Pseudomonas aeruginosa -Tinción de Gram, Características de la Cultura, la Infección

Introducción

Características de la Cultura

Como se ha mencionado, Pseudomonas aeruginosa es ubicuo en la naturaleza y pueden ser encontrados en varios ambientes húmedos. Esto se ha atribuido al hecho de que la bacteria se caracteriza por una amplia diversidad metabólica que le permite vivir y prosperar en varios nichos ecológicos.,

con respecto al cultivo microbiano, esto es particularmente importante dado que se puede usar una variedad de medios de crecimiento. Mientras que la bacteria crece bien a 37 grados C, también puede sobrevivir en el rango de temperatura entre 4 y 42 grados C.

para estudiar varias características de Pseudomonas aeruginosa, algunos de los medios utilizados incluyen Pseudomonas isolation agar, lb Broth, King A y MOPS ().,

para cultivar las bacterias en Pseudomonas Isolation Agar, las placas (placas limpias y estériles) primero se dejan calentar a temperatura ambiente. El agar se vierte en las placas y se deja secar antes de la inoculación. Una vez que el agar se ha secado, el espécimen tiene que ser inoculado en el menor tiempo posible después de que se ha recogido.

generalmente, la inoculación implica rayar el espécimen sobre la superficie del agar (cubriendo aproximadamente un tercio de la superficie)., Aquí, el rayado debe hacerse utilizando un bucle estéril para evitar contaminar el medio con otros microorganismos.

después de la inoculación, la placa o las placas se incuban por un (1) día a 37 ° C en atmósfera aerobia. Después de 24, Pseudomonas aeruginosa aparecen como colonias azul verdosas. Si otras Pseudomonas o bacterias no fermentadoras están presentes, no son de color azul verdoso.,

vale la pena señalar que los pigmentos (pigmentos solubles en agua) producidos por Pseudomonas aeruginosa pueden variar dependiendo del medio o cepa de bacterias.

algunos de los pigmentos más comunes incluyen; piocianina que es de color azul-verde, pioverdina que es de color amarillo-verde y piorrubina que es de color rojo-marrón.

aparte de las colonias pigmentadas, Pseudomonas aeruginosa cultivadas en medios también se caracteriza por el olor a uva., Al no ser fermentador, la bacteria también está asociada con la producción de ácido en cultivo en lugar de gases que comúnmente se asocian con bacterias fermentadoras.

los estudios han demostrado que en presencia de nitrato, Pseudomonas aeruginosa puede crecer lentamente en un ambiente anaeróbico a unos 42 grados C.

aparte de los medios mencionados anteriormente, Pseudomonas aeruginosa también se puede cultivar en agar MacConkey (un medio de cultivo bacteriano comúnmente utilizado para cultivar bacterias fermentadoras de lactosa)., Si bien la bacteria no puede usar la lactosa presente en este medio, sobrevive con peptona.

en agar MacConkey, Pseudomonas aeruginosa forma colonias planas y lisas que tienen entre 2 y 3 mm de diámetro. Generalmente, estas colonias tienen márgenes regulares y tienen una apariencia similar a la piel de cocodrilo cuando se ven desde arriba.

Ver más sobre el Cultivo de Células.,las colonias de osa (de color azul verdoso) son de tamaño mediano y se caracterizan por un crecimiento irregular

· en Agar nutritivo-Pseudomonas aeruginosa se asocian con varios olores que van desde un olor dulce a tierra

tinción de Gram

el crecimiento de bacterias en cultivo es importante porque permite a los investigadores analizar y estudiar varias características (olor, textura y forma de las colonias, el color de la colonia, etc) del organismo.,

el uso de la técnica de tinción de Gram permite a los investigadores no solo identificar las características morfológicas de las células bacterianas, sino también diferenciarlas en función de sus componentes de la pared celular.

los requisitos para la tinción de Gram incluyen:

se puede utilizar la muestra Pseudomonas aeruginosa cultivada en cultivo.,

• portaobjetos de Vidrio
• tinción de Gram reactivos
• lazo de Cable
• Agua
• Quemador

