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¿Cuáles son las diferencias entre las bacterias G + y G-?

¿Cuáles son las diferencias entre las bacterias G + y G-?


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La distinción entre bacterias Gram-positivas y Gram-negativas se basa en la Tinción de Gram método, que refleja las propiedades físicas de la pared bacteriana. Sin embargo, esta clasificación también implica una gran cantidad de diferencias entre ellos. Por ejemplo, la formación de endosporas generalmente ocurre en bacterias Gram-positivas y también en la detección de quórum el mecanismo es diferente.

Entonces, ¿cuáles son esas diferencias? ¿Cuáles de ellos se deben al grosor de la pared celular y la composición de las membranas y cuáles, en cambio, a las divergencias evolutivas?


No sabía que había diferencias claras entre las bacterias grampositivas y gramnegativas en lo que respecta a la detección de quórum, pero parece que las hay:

En las bacterias gram negativas, las moléculas de tipo acil-homoserina lactona sirven como las principales moléculas de señalización, mientras que las moléculas de señalización basadas en lípidos, péptidos y aminoácidos rara vez sirven como moléculas de señalización. Además, en las bacterias gramnegativas, existe un mecanismo bien conservado para controlar la respuesta del quórum. Las bacterias grampositivas, por otro lado, usan péptidos o péptidos modificados como el medio principal de señalización; y también a diferencia de las bacterias gramnegativas, hay varios mecanismos diferentes que se encuentran dentro de la clase que se utilizan para obtener respuestas de quórum.

Fuente.

En g+ bacterias, los dos principales mecanismos de detección de quórum son aparentemente los siguientes:

  1. Transducción de señales de dos componentes, en la que la señal del péptido actúa uniéndose a una proteína sensora, la histidina quinasa, ubicada en la membrana celular de la bacteria. La activación de la histidina quinasa conduce a la fosforilación de la proteína reguladora de la respuesta y la interacción con otra proteína reguladora facilita la activación transcripcional.

  2. Internalización, en la que las moléculas de señal se transportan al interior de la célula que responde para interactuar con los efectores intracelulares.

GRAMO- las bacterias, por otro lado, sintetizan autoinductores, moléculas efectoras que pueden difundirse libremente a través de la membrana celular y desencadenar la respuesta celular cuando se alcanza un cierto umbral de concentración. No sé cómo o si estas diferencias están relacionadas con la estructura de la pared celular.

Cuando se trata de la formación de endosporas, todo lo que sé de la diferencia entre los dos es que esto es, con mucho, más común en las bacterias grampositivas.


Bacterias Gram-positivas frente a Gram-negativas

El científico danés Hans Christian Gram ideó un método para diferenciar dos tipos de bacterias basándose en las diferencias estructurales en sus paredes celulares. En su prueba, las bacterias que retienen el colorante violeta cristal lo hacen debido a una capa gruesa de peptidoglicano y se denominan Bacterias grampositivas. A diferencia de, Bacterias Gram-negativo no retienen el tinte violeta y son de color rojo o rosa. En comparación con las bacterias Gram positivas, las bacterias Gram negativas son más resistentes a los anticuerpos debido a su pared celular impenetrable. Estas bacterias tienen una amplia variedad de aplicaciones que van desde el tratamiento médico hasta el uso industrial y la producción de queso suizo.


Diferencia entre bacterias grampositivas y gramnegativas

La tinción de Gram es la primera etapa en la identificación de la bacteria. Diferencia las bacterias en función de las propiedades químicas de su pared celular. Hans Christian Gram fue el inventor de la tinción de Gram. Tenga en cuenta que NO todas las bacterias pueden clasificarse mediante esta técnica y solo las bacterias que pueden clasificarse mediante esta técnica se denominan Variable gramo. De lo contrario se les llama Gram indeterminado.

¿Cómo funciona la tinción de Gram?

La tinción diferencia dos tipos de bacterias a saber. Gram positivos y Gram negativos denotados por G + y G-. El tinte principal utilizado en la técnica es el violeta cristal. A la violeta de cristal le sigue el uso de un agente atrapador (Gram yodo) y luego se usa alcohol para decolorar y finalmente se usa Safranin / Basic fushcin para contrarrestar la tinción. El cristal violeta se disocia en iones CV + y Cl- en el agua y estos iones penetran en las paredes celulares.

La pared celular que está formada por peptidoglicano y lípidos se vuelve violeta debido a la reacción del CV +. Después de la decoloración con alcohol, los lípidos se disuelven y las bacterias con mayor contenido de peptidoglicano permanecen violetas. Se denominan bacterias Gram Positivas. Las bacterias que pierden el color violeta se denominan bacterias Gram negativas.


Forma de colonia

Incluye forma, elevación y margen de la colonia bacteriana.

Forma de la colonia bacteriana: - La forma se refiere a la forma de la colonia. Estas formas representan las formas de colonia más comunes que probablemente encontrará. p.ej. circular, irregular, filamentoso, rizoide, etc.

