Bacterias y biofilms

1. Temas selectos de Biología
Instructora: MILENA BENAVIDES-SERRATO
Modificado por: MIGUEL A. VERDE
BacteriasBacterias
Nuestros amigos invisiblesNuestros amigos invisibles

2. Entender la clasificación de las bacterias y las
características usadas para colocarlas en
reinos y dominios.
Describir las estructuras de las bacterias.
Practicar técnicas de cultivos de bacterias.
OBJETIVOSOBJETIVOS

3. Las Bacterias son procariontesLas Bacterias son procariontes
•Pro – antesPro – antes
•Karyon – núcleoKaryon – núcleo
•Las formas más simples de vida son Las formas más simples de vida son
procariontes.procariontes.
•Las primeras células de la Tierra fueron Las primeras células de la Tierra fueron
procariontes.procariontes.

4. Los fósiles de bacterias más antiguosLos fósiles de bacterias más antiguos

5. •Las bacterias tienen gran Las bacterias tienen gran
importancia por su rápido importancia por su rápido
crecimiento, reproducción crecimiento, reproducción
y tasa de mutación, así y tasa de mutación, así
como su habilidad para como su habilidad para
sobrevivir en condiciones sobrevivir en condiciones
adversas. adversas.
•Los fósiles más antíguos Los fósiles más antíguos
conocidos, tienen cerca conocidos, tienen cerca
de 3.5 billones de años, de 3.5 billones de años,
son fósiles de parecidos a son fósiles de parecidos a
bacterias. bacterias.

6. ¡Muchas de ellas!¡Muchas de ellas!
•Los procariontes son las formas de Los procariontes son las formas de
vida mas abundantes en la Tierra.vida mas abundantes en la Tierra.
•Pueden sobrevivir en muchos Pueden sobrevivir en muchos
ambientes.ambientes.
•Pueden obtener energía de muchas Pueden obtener energía de muchas
diferentes maneras.diferentes maneras.

7. CaracterísticasCaracterísticas
ProcariotasProcariotas..
UnicelularesUnicelulares..
Carecen de organelos rodeados por Carecen de organelos rodeados por
membranasmembranas..
Pared celularPared celular de peptidoglucano. de peptidoglucano.
DNA en forma de anillos – plásmidosDNA en forma de anillos – plásmidos..
No tienen cromosomasNo tienen cromosomas..

8. Tipos de BacteriasTipos de Bacterias

9. MORFOLOGÍAMORFOLOGÍA•Forma de caña
(Bacilos).
•Redondos, en líneas
(Estreptococos*).
•Redondos, en
cúmulos
(Estafilococos*).
•Redondos, en pares
(Diplococos*).
•En forma de
espirales (Espirilos).
•En forma de coma
(Vibrios).
*Todos son la forma de cocos

10. ALGUNAS ESPECIESALGUNAS ESPECIES

13. BacteriasBacterias

15. BacteriasBacterias

20. CaracterísticasCaracterísticas
Reproducen por fisión binaria
(duplicación: dar origen a dos células o más).
Presentan estructuras especializadas
Pili (Intercambio de material genético)
Flagelos (Movimiento)
Cápsulas (Protección del ambiente)

21. CaracterísticasCaracterísticas
Autótrofas (prod. su propio alimento)
Fotosintéticas o quimiosintéticas
Heterotrofas
Absorben nutrientes del ambiente
Hábitat
Suelo, aire, cuerpos de agua
Condiciones normales o extremas

22. Sistema de Cinco ReinosSistema de Cinco Reinos

23. SISTEMA DE TRES DOMINIOSSISTEMA DE TRES DOMINIOS
Aceptado después de 1970
Procariota
Bacterias
Archaea
Eucariota
Eukarya

25. ArchaebacteriaArchaebacteria

26. ArchaebacteriaArchaebacteria
•Productoras de metano Productoras de metano
– – Anaerobias metanógenasAnaerobias metanógenas
•HalofilasHalofilas
–Halo = salHalo = sal
–Philia = amorPhilia = amor
•ThermofilasThermofilas
–Thermo = calorThermo = calor

27. MetanogenasMetanogenas
Estas Archebacteria son Estas Archebacteria son
anaerobias. Producen metano anaerobias. Producen metano
(gas natural) como uno de sus (gas natural) como uno de sus
productos. Se encuentran en productos. Se encuentran en
pantanos, charcos lodosos, pantanos, charcos lodosos,
sedimentos, alcantarillas, y en sedimentos, alcantarillas, y en
basureros. En el futuro, podrían basureros. En el futuro, podrían
ser usadas para producir metano ser usadas para producir metano
como un bioproducto de como un bioproducto de
desachos organicos, aguas desachos organicos, aguas
negras o tratamiento en negras o tratamiento en
basureros.basureros.

