principios basicos de la microbiologia medica

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Tema 1: Principios básicos de microbiología médica SALINT2007

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  • Tema 1: Principios bsicos de microbiologa mdica

    SALINT2007

  • Taxonoma microbiana Tipos de microorganismos Relaciones evolutivas entre microorganismos Estructura de los microorganismos Metabolismo microbiano Gentica microbiana Dianas de accin de los antibiticos Concepto de flora normal Conceptos de patogenicidad y de virulencia Vas de transmisin de los patgenos Patgenos oportunistas

    SALINT2007

  • Tipos de microorganismos

    Celulares

    Acelulares

    Procariontes

    Eucariontes

    Gram-positivas

    Gram-negativasBacterias

    Arqueas

    Hongos filamentosos

    Levaduras

    Rizopodos

    Ciliados

    Flagelados

    Hongos

    Protozoos

    Micro-metazoos

    ADN

    ARNVirus

    Priones

    SALINT2007

  • Tcnicas de clasificacin de bacterias

    hemolisis

    positivas

    negativasTincin de Gram

    Forma

    Caractersticas macroscpicas

    Pruebas bioqumicas

    Serotipificacin

    Antibiograma

    Fagotipificacin

    cidos miclicos

    Lpidos celulares totales

    Protenas celulares totales

    Anlisis de isoenzimas

    Tcnicas bsicas

    Biotipificacin

    Clasificacin analtica

    Tcnicas moleculares

    Secuenciacin de genomas completos

    DIAGNSTICOEPIDEMIOLOGA

    Identificacin de genes por PCR

    Sondas de ADN

    Secuencia de rRNA

    Perfiles plasmdicos

    Ribotipificacin

    Anlisis de RFLP

    SALINT2007

  • Relaciones evolutivas entre microorganismos

    SALINT2007

  • Taxonoma y filogenia

    IdentificacinClasificacinNomenclatura

    Historia evolutiva de los microorganismos

    Clasificacinfilogentica

    Clasificacin que refleja la historiaevolutiva de los microorganismos

    RNA 16S Genomas

    Grupos de genes

    basada en comparacin de secuencias de

    Universal tree of liferbol filogentico universal

    SALINT2007

  • Universal tree of liferbol filogentico universal

    Woese, C. 1987.Bacterial evolution. Microbiological Reviews 51: 221-271

    Filogenia basada en la comparacin de secuencias representativas del ARN 16S de organismos seleccionados en los tres reinos

    El Reino Archaebacteria pas a denominarse Archaea con posterioridad a la publicacin de este trabajo

    SALINT2007

  • rbol filogentico universal

    Microorganismos PrescottProcariontes

    Eucariontes

    Patgenas

    SALINT2007

  • rbol filogentico universal

    Biologa de los Microorganismos de BrockSALINT2007

  • Las bacterias representan la mayor parte (90%) de los procariontes conocidos.

    Actualmente se clasifican en 25 grupos taxonmicos o phyla sobre la base de la secuencia del 16s-RNA

    Gram negativas

    Gram negativas

    Gram positivas

  • Proteobacterias

    Alpha

    Caulobacterales - ej. Caulobacter

    Parvularculales

    Rhizobiales - ej. Rhizobium

    Rhodobacterales

    Rhodospirillales - ej. Acetobacter

    Rickettsiales - ej. Rickettsia

    Sphingomonadales ej. Sphingomonas

    Beta

    Burkholderiales - ej. Bordetella

    Hydrogenophilales

    Methylophilales

    Neisseriales - ej. Neisseria

    Nitrosomonadales ej. Nitrosomonas

    Rhodocyclales

    Procabacteriales

    Gamma

    Acidithiobacillales

    Aeromonadales - ej. Aeromonas

    Alteromonadales - ej. Pseudoalteromonas

    Cardiobacteriales

    Chromatiales bacterias prpura del S

    Enterobacteriales - ej. Escherichia

    Legionellales - ej. Legionella

    Methylococcales

    Oceanospirillales

    Pasteurellales - ej. Haemophilus

    Pseudomonadales - ej. Pseudomonas

    Thiotrichales - ej. Thiomargarita

    Vibrionales - ej. Vibrio

    Xanthomonadales - ej. Stenotrophomonas

    Bdellovibrionales

    Delta DesulfobacteralesDesulfovibrionales

    Desulfurellales

    Desulfarcales

    Desulfuromonadales

    Myxococcales - Myxobacteria

    Syntrophobacterales

    Epsilon

    Campylobacterales - ej.g. Helicobacter

    Nautiliales

  • ActinobacteriaMycobacterium

    Streptomyces

    Bajo contenido en G+C

    Alto contenido en G+C

    Firmicutes

    Bacillus

    Clostridum

    Mollicutes

    Bacillales

    Lactobacillales

    Bacteroidetes

    Clase Bacteroidetes

    Clase Flavobacteria

    Clase Sphingobacteria

    Bacteroidales Bacteroides

  • Bacterias Gram-positivas con bajo contenido en G+C

    Firmicutes

    Mycoplasma

    Phytoplasma

    Clostridios Clostridium

    C. botulinum

    C. tetani

    C. perfringens

    Mollicutes

    Bacilos

    Lactobacillales

    Enterococcus

    Lactobacillus

    Lactococcus

    Streptococcus

    Pediococcus

    Oenococcus

    Bacillales

    B. cereus

    B. anthracis

    B. thuringiensis

    Bacillus

    Staphylococcus Staph. aureus

  • Actinobacteria

    Mycobacterium

    Streptomyces

    Bacterias Gram-positivas con alto contenido en G+C

    Corynebacterium

    Frankia

    Propionibacterium

  • Estructura interna de una clula eucariota

    1.- Ncleo con varios cromosomas2.- Organismos diploides3.- Citoplasma con orgnulos celulares (mitocondrias, retculo

