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Géneros: Nocardia y Corynebacterium
http://www.investigacionvasquez.webs.com
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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).
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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
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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.
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• 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.
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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.
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Hábitats
• Suelos.
• Estiércol.
• Polvo.
• Cavidad bucal.
• Plantas en descomposición.
• Raíces de plantas.
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• 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:
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• Secreción de sustancias antibióticas como la estreptomicina, tetraciclina,
etc.
• Producen una acción fitopatogénica ejercida por algunas especies sobre
plantas de interés agrícola.
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Nocardia sp
Nocard É, Edmond I
(Nació el 29 de enero de
1850-1903. )
NOCARDIOSIS.
Nocardia sp
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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
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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
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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
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Factores predisponentes a la enfermedad.
• Inmunodepresión.
• Trasplantes
• Neoplasias sólidas.
• Tratamiento con corticoides o quimioterapia.
• Enfermedades pulmonares.
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Patogenia
Nocardia sp
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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
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Nocardia sp
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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
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• 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
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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.
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This micrograph reveals a granule with an eosinophilic border, i.e due to N. brasiliensis
• Tinción de hematoxilina eosina.
Nocardia sp
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Enfermedades
Nocardia sp
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• 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
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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.
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• El actinomicetoma es una infección granulomatosa crónica
causada por bacterias filamentosas Nocardia brasilensis.
Nocardia sp
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Epidemiología
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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)
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Corynebacterium spp
Corynebacterium sp
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• Fue descubierta en 1884 por el patólogo Edwin Klebs y
el bacteriólogo Friedrich Löffler.
Theodor Albrecht Edwin Klebs (* 1834–1913) Corynebacterium sp
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Diferenciación de especies
Corynebacterium sp
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• 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
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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
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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
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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
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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
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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
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• 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
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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
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• 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
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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
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Prueba de toxigenicidad (IVTT)
Corynebacterium sp
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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
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Corynebacterium spp
• Enfermedades clínicas:
– Linfadenitis granulomatosa
– Neumonitis
– Faringitis
– Infecciones de la piel
– Endocarditis por dispositivos intravasculares.
Corynebacterium sp
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Enfermedades
Corynebacterium sp
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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
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.
• 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).
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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.
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Corynebacterium sp
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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.
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• Gracias