Géneros: Nocardia y Corynebacterium

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Actinomicetales

Se caracterizan por formar filamentos ramificados

semejantes a los hongos, son saprofitos y sus células son

procarióticas.

El orden de los Actinomicetales comprende 63 géneros y

casi todos sus miembros desarrollan un micelio filamentoso.

Actinobacterias o Actinomicetos

Incluyen miembros de la microbiota de la tierra

(estreptomicetos, actinoplanáceas y otros), junto con otros

patógenos humanos y animales (especies Actinomyces,

Mycobacterium, Nocardia y Dermatophilus).

CLASIFICACIÓN CIENTIFICA:

• Familias:

1. Streptomycetes

Géneros: Streptomyces, Microeliobosporia, Sporichthya

2. Actinomycetes del tipo Nocardia

Géneros: Pseudonocardia, Nocardioides,Terrabacter, Promicronospora.

3. Actinoplanetes

Géneros representativos: Streptosporagium, Actinoplanes, Planobispora, Dactylosporangium

4.Géneros con esporangios diversos, el típico es Geodermatophilus.

5. Maduromycetes

géneros representativos : Microtetraspora, Actinomadura,Planobispora, Planomonospora, Spirillospora.

6. Thermomonospora. como el género Thermomonospora, Actinosynnema, Nocardipsis

7. Thermoactinomycetes

como: Thermoactinomyces

Características

• Predominan en forma libre en suelos secos/gramo de suelo.

• Responsable del olor característico a mohoso o a tierra húmeda.

• La reproducción lleva a la formación de esporas que son

producidas en hifas especializadas, muchas de las cuales se

desarrollan sobre el filamento aéreo.

• La mayoría de los actinomicetales son aerobios (actinomicetos

oxidativos), aunque algunos de ellos son anaerobios facultativos u

obligados (actinomicetos fermentativos).

• Importancia industrial: producen el 64% de los antibióticos

capacidad para sintetizar y excretar antibióticos.

• Son un grupo de bacterias filamentosas, que tienen similitud con

los hongos, por su morfología, tipo de reproducción y crecimiento en

medios de cultivo sólido y líquidos.

• Son bacterias Gram positivas (su pared celular peptidoglicano),

resistentes a la penicilina, lo que constituye la principal diferencia

con los hongos filamentosos.

• La principal característica de los Actinomicetales es su capacidad

para formar filamentos delgados ramificados o un micelio ramificado

similar a los hongos.

Fisiología

• La mayoría son seres aerobios estrictos, que crecen bien a

temperaturas del orden de los 25ºC, son por tanto, microorganismos

mesófilos; y a pH alcalino (pH ≈ 9). En estas condiciones pueden

alcanzarse densidades de población entre 108 y 1011 UFC/gramo

de suelo.

• Constituyen el 95% de los Actinomicetales. Tienen hifas no

fragmentadas, un micelio aéreo extenso, esporas o conidias en

cadena. Los géneros representativos son: Streptomyces,

Microeliobosporia y Sporichthya.

Hábitats

• Suelos.

• Estiércol.

• Polvo.

• Cavidad bucal.

• Plantas en descomposición.

• Raíces de plantas.

• Funciones de los actinomicetos: a) Descomposición de los

residuos animales y vegetales. b) Participación activa en los

procesos de humificación c) Mineralización del humus d)

Secreción de sustancias antibióticas e) Acción fitopatógena .

• Su micelio se utiliza como materia prima para la síntesis decompuestos húmicos.

Funciones de los actinomicetos:

• Secreción de sustancias antibióticas como la estreptomicina, tetraciclina,

etc.

• Producen una acción fitopatogénica ejercida por algunas especies sobre

plantas de interés agrícola.

Nocardia sp

Nocard É, Edmond I

(Nació el 29 de enero de

1850-1903. )

NOCARDIOSIS.

Nocardia sp

GENERALIDADES

• El género Nocardia tiene 50 especies, sólo 16 de las cuáles han sido implicadas en infecciones humanas.

• Bacterias Gram-positivas

• Se encuentran en suelos de todo el mundo ricos en materia orgánica.

• Catalasa positiva.

• Forma de bacilos ramificados Gram positivos.

• Parcialmente acido alcohol resistentes (presencia de ácidos micólicos en su pared)

• Inmóviles.

• No capsulados .

• No forman esporas.

• aerobios estrictos.

Nocardia sp

Tienen morfología filamentosa o de hebras finas, generalmente

ramificadas o formas bacilares y cocoides. Kinyoun positivo.