Elevación de la colonia bacteriana: Proporciona información sobre cuánto se eleva la colonia por encima del agar. Esto describe la "vista lateral" de una colonia. Estas son las elevaciones más comunes, p. Ej. plano, elevado, umbonato (que tiene una protuberancia nudosa), crateriforme, convexo, pulvinado (en forma de cojín).

Margen de colonia bacteriana: El margen o borde de una colonia puede ser una característica importante en la identificación de organismos. Los ejemplos comunes son enteros (lisos), irregulares, ondulados (ondulados), lobulados, rizados, filiformes, etc.

Es probable que las colonias de forma irregular y / o márgenes irregulares sean organismos móviles. Organismos altamente móviles pululaban sobre los medios de cultivo, como Proteo spp.


La capa de peptidoglicano es la capa más externa de la pared celular grampositiva. Constituye hasta el 90% de la pared celular de los grampositivos. Muchas bacterias grampositivas tienen varias hojas de peptidoglicano apiladas una sobre otra y reticuladas por hebras de glucano. Muchas bacterias grampositivas tienen ácidos teicoicos (polímeros de fosfato de glicerol o fosfato de ribitol) unidos covalentemente al ácido murámico en el peptidoglicano de la pared o en los lípidos de membrana (ácidos lipoteicoicos).

La pared celular gramnegativa es químicamente compleja que la grampositiva y consta de al menos dos capas. La membrana externa (capa de lipopolisacárido, LPS para abreviar) es la cubierta más externa de la pared celular Gram-negativa. Debajo se encuentra una fina lámina de peptidoglicano que constituye solo el 10% de la pared celular de los gramnegativos. La membrana externa contiene una bicapa lipídica unida con polisacáridos (de ahí el nombre lipopolisacárido).

Esferoplastos: Bacterias gramnegativas con la membrana citoplasmática intacta del protoplasto más la membrana externa (capa de LPS) de la pared celular, después de que la capa de peptidoglicano es destruida por lisozima o su síntesis inhibida por antibióticos.

Protoplastos: Células cuyas paredes se han eliminado por completo y son incapaces de crecer y dividirse normalmente.


¿Cuál es la diferencia entre bacterias grampositivas y gramnegativas?

La principal diferencia entre las bacterias gram positivas y gram negativas es que las bacterias gram positivas tienen una capa gruesa de peptidoglicano en su pared celular, mientras que las bacterias gram negativas tienen una capa delgada de peptidoglicano en su pared celular. Aparte de la capa de peptidoglicano, las bacterias gram negativas poseen una membrana externa y está ausente en las bacterias gram positivas. Por lo tanto, esta también es una diferencia entre las bacterias gram positivas y gram negativas. Además, las bacterias gram negativas tienen un espacio periplásmico y dos capas en la pared celular, mientras que las bacterias gram positivas carecen de un espacio periplásmico y tienen una pared celular rígida y uniforme de una sola capa.

La siguiente infografía describe más datos sobre la diferencia entre bacterias gram positivas y gram negativas.


Los autores declaran que la investigación se llevó a cabo en ausencia de relaciones comerciales o financieras que pudieran interpretarse como un posible conflicto de intereses.

Este trabajo fue apoyado por una subvención del NIAID, NIH (subvención & # x00023 R01 A1099451 a LJS, AV y GR) y fondos federales asignados al Centro de Investigación y Desarrollo Agrícola de Ohio (OARDC) de la Universidad Estatal de Ohio. Los autores agradecen al Dr. J. Hanson, R. Wood y J. Ogg, J. Chepngeno y K. Scheuer por su asistencia técnica.


  • Las bacterias y los virus difieren en su estructura y respuesta a los medicamentos.
  • Las bacterias son organismos vivos unicelulares. Tienen una pared celular y todos los componentes necesarios para sobrevivir y reproducirse, aunque algunos pueden obtener energía de otras fuentes.
  • No se considera que los virus estén "extintos" porque necesitan una célula huésped para sobrevivir a largo plazo, para obtener energía y para reproducirse. Los virus constan de una sola pieza de material genético y una capa de proteína llamada cápside. Sobreviven y se reproducen "secuestrando" una célula huésped y utilizando sus ribosomas para producir nuevas proteínas virales.
  • Menos del 1% de las bacterias causan enfermedades. La mayoría son beneficiosos para nuestra buena salud y la salud de los ecosistemas terrestres y rsquos. La mayoría de los virus causan enfermedades.
  • Se pueden usar antibióticos para tratar algunas infecciones bacterianas, pero no funcionan contra los virus. Algunas infecciones bacterianas graves se pueden prevenir mediante la vacunación.
  • La vacunación es la forma principal de prevenir las infecciones virales; sin embargo, se han diseñado antivirales que pueden tratar algunas infecciones virales, como la hepatitis C o el VIH. Los antivirales no son eficaces contra las bacterias.

¿Qué son las bacterias?

Las bacterias son organismos simples unicelulares, llamados procariotas, lo que significa que su ADN está contenido dentro de un área determinada de la célula llamada nucleoide, pero no encerrada. Las bacterias son uno de los seres vivos más antiguos de la tierra, habiendo existido durante al menos 3.500 millones de años. Se necesita un microscopio para verlos.

