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1 P​R​I​M​E​R​ P​A​R​C​I​A​L ​M​I​C​R​OFUNDAMENTOS● Microbiología médica​: disciplina aplicada que trata a los parásitos patógenos para el hombre (bacterias, virus, protozoarios, hongos, helmintos.) y permite conocer las bases etiológicas de los procesos infecciosos ● Bacterias​: procariotas unicelu...

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1 PRIMER PARCIAL MICRO FUNDAMENTOS ● Microbiología médica: disciplina aplicada que trata a los parásitos patógenos para el hombre (bacterias, virus, protozoarios, hongos, helmintos.) y permite conocer las bases etiológicas de los procesos infecciosos ● Bacterias: procariotas unicelulares que se dividen por fisión binaria asexual ● Hongos: eucariotas multicelulares que se reproducen por esporas ● Levaduras: eucariotas unicelulares que se reproducen por gemación ● Virus: parásito intracelular obligado (es más pequeño que la bacteria) ● Parásitos: eucariotas unicelulares (protozoarios y helmintos) ● Priones: proteínas anormales ● Viroides: moléculas de RNA circulares ● Bacteriófagos o fagos: virus que parasitan a las bacterias. ● Agente causal = Agente etiológico HISTORIA DE LA MICROBIOLOGÍA ● Robert Hooke → célula ● Leeuwenhoek → observó microorganismos y los llamó diminutos animáculos ● Redi → carne en putrefacción aparecen gusanos solo cuando moscas depositan huevos en ella ● John Needham → microorganismos pueden aparecer de forma espontánea a partir de un caldo ● Lazzaro Spallanzani → entrada de microorganismos al caldo ● Luis Pasteur → padre de microbiología. Pasteurización (utilizar calor para matar bacterias). Demostró que los microorganismos se encuentran en el aire y dio fin a la teoría de la generación espontánea. Primero en vacunar; cólera aviario, rabia y carbunco. ● Edward Jenner → inmunización y vacunación. ● Robert Koch → padre de Microbiología Médica. Germen-Enfermedad ● Postulados de Koch: El organismo debe estar siempre presente en los animales que sufren la enfermedad y ausente en todos los animales sanos. El organismo debe ser cultivado en cultivo puro fuera del cuerpo del animal enfermo. Tal cultivo, cuando se inocula a un animal susceptible debe iniciar en él los síntomas característicos de la enfermedad. El organismo debe volverse a aislar de los animales infectados experimentalmente y demostrar que es idéntico al microorganismo original.

● Richard Petri → cajas Petri ● Joseph Lister → técnicas asépticas. Fenol para matar bacterias y calor para esterilizar material quirúrgico. ● Paul Erlich → Quimioterapia. Salvarsán para la sífilis. ● Alexander Flemming → Penicilina. ● Waksman → estreptomicina, cloranfenicol, tetraciclina ● Tyndall y Ferdinald → Esporas bacterianas. ● Watson y Crick → ADN ● Fracastoro → como se pasan las bacterias, epidemiología. CLASIFICACIÓN DE SERES VIVOS ● Linneo → 2 reinos: plantae y animalia (Animal y Vegetal) ● Haeckel → Reino protista (Superior: hongos, protozoarios y algas / Inferior: bacterias y algas azul verdes ● Chatton → dividió a protistas en procariotas y eucariotas ● Murray → propuso un 4º reino, Bacterias y cianobacterias o algas azulverdes ● Robert Whittaker → 5 reinos (Procariotas: monera, protista / Eucariotas: fungi, plantae, animalia). ● Margulis → 2 dominios y 5 reinos – Teoría del origen endosimbiótico ● Woese → DOMINIOS: Bacteria (eubacterias), Archaea (arqueobacterias) y Eucarya (eucariotas). ● Las Arquibacterias están más relacionadas con las células eucarióticas que con las Eubacterias TAXONOMÍA Y NOMENCLATURA ● ● ● ● ● ●

Taxonomía: ciencia de la clasificación Clasificación: agrupamiento que se basa en relaciones Nomenclatura: nombre definido por clasificación Sistema Fenético: similitudes globales (características fenotípicas) Sistema Filogenético: características moleculares (características fenotípicas) Domino-Reino-Seccion-Orden-Familia-Género-Especie