Procedimiento

· Si la muestra se obtiene a partir de una placa de cultivo, a continuación, es necesario añadir una gota de agua sobre el portaobjetos de vidrio antes de asépticamente la adición de una pequeña cantidad de la bacteria.,rcent alcohol) en la diapositiva y, a continuación, enjuague con agua

· Inundación de la diapositiva con Safranina (de contraste) y luego enjuague con agua

· Agregar una gota de aceite de inmersión sobre la diapositiva y observar bajo el microscopio

* Preparación de varias diapositivas (alrededor de 3 diapositivas), siempre es recomendable

Ver más en la tinción de las Células.,

Observación

Cuando se ve bajo el microscopio, Pseudomonas aeruginosa aparecerá como rojizo/rosa varillas. Esto indica que son bacterias gramnegativas dado que son incapaces de retener la mancha primaria (violeta cristal).

bajo un alto aumento, los estudios han demostrado que Pseudomonas aeruginosa varía de 0.5 A 0.8 um de diámetro y de 1.5 A 3.0 um de longitud (bacterias tipo bastón)., También se caracterizan por un solo flagelo polar utilizado para la motilidad.

para algunas de las cepas, los estudios han revelado la presencia de dos o tres flagelos polares utilizados para el movimiento. Además de los flagelos, Pseudomonas aeruginosa también poseen pili en su superficie que se utilizan para la adhesión y una forma de motilidad conocida como motilidad de contracción.

Leer más sobre bacterias Gram positivas y bacterias Gram negativas.,

Infección

Como se mencionó, Pseudomonas aeruginosa es responsable de diversas infecciones hospitalarias.

según un informe publicado por el Centro Europeo para la prevención y el Control de enfermedades en 2012, alrededor del 9 por ciento de todas las infecciones asociadas a la atención médica son causadas por Pseudomonas aeruginosa, lo que lo convierte en el cuarto patógeno más común responsable de infecciones en los hospitales europeos.,

en su mayor parte, la bacteria es un patógeno oportunista de los tejidos mucosos. Sin embargo, se han notificado infecciones de la córnea (el ojo) y del tracto urinario.

dependiendo del paciente, las infecciones del tracto respiratorio van desde neumonía nosocomial hasta infecciones pulmonares entre pacientes con fibrosis quística.,

Nosocomial Infections

Essentially, nosocomial infections are hospital-acquired infections and thus occur post-admission.,

algunas de estas infecciones incluyen:

Staphylococcus aureus y Streptococcus pyrogens, Pseudomonas aeruginosa es una de las principales causas de infecciones invasivas entre los pacientes quemados. Aquí, el sitio de la lesión (de la quemadura) permite la invasión sucesiva de la bacteria.,

además de entrar en el cuerpo a través de la piel lesionada, se ha demostrado que la bacteria gana entrada como resultado de una lesión por inhalación, lo que aumenta el riesgo de infecciones respiratorias.

Bacteremia – Pseudomonas aeruginosa es también una de las principales causas de bacteremia nosocomial. Dado que este organismo en particular ha demostrado ser resistente a varios antimicrobianos, se ha demostrado que estas infecciones resultan en una mayor mortalidad en comparación con algunos de los otros patógenos responsables de la bacteremia.,

neumonía asociada al hospital y al ventilador: dado que el tracto respiratorio proporciona condiciones favorables para la vida, la bacteria es fácilmente capaz de causar infecciones crónicas y agudas en pacientes con fibrosis quística.

además, el patógeno también ha demostrado ser una de las principales causas de neumonía asociada a la ventilación mecánica (VAP), particularmente en el caso de aumento de la duración de la ventilación mecánica.,

infección del tracto urinario

Pseudomonas aeruginosa ha demostrado ser particularmente eficaz en la formación de biopelículas asociadas a la superficie. Para los pacientes que usan catéteres, se ha demostrado que la bacteria forma biopelícula en la superficie de estos catéteres (catéteres permanentes) y, en última instancia, causa una infección a medida que proliferan.,

Pathogenesis and Virulence Factors of Pseudomonas aeruginosa

Pathogenesis of Pseudomonas aeruginosa is made possible by several virulence factors that include:

Lipopolysaccharide – Lipopolysaccharide is one of the main components of the outer membrane of Pseudomonas aeruginosa., Además del lípido A, un dominio hidrofóbico, este componente de la membrana externa también consiste en el antígeno O (polisacárido distal) que no solo determina el serotipo del organismo sino que también activa el sistema inmunológico del huésped.

eventualmente, el polisacárido resulta en una inflamación desregulada que se ha asociado con morbilidad y mortalidad.