28. HalofilasHalofilas
Éstos son Archaebacteria sal-amorosas que crecen en Éstos son Archaebacteria sal-amorosas que crecen en
los lugares como el Gran Lago De sal de Utah o los lugares como el Gran Lago De sal de Utah o
estanques de sal en el borde de la bahía de San estanques de sal en el borde de la bahía de San
FranciscoFrancisco. .
Los números grandes de halofilas pueden volver estas Los números grandes de halofilas pueden volver estas
aguas de color rosa oscuro.aguas de color rosa oscuro. Las halofilas rosas Las halofilas rosas
contienen un pigmento muy similar a la rodopsina en contienen un pigmento muy similar a la rodopsina en
la retina humanala retina humana..
Ellas usan este pigmento visual para un tipo de Ellas usan este pigmento visual para un tipo de
fotosíntesis que no produce oxígeno. Las Halofilas son fotosíntesis que no produce oxígeno. Las Halofilas son
aerobios, sin embargo, realizan la respiración aerobia.aerobios, sin embargo, realizan la respiración aerobia.

29. Halofitas extremas pueden vivir en condiciones extremas de sal. La mayoría Halofitas extremas pueden vivir en condiciones extremas de sal. La mayoría
de ellas son fotosinteticas autotrofas. Los fotosinteticos en esta categoría de ellas son fotosinteticas autotrofas. Los fotosinteticos en esta categoría
son bacterias purpuras porque en lugar de usar clorofila, usan un pigmento son bacterias purpuras porque en lugar de usar clorofila, usan un pigmento
similar llamado bacteriorodopsina que usa toda la luz excepto la luz similar llamado bacteriorodopsina que usa toda la luz excepto la luz
purpura, haciendo que las células aparezcan de ese color.purpura, haciendo que las células aparezcan de ese color.

30. ThermofilasThermofilas
Son Archaebacteria de aguas termales y otros Son Archaebacteria de aguas termales y otros
ambientes con altas temperaturas. Algunas ambientes con altas temperaturas. Algunas
pueden crecer incluso en agua hirviendo. Son pueden crecer incluso en agua hirviendo. Son
anaerobias, pero combinan la respiración anaerobias, pero combinan la respiración
aerobia. aerobia.
Las bacterias Termofilas son de interes porque Las bacterias Termofilas son de interes porque
tienen genes para enzimas termoestables que tienen genes para enzimas termoestables que
pueden ser de gran valor en la industria y en la pueden ser de gran valor en la industria y en la
medicina. Un ejemplo es la taq-polimerasa, un medicina. Un ejemplo es la taq-polimerasa, un
gen aislado deThermus aquaticus en las calderas gen aislado deThermus aquaticus en las calderas
y heisers el parque Yellowstone. y heisers el parque Yellowstone.

32. ThermofilasThermofilas
La Taq polimerasa es usada en un gran número La Taq polimerasa es usada en un gran número
de copias de DNA secuenciado de un DNA de copias de DNA secuenciado de un DNA
simple. Se ha vuelto invaluable en medicina, simple. Se ha vuelto invaluable en medicina,
biotecnología, e investigación biológica. biotecnología, e investigación biológica.
anualmente se vende la Taq polimerasa por anualmente se vende la Taq polimerasa por
medio billon de dolares anuales.medio billon de dolares anuales.

33. Recientemente se Recientemente se
descubrieron cerca de descubrieron cerca de
chimeneas volcánicas chimeneas volcánicas
extraños ecosistemas extraños ecosistemas
marinos que son marinos que son
sustentados por sustentados por
bacterias termófilas bacterias termófilas
quimio sintéticasquimio sintéticas
El color rojo en los El color rojo en los
gusanos y crustáceos son gusanos y crustáceos son
en realidad bacteriasen realidad bacterias

34. EubacteriaEubacteria

35. EubacteriaEubacteria
•Parasitas heterotrofas (Streptococcus)Parasitas heterotrofas (Streptococcus)
•SaprofagasSaprofagas
–Sapro = muerteSapro = muerte
–Phage = comerPhage = comer
•Cyanobacteria (algas verde-azules)Cyanobacteria (algas verde-azules)
–FotosinteticasFotosinteticas
•Quimiosinteticas autotrofas (Rhizobium)Quimiosinteticas autotrofas (Rhizobium)

36. •Las Bacterias pueden ser autotrofas o heterotrofos.Las Bacterias pueden ser autotrofas o heterotrofos.
•Se clasifican en autotrofas; pueden ser fotosintéticas, Se clasifican en autotrofas; pueden ser fotosintéticas,
obteniendo energía de la luz del sol o quimiosinteticas, obteniendo energía de la luz del sol o quimiosinteticas,
degradando sustancias inorgánicas para obtener degradando sustancias inorgánicas para obtener
energía.energía.

