dimarts, 3 de maig del 2016

Streptococcus spp.

DIVERSITAT BACTERIANA

Streptococcus spp.
Classificació:
Filum: Firmicutes
Classe: Bacilli
Ordre: Lactobacillales
Família: Streptococcaceae
Gènere: Streptococcus
Característiques morfològiques:
  • Són bacteris Gram-positius que poden creixer en parells (diplococs) o cadenes de longitud variable (estreptococs).  
  • Els més comuns presenten un diàmetre entre 0.6 i 1µm.
  • No formen espores.
  • No tenen motilitat.
  • Són oxidasa negatius
  • Són catalasa negatius, no formen O2 a partir d’H2O2
  • Els grups B i D presenten pigmentació.
  • Presenten capacitat hemolítica
  • Algunes espècies formen càpsula
Característiques metabòliques:
Pertanyen als bacteris de l’àcid làctic; la majoria de les espècies són anaerobis facultives, de  manera que poden dur a terme la respiració en presència d’oxigen, i la fermentació, concretament l’homeolàctica, en absència d’aquest. Aquests bacteris destaquen per presentar requeriments vitamínics complexes.
No obstant, existeixen algunes espècies anaerobies obligades, que utilitzen el diòxid de carboni com a últim acceptor d’electrons.
Característiques ecològiques:
Al ser cocs Gram positiu, són parcialment resistents a un baix potencial hídric i toleren bastant bé la dessecació i les altes concentracions de sal. La capacitat per créixer a les altes concentracions de sal proporciona un mètode selectiu per aïllar-los.
Les condicions òptimes per replicar-se són entre 30°C i 37°C i  en una atmosfera entre que contingui entre un  5% i 20% de dióxid de carboni.
Tenen un periode de incubació de 8 a 22 hores on la seva temperatura òptima és 37ºC i amb un pH de 7.
El génere Streptococcus inclou espècies amb habitats i activitats molt diferents. Alguns bacteris són patògens pels humans i animals. D’altres, en canvi, juguen un paper important en la generació de productes fermentats. Aquesta distinció és la que ha permès separar aquest gènere en dos grups d’espècies:
Taula 1-Característiques diferencials dels dos grups del gènere Streptococcus.  La columna que presenta el tipus d’hemòlisi en agar sang, fa referència a l’halo que produeixen cadascuna de les espècies quan es sembren en aquest medi.

Altres característiques, aplicacions o problemàtiques:
Els Streptococcus es divideixen en grups immunològics per la presència d’antígens específics de tipus carbohidrats (antígens amb substàncies que indueixen la resposta immune). Aquests grups antigènics (o grups Lancefield) estan designats per les lletres, de la A fins la O.
Els aliments que tenen més risc a trobar-se contaminats per aquest bacteri són la llet, els ous, l’aminada de patata o d’ou, la natilla...etc. En la majoria dels casos es produeix perquè els aliments han estat durant unes hores a temperatura ambient facilitant el pas d’aquests bacteris a l’aliment. Això succeeix quan ens trobem en ambients amb poca hígiene o quan la llet no ha estat pasteuritzada.  
Pel que fa l’àmbit clínic, aquest bacteri no sol provocar malalties molt greus sinó que tendeix a  produir amigdalitis, febre alta, mal de cap, nàusees o vòmit i, sobretot, malastar i erupcions.  La dosis d’aquest microorganisme que provoca tots aquest símptomes és relativament baixa perquè amb menys de 1000 organismes ja es considera intoxicació. El temps d’aparició dels símptomes es troba entre 1 i 3 dies després de la ingesta.
Streptococcus Pyogenes és una classe d’aquest bacteri que provoca malalties greus a la pell com ara la escarlatina, pidoerma, erisipela, cel·lulitis, fascitis necrotitzant i faringitis d’entre altres que acaben causant erupcions i agressions a la pell de la persona que ho pateix.
També pot causar malalties com ara la febre reumàtica que es caracteritza per alteracions inflamatòries que afecten al cor, articulacions, vasos sanguinis i teixits subcutànis. S’ha vist també que Streptococcus agalactiae intervé en infeccions urinàries en els humans.