La identificación presuntiva de Nocardia sp : bacilo filamentoso

ramificado, aerobio, inmóvil, catalasa positiva.

Nocardia sp

Factores de virulencia

• Los factores de virulencia nocardiales son:

• Factor CORDON:

• 1. Interfiere con la fagocitosis de los macrófagos evitando la

fusión del fagosoma con el lisosoma).

• 2. Facilita la supervivencia intracelular.

• Inactivan metabolitos tóxicos del oxigeno (peróxido de

hidrogeno y superoxido)

• LA NOCARDIA ES ACIDO RESISTENTE DEBIL.

Nocardia sp

Factores predisponentes a la enfermedad.

• Inmunodepresión.

• Trasplantes

• Neoplasias sólidas.

• Tratamiento con corticoides o quimioterapia.

• Enfermedades pulmonares.

Patogenia

Nocardia sp

Hábitat

• Se encuentra extensamente como

saprófito en el suelo y entra en el

cuerpo humano principalmente a través

de la respiración.

• Penetran por inhalación o por heridas

(manos y pies de agricultores).

• Es una infección exógena y no

contagiosa.

• Lesión micetoma.

• El micetoma clínicamente se presenta

como nódulos o placas con múltiples

fístulas que drenan un material sero-

purulento, en el que se encuentran las

formas parasitarias denominadas granos.

Nocardia sp

Nocardia sp

Cultivo

• No muy exigentes. Crece en todos los medios.

• Temperatura óptima: 25-37ºC

• Tiempo de desarrollo: 4-5 días,

• El cultivo de Nocardia requiere un mínimo de 48-72

horas antes de que las colonias se hagan evidentes,

pero pueden tardar 14 días en aparecer. CULTIVO

LENTO. AEROBIO ESTRICTO.

• La producción de melanina por producción de un

exopigmento color café en agar nutritivo con actividad

hemolítica por la aparición de un halo claro (beta-

hemólisis) en el agar sangre.

Nocardia sp

• Medios de cultivo: crecen en medios agar sangre y en agar

Sabouraud.

• Colonias: elevadas y lisas o granulares, blancas, amarillas o

anaranjadas.

• Pruebas bioquímicas:

• Género: CATALASA (+) Grampositivo

• Muestras: pus de muestra bronquial, liquido corporal o tejido.

2H2O2 + CATALASA=2H20+O2

CULTIVO

• Crecen lentamente sobre medios no

selectivos, medios sólidos y líquidos .

• Crecen también en medios para hongos y

micobacterias (Lowestein-jensen)

• Temperatura optima entre 27-30ºC.

• Pueden crecer en un amplio rango de

temperaturas.

• Crece como colonias en “miga de pan” en

agar sangre en 2-10 días de incubación.

• Los cultivos de Nocardia spp. son de color

blanco amarillento o anaranjado, las colonias

de A. madurae son blanco amarillentas, A.

pelletieri forma colonias rojas y S.

somaliensis presenta color oscuro.

Nocardia sp

Nocardia coloniasFigura 9. Colonias de Nocardia sembradas en medio de agar dextrosa

Sabouraud. N. asteroides (Izquierda) con el color anaranjado que las

caracteriza; N. brasiliensis (derecha), de color blanquecino con áreas

anaranjadas. Imagen: Dr. Luis J. Méndez Tovar.

This micrograph reveals a granule with an eosinophilic border, i.e due to N. brasiliensis

• Tinción de hematoxilina eosina.

Nocardia sp

Enfermedades

Nocardia sp

• Afecta los pulmones, la piel o el cerebro, riñones, las

articulaciones, el corazón, los ojos y los huesos.

• Pulmones (nocardiosis pulmonar):

– dolor torácico al respirar (puede aparecer de una manera repentina o lenta)

– disnea

– Hemoptisis

– fiebre

– diaforesis

– pérdida de peso

• Cerebro (nocardiosis cerebral):

– fiebre

– Cefalea,

– Convulsiones, rigidez de nuca

• Piel: Micetoma.

– micetoma y presentar conductos que supuran. Abscesos y pústulas.

– úlceras o nódulos con una infección que algunas veces se disemina a lo largo de los

ganglios linfáticos.

Nocardia sp

Nocardiosis pulmonar

Abceso pulmonar- empiema

Neumonía necrotizante

Infiltrados diseminados

Nódulos pulmonares

múltiples.

Las enfermedades

pulmonares y

cutáneas se

caracterizan por

necrosis y

formación de

abscesos.

Nocardia sp

Es una infección destructiva del tejido pulmonar, con predilección por las metástasis en cerebro y tejido subcutáneo.

