Microbiología: Enfermedades, Bacterias, Virus y Priones

Enfermedades Virales

• Herpes: Agente etiológico → virus de la familia Herpesviridae (herpes virus), capaces de indicar infecciones latentes. Pueden inactivarse luego de meses o años de la primera infección.
• Varicela Zoster: Varicela (difundida en niños) y zoster (culebrilla), causada por el virus varicela-zoster.
• Rabia: Agente etiológico → virus rábico, familia Rhabdoviridae, género Lyssavirus.
• Hepatitis Virales: Agente etiológico → virus hepatotrópicos.
  • Hepatitis A: Familia → Picornoviridae
  • Hepatitis B: Agente etiológico → virus de hepatitis B
  • Hepatitis C: Agente etiológico → virus hepatitis C
• Virus de la Poliomielitis: Agente etiológico → poliovirus, familia: Picornaviridae.
• Rubéola: Agente etiológico → rubivirus, familia Togaviridae.
• Paperas (Parotiditis): Agente etiológico → virus parotiditis epidémica, familia Paromyxoviridae.
• Sarampión: Agente etiológico → virus sarampión, familia Paromyxoviridae.

Metabolismo Bacteriano

Las bacterias pueden morir por falta de nutrientes. Los nutrientes principales son carbono, fósforo y nitrógeno. El carbono es utilizado por los microorganismos para sintetizar los compuestos orgánicos requeridos para las estructuras y funciones de la célula.

El nitrógeno es utilizado por las bacterias para formar aminoácidos, pirimidinas y purinas, y puede provenir de fuentes diferentes.

El azufre es utilizado para la síntesis de aminoácidos azufrados como la cisteína o metionina, que tienen un papel muy importante en la estructura terciaria de las proteínas (formación S-S) y en el sitio catalítico de enzimas.

Requerimientos Físicos

• Criofilas o Psicrófilas: 5°C - 30°C, aguas frías, fondo del mar, vida libre y no parasitan.
• Mesófilos: 10°C - 45°C, parasitan organismos superiores, patógeno humano 37°C.
• Termófilos: 25°C - 80°C, aguas termales o climas cálidos.

Composición Celular

Las células están compuestas de: polisacáridos, lípidos, ácidos nucleicos y proteínas.

Agua: Es el solvente inicial para los organismos vivos debido a su polaridad y cohesión.

Presión Osmótica: La concentración de solutos del citoplasma es mayor que la del medio, por lo que el agua tiende a penetrar en la bacteria.

• Medio + concentrado: Plasmólisis
• Medio hipotónico: Gram+ + lisozima: Gram- + lisozima
• Medio hipertónico: Gram+ + lisozima (protoplasto), Gram- + lisozima (esferoplasto)

Captación Celular de Nutrientes

Difusión pasiva, difusión facilitada, transporte activo.

Transporte Activo: En contra de gradientes de concentración, consume energía (ATP o gradiente de H+), utiliza permeasas específicas e inducibles.

• Transporte activo ligado a simporte de protones: Transporte simultáneo de dos sustratos en la misma dirección por un mismo transportador (ej: transporte de iones fosfato y glutamato).
• Transporte activo ligado a simporte de iones Na+.
• Transporte activo dirigido por ATP: Lograr introducir sustancias, azúcares como arabinosa, galactosa, maltosa, ribosa, xilosa.
• Transporte acoplado a translocación de grupos.

Translocación de Grupo

Sistema de transporte que acopla la entrada del sustrato con su modificación química por unión covalente con un grupo químico (ej: sistema de fosfotransferasa).

Fases del Crecimiento Bacteriano

• Fase de Adaptación o Latencia: No hay aumento de bacterias, se acoplan porque han sido transferidas a una nueva condición. Fase de crecimiento lento, acelerada actividad metabólica, producción de enzimas para su adaptación, acumulación de ARN.
• Fase Logarítmica: Se duplican o dividen a ritmo constante, crecimiento equilibrado, incremento de la masa bacteriana con el aumento de otros constituyentes celulares.
• Fase Estacionaria: No pueden crecer indefinidamente, bacterias viables en equilibrio con bacterias inactivas. Algunas mueren, otras crecen y se dividen. Los nutrientes se agotan, acumulación de productos tóxicos, pH ácido.
• Fase de Muerte o Declinación: Mueren más bacterias que las que sobreviven, falta de nutrientes, concentración de productos tóxicos, cambio de pH, tasa de mortalidad aumenta.

