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Bacteriología Seminario 1 Introducción a la Microbiología y a la Bacteriología Microbiología 1 II Cátedra Facultad de Medicina (UBA) Introducción a la Microbiología ¿Qué es la MICROBIOLOGIA? La Microbiología se puede definir como la ciencia que trata de los seres vivos muy pequeños, concretamente de aquellos cuyo tamaño se encuentra por debajo del poder resolutivo del ojo humano: BACTERIAS, VIRUS Y HONGOS PARASITOS: organismos unicelulares(microscópicos) y pluricelulares(macroscópicos) Poder resolutivo del ojo: 0,1-0,2 mm. Por ejemplo: tamaño de una bacteria esférica 0.2 y 2um (micrómetros). MICROORGANISMOS Es un conjunto de formas de vida agrupados por conveniencia del hombre; todos los organismos que no pueden observarse a simple vista. Es necesaria la ayuda de una lupa o de microscopios. Entre los microorganismos están: FORMAS ACELULARES FORMAS CELULARES Organismos unicelulares o pluricelulares de dimensiones microscópicas. Resumen Características Virus Bacterias Hongos Parásitos NO si si si 0.02-0.2 1-5 3-10 (levadura) 15-25 (trofozoito) Ácido nucleico ADN ó ARNO ADN y ARN ADN y ARN ADN y ARN Tipo de núcleo Ninguno Procariota Eucariota Eucariota Naturaleza de la superficie externa Cápside proteica y envoltura lipoproteína (virus envueltos) Pared celular de proteoglicano Pared celular de quitina Membrana flexible Mecanismo de replicación Parásitos intracelulares obligados Fisión binaria Gemacion o mitosis Ciclos complejos Célula Diámetro aprox. (um) ¿Qué estudia la microbiología? De los microorganismos se estudian sus: • • • • • • • • • • Actividades Forma y estructura Reproducción Fisiología y metabolismo Identificación Distribución en la naturaleza Relaciones con otros seres Efectos benéficos y perjudiciales que ejercen sobre los humanos Alteraciones físicas y químicas que ejercen en el medio ¿Dónde se encuentran los microorganismos? Los microorganismos son ubicuos Se encuentran en el aire, en el agua, en el suelo, en los alimentos, sobre las superficies de los objetos y sobre el exterior de todos los organismos y aún dentro de sus sistemas digestivos, respiratorios y genitales. En un cuerpo sano viven 1 trillon de microbios APLICACIONES DE LA MICROBIOLOGIA 1- Bancos de sangre Los bancos de sangre tienen por cometido la preparación eficiente y oportuna de componentes sanguíneos inocuos. Funciones: -Captación, educación y registro de donantes. -Extracción de sangre y separación de sus componentes. -Análisis inmunohematologico, serológico, distribución y almacenamiento correspondiente de la misma. Programas de seguridad en el laboratorio de forma tal que el donante, el paciente y el personal del banco de sangre estén protegidos contra posibles efectos nocivos de la exposición a la sangre humana. Normas preventivas y bioseguridad: -Toda muestra de sangre debe ser tratada y manipulada como si fuese Infecciosa (aquellos materiales de alto riesgo para SIDA, Hepatitis B y/o C pueden demandar medidas de seguridad especiales) - Un buen programa de seguridad debe considerar todos los peligros que en el ambiente laboral pueden ser causales de accidentes y/o enfermedades profesionales. - Implementar el uso de etiquetas y carteles y en las muestras. -El personal debe vacunarse contra Hepatitis B (excepto que se encuentre Inmunizado o vacunado previamente) - Lavarse cuidadosamente las manos antes y después de cada procedimiento o si se tiene contacto con material patógeno y después del contacto con pacientes o donantes. - Mantener los elementos de protección personal en óptimas condiciones de aseo, en un lugar seguro y de fácil acceso. - Las mujeres embarazadas que trabajen en bancos de sangre (expuestas a riesgos biológicos VIH/SIDA y/o Hepatitis B, C) deberán ser muy estrictas en el cumplimiento de las normas de bioseguridad. - Realizar la desinfección y limpieza de las superficies, elementos y equipos de trabajo al final de cada procedimiento y al final de cada jornada. Es de suma importancia una efectiva comunicación y la provisión y uso el uso de equipamiento de protección. ACCIDENTE DE EXPOSICION A SANGRE 0 FLUIDOS CORPORALES (AES): • Se denomina a todo contacto con sangre o fluidos corporales y que lleva una solución de continuidad (pinchazo o herida cortante) o un contacto con mucosas o con piel lesionada (eczema, escoriación, etc.).El riesgo de transmisión depende de numerosos factores, fundamentalmente de: -la prevalencia de la infección en una población determinada -la concentración del agente infeccioso -la virulencia del mismo -el tipo de accidente Los agentes más frecuentes de AES son: -Virus de la Inmunodeficiencia humana (HIV) -Virus de Hepatitis B (HBV) -Virus de Hepatitis C (HCV) ¡RECORDAR! Bioseguridad Protección Peligro Procedimientos a seguir frente a un accidente laboral. INMEDIATAMENTE DECONTAMINAR LA PIEL CON AGUA Y JABÓN, o CON SOLUCIÓN FISIOLÓGICA EN CASO DE MUCOSAS. CATEGORIZAR ELACCIDENTE: Debe haber ocurrido con material contaminado con SANGRE. Realizar control de serología para HIV, HBV y HVC inmediatamente, y tomar medidas adicionales urgentes en caso de obtener resultados positivos. 