● Especie bacteriana: comparten características y difieren de forma significativa de otro grupo de microorganismos. ● Cepa Bacteriana: población que desciende de un único microorganismo, pureza genética. ● Serotipo: presentan propiedades antigénicas diferentes. ● Biovar: variantes de cepas bacterianas por diferencias bioquímicas y fisiológicas. ● Sistema binomial: Género, especie ( S. pyogenes ) al final va la cepa. MORFOLOGÍA Y ESTRUCTURA BACTERIANA ● Factor de Virulencia: componente de los microorganismos capaz de causar enfermedad o potenciar su capacidad. Son producidos por los microorganismos, incrementan la severidad de la enfermedad. Necesario para invadir el torrente sanguíneo. ● Clasificación Morfológica: a. Forma: Cocos, Bacilos y Espirilos b. Agrupación: Cocos aislados Cocos en pares → diplococos Cocos en cadena → estreptococos Cocos en racimos → estafilococos Cocos en 4 → tétradas Cocos en cubo → sarcinas Bacilos aislados Bacilos en pares → diplobacilos Bacilos en cadena → estreptobacilos Espirilos son aislados c. Tamaño: (se mide en micras con un micrómetro) entre 0.2 – 2 micras aprox. ● Estructura Bacteriana: -Son procariotas unicelulares, se dividen por fisión binaria asexual. -Tienen peptidoglucano en su pared celular. -Estructuras constantes: Externas: pared celular. / Internas: membrana citoplasmática, cromosoma y ribosomas -Estructuras inconstantes: Externas: cápsula, flagelos y pilis. / Internas: esporas e inclusiones citoplasmáticas. ● Cápsula: de polisacáridos, es un requerimiento fundamental para que la bacteria patógena entre al huésped y evada la fagocitosis. (solo Bacillus anthracis y  Yersinia pestis tienen cápsula de proteínas). Limo: unión débil de polisacáridos. Es antifagocítica y antigénica Proporciona adhesión a célula huésped Introduce síntesis de anticuerpos (sirve para dx serológico y detección de anticuerpos Inicia la respuesta inmunológica – Determinante antigénico ● Pilis: compuestos de pilina. Se encuentran principalmente en Gram Negativas. Pili somático: Permiten ADHERENCIA a otras células Pili F o Sexual: interviene en la conjugación; transferencia de una célula bacteriana a otra. Intercambio de material genético. Muere la célula.

● Flagelos: de flagelina. Da movilidad y le permite diseminarse y evadir fagocitosis. Son antigénicos (Desencadenan r inmune) Flagelo H – Dx serológico. Quimiotaxis: movimiento hacia nutrientes. -Monítricas: un solo flagelo en 1 extremo -Anfítricas: un solo flagelo en cada extremo -Lofótricas: dos o más en 1 solo extremo -Perítricas: rodeando toda la bacteria Estructura flagelar: Cuerpo basal, Gancho y Filamento ● Pared Celular: le da forma y rigidez a las bacterias y las protege del medio. Le permite división celular. Algunos sitios de la pared celular son determinantes antigénicos. Compuesta de peptidoglucano (n acetil glucosamina y n acetil murámico unidos por enlaces beta 1-4 y una cadena de aminoácidos) Las bacterias pueden perder su pared celular por agentes químicos, físicos y enzimáticos como penicilina, calor y lisozima. Y el resultado puede ser: Protoplasto: sin pared Esferoplasto: con restos de pared celular (puede volver a producir la pared) Formas L Bacterianas: por mutación pierden su capacidad para sintetizarla *Los mycoplasmas carecen de pared celular* ● Membrana Citoplasmática: Tiene invaginaciones (respiración, división celular y replicación de ADN: MESOSOMAS). -Es una barrera osmótica -Inicia la síntesis de pared celular -Sitio de respiración celular por los mesosomas ● Citoplasma: Compuesto de agua y proteínas. Contiene el ADN bacteriano, inclusiones citoplasmáticas, ribosomas y plásmidos. ● Plásmidos: fragmentos de ADN extracromosómico que le confieren características especiales como resistencia a antibióticos, síntesis de toxinas. ● Ribosomas: compuestos de ARN y proteínas. Son más pequeños. Le dan un aspecto rugoso al citoplasma. Tiene 2 fracciones 30S y 50S. ● Inclusiones Citoplasmáticas: material de reserva de energía. Son Dx preliminar. Gránulos de carbono → Glucógeno Gránulos lipídicos → Prolibeta hidroxialcano Reserva de azufre o nitrógeno ● GRAM POSITIVAS: Se tiñen de morado con el Gram Contienen LISINA Pared celular MUY gruesa Acidos Teicoicos: cadenas de glicerol o ribitol y son antigénos de superficie que sirven para Dx serológico. Se unen a la pared celular. Son FV e inmunogénicos. Acidos Lipoteicoicos: se unen a la membrana citoplasmática. Tienen función similar a la endotoxina de Gram Negativas Producen EXOTOXINAS