    endoplsmico, Golgi, vacuolas, etc).4.- Ribosomas eucariticos 80SLos microorganismos eucariticos ms relevantes en clnica incluyen

    ciertos animales de pequeo tamao productores de enfermedades parasitarias, protozoos y hongos unicelulares o pluricelulares.

    SALINT2007

    Membrana citoplsmica

    Ribosomas

    Ncleo

    Nucleolo

    Membrana nuclear

    Citoplasma

    Mitocondria

  • Morfologa de bacterias (G+)

    Mesosoma Ncleo Ribosoma Cpsula

    Flagelo

    Pared Celular Espacio Periplsmico

    Membrana Plasmtica

    Protenas Superficiales

    Cuerpos de Inclusin

    No existe la separacin entre ncleo y citoplasma Haploides

    SALINT2007

  • Capa externa de Lipopolisacridos y Protenas (LPS)

    Biologa de los Microorganismos de Brock

    Capa Externa de

    GramNegativa

    Espacio Periplsmico

    8 nm

    SALINT2007

    Ncleo Polisacrido Protena Lpido

    A

    Porina Lipopolisacrido(LPS)

    Lipoprotena

    Fosfolpido

    Peptidoglicano

    Membrana Citoplasmtica

    O-Polisacrido

  • Membrana interna

    Membrana interna

    Membrana externa

    Protenas de la membrana interna

    Fosfolpidos de la membrana interna

    cidos lipoteicoicos

    Protenas periplsmicas

    Peptidoglicano

    cidos teicoicos

    Protenas de la membrana interna

    Fosfolpidos de la membrana interna

    Protenas periplsmicas

    Peptidoglicano

    Fosfolpidos de la membrana externa

    Lipopolisacrico

    Lipoprotena de Braun

    Espacio periplsmico

    Porinas

    SALINT2007

  • ESTRUCTURA DEL PEPTIDOGLICANO

    Las cadenas glucosdicasestn orientadas de forma paralela y estn unidas entre s mediante puentes peptdicos formados por cadenas de aminocidos que estn unidos al resto de cido N-acetil-murmico.

    Puente peptdico

    N-acetil-murmico

    N-acetil-glucosamina

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  • ESTRUCTURA DEL PEPTIDOGLICANO

    En las cadenas peptdicasse alternan aminocidos con configuracin L y con configuracin D.

    SALINT2007

    L-alanina

    D-glutmico

    L-lisina

    D-alanina

  • Subunidades del Peptidoglicano

    D-lctico

    L-alanina

    D-glutmico

    meso-diaminopimlico

    D-alanina

    Punto de unin al puente peptdico formado por pentaglicina(en ciertas G+) o al resto D del meso-diaminopimlico en G-Formacin de un enlace D-D

    SALINT2007

  • Sntesis del peptidoglicano

    Biologa de los Microorganismos de Brock

    Exterior

    Interior

    PeptidoglicanoPunto de crecimiento de la pared celular

    Membrana citoplasmtica

    Pentapptido

    Peptidoglicano

    -lactmicos

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    Bactoprenol

    Penicillin-binding protein

  • Tinciones TINCIN SIMPLE Permite observar la forma, tamao y agrupamiento de las

    bacterias usando un nico colorante (normalmente bsico).

    Escherichia coli Bacillus coagulans

    SALINT2007

  • Tinciones TINCIN DIFERENCIAL: Tincin de Gram Es un sistema de dos tinciones simples sucesivas, separadas por

    una fase de decoloracin selectiva. Permite diferenciar las bacterias que retienen el primer color (Gram-positivas) de las que no lo retienen (Gram-negativas). Esta diferencia en comportamiento refleja diferencias estructurales y fisiolgicas entre ambos grupos de bacterias.

    Staphylococcus aureus Neisseria meningitidisSALINT2007

  • Tinciones TINCIN DIFERENCIAL: Tincin de Gram

    Bacillus cereusKlebsiella pneumoniae

    SALINT2007

  • Tinciones TINCIN DIFERENCIAL: Tincin de Gram

    Tincin de Gram de una muestra de lquido cerebroespinal infectado con B. anthracis

    SALINT2007

  • Tinciones TINCIN DIFERENCIAL Tincin de esporas

    Bacillus cereus Clostridium botulinum

    SALINT2007

  • Tinciones TINCIN DIFERENCIALTincin de Ziehl-Neelsen (cido-

    alcohol resistencia) Es un tipo especial de tincin que permite la identificacin de

    microorganismos de los grupos Mycobacterium y Nocardia de gran relevancia clnica

    Mycobacterium leprae Mycobacterium tuberculosis

    SALINT2007

  • Tinciones TINCIN DIFERENCIAL Tincin de cpsulas Se trata de una tincin negativa usando tinta china que permite

    determinar la presencia de cpsulas polisacardicas.

