Breve introducción al laboratorio de sensibilidad anti microbiana

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El estudio de pruebas bacteriológicas para poder
aislar los microorganismos causantes de las piurias en
la mayoría de las IVU es el complemento ideal para
lograr un diagnostico integral en este tipo de
patologías, así como en otros tipos de infecciones
sospechosas de origen bacteriano.
El tratamiento especifico para la bacteria causante
de la infección se vuelve cada vez mas necesario
para evitar falla en los tratamiento, que causan
gasto innecesario además de complicaciones en los
cuadros clínicos esto sumado a la frustración de los
pacientes al no poderse curar.

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El laboratorio de bacteriología entra en acción
al momento de aislar e identificar el genero y
la especie del patógeno, además de realizar
el estudio de sensibilidad a los anti microbianos
(antibióticos) para poder ofrecerle al clínico
cuales deberían de ser sus primeras opciones
en una terapia con antibióticos exitosa. Para
poder realizar estas pruebas deberá de
seguirse el protocolo establecido por el
laboratorio de bacteriología en la recolección
y el manejo de la muestra adecuada. El buen
manejo en la fase pre analítica es critico para
obtener buenos resultados.

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En los últimos años debido al mal manejo de los
antibióticos, automedicación y a factores
adaptativos de las bacterias, ha aumentado cada
vez mas la resistencia bacteriana a los tratamientos
tradicionales. Es importante conocer el modo de
acción de cada agente antimicrobiano y conocer
las características básicas en las diferencias de las
estructuras celular bacterianas y como funcionan los
blancos de los antimicrobianos en las estructuras
bacterianas. A pesar que las estructuras entre las
bacterias gram-positivas y gram-negativas son
similares existen algunas diferencias claves. Estas
diferencias son la base de la capacidad que tiene
un agente anti microbiano para inhibir o matar
ciertos tipos de bacterias.

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Como se observa en la figura 1.1 la estructura mas
externa de una bacteria gram-negativa tiene
muchos componentes:
1-La membrana externa: sirve como principal barrera
de permeabilidad de la celula y ayuda a retener
proteínas en el espacio periplasmico.
2- Porinas: Son canales llenos de agua en la
membrana externa que facilitan el transporte de
nutrientes y substancias de bajo peso molecular.
3-Lipopolisacaridos: Se encuentran en la superficie
de la celula y son el componente esencial en las
endotoxinas. Contribuyen a causar la enfermedad y
son los responsables de dar a las gram-negativas su
carga negativa neta.

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4-Menbrana citoplasmática: rodea el citoplasma de
la celula y contiene proteínas y fosfolipidos. Sirve
como barrera de permeabilidad para las substancias
que entran a la celula.
5- Citoplasma y otros componentes internos: el
citoplasma contiene los cromosomas, ribosomas y
otras estructuras internas.
Estas características le confieren a las bacterias
gram-negativas su reacción a la coloración de gram
además de sus reacciones a los diferentes tipos de
antimicrobianos. Conocerlas nos harán comprender
mejor el modo de acción de los antibióticos.

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Debido a que la pared celular de los gram-positivos solo
posee dos componentes principales estas son menos
complicadas que la pared celular de los gram-negativos:
1- Ácidos teicoicos: son polímeros que están entrelazados
en la capa de peptidoglicano y se extienden en forma de
cilios mas allá de la superficie de las bacterias grampositivas. Estos son importantes antígenos de superficie en
la mayoría de bacterias que las poseen.
2- La capa de peptidoglicano: o capa de mureina de las
bacterias gram-positivas es mucho mas gruesa que la de
las gram-negativas. Es responsable de mantener las forma
del organismo y por lo general se conoce como pared
celular.
3- Citoplasma y otros componentes internos: igual a gram-

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Agentes Bacteriostáticos vrs. Bactericidas: Los
agentes bacteriostáticos como las tetraciclinas
inhiben el crecimiento de las bacterias. A partir de la
exposición de un agente bacteriostático las células
en una población susceptible cesan su división. Sin
embargo si el agente es retirado las células vuelven
a multiplicarse. Los agentes bactericidas como los
fluroquinolonas, no solo inhiben el crecimiento de las
células sino que desencadenan mecanismos dentro
de las células que conducen a la muerte celular. Las
acciones de los agentes bactericidas son irreversibles
por lo tanto una vez que las células que son
susceptibles son expuestas al agente bactericida,
estas mueren.

