Pseudomonas_piocianina_fluoresceina_piorrubina_piomelanina

Pseudomonas aeruginosa, P. putida, P. fluorescens; Morfología, medios de cultivo, enfermedades y más.

Características.

Pseudomonas spp. su morfología colonial es característica de identificación en algunos medios de cultivo, por ejemplo en medio agar Cetrimida, es un bacilo curvo o recto, aislado o en pareja o cadenas cortas, Gram negativa (-) esta bacteria tiene motilidad positiva gracias a su flagelo (solo cuenta con uno).

Tiene la capacidad de formar biofilm, tiene un ligero aroma a frutas y es una de las principales bacterias oportunistas causantes de infecciones nosocomiales nosocomiales, especialmente en heridas, quemaduras y cuando se presentan cepas mucoides hay una alta mortalidad en casos de fibrosis quística.

Taxonomía bacteriana

Filo: Proteobacteria
Clase: Gammaproteobacteria
Orden: Pseudomonadales
Familia: Pseudomonadaceae
Género: Pseudomonas

Antecedentes.

Schroeter (1872) le dio nombre de Bacterium aeruginosum, posteriormente en el año de 1894 el botánico alemán Wallter Migula da el nombre de un nuevo género llamado Pseudomonas , las describió como “células con órganos polares de la motilidad”.

Si nos referimos a la etimología griega pseudo (falso) y monas (unidad) osea “unidad falsa”, estas palabras no tienen mucha coherencia, Migula no hablo a cerca de la etimología del término, sin embargo se cree que tomo como base el hecho de que las bacterias que ya conocía eran unidades bacterianas (células individuales sin flagelo), por lo tanto las Pseudomonas son parecidas a las unidades bacterianas (bacterias sin flagelo), debido a esto podríamos interpretar el nombre como “unidad falsa” ya que una unidad verdadera no tiene flagelo, algo confuso pero hasta cierto punto tiene sentido.

Respecto a la etimología de Pseudomonas aeruginosa viene derivado de la palabra Aerugo (“el óxido de cobre o verdín” de color verde) y la palabra ōsus (indica abundancia) se llama así por el color azul verdoso de las colonias bacterianas.

Morfología microscópica.

Son bacilos cortos, en parejas, en cadenas o aislados, Gram (-), el flagelo polar monotrico no es visible en una tinción de Gram ya que el flagelo es muy delgado, para poderlo observar habrá que realizar un proceso de tinción especial llamado Tinción flagelar de Leifson-Clarck, generalmente el flagelo no se usa como identificación, sin embargo hay ocasiones que es necesario cuando las pruebas bioquímicas no son suficientes para identificar al género bacteriano te apoyas distinguiendo de las bacterias que no tienen flagelo.

Pseudomonas, Bacilos Gram negativo
En esta imagen se observa bacilos de cortos a largos, Gram (-), sin agrupación aparante.
Credito: Bacterioweb.

El tamaño de Pseudomonas está entre 0.5 μm y 0.8 μm de espesor por 1.5 μm y 3.8 μm de largo. No forma esporas.

Metabolismo bacteriano.

Tiene un metabolismo aerobio estricto-oxidativo, no fermenta carbohidratos, sus requerimientos nutricionales son sencillos prácticamente crece en agua.
Secreta sustancias coloridas hidrosolubles (1):

*Piocianina; Pigmento azulado.
*Pioverdina (Fluoresceína); tiene un color amarillo-verdoso ante luz UV es fluorescente.
*Piorrubina; Tiene una coloración roja y se favorece su producción a temperaturas menores a 37 °C y en un medio de cultivo con compuestos de hierro
*Piomelanina; Su color es marrón, aumenta su síntesis con temperatura menor a 37 grados Celsius y en ambiente con fuentes de Fe.

Pseudomonas_piocianina_fluoresceina_piorrubina_piomelanina
->Piocianina: azulado. ->Pioverdina (Fluoresceína): amarillo-verdoso.
->Piorrubina: roja. ->Piomelanina: marrón.
Credito: scielo
Pseudomonas_fluoresceina_luz_uv
En este medio de cultivo se muestra la fluorescencia de Pseudomonas sp. esta luminosidad se manifiesta en presecencia de luz uv, debido a la fluoresceina.
Credito: imageshack

Los diferentes pigmentos se pueden apreciar mejor sobre un agar Muller Hinton alrededor de 48 h de incubación a 28 °C.
Combinando la Piocianina con la Pioverdina se genera una coloración verde-azulado brillante.

Produce la enzima catalasa, oxidasa, utiliza diversas fuentes de carbono entre ellas el citrato, es capaz de reproducirse a temperaturas de 42°C (este fenómeno puede ayudar a la identificación del género), Es capaz de secretar toxinas extracelulares como exotoxina A y enterotoxinas.

