Bases de la microbiología: Clasificación de las bacterias. (Resumen)

Taxonomía: El Vocabulario de la Microbiología Médica.

Cada organismo infeccioso se ha adaptado de manera específica a un modo de transmisión, un mecanismo para infectar al hospedero humano (colonización) y un mecanismo para causar enfermedad (patología).

Taxonomía bacteriana, es la clasificación de los organismos en un sistema ordenado que indica una relación natural.

Clasificación se basa en catalogar a los organismos dentro d grupos taxonómicos. Se necesitan técnicas para ver sus propiedades bioquímicas, fisiológicas, genéticas y morfológicas.

Nomeclatura se refiere al nombre según las reglas internacionales.

Identificación se refiere a la aplicación práctica de un esquema de clasificación para:

1. Aislar y distinguir a los organismos convenientes de los perjudiciales
2. Verificar la autenticidad o propiedades especiales de un cultivo en un contexto clínico
3. Aislar e identificar al organismo causal de una enfermedad.

Los esquemas de identificación no constituyen esquemas de clasificación, aunque en ocasiones tienen cierta similitud superficial.

Escherichia coli es la causa del síndrome urémico hemolítico en los lactantes. Existen cientos de cepas clasificadas como E. coli pero sólo unas cuantas lo causan. Estas cepas se distinguen de las demás por medio de la reacción de los anticuerpos hacia sus antígenos O y H.

Cualquier profesional relacionado con las enfermedades infecciosas debe conocer la taonomía evolutiva de los microorganismos infecciosos.

La taxonomía linneana o de Linneo es el sistema que mejor conocen los biólogos. Utiliza las categorías taxonómicas formales (en orden) reino, tipo, clase, orden, familia, género y especie. Las categorías inferiores son aprobadas por un consenso de expertos en la comunidad científica.

Criterios para clasificar a las bacterias

Crecimiento en medios de cultivo

Los criterios para fines de clasificación bacteriana incluyen el crecimiento en un medio bacteriológico. Muchas bacterias patógenas se pueden aislar en un medio que contiene agar sólido. EL cultivo general de la mayor parte de las bacterias requiere un medio con abundantes nutrientes metabólicos. Estos medios por lo general comprenden agar, una fuente de carbono y un hidrolizado ácido o una fuente de material biológico sometida a degradación enzimática. Puesto que la composición de estos últimos es indefinida, se denominan "medios complejos".

Las muestras clínicas provenientes de sitios que por lo general no son estériles contienen más de un tipo de microorganismos, incluidos patógenos potenciales y flora microbiana residente. Los medios pueden ser no selectivos o selectivos para distinguir diversas bacterias.

1. Medios no selectivos: El agar sangre y el agar chocolate constituyen ejemplos. Facilitan el crecimiento de diversas bacterias. Importante para aislar bacterias desconocidas en una muestra.
2. Medios selectivos: En vista de diversidad de microorganismos que habitan en algunos sitios, se utilizan medios selectivos para eliminar (o reducir)  el gran número de bacterias irrelevantes. El fundamento es la incorporación de una sustancia que inhibe el crecimiento de las bacterias irrelevantes. Ejemplos:

• Azida de sodio (Bacterias Grampositivas.
• Sales biliares: bacterias intestinales gramnegativas e inhibe a las becterias gramnegativas de la mucosa y a la mayor parte de las grampositiva.
• Colistina y ácido nalidíxico: bacterias gramnegativas.

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3. Medios diferenciales: Al cultivarse, algunas bacterias producen pigmentos característicos y otras se distinguen con base en su complemento de enzimas extracelulares. La identificación bioquímica constituye un medio importante para clasificar a los microorganismos patógenos.

Microscopia bacteriana

Las bacterias agrupadas se pueden examinar usando muestras teñidas en forma adecuada. La tinción de Gram, aunada a la visualización a través del microscopio óptico, es uno de los métodos más informativos para clasificar a las aubacterias. Las bacterias grampositivas poseen una pared celular semejante a una red que consta de peptidoglucano (50 a 90% del peso de la cubierta celular), mientras que las bacterias gramnegativas poseen una capa más delgada (10%).

Pruebas Bioquímicas

La prueba de la oxidasa, en la que se utiliza un aceptor artificial de electrones, se emplean para diferenciar a los microorganismos con base en la presencia o ausencia de una enzima respiratoria, el Citocromo C. Se puede utilizar la actividad de la catalasa, por ejemplo, para diferenciar entre los cocos grampositivos. También se pueden utilizar la sensibilidad antimicrobiana.

Pruebas inmunológicas: serotipos, serogrupos y serovariedades

La designación "sero" simplemente indica el uso de anticuerpos que reaccionan con estructuras específicas de la superficie celular bacteriana como los lipopolisacáridos, los flagelos o los antígenos capsulares. Los términos "serotipo", "serogrupo" y "serovariedad", para fines prácticos, son idénticos; todos ellos utilizan la especificidad de estos anticuerpos para subdividir a las cepas de una especie bacteriana.

Inestabilidad genética

Los rasgos que comparten todos o ninguno de los miembros de un grupo no se pueden utilizar para diferenciar a cada uno de ellos, pero sí para definir al grupo. Los avances en la biología molecular permiten ahora investigar la relación de genes o genomas comparando secuencias de diversas bacterias.

Los genes que codifican enzimas se transportan en plásmidos bacteriófagos elementos genéticos extracromosomales que pueden ser transferidos entre bacterias distintas o que pueden ser integrados en un subgrupo de cepas bacterianas que son idénticas en los demás sentidos.

Sistema de clasificación

Taxonomía numérica

También llamada fenética o taxométrica, se popularizó durante 1970. Utilizan un gran número de características no ponderadas útiles desde el punto de vista taxonómicos. El Analytical Profile Index es un método que se utiliza a menudo para identificar un espectro amplio de microorganismo. El limitante de este método es que es un sistema estático que no toma en cuenta la evolución de las bacterias ni el descubrimiento sistemático de bacterias patógenas nuevas.

Clasificación filogenética

Son medidas realizadas entre dos organismos e implica que comparten un ancestro común. LA falta de registro fósil para las bacterias y en ausencia de evidencia molecular es difícil diferenciar entre evolución convergente y divergente para los rasgos bacterianos.

Las propiedades genéticas de las bacterias permiten intercambiar genes entre organismos inconexos. El concepto de una especie, que es la unidad fundamental de la filogenia eucariótica, tiene un significado completamente difernte cuando se aplica a las bacterias. Las bacterias se multiplican en forma de clonación por medio de fisión binaria, no requieren un juego complementario de cromosomas para eproducirse. La definición de una especie bacteriana es necesariamente pragmática y se define operativamente. Una especie es un grupo coherente, desde el punto de vista genómico, de aislados individuales o cepas que comparten una gran similitud en muchas características independientes, cuando se examinan comparativamente en condiciones muy estandarizadas. En ocasiones decidirá subdividirse al grupo en biotipo y agrupar especies dentro de géneros respectivos. EL contenido de guanina + citosina de bacterias afines es similar, lo que indica que se puede utilizar afinidad genética del ADN de organismos similares como medida de afinidad taxonómica.