solemne micro 1

• Elementos de las células procariotas

  • Membrana citoplasmática
  • Pared celular
  • Cápsula
  • Cromosoma en citoplasma
  • Plásmido
  • Pili
  • Fimbrias
  • Mesosoma
  • Nucleoide
  • Gránulos de alimento
• Cápsula


  • Evita la fagocitosis aumentando la patogenicidad
• Pared celular


  Está formada principalmente de peptidoglicán que es compuesto por la unión β (1,4) entre los monosacáridos N-acetilglucosamina (NAG) y N-acetilmurámico (NAM)
• Pared celular


  • Protege a la bacteria del medio ambiente, por ejemplo, pH, temperatura y presión osmótica
  • La determinación de la pared celular es significativa para el tratamiento y diagnóstico clínico
  • Existen microorganismos Gram variables

  
• Pared celular de bacterias Gram positivas


  • Pared gruesa de peptidoglicán (hasta 40 láminas) que resiste la decoloración en la tinción Gram, conservando el cristal violeta
  • Ácido teicoico insertado en la pared, le confiere actividad endotóxica
  • Ácido lipoteicoico insertado en la pared y unido a la membrana citoplasmática mediante un enlace covalente, confiere actividad endotóxica

  
• Pared celular de bacterias Gram negativas

  • Pared delgada de peptidoglicán (1 o 2 láminas) en el periplasma entre las membranas, no resiste decoloración en la tinción Gram, conservando únicamente la safranina que fue el último colorante que se agregó
  • Espacio periplasmático entre la membrana citoplasmática y externa que contiene el peptidoglicán
  • Membrana externa al peptidoglicán que contiene porinas y bombas de eflujo
  • Porinas que realizan transporte selectivo
  • Bombas de eflujo que expulsan sustancias o solutos se manera específica o inespecífica
  • Lipopolisacárido conformado por polisacárido O, polisacárido core y lípido A que confiere actividad endotóxica

  
• Lípido A


  • Ancla el peptidoglicán a la membrana externa
  • Tiene actividad endotóxica, en la lisis bacteriana se libera y activa los macrófagos (quimiotaxis) que secretarán IL-1, TNF-α e IL-6 principalmente, que son pirogénicos

  
• Efectos sistémicos del lípido A

  • El hígado libera proteínas de fase aguda que producen inflamación
  • En el hipotálamo se induce la pirogénesis (fiebre)
  • En la médula ósea generalmente se induce neutrofilia
  • Activación del sistema del complemento produciendo quimiotaxis que induce mayor neutrofilia
  • Puede activar coagulación produciendo CID y daño endotelial
• Shock séptico


  • Fiebre
  • Vasodilatación
  • Hipotensión
  • Permeabilidad capilar (edema)
  • Disfunción cardiaca
  • Síndrome de distrés respiratorio agudo (SDRA)
  • Daño orgánico
• Polisacárido core


  No varía entre bacterias

  
• Polisacárido O


  • Se denomina antígeno O, dándole especificidad a la bacteria y utilidad en la identificación bacteriana
  • Ya que es antigénico, reacciona con anticuerpos y activa el sistema inmune
  • La identificación bacteriana se realiza con anticuerpos específicos
  • No otorga patogenicidad
  • Este le confiere a la colonia un aspecto liso y brillante (colonia S)
  • En ausencia del polisacárido O, el lipopolisacárido se denomina lipoligosacárido (LOS), y le confiere a la colonia un aspecto rugoso (colonia R)

  
• Peptidoglicán


  • Está compuesto por NAG y NAM unidos por un enlace β (1,4) consecutivamente, alargando la lámina de peptidoglicán, influyendo en la longitud de la pared celular
  • El NAM también está unido a una cadena de péptidos que conectan con otro NAM, uniéndose a otra lámina de peptidoglicán, influyendo en el grosor de la pared celular
• Peptidoglicán en bacterias Gram positivas