Las bacterias vienen en muchas formas y tamaños, incluidas esferas, cilindros, hilos, varillas o cadenas. Pueden ser aeróbicos (los que necesitan oxígeno para sobrevivir), anaeróbicos (los que mueren al exponerse al oxígeno) y los que prefieren el oxígeno pero pueden vivir sin él. Las bacterias que crean su energía a través de la luz o reacciones químicas se denominan autótrofas, y las que tienen que consumir y descomponer compuestos orgánicos complejos para obtener energía se denominan heterótrofas.

Las bacterias están encerradas por una pared celular rígida, que puede variar ampliamente en su composición, lo que ayuda a distinguir entre diferentes especies de bacterias. Cuando se exponen a un tinte llamado tinción de Gram, las bacterias gram positivas atrapan el tinte debido a la estructura de sus paredes, mientras que las bacterias gram negativas liberan el tinte fácilmente, porque su pared celular es delgada. Dentro de la pared celular se encuentran todos los componentes necesarios para que las bacterias crezcan, se metabolicen y se reproduzcan.

Las bacterias también pueden tener protuberancias, que se conocen como pili (ayudan a las bacterias a adherirse a ciertas estructuras, como los dientes o los intestinos) o flagelos (que ayudan a las bacterias a moverse).

Aunque algunas bacterias pueden causar enfermedades, menos del uno por ciento nos enferman. Muchas especies beneficiosas son esenciales para nuestra buena salud y la salud general de la mayoría de los ecosistemas terrestres y rsquos. Dentro de nuestros cuerpos, tenemos decenas de billones de bacterias que forman nuestro microbioma intestinal, y billones más viviendo, generalmente inofensivas, en nuestra piel. Muchas enfermedades crónicas, como el cáncer y las enfermedades cardíacas, se asocian con una mala salud bucal a menudo debido a un desequilibrio de bacterias dentro de nuestra boca. Las infecciones causadas por bacterias incluyen faringitis estreptocócica, tuberculosis e infecciones del tracto urinario (ITU).

La forma principal de prevenir las infecciones bacterianas es administrando antibióticos; sin embargo, debido a la resistencia, los antibióticos generalmente solo se usan para infecciones graves, porque el sistema inmunológico de la mayoría de las personas suele ser lo suficientemente fuerte como para superar la infección.

Para algunas infecciones bacterianas graves, como la difteria, la enfermedad meningocócica, la tos ferina o el tétanos, se han desarrollado vacunas que son la forma más eficaz de prevenir las infecciones.

¿Qué son los virus?

Los virus consisten en una pieza de material genético, como ADN o ARN (pero no ambos) rodeada por una capa de proteína llamada cápside.

A veces, esta capa está rodeada por una envoltura de moléculas de grasa y proteínas, y fuera de esta envoltura pueden proyectarse protuberancias de glicoproteínas, llamadas peplómeros, que pueden ser triangulares, puntiagudas o con forma de hongo. Estas protuberancias se unen solo a ciertos receptores en una célula huésped y determinan qué tipo de huésped o célula huésped infectará un virus y qué tan infeccioso será ese virus.

Se requiere un microscopio para ver los virus y son de 10 a 100 veces más pequeños que las bacterias más pequeñas.

Debido a que los virus DEBEN infectar una célula huésped para llevar a cabo funciones de soporte vital o para reproducirse, no se consideran organismos vivos, aunque algunos pueden sobrevivir en superficies durante largos períodos. Los virus son esencialmente como un parásito, que dependen de una célula huésped para reproducirse y sobrevivir.

Cuando un virus infecta una célula huésped, utiliza su material genético para "secuestrar" los ribosomas en la célula huésped. Estas son las estructuras celulares que producen proteínas. Entonces, en lugar de producir proteínas que puedan ser utilizadas por la célula huésped, se producen proteínas virales.

El virus también aprovecha otros componentes dentro de la célula huésped, como el ATP (trifosfato de adenosina) para obtener energía, y los aminoácidos y las grasas para producir nuevas cápsides y ensamblar nuevos virus. Una vez que se han creado suficientes virus nuevos, salen de la célula en un proceso llamado lisis, que mata a la célula huésped. Esto se llama replicación viral y es la forma en que se reproducen los virus.

Una vez que se han creado nuevos virus, pueden infectar nuevas células huésped y nuevos huéspedes.

La mayoría de los virus causan enfermedades, y suelen ser bastante específicos sobre el área del cuerpo que atacan, por ejemplo, el hígado, el tracto respiratorio o la sangre. Los virus comunes incluyen el herpes zóster, el VIH, la influenza, el resfriado común y el virus de la rabia. Los virus también pueden causar neumonía o sinusitis. El nuevo coronavirus SARs-CoV-2 que causa COVID-19 también es un virus.