● GRAM NEGATIVAS: Se tiñen de rojo con el Gram NO contienen lisina Grandes cantidades de lipoproteínas y fosfolipidos Pared celular es delgada (una sola capa de peptidoglucano) Presentan membrana externa (capa interna de fosfolípidos y externa de LPS) Espacio periplásmico entre la membrana externa y citoplasmática. Tiene enzimas y proteínas estructurales y esenciales. Producen endotoxina (LPS: LipoPoliSacárido) = compuesta por Lípido A (es la toxina) porción basal. y polisacáridos (antígeno somático). Porinas: producen canales por los que entran moléculas ● Endosporas → son los estados latentes de la bacteria, ésta germina y da lugar a la bacteria que la originó. Le da resistencia al medio ambiente adverso (al calor, desecación, agentes físicos y químicos). Proceso de germinación y esporulación es de 8 pasos. La bacteria esporula en medio desfavorable y germina en favorable. La bacteria que va a esporular, primero replica su material genético y va formando diferentes capas. REQUERIMIENTOS NUTRICIONALES ● ● ● ●

La bacterias necesita HIERRO Macronutrientes: Carbono, Hidrógeno, Oxígeno, Nitrógeno y Azufre Micronutrientes: Calcio, Fierro, Magnesio y Manganeso Ambientales: Temperatura, pH, Oxígeno, Agua

● Fuente de Carbono: Autótrofos: utilizan CO2 Heterótrofos: utilizan compuestos orgánicos ● Fuente de energía: Fotótrofos: utilizan luz solar Quimiótrofos: reacciones redox, fuente de energía es química. Reducción de compuestos orgánicos o inorgánicos. ● ● ● ●

Fotoautótrofos: usan luz solar y CO2 Fotoheterótrofos: usan luz solar y compuestos orgánicos Quimioautótrofos: CO2 y reacciones redox de inorgánicos Quimioheterótrofos: Compuestos organicos como carbono y energía. SON LAS PATÓGENAS PARA EL HOMBRE.

● Necesidad de oxígeno: Aerobias: estrictas o facultativas Anaerobias: estrictas Anaerobias aerotolerantes (la energía la obtienen por fermentación) Microaerófilas: se desarrollan en bajas condiciones ● Temperatura: (afecta la función y estabilidad proteica) Termófilas: 50-60º

Mesófilas: 20-40º → Patógenas para el ser humano Psicrófilas: 10-20º ● pH: Acidófilas: a bajos pH Basófilas: a altos pH Neutrófilas: pH óptimos Osmofílicas: sobrevive a altas concentraciones de Na2Cl CRECIMIENTO BACTERIANO ● Las Gram Negativas crecen más rápido que las positivas. ● Crecimiento: incremento en el número de células. ● Se dividen por fisión binaria. Cuando inician su división aumentan los constituyentes celulares, originando un aumento en el tamaño celular (primero aumenta de tamaño porque la bacteria está duplicando todos su componentes celulares) ● Velocidad de crecimiento: incremento de número de células o masa por unidad de tiempo ● Tiempo de generación: es el tiempo requerido para que de una célula se formen dos (es mayor en el Gram Positivo que en el Gram Negativo) ● Medición del crecimiento bacteriano Quimiostato → cultivo continuo de microorganismos Medición de masa celular Medición del número de células → por cámara de recuento, técnica en caja Petri por extensión, número más probable ● Proceso de Fisión Binaria: Bacteria metabólicamente activa (más de 2000 reacciones) → Duplicación del ADN → Formación del Septo → Fisión Binaria 1. Fase Lag: aumenta de tamaño. 2. Fase Logarítmica ó exponencial: hay una duplicación de la bacteria. Aquí se forma el Septo. Es la fase más sensible a antibióticos por que la bacteria queda expuesta. 3. Fase Estacionaria o de Equilibrio: el número de células que se está reproduciendo es igual al que se está muriendo (No hay aumento en el número de producción o crecimiento bacteriano). 4. Fase de Muerte: es la inversa a la exponencial por que las bacterias se empiezan a morir por que sus mismos productos vuelven el medio tóxico. METABOLISMO BACTERIANO ● Aplicaciones del metabolismo: permite formular diferentes formas de cultivo para aislar e identificar bacteria. ● Acción de sulfas: bloquean vías metabólicas. ● Convierte los nutrientes exógenos en unidades precursoras de componentes. ● El ATP se obtiene de la Glucólisis (a piruvato en aerobios y entra al ciclo de Krebs cuyo producto final es CO2 / en anaerobios acetato, etanol o lactato dependiendo de la enzima de la bacteria) y Fosforilación Oxidativa (en la cadena respiratoria en los mesosomas). ● Generan energía a partir de glucosa: respiración aerobia, anaerobia y fermentación.

