Unidad 2.3, 2.4 ,2.5 y 2.6.pptx

“ECOLOGÍA HUMANA”.
Septiembre 2022
Docente: Juan Miguel Torres Chávez
DETERMINANTES BIOLÓGICOS
DE SALUD: BACTERIAS
UNIDAD DOS:
1. Clasificación, morfología y
estructura de las bacterias.
2. Microbioma.
3. Bacterias Patógenas.
4. Bacterias Oportunistas.
5. Bacterias Hospitalarias.
6. Metabolismo y crecimiento
bacteriano.
7. Técnicas para el cultivo,
aislamiento e identificación de
bacterias.

BACTERIAS OPORTUNISTAS
INTRODUCCIÓN
2
 Aquellas que pueden causar enfermedad en
personas con algún factor de predisposición que
favorezca la infección.
•Inmunocomprometido
•Neutropenia
•Corticoesteroides
•Diabetes mellitus
•Insuficiencia renal
•SIDA
•Quemaduras
•Recién nacidos
•Trasplantados
•Cáncer
•Catéteres y procedimientos invasivos
•Uso de drogas endovenosas
•Mucositis secundaria a la quimioterapia
•Fibrosis quística
 Pérdida de las barreras anatómicas naturales.
 Alteraciones inmunológicas.
 Comorbilidades.
 Edad.
 Alteración de la microbiota.
factores de predisposición

BACTERIAS OPORTUNISTAS
INTRODUCCIÓN
3
•Pseudomonas aeruginosa
•Acinetobacter baumannii
•Moraxella catarrhalis
•Klebsiella pneumoniae
•Enterobacter cloacae
•Escherichia coli
NO FERMENTADORES DE GLUCOSA ENTEROBACTERIAS
ESPECIES DE IMPORTANCIA MÉDICA

Infecciones Asociadas a la Atención de la Salud (IAAS)
“Infecciones que afectan a un paciente durante el proceso de
asistencia en un hospital y no estaban presentes ni
incubándose al momento del Ingreso, e incluso pueden
presentarse después del egreso”.
Bacterias MULTIRRESISTENTES
Mansura Mulani, et al., Frontiers in Microbiology, 2019
40% Infecciones
Urinarias
15% Bacteriemia
20% Infecciones
Respiratorias
25% Heridas
Quirúrgicas
IAAS más frecuentes USA
1 de cada 25 pacientes.
EUROPA
PAÍSES EN VÍAS DE
DESARROLLO
Índice de IAAS
1.4 millones en el mundo
INTRODUCCIÓN
 Tasa de prevalencia 3.5-19.1%.
 Probabilidad de muerte 6.9%
 Incapacidad y muerte prematura.
 €7 billones Europa.
 US$ 6.5 billones USA.
 $1,500 millones Mex.
Impacto
económico
Impacto clínico
Marena Rodriguez y cols. Biociencias 2019
4

2ª Causa de
neumonía en
IAAS
1ª causa de
muerte en FQ
3ª Causa
de infecciones
urinarias
4ª causa en
infecciones
posquirúrgicas
 Acinetobacter baumannii.
 Pseudomonas aeruginosa.
 Enterobacteriaceae.
• Enterococcus faecium.
• Staphylococcus aureus.
•Streptococcus pneumoniae.
• Haemophilus influenzae.
OMS: Bacterias más peligrosas del mundo
10 millones de
muertes para 2050
-
Tasa de
mortalidad
>30%
Jetzamín Gutiérrez et al., Revista Panamericana de Infectología 2017, Sonia Goncalves, et al., VIRULENCE, 2015
Enterococcus faecium.
Staphylococcus aureus.
Klebsiella pneumoniae.
cinetobacter baumannii.
seudomonas aeruginosa.
nterobacteriaceae.
L. B. Rice, Journal of Infectious Diseases, 2008.
Infecciones Asociadas a la Atención de la Salud (IAAS)
INTRODUCCIÓN
5