2-Análisis de Peligros y Puntos de Control Críticos (APPCC o HACCP ) Es un proceso sistemático preventivo para garantizar la seguridad alimentaria de forma lógica y objetiva, identificando, evaluando y previniendo todos los riesgos de contaminación de los productos a nivel físico, químico y biológico a lo largo de todos los procesos de la cadena de suministro. HACCP NO es un sistema de control de calidad. Su objetivo es asegurar la INOCUIDAD. Concepto de Puntos de Control Criticos (PCC) Fase en la que puede aplicarse un control y que es esencial para prevenir o eliminar un peligro relacionado con la inocuidad de los alimentos o para reducirlo a un nivel aceptable. Concepto de Límite Crítico (LC) Son los valores mínimos o máximos de un parámetro físico, químico o microbiológico que deben ser controlados en un PCC. Deben estar asociados a variables tales como: temperatura, tiempo, actividad de agua, pH, acidez, residuos de antibióticos entre otros, evaluados y monitoreados con métodos rápidos para que sea expedita la toma de decisión y ajuste. Ejemplos: • Temperatura y tiempo necesarios para inactivar microorganismos patógenos en procesos de pasteurización de leche. • pH en producto final para asegurar que no existe desarrollo de patógenos en conservas enlatadas. • Residuos de antibióticos y plaguicidas en materias primas, mediante pruebas químicas en carne de abasto y leche. METODOS DE ESTERILIZACIÓN Y DESINFECCIÓN • ESTERILIZACION: Es la total destrucción o eliminación de todas las formas de vida microbiana. Este proceso debe ser utilizado en los materiales de categoría crítica. • DESINFECCION: Es el proceso de eliminación de microorganismos patógenos, excepto las esporas bacterianas. En los bancos de sangre se utiliza un nivel medio de desinfección, inactivando a los microorganismos (hongos, virus y bacterias) en la forma vegetativa. La responsabilidad sobre las normas de seguridad depende del EQUIPO DE SALUD EN SU TOTALIDAD ORGANISMOS E INSTITUCIONES Food and drug administration Agencia del gobierno de los Estados Unidos dependiente del Departamento de Salud y Servicios Humanos responsable de la regulación de: alimentos, fármacos, dispositivos médicos, vacunas, sangre y injertos biológicos, productos veterinarios (alimentos, drogas, dispositivos médicos), cosméticos, productos que emiten radiación y productos con tabaco. www.fda.gov Centers for Disease Control and Prevention Agencia del Departamento de Salud y Servicios Humanos responsable del desarrollo y aplicación de políticas para prevenir y controlar enfermedades. Cuenta con centros, institutos y oficinas especializadas: Centro de inmunización y enfermedades respiratorias, de enfermedades zoonóticas, de transmisión sexual. www.cdc.gov OMS – WHO – Organización Mundial de la Salud - Lleva a cabo la Clasificación internacional de enfermedades - Determina la aplicación de Medidas Sanitarias para detener una epidemia, o profilácticas (como la vacunación) - Asiste a países menos avanzados en vacunación, aprovisionamientos de agua potable, protección maternal, etc. - Realiza estadísticas y estudios epidemiológicos de los 193 estados miembros. www.who.int CIE – ICD – Clasificación de enfermedades El objetivo actual es estandarizar diagnósticos por código y enfermedades para su fácil reconocimiento con fines estadísticos. OPS – PAHO Organización Panamericana de la salud Organismo internacional de salud pública dedicada a mejorar la salud y las condiciones de vida de los países de América. -Fijar políticas sanitarias en los países miembros. -Cooperar técnicamente, incluyendo actividades educativas y de apoyo promoviendo la prevención de enfermedades. -Promover la estrategia de atención primaria de la salud. www.paho.org ANMAT - Agencia nacional de Medicamentos, Alimentos y Tecnología Médica • Controlar, fiscalizar, vigilar la calidad y sanidad de los productos, sustancias, elementos y procesos que involucren medicamentos, alimentos cosméticos y tecnología médica. • Velar por el cumplimiento de las disposiciones legales, científicas y técnicas especificadas en reglamentos o leyes. • Ambos a través del: Instituto Nacional de Medicamentos, Instituto Nacional de Alimentos, Dirección de Tecnología médica y Dirección de evaluación de medicamentos. www.anmat.gov.ar Código Alimentario Argentino (CAA) Regula en todo el territorio de Argentina todos los alimentos, condimentos, bebidas, sus materias primas y aditivos. Respecto a su elaboración ,fraccionamiento, conservación, trasporte, envasado, así como también el establecimiento que lo elabore Alimentos que obligatoriamente deberán estar sujetos a controles microbiológicos (según el CAA): Alimentos lácteos: Leche (en todas sus formas), Queso (todos los tipos), Yogur, Cremas, Manteca, etc. Productos cárnicos que se consumen sin tratamiento térmico: Chacinados, Embutidos, Fiambres, Salados, Ahumados, etc. Alimentos refrigerados: Aves, Vegetales, Pescados y mariscos, etc. Alimentos congelados: Platos preparados, Helados, Pescados y mariscos, Vegetales, Hielo, etc. Pastas frescas (con y sin relleno) Bebidas analcohólicas: Agua Jugos de frutas Condimentos: salsas y aderezos Frutas secas: maní, etc. Tolerancia microbiológica de la carne cruda vacuna