Además de los seres humanos y los animales, los virus también pueden infectar a las plantas, aunque prácticamente todos los virus de las plantas son transmitidos por insectos u otros organismos que se alimentan de las paredes de las plantas.

La forma principal de prevenir las infecciones virales es mediante la vacunación. sin embargo, se han diseñado antivirales que pueden tratar algunas infecciones virales, como la hepatitis C o el VIH. Los antibióticos no tratan una infección viral.

Virus vs bacterias: ¿alguna diferencia en los síntomas?

Los síntomas generalmente reflejan el área del cuerpo infectada y el organismo infectante. Por ejemplo, una infección bacteriana de la piel puede causar secreción, hinchazón, dolor y enrojecimiento en un área determinada, mientras que una infección viral, como la hepatitis C, puede causar dolor abdominal, dolor en las articulaciones, náuseas o vómitos y coloración amarillenta de la piel. u ojos.

Algunas enfermedades pueden ser causadas por un virus o una bacteria, por ejemplo, neumonía, meningitis o diarrea, y los síntomas pueden ser similares, reflejando que el cuerpo está tratando de deshacerse del organismo infectante, y pueden incluir:


¿Qué significa Low G + C?

Micrografía electrónica de barrido de Mycoplasma mobile. La barra de escala blanca, abajo a la derecha, representa 100 nm.

El ADN de todos los seres vivos está formado por cuatro bases de nucleótidos Adenina (A), Citosina (C), Guanina (G) y Timidina (T). En una doble hélice de ADN, la adenina se empareja con la timidina y la guanina se empareja con la citosina. Por lo tanto, el número de bases de citosina es igual al número de bases de guanina e igualmente A = T. El porcentaje de G + C es una de las muchas características generales que se utilizan para caracterizar los genomas bacterianos.

La mayoría de los Firmicutes tienen paredes celulares y estas bacterias se pueden encontrar en una gran variedad de hábitats. Se agrupan en la Clase Bacilli o Clase Clostridia. Diversos Firmicutes incluyen Estafilococo, micrococo, estreptococo y Lactobacillus. Algunos estafilococos y micrococos se encuentran comúnmente en la piel humana y las superficies mucosas. Estreptococo es más famoso por causar "faringitis estreptocócica", pero muchos estreptococos benignos se encuentran normalmente en la boca y la garganta. Lactobacillus es común en la elaboración de productos de yogur y queso. Algunos Lactobacillus Las especies están asociadas con las superficies mucosas de los seres humanos. Estos residentes Lactobacillus Las especies ayudan a mantener nuestra salud al prevenir la colonización por bacterias asociadas a enfermedades.

Algunos Firmicutes pueden formar una endospora, una célula diferenciada resistente producida en condiciones especiales, generalmente estresantes. Bacterias formadoras de endosporas como Bacilo y Clostridium las especies se pueden clasificar por su aerotolerancia. Muchos organismos anaeróbicos caen bajo el Clostridium bandera. Estos organismos tienen formas muy diversas de obtener energía sin utilizar oxígeno, pero casi todos son fermentadores. Algunos Clostridium Las especies son utilizadas por la industria para producir disolventes, un producto final de su actividad de fermentación. Otros producen toxinas. Una famosa aplicación de Clostridium la toxina es el uso de Clostridium botulinum toxina, también conocida como BoTox, para paralizar los músculos de la cara y reducir las arrugas de la piel. Epulopiscium está estrechamente relacionado con Clostridium especies.

Los bacilos prefieren vivir en entornos ricos en oxígeno, pero algunos son capaces de sobrevivir sin él. Los miembros de este grupo se encuentran comúnmente en el suelo. Algunos son responsables de la enfermedad del ántrax, mientras que otros producen antibióticos o insecticidas. Bacillus subtilis es uno de los organismos modelo primarios utilizados por los investigadores para comprender temas que van desde la diferenciación celular hasta el almacenamiento de hierro y la replicación del ADN.

Los organismos descritos anteriormente representan solo una pequeña parte de la diversidad que se encuentra dentro del grupo de Firmicutes. Su enorme impacto en campos tan diversos como la agricultura, la medicina, la producción de alimentos y la ecología los convierte en un tema vital de investigación.


Diferencia entre bacterias patógenas y no patógenas

los diferencia principal entre bacterias patógenas y no patógenas es que el Las bacterias patógenas pueden causar enfermedades, mientras que las bacterias no patógenas son inofensivas. Además, las bacterias patógenas poseen varios genes que les confieren la capacidad de causar enfermedades, mientras que las bacterias no patógenas carecen de dichos genes. Otra diferencia entre las bacterias patógenas y no patógenas es que las bacterias patógenas invaden las células del cuerpo, mientras que las bacterias no patógenas viven fuera de las células del cuerpo.

Las bacterias patógenas y no patógenas son los dos tipos principales de bacterias con las que otros organismos están en contacto. La distinción entre los dos se puede hacer basándose en los postulados de Koch & # 8217s. Sin embargo, algunas bacterias patógenas pueden estar presentes en individuos normales sin causar una enfermedad. Además, las bacterias no patógenas también pueden causar enfermedades, convirtiéndose en patógenos oportunistas en un huésped inmunodeprimido.