Flagellum – como se mencionó, Pseudomonas aeruginosa contiene un solo flagelo polar utilizado para nadar en ambientes húmedos., Además de la motilidad, esta estructura también ha demostrado desempeñar un papel importante en la unión al epitelio, la invasión y la formación de biopelículas.

Pili Tipo IV-pili tipo IV ubicada en la superficie de Pseudomonas aeruginosa juega un papel importante en la adhesión a varias células, promoviendo así las infecciones. Además de la adhesión, los pili también han demostrado estar involucrados en la motilidad de contracción que a su vez promueve la formación de biopelículas.,div>· Proteases – Pseudomonas aeruginosa produces a number of proteases including LasB and alkaline protease that destroy tissue

· Alginate – is one of the main components of mucoid exopolysaccharide capsule and plays an important role in cell adherence

Antibiotic Resistance

Following an infection, Pseudomonas aeruginosa has been shown to be resistant to a variety of antimicrobials.,

hay varios modos de resistencia que incluyen:

resistencia intrínseca a la resistencia a los antibióticos se refiere a la capacidad innata de las bacterias para evadir los impactos de los antibióticos. Esto puede lograrse a través de diversas características estructurales y funcionales.,

algunos de los mecanismos a través de los cuales Pseudomonas aeruginosa es capaz de disminuir la eficacia de varios antibióticos (intrínsecamente) incluyen:

permeabilidad de la membrana externa – en Pseudomonas aeruginosa, la membrana externa es una bicapa asimétrica que consiste en fosfolípidos y LPS (lipopolisacáridos). También se compone de porinas que son responsables de los canales de proteína beta-barril.,

la composición de esta membrana la hace muy restrictiva y es responsable de limitar la penetración de antibióticos. Sin embargo, la membrana no impide completamente esta penetración. Más bien, la absorción lenta de estas moléculas contribuye a la resistencia intrínseca.

sistemas de eflujo: además de la membrana externa limitante, Pseudomonas aeruginosa también puede bombear compuestos tóxicos., En particular, los estudios han demostrado que las proteínas asociadas con la familia de la resistencia-nodulación-División (RND) están ampliamente involucradas en esta actividad en esta bacteria.

aquí, las proteínas constituyen transportadores de membrana citoplasmática y proteínas del canal de porina de la membrana externa involucradas en la expulsión de compuestos tóxicos fuera de la célula. En los casos en que estas bombas están sobreexpresadas, la bacteria desarrolla gradualmente resistencia a una variedad de medicamentos.,

Antibiótico-la inactivación de las enzimas – Uno de los factores que contribuyen a la resistencia a los antibióticos es la capacidad de la bacteria para producir enzimas capaces de romper y modificar los antibióticos.

en particular, se ha demostrado que Pseudomonas aeruginosa produce enzimas como la enzima hidrolítica β-lactamasa que rompe el enlace amida de ciertos antibióticos. Al hacerlo, el medicamento se vuelve ineficaz contra el patógeno.

también: ¿cómo los antibióticos matan las bacterias?,

resistencia adquirida a los antibióticos

la resistencia adquirida a los antibióticos es el segundo mecanismo a través del cual Pseudomonas aeruginosa ha desarrollado resistencia a los antibióticos.

esto se logra a través de:

cambio mutacional – el cambio mutacional es particularmente beneficioso para el patógeno como la modificación de los objetivos antibióticos les permite evadir las acciones previstas de la droga., Esto puede implicar la sobreexpresión de las bombas de eflujo y, por lo tanto, la capacidad de la bacteria para eliminar sustancias tóxicas de la célula.

genes de resistencia adquirida-se ha demostrado que las bacterias son capaces de adquirir genes a través de la transferencia horizontal. En el caso de varias cepas de P. aeruginosa, la adquisición de genes de resistencia permite a la bacteria desarrollar resistencia a varios antibióticos. Esta transferencia puede ocurrir a través de conjugación, transducción o transformación.,

Adaptativa de la Resistencia a los Antibióticos

El último mecanismo de resistencia frente a los antibióticos es a través de la adaptación de la resistencia a antibióticos. Generalmente, esto se logra a través de la formación de un biofilm. Un biofilm se refiere a la adhesión o agrupación de microorganismos en una superficie dada.

en el huésped, la biopelícula formada por Pseudomonas aeruginosa está cubierta por una matriz., En comparación con otras células patógenas, estas células tienden a ser menos sensibles a los agentes antimicrobianos.