Afecta a los gatos, perros,

pájaros, peces y ganado.

• El actinomicetoma es una infección granulomatosa crónica

causada por bacterias filamentosas Nocardia brasilensis.

Nocardia sp

Epidemiología

Figura 3. Distribución por grupos de edad en casos de micetoma en el mundo.

Modificado de: van de Sande WWJ. Global Burden of Human Mycetoma: A Systematic

Review and Meta-analysis. PLoS Negl Trop Dis. 2013;7(11): e2550.

doi:10.1371/journal.pntd.0002550. Attribution 2.5 Generic (CC BY 2.5)

Corynebacterium spp

Corynebacterium sp

• Fue descubierta en 1884 por el patólogo Edwin Klebs y

el bacteriólogo Friedrich Löffler.

Theodor Albrecht Edwin Klebs (* 1834–1913) Corynebacterium sp

Diferenciación de especies

Corynebacterium sp

• Corynebacteria proviene del

griego corönë (bastón nudoso)

y bacterion (bastoncillo).

• Forma bacilos, son gram positivos,

inmóviles, son aerobias o anaerobio

facultativos. No esporulados.

• tamaño oscila entre 2-6 micrómetros de longitud

y 0,5 micrometros de diámetro.

• No forma esporas ni filamentos.

• Mayoría son saprofitas.

• Forman parte de la flora nativa de piel, boca,

vagina conducto auditivo externo, fosas nasales,

faringe y extremos de flora intestinal. Hábitat en el

suelo, el agua, productos alimenticios y también en

la mucosa y piel del hombre y animales

contaminados.

MORFOLOGIA

Corynebacterium sp

Fisiología.

• Tienen una pared celular con ácidos micolicos. (son únicos)

• Al gram cadenas cortas en forma de v o y , los bacilos semejantes

a “garrotes”.

• Fermentan hidratos de carbono y acido láctico.

• Descrito mas de 60 especies.

• Bacilo pleomorfo.

• CRECEN EN MEDIOS SIN LIPIDOS.

• Son ubicuas en plantas y animales. Colonizan piel.

Corynebacterium sp

Corynebacterium diphtheriae

Forma de basto con un extremo

más angosto.

A la tinción no es uniforme

debido a sus gránulos en el

citoplasma.

Se agrupan como atravesando o

en forma de caracteres chinos

o pleomórficos, pueden ser

bacilos rectos o ligeramente

curvos, en forma de mazo o

basto. Figure 1. Stained Corynebacterium cells. The "barred"

appearance is due to the presence of polyphosphate

inclusions called metachromatic granules. Note also the

characteristic "Chinese-letter" arrangement of cells.

Corynebacterium sp

Características

• Bacilo curveado.

• Gram positivo.

• 0.3 x 1-8 micras longitud.

• Aerobio.

• Inmóvil.

• No encapsulado.

• No esporulado.

• Su pared celular tiene arabinosa,

galactosa, Ácidos mesodiaminopimelico

o ácidos micolicos.

Corynebacterium sp

Clasificación:

• BIOTIPOS:

• 1. Gravis: colonias grandes,

planas, de color gris – negro,

superficie roma.

• 2. Mitis: colonias de tamaño

intermedio, pequeñas, negras,

brillantes, convexas.

• 3. Intermedius: Colonias muy

pequeñas, lisas o rugosas.

• 4.Belfanti: raro se asocia a

difteria.

Corynebacterium sp

Factores de virulencia

• Antígeno K: está en la pared bacteriana, tiene capacidad inmunógeno y

antifagocitario.

• Antígeno 0 : termoestable es un antigeno comun a la corinebacterias

parasitas del humano y animales.

• Cord factor: es tóxico, permite la sobrevida de la bacteria dentro del

macrófago y ocasiona la muerte celular. Impide la eliminación intracelular.

• Exoenzimas: hialuronidasa, desoxirribonucleasa, neuraminidasa

favorecen la colonización y contribuyen al edema, necrosis y hemorragia.

• Pili: marcada actividad ureolítica (C. renale, C. pilosum).

• Exotoxina: no todas las cepas la producen, sólo las que están infectados

con el fago ß que es el que porta el gen tox. Es proteica e inmunógena,

inhibe el factor de elongación de las células eucariotas impidiendo la

síntesis de proteínas y causando la muerte celular.

• (Al ser tratada con calor y formol se transforma en toxoide, perdiendo su

potencial tóxico pero no su capacidad para inducir la respuesta inmune.

