Corynebacterium: qué es, características, taxonomía, morfología, cultivo
¿Qué es el Corynebacterium?
Corynebacterium es un género de bacterias perteneciente a la clase Actinobacteria, cuyos miembros se caracterizan por ser Gram positivos. Exhiben dos o más formas estructurales durante su ciclo de vida (es decir, son pleomórficas). No son móviles, ni encapsulados y no forman esporas.
Las bacterias del género Corynebacterium pueden estar presentes en el suelo, el agua, en plantas y animales. Algunas especies son saprófitas, otras comensales de animales y otras son patógenas.
Las representantes patógenas son responsables de enfermedades como la difteria (Corynebacterium diphtheria) y la linfadenitis caseosa (C. pseudotuberculosis). También pueden ser causantes de enfermedades nosocomiales.
Unas pocas especies de este género (e.g. C. glutamicum y C. feeiciens) son importantes en biotecnología para la producción de aminoácidos y otros compuestos.
Características generales del Corynebacterium
- Las bacterias del género Corynebacterium pertenecen a un grupo denominado grupo CMN, el cual incluye a los miembros de las familias Corynebacteriaceae, Mycobacteriaceae y Nocardiaceae.
- Todas las bacterias de este grupo comparten dos características comunes. Una de estas características es la proporción de guanina (G) y citosina (C) con respecto a otras bases nitrogenadas. La otra característica es la estructura de la pared celular.
- El género está compuesto por organismos Gram positivos pleomórficos.
- Son catalasa positivos, no forman esporas (no esporulan), ni son resistentes a ácido-alcohol.
- Generalmente, las especies de Corynebacterium son oxidativas y fermentativas facultativas en su metabolismo de glúcidos o azúcares (hidratos de carbono).
- Con respecto al contenido de G y C, es elevado, pudiendo ser superior al 70%.
- La pared celular, por su parte, está compuesta de peptidoglicano, arabinogalactano, así como de ácido micólico.
- Todas las bacterias Corynebacterium son catalasa positivas, sin embargo, algunas de ellas son fermentativas, otras oxidativas, y otras especies ni fermentan ni oxidan.
Taxonomía
El género Corynebacterium fue erigido por Lehmann y Neumann en 1896 para agrupar a los bacilos productores de la difteria. Actualmente, incluye cerca de 80 especies válidamente descritas. Más de la mitad de estas especies son consideradas médicamente relevantes.
La familia Corynebacteriaceae, que incluye los géneros Corynebacterium y Turicella, está ubicada taxonómicamente en la clase Actinobacteria, orden Actinomycetales. Pertenece al grupo CMN (Corynebacteriaceae, Mycobacteriaceae y Nocardiaceae). Este grupo carece de validez taxonómica.
Algunos autores dividen artificialmente al género Corynebacterium en dos grupos; por un lado, las especies diftéricas, y por el otro, las corinebacterias no diftéricas (CND).
Esta división, basada en el potencial de las especies para producir la difteria, no tiene validez taxonómica. Entre las CND existen tanto especies no patogénicas como especies responsables de enfermedades, principalmente de tipo nosocomiales.
Otros métodos de identificación taxonómica
Con respecto a la taxonomía molecular, las técnicas aplicadas a la caracterización e identificación de los bacilos Gram positivos han llevado a la descripción de especies nuevas del género Corynebacterium, en especial de muestras clínicas humanas.
Los métodos moleculares empleados para la caracterización de estas bacterias incluyen análisis genéticos de secuenciación de 16S ARNr y ADNr, hibridación de ácidos nucleicos, entre otros.
También son empleados análisis de presencia y cantidad de peptidoglucanos, determinación de ácidos micólicos, identificación de menaquinona, análisis de ácidos grasos celulares, espectroscopia infrarroja, detección de las enzimas preformadas glucosidasa o aminopeptidasa, entre otros análisis.
Morfología
Las bacterias del género Corynebacterium son pleomórficas (es decir, que pueden presentar varias formas diferenciadas). Pueden tener forma de coco, de varilla filamentosa, de garrote o de mango de látigo. Pueden ser rectas o con los extremos incurvados.
