Bacterias Gram positivas: características, estructura, enfermedades
Las bacterias Gram positivas son un grupo de organismos procariotas que se tiñen de azul oscuro o de violeta cuando se emplea la tinción de Gram. Se diferencian de las Gram negativas porque estas últimas se tiñen de un color rojo o rosado tenue. Tal diferencia se debe a la composición de la envoltura celular de ambos grupos de organismos.
Algunas bacterias no se tiñen con la tinción de Gram pero son consideradas también como Gram positivas por su gran similitud molecular con otros integrantes del grupo. En general, son organismos muy diversos y pueden, por ejemplo, tener forma de bacilo o de coco, formar o no endosporas y ser móviles o inmóviles.
Algunas bacterias Gram positivas presentan importancia médica pues son patogénicas en seres humanos, entre estas se encuentran por ejemplo representantes de los géneros Streptococcus, Staphylococcus, Corynebacterium, Listeria, Bacillus y Clostridium, las cuales producen enfermedades que en algunos casos pueden ser mortales.
Índice del artículo
Su principal característica, y que da nombre al grupo, es el hecho que se tiñen de azul oscuro o de violeta cuando se les somete a la tinción de Gram. Esto es debido a que presentan varias capas de peptidoglicanos entrecruzadas entre ellas formando un fuerte andamiaje que es el que retiene el tinte durante dicho proceso, y que conforma la pared celular.
Estas bacterias presentan una única membrana citoplasmática que es de naturaleza lipídica. Por otra parte, las bacterias Gram negativas, en lugar de una sola, presentan dos membranas lipídicas, una de las cuales es externa a la pared celular.
Las dos capas que conforman la envoltura celular (pared celular y membrana citoplasmática) están unidas mediante moléculas de ácidos lipoteicoicos. Estos ácidos le sirven a la bacteria como agentes quelantes.
Adicionalmente, contiene ácidos teicoicos, los cuales a su vez contienen grupos fosfatos que le imparten una carga negativa general a la superficie celular.
Algunas especies pueden presentar flagelo y, en tales casos, este contiene solo dos anillos como soporte en contraste con los flagelos de las bacterias Gram negativas que son soportados por cuatro anillos.
Una bacteria Gram positiva típica consta de las siguientes estructuras: un cromosoma único (el cual no está rodeado de membrana nuclear), ribosomas, citoplasma, membrana citoplasmática y pared celular. Adicionalmente puede o no presentar flagelo, fimbrias o pilis, cápsula y esporas.
Está formada por múltiples capas de peptidoglicanos formando una capa gruesa, unidos a la cual se encuentran los ácidos teicoicos, los cuales son azúcares que se encuentran asociados al ácido N-acetil murámico presente en los peptidoglicanos y su función es estabilizar la pared celular.
La cara externa de la capa de peptidoglicanos está generalmente recubierta por diferentes tipos de proteínas dependiendo de la especie de bacteria que se trate. Otra característica de la pared de estas bacterias es la ausencia de endotoxinas.
La pared celular se encuentra separada de la membrana citoplasmática por medio del periplasma, sin embargo, ambas se unen también por medio de moléculas de ácido lipoteicoico.
La membrana celular es una estructura delgada (8 nm) representada por una doble capa lipídica, con un ácido graso dispuesto hacia el interior de la doble capa y el glicerol orientado hacia el exterior de la célula.
Esta composición es similar a la de la mayoría de las membranas biológicas, sin embargo, se diferencia de la membrana celular eucariota básicamente porque en las bacterias carece de esteroles.
Es una disolución coloidal muy fina, denominada citosol, en la cual se encuentran los ribosomas y otras macromoléculas. También contiene una zona de menor densidad (el nucleoide), en cuyo interior se encuentra el material hereditario.
El material hereditario está constituido por una doble cadena de ADN de forma circular y enrollado sobre sí mismo. Este ADN no se encuentra asociado a histonas, pero sí a otras proteínas básicas.
Las fimbrias son estructuras filamentosas de naturaleza proteica, de menor diámetro que los flagelos y que no son empleadas para realizar desplazamiento. Aunque son estructuras mucho más frecuentes en bacterias Gram negativas, algunas pocas especies Gram positivas también las presentan.
Es una envoltura mucosa generalmente polisacárida que forma un gel que se adhiere a la célula y que está ubicada externamente a la pared celular. Protege a la célula bacteriana de la fagocitosis y su presencia está asociada a la virulencia de la bacteria.
Algunas familias de bacilos Gram positivos producen endosporas que son muy resistentes a condiciones adversas como temperaturas elevadas, desecación, radiación, ácidos, así como desinfectantes químicos.
Al menos siete géneros de bacterias Gram positivas contienen representantes que son patogénicos en humanos: Mycobacterium, Streptococcus, Staphylococcus, Corynebacterium, Listeria, Bacillus y Clostridium. Entre las enfermedades causadas por este tipo de bacterias se encuentran:
Se trata de una enfermedad que afecta las mucosas, piel, huesos, testículos, ojos y nervios periféricos. Es ocasionada por la especie Mycobacterium leprae. Es una afección mutilante que puede ocasionar lesiones cutáneas, disminución de la sensibilidad al tacto, dolor y calor en ambos grupos de extremidades.
También puede ocasionar pápulas o nódulos, destrucción de tejido, como el cartílago nasal o del pabellón del oído, así como pérdida sensorial en los nervios periféricos. La enfermedad de Hansen se transmite por contacto de una persona en fase contagiosa a un individuo sano con predisposición genética a la enfermedad.
El tratamiento de la enfermedad es largo, puede prolongarse por hasta dos años y consiste principalmente en la administración de sulfonas, Dapsona (DDS), rifampicina y clofazimina.