Corynebacterium sp

• La bacteria crece en caldo simple, medio

de Loeffler, agar sangre y telurito

potásico (AST), formando colonias

pequeñas grisáceas de aspecto granuloso,

traslúcidas con centros opacos, convexas

con bordes continuos.

• Catalasa Positivo.

• Ureasa negativo.

• Produce ácido pero no gas a través de

maltosa y glucosa. El color tiende a ser

blanco amarillento en los medios de cultivo

de Loeffler.

CULTIVO

Corynebacterium sp

Toxina diftérica

Exotoxina

Transportada por la sangre hacia tejidos

2.La subunidad A

inhibe así la síntesis de proteínas.

•1. La subunidad B

Reconoce y se une al receptor de la superficie de célula

hospedera.

PATOGENICIDAD

Corynebacterium sp

• Produce una poderosa exotoxina (péptido) que causa la difteria.

• Las productoras de la toxina tienen un gen estructural DT adquirido de un bacteriófago específico.

• Solo las cepas lisógenas producen toxinas.

• La DT es una toxina A-B que actúa sobre el citosol e inhibe la síntesis de proteínas de manera irreversible.

• C. dipththeriae es resistente a la acción de la luz, desecación y congelamiento que la mayor parte de los bacilos no formadores de esporas.

Corynebacterium sp

Patogenia

TOXIGENIA:. Causa muerte de las células eucarióticas inhibiendo la síntesis proteica debido a producción bacteriana de la toxina.

INVASIÓN: A tejidos locales de la garganta causando colonización y proliferación por pili.

• Todas producen la misma toxina y son capaces de colonizar la garganta.

• Virulencia (cantidad de toxina producida, velocidad de producción y distintas tasas de crecimiento : Biotipos:– Cepa gravis: tiempo de generación 60 minutos

– Cepa intermedius: 100 minutos

– Cepa mitis: 180 minutos)

Corynebacterium sp

Prueba de toxigenicidad (IVTT)

Corynebacterium sp

Identificación

• La identificación se facilita con un medio

selectivo Telurita Sangre en 48 h a

35°C (pueden producir colonias

negras).

• C. diphtherae es catalasa positiva y

reduce el nitrato.

• EL GEN TOX CODIFICA LA

EXOTOXINA.por medio del bacteriofago

lisogénico.

• La producción de toxinas se demuestra

mediante la prueba de Elek. (La

prueba de toxigenicidad in vitro ).

• Se utiliza para determinar la producción

de toxina por la

especie Corynebacterium diphteriae.

Corynebacterium sp

Corynebacterium spp

• Enfermedades clínicas:

– Linfadenitis granulomatosa

– Neumonitis

– Faringitis

– Infecciones de la piel

– Endocarditis por dispositivos intravasculares.

Corynebacterium sp

Enfermedades

Corynebacterium sp

Patogenia

• Causan linfadenitis granulomatosa, neumonitis, faringitis, infecciones

de la piel y endocarditis.

• Posee una pseudomembrana compuesta

por células epiteliales muertas, leucocitos, glóbulo rojos y fibrina que se

forma alrededor de las amígdalas y la faringe.

• La endocarditis causada por las especies de Corynebacterium se ven con

especial frecuencia en pacientes con dispositivos intravasculares. (prótesis

o catéteres )

Corynebacterium sp

.

• El término difteria viene del griego

diphtera: piel o membrana, parecido a la

pseudomembrana localizada en la

orofaringe y formada por fibrina,

bacterias y leucocitos.

• Difteria tiene una seudomembrana a

manera de placas situada en garganta y

tráquea.

• Puede ser letal por absorción de toxina

(miocarditis aguda).

Corynebacterium sp

DIFTERIA

• Clínico

– Fiebre, odinofagia.

– Pseudomembrana: gruesa, gris-verdosa. Causa sofocación y

disnea. Hipoxia.

– Necrosis en el tejido adyacente.

La toxina es absorbida y diseminada por los vasos linfáticos y

sanguíneos hacia tejidos susceptibles provocando necrosis en

corazón, músculo, nervios periféricos, glándulas suprarrenales,

riñones, hígado y bazo. Luego fallo sistémico.

Corynebacterium sp

Corynebacterium sp

Uso industrial

• Las especies no patógenas de corinebacterias son utilizadas en

procesos industriales para la producción de aminoácidos.

• Maduración de quesos .

• Producción de enzimas.

• En alimentos industria alimenticia como glutamato monosódico.

• En alimentos bacteriocinas del tipo corinecinas-linocinas.

• Gracias