37. •Las Bacterias Las Bacterias
heterotrofas obtienen heterotrofas obtienen
energía transformando energía transformando
complejos organicos del complejos organicos del
ambiente. ambiente. Estos pueden Estos pueden
ser saprobios, bacterias ser saprobios, bacterias
que transforman materia que transforman materia
muerta o en muerta o en
descomposición en descomposición en
compuestos orgánicoscompuestos orgánicos, ,
así como otros que viven así como otros que viven
como parasitos, como parasitos,
absorbiendo nutrientes absorbiendo nutrientes
de otros organismos.de otros organismos.

38. •Dependiendo de la Dependiendo de la
especie, las bacterias especie, las bacterias
pueden ser pueden ser aerobias aerobias
cuando requiren cuando requiren
oxígeno para viviroxígeno para vivir
oo
•anaerobias cuando no anaerobias cuando no
requieren oxígeno requieren oxígeno
para sus funciones. para sus funciones.
Las manchas verdes son bacterias sulfurosas verdes. Las manchas verdes son bacterias sulfurosas verdes.
Las manchas rosas son colonias de bacterias purpuras Las manchas rosas son colonias de bacterias purpuras
no sulfurosas. Las manchas rojas son bacterias no sulfurosas. Las manchas rojas son bacterias
purpuras sulfurosas. purpuras sulfurosas.

39. CyanobacteriaCyanobacteria
Es un grupo de bacterias que Es un grupo de bacterias que
incluye algunas células solas incluye algunas células solas
o cadenas de células. Tal vez o cadenas de células. Tal vez
las haz visto formando un las haz visto formando un
“limo verde” en tu acuario o “limo verde” en tu acuario o
en una roca. en una roca.
Cyanobacterias pueden hacer Cyanobacterias pueden hacer
“fotosintesis moderna", es “fotosintesis moderna", es
decir que hacen oxigeno a decir que hacen oxigeno a
partir del agua. Todas las partir del agua. Todas las
plantas con ese tipo de plantas con ese tipo de
fotosintesis heredaron la fotosintesis heredaron la
habilidad de las habilidad de las
cyanobacteriacyanobacteria. .

40. Cyanobacteria fueron los primeros organismos en la Tierra Cyanobacteria fueron los primeros organismos en la Tierra
en hacer fotosintesis moderna y en producir oxigeno para en hacer fotosintesis moderna y en producir oxigeno para
crear la atmosfera de la Tierra.crear la atmosfera de la Tierra.

41. •Las Bacterias se han Las Bacterias se han
considerado malignas considerado malignas
porque causan porque causan
enfermedades a los enfermedades a los
humanos y a los humanos y a los
animales. Sin animales. Sin
embargo, algunas embargo, algunas
bacterias, los bacterias, los
actinomycetes, actinomycetes,
producen antibioticos producen antibioticos
como la como la
estreptomicina y la estreptomicina y la
nocardicina. nocardicina.

42. •Otras bacterias viven en simbiosis en las Otras bacterias viven en simbiosis en las
agallas de animales o en otras partes de agallas de animales o en otras partes de
sus cuerpos.sus cuerpos.
•Por ejemplo, bacterias en tu intestino Por ejemplo, bacterias en tu intestino
producen vitamina K que es escencial para producen vitamina K que es escencial para
la coagulación sanguínea.la coagulación sanguínea.

43. •Otras bacterias Otras bacterias
viven en las raíces viven en las raíces
de ciertas plantas, de ciertas plantas,
para la conversión para la conversión
de nitrógeno en de nitrógeno en
una forma una forma
utilizable.utilizable.

44. •Las bacterias ponen el Las bacterias ponen el
sabor en el yogur y el sabor en el yogur y el
amargo en el pan de amargo en el pan de
masa fermentada.masa fermentada.
•Bacterias Saprobias Bacterias Saprobias
ayudan a ayudan a
descomponer la descomponer la
materia orgánica materia orgánica
muerta.muerta.
•Las bacterias forman Las bacterias forman
la base de la cadena la base de la cadena
alimentaria en alimentaria en
muchos entornos.muchos entornos.
Streptococcus thermophilus in yogurt

45. •Las Bacterias son procariontes y unicelulares.Las Bacterias son procariontes y unicelulares.
•Las Bacterias tienen pared celular.Las Bacterias tienen pared celular.
•Las Bacterias tienen un DNA circular llamado Las Bacterias tienen un DNA circular llamado
plasmidosplasmidos
•Las Bacterias pueden ser anaerobias o aerobias.Las Bacterias pueden ser anaerobias o aerobias.
•Las Bacterias son heterotrofas o autotrofas.Las Bacterias son heterotrofas o autotrofas.
•!Las bacterias son asombrosas!!Las bacterias son asombrosas!