Així, segons els antigens que presenten es poden classificar en 5 grups: - Grup A: Causants de malalties com la faringitis, les amígdales, l'escarlatina, la cel·lulitis, la febre reumàtica i la glomerulonefritis. - Grup B: Causants de malalties com la meningitis neonetal i la corioamnionitis en embarassades. - Grup C: Causants d'infeccions respiratòries (pneumònies i altres). - Grup D: Causants d'infeccions en el tracte urinari o genital i en ferides greus. - Grup E: Causants d'infeccions respiratòries, cel·lulitis i sèpsia.




Clostridium perfrigens

DIVERSITAT BACTERIANA

Clostridium perfrigens
Classificació:
     Filum: Firmicutes
Classe: Clostridia
Ordre: Clostridiales
Família: Clostridiaceae
Gènere: Clostridium
Característiques morfològiques:
  • És un bacil Gram positiu.
  • Té unes dimensions d’ 1µm d’ample i 4 µm de llarg aproximadament.
  • És considerat un bacteri esporulat anaerobic estricte.
  • No presenta motilitat.
Característiques metabòliques:
Són bacteris quimioorganotròfics anaeròbics que utilitzen el nitrogen com acceptor final d’electrons. Aquesta és la via a partir de la qual poden obtenir més energia. A més, es capaç d’utilitzar diferents compostos orgànics com a font de carboni.
També se’ls considera fermentadors facultatius perquè porten a terme una fermentació butírica generant grans quantitats de diòxid de carboni, el qual és imprescindible per mantenir un ambient anaerobic. Aquest compost també permet reciclar el NADH que s’ha generat en la glicòlisi. .

Característiques ecològiques:
El Clostridium perfrigens té un període de incubació de 12 a 36 hores amb un temperatura òptima de 10ºC i amb un pH de 4.6.
Està àmpliament distribuït en el medi ambient; podem trobar-lo al terra, a les aigües o al menjar. Pel que fa a aquest últim habitat, els aliments, s’ha trobat associat, principalment, a aliments crus, com a resultat de la contaminació de la terra o de la matèria fecal.
No obstant, es troba freqüentment a baixes concentracions a l’intestí dels humans així com en varis animals homeoterms .  
Altres característiques, aplicacions o problemàtiques:
Es caracteritzen per ser patògens i letals,  ja que tenen la capacitat de generar toxines durant el procés d’esporulació, que poden causar diferents malalties en humans, entre les quals destaquen:  
  • Intoxicacions alimentàries: Quan s’ingereix un gran nombre de cèl·lules vegetatives de C.perifrigens que sobreviuen a les condicions àcides de l’estòmag, esporulen a l’intestí. Si aquesta soca és capaç de generar enterotoxines, aquestes són sintetitzades a la cèl·lula vegetativa i llavors són alliberades durant el procés de lisi juntament amb l’espora de l’intestí, causant danys a les partets intestinals. Aquesta malaltia sol associar-se a aliments que han estat cuinats però no s’han servit ni refigerat d’immediat.
  • Enteritis necròtica o malaltia de Pig-Bel: aquesta malaltia s’inicia com a resultat de l’ingesta d’un gran nombre de bacteris C.perifrigens productors de B-toxina present en els aliments contaminats.
  • Gangrena gasosa: es produeix quan una ferida de la pell es contamina amb espores de C.perifrigens.A mesura que aquest bacteri es mutiplica produeix gasos en els teixits juntament amb toxines que danyen els teixits.
Així mateix, també poden causar malalties de gran importància en la industria ganadera com són la “enterotoxemia del ovino i del caprino” i la “disentería del cordero”.
També cal destacar que C.Perfringens no prolifera en la majoria dels medis aquàtics, de manera que s’utilitza com a indicador molt específic de contaminació fecal de l’aigua. Al ser bacteris anaerobics, ens indiquen si l’aigua  procedeix d’un receptacle amb elevat temps de residència, i per tan, baixa taxa de renovació de l’aigua i poca presència d’oxigen. És a dir, podrem determinar si l’aigua ha estat estancada o no. Així mateix, sabrem si ha estat molt de temps estancada per la presència d’espores; aquestes únicament s’originen quan no hi ha els requeriments imprescindibles perquè el bacteri pugui continuar creixent.