Áreas clave cubiertas

Términos clave

Enfermedades bacterianas, bacterias no patógenas, bacterias patógenas, factores patógenos, bacterias útiles


Bacterias Gram positivas bajas en G + C

los bacterias grampositivas bajas en G + C tienen menos del 50% de guanina y citosina en su ADN, y este grupo de bacterias incluye varios géneros de bacterias que son patógenas.

Enfoque clínico: Sharnita, Parte 3

Basándose en sus síntomas, el médico de Sharnita sospechó que tenía un caso de tuberculosis. Aunque es menos común en los Estados Unidos, la tuberculosis sigue siendo extremadamente común en muchas partes del mundo, incluida Nigeria. El trabajo de Sharnita allí en un laboratorio médico probablemente la expuso a Tuberculosis micobacteriana, la bacteria que causa la tuberculosis.

El médico de Sharnita le ordenó que se quedara en casa, usara una máscara respiratoria y se limitara a una habitación lo más posible. También dijo que Sharnita tuvo que tomarse un semestre fuera de la escuela. Le recetó isoniazida y rifampicina, antibióticos utilizados en un cóctel de medicamentos para tratar la tuberculosis, que Marsha debía tomar tres veces al día durante al menos tres meses.

Concluiremos el ejemplo de Sharnita más adelante en esta página.

Clostridios

Una clase grande y diversa de bacterias grampositivas bajas en G + C es Clostridia. El género mejor estudiado de esta clase es Clostridium. Estas bacterias en forma de bastón son generalmente anaerobios obligados que producen endosporas y se pueden encontrar en hábitats anaeróbicos como el suelo y los sedimentos acuáticos ricos en nutrientes orgánicos. Las endosporas pueden sobrevivir durante muchos años.

Figura 2. Clostridium difficile, una bacteria grampositiva con forma de bastoncillo, causa colitis y diarrea severas, a menudo después de que los antibióticos erradican la microbiota intestinal normal. (crédito: modificación del trabajo de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades)

Clostridium spp. producen más tipos de toxinas proteicas que cualquier otro género bacteriano, y varias especies son patógenos humanos. C. perfringens es la tercera causa más común de intoxicación alimentaria en los Estados Unidos y es el agente causante de una enfermedad aún más grave llamada gangrena gaseosa. La gangrena gaseosa ocurre cuando C. perfringens las endosporas entran en una herida y germinan, convirtiéndose en células bacterianas viables y produciendo una toxina que puede causar la necrosis (muerte) del tejido. C. tetani, cuales causas tétanos, produce una neurotoxina que puede ingresar a las neuronas, viajar a regiones del sistema nervioso central donde bloquea la inhibición de los impulsos nerviosos involucrados en las contracciones musculares y causar una parálisis espástica potencialmente mortal. C. botulinum produce neurotoxina botulínica, la toxina biológica más letal conocida. La toxina botulínica es responsable de casos raros pero frecuentemente fatales de botulismo. La toxina bloquea la liberación de acetilcolina en las uniones neuromusculares, provocando parálisis flácida. En concentraciones muy pequeñas, la toxina botulínica se ha utilizado para tratar patologías musculares en humanos y en un procedimiento cosmético para eliminar arrugas. C. difficile es una fuente común de infecciones adquiridas en el hospital (Figura 2) que puede resultar en casos graves e incluso fatales de colitis (inflamación del intestino grueso). Las infecciones ocurren a menudo en pacientes que están inmunodeprimidos o que reciben terapia con antibióticos que altera la microbiota normal del tracto gastrointestinal. La taxonomía de microorganismos clínicamente relevantes enumera los géneros, especies y enfermedades relacionadas de Clostridia.

Lactobacillales

El orden Lactobacillales comprende bacterias grampositivas bajas en G + C que incluyen tanto bacilos y cocos en los géneros Lactobacillus, Leuconostoc, Enterococcus, y Estreptococo. Las bacterias de los últimos tres géneros son típicamente esféricas u ovoides y a menudo forman cadenas.

Estreptococo, cuyo nombre proviene de la palabra griega para cadena retorcida, es responsable de muchos tipos de enfermedades infecciosas en humanos. Especies de este género, a menudo referidas como estreptococos, generalmente se clasifican por serotipos llamados grupos de Lancefield y por su capacidad para lisar los glóbulos rojos cuando se cultivan en agar sangre.

S. pyogenes pertenece a la Grupo Lancefield A, β-hemolítico Estreptococo. Esta especie se considera un patógeno piógeno debido a la producción de pus asociada que se observa con las infecciones que causa (Figura 3). S. pyogenes es la causa más común de faringitis bacteriana (faringitis estreptocócica) también es una causa importante de diversas infecciones cutáneas que pueden ser relativamente leves (p. ej., impétigo) o potencialmente mortal (p. ej., La fascitis necrotizante, también conocida como enfermedad carnívora), potencialmente mortal.