● Fermentación: es menor energía la que se obtiene y el donador y receptor de electrones son compuestos orgánicos. ● La flora normal fermenta lactosa. ● Síntesis del Peptidoglucano: N acetil murámico, N acetil glucosamida y Cadena de A.A. ● Ciclo del Glioxilato: lo llevan a cabo los que tienen isocitrato liasa y malato sintetasa (ahorra energía por que solo hace la mitad del ciclo de Krebs). ● Síntesis de macromoléculas: Replicación del ADN Replicación del ARN Síntesis de proteínas. Traducción Elongación de la cadena peptídica. ● Control de la expresión génica: Operón lac (lactosa), operón trp Represor o promotor Islotes de patogenicidad (hay factores de virulencia) solo se expresan cuando la bacteria los necesita. Control Negativo – el represor está Control Positivo GENÉTICA BACTERIANA ● La bacteria es capaz de sufrir variaciones: son cambios fenotípicos reversibles sin alteración en el ADN inducidos por el medio ambiente. ● Mutación: alteración súbita en la secuencia de bases del ADN. Son irreversibles. Espontáneas: al azar Inducidas: por uso de agentes mutagénicos ● Recombinación de material genético: Recombinación homóloga: viene de la misma especie bacteriana. Recombinación heteróloga: viene de diferente especie Esta recombinación se lleva a cabo por 3 mecanismos de transferencia: 1. Transducción: se transfiere material genético de una célula a otra por un bacteriófago (virus que infecta a la bacteria) 2. Transformación: se transfiere material genético de una célula a otra sin necesidad de la presencia de una célula donadora. 3. Conjugación: se pasan material genético por los Pilis F. (Se necesita contacto físico). La donadora es F+ y la aceptora es F-. Se transfiere un plásmido creando una cepa nueva resistente y productora de toxinas. CONTROL DE LOS MICROORGANISMOS – ESTERILIZACIÓN Y DESINFECCIÓN ● Desinfección: elimina la mayor parte de microorganismos de superficies inanimadas por desinfectantes. (no elimina esporas). ● Antisepsia: Elimina microorganismos de piel y mucosas. ● Asepsia: libre de microorganismos patógenos. ● Técnicas asépticas: impiden propagación de microorganismos. ● Esterilización: eliminación de toda forma de vida bacteriana. El más útil es vapor a presión: ● Fenol y compuestos fenólicos: dañan membrana citoplasmática. ● Alteran membrana celular: alcoholes, detergentes y fenoles.

● Alteran síntesis proteica: Halógenos, metales pesados, peróxido de hidrógeno, formaldehido y glutaraldehido, ácidos y álcalis, óxido de etileno. ● Alteran DNA: colorantes como el cristal violeta y verde de malakita. Trifenialmina. ANTIBIÓTICOS ● Destruyen pared celular: -Se unen a enzimas de síntesis de peptidoglucano: Penicilinas, Cefalosporinas, Cefamicina, carbapenémicos, monobactámicos. -Se unen a beta lactamasas: betalactámicos (transpeptidasas, endopeptidasas, carboxipeptidasas.) -Inhibe entrecruzamiento de capas de peptidoglucano: Vancomicina y cicloserina. -Despolariza membrana citoplasmática: Daptomicina -Inhibe síntesis de ácido micólico: isoniazida, etionamida, bacitracina. -Inhibe síntesis de arabinogalactano: etambutol. ● Inhiben síntesis proteica: -Se unen a 50S y previenen elongación polipeptídica: eritromicina, clindamicina, macrólidos, cetólidos, clindamicina, estreptograminas. -Se unen a 30S y liberan cadenas peptídicas aberrantes: aminoglucósidos, Quinupristina. -Se unen a 30S y previenen elongación polipeptídica: tetraciclinas. -Se unen a 30S y previenen la iniciación de síntesis de proteínas: glicilciclina. -Se unen a 50S y previenen la iniciación de síntesis de proteínas: oxazolidinona. -Se une a peptidiltransfersasa: cloranfenicol ● Inhiben síntesis de Ácidos Nucleicos: -Se unen a subunidad alfa de ADN girasa: quinolonas. -Desestructura el ADN (compuesto citotóxico – reduce el nitrógeno): metronidazol. -Previenen la transcripción al fijar ARN polimerasa dependiente de ADN: rifampicina y rifabutina. ● Antimetabolito: -Inhiben dihidropteroato sintasa y desestructuran la síntesis del ácido fólico: Sulfamidas y Trimetoprima. -Inhiben dihidropteroato sintasa:  dapsona. INTRODUCCIÓN A LA BACTERIOLOGÍA ● Relación Huésped-Parásito: depende de las propiedades del microorganismo para hacernos daño y de nuestra respuesta a agentes infecciosos. Es el ambiente donde tiene lugar la interacción. ● Infección: portar el microorganismo. ● Enfermedad: aparecen signos y síntomas. Hay un número significativo de microorganismos. ● Contagiosidad: facilidad de la transmisión de un huésped a otro. (Brinda base para combatirlo y profilaxis). ● Inmunoprofilaxis: prevención con vacunas. ● Quimioprofilaxis: prevención con antibióticos. ● Transmisión: contagio o comunicación de las enfermedades. ● Contagio: transmisión por contacto directo o indirecto. ● Infección: proceso de colonización de microorganismos. ● Patogenicidad: propiedad para causar enfermedad. ● Virulencia: cuantificación de la patogenicidad, capacidad de potenciar la enfermedad. ● Vías de transmisión: Respiratoria, gastrointestinal, piel, urogenital.

