Actinomicetos: qué son, características, medios de cultivo, ejemplos
¿Qué son los actinomicetos?
Los actinomicetos son organismos procariotas clasificados dentro del grupo de las bacterias. Pertenecen al filo Actinobacteria, una de las unidades taxonómicas más grandes entre los linajes que se reconocen en el dominio Bacteria.
La palabra actinomiceto deriva de las raíces griegas atkis, que quiere decir “rayo” o “radiar” y mykes, que significa “hongo”.
Para muchos autores, los actinomicetos son microorganismos que comparten características con las bacterias y con los hongos, pues se describen como bacterias Grampositivas filamentosas, cuyo aspecto morfológico se asemeja mucho a las hifas de los miembros del reino Fungi, aunque de un tamaño considerablemente menor.
Estas bacterias, que poseen un complejo ciclo de vida, están ampliamente distribuidas en los ecosistemas de la biósfera, principalmente en suelos y ambientes marinos, donde tienen importantes funciones ecológicas.
Características de los actinomicetos
– Son microorganismos procariotas, es decir, tienen una estructura celular simple, sin compartimentos membranosos internos.
– Forman parte del grupo de las bacterias Grampositivas.
– Casi todos son organismos aeróbicos, es decir, viven en presencia de oxígeno, gas que emplean para respirar.
– Tienen una estructura filamentosa ramificada, también llamada hifa, tal y como las estructuras fúngicas; estas hifas están compuestas por células unidas entre sí, generalmente con forma de cocos.
– Su tamaño varía entre 1 y 2 micras de diámetro.
– Presentan una gran diversidad y plasticidad nutricional y metabólica, lo que quiere decir que pueden alimentarse de una diversa lista de compuestos de complejidad y fuente variable.
– Son capaces de producir endosporas asexuales, por medio de las cuales pueden resistir ciertas condiciones adversas; estas esporas tienen una doble cubierta.
– La germinación de las endosporas produce hifas en las cuales se observan septos que separan células alargadas de más de 20 milímetros de largo, con muchos nucleoides bacterianos.
– Algunas especies producen esporas flageladas, pero generalmente son microbios no-móviles.
– La composición y estructura de su pared celular varía de un grupo taxonómico a otro, pero su componente principal -el peptidoglicano- es el mismo que en los demás tipos de bacterias.
– Su distribución es sumamente amplia, pero son sumamente abundantes en los suelos y también se encuentran en ambientes marinos y en algunos ambientes extremos.
– Son fuente de distintos productos naturales como, por ejemplo, la estreptomicina, un antibiótico muy utilizado.
– Algunas especies son patógenas para el hombre, pero otras son importantes componentes de los ecosistemas del suelo.
Importancia
La importancia de los actinomicetos en el planeta Tierra, tanto a nivel ecosistémico como biotecnológico (relacionado directamente con el hombre) tiene que ver justamente con dichas funciones, entre las que destacan:
- Reciclaje de biomateriales, ya que median la descomposición de mezclas complejas de moléculas derivadas de organismos en descomposición (plantas, animales y hongos).
- Biodegradación del suelo y formación de humus, gracias a su capacidad de degradar y reciclar nutrientes derivados de complejos polímeros como la quitina, la queratina, la celulosa, la hemicelulosa y la lignocelulosa.
- Producción de metabolitos secundarios con diferentes actividades como, por ejemplo, bactericida, fungicida o antitumoral.
- Fijación biológica de nitrógeno, por medio de la cual suelen ser importantes elementos simbióticos en el suelo donde crecen algunas plantas de tipo no-leguminosas.
Muchos compuestos naturales explotados hoy por la industria farmacológica son producidos o fueron descubiertos en algunas especies de actinomicetos.
Medios de cultivo
El cultivo in vitro de actinomicetos en el laboratorio contempla diferentes métodos y medios de cultivo dependiendo de la fuente de la cual se aíslan y del metabolismo de cada especie.