Pruebas de Susceptibilidad Antimicrobiana

Como se mencionó, Pseudomonas aeruginosa ha demostrado ser resistente a varios antibióticos. Esto se debe a una serie de factores de virulencia asociados con el organismo. Por esta razón, la prueba de susceptibilidad antimicrobiana es una prueba importante para determinar el tratamiento más efectivo para tratar las infecciones causadas por la bacteria.,

esencialmente, la prueba de susceptibilidad antimicrobiana consiste en poner un microorganismo en contacto con antibióticos con el fin de estudiar si el organismo crecerá o no en presencia de los antibióticos utilizados.

aquí, el agar Mueller-Hinton usando la difusión del disco se puede utilizar para la prueba dado que la técnica es aplicable para una amplia gama de bacterias no fastidiosas con poco cambio de error.,/div>· la mezcla se calienta durante aproximadamente 1 minuto con agitación frecuente para garantizar que el contenido se mezcle correctamente

· el agar se esteriliza en autoclave durante 15 minutos a 121 grados C y luego se deja enfriar a 45 grados c

· el agar se vierte luego en placas de Petri a una profundidad de aproximadamente 4 mm

· las placas se permiten solidificar a temperatura ambiente e investigar para asegurar que el pH permanece 7.,3 + 11 a 25 grados c

* una vez que el investigador está listo para probar la sensibilidad/susceptibilidad del patógeno, se inocula la bacteria y se colocan los discos antimicrobianos en el cultivo (utilizando fórceps estériles). Las placas se invierten y se incuban a 37 grados C durante entre 16 y 18 horas.

* los discos de antibióticos contienen el medicamento que se está probando.,me of the antibiotics used to test sensitivity/susceptibility of Pseudomonas aeruginosa include:

• Ticarcillin
• Aztreonam
• Ciprofloxacin
• Kanamycin
• Cefepime

Water Treatment

While Pseudomonas aeruginosa is ubiquitous in nature, it’s commonly found in moist environments., Por esta razón, también se encuentra en varios cuerpos de agua, incluidos lagos y ríos, etc. Para prevenir posibles infecciones, es necesario el tratamiento del agua.

la prueba de susceptibilidad antimicrobiana se utiliza para determinar el desinfectante de agua más efectivo. Aquí, esta prueba también considera el impacto que los desinfectantes que se están probando pueden tener en la salud de quienes usan el agua.,

basado en estudios previos, Pseudomonas aeruginosa ha demostrado ser susceptible a varios desinfectantes incluyendo ozono, yodo, cloraminas y cloro. Por esta razón, se utilizan comúnmente para tratar el agua en muchos países desarrollados y en desarrollo.

mientras que la desinfección UV (ultravioleta) ha demostrado ser efectiva para una serie de otros microorganismos en el agua, esta forma de tratamiento ha demostrado ser menos efectiva cuando se trata de Pseudomonas aeruginosa., Como resultado, a menudo se recomiendan las opciones de tratamiento de agua antes mencionadas.,s syringae

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Barbara H., Iglewski. (1996). Pseudomonas. Medical Microbiology. 4th edition.

Benie CKD et al. (2017). Prevalence and Antibiotic Resistance of

Pseudomonas aeruginosa Isolated from Bovine Meat, Fresh Fish and Smoked Fish.

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Patricia Ruiz-Garbajosa and Rafael Cantón. (2017). Epidemiology of antibiotic resistance in Pseudomonas aeruginosa. Implications for empiric and definitive therapy.,

Robert B. Fick, Jr. (1993). Pseudomonas Aeruginosa el oportunista.