según el CAA Deberá responder a las siguientes exigencias: - Actividad de agua (aw): 0,83 - 0,88 - Anaerobios esporulados, no mayor de: 100 por g - Bacterias mesófilas (recuento a 35°C), no mayor de: 106 por g - Cloruro de sodio, Máx: 15% p/p - Enterobacterias, no mayor de: 10 por g - Humedad: 55 - 65% p/p - pH, no superior a: 5,2 - Sorbato de potasio, (c/ácido sórbico), Máx 0,12% p/p - Staphylococcus aureus coagulasa positiva, no mayor de: 100 por gramo INAL – Instituto Nacional de Vigilancia Alimentaria Identifican de forma temprana los alimentos que no cumplen con el Código Alimentario Argentino Retirar del mercado productos contaminados Realizar acciones de prevención y control de la Enfermedades de Transmisión Alimentaria Denuncie siempre que: • Consumió o compró comida que no era segura. La comida es considerada insegura cuando: • • • - La comida que debe ser servida caliente no se encuentra caliente - La comida que debe estar fría no está refrigerada - Los alimentos contienen materiales extraños a su composición normal, por ej: vidrio, insectos, pelos, etc. - Los alimentos listos para consumir están en contacto con alimentos crudos - Los alimentos tienen olor o sabor desagradable • • • Si la higiene de un restaurante o supermercado no es la adecuada. Se considera que la higiene es inadecuada cuando: • • - El negocio o restaurante se encuentra visiblemente sucio - El personal del lugar manipula alimentos crudos y después cocidos y/o listos para consumir sin lavarse las manos entre ambas operaciones • Si se enfermó después de comer un alimento • - Si usted sospecha que tiene una infección o una intoxicación alimentaria, es importante que consulte a su médico. Denuncie a: • Telefónicamente a 0800-222-6110 o 43400888 de lunes a viernes de 8 a 17 hs y sábados y domingos de 8 a 20 al 0800333-1234 • De manera personal al Departamento de vigilancia Alimentaria en Estados Unidos 25 de lunes a viernes de 8 a 17 hs. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud • Es un organismo público dependiente del Ministerio de Salud de la Nación Argentina que tiene como objetivo participar en políticas científicas vinculadas en los aspectos sanitario del ámbito público • - Nuclea y coordina institutos, laboratorios y centros de salud - localizados en distintos lugares del país. Actúa como institución nacional de referencia para la prevención, control e investigación de patologías Lleva a cabo investigaciones de específicos agentes patógenos. Realiza estudios epidemiológicos www.anlis.gov.ar Informe epidemiológico de la ANLIS: ¿Que es la epidemiología? • Estudios de la distribución y los determinantes de estados o eventos (en particular enfermedades) relacionados con la salud y la aplicación de esos estudios al control de enfermedades y otros problemas de salud. (según la OMS) Vías de transmisión • Horizontal: Respiratoria, Salival, Fecal Oral, Cutánea, Sexual, Sanguínea, Oftálmica, Zoonótica • Vertical: pasaje transplacentaria Enfermedad y Epidemiología Interacción entre el cuerpo humano y los diversos gérmenes Salud y enfermedad Defensas humanas Mecanismos patogénicos de los gérmenes ENFERMEDAD Persona infectada Recuperación completa Daño temporario Daño permanente Muerte PATOLOGÌA ETIOLOGÌA Estudio científico de las enfermedades Causa de la enfermedad PATOGENIA Provoca cambios estructurales y funcionales causados por la enfermedad y de sus efectos finales sobre el organismo. INFECCIÓN Invasión o colonización de cuerpo por microorganismos patógenos. (OPORTUNISTAS?) ENFERMEDAD Aparece cuando la infección produce cambios en el estado de salud. SALUD (Definición según OMS 1946): "Estado de completo de bienestar físico, mental y social y no solamente la ausencia enfermedad" • Síntomas: cambios en la función corporal (dolor o malestar).Cambios subjetivos. • Signos: cambios objetivos, que se pueden observar y medir (cuantificar). Lesiones, tumefacción, fiebre, parálisis, etc. • Síndrome : conjunto específico de signos o síntomas que pueden acompañar una enfermedad particular. El Diagnóstico de una enfermedad se logra a través de la evaluación de los signos y los síntomas, junto a los resultados de las pruebas de laboratorio. Aparición de una enfermedad • Incidencia: es el nº de casos nuevos que surgen en un área geográfica y período de tiempo determinado Es un indicador de la diseminación de la enfermedad. • Prevalencia: es la proporción de personas que en un área geográfica y período de tiempo establecido, sufren una determinada enfermedad nº de los que padecen el trastorno nº total de los habitantes del área) GRADO DE COMPROMISO DEL HUESPED • Sepsis es una enfermedad inflamatoria tóxica que se origina en la diseminación de microorganismos o sus toxinas, a partir de un foco infeccioso. • Septicemia es una infección sistémica causada por la multiplicación de patógenos en la sangre. • Bacteriemia es la presencia de bacterias en la sangre • Toxemia es la presencia de toxinas en la sangre • Viremia es la presencia de virus en sangre INFECCIONES HOSPITALARIAS (NOSOCOMIALES) • 5-15% de pacientes hospitalizados adquieren algún tipo de infección nosocomial. • Microorganismos presentes en el hospital • Huésped