Por ejemplo, algunas especies prefieren unas fuentes de carbono sobre otras, otras requieren un pH, una temperatura o una concentración de sales particular y otras requieren de la presencia de compuestos especiales para poder sobrevivir.
El aislamiento y la propagación de actinomicetos obtenidos de muestras de suelos o de agua suele realizarse en un medio relativamente estándar conocido como agar para el aislamiento de actinomicetos, cuya composición es:
- Caseinato de sodio: 2g/l
- L-asparagina: 0.1g/l
- Propionato de sodio: 4g/l
- Fosfato dipotásico: 0.5g/l
- Sulfato de magnesio: 0.1g/l
- Sulfato ferroso: 0.001g/l
- Glicerol: 5ml/l
- Agar: 15g/l
El pH suele ajustarse, a 25°C, en un valor de 8.1 y, después de su preparación, este debe ser esterilizado por autoclave al menos durante 15 minutos a 121°C y 15 libras de presión.
El caseinato de sodio y la L-asparagina son las principales fuentes de nitrógeno de este medio, mientras que el glicerol actúa como una fuente de carbono adicional. Los sulfatos de magnesio y de hierro no solo aportan azufre, sino también iones metálicos necesarios y el fosfato dipotásico actúa como tampón para el mantenimiento del pH.
Otros medios de cultivo útiles para el aislamiento, reproducción y mantenimiento de actinomicetos in vitro son:
- Medio agarizado glucosa-asparagina.
- Medio glicol-arginina.
- Medio agar-tirosina.
- Medio agar-sangre formulado con sangre de oveja.
- Medio YEME: extracto de levadura-extracto de malta (sin glucosa).
En cualquiera de los medios empleados es necesario tener en cuenta los requerimientos o las condiciones atmosféricas necesarias para conseguir el crecimiento óptimo de la especie de interés, pues algunos actinomicetos son anaerobios estrictos, otros lo son facultativamente y otros son estrictos aerobios.
Ejemplos de actinomicetos
Existe gran cantidad de especies de actinomicetos que podemos mencionar como ejemplos, aquí algunas de las más importantes:
- Streptomyces griseus: una especie de actinomiceto del suelo que produce compuestos bioactivos frente a diferentes microbios patogénicos. La estreptomicina, en particular, fue aislada por primera vez en 1943, con la finalidad de ser empleada contra las infecciones de M. tuberculosis; hoy se emplea con este fin y también para el tratamiento de algunas infecciones con salmonelas, enterococos y otros.
- Actinomyces meyeri: es una especie de actinobacteria anaeróbica que suele colonizar la cavidad oral y el tracto gastrointestinal y urogenital, donde vive como saprófita; además, suele causar infecciones pulmonares en los seres humanos (actinomicosis).
- Actinomyces israelii: es otra especie anaeróbica que suele infectar crónicamente al ser humano, utilizando el torrente sanguíneo para diseminarse. Es responsable, junto con otras actinobacterias del mismo género, de una condición patológica llamada actinomicosis y la infección se caracteriza por la aparición de abscesos localizados con múltiples sitios de drenaje.
- Nocardia brasiliensis: es una actinobacteria aeróbica, capaz de vivir en condiciones de bajo pH (ácido), normalmente residente del suelo y el agua. Puede provocar infecciones en el ser humano, bien sea a nivel superficial (en la piel) o a nivel linfocutáneo; esta infección se conoce como nocardiosis y es poco frecuente.
- Nocardia asteroides: es un actinomiceto aerobio que provoca un tipo de nocardiosis localizado en los pulmones, el cerebro y la piel de los seres humanos; pero se reconoce como una bacteria residente del suelo y materia en descomposición.
- Streptomyces coelicolor: es una de las especies más estudiadas y mejor conocidas del género Streptomyces. Se caracteriza por su capacidad de producir gran cantidad de biocompuestos, los cuales han sido principalmente explotados para la formulación de antihelmínticos, drogas anticancerígenas y fármacos inmunosupresores.