46. •Las Bacterias pueden reproducirse Las Bacterias pueden reproducirse sexualmentesexualmente por por
conjugación o conjugación o asexualmenteasexualmente por por fisión binariafisión binaria..

47. EndosporaEndospora
•Las bacterias pueden Las bacterias pueden
sobrevivir a sobrevivir a
condiciones condiciones
desfavorables desfavorables
produciendo produciendo
endosporas.endosporas.

48. PROCARIOTAPROCARIOTA
Archaea Bacteria
•Composición diferente en el ARNr.Composición diferente en el ARNr.
•Las Archeas, tienen lípidos peculiares y diferentes en Las Archeas, tienen lípidos peculiares y diferentes en
la composición de su membrana.la composición de su membrana.
•Los procariotas viven en grandes extensiones, y en Los procariotas viven en grandes extensiones, y en
cualquier lugar: sitios fríos, cálidos, alcalinos o ácidos.cualquier lugar: sitios fríos, cálidos, alcalinos o ácidos.
•Pueden realizar el proceso de la fotosíntesis, aunque Pueden realizar el proceso de la fotosíntesis, aunque
la mayoría son organismos heterótrofos, absorbiendo la mayoría son organismos heterótrofos, absorbiendo
nutrientes del ambiente que los rodea.nutrientes del ambiente que los rodea.

49. BACTERIASBACTERIAS
•Las bacterias son relativamente pequeñas, pero Las bacterias son relativamente pequeñas, pero
tienen un enorme impacto en nuestro mundo, ya tienen un enorme impacto en nuestro mundo, ya
que algunas son causantes de enfermedades que algunas son causantes de enfermedades
graves.graves.
•Las bacterias son benéficas y nos pueden ofrecer Las bacterias son benéficas y nos pueden ofrecer
muchos beneficios tales como la muchos beneficios tales como la Descomposición Descomposición
y biorremediación, síntesis de vitaminas y y biorremediación, síntesis de vitaminas y
antibióticos, industria de alimentos (Yogurt), antibióticos, industria de alimentos (Yogurt),
equilibrio ecológico,equilibrio ecológico,ffijación de nitrógeno,ijación de nitrógeno, flora flora
natural del cuerponatural del cuerpo entre otros. entre otros.

50. Teoría del germen de la Teoría del germen de la
enfermedadenfermedad
•Joseph Lister – Técnica AsepticaJoseph Lister – Técnica Aseptica
•Robert Koch – Teoría del germenRobert Koch – Teoría del germen
–Un microorganismo específico Un microorganismo específico
causa una enfermedad específicacausa una enfermedad específica

51. Control de Control de ccrecimiento recimiento
bbacterianoacteriano
Importancia:Importancia:

Bacterias crecen en una variedad de ambientesBacterias crecen en una variedad de ambientes

Crecimiento descontrolado o en exceso puede Crecimiento descontrolado o en exceso puede
causar daños ambientales o enfermedadescausar daños ambientales o enfermedades..
Agentes de control bacterianoAgentes de control bacteriano: :

AntibióticosAntibióticos

AntisépticosAntisépticos

desinfectantesdesinfectantes

52. La Penicilina, un antibiotico, probiene de los La Penicilina, un antibiotico, probiene de los
hongos del genero Penicillium. Noten el área de hongos del genero Penicillium. Noten el área de
inhibición alrededor del Penicillium. inhibición alrededor del Penicillium.

53. •La penicilina mata a las bacterias haciendo La penicilina mata a las bacterias haciendo
hoyos en la hoyos en la pared celularpared celular. Desafortunadamente, . Desafortunadamente,
muchas bacterias han desarrollado resistencia a muchas bacterias han desarrollado resistencia a
este antibiotico.este antibiotico.

54. AntibióticosAntibióticos

Químico producido por una bacteria u Químico producido por una bacteria u
hongo que puede controlar el hongo que puede controlar el
crecimiento de otra bacteria u hongocrecimiento de otra bacteria u hongo..
AntisépticoAntiséptico

Controla crecimiento bacteriano en Controla crecimiento bacteriano en
tejidos vivostejidos vivos..
DesinfectantesDesinfectantes

Controla el crecimiento bacteriano en Controla el crecimiento bacteriano en
objetos inanimadosobjetos inanimados..

55. ** los antisépticos y desinfectantes no ** los antisépticos y desinfectantes no
matan todas la bacterias como ocurre matan todas la bacterias como ocurre
en esterilizaciónen esterilización..
** reducen el número de bacterias en la ** reducen el número de bacterias en la
superficiesuperficie..