comprometido • Cadena de transmisión MECANISMOS DE PATOGENICIDAD MICROBIANOS • Patogenicidad Capacidad de causar enfermedad al superar las defensas del huésped • Virulencia Grado o magnitud del daño que puede provocar Cantidad de Microorganismos Invasores • DI 50 indica la virulencia de un microorganismo (indica la dosis infecciosa para el 50% de una población de muestra) Ej. Bacillus anthracis puede causar infección por tres puertas de entrada diferentes. – DI 50 a través de piel (carbunco cutáneo) es de 10 a 50 esporas. – DI 50 por inhalación (carbunco respiratorio) es por aspiración de 10.000 a 20.000 esporas. – DI 50 en el caso del carbunco gastrointestinal es por la ingestión de 250.000 a 1.000.000 de esporas. • DL50 (dosis letal para el 50% de una población de muestra). Esta nomenclatura se usa para la potencia de una toxina. ej. 0,03 ng/kg es la dosis letal en ratones para botulismo. BACTERIOLOGÍA BACTERIAS • Microorganismos unicelulares que presentan un tamaño de algunos µm de largo y diversas formas • Son procariontes y por lo tanto no tienen núcleo, ni organelas citoplasmáticas • Poseen una pared compuesta de peptidoglicano • Muchas de ellas poseen flagelos u otro sistema de desplazamiento y son móviles • Son organismos de vida libre (excepto Chlamydia y Rickettsia) • Se dividen por fisión binaria Diferencias entre Procariontes y Eucariontes CLASIFICACIÓN DE LAS BACTERIAS • Fenotípica: (propiedades reales y expresadas) morfología microscópica, morfología macroscópica, biotipo, serotipo, antibiograma. • Genotípica: (propiedades potenciales) hibridación ADN, análisis de secuencias de nucleótidos, análisis plásmidos, análisis fragmentos de ADN cromosómico. • Analítica: análisis pared celular, lípidos pared, proteínas de sostén, enzimas celulares. TAXONOMÍA Y NOMENCLATURA BACTERIANAS • Taxonomía = Clasificar • Criterios genéticos: - Homología ADN - Homología ARN ribosómico de subunidad 16S • Nomenclatura = Poner nombre • Criterios muy diversos • Primera palabra hace referencia al Género (mayúsculas) • Segunda palabra hace referencia a la especie (minúsculas) • Se escriben siempre en cursiva o subrayado (Ej.: Staphylococcus aureus) MORFOLOGÍA BACTERIANA ULTRAESTRUCTURA BACTERIANA • Estructuras citoplasmáticas: ADN cromosómico, ARNm, ribosomas y metabolitos. • Envoltura Celular: Cápsula, matriz exopolisacarida Membrana Externa (solo Gram -) Pared Celular Espacio Periplasmico (solo Gram -) Membrana Citoplasmática • Otras estructuras: Flagelos, Pili, Fimbrias RECORDAR! Cromosoma Bacteriano: ADN doble cadena circular y superenrrollado que se encuentra en el nucleiode. Tiene función de replicación, recombinación y expresión de genes. COMPARACIÓN ENTRE LAS ENVOLTURAS DE Gram + y Gram - LTA = Acido Lipoteicoico Formas Bacterianas libres de pared Cuando las bacterias se tratan 1) con enzimas líticas que degradan la pared celular, por ejemplo: lisozima, o 2) con antibióticos que interfieren con la biosíntesis de peptidoglicanos, se producen bacterias libres de pared celular. Generalmente estos tratamientos generan organismos no viables, pero que son útiles en la experimentación in vitro. A las bacterias libres de pared que no pueden replicar se les llama esferoplastos (cuando la membrana externa aún esta presente) o protoplastos (si la membrana externa ya no está presente). Ocasionalmente estos tratamientos generan formas de bacterias libres de pared que pueden replicar (las formas L). RECORDAR Las estructuras bacterianas pueden ser proteicas, hidrocarbonadas o lipídicas, o combinadas. Recordar cuál es la estructura bioquímica permite entender su antigenicidad y su resistencia al calor BLANCO DE ACCION DE LOS ANTIBIOTICOS MECANISMOS DE RESISTENCIA ANTIBIÓTICA • • • • • • • • Inhibición enzimática Alteración del blanco ribosomal Modificación de la permeabilidad de la pared Extracción del antibiótico Alteración de los sistemas de transporte Modificación de los precursores de la pared Mutación de las enzimas Cambio de la estructura de las proteínas blanco ¿Es posible terminar con las enfermedades infecciosas? • La era antibiótica moderna se inició hace más de 60 años con el descubrimiento de la penicilina y otras sustancias similares, capaces de eliminar las bacterias. • Tras los primeros y extraordinarios resultados, la humanidad concibió la idea de eliminar las enfermedades infecciosas • Sin embargo, hoy en día, dicha meta sigue siendo una aspiración difícil de alcanzar e incluso poco probable a la luz de las sorprendentes estrategias desarrolladas por las bacterias para sobrevivir y hacerse resistentes a la acción de un gran número de compuestos antibacterianos. ¿Es posible terminar con las enfermedades infecciosas? • Mayor rapidez la aparición de cepas poco o nada sensibles, incluso a los compuestos de última generación, como vancomicina. • Los primeros reportes de resistencia fueron publicados, casi simultáneamente en 1940, por varios grupos de investigadores independientes. • Para 1947, un alto porcentaje de las cepas de estafilococos aisladas en los hospitales de Estados Unidos y varios países europeos eran insensibles a penicilina G. • La respuesta de la comunidad científica al surgimiento de