Bacillus anthracis

Bacillus anthracis

ñ          Nom: Bacillus anthracis. Els noms comuns són "àntrax" o "bactèria de l’àntrax"
ñ          Classificació:
Imatge 1: Bacillus anthracis
-      Regne: bactèria
-      Fílum: firmicutes
-      Classe: bacilli
-      Ordre: bacillales
-      Família: bacillaceae
-      Gènere: bacillus                                                    
-      Espècie: B. Anthracis 
 ñ          Característiques morfològiquesBacillus anthracis és una bactèria gram-positiva, la prova de la catalasa és positiva i forma espores. Normalment té una amplada entre 1 - 1.2μm i entre 3 - 5μm
de longitud. En medi líquid trobem cadenes llargues però tot i així poden haver-hi cèl·lules individuals o en cadenes curtes. La forma que tenen és plana o lleugerament convexa amb vores irregulars que tenen protuberàncies en forma de coma. Les colònies tenen una aparença de vidre esmerilat. 

El genoma de Bacillus anthracis conté el gen de la flagel·lina, però quatre proteïnes essencials contenen mutacions puntuals i desplaçaments en el marc. Per tant, els flagels són no funcionals i l'organisme no té motilitat. 

ñ          Característiques metabòliquesEs pot cultivar en condicions aeròbiques o anaeròbiques (anaeròbic facultatiu) en medis amb els nutrients essencials, incloent les fonts de carboni i nitrogen. Quan les cèl·lules vegetatives estan limitades de certs nutrients es formen les endòspores, l’oxigen és necessari per a la formació d’aquestes.

Contenen una extensa capa de peptidoglicà , àcids lipoteicoicos i proteïnes de superfície cel·lular cristal·lines (proteïnes de la capa S) . Bacillus anthracis es diferencia d'altres bacteris Gram - positives en que no conté àcids teicoicos i les proteïnes de la capa S no estan glicosilades. Els polisacàrids de la paret fan la funció cel·lular ancorant la capa protectora S amb la paret cel·lular. Els polisacàrids de la paret cel·lular es componen de galactosa (Gal) , N - acetilglucosamina (Glc - NAC) , i N - acetylmannose (ManNAc) en un 3 : 2: 1.
La càpsula és un polímer d'aminoàcids (D - glutamat), a diferència de la majoria d'altres bacteris que tenen càpsules de polisacàrids. Les cèl·lules excreten la càpsula per permetre protecció i virulència. Tot i així, la càpsula i la capa S són compatibles, poden ser formades de manera independent (sense la presència de l'altra).

  ñ            Característiques ecològiques: Pot viure en sòls de tot el món a temperatures mesofil·les (gran diversitat d’ambients). Bacillus anthracis és un organisme capaç de crear biopelícules, que són resistents a una amplia varietat d’antibiòtics i són la causa principal de moltes malalties. Les propietats d’aquestes biopelicules són essencials per a la supervivència i la patogenicitat. 