56. IDENTIFICACIÓN DE BACTERIASIDENTIFICACIÓN DE BACTERIAS
•Tinción Gram: Las bacterias reaccionan por las pruebas de:Tinción Gram: Las bacterias reaccionan por las pruebas de:
Gram +Gram +
Gram –Gram –
Gram VariableGram Variable
• La respuesta de las células a la tinción se debe a La respuesta de las células a la tinción se debe a
diferencias en la complejidad y química de su pared celular, diferencias en la complejidad y química de su pared celular,
la cual contiene un polímetro llamado la cual contiene un polímetro llamado PeptidoglicanoPeptidoglicano..
• La pared celular de las bacterias Gram – , contienen menor La pared celular de las bacterias Gram – , contienen menor
cantidad de cantidad de peptidoglicanopeptidoglicano comparado con las bacterias comparado con las bacterias
Gram +.Gram +.

57. •La Tinción de Gram prueba la capacidad de la pared La Tinción de Gram prueba la capacidad de la pared
celular de retener colorante de cristal violeta durante el celular de retener colorante de cristal violeta durante el
tratamiento con disolventes.tratamiento con disolventes.
•Se añade Safranina como diluyente para formar Se añade Safranina como diluyente para formar
complejo cristal violeta / safranina con el fin de hacer complejo cristal violeta / safranina con el fin de hacer
que el tinte sea imposibles de eliminar.que el tinte sea imposibles de eliminar.
•Alcohol etílico se añade como decolorante y se disuelve Alcohol etílico se añade como decolorante y se disuelve
la capa lipídica de las células gram-negativas. Esto la capa lipídica de las células gram-negativas. Esto
mejora la filtración de la mancha principal en las células mejora la filtración de la mancha principal en las células
con el solvente alrededor.con el solvente alrededor.
•Alcohol etílico deshidrata las paredes celulares gruesas Alcohol etílico deshidrata las paredes celulares gruesas
Gram positivas, cerrando los poros como de la pared Gram positivas, cerrando los poros como de la pared
celularcelular
•Por esta razón, la difusión del cristal violeta-safranina se Por esta razón, la difusión del cristal violeta-safranina se
inhibe, por lo que las bacterias permanecen teñidasinhibe, por lo que las bacterias permanecen teñidas. .

58. •La técnica de Tinción de Gram, divide significativamente La técnica de Tinción de Gram, divide significativamente
a las bacterias en dos grupos principales, se considera el a las bacterias en dos grupos principales, se considera el
primer paso en la identificación de bacterias. primer paso en la identificación de bacterias.
•Las bacterias teñidas de Las bacterias teñidas de purpura son Gram + purpura son Gram + porque su porque su
pared celular tiene peptidoglicanos y ácido teicoico. pared celular tiene peptidoglicanos y ácido teicoico.
•Las bacterias teñidas de Las bacterias teñidas de rosa son Gram – rosa son Gram – porque su porque su
pared celular tiene peptidoglicanos y lipopolisacaridos pared celular tiene peptidoglicanos y lipopolisacaridos
que no tienen acido teicoico.que no tienen acido teicoico.

59. En las bacterias En las bacterias Gram-positivas, el colorante cristal violeta purpura esGram-positivas, el colorante cristal violeta purpura es
Atrapado por la capa de peptidoglicanos Atrapado por la capa de peptidoglicanos formando otra capa externa a la formando otra capa externa a la
pared celuar. En las bacterias pared celuar. En las bacterias Gram-negativas, el exterior de la Gram-negativas, el exterior de la
membrana de Lipopolisacaridos previenen la tinción alejando la capa de membrana de Lipopolisacaridos previenen la tinción alejando la capa de
peptidoglicanospeptidoglicanos. El exterior de la membrana es entonces permeable a los . El exterior de la membrana es entonces permeable a los
tratamientos con acetona, y la safranina tiñe de rosa quedando atrapada tratamientos con acetona, y la safranina tiñe de rosa quedando atrapada
por la capa de peptidoglicanos.por la capa de peptidoglicanos.

60. La tinción de Gram tiene cuatro pasos:La tinción de Gram tiene cuatro pasos:
•1. 1. cristal violeta,cristal violeta, la la tinción primariatinción primaria: :
seguida por:seguida por:
•2. 2. iodinaiodina, que actua como un , que actua como un diluyente diluyente
para formar un complejo cristal violeta-para formar un complejo cristal violeta-
iodina, entonces:iodina, entonces:
•3. 3. alcoholalcohol, que , que decoloradecolora, seguido de:, seguido de:
•4. 4. safraninasafranina, que da , que da contrastecontraste..