gérmenes resistentes, fue la acelerada producción y utilización de nuevos fármacos. Bases genéticas de la resistencia bacteriana Según la teoría de la selección natural, la variabilidad genética de los organismos vivientes es esencial para su evolución y en el caso de las bacterias, este fenómeno es el resultado de tres mecanismos • las mutaciones puntuales • los cambios estructurales en el material genético • la adquisición de fragmentos de ADN procedentes de otras bacterias. GENETICA BACTERIANA • Clon: conjunto de bacterias que derivan de un ancestro en común, como resultado de una misma cadena de replicación. • Especie bacteriana: circunscribe un grupo genéticamente similar de cepas individuales (una especie bacteriana se compone de diferentes clones). • Variación Genética Fenotípicas: modificación de una o varias características como respuesta a estímulos presentes en el medio ambiente (mecanismo de adaptación). Genotípicas: variación del material genético (mutaciones). Mecanismos de regulación de la expresión de genes Regulación por reordenamiento: amplificación, variación de fase, variación antigénica. Regulación transcripcional: activación y represión de genes. Regulación post transcripcional: modificación que hace activa una molécula inactivada. Por ejemplo: activación por proteolisis de proteínas. Recombinación Homóloga Se produce entre secuencias de ADN estrechamente relacionadas y que en general se sustituye una secuencia por otra. División Celular Plásmidos ADN circular extracromosomal, que se replica de forma autónoma con respecto al cromosoma bacteriano. Su función es contener información para la adaptación de la bacteria al medio y para su evolución (Ej: resistencia a ATB) Transposones: segmentos de ADN con capacidad de movilizarse de forma autónoma en el genoma y que contiene genes estructurales (Ej: factores de virulencia y para adaptación al medio). Mutan y se integran a cromosomas o plasmidos. Las bacterias pueden intercambiar material genético mediante tres mecanismos: • Transformación (DNA desnudo) • Conjugación (Contacto bacteriano) • Transducción (Bacteriófago) TRANSFORMACIÓN CONJUGACIÓN Bacteriófagos Conocidos también como "fagos", son parásitos intracelulares (virus) de bacterias. Están constituidos por DNA o RNA y proteínas. Si lisan a la bacteria infectada se habla de una infección lítica; si se integran al genoma bacteriano y se encuentran en estado quiescente (profagos con el potencial de producir fagos) se habla de una bacteria en estado lisogénico. TRANSDUCCION RELACIÓN HUÉSPED – BACTERIA CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE LAS ENFERMEDADES INFECCIOSAS MODO DE ENTRADA DE LOS ORGANISMOS EN UN HUESPED • Mucosas • Piel • Vía Parenteral Entrada, Transmisión y Salida Entrada, Transmisión y Salida Flora normal y patógena Los patógenos se pueden clasificar en: • Primarios: producen enfermedad en individuo sano • Oportunistas: necesitan de una condición predisponente • Componentes flora normal del huésped Patogenicidad Bacteriana • Adherencia adhesinas o ligandos que se fijan especificamente a receptores de superficie. fimbrias • Mecanismos de evasión de las defensas del huésped • Mecanismos de los patógenos bacterianos para dañar las células huésped Patogenicidad Bacteriana Mecanismos de evasión de las defensas del huésped Cápsulas: resiste las defensas del huésped porque altera la fagocitosis. Componentes de la pared celular: ej. proteína M en Streptococcus pyogenes contribuye a resistencia bacteriana a la fagocitosis leucocitaria. Enzimas: exoenzimas coagulasas : coagulan el fibrinógeno en la sangre. quinasas: degradan la fibrina (fibrolisina) hialuronidasa: hidrolizan el ácido hialurónico (polisacárido que une células del tejido conectivo). colagenasa: degrada el colágeno del tejido conectivo de los músculos. IgA (algunos patógenos producen IgA proteasa) Variación antigénica Penetración del citoesqueleto de la célula huésped Invasinas, modifican los filamentos de actina cercanos al citoesqueleto celular (usan también una glucoproteína cadherina como puente entre células) Patogenicidad Bacteriana Mecanismos de Daño de las células del huésped • Utilización de los nutrientes del huésped: Sideróforos • Daño directo en la cercanía inmediata de la invasión • Producción de toxinas • Inducción de reacciones de hipersensibilidad Factores: toxinas, exoezimas Producidos por la bacteria Evasión DAÑO Signos y síntomas Producidos por el huésped Inflamación ENFERMEDAD Hipersensibilidad Autoinmunidad Infección vs. Enfermedad Infecciosa FISIOLOGÍA BACTERIANA Requerimientos nutritivos Macronutrientes: Carbono, Nitrógeno, Fósforo, Azufre, Potasio, Magnesio, Hierro, Agua Micronutrientes: Cobalto, Zinc, Cobre, Manganeso Factores de crecimiento: Aminoácidos, Vitaminas y Bases nitrogenadas GRUPOS NUTRICIONALES Grupo nutricional Fuente de carbono Fuente de energía Fotoautótrofos CO2 Luz Fotoheterótrofos Compuesto orgánico Luz Sales Quimioautótrofos CO2 inorgánicas Compuesto Compuesto Quimioheterótrofos orgánico orgánico TIPOS DE REACCIONES METABÓLICAS Reacciones energéticas Reacciones de biosíntesis Reacciones de polimerización Reacciones de ensamblaje REACCIONES ENERGÉTICAS: FASES Digestión extracelular Paso a través de la envoltura: Difusión simple Difusión facilitada Transporte activo Degradación y obtención de energía REACCIONES ENERGÉTICAS Vía glucolítica de Embder Meyerhof Vía pentosa fosfato Ciclo de Krebs Vía de Entner Doudoroff REACCIONES ENERGÉTICAS Fermentación: Aceptor final de e- compuesto orgánico 1 glucosa/2 ATP Respiración: Aceptor final de e- compuesto inorgánico 1 glucosa/38 ATP Producción Catalasa Superoxido Aerobio Anaerobio dismutasa (SOD) Crecimiento Tipo de bacteria Aerobia estricta Anaerobia estricta Vía metabólica + - + Respiración - + - Fermentación Facultativo + + + Respiración/ Fermentación Indiferente/ Aerotolerante + + + Fermentación Microaerófilo (+) + (+) Fermentación REACCIONES DE BIOSÍNTESIS Formación de elementos estructurales: Ácidos grasos Azúcares Aminoácidos Nucleótidos REACCIONES DE POLIMERIZACIÓN Y ENSAMBLAJE Formación de macromoléculas: ADN, ARN, proteínas, peptidoglicano, fosfolípidos, LPS Formación de las distintas estructuras celulares REGULACIÓN DEL METABOLISMO Regulación de la actividad enzimática Regulación de la síntesis enzimática: Represión Inducción Supervivencia Bacteriana: por procesos de esporulación, motilidad y quimiotaxis ESPORAS • Más pequeñas que célula vegetativa • Metabolismo limitado • No se reproducen • Más resistentes a la acción de agentes físicos y químicos ESPORULACIÓN Bacteria Septación vegetativa asimétrica ENDOCITOSIS FORMACIÓN DE LA ENDOSPORA Lisis célular. Liberación de la espora Síntesis de la cubierta Formación del cortex CRECIMIENTO BACTERIANO: TIPOS DE MEDIOS DE CULTIVO • Según su estado físico: - Líquidos o caldos - Sólidos (Agar al 1.5-2%) - Semisólidos • Según crecimiento que permitan: - Enriquecidos De enriquecimiento Selectivos Diferenciales CRECIMIENTO BACTERIANO: FACTORES 1. 2. 3. 4. Temperatura pH Medio de cultivo Inóculo TEMPERATURA pH A. Acidófilos B. Neutrófilos C. Alcalófilos ESTUDIO CUALITATIVO DEL CRECIMIENTO BACTERIANO • Medios líquidos: Turbidez • Medios sólidos: Colonias COLONIAS BACTERIANAS. TIPOS Forma Superficie Bordes CIRCULAR IRREGULAR CONVEXA REDONDEADO ONDULADO FILAMENTOSA RIZOIDE PLANA UMBILICADA CRATERIFORME FILAMENTOSO ESPICULADO LOBULADO 1: alfa-hemólisis Colonias aisladas alfa-hemólisis Cultivo cofluente 2: beta-hemólisis Colonias aisladas beta-hemólisis DIAGNOSTICO BACTERIOLOGICO Para realizar un diagnostico microbiológico, se deben seguir secuencialmente los siguientes pasos: 1- Toma de muestra 2- Microscopía 3- Aislamiento en cultivo del agente etiológico 4- Identificación 5- Prueba de sensibilidad a los ATB TOMA DE MUESTRA • Muestra directa: se extrae directamente del órgano o cavidad infectada. Son sitios que en condiciones normales son estériles como pulmón, LCR, pleura. • Muestra indirecta: orina, esputo, que se emiten de manera espontánea y que atraviesan una región que contiene flora normal. • Muestra en sitios con flora normal: intestino y faringe. Se investigan bacterias que normalmente no se encuentran en personas sanas. Ej: Salmonella, Shigella, S.pyogenes. Seleccionar medio de transporte adecuado y conservación de la muestra !!! MICROSCOPIA • Observación en fresco • Extendidos Teñidos • Tinción de Gram • Tinción de Ziehl Neelsen • Microscopio de fluorescencia • Microscopio de contraste de fase • Microscopio de campo oscuro Tinción de Gram Tinción de Ziehl Neelsen Microscopia de contraste de fase Microscopia de Fluorescencia Microscopia de campo oscuro CULTIVO • Medios sólidos (agar) • Medios líquidos (caldos) El objetivo es recuperar y aislar el microorganismo responsable de la patogenia Tener en cuenta los siguientes parámetros: temperatura, pH, Oxigeno Identificación por pruebas bioquímicas Consiste en baterías de pruebas bioquímicas que determinan la capacidad de un aislamiento bacteriano de utilizar determinados sustrato, de producir un metabolito particular, de fermentar azucares, descarboxilar, hidrolizar o desaminar aminoácidos • • • • • • Prueba de oxidasa Prueba de catalasa Prueba de manitol Reacción de CAMP Prueba de ureasa Prueba de coagulasa Identificación por pruebas serológicas Consiste en detectar antígenos especificos de las bacterias Permiten diferenciar entre especies microbianas y entre cepas dentro de una misma especie Cepas con diferentes antígenos se denominan SEROTIPOS, SEROVARIEDADES (serovares) o BIOVARIEDADES (biovares) Se puede detectar por ELISA, Aglutinación, Western Blot Identificación por Fagotipia Consiste en enfrentar la bacteria aislada a diferentes bacteriófagos Se producen áreas de lisis • Perfiles de ácidos grasos • Citometria de flujo • Composición de bases del ADN • Huellas del ADN (Fingerprint) Microbiología forense • PCR • RFLP (polimorfismo de longitud de fragmentos de restriccion) • Hibridación del acido nucleico (Southern Blot) • Micromatrices (chips) del ADN • Ribotipificacion y secuenciación del ARN ribosómico (rRNA) • Hibridación fluorescente in situ (FISH) • Claves dicotómicas • Cladogramas • Bioinformatica Pruebas de sensibilidad a ATB (Antibiograma) • Métodos de difusión en agar (Método Kirby Bauer) (Cualitativo) • Métodos de dilución de antimicrobiano (cuantitativo) Concentración Inhibitoria Minima (CIM): minima concentración de ATB que inhibe el crecimiento bacteriano Concentración Bactericida Minima (CBM): minima concentración de ATB para eliminar el 99.9% de bacterias en 24hs. Kirby Bauer CIM SEROLOGIA La serología nos permite determinar el título de anticuerpos presentes en el suero del paciente Se emplea generalmente cuando: • El agente etiológico no es cultivable • Requiere cultivos específicos no disponibles en la mayoría de los laboratorios • El paciente se encuentra en una etapa de la infección en la cual el agente etiológico no es viable. Bioseguridad Bioseguridad “doctrina de comportamiento encaminada a lograr actitudes y conductas que disminuyan el riesgo del trabajador de la salud de adquirir infecciones en el medio laboral” Puntos Clave • Compete a todas las personas que se encuentran en el ambiente sanitario. • Práctica Rutinaria • Deben ser cumplidas por todo el personal de salud. • Independiente del riesgo. Principios de la Bioseguridad 1) Universal: Aplicadas a todas las personas independiente de presentar o no enfermedad. Involucra a todos los pacientes, independiente de conocer o no su serología. Todo el personal debe seguir las precauciones estándares para prevenir la exposición de la piel y de las membranas mucosas, en todas las situaciones que puedan dar origen a accidentes, estando o no previsto el contacto con sangre o cualquier otro fluido corporal. 2) Uso de Barreras: evitar la exposición directa a sangre y otros fluidos orgánicos potencialmente contaminantes, mediante la utilización de materiales adecuados. 3) Medios de eliminación de material contaminado: conjunto de dispositivos y procedimientos. Infecciones Asociadas a los Cuidados de la Salud (IACS) IACS: 1.Infección Intrahospitalaria 2. Hemodiálisis 3. Hospital de Día 4. Rehabilitación 5. Internaciones Domiciliaras 6. Geriátricos 30 días posteriores al inicio de la terapia Infecciones Hospitalarias/Nosocomiales Toda infección adquirida durante la internación y que no estuviese presente o incubándose al momento de la admisión del paciente (…) En el caso de las heridas quirúrgicas la infección puede manifestarse luego del alta del paciente, hasta 30 días o un año dependiendo de la colocación o no de prótesis. Afecta 10% de los pacientes internados 2°guias prácticas, OMS, 2002 Ejemplos de Infecciones Nosocomiales ITU: Infección Tracto Urinario ISQ: Infección Sitio Quirúrgico IRB: Infecciones Respiratorias Bajas Prevención 1.Lavado de Manos 2.Guías de prevención 3.Precauciones estándar 4.Aislamiento 5.Uso correcto de Antibióticos 6.Inmunización del Personal 7.Higiene Hospitalaria 8.Educación. Lavado de Manos ¿Porqué es importante? Disminución del 30% de Infecciones Intrahospitalarias Disminución de la Morbimortalidad Disminución de la inversión pública para el tratamiento de las infecciones nosocomiales Día Mundial del Lavado de Manos: 18 de octubre. 2002,OMS Flora Colonizante - Residente • Aislados en la piel de la mayoría de los individuos • Residentes Permanentes • NO REMOVIBLES por fricción mecánica Microorganismos Estafilococo coagulasa negativa, Corynebacterium spp. Propionibacterium spp. Enterobacterias Flora Transitoria • No presente en todos los individuos (con respecto a sus especies) • Transmisibles por contacto • REMOVIBLES por fricción mecánica • DESTRUCCIÓN con Antisépticos Microorganismos Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes Bacilos gram negativos (ej.E. Coli) Candida spp Clasificación de Lavados de Manos 1. Lavado Social • REMUEVE Flora Transitoria • Remueve suciedad • Material: Jabón de tocador o Detergente • Duración: 10-15 segundos. • Usos: inicio del día, salida de sala, alimentación, al estornudar y toser. • NO PARA ATENCIÓN DE PACIENTES. 2. Antiséptico • REMOVER y DESTRUIR Flora Transitoria • Materiales: Jabón o Detergente antimicrobiano. Preparación alcohólica. • Duración: 10-15 segundos. • Usos: Antes y después de realizar procedimientos invasivos, curaciones, aspirar secreciones, manipuleo de catéteres o Asistencia Mecánica Ventilatoria, extraer sangre, entrar en sala y aislamientos y al salir. Procedimiento 2°guias prácticas, OMS, 2002 2°guias prácticas, OMS, 2002 Uso del “Alcohol en Gel” Boletín Informativo N° 210 , Centro de Información de Medicamentos – CIM, Universidad de Rosario, 2014 3. Quirúrgico • REMOVER y DESTRUIR Flora Transitoria • REDUCIR Flora Residente • Material: Jabón o detergente antimicrobiano + Esponja para friccionar • Duración: > 120 segundos. • Usos: Antes y después de cada cirugía. • Retirar joyas. • NO usar uñas postizas. • Quirúrgico: mangas por encima del codo. Usar agua tibia. Aplicar 5 cc de jabón antimicrobiano Friccionar y hacer espuma sobre manos y muñecas Frotar entre los dedos. Quirúrgico: Usar esponja estéril Friccionar hasta encima del pliegue de codo Humedecer las manos Siempre con las manos hacia arriba Enjuagar siempre con manos hacia arriba Con abundante agua Secar a conciencia con toalla descartable Quirúrgico: A conciencia con papel o tela estériles. Cerrar la canilla sin tocarla con la mano, use la toalla de papel. Quirúrgico: cerrar con el codo. Precauciones Estándares Precauciones Estándares Son las precauciones que deben