    Cryptococcus neoformans

    SALINT2007

  • Tinciones TINCIN DIFERENCIAL Tincin de flagelos Permite teir flagelos usando un mordiente para incrementar su

    grosor y hacerlos visibles al microscopio ptico.

    Vibrio cholerae Proteus sp.

    SALINT2007

  • Esquema general de metabolismo

    MICGRAL2007

  • Conceptos de respiracin y fermentacin

    C6H12O6 + [NAD+] 6CO2 + [NADH + H+]

    [NADH + H+] + 6O2 [NAD+] + 6 H2O

    El contenido de NAD+ de la clula es limitado y puede agotarse

    La respiracin y la fermentacin son procesos que recuperan el contenido celular de NAD+

    En la RESPIRACIN, el [NADH2] se oxida usando un aceptor de electrones EXTERNOEn la FERMENTACIN, el [NADH2] se oxida usando un aceptor de electrones INTERNO

    MICGRAL2007

  • Exterior de la clula

    Interior dela clula

    Cadenatransportadora

    de e-Membrana celular

    Transportadorde e-

    oxidado

    Transportadorde e-

    reducido

    Glucosa

    Metabolismo de la glucosa

    SALINT2007

    ADP + Pi

  • MICGRAL2007

  • Metabolitos primarios y secundariosMETABOLITOS PRIMARIOS:-Se producen en el curso de las reacciones metablicas anablicas o catablicas que tiene lugar durante las fases de crecimiento y que contribuyen a la produccin de biomasa o energa por las clulas.

    -Se producen principalmente en la trofofase o fase de crecimiento.

    METABOLITOS SECUNDARIOS:-Se producen por rutas anablicas especializadas cuando no hay crecimiento.

    -Significado evolutivo controvertido por ser imprescindibles. Pueden ser una estrategia para mantener en funcionamiento los sistemas metablicis cuando no hay crecimiento.

    -Son indicativos de diferenciacin y se producen durante la idiofase de los cultivos.

    MICGRAL2007

  • - La ms comn- Funciona en condiciones aerobias y en anaerobias.- La ruta produce: 2 piruvato (C3)

    2ATP2NADH + 2H+

    Ruta de Embden-Meyerhoff

    MICGRAL2007

  • ERuta de Entner-Doudoroff

    MICGRAL2007

  • Ruta de las Pentosas fosfato- Presente en muchas bacterias y en la mayora de los eucariontes.- Puede ser simultnea a la ruta EM.- Funciona en condiciones aerobias y anaerobias.-Importancia en catabolismo y en anabolismo.

    3 Glucosa-6-fosfato (C6)

    6NADP+ + 3 H2O

    2 fructosa-6-fosfato (C6)

    gliceraldehdo-3-fosfato (C3)

    3CO2 + 6NADPH + 6H+

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  • Ruta de la Fosfocetolasa o de Warburg-Dickens (WD)

    Kenneth Todar University of Wisconsin-Madison Department of Bacteriology

    Fosfocetolasa

    Fermentacinheterolctica

    Ruta

    de las

    pento

    sas

    Es la ruta que siguen ciertas bacteria lcticas (especialmente Lactobacillus y Leuconostoc) Se puede considerar una variante de la ruta de la PF puesto que se forma un azcar C5 y, por consiguiente, tiene lugar una descarboxilacin. Sin embargo, en la ruta WD la enzima fosfocetolasa rompe el azcar C5 y de lugar a dos ramas que coinciden a la formacin de lactato y etanol en un proceso de fermentacin heterolctica.

    MICGRAL2007

  • Ciclo de Krebs

    Nucletidosreducidos

    Nucletidos oxidados

    MICGRAL2007

  • Principios generales de metabolismo, respiracin y fermentacin

    Diversidad de fermentaciones: alcohlica, homolctica, heterolctica, cido-mixta, butanodilica, Propinica acetona-butanol.

    MICGRAL2007

  • Fermentacin cido mixta

    Hidrogenoliasafrmica

    Produce cido actico, etanol, H2, CO2 y proporciones diferentes de cido lctico o propinico (frmico) segn las especies.

    La llevan a cabo las enterobacterias.

    En esta ruta de fermentacin se produce ATP adems de la reoxidacindel NADH+H+.

    MICGRAL2007

  • Fermentacin butanodilica

    Variante de la fermentacion cido mixta.

    Presente en algunas enterobacterias como Klebsiella, Serratia y Erwinia.