Figura 3. (a) Una muestra teñida con Gram de Streptococcus pyogenes muestra las cadenas de cocos características de la morfología de este organismo. (B) S. pyogenes en agar sangre muestra la lisis característica de los glóbulos rojos, indicada por el halo de aclaramiento alrededor de las colonias. (crédito a, b: modificación del trabajo de la Sociedad Americana de Microbiología)

Los estreptococos no piogénicos (es decir, no asociados con la producción de pus) son un grupo de especies de estreptococos que no son un taxón pero que se agrupan porque habitan la boca humana. los estreptococos no piogénicos no pertenecen a ninguno de los grupos de Lancefield. La mayoría son comensales, pero algunos, como S. mutans, están implicados en el desarrollo de caries dental.

S. pneumoniae (comúnmente conocido como neumococo), es un Estreptococo especie que tampoco pertenece a ninguna Grupo Lancefield. S. pneumoniae las células aparecen microscópicamente como diplococos, pares de células, en lugar de las largas cadenas típicas de la mayoría de los estreptococos. Los científicos saben desde el siglo XIX que S. pneumoniae causas neumonía y otras infecciones respiratorias. Sin embargo, esta bacteria también puede causar una amplia gama de otras enfermedades, como meningitis, septicemia, osteomielitis y endocarditis, especialmente en recién nacidos, ancianos y pacientes con inmunodeficiencia.

Bacilos

el nombre de la clase Bacilos sugiere que está compuesto por bacterias que tienen forma de bacilo, pero es una clase morfológicamente diversa que incluye géneros en forma de bacilo y cocccus. Entre los muchos géneros de esta clase hay dos que son muy importantes clínicamente: Bacilo y Estafilococo.

Bacterias del género Bacilo tienen forma de bacilo y pueden producir endosporas. Incluyen aerobios o anaerobios facultativos. Un numero de Bacilo spp. se utilizan en diversas industrias, incluida la producción de antibióticos (por ejemplo, barnasa), enzimas (por ejemplo, alfa-amilasa, endonucleasa de restricción BamH1) y detergentes (por ejemplo, subtilisina).

Dos patógenos notables pertenecen al género Bacilo. B. anthracis es el patógeno que causa ántrax, una enfermedad grave que afecta a los animales salvajes y domésticos y que puede transmitirse de los animales infectados a los seres humanos. El carbunco se manifiesta en los seres humanos como úlceras de color negro carbón en la piel, enterocolitis grave, neumonía y daño cerebral debido a la hinchazón. Si no se trata, el ántrax es letal. B. cereus, una especie estrechamente relacionada, es un patógeno que puede causar intoxicación alimentaria. Es una especie con forma de varilla que forma cadenas. Las colonias aparecen de color blanco lechoso con formas irregulares cuando se cultivan en agar sangre (Figura 4). Otra especie importante es B. thuringiensis. Esta bacteria produce una serie de sustancias que se utilizan como insecticidas porque son tóxicas para los insectos.

Figura 4. (a) En esta muestra teñida con Gram, las células en forma de bastoncillo violeta que forman cadenas son las bacterias grampositivas Bacillus cereus. Las pequeñas células rosadas son las bacterias gramnegativas. Escherichia coli. (b) En esta cultura, colonias blancas de B. cereus se han cultivado en agar sangre de oveja. (crédito a: modificación del trabajo de & # 8220Bibliomaniac 15 & # 8243 / Wikimedia Commons crédito b: modificación del trabajo de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades)

Figura 5. Este SEM de Staphylococcus aureus ilustra la agrupación típica & # 8220 en forma de uva & # 8221 de células. (crédito: modificación del trabajo de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades)

El genero Estafilococo también pertenece a la clase Bacilli, aunque su forma es de coco más que de bacilo. El nombre Estafilococo viene de una palabra griega para racimos de uvas, que describe su apariencia microscópica en cultivo (Figura 5). Estafilococo spp. son anaeróbicos facultativos, halófilos y no móviles. Las dos especies mejor estudiadas de este género son S. epidermidis y S. aureus.

S. epidermidis, cuyo hábitat principal es la piel humana, se cree que no es patógeno para los seres humanos con un sistema inmunológico sano, pero en pacientes con inmunodeficiencia, puede causar infecciones en heridas de la piel y prótesis (por ejemplo, articulaciones artificiales, válvulas cardíacas).. S. epidermidis también es una causa importante de infecciones asociadas con los catéteres intravenosos. Esto lo convierte en un patógeno peligroso en entornos hospitalarios, donde muchos pacientes pueden estar inmunodeprimidos.

Cepas de S. aureus Causan una amplia variedad de infecciones en humanos, incluidas infecciones de la piel que producen forúnculos, ántrax, celulitis o impétigo. Ciertas cepas de S. aureus producir una sustancia llamada enterotoxina, que puede causar enteritis grave, a menudo llamada intoxicación alimentaria por estafilococos. Algunas cepas de S. aureus producir la toxina responsable de síndrome de shock tóxico, que puede resultar en colapso cardiovascular y muerte.