Mecanismos de Resistencia a los antibióticos
INTRODUCCIÓN
6
ADAPTATIVA
INNATA
ADQUIRIDA
Factores ambientales
provocan cambios fisiológicos.
mutación
elevada
1
2
3
Genes
metabólicos
Procesos
reguladores
Determinantes clásicos:
Bombas de salida.
Porinas.
Betalactamasas.
Alteración en dianas.
Transferencia
horizontal
CLASE CARBAPENEMASA
A Klepsiella Pneumoniae Carbapenemasa (KPC)
Guiana Extended Spectrum (GES)
B
Imipenemas (IMP)
Verona Imipenemasa (VIM)
Sao Paulo MBL (SPM)
German Imipenemasa (GIM)
POTENCIAL
 Distribución mundial.
 Mayor Prevalencia
 Amplio espectro de resistencia.
 Brotes epidémicos asociados a una
mayor mortalidad.

Pseudomonas aeruginosa
P. Treepong, et al., Clinical Microbiology and Infection, 2018
INTRODUCCIÓN
7
CARACTERÍSTICAS
MORFOLÓGICAS
 Bacilo Gramnegativo.
 0.5-1 μm diámetro y 1.5-5 μm largo.
 Móvil con un flagelo polar.
 Aerobio facultativo.
 Crece a T° de 4 a 42ºC.
PATÓGENO
OPORTUNISTA
 Pacientes por:
 Quemaduras.
 Cáncer.
 Personas inmunocomprometidas.
 Lesión tisular.
 Dispositivos médicos
invasivos.
TRATAMIENTO
Betalactámicos
• Penicilinas.
• Cefalosporinas.
• Carbapenémicos.
• Monobactámicos.
• Inhibidores de β-lactamasas
Carbapenémicos
Última opción terapéutica
INFECCIONES
 Neumonía Aguda y Crónica
 Meningitis
 Sepsis
 Infección de heridas
 ITU Aguda y Crónica
N. Mesaros, et al., Clin Microbiol Infect, 2017

Pseudomonas
aeruginosa
Patógeno ubicuo y oportunista
Adaptabilidad para sobrevivir en una amplia gama de entornos naturales y
artificiales, con un requerimiento nutricional mínimo.
Individuo sanos: tracto gastrointestinal,
faringe, mucosa nasal, oído, axilas y
perineo.
Entorno humano: piscinas, agua del grifo,
verduras, soluciones de lentes de contacto,
cosméticos y drogas inyectables.
Ámbito hospitalario: soluciones acuosas
(desinfectantes, jabones, fluidos de irrigación y
de diálisis), equipos (ventilador, dispositivos
invasivos, líneas intravenosas) y personal
médico.
 No representa una
amenaza grave.
 Personas inmunocomprometidas.
 Pacientes con afecciones de
quemaduras, cáncer y lesión
tisular.
 Pacientes con dispositivos médicos
invasivos.
Riesgo potencial:
Carlos Juan. Journal of Infectious Diseases, 2017

Pseudomona
aeruginosa
Infecciones por P. aeruginosa
Queratitis
Meningitis
Otitis
externa
Endocarditis
Neumonía
Aguda y
Crónica
ITU
Aguda y
Crónica
Enterocolitis
Dermatitis
Infección de
heridas
Sepsis
N. Mesaros, et al., Clin Microbiol Infect, 2017
P. Treepong, et al., Clinical Microbiology and Infection, 2018
Betalactámicos
• Penicilinas (Piperacilina,
Ticarcilina)
• Cefalosporinas (Cefepima,
Ceftazidima)
• Carbapenémicos (Meropenem,
Imipenem, Doripenem).
• Monobactámicos (Aztreonam)
• Inhibidores de β-lactamasas
(Tazobactam, Ac. Clavulánico).
β-lactámicos
Inhibidores
β-lactamasa
Colistina?????
TRATAMIENTO