    En esta ruta se produce acetona que se detecta mediante la reaccin de Voges-Proskauer

    Voges-Proskauer

    MICGRAL2007

  • Poliqutidos

    Terpenos

    Rutas de sntesis de las familias de metabolitos secundarios

    MICGRAL2007

  • Dogma Central de la Biologa Molecular

    Entre clulas de la misma generacin

    Entre clulas de diferente generacin

    Dentro de una clula

    Clula parental

    Replicacin

    Divisin celular

    Protena

    Metabolismo y crecimiento celular

    Traduccin

    TranscripcinRecombinacin

    Clula recombinante

    Clulas hijas

    MICGRAL2007

  • Transformacin

    Str. pneumoniaevirulento, muerto

    Str. pneumoniaeavirulento, vivo

    Str. pneumoniaeencapsulado (virulento)

    y vivo

    Ratn vivo

    Ratn muerto

    Ratn vivo

    CpsulaFactor de virulencia

    1928: Griffith describe la transformacin de cepas avirulentas de Str. pneumoniae

    1944: Avery, McLeod y MacCarthy demuestran que el principio transformate es ADN

    MICGRAL2007

  • Transformacin bacteriana

    Bacteria competente

    Competentenatural

    Competenteinducida

    Streptococcuspneumonia

    Escherichia coli

    DNA externoOtra bacteria

    Otra organismo

    Bacteria transformada

    recombinacin

    Transformacin permanente

    Restriccin = destruccin

    Eliminacin del ADN externo

    MICGRAL2007

  • Transformacin bacterianaBacteria

    competente

    Bacteria transformada

    Multiplicacin del plsmido

    con la bacteria

    Plsmido Fragmento de ADN con un origen de replicacin autnomo Codifica genes responsables de funciones prescindibles Proporciona algunas funciones nuevas a la clula en condiciones especiales

    La transformacin es un sistema de baja eficiencia

    Una buena eficiencia es 109 ufc/g de DNA

    Tamao del plsmido: aprox. 3 -10 kpb Peso molecular del plsmido:

    660 x 3 x 103 = 1980 x 103 2 x 106por tanto, entre 2 y 6 x 106.

    1 g de DNA plasmdico equivale a entre 2 y 5 x 10-13 moles de plsmido y a ms de 1011 molculas

    Por tanto, slo 1 de cada 100 molculas del plsmido transforma realmente una clula

    MICGRAL2007

  • Conjugacin bacteriana

    Figure 7-2. Demonstration by Lederberg and Tatum of genetic recombination between bacterial cells. Cells of type A or type B cannot grow on an unsupplemented (minimal) medium (MM), because A and B each carry mutations that cause the inability to synthesize constituents needed for cell growth. When A and B are mixed for a few hours and then plated, however, a few colonies appear on the agar plate. These colonies derive from single cells in which an exchange of genetic material has occurred; they are therefore capable of synthesizing all the required constituents of metabolism

    Proceso descubierto por Lederberg y Tatum en

    1946 usando E. coli K-12

  • Conjugacin bacteriana

    Figure 7-3. Experiment demonstrating that physical contact between bacterial cells is needed for genetic recombination to take place. A suspension of a bacterial strain unable to synthesize certain nutrients is placed in one arm of a U-tube. A strain genetically unable to synthesize different required metabolites is placed in the other arm. Liquid may be transferred between the arms by the application of pressure or suction, but bacterial cells cannot pass through the center filter. After several hours of incubation, the cells are plated, but no colonies grow on the minimal medium

    Proceso descubierto por Lederberg y Tatum en

    1946 usando E. coli K-12

  • Conjugacin bacteriana

    Clulas de E. coli en proceso de conjugacin

    Pelo F

    F

    E. coli portadora del plsmido F

    E. coli F+

    E. coli sin plsmido F

    E. coli F-

    F

    F

    F FE. coli F+ E. coli F+

    F FE. coli F+ E. coli F+

    En la conjugacin se transmite el plsmido F de la cepa donadora (F+) a la receptora (F-) a travs del pelo F.En este proceso, la clula receptora (F-) se convierte en una nueva donadora (F+)

    Plsmido de fertilidad

    Proceso descubierto por Lederberg y Tatum en

    1946 usando E. coli K-12

    SALINT2007

  • Conjugacin bacteriana: clulas Hfr

    Clulas de E. coli en proceso de conjugacin

    Pelo F

    F

    E. coli portadora del plsmido F

    E. coli F+ F E. coli Hfr

    E. coli portadora del plsmido F integrado en el cronmosoma

    E. coli F-F

    F

    F

    F

    En las clulas Hfr, el plsmido F est integrado en el cromosoma de la bacteria donadora.Durante la conjugacin, la bacteria donadora pasa a la receptora su cromosomaEn la clula receptora se puede producir recombinacin entre el ADN entrante y el propio de la bacteriaLa clula receptora se convierte en Hfr si se consigue transmitir todo el cromosoma de la donadora

    MICGRAL2007

  • Conjugacin bacteriana: clulas HfrFigure 7-7. Interrupted-mating conjugation experiments with E. coli. Fcells that are strr are crossed with Hfrcells that are strs. The F cells have a number of mutations (indicated by the genetic markers azi, ton, lac, and gal) that prevent them from carrying out specific metabolic steps. However, the Hfr cells are capable of carrying out all these steps. At different times after the cells are mixed, samples are withdrawn, disrupted in a blender to break conjugation between cells, and plated on media containing streptomycin. The antibiotic kills the Hfrcells but allows the F cells to grow and to be tested for their ability to carry out the four metabolic steps. (a) A plot of the frequency of recombinants for each metabolic marker as a function of time after mating. Transfer of the donor allele for each metabolic step depends on how long conjugation is allowed to continue. (b) A schematic view of the transfer of markers over time. (Part a after E. L. Wollman, F. Jacob, and W. Hayes, Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology 21, 1956, 141.)