Hábitat en humanos y modo de transmisión.

Hábitat: El género Pseudomonas prácticamente se encuentra distribuido en todas partes, por ejemplo en agua, suelos, vegetación, gasolina, objetos inanimados, en humanos, animales, etc.

Trasmisión: Por aire, el agua contaminada es buena fuente, es posible transmitir la bacteria, por medio de gotitas de saliva, en hospitales (nosocomios) en especial en aquellos que no cuenten con proceso de sanitización adecuado de áreas, equipos, médicos, enfermeras y/o personal que este en contacto con el paciente enfermo. El periodo de incubación oscila entre las 24h y 72h.

Medios de cultivo donde crece Pseudomonas spp.

Sus requerimientos nutricionales no son exigentes, por lo que crece en casi todos los medios de cultivos, exceptuando aquellos que sean selectivos para alguna especie en particular o que contengan antibióticos o sustancias que inhiban el crecimiento.

Su cultivo bacteriano se da en caldos o agares:

*Medio de cultivo base agar con Soya-Tripcaseína
*Caldo Nutritivo.
*Agar Cetrimida,
*Medio de cultivo base agar con sangre.

Pseudomonas_agar_sangre
Se muestra en la imagen colonias de Pseudomonas spp. sobre un medio de cultivo de agar sangre, se observa una coloración gris-plata en la superficie del crecimiento bacteriano.
Credito: Judy adam/flickr

*Agar Mueller Hinton.
*Caldo Casoy.
*Muchos más.

Pseudomonas aeuroginosa.

Es un patógeno que causa infecciones en personas inmunocomprometidas, como por ejemplo personas con quemaduras en la piel, pacientes que reciben quimioterapia para el cáncer, pacientes con fibrosis quistica, al tipo de infecciones antes mencionadas se le llama infecciones de un patógeno oportunista (aprovechar situaciones desfavorables del paciente para enfermar), también produce muchos casos de infecciones nosocomiales (en hospitales), como neumonías.

La bacteria es capaz de tener resistencia aun gran numero de antibióticos, P. aeuroginosa puede formar un biopelícula que facilita la resistencia a diversos tratamientos, además de que ayuda a evadir las defensas del sistema inmune del paciente.

Factores de virulencia.

Pseudomonas es un genero bacteriano con un alto potencial de patogenia, las “armas” que puede usar son muy eficientes para quebrar las defensas del sistema inmune, sobre todo en personas inmunocomprometidas.
Todos los días se hacen investigaciones sobre los factores de virulencia y se descubren cosas nuevas, en los siguientes párrafos mencionare los factores más comunes.

*Biopelicula: Esta formado de polisacáridos en particular por alginato, tiene múltiples funciones entre ellas puede retrasar o inhibir la entrada de los antibióticos en la bacteria, en algunos casos puede producir necrosis en los neutrofílos. Interfiere en la eficacia de las células fagociticas.
La mayoría de las cepas de Pseudomonas no son del tipo mucoide por ello producen muy poca biopelicula, sin embargo en pacientes con fibrosis quistica, se suele sintetizar grandes cantidades de alginato.
Se cree que casi todas las cepas que se encuentran viviendo en el medio ambiente forman biopelicula.

*Toxinas extracelulares, enzimas hidrolíticas y de lisis: Lipasas, Elastasas A y B, fosfolipasas, protesas alcalina, exotoxina A, Y, T y S .

*Biosurfactantes: Son sustancias que se comportan como tensoactivos teniendo una parte de la molécula con tendencia lipofílica y otra con tendencia hidrofílica, dicha sustancia tiene un efecto de disminuir la tensión superficial ayudando a “mojar ” con facilidad las superficies, en el caso de Pseudomonas sp. este biosurfactante esta constituido por ramnosa y lípidos.

Se tiene la teoría de que utiliza este tensoactivo para solubilizar compuestos hidrofóbicos como el hexadecagono, también favorece en la motilidad de la bacteria facilitando el desplazamiento por ambientes acuosos, entre otras.

*Pigmentos:

*Piocianina; Tiene efecto bactericida.
*Pioverdina; Se tiene la teoría de que actúa como un sideróforo (captación de hierro).
*Piorrubina; Se le adjudica actividad antibacteriana.
*Piomelanina; Se le atribuye función bactericida.

*LPS: Son estructuras que se encuentran sobre la superficie de la membrana bacteriana y están conformados por lipolisacáridos, tiene diversas funciones para evadir el sistema inmune entre ellas se encentra la inhibición de la eficiencia del sistema de la cascada del complementos, que es un conjunto de sustancias que se activan de manera sucesiva para lisar las membranas bacterianas, lps se interpone entre el complemento y la membrana bacteriana.