62. ¿Esta es una tinción de gram positiva o ¿Esta es una tinción de gram positiva o
negativa? negativa?
Identifica las bacterias.Identifica las bacterias.

63. Esta es una tinción de gram Esta es una tinción de gram
¿positiva o negativa? Identifica las ¿positiva o negativa? Identifica las
bacterias.bacterias.

66. Formas de transmisión de Formas de transmisión de
información en bacteriasinformación en bacterias
•TransformaciónTransformación
•ConjugaciónConjugación
•TransducciónTransducción

67. Transformación bacterianaTransformación bacteriana

68. Conjugación bacterianaConjugación bacteriana
•Proceso mediante el cual una Proceso mediante el cual una
bacteria F+ transfiere por medio bacteria F+ transfiere por medio
del pili sexual, plasmido a una del pili sexual, plasmido a una
bacteria F-bacteria F-

69. •Las Bacterias pueden reproducirse asexualmente por Las Bacterias pueden reproducirse asexualmente por
conjugacionconjugacion o asexualmente por o asexualmente por fision binariafision binaria..

71. Comunicación intercelular en Comunicación intercelular en
procariotasprocariotas
•““Quorum sensingQuorum sensing” es un sistema regulatorio ” es un sistema regulatorio
dependiente de la densidad de bacterias presentesdependiente de la densidad de bacterias presentes
•La densidad presente de bacterias es detectada por la La densidad presente de bacterias es detectada por la
secreción de moléculas de feromonas las cuales las secreción de moléculas de feromonas las cuales las
bacterias acumulan en su espacio extracelular, una bacterias acumulan en su espacio extracelular, una
bacteria individual es capaz de percibir el número de bacteria individual es capaz de percibir el número de
bacterias vecinas por la cantidad de feromonas bacterias vecinas por la cantidad de feromonas
secretadassecretadas

72. •““Quorum sensing system” “sistema de Quorum sensing system” “sistema de
detección del quorum”detección del quorum”
•Regulación de la expresión genética en Regulación de la expresión genética en
poblaciones de bacterias en respuesta a poblaciones de bacterias en respuesta a
cambios en la densidad de la poblacióncambios en la densidad de la población

73. •Muchas especies bacterianas usan Muchas especies bacterianas usan
como “lenguaje”, señales químicas como “lenguaje”, señales químicas
generadas por ellas mismas, generadas por ellas mismas,
llamadas autoinductores (AI)llamadas autoinductores (AI)
•Los AI permiten a las bacterias Los AI permiten a las bacterias
coordinar coordinar actividades amistosas actividades amistosas
(simbiosis) o adversas (patogénicas) (simbiosis) o adversas (patogénicas)
con su hospedero y además, con su hospedero y además,
participan en la determinación de participan en la determinación de
densidad poblacional, activación o densidad poblacional, activación o
represión de genes específicosrepresión de genes específicos

74. •Con pocas bacterias los Con pocas bacterias los
niveles de AI permanecen niveles de AI permanecen
indetectables; si aumenta el indetectables; si aumenta el
número la cantidad de AI, número la cantidad de AI,
también se ve incrementada.también se ve incrementada.
•AI permite que las bacterias AI permite que las bacterias
“registren” su densidad “registren” su densidad
poblacional y, en respuesta, se poblacional y, en respuesta, se
activen o repriman genes activen o repriman genes
específicos.específicos.

75. •Cada especie de bacteria tiene un idioma Cada especie de bacteria tiene un idioma
privado, pero la mayoría también comparte privado, pero la mayoría también comparte
un vernáculo molecular.un vernáculo molecular.
•El autoinductor-2 (AI-2), se origina en el El autoinductor-2 (AI-2), se origina en el
mismo gen en todas las bacterias, y es mismo gen en todas las bacterias, y es
liberada por la célula para anunciar su liberada por la célula para anunciar su
presencia.presencia.

76. •Bacterias Gram positivas usan pequeños Bacterias Gram positivas usan pequeños
péptidos como agentes de la sensibilidad a péptidos como agentes de la sensibilidad a
quorum.quorum.
•Bacterias Gram negativas, usan moléculas Bacterias Gram negativas, usan moléculas
señalizadoras de varios tamaños, siendo quizás señalizadoras de varios tamaños, siendo quizás
el mecanismo de comunicación más estudiado el mecanismo de comunicación más estudiado
entre ellos, el sistema de señalización del Acil-entre ellos, el sistema de señalización del Acil-
homoserina lactona (AHL),homoserina lactona (AHL),

77. •Coordinan actividades, Coordinan actividades,
que en un principio se le que en un principio se le
atribuían a seres atribuían a seres
multicelularesmulticelulares

78. •La conducta bacteriana en La conducta bacteriana en
grupo, sigue la norma “la grupo, sigue la norma “la
unión hace la fuerza”.unión hace la fuerza”.
•Las bacterias pueden tener Las bacterias pueden tener
una conducta como grupo, una conducta como grupo,
la existencia de un sistema la existencia de un sistema
de comunicación entre ellas, de comunicación entre ellas,
les permite “votar y decidir” les permite “votar y decidir”
como les conviene actuar en como les conviene actuar en
grupo para conseguirlo.grupo para conseguirlo.

