Streptomyces: qué es, características, morfología, usos, patogenia
¿Qué es el Streptomyces?
Streptomyces es un género de bacterias filamentosas que se encuentra en multitud de lugares. Son bacterias inocuas, que en muy raras ocasiones se relacionan con patologías.
Una de las características más distintivas de este tipo de bacterias es que tienen un metabolismo secundario, a través del cual pueden sintetizar diversas sustancias que han sido muy beneficiosas en el campo de la medicina (en la elaboración de numerosos antibióticos, algunos antifúngicos y herbicidas).
Dentro de este género se encuentran más de 500 especies, muchas de ellas desconocidas. Debido a esto se realizan numerosos estudios e investigaciones para determinar sus propiedades.
Su ciclo de vida es un proceso bastante complejo, que involucra profundos cambios que culminan en la producción de metabolitos secundarios y en la formación de esporas.
Estas se encuentran en el suelo y al darse las condiciones idóneas germinan, generando un tubo germinativo a partir del cual nacen las hifas, que penetran el sustrato para extraer los nutrientes.
En el campo de la biotecnología, se realizan estudios con las Streptomyces para generar proteínas recombinantes humanas. Esas investigaciones han demostrado que estas bacterias presentan menos inconvenientes que la Escherichia coli, que es la que tradicionalmente se ha usado para tal fin.
Taxonomía
La clasificación taxonómica del género Streptomyces es la siguiente:
Dominio: Bacteria
Filo: Actinobacteria
Orden: Streptomycetales
Suborden: Streptomycineae
Familia: Streptomycetaceae
Género:Streptomyces.
Morfología
Las bacterias del género Streptomyces se caracterizan por tener forma alargada y filamentosa. Producen hifas muy bien desarrolladas que tienen un diámetro aproximado de 0.5-2 micras. Estas hifas forman un entramado micelio de sustrato que contribuye a eliminar compuestos orgánicos.
Estas bacterias se caracterizan por producir esporas. La superficie de estas es variada. Las hay peludas, lisas, rugosas, espinosas o verrugosas.
El genoma de las bacterias Streptomyces es bastante peculiar. Mientras todas las bacterias tienen un cromosoma circular, estas tienen un cromosoma lineal.
La Streptomyces coelicolor es la bacteria con el genoma más largo secuenciado hasta ahora, con un total de 7.825 genes. Asimismo, en su genoma se observa un amplio porcentaje de nucleótidos de guanina y citosina.
Igualmente, presentan plásmidos lineales o circulares. Incluso hay algunos que pueden integrarse al cromosoma bacteriano.
Su pared celular es de tipo I. No contiene ácidos micólicos ni polisacáridos, pero sí posee ácido diaminopimélico y glicina.
En los cultivos se aprecian colonias con aspecto polvoroso. Con frecuencia excretan pigmentos de color, pudiéndose apreciar blanco grisáceo, naranja, negro y marrón, entre otras tonalidades.
Características generales del Streptomyces
Son Gram positivas
Las bacterias que pertenecen al género Streptomyces adoptan un característico color violeta cuando son sometidas al método de tinción de Gram.
Esto se debe a la presencia de peptidoglicano en su pared celular, el cual retiene las partículas de colorante.
Son aerobias estrictas
Estas bacterias utilizan el oxígeno como elemento principal para llevar a cabo los diferentes procesos metabólicos de los cuales obtienen energía. Debido a esto, la bacteria debe desarrollarse en un ambiente con gran disponibilidad de este elemento.
Son catalasa positivas
Las bacterias de este género sintetizan la enzima catalasa. Esta enzima es importante porque permite el desdoblamiento del peróxido de hidrógeno (H2O2) en oxígeno y agua.
Cuando ocurre, uno de los signos característicos es el desprendimiento de burbujas, lo que indica que se ha producido oxígeno en forma de gas.
Son quimioorganotróficas
Esto significa que su metabolismo está basado en reacciones de óxido-reducción, de las que obtiene la energía necesaria.
Son de crecimiento lento
Cuando se realiza un cultivo de Streptomyces, las bacterias crecen lentamente, en un período de tiempo aproximado de entre 2 a 10 días.
Condiciones de crecimiento
Las Streptomyces son bacterias mesófilas, con una temperatura adecuada de crecimiento que se ubica en un intervalo de entre 25 y 35° C. La temperatura óptima de crecimiento es de 30° C.
Con respecto a las condiciones de pH, estas bacterias crecen de manera óptima en un pH que va desde 6,5 hasta 8. A pesar de esto, se han encontrado especies que logran crecer en un pH ácido o a un pH alcalino de hasta 9 o más.
Hábitat
Se encuentran ampliamente distribuidas por todo el planeta, en gran multitud de ambientes. Están principalmente en el suelo, constituyendo el 80% de los actinomicetos que se encuentran en él.
Cultivo
La fuente de carbono más idónea para establecer un cultivo de Streptomyces es la glucosa. De acuerdo con las características de estas bacterias y tomando en cuenta los estudios publicados, los medios de cultivo recomendados son: Glucosado Sabourad y Benett, entre otros.
Medio de cultivo Glucosado Sabouraud
Es el medio de cultivo más empleado con hongos y con ciertas bacterias filamentosas, como las Streptomyces. Como fuente de carbono se utiliza glucosa y como fuente de nitrógeno la peptona.
Además contiene agar, cloranfenicol y tripteína. El pH debe mantenerse entre 5,5 y 6.
Medio de cultivo Benett
Este medio también es ampliamente utilizado para cultivar Streptomyces. La fuente de carbono es la glucosa, en tanto que la fuente de nitrógeno es el extracto de carne o de levadura.
Entre sus componentes también están la caseína y agar. El pH ideal para este medio de cultivo es de 7,3.
Usos
Producción de antibióticos
Las Streptomyces se caracterizan porque producen aproximadamente el 80% de los antibióticos que actualmente se conocen. Esa producción de antibióticos está mediada por señales ambientales como el pH, la temperatura y la cantidad de nutrientes disponibles.
Entre los antibióticos que producen las diversas especies de Streptomyces están:
- Ácido clavulánico
- Cloranfenicol
- Clorotetraciclina
- Estreptomicina
- Fosfomicina
- Neomicina
- Tetraciclina
- Kanamicina
Patogenia
Las bacterias Streptomyces generalmente no son patógenas para el ser humano. Sin embargo, en ciertas condiciones de depresión del sistema inmunológico, pueden llegar a ocasionar patologías como micetomas, peritonitis, pericarditis crónica, septicemia, paniculitis, linfadenitis cervical y endocarditis, entre otras.
La bacteria puede entrar al organismo a través de lesiones o heridas en la piel. De allí puede pasar al torrente sanguíneo y desplazarse a diversos órganos, en los que puede causar estragos.
Si no entra al torrente sanguíneo, permanece en las capas de la piel, generando lesiones, de las cuales las más comúnes son los micetomas.
Referencias
- Barry, S. (2009). Micetoma. Revista argentina de dermatología. 90(1).
- De lima, R., Reis, I., Kassawara, M., De Azevedo, J. y De Araujo, J. (2012). Antibiotics produced by Streptomyces. The Brazilian Journal of Infectious Diseases. 16 (5). 466-471.
- Hidrin, N., Goodfellow, M., Boiron, P., Moreno, M. y Serrano, J. (2001). Los estreptomices. Actualización y revision didáctica. Revista de la Sociedad Venezolana de Microbiología. 21 (1).
- Sanchez, A. (1962). Constancy of characteristics in the streptomycetes. Journal of Bacteriology. 83 (6). 1183-1192