Muchas cepas de S. aureus han desarrollado resistencia a los antibióticos. Algunas cepas resistentes a los antibióticos se designan como resistente a la meticilina S. aureus (MRSA) y resistente a la vancomicina S. aureus (VRSA). Estas cepas son algunas de las más difíciles de tratar porque exhiben resistencia a casi todos los antibióticos disponibles, no solo a la meticilina y la vancomicina. Debido a que son difíciles de tratar con antibióticos, las infecciones pueden ser letales. MRSA y VRSA también son contagiosos, lo que representa una seria amenaza en hospitales, hogares de ancianos, instalaciones de diálisis y otros lugares donde hay grandes poblaciones de pacientes ancianos, postrados en cama y / o inmunodeprimidos. La taxonomía de microorganismos clínicamente relevantes enumera los géneros, especies y enfermedades relacionadas de los bacilos.

Micoplasmas

A pesar de que Micoplasma spp. no poseen una pared celular y, por lo tanto, no se tiñen con reactivos de tinción de Gram, este género todavía se incluye con las bacterias grampositivas de baja G + C. El genero Micoplasma incluye más de 100 especies, que comparten varias características únicas. Son células muy pequeñas, algunas con un diámetro de aproximadamente 0,2 μm, que es más pequeño que algunos virus grandes. No tienen paredes celulares y, por lo tanto, son pleomórfico, lo que significa que pueden adoptar una variedad de formas e incluso parecerse a células animales muy pequeñas. Debido a que carecen de una forma característica, pueden ser difíciles de identificar. Una especie, M. pneumoniae, causa la forma leve de neumonía conocido como & # 8220neumonía andante& # 8221 o & # 8220neumonía atípica. & # 8221 Esta forma de neumonía suele ser menos grave que las formas causadas por otras bacterias o virus.

La Tabla 3 resume las características de géneros notables de bacterias Gram positivas bajas en G + C.

Tabla 3. Bacilos: Bacterias grampositivas bajas en G + C
Ejemplo de género Morfología microscópica Características únicas
Bacilo Bacilo grampositivo grande Los aerobios o anaerobios facultativos forman endosporas B. anthracis causa ántrax en ganado y seres humanos, B. cereus puede causar intoxicación alimentaria
Clostridium Bacilo grampositivo Los anaerobios estrictos forman endosporas, todas las especies conocidas son patógenas y causan tétanos, gangrena gaseosa, botulismo y colitis.
Enterococcus El coco grampositivo forma pares microscópicos en cultivo (se asemeja a steotococos neumonia) Las bacterias anaeróbicas aerotolerantes, abundantes en el intestino humano, pueden causar infecciones del tracto urinario y otras infecciones en el ambiente nosocomial.
Lactobacillus Bacilo grampositivo Los anaerobios facultativos fermentan azúcares en ácido láctico que forma parte de la microbiota vaginal que se utiliza como probióticos.
Leuconostoc El coco grampositivo puede formar cadenas microscópicas en cultivo Fermentador, utilizado en la industria alimentaria para producir chucrut y kéfir
Micoplasma Las bacterias más pequeñas aparecen pleomórficas bajo microscopio electrónico. No tienen pared celular clasificada como bacterias grampositivas bajas en G + C debido a su genoma M. pneumoniae causas & # 8220 caminar & # 8221 neumonía
Estafilococo El coco grampositivo forma racimos microscópicos en cultivo que se asemejan a racimos de uvas Tolera una alta concentración de sal, los anaerobios facultativos producen catalasa S. aureus También puede producir coagulasa y toxinas responsables de infecciones locales (cutáneas) y generalizadas.
Estreptococo El coco grampositivo forma cadenas o pares en cultivo Género diverso clasificado en grupos basados ​​en compartir ciertos antígenos, algunas especies causan hemólisis y pueden producir toxinas responsables de enfermedades humanas locales (garganta) y generalizadas
Ureaplasma Similar a Micoplasma Parte de la microbiota vaginal y del tracto urinario inferior humano puede causar inflamación, lo que a veces conduce a cicatrices internas e infertilidad.

Piénsalo

  • Nombra algunas formas en las que se clasifican los estreptococos.
  • Nombre una bacteria grampositiva patógena de baja G + C y una enfermedad que causa.

Enfoque clínico: Sharnita, Resolución

Este ejemplo concluye la historia de Sharnita que comenzó en Hábitats, relaciones y microbiomas de procariotas, proteobacterias y más.

La muestra de esputo de Marsha se envió al laboratorio de microbiología para confirmar la identidad del microorganismo que causa su infección. El laboratorio también realizó pruebas de susceptibilidad a los antimicrobianos (AST) en la muestra para confirmar que el médico ha recetado los medicamentos antimicrobianos correctos.

