre de Esp (proteínas secretadas por EPEC

en LEE5

codificadas la adhesina bacteriana intimina y su receptor, llamado Tir porque se transloca por la misma bacteria a través del SSTT hacia el interior de la célula

transposones

Son elementos genéticos móviles, Cambian su localización dentro del cromosoma y pueden salta del cromosoma a un plásmido

Plásmido

es una molécula circular de DNA que tiene una existencia independiente en la célula., abundantes en bacterias y escasos en células eucariotas, tamaño de 1 a 250kb

tipos de plasmidos

conjugativos, de resistencia a los antibióticos, mercurio y producción de bacteriocinas y antibióticos