*Motilidad, flagelo y pilis: El movimiento de Pseudomonas se da por dos vías, la primera es dado en medios líquidos, donde utiliza su único flagelo polar, en ambientes semisólidos o superficies, se mueve a partir de los pilis (fimbrias) del tipo IV a este yipo de movilidad se le llama “twitching”.
Los pilis tambien juegan un papel importante durante la adherencia de la bacteria hacia las celulas a infectar.

*Sistema Sensor de Quorum: Este sistema regulatorio genético detecta cuándo se ha llegado a una masa crítica de bacterias, ademas promueve la síntesis de distintas proteasas involucradas en la virulencia de esta bacteria como son las elastasas A y B y la proteasa alcalina, así como la exotoxina S. Este sistema sensor se expresa siempre que se alcanza una elevada densidad celular bacteriana.

Infecciones causadas por P. aeuroginosa.

Esta bacteria tiene un gran arsenal de factores de virulencia por lo que su patogenicidad es alta, este microorganismo causa muchos tipos de infecciones, sobre todo en pacientes inmunocomprometidos y pacientes en nosocomios (hospitales), mencionare las infecciones más comunes.

*Infección de ojos. Principalmente queratitis (infección en la cornea), la bacteria se introduce en el ojo por medio de alguna herida, como por ejemplo la causada por un lente de contacto.

*Infección auditiva. Es una infección que se da en la zona exterior del oído, generalmente se adquiere después de nadar debido a que residuos de agua quedan depositados en los pliegues exteriores del oído.

*Pulmonía. Generalmente es una enfermedad nosocomial (adquirida en el hospital), aumenta el riesgo cuando recibe el paciente respiración artificial por medio de tubos, este tipo de infección tiene un alta mortalidad.

*Infección del sistema urinario. Al igual que la pulmonía las infecciones del sistema urinario suelen ser adquiridas en el nosocomio, y se relacionan con intervenciones quirúrgicas.

*Septicemia (presencia de bacterias en la sangre). Se puede adquirir debido a una herida gangrenosa o una lesión cutánea que implique nodulos (estructuras que filtran desechos de la sangre).

*Infección en quemaduras. Estas infecciones son muy comunes debido a que la piel quemada pierde su función de barrera y la bacteria encuentra una entrada de fácil acceso hacia el paciente y la producción de biopelicula aumenta la virulencia de las cepas de Pseudomonas causando infecciones graves que en ocasiones comprometen tejidos blandos del paciente.

*Infección de Pseudomonas en conjunto con fibrosis quistica. Cuando la bacteria se posiciona en los pulmones de los pacientes que padecen fibrosis quistica, es dificil erradicarla debido a que las cepas tienden a formar capas gruesas de biopelicula lo cual agrava la infección, en caso de que el paciente tenga en una etapa avanzada el padecimiento de la fibrosis quistica, las infecciones por Pseudomonas suelen ser de muy alta mortalidad.

Tratamientos y profilaxis (prevención).

*Resistencia y susceptibilidad a antibióticos.
Solo un medico podrá discernir si una cepa bacteriana es resistente o susceptible a algún fármaco, apoyándose en estudios clínicos, antibiogramas bacterianos, estudios genéticos, etc.

**Resistencia: Actualmente existen cepas que son resistentes a fármacos como Ceftiazina, algunas Cefalosporinas, Ciprofloxacino y Carbenicilina.

**Susceptibilidad. Pseudomonas comúnmente son susceptibles a las siguientes familias de antibióticos del tipo penicilicos, como algunas cefalosporinas, fluoroquinolonas, Azlocolina (derivado de un acilo de la ampicilina), Polimixina (Es un un fármaco sintetizado por la bacteria Paenibacillus polymyxa), entre otros.

*Prevención. Para tener baja posibilidad de infección por Pseudomonas sp. los centros de salud y hospitales deben tener una sanitización eficiente de sus áreas casi todos los nosocomios hacen un rol de desinfectantes para disminuir la resistencia de las cepas bacterianas, generalmente en el rol se encuentra el etanol al 70%, soluciones de hipoclorito, formaldehído, ozono desinfectantes comerciales multi-compuestos, así como un monitoreo microbiologico periódico en áreas criticas (principalmente donde se encuentran pacientes inmunocomprometidos.

Hasta la fecha no se a desarrollada un vacuna, la profilaxis con antibióticos no es muy recomendada ya que es posible genrar resistencia en las cepas bacterianas, sin embargo el medico deberá evaluar esta posibilidad.