ñ          Altres característiques, aplicacions o problemàtiques:
-      Bacillus anthracis causa la malaltia de l’àntrax, una malaltia comuna a la ramaderia i presenta una complexa interacció entre l’hoste i el paràsit. Les partícules que són infeccioses són les endòspores les quals la càpsula que les rodeja permet resistir a la fagocitosis per les cèl·lules blanques. 
-      La transmissió pot ser per inhalació, ingestió o bé contacte directe amb la pell. Àntrax no és contagiós. En els humans és molt poc comú, només quan estan en contacte amb els animals (carn, ossos, pells..) poden ser infectats.
-      Al 2001 hi va haver una plaga en els Estats Units.
-      La toxina de Bacillus Anthracis s’utilitza en la guerra biològica i en el bioterrorisme. Durant el segle 20, va ser utilitzada com una arma en molts països. Per infectar a les persones es necessiten un gran numero d’espores. La forma més eficaç per fer de l’àntrax una arma, és en pols molt fina.
-      Pot ser dissenyat per ser resistent als antibiòtics tot i que en general solen ser sensibles, incloent a la penicil·lina.
-      Investigacions actuals han proposat un ancestre comú amb els ceps atípics.  



Grup 1_ Cristina Badosa, Júlia Carbó i Judit Fernández

Leuconostoc spp.

Grup 6. Melissa Barnuevo, Silvia Cobelo, Marc Danti, Gerard Ferrer


Leuconostoc spp.
Nom científic: Leuconostoc spp.

Classificació:
  •  Fílum: Firmicutes
  •  Classe: Bacilli
  • Ordre: Lactobacillales
  • Família: Leuconostocaceae
  • Gènere: Leuconostoc


Característiques morfològiques:
  • Forma: coc-bacils o coccoides ovoides.
  • Mida: és de 0,5-0,7µm per 0,7-1,2µm.
  • Són grampositius, catalasa negatius i oxidasa negatius.
  • No tenen mobilitat ni pigmentació.
  • Colònies: petites de <1mm de diàmetre, que poden ser viscoses o llises i d’un color gris-blanc.
  • No formen espores. (Referències 3,4 i 5)


Característiques metabòliques:

Leuconostoc spp. són heterofermentadors (forma part del grup de bacteris de l'àcid làctic), ja que poden fermentar sucres diversos (pentoses, hexoses i disacàrids), àcids orgànics (citrat i maltat) i aminoàcids. Alguns dels seus productes són el lactat, l’etanol, l’acetat i el CO2. (Referències 1,2).
Són així fermentadors estrictes (no tenen cadena respiratòria per falta d’un sistema de citocroms) i el principal producte fermentatiu és el lactat. Tot i això, són aerotolerants. (Referència 5)
Són quimioorganoheteròtrofs: la font d’energia és química i la matèria orgànica és la font de poder reductor i de carboni. Es dóna reciclatge de NADH, per tant no hi ha un acceptor extern d’electrons. (Referència 3)
Aquests microorganismes tenen un creixement i capacitat biosintètica limitada; requereixen d’un medi ric en vitamines, purines, pirimidines i aminoàcids per créixer.

Característiques ecològiques:
Leuconostoc spp. es troba a la naturalesa i és una part abundant de la microflora dels camps de cultiu. La seva proliferació depèn de la presència de carbohidrats fermentables, per aquesta raó són molt útils a la indústria alimentària. Per això, l’hàbitat més comú d’aquests bacteris són diferents tipus d’aliments processats (licors de sucre i menjars fermentats, com olives, vi, formatge o productes làctics varis), ja sigui com a contaminant o  cultiu iniciador.
El rang de temperatures òptimes pel seu creixement oscil·la entre els 18 i el 25ºC, tot i que hi ha alguna excepció com L.carnosum (la seva temperatura òptima de creixement és de 2ºC). Són bacteris que tenen una gran tolerància als medis àcids, que viuen a pHs entre 4,8 i 9,6.
Degut a la poca capacitat per sintetitzar determinats nutrients cal que el medi on creixi sigui molt ric.
(Referència 5)