  • Conjugacin bacteriana: clulas Hfr

    Figure 7-9. Circularity of the E. coli chromosome. (a) Through the use of different Hfr strains (H, 1, 2, 3, 312) that have the fertility factor inserted into the chromosome at different points and in different directions, interrupted-mating experiments indicate that the chromosome is circular. The mobilization point(origin) is shown for each strain. (b) The linear order of transfer of markers for each Hfr strain; arrowheads indicate the origin and direction of transfer.

  • Virus bacterianos: ciclos lticos y lisognicos

    Receptor especfico

    Bacterifago

    Infeccin Ciclo lisognico. El virus se integra en el cromosoma bacteriano y se multiplica con la bacteria como un gen ms

    Ciclo ltico. El virus se multiplica en la bacteria y termina causando su lisis, lo que produce la liberacin de ms viriones

    En condiciones de estrs, los virus lisognicos pueden pasar a ciclo ltico

    MICGRAL2007

  • Transduccin generalizada

    Infeccin con el fago

    El ADN bacteriano se fragmenta y el virus se multiplica

    Se sintetizan las protenas de la cpsula del virus bacteriofago

    En algunas cpsulas vricas se empaqueta por error ADN

    bacteriano

    Algunos viriones liberados en la lisis llevan ADN bacteriano

    El virin portador de ADN bacteriano lo introduce en otra bacteria en cuyo cromosoma puede integrarse por recombinacin

    MICGRAL2007

  • Transduccin especializada

    Infeccin con el fago

    El virus se integra (ciclo lisognico) en una posicin dada del cromosoma bacteriano

    Al activarse el ciclo ltico, en algunos casos, el virus se escinde llevando un fragmento del ADN

    bacteriano

    Los viriones liberados en la lisis llevan ADN bacteriano

    Al producirse una nueva infeccin lisognica, el virus introduce un fragmento del ADN de la bacteria infectada en primer lugar

    MICGRAL2007

  • Sistemas de modificacin-restriccinGAATTCCTTAAG

    Las enzimas de modificacin (metilacin) reconocen secuencias

    especficas y las metilan

    -TCGTGAATTCATGT--AGCACTTAAGTACA-

    -TCGTG AATTCATGT--AGCACTTAA GTACA-

    -TCGTGAATTCATGT--AGCACTTAAGTACA-

    Las enzimas de restriccin reconocen secuencias especficas

    no metiladas y las cortan

    EcoRIMetilasa

    EcoRI es inactiva sobre el ADN modificado modificacin No restriccin

    No modificacin Restriccin

    MICGRAL2007

  • lacZ lacY lacAP Plac O

    represor

    R

    RR

    P

    RNApol

    PP

    t

    DO550-gal

    Opern Inducible

    Opern de la lactosaLos genes de catabolismo de lactosa no se expresan cuando este azcar no est disponible en el medio en el que se encuentran las clulas.

    MICGRAL2007

  • lacZ LacY lacAP Plac O

    represor

    R

    P

    RNApol

    P

    R

    lactosa

    P

    -galpermeasatransacetilasa

    t

    DO550-gal

    INDUCCIN

    Opern Inducible

    Opern de la lactosaLos genes de catabolismo de lactosa se expresan cuando este azcar est disponible en el medio en el que se encuentran las clulas.

    MICGRAL2007

  • EP P O

    represor

    R

    t

    DO550trpB

    D C B A

    P

    RNApol

    P P

    Expresin gnica

    Sntesis endgena de trp

    Opern Represible

    Opern del triptfanoLos genes de anabolismo del triptfano se expresan cuando no hay ninguna fuente externa de este aminocido que puedan utilizar las clulas

    MICGRAL2007

  • EP P O

    represor

    R

    t

    DO550trpB

    D C B A

    triptfano

    R

    P

    RNApol

    RP

    Represin

    Bloqueo de la sntesis endgena de trp

    Opern Represible

    Opern del triptfanoLos genes de anabolismo del triptfano no se expresan cuando hay una fuente externa de este aminocido que puedan utilizar las clulas

    MICGRAL2007

  • antimicrobiano

    interaccin especfica interaccionando inespecfica

    antisptico

    no suelen ser demasiado txicos

    pueden aplicarse sobre tejidos vivos.

    concentracin mnima inhibitoria (CMI)

    antibitico

    espectro de accin

    antiviral

    antibacteriano

    antifngico

    antiparasitario

    Bacteriostticos

    Bactericidas

    antibiograma

    cualitativo cuantitativo

    presin selectiva

    resistencia Bactericidas Bacteriolticos

    D.O.