Plásmidos

Tipos y Funciones de los Plásmidos

• Factores Sexuales: Son autotransferibles y codifican la producción de pili sexuales F.
• Factores de Resistencia o Factor R: Codifican la resistencia de las bacterias frente a antibióticos. Están formados por 2 componentes denominados factor de transferencia de la resistencia y determinantes R que portan los genes responsables de las enzimas que destruyen los antibióticos.
• Plásmidos Determinantes de Patogenicidad: Son aquellos que portan genes que codifican la producción de sustancias nocivas para el huésped.
• Plásmidos Ent: Codifican la síntesis de enterotoxinas.
• Plásmidos Inv: Codifican la penetración (invasión) en las células epiteliales.
• Plásmidos Hly: Codifican la producción de α-hemolisinas.

Virus: Morfología

• Cápside con Simetría Icosaédrica: Picornavirus, adenovirus.
• Cápside Cilíndrica y Helicoidal: Virus del mosaico del tabaco.
• Sin Forma Definida: Envuelta lipoproteica no rígida.

Estructura Viral

Ácido nucleico → ADN (mono/bicatenario) o ARN (mono/bicatenario)

Cápside → icosaédrica/helicoidal

Envoltura → lípidos/proteínas/glicoproteínas

Clasificación Viral

Naturaleza del genoma (ADN/ARN), estrategia de multiplicación, simetría de las cápsides, presencia o no de envoltura.

• Clasificación por Virus: Célula que parasitan → virus animales, vegetales o bacteriófagos.
• Su Forma: Helicoidales, poliédricos, complejos.
• Envoltura: Con envoltura / sin envoltura.
• Ácido Nucleico: ADNmc, ADNbc, ARNmc, ARNbc.

Inactivación Viral

• 55-60°C: Se reduce en segundos.
• 37°C: Minutos.
• 20°C: Unas horas.
• 4°C: Unos días.
• -70°C: Meses o años. La congelación/descongelación provocan pérdida de infectividad.

Radiaciones: Alteran los ácidos nucleicos. Los virus monocatenarios suelen ser más sensibles que los de doble cadena.

Agentes Químicos: Solventes de lípidos (éter, cloroformo), desinfectantes (HCL, formaldehído).

Ciclos Virales

Ciclo Lisogénico

El genoma viral se integra con el de la célula huésped. El ácido nucleico viral no expresa sus genes, se integra en el genoma de la célula o queda libre a modo de plásmido. El virus queda de forma de provirus. El provirus puede comenzar un ciclo normal.

Ciclo Lítico

El genoma viral se expresa y muere la célula huésped. Fases: fijación o adsorción, penetración, eclipse (replicación del genoma vírico y síntesis de proteínas), ensamblaje, liberación.

Fases del Ciclo Lítico

• Adsorción: Se debe a fuerzas electrostáticas, contactos por colisión entre viriones y la célula. La unión firme solo se produce si existen en la membrana áreas de afinidad por los viriones.
• Penetración: En los virus animales/vegetales, la cápside penetra dentro de la célula.
• Virus Desnudos: Entran por un proceso parecido a la fagocitosis.
• Virus No Envueltos: Fusión de la envoltura con la membrana plasmática de la célula, liberando la nucleocápside al interior.
• Decapsidación: Implica la liberación del ácido nucleico, condición indispensable para poder realizar la multiplicación.
• Transcripción, Traducción y Replicación: El ácido nucleico comienza a expresarse y como resultado aparecen los distintos componentes viriones que se irán ensamblando para formar viriones nuevos.
• Liberación: Por lisis o formación de burbujas-vesículas. Por cada célula se liberan niveles de viriones.

Patogenia de la Infección Vírica

• No cambios celulares aparentes.
• Efectos citopáticos.
• Hiperplasia.
• Transformación.
• Lisis celular (infección aguda).
• Supervivencia celular: Infección persistente, crónica, latente/recidivas.

Priones

Proteínas modificadas del hospedador que pueden transmitir la enfermedad.

Prión: Pequeña partícula infecciosa proteica.

Enfermedades por Priones

• Humanos: Kuru, enfermedad de Creutzfeldt-Jakob.
• Animales: Encefalopatías espongiformes (ej: enfermedad de las vacas locas).

Información Adicional

Genoma: Puede ser ADN o ARN. Los ARN virus cuentan con una enzima llamada retrotranscriptasa o transcriptasa inversa. Los virus que tienen enzima transcriptasa inversa como el virus VIH del SIDA se llaman retrovirus.

Cápside: Cubierta que envuelve al genoma formando un capsómero.

Cápside Compleja: Parasitan bacterias.

Envoltura Membranosa: Fragmentos de la célula en la que se reprodujo el virus. Los virus con envoltura son más patógenos. Los virus desnudos carecen de estas membranas.