Altres característiques:
               En general, no són considerats patògens de plantes i animals. Malgrat això, Leuconostoc citreum i Leuconostoc pseudomesenteroides han estat aïllats de fonts humanes; des de llavors són considerats patògens oportunistes de molt baixa freqüència i afecten només a pacients immunodepressius. La infecció s’associa a l’ús de dispositius intravasculars o també a través de la pell o el tracte gastrointestinal. Se l’associa a la meningitis, osteomelitis, infeccions del torrent sanguini o de les vies urinàries. (Referència 6).
               Es caracteritza per ser resistent a la vancomicina (antibiòtic), a diferencia d’altres grampositius (Referències 3 i 4).
               En planes, destacar que hi ha espècies que formen dextrà en la canya de sucre i la remolatxa sucrera, i això provoca el seu deteriorament (Referència 3).
               En l’àmbit mèdic s'utilitzen per la producció de dextrà, que s'utilitza en nombroses aplicacions mèdiques tals com criopreservació, estabilització de proteïnes o formació de complexes ferrosos per el tractament d'anèmies.
               A més, Leuconstoc carnosum produeix bacteriocines, i aquests s'utilitzen per inhibir Listeria monosytogenes en productes lactis i carnis. (Referència 5)
               La seva principal aplicació és la producció d’aliments fermentats (com ara el "choucroute", un preparat amb base de col fermentada); per tant, són molt importants en la industria alimentària. (Referència 5)

Bibliografia:
  1. Cogan, T., Jordan, K. (1993). Metabolism of Leuconostoc bacteria. Recuperat des de http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022030294772131 
  2. Department of Microbiology, Netherlands Institute for Dairy Research (NIZO), Ede, The Netherlands. (1991). Citrat Fermentation by Lactococcus and Leuconostoc spp. Applied and Environmental Microbiology, 57 (12), 1. Recuperat des de http://aem.asm.org/content/57/12/3535.short
  3. Hardy Diagnostics (1998). Leuconostoc. Recuperat des dehttps://catalog.hardydiagnostics.com/cp_prod/Content/hugo/Leuconostoc.htm
  4. Kulwichit, W., Nilgate, S., Chatsuwan, T., Krajiw, S., Unhausta, C., Chongthaleong, A. (2007). Accuracies of Leuconostoc phenotypic identification: a comparison of API systems and conventional phenotypic assays. BMC Infectious Diseases. Recuperat des de http://www.biomedcentral.com/1471-2334/7/69
  5. MicrobeWiki (2010). Leuconostoc. Recuperat des de https://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Leuconostoc
  6. Prescilla, A. (2012). Leuconostoc. Recuperat des dehttp://www.buenastareas.com/ensayos/Leuconostoc/4901921.html

Deinococcus spp.

Grup 6. Melissa Barnuevo, Silvia Cobelo, Marc Danti, Gerard Ferrer

Deinococcus spp.
·      Nombre científico: Deinococcus spp.
·      Clasificación:
  • Filum: Deinococcus-Thermus
  • Clase: Deinococci
  • Orden: Deinococcales
  • Familia: Deinococcaceae
  • Género: Deinococcus

·      Características morfológicas:
  • Morfología: agrupaciones de cocos en pares o tétradas formando sarcinas.
  • Dan positivo en la tinción Gram pero su pared es diferente a la del
  • grupo de bacterias Gram positivas, ya que tienen varias capas, una de ellas muy característica que hace que se asemejen más a los Gram negativo que a los Gram positivo.
  • Medida: entre 1,5 y 3 micrómetros
  • Movilidad: inmóvil
  • Pigmentación: la mayoría tienen un color rosa, rojo debido a la presencia de carotenoides. Esto le proporciona a la bacteria una elevada capacidad de resistencia a la radiación. (Referencias 1,2)


·      Características metabólicas:
Deinococcus spp. es una organismo aerobio quimioorganotrófico, ya que utiliza como fuente de carbono materia orgánica y energía química como fuente de energía. Además, a parte de realizar la respiración de forma aerobia, a veces puede utilizar el azufre como aceptor de electrones. (Referencia 3)