Es una intoxicación infecciosa causada por una neurotoxina que es secretada por la bacteria Clostridium botulinum. Ocasiona parálisis flácida de los músculos esqueléticos y fallo del sistema nervioso parasimpático debido a que bloquea la liberación de acetilcolina, lo que impide la trasmisión del impulso nervioso.
Otros síntomas de la intoxicación incluyen dilatación no reactiva de las pupilas, dolores abdominales, resequedad de la boca, dipnea, dificultad para tragar y hablar, visión doble, ptosis palpebral, estreñimiento y parálisis.
La intoxicación ocurre generalmente por la ingesta de alimentos mal preparados o mal conservados, por contaminación de heridas abiertas, e incluso por el uso deliberado de la toxina con fines cosméticos o para el tratamiento de enfermedades neuromusculares. El tratamiento consiste en la antitoxina botulínica equina trivalente ABE y asistencia respiratoria.
Enfermedad aguda producida por la bacteria Clostridium tetani. Las neurotoxinas producidas por esta bacteria producen espasmos, rigidez muscular e inestabilidad del sistema nervioso autónomo. También produce dificultad para deglutir, fiebre, dipnea y contracción del cuerpo entero.
La bacteria produce dos tipos de neurotoxinas, la tetanolisina y la tetanoespasmina. La última es la responsable de las contracciones tónicas sostenidas y contracciones clónicas que conllevan a calambres musculares.
La bacteria es cosmopolita y se encuentra en el suelo, en el fondo marino, en metales oxidados y en las heces de algunos animales. Puede ser adquirida al penetrar por heridas abiertas al entrar en contacto con suelos, estiércol u otro material contaminado, por cortes o laceraciones con materiales oxidados e incluso por la mordedura o rasguño de animales.
El tratamiento incluye limpieza de las heridas con agua oxigenada, dejar la herida abierta, retirar el tejido necrosado, suministrar metronidazol y suero antitetánico o inmunoglobulina humana antitetánica. El tétanos se puede prevenir con vacunas que deben administrarse con refuerzos para garantizar su eficacia.
La difteria es una enfermedad infecciosa producida por la bacteria Corynebacterium diphtheriae. La toxina secretada por esta bacteria ocasiona la aparición de pseudo membranas en las superficies mucosas de las vías respiratorias y digestivas superiores y que causan, entre otras patologías, dolor de garganta, fiebre, dolor local e inflamación.
Las formas clínicas más comunes de la enfermedad incluyen las formas faríngea, tonsilar, laríngea, nasal y cutánea. La enfermedad puede conducir a la muerte por asfixia debido a la obstrucción mecánica ocasionada por las pseudomembranas.
Este mal es transmitido de una persona enferma a una sana por medio de partículas acarreadas durante la respiración, aunque también puede adquirirse por contacto con la secreción que se presenta en las lesiones cutáneas.
La enfermedad puede ser prevenida mediante vacunación con el toxoide diftérico, o curada administrando eritromicina (por vía oral o parenteral), penicilina G o Procaína Penicilina G, durante un período de dos semanas.
Esta bacteria Gram positiva es un bacilo que tiene forma de mazo recto o ligeramente incurvado. Es una bacteria muy resistente a condiciones ambientales extremas. Solo las cepas lisogenizadas por bacteriófagos son patógenas y capaces de producir la difteria.
Esta especie es no móvil debido a que no presenta flagelo. Su pared celular contiene, entre otros compuestos, arabinosa, galactosa y manosa. También se caracteriza por ser anaeróbica facultativa, no producir esporas y poseer gránulos en su citoplasma que se tiñen de azul púrpura con azul de metileno.
Bacteria aeróbica estricta resistente al congelamiento y la desecación. Se caracteriza por ser alcohol-ácido resistente. Es la mayor causa de tuberculosis en el mundo. Sus síntomas incluyen fiebre, pérdida de peso, sudoración, tos con esputos purulentos, así como lesiones tisulares.
El tratamiento de la enfermedad incluye rifampicina, isoniacida, fluoroquinonas, amikacina, kanamicina y capreomicina, sin embargo, cada vez son más frecuentes las cepas resistentes a estos medicamentos.
Es un bacilo con numerosos flagelos en su superficie celular y con un plásmido grande, capaz de esporular en presencia de oxígeno. Es una bacteria muy resistente y puede sobrevivir en un gran rango de temperaturas. Además sus esporas resisten deshidratación y radiaciones, además de altas y bajas temperaturas.
Es una de las especies de bacterias responsable de la mayoría de los brotes de enfermedades transmitidas por los alimentos, incluyendo la enfermedad conocida como el síndrome del arroz frito, el cual es ocasionado generalmente por el consumo de arroz hervido que ha sido mantenido a temperatura ambiente antes de freírlo para su consumo.
- Gram-positive bacteria. En Wikipedia. Recuperado de: en.wikipedia.org.
- Gram-positive bacteria. Recuperado de: courses.lumenlearning.com.
- Pneumococcal infections. En Access Medicine. Recuperado de: accessmedicine.mhmedical.com.
- E.W. Nester, C.E. Roberts, N.N. Pearshall & B.J. McCarthy (1978). Microbiology. 2th Edition. Holt, Rinehart & Winston.
- S. Hogg (2005). Essential microbiology. John Wiley & Sons, LTD.
- C. Lira. Corynebacterium diphtheria: características generales, taxonomía, morfología, cultivo, patogenia. Recuperado de: lifeder.com.
- C. Lira. Bacillus cereus: características, morfología, hábitat, síntomas de contagio, tratamiento. Recuperado de: lifeder.com.