    t

    MICCLIN2006

  • CLASIFICACIN DE ANTIBITICOS Y QUIMIOTERPICOS

    Procariontes

    Eucariontes

    Ambos grupos

    Antivirales POR SU DIANA DE ACCIN

    POR SU ESPECTRO DE ACCIN

    Sntesis de peptidoglicano

    Sntesis y accin del cido flico

    Membrana celular

    Ribosomas

    DNA

    RNA

    MICCLIN2006

  • CLASIFICACIN DE ANTIBITICOS Y QUIMIOTERPICOS

    Sntesis y accin del cido flico

    sulfamidas trimetoprimSlo activos frente a

    bacterias en crecimiento

    Penicilinas

    PenicilinaAmoxicilinaAmpicilina

    CefalosporinasCefalotinaCefuroximaCefotaxima

    primera generacin

    segunda generacin estafilococos

    tercera generacin Gram-negativos

    cuarta generacin Pseudomonas

    PBPVancomicina

    Teicoplanina

    Sntesis de peptidoglicano

    -lactmicosPrecursor

    pentapptido

    Carbapenems

    ImipenemMeropenem

    MICCLIN2006

  • CLASIFICACIN DE ANTIBITICOS Y QUIMIOTERPICOS

    Membrana celular

    Nisina

    Cromosoma bacteriano

    cido nalidxicoNorfloxacina

    CiprofloxacinaOxfloxacina

    Quinolonas

    Rifampicina

    Sntesis de RNA

    Aminoglicsidos

    cloranfenicol

    Macrlidos

    Tetraciclinas

    GentamicinaTobramicinaAmikamicina

    EritromicinaClaritromicinaAzitromicina

    Sntesis de protenas

    antibiticos ribosomales

    Tipo I

    Tipo II

    Tipo III

    Procariontes

    Eucariontes

    Ambos

    MICCLIN2006

  • MECANISMOS DE RESISTENCIA A ANTIBITICOS

    modificacin de la diana

    Mutacin en PBP

    modificacin del antibitico

    -lactamasa CAT

    va de entrada del antibitico sistemas de bombeo

    MICCLIN2006

  • TRATAMIENTO DE LAS INFECCIONES VRICAS.

    Inhibidores de la ADN polimerasa vrica

    foscarnet

    tratamiento tpicode herpesvirus

    inyectable para tratamiento de citomegalovirus

    aciclovirprofrmaco virus herpes

    virus herpes y varicela-zster

    ganciclovir citomegalovirus.

    ribavirinamuchos virus de ADN y de ARN

    aerosol para tratar el virus respiratorio sincitial

    MICCLIN2006

  • TRATAMIENTO DE LAS INFECCIONES VRICAS.

    Inhibidores de la Transcriptasa reversa

    AZT o azidotimidina o zidovudina

    VIH

    MICCLIN2006

  • TRATAMIENTO DE LAS INFECCIONES VRICAS.

    Bloqueo canales inicos

    Amantadina

    Rimantadina

    influenza A

    MICCLIN2006

  • TRATAMIENTO DE LAS INFECCIONES VRICAS.

    Inhibidores de la proteasa

    Indinavir, ritonavir y saquinavir

    HIV

    MICCLIN2006

  • TRATAMIENTO DE LAS INFECCIONES VRICAS.

    Inhibidor de la neuraminidasa

    Oseltamivir

    Influenza tamiflu

    MICCLIN2006

  • TRATAMIENTO DE ENFERMEDADES CAUSADAS POR HONGOS

    antibiticos polinicos

    anfotericina B

    nistatina

    candidiasis

    azoles anlogos de nuclesidos

    flucitosina

    antibiticos alilamnicos

    Imidazolesbistriazoles

    griseofulvina

    dermatofitos

    fungistticoCandida

    Tpico

    Fungistticos

    MICCLIN2006

  • Concepto de Flora Normal Cuerpo humano est formado por alrededor de 1014 clulas, de las que slo aprox. el 10% son humanas, el resto son microorganismos asociados

    Conjunto de microorganismos que viven de forma habitual en un cuerpo sano

    Desempean tareas beneficiosas para el ecosistema general del cuerpo. Procesos de digestin de alimentos Sntesis de vitaminas en el intestino Produccin del pH cido de la vagina Proteccin competitiva frente a patgenos Respuesta inmune

    El desarrollo de algunos elementos del sistema inmune, incluyendo las placas de Peyer, la lmina media y el espacio intraepitelial no se produce en ratones gnotobiticos (libres de grmenes) a no ser que se permita su colonizacin con microorganismos

    Coevolucin Virus mixomatosisReovirus humanos

  • Mechanisms by which the normal flora competes with invading pathogens

  • Numbers of bacteria that colonize different parts of the body

  • Localizacin de la flora normal

    Manos Microorganismos transentesMicroorganismos residentes

    Estafilococos, CorinebacteriasColiformes

  • Poder patognico y virulencia

    Patogenicidad Virulencia

    Capacidad o incapacidad de un microorganismo para

    producir una enfermedad

    Caracterstica intrnseca

    Caracterstica de especie

    Grado de patogenicidad

    Nmero de microorganismos necesarios para desencadenar la enfermedad

    Caracterstica de cepa de una misma especie

  • MICCLIN2007

    Interaccin con los microorganismos microbiota normal

    flora normalflora nativa

    viven de forma habitual en un cuerpo sano

    digestin de alimentossntesis de vitaminas en el intestinoProduccin del pH cido de la vaginaproteccin competitiva frente a patgenos