  • La cadena peptídica del NAM contiene una lisina que se une a un puente de pentaglicina que se unen a la alanina de la cadena peptídica de otro NAM
  • NAM – L-Lys – Gly – Gly – Gly – Gly – Gly – D-Ala – NAM
  • El puente de glicinas es el principal responsable del grosor de las paredes de Gram positivos

  
• Peptidoglicán en bacterias Gram negativas


  • La cadena peptídica del NAM contiene un ácido diaminopimélico (DAP) que se une a la alanina de la cadena peptídica de otro NAM
  • NAM – DAP – D-Ala – NAM

  
• Pasos en la biosíntesis de la pared celular bacteriana

  1. Síntesis de precursores solubles en el citoplasma (NAG-UDP y NAM-UDP pentapéptido)

  2. El UDP-NAM-pentapéptido se transfiere al transportador lipídico bactoprenol de la membrana citoplasmática

  3. El bactoprenol realiza un giro en la membrana exponiendo el polisacárido hacia el exterior

  4. Transpeptidación con una lámina de peptidoglicán existente

  
• Mycoplasma


  • Bacterias amorfas debido a su falta de pared celular
  • Antibióticos con acción en la pared celular no tienen utilidad clínica en infecciones causadas por estos agentes
  • Son las bacterias de menor tamaño, esto les permite traspasar filtros de esterilización
• Micobacterias


  • Tienen la pared celular de bacterias Gram positivas con una capa extra rica en lípidos y ácidos micólicos
  • Debido a su capa lipídica los antibióticos con acción en la pared celular no llegan al sitio de acción por lo que no tienen utilidad clínica en infecciones causadas por estos agentes
  • Son resistentes a detergentes y ácidos
  • Tienen crecimiento muy lento, así que tiempo generacional elevado

  
• Función de las PBP en la pared celular y relación con el efecto que tienen ciertas drogas antimicrobianas sobre ellas

  Los β- lactámicos inhiben el sitio activo de las PBP inhibiendo su función enzimática y en consecuencia la transpeptidación

  
• Fisión binaria


  1. Tiempo generacional: tiempo en que se demora una fisión binaria, es decir, la división de una bacteria en dos genéticamente iguales

  2. El cromosoma primario se comienza a dividir hasta formar dos cromosomas ambos unidos a la membrana

  3. Las autolisinas abren la pared celular permitiendo el depósito de nuevo peptidoglicán

  4. La velocidad de la formación de la nueva pared celular es el tiempo en que sucede la citodiéresis
• PBP1a y PBP1b


  • Sintetiza peptidoglicán en la elongación celular (transglucosidación)
  • También tiene actividad de transpeptidasa
  • Si se inhibe la bacteria toma forma de esferoplasto, lo que induce la autolisis

  
• PBP2


  • Determina la forma bacilar de la bacteria
  • Solo tiene actividad transpeptidasa
  • Su inhibición produce formas ovoideas que se lisan fácilmente

  
• PBP3


  • Sintetiza el peptidoglicán durante la septación en la fisión binaria
  • Su inhibición produce formas filamentosas sin septación

  
• Beta lactámicos (ejemplo: penicilina)


  • Actúan sobre la pared celular
  • Se unen al sitio activo de las PBP, por lo que afecta la transpeptidación
  • Una mutación de las PBP puede generar resistencia

  
• Glucopéptidos (ejemplo: vancomicina)


  • Actúan bajo la pared celular Gram positiva
  • Forma complejo entre alaninas de distintos NAM, impidiendo la acción de la PBP y así la transpeptidación
  • Una mutación que cambia la alanina por otro aminoácido puede generar resistencia

  
• Fosfomicina


  • Actúa bajo la pared celular y membrana citoplasmática
  • Impide acción de la transferasa que une NAM y NAG-UDP, por lo que afecta la transglucosidación
• Bacitracina


  Impide la acción de la bactoprenol de exponer los disacáridos (NAM-NAG) a través de la membrana citoplasmática