-Factores que intervienen: número de microorganismos, estabilidad del medio ambiente, tamaño del inóculo, una fuente adecuada, huésped susceptible. ● Propiedades del parásito: producción de toxinas, capacidad de fijación, de penetrar e invadir, del cambio genético. ● Propiedades del huésped: edad, nutrición y sistema inmunológico. ● Pasos obligatorios para el proceso infeccioso: entrada o adherencia, diseminación local o general, multiplicación, escape de las defensas, retirada del organismo. ● Mecanismos de patogenia: Gram positivas producen exotoxinas Gram negativas producen endotoxinas Superantígeno: no tiene respuesta específica. Hay una respuesta inmune exagerada. Genera una r inmune a linfocitos de manera inespecífica y una gran cantidad de celulas T reaccionan. Antitoxina: producto de anticuerpos contra la toxina. Toxoide: toxina a la que se le bajó la virulencia. Toxina: necesaria para causar enfermedad. Exotoxinas: muy antigénicas, no producen fiebre.

BACTERIOLOGÍA COCOS GRAM POSITIVOS STAPHYLOCOCCUS ● Son catalasa positivos (convierten peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno), mesófilos, no esporulados, inmóviles. ● Cápsula de polisacáridos (11 serotipos). Evade la fagocitosis. ● Capa de limo: es una biopelícula de monosacáridos, proteínas y pequeños péptidos que une las bacterias a tejidos y cuerpos extraños. ● Pared celular tiene resistencia a las penicilinas por el gen mecA. El peptidoglucano actúa como endotoxina por que estimula la producción de pirógenos endógenos, activación del complemento y formación de IL-1. Por parte de los monocitos y la agregación de los leucocitos PMN (formando abcesos). ● Ac. Teicoicos y lipoteicoicos: estimulan respuesta humoral específica. Se une a la fibronectina. ● Proteínas y enzimas: Proteína A: inhibe eliminación por anticuerpos y es anticomplemento. Coagulasa: convierte fibrinógeno en fibrina. BACTERIA

S. aureus

CARACTERÍS TICAS

FACTORES DE VIRULENCIA

Cocos Gram+ en racimos. Catalasa positivo Coagulasa positivo Color amarillo o dorado.

Coagulasa: convierte fibrinógeno en fibrina. Cápsula: antifagocítica y le permite diseminarse.

ENFERMEDADES Síndrome de la piel escaldada SPEE: Eritema peribucal localizado, hay signo de Nikolsky + (se desprende la piel) → ampollas o vesículas cutáneas → descamación epitelial.

TX Drenaje de abscesos. Trimetoprima-S ulfametoxazol Vancomicina

Peptidoglucano: forma abscesos. Proteína A: Respuesta inmune humoral. Toxina Exfoliativa Toxina SST1 Enterotoxinas A, B, C, D, E. Citotoxinas

No hay bacterias en el liquido de las ampollas. Se debe a la toxina exfoliativa. Impétigo ampolloso: Eritema localizado y si hay bacterias en el liquido de las ampollas. Intoxicación alimentaria estafiloc...