    1011 microorganismos por gramo

    colitis post-antibitico producida por C. difficile

    puede inducir una respuesta inmune en los tejidos

    Caractersticas Localizacin

    piel

    manos

    cavidad oral

    tracto gastrointestinal

    vas respiratorias

    odo externo

    conjuntivas

    vas genitourinarias

    microorganismos transentesmicroorganismos residentes

  • Piel Manos Cavidad Oral Tracto Gastrointestinal Vas Respiratorias Odo Externo Conjuntivas Vas Genitourinarias

    Localizacin de la flora normal

  • Localizacin de la flora normal

    Piel

    contacto con un gran nmero de microorganismos no puede crecer sobre ellasequedad baja actividad de agua (aw)sudor

    PseudomonasBacterias entricas

    Algunas Levaduras y hongos productores de tia.

    Gram-positivos

    Predominantes

    Resistentes a antispticos

    StaphylococcusStreptococcusCorynebacteriumBacillus

    Gram-negativosMenor proporcin

  • Localizacin de la flora normal

    Cavidad Oral

    Alta densidad de microorganismos (se llega a niveles de 1010 por gramo en el sarro)

    estreptococos estafilococosbacterias anaerobias estrictas neiseriasincluso, Vibrioherpesvirus

    Biofilms de Str. mutans productor de caries

    Microorganismos competidores como S. gordonii dificulta la formacin del biofilm de S. mutans reduciendo su accin como agente productor de caries

    Higiene dental y produccin de acetaldehido

  • Localizacin de la flora normal

    Tracto Gastrointestinal

    cambian con la alimentacin

    lactantes (bacterias lcticas)

    adultos (lcticas, anaerobias estrictas y enterobacterias).

    99% de la flora intestinal de adulto lo forman bacterias anaerobias estrictas

    1% anaerobias facultativas

    presencia importante de enterovirus, rotavirus, adenovirus y herpesvirus

    Las poblaciones gastrointestinales cambian notablemente con la dietaY con tratamiento antibitico

    FirmicutesBacteroidetes

    Colitis post-antibitico

  • Localizacin de la flora normal

    Tracto Gastrointestinal

    cambian con la alimentacin

    lactantes (bacterias lcticas)

    adultos (lcticas, anaerobias estrictas y enterobacterias).

    99% de la flora intestinal de adulto lo forman bacterias anaerobias estrictas

    1% anaerobias facultativas

    presencia importante de enterovirus, rotavirus, adenovirus y herpesvirus

    Las poblaciones gastrointestinales cambian notablemente con la dietaY con tratamiento antibitico

    FirmicutesBacteroidetes

    Colitis post-antibitico

  • Scanning electron micrograph of a cross-section of rat colonic mucosa. The bar indicates the thick layer of bacteria between the mucosal surface and the lumen (L) (X 262,)

  • Localizacin de la flora normal

    Tracto Gastrointestinal

    cambian con la alimentacin

    lactantes (bacterias lcticas)

    adultos (lcticas, anaerobias estrictas y enterobacterias).

    99% de la flora intestinal de adulto lo forman bacterias anaerobias estrictas

    1% anaerobias facultativas

    presencia importante de enterovirus, rotavirus, adenovirus y herpesvirus

    Las poblaciones gastrointestinales cambian notablemente con la dietaY con tratamiento antibitico

    FirmicutesBacteroidetes

    Colitis post-antibitico

  • alimentos prebiticos y probiticos

    Probiticos: alimentos que contienen bacterias cuya presencia en el intestino es beneficiosa porque favorecen la digestin de alimentos y eliminan competidores. La ingesta de ciertas bacterias como Lactobacillus y Bifidobacterium tiene efectos particularmente favorables para la salud.

    Prebiticos aquellos que estimulan el desarrollo de las poblaciones bacterianas intestinales beneficiosas. Normalmente estos alimentos contienen azcares complejos que no son digeridos en la parte superior del intestino y llegan a la regin del colon donde alimentan estos tipos de bacterias.

  • Localizacin de la flora normal

    Probiticos y Prebiticos

    LactobacillusBifidobacterium

    azcares complejos

  • Localizacin de la flora normal

    Vas Respiratorias

    tracto respiratorio superior

    StreptococcusStaphylococcusNeisseriaHaemophilusBacteroidesFusobacterium.

    adenovirusherpesvirus

    tracto respiratorio inferior

    no tiene flora asociada

  • Localizacin de la flora normal

    Odo Externo

    flora similar a la de la piel

    cocos Gram-positivos bacilos Gram-positivos

    bacilos Gram-negativosenterobacterias y pseudomonas

    predominan

    menor proporcin

  • Localizacin de la flora normal

    Conjuntivas

    Se contaminan al nacer

    Flora similar a la de la piel

    Presencia adicional de Neisseria, Haemophilus y algunos virus.

