Elementos facultativos

Cápsulas Flagelos

Fimbrias o piliEsporas

Cápsula, matrices exopolisacáridas, Glucocálix, “Slime”

• Cápsula: capa por fuera de la pared celular perfectamente organizada, de estructura firme y bordes definidos.

• Glucocálix, matriz exopolisacárida o pseudocápsula, se define a cualquier red de polisacáridos que se extiende desde la superficie de las bacterias , es de estructura amorfa y de bordes irregulares.“Slime”: material difuso, no organizado y que se elimina fácilmente.

2

• Composición: polisacáridas (existen variaciones específicas para cada especie bacteriana)

• Son facultativas, y claramente visibles al MO con tinción negativa

3

Funciones• Resistencia a la fagocitosis (protección frente a la

predación)

• Mayor virulencia• Protección contra la desecación• Ayuda a la fijación a superficies tisulares u

otros objetos (adhesión)• Son antigénicas• Mejora difusión nutrientes• Protección contra agentes antibacterianos

4

Papeles de la cápsula en la adhesión a sustratos

• A sustratos inertes microcolonias de la misma especie y consorcios de diferentes especies, con ventajas metabólicas. Ello tiene secuelas económicas:– corrosión de cañerías– formación de placa dental y caries– formación de biopelículas en catéteres y prótesis

• A sustratos vivos: actúan como adhesinas– efectos benéficos: colonización de flora autóctona en

intestino de mamíferos– en sistemas patológicos: como factores de virulencia;

a veces sirven para escapar del sistema inmune

Apéndices bacterianos

• Flagelos• Filamentos axiales• Fimbrias y pilus

6

Flagelos• El filamento del flagelo bacteriano consta de un solo tipo

de proteína, y en él no hay trabajo quimiomecánico• El mecanismo se sustenta en un motor rotatorio con dos

sentidos de giro• La energía deriva del gradiente de protones(y no del ATP)

Función: movilidad

Flagelos de Proteus mirabilis

(microscopía de contraste de fases)

El filamento del flagelo• Parte visible a microscopía óptica• Ensamble de subunidades de la proteína flagelina (Matriz

cilíndrica con 11 hileras cuasi-axiales (casi verticales) de flagelina)

• La flagelina es una proteína globular relativamente elongada, con pesos moleculares variados, según las especies

• La estructura es de una hélice rígida• No realiza trabajo mecánico, sino que el movimiento le es

conferido por el motor del corpúsculo basal (filamento es equivalente a hélice de un barco)

Flagelos en bacterias grampositivas y gramnegativas

9

Patrón de flagelacióna) Monotricos ( un solo flagelo, uno solo

en el final : polar)b) Anfitricos (“en ambos lados”, un único

flagelo en cada polo)c) Lofotricos (“mechón”, grupo de

flagelos en uno o ambos polos) d) Peritricos (“alrededor”, se distribuyen

sobre toda la superficie)

10

Antigenicidad del filamento

• El filamento y la flagelina constituyen el antígeno flagelar (H)

• El antígeno H es característico de cada especie y de cada cepa

• Las bacterias flageladas reaccionan in vitro con anticuerpos específicos dando una aglutinación laxa

• La aglutinación con flagelos es la base de la clasificación de cepas de Salmonella (clasificación de Kauffmann-White)

Endoflagelos (Espiroquetas)

Fimbrias o “pili”

13

• Finas proyecciones en forma de pelo.

Los pili comunes o fimbrias, son más cortos existen en elevado nº, recubren la superficie de la bacteria.

Funcionan como órganos de adherencia al epitelio del huésped

Fimbrias o pelos (pili)

• Apéndices filamentosos rectos y rígidos, más cortos y finos que los flagelos

• Composición: Ensamblaje helicoidal de subunidades de pilina. Pelo tiene un pequeño hueco central

• Implantados a nivel de membrana citoplásmica

• De uno a varios cientos o miles. • Frecuentemente periplásmicos

Fimbrias adhesivas• De 4 a 7 nm de diámetro, repartidas por toda la superficie• Permiten la adhesión a sustratos• Condicionan varias propiedades:

– Formación de microcolonias y velos– Adhesión a superficies inertes– Adhesión a superficies vivas– En bacterias patógenas: factores de virulencia e invasividad de

tejidos. Ejemplos: * En formación de placa dental*Colonización tejidos por Neisseria gonorhoeae (gonococo) y por E.

coli uropatogénicos

• La función de adhesina reside en una proteína especial en la punta del pelo. Funciona como lectina (capaz de unirse con residuos azucarados de glucoproteínas de membrana)

• Codificación cromosómica

Pilus sexual

16

Los pili sexuales, existen uno por célula

Función: se asocia a intercambio de material genético por conjugación

• Más largos y gruesos (10 nm) que las fimbrias adhesivas

• En menor número (de 1 a 10)• Función: permitir los contactos celulares iniciales

en la conjugación• Sus genes son de codificación plasmídica• Dos principales tipos de pelos sexuales:

– Pelos de tipo F (ej.: del plásmido F de E. coli)– Pelos de tipo I

• Algunos de ellos son usados como receptores por ciertos fagos

Esporas- Endosporas• Estructuras inactivas , con bajo contenido de

agua, resistentes al calor, desecación, radiaciones y a muchas sustancias químicas.

• Se desarrollan dentro de células vegetativas (algunas especies de gram +)

• Son impermeables a los colorantes

• Ubicación: varía según la especiea) Centralb) Sub terminalc) Terminal

18

• Producidas por ciertas bacterias Gram- positivas: Bacillus, Clostridium, Sporosarcina,

• Cuando la bacteria detecta bajos niveles de nutrientes (C, N, P) desencadena el proceso de esporulación

• La espora se forma dentro de la célula vegetativa– Esporangio = célula madre + endospora

• Al final de la esporulación, la célula madre se autolisa, y la espora queda libre

• La endospora aguanta larguísimos periodos en ausencia de nutrientes. Resiste estrés ambiental

• En condiciones adecuadas, la espora germina y se transforma en una célula vegetativa

• Las endosporas son formas de reposo, con el metabolismo prácticamente parado (criptobiosis)

• Como consecuencia de su “diseño”, aguantan fuertes agresiones físicas y químicas (radiaciones UV, calor, sequedad, disolventes orgánicos, etc)

SegSegúún su din su diáámetro relativo al de cmetro relativo al de céélula madre:lula madre:••DeformantesDeformantes••No deformantesNo deformantes

SegSegúún su localizacin su localizacióón dentro del esporangio:n dentro del esporangio:••TerminalesTerminales••SubterminalesSubterminales••CentralesCentrales

TTíípicos esporangios deformantes de picos esporangios deformantes de ClostridiumClostridium::••En palillo de tambor o cerilla (En palillo de tambor o cerilla (plectridiosplectridios))••En huso (clostridios)En huso (clostridios)

Esporulación

22

23