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Los agentes antimicrobianos se clasifican de acuerdo a
sus modos específicos de acción contra las células
bacterianas. Estos agentes pueden interferir con la síntesis
de la pared celular, inhibir síntesis de proteínas, interferir
con la síntesis del acido nucleído o inhibir una ruta
metabólica. Los modos de acción de los agentes
antimicrobianos contra las bacterias gram-positivas o
gram-negativas son muy similares:
1-Interferncia con la síntesis de la pared celular.
2-Actividad de los betalactamicos en las bacterias gramnegativas y gram-positivas.
3 - Interferencia con la membrana citoplasmática.
4- Interferencia con la sintesis de proteínas(subribosomica)

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Las tetraciclinas(tetraciclina, minociclina, doxicilina)
se unen a la subunidad 30 ribosoma y bloquen la
trasferencia de RNA. La acción delas tetraciclinas es
bacteriostática.
Los aminoglucosidos (Ej. Tobramicina, gentamicina,
amikacina y estreptomicina) también se unen a la
unidad 30 ribosoma pero actúa en dos bloqueos. 1bloquea subunida 30S del ribosoma se adhiera la
ribosoma mensajero. Y 2- la presencia de este en el
ribosoma provoca la lectura errada de l mRNA
provocando la inserción de aminoácidos erróneos
en la proteína. Estas actividades ocurren de manera
simultanea ocasionando efecto bactericida.

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Los macrolidos (Ej. Eritromicina, azitromicina y
claritromicina) y las Lincosamidas (Clindamicina) se
adhieren a la subunidad ribosómica 50S provocando
la terminación del crecimiento de la cadena
proteica y la inhibición de la sintesis de proteínas.
Estos son primordialmente bacteriostáticos.
Las fluroquinolonas (Ej. Ac. Nalidixico, ciprofloxacina,
Levofloxacina, gemifloxacina) interfieren con la
sintesis de ADN bloqueando la enzima ADN girasa.
Esta ayuda a enrollar y a desenrollar el ADN durante
la replicación de este. Esto lleva a la muerte celular.
La Rifanpicina se une al ARN polimerasa y bloquea
la sintesis de ARN lo que resulta la muerte celular.

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Actividad de los betalactamicos en bacterias grampositivas y gram-negativas: En bacterias gram-negativas
los betalactamicos entran a la celula a través de los
canales porinicos de la membrana externa. En células
susceptibles las moléculas betalactamicas se unen a las
proteínas de unión de penicilina (PBPs) que son enzimas
necesarias para la sintesis de la pared celular. La unión de
las moléculas betalactamicas a las PBPs ubicadas en la
superficie de las membranas citoplasmáticas bloquea su
función. Esto produce paredes celulares debilitadas o
defectuosas que conduce a la lisis celular y a la muerte
de esta. Debido a que las bacterias gram-positivas no
poseen membrana externa, estos se difunden a traves de
la pared celular y luego sucede igual que en los gramnegativos causa lisis.

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Conociendo en modo general las diferencias en las
estructuras bacterianas y los mecanismos de las diferentes
clases de antimicrobianos se resalta la importancia del
estudio de sensibilidad anti microbiana ya que además
en la próxima clase estudiaremos los mecanismos de
resistencia bacteriana intrínseca y adquirida, nos damos
cuenta que un tratamiento con antibióticos sin la guía de
un estudio completo bacteriologico (que incluye
determinación de genero y especie del patogeno
además del estudio completo de sensibilidad
antimicrobiana ) puede tener grandes posibilidades de
llevar al fracaso sino es especifico para el patógeno
causante, ocasionando daños que pueden ser tan
graves como llevar hasta la muerte del paciente.

22. “Manual de pruebas de susceptibilidad
anti microbianas” Stephen J. Cavalieri,
Marie B. Coyle. Microbial Sensitibity Test
Methods.
 Departments of Laboratory Medicine
and Microbiology University of
Washington Seatle USA.
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