Morfología colonial bacteriana: concepto, características y tipos
La morfología colonial bacteriana son aquellas características descriptivas que ayudan a los microbiólogos a determinar y completar el “perfil” de una especie bacteriana cultivable. Hay que tener cuenta que muchos tipos de bacterias en un medio agarizado pueden ser fácilmente distinguibles por las características de sus agregados celulares en forma de colonias.
Este atributo de las colonias bacterianas es fácilmente visible en medios de cultivo sólidos, bien se hayan “sembrado” o inoculado con cultivos puros (una sola especie aislada) o con cultivos mixtos (una mezcla de especies desconocidas), en cuyo caso muchas veces se emplea como carácter para la identificación taxonómica.
La morfología de una colonia bacteriana es muy variable, tanto desde el punto de vista macroscópico como microscópico, hecho que se demuestra a partir de la observación de colonias mediante microscopía electrónica de barrido, donde pueden apreciarse detalles asombrosos de su ultraestructura.
Ya que tanto las bacterias como otros microorganismos son capaces de crecer sobre superficies sólidas en forma de colonias, el conocimiento de las características de este tipo de crecimiento es muy importante para aquellos que estudian microbios en su entorno natural y sus relaciones con el ambiente (“ecólogos microbianos”).
Características del crecimiento colonial
La mayor parte de las especies de bacterias que son cultivadas en un laboratorio y que se encuentran en los ambientes naturales tienen la capacidad de crecer tanto en medios líquidos como en medios sólidos.
En medio líquido
El crecimiento en medios líquidos usualmente es “seguido” experimentalmente a través de mediciones de la densidad óptica del cultivo a través del tiempo.
Este proceso consiste en inocular un medio nutritivo estéril con la especie bacteriana de interés y hacer un seguimiento en el tiempo del aumento de “turbidez”, que es determinado como un aumento de la densidad óptica, la cual se mide con un aparato electrónico denominado espectrofotómetro.
Una vez se evidencia que los valores de densidad óptica a determinada longitud de onda no aumentan más, el investigador usualmente grafica los valores obtenidos en función del tiempo y obtiene lo que se conoce como una curva de crecimiento bacteriano.
En las curvas así obtenidas es fácilmente apreciable un comportamiento regular (porque se da prácticamente en todas las especies de bacterias analizadas), pues se observan cuatro fases bien definidas:
- Una fase “lag” o de retardo.
- Una fase logarítmica o exponencial (de crecimiento brusco).
- Una fase estacionaria (el plató de la curva).
- Una fase de muerte (disminución de la densidad óptica).
En medio sólido
El crecimiento bacteriano en medio sólido es un tanto diferente que en medio líquido, pues las células no están dispersas en un fluido en movimiento, sino que se agregan formando colonias bien definidas.
Normalmente, el crecimiento en medio sólido es más rápido hacia los extremos de la colonia o, en otras palabras, las células que se dividen más activamente están en la periferia, entretanto las que están en la región central son más “antiguas”, son inactivas y sufren procesos de autólisis (muerte).
Algunos autores atribuyen estas diferencias de crecimiento en las colonias a la existencia de gradientes de oxígeno, de nutrientes e incluso de productos tóxicos producidos por las bacterias en el interior de las colonias, afirmando que hacia los extremos existen mayores concentraciones de nutrientes y de oxígeno que hacia el centro.
En vista de que los bordes de las colonias son de menor grosor que la porción central, el oxígeno y el material nutritivo difunden más fácilmente en dichas zonas que en el centro, donde, por el contrario, los procesos de difusión son tan lentos que impiden una división celular eficiente.
Es importante comentar, además, que la definición de un patrón morfológico dado en una colonia bacteriana es un proceso sumamente controlado, no solo metabólicamente, sino también en relación con la expresión de genes, con los procesos de comunicación intercelular, etc.
Además, la morfología de una colonia depende de numerosos factores ambientales como la composición del medio, la temperatura, porcentaje de humedad, entre otros.
Tipos de formas de las colonias bacterianas
La morfología de una colonia bacteriana puede analizarse desde una perspectiva macroscópica (a simple vista) o microscópica (valiéndose de instrumentos de observación como los microscopios).
Desde el punto de vista macroscópico, la morfología de las colonias bacterianas puede analizarse en función de las características de la forma general, de la elevación y de los márgenes o bordes.
La apreciación de la forma general y de las características de los márgenes o bordes se consigue mirando las colonias desde abajo hacia arriba (cuando estas están cultivadas en una placa de Petri, en condiciones controladas); mientras que el tipo de elevación se distingue al mirar la colonia de perfil o de lado manteniendo la placa a la altura de los ojos.
Según su forma general
En este caso, las colonias bacterianas pueden ser:
- Puntiformes: aquellas que crecen como pequeños agregados de puntos cercanos entre sí.
- Circulares: son colonias muy uniformes, completamente redondas.
- Filamentosas: las colonias que crecen como filamentos que se proyectan desde una región central o núcleo.
- Irregulares: esas colonias que no tienen formas definidas y que son más bien amorfas.
- Rizoides: como su nombre lo indica, estas colonias crecen de forma semejante a las raíces de una planta.
- Fusiformes: aquellas colonias que presentan una forma alargada, como si se tratase de una elipse cuyos bordes han sido estirados longitudinalmente.
Según los márgenes o bordes
Las colonias pueden presentar diferentes tipos de márgenes o bordes, entre los que destacan:
- Entero.
- Ondulado.
- Lobulado.
- Erosionado.
- Filamentoso.
- Rizado (aquellos que se ven como los anillos de un árbol).
Según su elevación
Finalmente, según la elevación que presenten estos agregados celulares bacterianos sobre un medio sólido, las colonias pueden ser:
- Planas: las que tienen poca o ninguna elevación.
- Elevadas: se proyectan ligeramente sobre la superficie, pero lo hacen de manera regular, es decir, la elevación es uniforme en todo el diámetro de la colonia.
- Convexas: las que elevan más notoriamente en el centro, pero cuyos márgenes permanecen más bien adosados a la superficie.
- Pulvinadas: las que se asemejan a un “domo” que sobresale de la superficie prominentemente.
- Umbonadas: aquellas colonias que presentan bordes elevados, pero que se caracterizan por “proyectar” una mayor masa de células hacia el centro, adquiriendo una forma similar a una mama (“mamiliforme”).
Según textura
Además de las características mencionadas, las colonias bacterianas también pueden presentar texturas diferentes que pueden ser apreciadas a simple vista, de modo tal que se han definido las colonias
- Suaves y brillantes.
- Rugosas.
- Arrugadas.
- Secas o con aspecto polvoriento.