·      Características ecológicas:
Se han detectado poblaciones de Deinococcus spp. en diversos hábitats, desde suelos húmedos ricos en materia orgánica hasta en las regiones más frías y secas de la Antártida. Pero normalmente, al ser un organismo organotrófico necesita ambientes ricos en materia orgánica, como por ejemplo el suelo, la carne o excrementos de animales.
Además el medio en el que se encuentran estos microorganismos contiene proteínas solubles y una cierta cantidad de azúcares. Debido a su morfología, resiste muy bien a la desecación (puede sobrevivir hasta 6 semanas) y a las radiaciones ionizantes; es un organismo extremófilo. (Referencia 4)

Otras características, aplicaciones o problemáticas:

Deinococcus Radiodurans, es un tipo de Deinococcus que acumula grandes cantidades de manganeso, Mn (II), y poco Hierro, hecho que le proporciona una gran resistencia a la radiación gamma en comparación a organismos que acumulan mayor cantidad de Hierro. (Referencia 5)
Además el genoma de Deinococcus radiodurans está compuesto por 4 moléculas de ADN: 2 cromosomas principales (2.648.638 y 412.348 Pb), un plásmido (45.704 Pb) y un “megaplásmido” (177.466 Pb). (Referencia 4)
Con que su genoma es bastante grande, puede acumular un gran número de copias de los cromosomas, gracias a este mecanismo, cuando el material genético se daña por radiación la bacteria continua teniendo más copias que le permiten sobrevivir. Además tiene la capacidad de reparar el ADN alterado de diversas maneras. (Referencia 6)
Todas estas cualidades hacen que este organismo sea objeto de estudio para conseguir aplicaciones industriales y médicas (Referencia 3):
v  Biorremediación: degradación de contaminantes tanto en el agua, suelo o aire. Con el gen reductasa del mercurio consigue que Hg+2 se reduzca a Hg, el cual es más volátil y más fácil de eliminar.

v  Radioresistencia: inducción de la capacidad de resistir la radiación del Deinococcus radiodurans en otros organismos, como los humanos que trabajan en plantes radioactivos.

v  Medicina: evitar la muerte de algunas células del cuerpo basándose en la máquina replicativa del ADN de esta bacteria.

Bibliografía:
  1. Yu-Qin, Z., Cheng-Hang S., Wen-Jun L., et al. (2007). Deinococcus yunweiensis sp. nov., a gamma- and UV-radiation-resistant bacterium from China.International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 57, 370–375. doi: 10.1099/ijs.0.64292-0
  2. Inés Martín Sánchez. Diversidad microbiana y taxonomía. Recuperado de http://www.diversidadmicrobiana.com/index.php?option=com_content&view=article&id=157&Itemid=209
  3. E. Gerber, R. Bernard, S. Castang, N. Chabot, F. Coze, A. Dreux-Zigha, E. Hauser, P. Hivin, P. Joseph, C. Lazarelli, G. Letellier, J. Olive and J.-P. Leonetti. (2015). Deinococcus as new chassis for industrial biotechnology: biology, physiology and tools. Recuperado de http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jam.12808/pdf
  4. Oriol Alcázar Ventura. (2016). Deinococcus radiodurans: per què és tant resistent a la radiació UV?. Recuperado de http://microbiologiaudg1516.blogspot.com.es/2016/03/deinococcus-radiodurans-per-que-es-tant.html
  5. Daly, M., Gaidamakova, E., Matrosova,V., et al. (2004). Accumulation of Mn(II) in Deinococcus radiodurans Facilitates Gamma-Radiation Resistance.Science, 306 (5698), 1025-1028. doi: 10.1126/science.1103185
  6. Astrid Lpz Moreno. (2014). Deinococcus radiodurans. Recuperado de https://prezi.com/b9kbjw-fw-1r/deinococcus-radiodurans/