  
• Membrana citoplasmática


  • Tiene una bicapa de fosfolípidos, naturaleza anfótera
  • Presenta permeabilidad selectiva para transporte de sustancias
  • Tiene el punto de síntesis de ADN donde nace el cromosoma, así regulando la fisión binaria
  • Carece de esteroles, es una diferencia con la membrana citoplasmática de células eucariontes
  • Origina el mesosoma, donde ocurre la cadena de electrones
• Porinas


  • Se encuentran en la membrana externa de las bacterias Gram negativas
  • Realizan difusión pasiva de solutos menores
• Bombas de eflujo (AdeABC, RND, MATE, MF)

  • Se encuentran en la membrana externa de las bacterias Gram negativas y son el principal mecanismo de resistencia bacteriana
  • Expulsan productos del metabolismo bacteriano y sustancias tóxicas desde el periplasma hacia el exterior
  • Si son codificadas por el plásmido son transportadores específicos
  • Si son codificadas por el cromosoma primario son transportadores inespecíficos
  • Su expresión depende de la presencia del soluto que transporta

  
• ABC


  • Su fuente de energía es ATP
  • Sustrato se une a una proteína transportadora que lo llevará a la proteína permeasa
  • En bacterias Gram negativas la proteína permeasa es el canal a través del periplasma y membrana externa por el que se expulsará el sustrato dependiente de ATP
  • En bacterias Gram positivas no hay proteína permeasa pero si una proteína con funciones equivalentes que atraviesa la membrana citoplasmática
  • 1 o 2 proteínas periféricas de membrana citoplasmática hidrolizan ATP
• MFS


  • Es un antiporte en la membrana citoplasmática, expulsan la sustancia e ingresa un protón
  • No son exclusivas de procariontes
  • Se asocian a resistencia a tetraciclina

  
• RND


  • La mayoría son bombas de expulsión de drogas que se encuentra en bacilos Gram negativos
  • Es trifásica, tiene una porción en la membrana externa, en el periplasma y membrana citoplasmática
  • Los genes que codifican estas bombas se encuentran en forma de operones

  
• MATE


  • Es un antiporte en la membrana citoplasmática, expulsan la sustancia e ingresa un protón
  • Se asocian a resistencia a ciprofloxacina y gentamicina

  
• Ribosomas


  • Realizan la síntesis de proteínas
  • Tienen subunidades con distintos coeficientes de sedimentación que las células eucariontes, subunidad mayor 50S y subunidad menor 30S
  • Son blancos de antibióticos, ya que inhiben la expresión genética

  
• Sitios de acción de antibióticos en las subunidades ribosómicas bacterianas

  • Tetraciclina en subunidad menor 30S
  • Aminoglicósidos en RNA 16S de la subunidad menor 30S
  • Cloranfenicol y eritromicina en subunidad mayor 50S

  
• Función e importancia de los sideróforos en las bacterias

  • Capturan hierro oxidado, lo reducen y utilizan para su propio metabolismo
  • En bacterias Gram positivas ingresan a través de transportadores ABC
  • En bacterias Gram negativas ingresan a través de un transportador en la membrana externa, se unen a una proteína chaperona para atravesar el periplasma e ingresa al citoplasma a través de un transportador en la membrana citoplasmática
  • Compite con la transferrina y lactoferrina, en caso de que la bacteria sea hemolítica también compite

  
• Proteínas


  Tienen subunidades con distintos coeficientes de sedimentación que las células eucariontes, subunidad mayor 50S y subunidad menor 30S
• Proteínas


  Son blancos de antibióticos, ya que inhiben la expresión genética

  
• Sitios de acción de antibióticos en las subunidades ribosómicas bacterianas

  • Tetraciclina en subunidad menor 30S
  • Aminoglicósidos en RNA 16S de la subunidad menor 30S
  • Cloranfenicol y eritromicina en subunidad mayor 50S

  
• Sideróforos


  Capturan hierro oxidado, lo reducen y utilizan para su propio metabolismo