79. Quorum sensingQuorum sensing
•Involucra la regulación y expresión de genes Involucra la regulación y expresión de genes
específicos a través de moléculas de señalización que específicos a través de moléculas de señalización que
median la comunicación intercelular.median la comunicación intercelular.
•Esta característica es dependiente de la densidad Esta característica es dependiente de la densidad
celular que exista.celular que exista.
•Biofilms con una alta densidad celular, inducen la Biofilms con una alta densidad celular, inducen la
expresión de genes de resistencia que proveen expresión de genes de resistencia que proveen
protección y supervivencia.protección y supervivencia.

80. La placa como biofilmLa placa como biofilm
•Previamente, las bacterias se habían estudiado Previamente, las bacterias se habían estudiado
cultivándolas en colonias en laboratorio.cultivándolas en colonias en laboratorio.
•Los microorganismos en el biofilm se comportan diferente Los microorganismos en el biofilm se comportan diferente
que las bacterias en un medio de cultivo.que las bacterias en un medio de cultivo.
•Biofilms es un modo protector del crecimiento bacteriano Biofilms es un modo protector del crecimiento bacteriano
que permite a las bacterias sobrevivir en ambientes hostiles que permite a las bacterias sobrevivir en ambientes hostiles
y representa un estilo de vida bacteriano muy diferente, es y representa un estilo de vida bacteriano muy diferente, es
un proceso largo y complejo. un proceso largo y complejo.

82. CaracterísticasCaracterísticas
•AdherenciaAdherencia
•HeterogeneidadHeterogeneidad
•Diferentes microambientes (pH, tensión O2, Diferentes microambientes (pH, tensión O2,
concentración de iones, carbono, nitrógeno)concentración de iones, carbono, nitrógeno)
•Sistema circulatorio primitivoSistema circulatorio primitivo

84. •Resistencia a las defensas del Resistencia a las defensas del
hospedero, antimicrobianos y hospedero, antimicrobianos y
detergentesdetergentes
•Expresión de genes exclusivosExpresión de genes exclusivos
•Producción de bacteriocinasProducción de bacteriocinas
•Células persistentesCélulas persistentes

86. Propiedades básicas de los BiofilmsPropiedades básicas de los Biofilms
•Comunidad de varios tipos de microorganismos que Comunidad de varios tipos de microorganismos que
cooperan entre si.cooperan entre si.
•Microorganismos están dispuestos como microcolonias Microorganismos están dispuestos como microcolonias
rodeadas por una matriz que las protege.rodeadas por una matriz que las protege.
•Entre las microcolonias hay diferentes ambientes.Entre las microcolonias hay diferentes ambientes.
•Los microorganismos tienen un sistema de Los microorganismos tienen un sistema de
comunicación primitivo.comunicación primitivo.
•Los microorganismos en un biofilm son resistentes a los Los microorganismos en un biofilm son resistentes a los
antimicrobianos y a la respuesta del huésped.antimicrobianos y a la respuesta del huésped.

87. •Un gran número de infecciones en el Un gran número de infecciones en el
humano son causadas por biofilms humano son causadas por biofilms
incluyendo la caries dental, la incluyendo la caries dental, la
enfermedad peridontal, otitis media, enfermedad peridontal, otitis media,
infecciones músculo-esqueléticas, infecciones músculo-esqueléticas,
infecciones del tracto biliar, infecciones del tracto biliar,
endocarditis bacteriana y neumonía en endocarditis bacteriana y neumonía en
pacientes con fibrosis quística. pacientes con fibrosis quística.