Figura 6. M. tuberculosis crece en agar Löwenstein-Jensen (LJ) en distintas colonias. (crédito: Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades)

El examen microscópico directo del esputo reveló bacterias acidorresistentes (AFB) presentes en el esputo de Marsha. Cuando se colocó en cultivo, no hubo signos de crecimiento durante los primeros 8 días, lo que sugiere que el microorganismo estaba muerto o crecía muy lentamente. El crecimiento lento es una característica distintiva de METRO. tuberculosis.

Después de cuatro semanas, el microbiólogo del laboratorio observó colonias granuladas incoloras distintivas (Figura 6). Las colonias contenían AFB que mostraban las mismas características microscópicas que las reveladas durante el examen microscópico directo del esputo de Marsha. Para confirmar la identificación del AFB, se analizaron muestras de las colonias mediante hibridación de ácidos nucleicos o pruebas de amplificación directa de ácidos nucleicos (NAA). Cuando una bacteria es acidorresistente, se clasifica en la familia Mycobacteriaceae. La secuenciación del ADN de las regiones genómicas variables del ADN extraído de estas bacterias reveló que tenía una G + C alta. Este hecho sirvió para finalizar el diagnóstico de Marsha como infección con M. tuberculosis. Después de nueve meses de tratamiento con los medicamentos recetados por su médico, Marsha se recuperó por completo.

Biopiratería y bioprospección

En 1969, un empleado de una empresa farmacéutica suiza estaba de vacaciones en Noruega y decidió recolectar algunas muestras de suelo. Los llevó de vuelta a su laboratorio, y la empresa suiza posteriormente utilizó el hongo Tolipocladio inflatum en esas muestras para desarrollar ciclosporina A, un fármaco ampliamente utilizado en pacientes que se someten a un trasplante de tejidos u órganos. The Swiss company earns more than $1 billion a year for production of cyclosporine A, yet Norway receives nothing in return—no payment to the government or benefit for the Norwegian people. Despite the fact the cyclosporine A saves numerous lives, many consider the means by which the soil samples were obtained to be an act of “biopiracy,” essentially a form of theft. Do the ends justify the means in a case like this?

Nature is full of as-yet-undiscovered bacteria and other microorganisms that could one day be used to develop new life-saving drugs or treatments. [1] Pharmaceutical and biotechnology companies stand to reap huge profits from such discoveries, but ethical questions remain. To whom do biological resources belong? Should companies who invest (and risk) millions of dollars in research and development be required to share revenue or royalties for the right to access biological resources?

Compensation is not the only issue when it comes to bioprospecting. Some communities and cultures are philosophically opposed to bioprospecting, fearing unforeseen consequences of collecting genetic or biological material. Native Hawaiians, for example, are very protective of their unique biological resources.

For many years, it was unclear what rights government agencies, private corporations, and citizens had when it came to collecting samples of microorganisms from public land. Then, in 1993, the Convention on Biological Diversity granted each nation the rights to any genetic and biological material found on their own land. Scientists can no longer collect samples without a prior arrangement with the land owner for compensation. This convention now ensures that companies act ethically in obtaining the samples they use to create their products.

Conceptos clave y resumen

  • Las bacterias grampositivas son un grupo de microorganismos muy grande y diverso. Comprender su taxonomía y conocer sus características únicas es importante para el diagnóstico y tratamiento de enfermedades infecciosas.
  • Gram-positive bacteria are classified into high G+C gram-positive y low G+C gram-positive bacteria, based on the prevalence of guanine and cytosine nucleotides in their genome
  • Actinobacteria is the taxonomic name of the class of high G+C gram-positive bacteria. This class includes the genera Actinomyces, Arthrobacter, Corynebacterium, Frankia, Gardnerella, Micrococcus, Mycobacterium, Nocardia, Propionibacterium, Rhodococcus, y Streptomyces. Some representatives of these genera are used in industry others are human or animal pathogens.
  • Examples of high G+C gram-positive bacteria that are human pathogens include Mycobacteriumtuberculosis, which causes tuberculosis M. leprae, which causes leprosy (Hansen’s disease) and Corynebacteriumdifteria, which causes diphtheria.
  • Clostridia spp. are low G+C gram-positive bacteria that are generally obligate anaerobes and can form endospores. Pathogens in this genus include C.perfringens (gas gangrene), C. tetani (tetanus), and C. botulinum (botulism).
  • Lactobacillales include the genera Enterococcus, Lactobacillus, Leuconostoc, y Estreptococo. Estreptococo is responsible for many human diseases, including pharyngitis (strep throat), scarlet fever, rheumatic fever, glomerulonephritis, pneumonia, and other respiratory infections.
  • Bacilli is a taxonomic class of low G+C gram-positive bacteria that include rod-shaped and coccus-shaped species, including the genera Bacilo y Estafilococo. B. anthracis causes anthrax, B. cereus may cause opportunistic infections of the gastrointestinal tract, and S.aureus strains can cause a wide range of infections and diseases, many of which are highly resistant to antibiotics.
  • Micoplasma spp. are very small, pleomórfico low G+C gram-positive bacteria that lack cell walls. M. pneumoniae causes atypical pneumonia.

Opción multiple

Which of the following bacterial species is classified as high G+C gram-positive?