11
• Para obtener energía y elaborar nuevos componentes celulares, los
organismos tienen que disponer de materias primas, o nutrientes.
• Los nutrientes son sustancias que se emplean en la biosíntesis y
producción de energía y, en consecuencia, son necesarios para el
crecimiento microbiano.
• Factores ambientales como temperatura, pH, nivel de oxigeno y
concentración osmótica del medio son críticos para cultivar con éxito los
microorganismos.
CRECIMIENTO
BACTERIANO
Introducción

12
CRECIMIENTO
BACTERIANO
Introducción
Los requerimientos para el crecimiento microbiano pueden dividirse en dos
categorías principales:
 Químicos:
 Físicos:
o Temperatura.
o pH.
o Presión osmótica.
o Oxígeno
o Macronutrientes
o Micronutrientes.

METABOLISMO
BACTERIANO
Requerimientos Físicos
 La mayor parte de los microorganismos crecen bien a las temperaturas
preferidas por los seres humanos. Sin embargo, ciertas bacterias pueden
desarrollarse en temperaturas extremas.
Temperatura
 Sicrófilos (microbios con afinidad por el frío).
 Mesófilos (microbios con afinidad por la temperatura moderada).
 Termófilos (microbios con afinidad por el calor).
La T° óptima de muchas bacterias patógenas es de alrededor de 37°C.

METABOLISMO
BACTERIANO
Temperatura
o T° óptima de crecimiento:
la especie crece mejor.
o T° máxima de crecimiento:
temperatura más elevada a la cual
es posible el crecimiento.

METABOLISMO
BACTERIANO
pH
 Afecta intensamente al crecimiento microbiano. Cada especie tiene un
rango definido de pH para su crecimiento y un pH óptimo.
 Acidófilos: tienen un valor de pH óptimo de crecimiento 0-5.5.
 Neutrólilos: pH de 5.5 y 8.0.
 Alcalófilos: rango de pH entre 8.5 y 11 .5.
 Alcalófilos extremos tienen un valor de pH óptimo de crecimiento de 10 o más.

METABOLISMO
BACTERIANO
Presión osmótica
 Tiene el efecto de eliminar el agua
necesario de una célula, causando
plasmólisis, o reducción del
citoplasma de la célula.
 Útil en la conservación de los alimentos:
 El pescado salado.
 La miel.
 Leche condensada.

METABOLISMO
BACTERIANO
Presión osmótica
 Halófilos extremos
 Halófilos estrictos [SAL] 30%.
 Halófilos facultativos [SAL] 2%.
Las bacterias halófilas son capaces de degradar residuos tóxicos como los
pesticidas, productos farmacéuticos, herbicidas, metales pesados y los
procesos de extracción de petróleo y gas.
Halobacillus spp.

METABOLISMO
BACTERIANO
Oxígeno
1. Aerobios estrictos: requieren O2 atmosférico
2. Anaerobio estricto: mueren en presencia de O2
3. Aerobios facultativos: puede crecer tanto en presencia como
en ausencia de O2
4. Microaerofilos: crecen apartándose de la zona con O2
5. Anaerobios aerotolerante: pueden crecer por todo el tubo
Aerobio= crece en O2 atmosférico
Anaerobio= crecen en ausencia de O2
1 2 3 4 5
 Distintos microorganismos poseen distintos requerimientos de oxígeno para vivir:

19
• Macroelementos o Macronutrientes:
– CHONPS
• Componentes de carbohidratos, lípidos y ácidos
nucleicos
– Potasio, Calcio, Magnesio y Hierro
CRECIMIENTO
BACTERIANO
Requerimientos Químicos
95% en las
bacterias
• Micronutrientes o elementos traza
– Manganeso, cinc, cobalto, molibdeno, níquel y cobre.