88. Productos bacterianos dentro del Productos bacterianos dentro del
biofilmbiofilm
1.- Enzimas como colagenazas, fibrinolisinas
que degradan epitelios
2.- Liberación de lipopolisacaridos
3.- Producción de leucotoxinas que lisan los
leucositos PMN
4.- Proteasas que desdoblan IgG e IgA
5.- Secresión de desechos metabólicos butíricos
y propiónico

89. Traducción del lenguaje de las Traducción del lenguaje de las
bacteriasbacterias
•Existen alrededor de 39 genes que Existen alrededor de 39 genes que
están altamente regulados por el están altamente regulados por el
sistema de sensibilidad a quorum, sistema de sensibilidad a quorum,
estimándose que alrededor del 4% estimándose que alrededor del 4%
de los 6000 genes que se encuentran de los 6000 genes que se encuentran
en esta bacteria son controlados por en esta bacteria son controlados por
este mecanismoeste mecanismo

90. •Gracias a estos estudios, se han determinado Gracias a estos estudios, se han determinado
que que Pseudomonas aeruginosa Pseudomonas aeruginosa usa un complicado usa un complicado
sistema de comunicación, en parte para la sistema de comunicación, en parte para la
regulación de la virulencia, asegurando que regulación de la virulencia, asegurando que
los factores activadores de la respuesta los factores activadores de la respuesta
inmune del hospedero no sean inmune del hospedero no sean
manifestados, sino hasta que se haya manifestados, sino hasta que se haya
alcanzado un importante número de alcanzado un importante número de
bacterias.bacterias.

91. •Muchas bacterias Muchas bacterias producen peptidos producen peptidos
antimicrobianos, llamados antimicrobianos, llamados
bacteriocinas, la producción es bacteriocinas, la producción es
activada por quorum sensingactivada por quorum sensing
•La habilidad para captar ADN La habilidad para captar ADN
también es dependiente de quorum también es dependiente de quorum
sensingsensing

92. Biofilm de Biofilm de E.coliE.coli

94. •¿Porque altas concentraciones de ¿Porque altas concentraciones de
antibióticos no destruyen a las antibióticos no destruyen a las
bacterias en el esputo?bacterias en el esputo?
•Una hipótesis de la remarcada Una hipótesis de la remarcada
persistencia de estas bacterias en persistencia de estas bacterias en
los pulmones es que los pulmones es que ellas crecen ellas crecen
en biofilms, en comunidades en biofilms, en comunidades
estructuradasestructuradas

96. •Un estudio reciente describe una nueva evidencia Un estudio reciente describe una nueva evidencia
fisiológica de las bacterias en biofilms fisiológica de las bacterias en biofilms
provenientes de muestras pulmonares de pacientes provenientes de muestras pulmonares de pacientes
con fibrosis quística, con fibrosis quística, P. aeruginosa P. aeruginosa hace biofilms y hace biofilms y
comunicación por señales célula-célula que están comunicación por señales célula-célula que están
bajo control genético, estos componentes de señal bajo control genético, estos componentes de señal
son llamados (3OC12-HSL (N-3oxododecanoyl)-son llamados (3OC12-HSL (N-3oxododecanoyl)-
L-homoserine lactone) y C4-HSL (N-buytryl-L-L-homoserine lactone) y C4-HSL (N-buytryl-L-
Homoserine lactone).Homoserine lactone).

97. •El descubrimiento de la comunicación entre El descubrimiento de la comunicación entre
bacterias, trae consigo un replanteamiento de bacterias, trae consigo un replanteamiento de
las estrategias empleadas para el combate de las estrategias empleadas para el combate de
las infecciones bacterianas. El surgimiento las infecciones bacterianas. El surgimiento
constante de cepas bacterianas resistentes a constante de cepas bacterianas resistentes a
antibióticos, crea la necesidad de generar vías antibióticos, crea la necesidad de generar vías
alternas de tratamiento contra infecciones alternas de tratamiento contra infecciones
crónicas o persistentes.crónicas o persistentes.

98. •Posiblemente ahora se dedique más esfuerzo Posiblemente ahora se dedique más esfuerzo
en el diseño de terapias cuyo blanco sea en el diseño de terapias cuyo blanco sea
alterar la comunicación entre las bacterias y alterar la comunicación entre las bacterias y
con ello, entraríamos en una nueva era del con ello, entraríamos en una nueva era del
combate de las infecciones bacterianascombate de las infecciones bacterianas

99. •¿Biofilm en la ¿Biofilm en la
elaboración de elaboración de
ropa?ropa?

100. •Biofilm en la Biofilm en la
elaboración de elaboración de
mueblesmuebles

101. EJERCICIO 3: EJERCICIO 3: Identificando Identificando
bacterias por Tinción Grambacterias por Tinción Gram
Obtener y observar células bacterianas
presentes en la boca
Procedimiento:
Preparar laminilla con UNA gota de agua.
Frotar el interior de la boca con un palillo
de madera.
Esparcir por la laminilla.
Sujetar la laminilla y secar en mechero.

102. EJERCICIO 3: EJERCICIO 3: Identificando Identificando
bacterias por Tinción Grambacterias por Tinción Gram
Teñir con 3-4 gotas de cristal violeta.
Esperar 1 minuto.
Lavar con agua.
Secar suavemente.
Observar bajo el microscopio
(utilizar aceite de inmersión al 100%).
Dibujar.