Su longitud está comprendida entre 2 y 6 μm, mientras que su diámetro está cerca de los 0,5 μm.
Las colonias pueden presentarse en forma de empalizadas o de caracteres chinos. Son colonias pequeñas, granulosas, de color variable, blanco-amarillento, gris o negro. Sus bordes pueden ser continuos, dentados o intermedios entre estos, dependiendo del medio de cultivo.
En la pared celular presentan peptidoglicano, arabinogalactano y ácido micólico. Además de estos, también presentan ácido mesodiaminopimélico en el tetrapéptido de la mureína.
Una característica exclusiva del género es la presencia de lugares de “inserción o delección” (indeles) conservativos o fijos. Entre estos indeles fijos se encuentran la inserción de dos aminoácidos en la enzima fosforribosifosfato y la inserción de tres aminoácidos en la acetatoquinasa.
Cultivo de Corynebacterium
Aunque las Corinebacterium, en general, son poco exigentes con relación a los medios de cultivo, algunas de ellas tienen requisitos muy específicos para su crecimiento. Todas necesitan biotina y algunas también requieren de tiamina y ácido p-aminobenzoico.
El crecimiento inicial es lento, pero luego mejora rápidamente. Un medio muy empleado para el cultivo de especies de este género es el Loeffler. Este medio contiene suero de caballo, infusión de carne, dextrosa y cloruro de sodio.
El medio Loeffler es selectivo para C. diphtheriae, si se le añade telurita. La mayoría de las CND, por su parte, muestran un mejor crecimiento en medios con caldo de ovejas y sangre, cerebro enriquecido con un lípido tal como 0,1-1,0% de Tween 80, o caldo de carbohidratos enriquecido con suero.
Patogenia
La difteria, producida por Corynebacterium diphtheriae, es transmitida entre seres humanos por medio de partículas contaminadas transferidas durante la respiración. La bacteria produce una toxina que inhibe la síntesis de proteínas celulares.
También destruye tejidos y crea una seudomembrana. Entre los efectos de la toxina se encuentran afecciones de las vías respiratorias, miocarditis, neuritis y necrosis tubular renal. La difteria puede causar la muerte.
Cerca de 50 de las corinebacterias no diftéricas han sido asociadas con infecciones humanas o animales. Las principales infecciones en humanos ocasionadas por CND son de origen nosocomial y afectan a personas con el sistema inmunológico debilitado.
Entre las especies causantes de enfermedades y más comúnmente aisladas en humanos están C. striatum, C. jeikeium, C. urealyticum y C. pseudodiphteriticum.
Entre las enfermedades ocasionadas en humanos por las CND han sido señaladas infecciones del tracto urinario, de la piel, infecciones asociadas con dispositivos protésicos, osteomielitis, artritis séptica, endocarditis, peritonitis, absceso cerebral, bacteriemia, meningitis, trabajos de parto prematuro y abortos espontáneos.
Estas enfermedades nosocomiales han aumentado su ocurrencia en los últimos años.
Algunas especies de Corynebacterium afectan a animales. Por ejemplo, C. pseudodiphteriticum produce patologías como: linfadenitis caseosa en ganado ovejuno, vacuno y otros rumiantes. También causa abortos (en ovejas) y foliculitis (en caballos).
Referencias
- A. Von Graevenitz, K. Bernard (2006) Chapter 1.1.16. The Genus Corynebacterium—Medical. Prokaryotes.
- M. Maheriya, G.H. Pathak, A.V. Chauhan, M.K. Mehariya, P.C. Agrawal (2014). Clinical and epidemiological profile of diphtheria in tertiary care Hospital Gujarat Medical Journal.
- C. Pascual, P.A. Lawson, J.A.E. Farrow, M.N. Gimenez, M.D. Collins (1995). Phylogenetic analysis of the genus Corynebacteriurn based on 16s rRNA gene sequences. International Journal of Systematic Bacteriology.