*Tratamiento. Las heridas se pueden limpiar con desinfectantes como la tintura de yodo, agua oxigenada, pomadas antibacterianas como neomicina, bacitracina, mupirocina, etc.
Generalmente el médico después de hacer los estudios pertinentes sugieren empezar con un tratamiento combinado de aminoglucosidos con penicilicos, aunque todo dependerá de la susceptibilidad bacteriana.

Pseudomonas putida, P. fluorescens.

P. putida

El hábitat de esta bacteria comúnmente es el suelo y zonas acuosas, no es común encontrarlo en pacientes en hospitales, sin embargo si hay casos reportados en particular en USA, Japón, Francia e Italia, Según Molina (6) y su grupo de investigación mencionan que las infecciones están relacionadas con introducción de catéteres o agujas. Las cepas suelen ser resistentes a Betalactamicos.
Las infecciones que causa son muy similares a las que produce P. aeruginosa al igual que os tratamientos para combatirla y su prevención

P. fluorescens

Es menos comun que cause infecciones comparandola con P. aeruginosa y P. putida, sin embargo si llega haber casos clinicos donde P. fluorescens muestra una gran actividad hemolitica en las infecciones causado principlamnete por factores de virulencia como las fosfolipasas.

Bibliografía.

(1) Merino, L. A. (2007), “Pseudomonas aeruginosa: una bacteria con personalidades múltiples”. Rev. argent. microbiol., Ciudad Autónoma de Buenos Aires, v. 39, n. 3, sept. Disponible en <http://www.scielo.org.ar/scielo.phpscript=sci_arttext&pid=S0325-75412007000300004&lng=es&nrm=iso>. accedido en 21 abr. 2015.
(2) Gloria Soberon ; Pseudomonas aeruginosa, Microbios, Instituto de Biotecnología, Universidad Nacional Autónoma de México, consultado el 16-abr-15. Disponible en:
http://www.biblioweb.tic.unam.mx/libros/microbios/Cap3/
(3) Alan R. Hauser and Egon A. Ozer, (2011), “Pseudomonas aeruginosa”, Posters, Cubist Pharmaceuticals, Nature Reviews, Microbiology.
(4) George M. Garrity, (2004), Bergey´s Manual, Of Systemati, Bacteriology, Second Edition.
(5) Pseudomonas spp, “Pathogen Safety data sheet-Infectious Substances”, Public Health Agency of Canada, consultado el 27 de Abril del 2015, disponible en:
<http://www.phac-aspc.gc.ca/lab-bio/res/psds-ftss/pseudomonas-spp-eng.php>
(6) Molina L, Udaondo Z, Duque E, Fernández M, Molina-Santiago C, et al. (2014) Antibiotic Resistance Determinants in a Pseudomonas putida Strain Isolated from a Hospital. PLoS ONE 9(1): e81604. doi: 10.1371/journal.pone.0081604, Disponible en:
<http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0081604>

Publicado por

Gil Microbitos

Q.F.B. de Fes-Cuautitlan-UNAM México. Sitio destinado al apoyo académico de estudiantes de microbiologia, por medio de experiencias propias, aportes de la comunidad e información obtenida de libros, revistas, artículos, sitios web, etc. ESPERO COMENTARIOS Y SUGERENCIAS!

8 comentarios en “Pseudomonas aeruginosa, P. putida, P. fluorescens; Morfología, medios de cultivo, enfermedades y más.”

  1. Saludos muy interesante tu blog, ya me he puesto a leer varias de tus entradas, a lo que me surge una pregunta, para identificacion de no enterobacterias como p. aeruginosa y s. aureus, que pruebas bioquímicas se tendrían que realizar? En el caso de p. aeruginosa pensaba primeramente una prueba de oxidasa, y posteriormente TSI, citrato de simmons y O/F de Hugo y leifson. Crees que con estas sea suficiente para identificarla?

    Gracias por tu atención.
    Saludos

      1. Hola, buenas noches, estoy comenzando a desarrollar mi trabajo especial de grado para graduarme, ando buscando información de varias bacterias como bacillus, pseudomonas, rizosféricas , etc pero busco las características de sus cultivos como temperatura, pH, medio de cultivo, nutriente, etc. y no encuentro mucho en la web, será que en este blog me puede ayudar? muchas gracias de antemano

    1. El medio de Muller Hinton, es un agar nutritivo que permite facilmente el crecimiento de bacterias que no sean muy exigentes en su alimentación, por ejemplo Pseudomonas aeruginosa la cual produce sus pigmentos cuando tiene un entorno apto para ello. Debido a que el medio Hinton es casi translucido ligeramente blanquecino se observa facilmente la coloración, hay que recordar que muchos de los pigmentos tienen efecto bactericida.
      Saludos!

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