aplicarse a todos los pacientes independientemente de su diagnóstico, a fin de minimizar el riesgo de transmisión de cualquier tipo de microorganismo, del paciente al trabajador de la salud y viceversa. GUANTES HIGIENE de MANOS SIEMPRE • Antes y después del contacto con 1 paciente • Entre pacientes • Antes y después del uso de guantes. CUBRA su TOS • Si tose o estornuda cubra su boca y nariz con pañuelo descartable. • Antes del contacto con mucosas, piel no intacta, fluidos corporales. • Retirar inmediatamente luego del uso. BARBIJO QUIRURGICO Y PROTECCION OCULAR Usar durante procedimientos que puedan causar salpicaduras o aerosoles. CAMISOLIN Usar durante procedimientos que puedan causar salpicaduras o aerosoles. ISTRUMENTAL NO CRÍTICO SALUD DEL PERSONAL Manejar equipo no estéril con cuidado para evitar contaminación del personal y de otros pacientes. Retirar en forma inmediata y procesar (según normas) los elementos contaminados No encapuchar ni manipular elementos punzo-cortantes. Desechar en descartadores rígidos. NO USAR AISLAMIENTO Varios anillos, pulseras, relojes. Uñas largas, postizas o pintadas. Pelo suelto. No indicado Solo para pacientes en aislamiento específico. Precauciones: Aislamientos Precauciones: Aislamientos • Ayudan a prevenir la propagación de microorganismos en el hospital • Basados en la Transmisión del patógeno Asilamiento de Contacto Aislamiento Por Gotas Aislamiento Por Aerosoles 1. Aislamiento por Contacto • Sospecha o certeza de infección por patógeno muy transmisible. • Asociado a Patógeno Multiresistente: 1. SARM de la Comunidad 2. Klebsiella carbapenem resistente 3. Acinetobacter 4. Pseudomona 5. Enterobacter kpc 6. Virus sincial Respiratorio 7. Herpes Virus 8. Ébola. • Procedimiento: Lavado de Manos ---- Camisolín ---- Guantes • Material crítico solo para el uso de ese paciente. • Habitación individual o cohorte. 2. Aislamiento por Gotas • Patógeno que se transmite por hablar, toser, estornudar, procedimiento Vías Aéreas • Microorganismos: H. influenzae, N. meningitidis, Neumococo B-láctamico Resistente, Nuemonia por Mycoplasma, Influenza, VSR, B. pertusis, C. diphterea, Parvo B19, Fiebres hemorrágicas. • No Neumonía por Neumococo. Porque? • Procedimiento: Lavado de Manos --- Barbijo quirúrgico --- Antiparras para procedimiento • Habitación individual. Puerta cerrada. 3. Aislamiento por Aerosoles • Patógeno se transmite por el aire, recorren grandes distancias por corrientes. • Microorganismos: M. tuberculosis, Mycobacterias no tuberculosas, Varicela zóster, Sarampión, Herpes Zóster diseminado, Influenza H1N1 cuando aerosoliza. • Patógeno < 1 micrón. • Procedimiento: Antes de ingresar: Barbijo N95 --- Lavado de Manos --- Reutilizable con el mismo paciente hasta su externación. • Habitación individual • Aire filtrado: EPA N95. Sospecha para Aislamiento Aislamiento de Gota Barbijo quirúrgico -Infección respiratoria en niños(*) -Meningitis -Fiebre + petequias o equimosis. -Tos persistente severa o paroxística en época de coqueluche -Epiglotitis Aislamiento de Aerosoles Barbijo N95 -Vesículas (*) -Fiebre + erupción máculo-papular + catarro. -Fiebre/tos/infiltrado pulmonar con antecedentes o contacto con TBC. -Fiebre/tos/infiltrado pulmonar sugestivos de TBC. -Infiltrados pulmonares en pacientes HIV (+). -Patología respiratoria crónica sin diagnóstico. Aislamiento de Contacto -Infección respiratoria en niño(*) -Vesículas (*) -Diarrea aguda. -Infección o colonización por gérmenes multiresistentes. -Abscesos cutáneos o heridas abiertas. -Gripe RESIDUOS DESCARTADORES • Se considera descartadores al recipiente donde se depositan, con destino a su eliminación por incineración, todos los materiales corto punzantes. No deben ser reutilizados. • Debe estar hecho con material resistente a los pinchazos y compatible con el procedimiento de incineración sin afección del medio ambiente. RESIDUOS BOLSA NEGRA (Residuos domiciliarios) Toalla de papel. Caja de remedios, blister Papeles, cartones. Material administrativo. Latas, botellas. Restos de alimentos. BOLSA ROJA Guantes, algodón, gasa, venda. Material descartable. Contenedor de material punzo-cortante. Frasco de remedio parenteral Material con restos orgánicos. Restos de quirófano y anatomía patológica. Residuos de laboratorio. Pañales. Todo lo usado en aislamientos DESECHO DE RESIDUOS LÍQUIDOS Los residuos líquidos (sangre, heces, vómitos, orina, secreciones y otros líquidos corporales ) pueden desecharse por el inodoro, Chatero y/o equipo sanitario similar. Esto es posible cuando los efluentes son vertidos a la red sanitaria: si el establecimiento no cuenta con conexión a la red sanitaria deben ser tratados previamente. NO DEBEN DESECHARSE POR EL INODORO POR NINGÚN MOTIVO: materiales como: restos de suturas, gasas, algodón, agujas, papel, cartón, material de polietileno etc. (Estos ocluyen las tuberías de desagote, impidiendo la normal circulación de los efluentes) Guía de prevención de infecciones hospitalarias, 2° edición, OMS, 2002 REENFUNDAR LA AGUJA ES LA CAUSA DE 2/3 DE LOS ACCIDENTES • ANTES O DURANTE EL USO : 15% • DESPUÉS DEL USO, ANTES DE DESECHAR: 68% • DURANTE O DESPUÉS DE DESECHAR: 14% NO reencapuchar las agujas