  • Localizacin de la flora normal

    Vas Genitourinarias

    Interno: sin flora asociada

    Externo: flora diferencial

    Vagina nicho muy rico en flora normal

    StreptococcusLactobacillusClostridiumBacteroides

    Levaduras (Candida)Protozoos (Trichomonas)

    Herpesvirus

    poblacin muy equilibrada patgenos oportunistas

    choque txico

    La poblacin normal vaginal cambia durante el embarazo.

    vaginitis

    Staphylooccus

  • Clinical conditions that may be caused by members of the normal flora

  • INTERACCIN PATOGNICA ENTRE HUSPED Y BACTERIA

    Microorganismos intrnsecamente patgenos y microorganismos patgenos oportunistas

    Infeccin y enfermedad Grados de la infeccin:

    Colonizacin Infeccin inaparente Enfermedad infecciosa

    La infeccin subclnica La enfermedad infecciosa y la subclnica siguen una evolucin similar. Infecciones crnicas con portadores asintomticos

  • Interaccin patognica entre husped y bacteria

    Tipos de microorganismos segn su capacidad de

    producir infeccin

    intrnsecamente patgenos

    patgenos oportunistas

    SALINT2007

    Staph. aureusEstreptococos del grupo A

    Neisseria gonorrhoeae, Salmonella, Shigella,

    Brucella, Corynebacteriumdiphteriae, Vibrio cholerae.

    1. Son exgenos y se adquieren por contagio2. Accin patgena es debida principalmente

    a de factores de virulencia3. Producen cuadros clnicos especficos4. Diagnstico ms fcil

    Capacidad de colonizar de producir enfermedad en

    huspedes normales sanos

    Son capaces de colonizar el organismo slo cuando

    fallan sus defensas

    Microorganismos de la flora normal o de la flora ambiental

    Klebsiella, Enterobacter, Serratia, Proteus, Pseudomonas, Staph. epidermidis, estreptococos del

    grupo D, Bacteroides, herpesvirus, Pneumocystis carinii, Candida, etc.

    1. En general son endgenos 2. Accin patgena es debida principalmente

    a las condiciones deficitarias del husped.3. Producen cuadros clnicos atpicos4. Diagnstico ms difcil

  • Interaccin patognica entre husped y bacteria

    Grados de la infeccin

    Colonizacin

    Sin respuesta clnica ni inmune

    Estafilococos potencialmentepatgenos en la cavidad nasal

    Infeccin inaparente

    Enfermedad infecciosa

    Sntomas clnicos

    Con respuesta clnica e inmune

    infecciones crnicas

    Sin muestra una respuesta clnica Con respuesta inmune

    Infeccin asintomtica o subclnica

    Portador asintomtico

    SALINT2007

  • POSTULADOS DE KOCH

    El microorganismo debe encontrarse en todos los casos de la enfermedad

    Debe aislarse y obtenerse como cultivo puro a partir de las lesiones

    Debe reproducir la enfermedad cuando se inocula, a partir de un cultivo puro, en un animal de experimentacin susceptible (modelo animal)

    Debe aislarse el mismo microorganismo en cultivo puro a partir de las lesiones producidas en el animal.

    El microorganismo debe inducir una respuesta inmune con la aparicin de anticuerpos especficos en la sangre del hombre o animal infectado que puedan demostrarse por pruebas serolgicas.

  • PODER PATOGNICO Y VIRULENCIA

    Patogenicidad y virulencia.

    MICROORGANISMOS INTRNSECAMENTE PATGENOSProducen un cuadro clnico ms o menos especfico de la

    enfermedad lo que facilita el diagnstico.

    PATGENOS OPORTUNISTAS O PATGENOS POTENCIALESProducen un cuadro clnico atpico que se aade al estado que

    presenta el enfermo lo que dificulta el diagnstico.

  • Patgenos verdaderos o estrictos

    Staphylococcus aureusStreptococcus del grupo ACorynebacterium diphteriae

    Neisseria gonorrhoeaeSalmonellaShigellaBrucellaVibrio cholerae

    islas de patogenicidad

  • Patgenos oportunistas

    Muchos microorganismos de la flora normal o de la flora ambiental:

    KlebsiellaEnterobacterSerratiaProteusPseudomonas Bacteroides

    Staphylococcus epidermidisEstreptococos del grupo D

    Herpesvirus

    Pneumocystis cariniiCandida

    etc

  • PATGENOS INTRACELULARES Y PATGENOS EXTRACELULARES

    extracelulares

    virus son todos patgenos intracelulares

    StaphylococcusClostridium

    Neisseria

    Cryptococcus

    intracelulares facultativas

    Mycobacterium tuberculosisListeria

    Brucella

    intracelulares obligadasMycobacterium leprae

    Clamidias.

  • SALINT2007

    1.- El microorganismo debe encontrarse en todos los casos de la enfermedad

    4.- El mismo microorganismo debe poder aislarse como cultivo puro a partir de las

    lesiones en el modelo animal

    3.- El microorganismo debe reproducir la enfermedad cuando se inocula, a partir de un cultivo puro, en un modelo animal

    2.- El microorganismo debe poder aislarse en cultivo puro a partir de las lesiones producidas en el animal

    5.- El microorganismo debe inducir una respuesta inmune con la aparicin de anticuerpos especficos

    en la sangre del hombre o animal infectado que puedan demostrarse por pruebas serolgicas.

    POSTULADOS DE KOCH

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