METABOLISMO
BACTERIANO METABOLISMO

22
Fuentes de carbono, energía y electrones
• Fuentes de carbono:
– Autótrofos: Utilizan CO2 como única o principal fuente de carbono
– Heterótrofos: Utilizan moléculas orgánicas precedentes de otros
organismos
• Fuentes de Energía:
– Fototrofos: Luz
– Quimiotrofos: Oxidación de compuestos orgánicos o inorgánicos
• Fuentes de electrones:
– Litótrofos: moléculas inorgánicas reducidas
– Organotrofos: moléculas orgánicas
CRECIMIENTO
BACTERIANO

23
Factores de crecimiento
• Son compuestos orgánicos que necesitan los
microorganismos para poder crecer:
– Amino ácidos
• Para síntesis de proteínas
– Purinas y pirimidinas
• Para síntesis de ácidos nucleicos
– Vitaminas
• Tienen múltiples funciones
• Son moléculas orgánicas pequeñas
CRECIMIENTO
BACTERIANO

24
Ejemplos de Vitaminas
• Biotina: metabolismo de compuestos
monocarbonados
• Cianocobalamina (B12): reagrupamientos
moleculares
• Acido fólico: metabolismo de compuestos
monocarbonados
• Tiamina: Transferencia de grupos aldehído
CRECIMIENTO
BACTERIANO

25
• Los estudios en la microbiología dependen grandemente de la
capacidad de cultivar y mantener microorganismos en un
laboratorio. Para esto, se deben tener disponible los medios
de cultivo apropiados.
• Medio de cultivo: preparación liquida o solida utilizada para
el crecimiento y mantenimiento de microorganismos.
• La composición precisa de un medio adecuado dependerá de
la especie que se quiere cultivar, porque las necesidades
nutricionales varían considerablemente.
• El conocimiento del hábitat natural de un microorganismo es
útil para poder elegir un medio de cultivo apropiado.
CRECIMIENTO
BACTERIANO
Técnicas para el cultivo de bacterias

26
Medios de Cultivo
• Medios definidos o sintéticos
– se conocen todos los componentes
• Medios complejos
– se desconoce la composición química de algunos de los
ingredientes
• Medios diferenciales
– Medios que diferencian entre grupos distintos de bacterias
• Medios selectivos
– Favorecen el crecimiento de microorganismos particulares
– Ej. MacConkey
• para E.coli
• suprime el crecimiento de las bacterias gram positivas.
CRECIMIENTO
BACTERIANO

27
CRECIMIENTO
BACTERIANO

28
CRECIMIENTO
BACTERIANO

29
CRECIMIENTO
BACTERIANO

• Colonia= formación o agrupación
macroscópicamente visible de
microorganismos sobre un medio sólido.
CRECIMIENTO
BACTERIANO

• 3 técnicas de siembra de cultivos:
–Siembra en Estrías
• Medio solido frio
–Siembra en Profundidad
• Con diluciones en agar temperado 45°C
–Extensión
• Se extiende la muestra uniformemente con
una varilla estéril
CRECIMIENTO
BACTERIANO

Siembra en estría
CRECIMIENTO
BACTERIANO

Siembra en
Profundidad
CRECIMIENTO
BACTERIANO

Extensión
CRECIMIENTO
BACTERIANO

Morfología de colonias bacterianas
CRECIMIENTO
BACTERIANO

36
Crecimiento Microbiano
• El crecimiento consiste en el aumento de los
constituyentes celulares, y tiene como
resultado un incremento del tamaño o del
número celular o de ambos.
CRECIMIENTO
BACTERIANO

37
Curva de crecimiento
4 fases
1. Latencia: Aunque no hay crecimiento inmediato, es un
proceso activo con síntesis de nuevos componentes
2. Exponencial:
constantes
3. Estacionaria:
se duplican las células en intervalos
el numero total de microorganismos
viables, se mantiene constante. Balance entre división y
muerte. También puede ser debido a que la células
dejan de dividirse.
4. Muerte: disminución de nutrientes y acumulación de
residuos tóxicos. Intervalos constantes.
CRECIMIENTO
BACTERIANO

Curva de Crecimiento bacteriano
CRECIMIENTO
BACTERIANO

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