stringtranslate.com

Cápsula bacteriana

La capa roja exterior de este diagrama es la cápsula, que se distingue de la envoltura celular. Esta bacteria es grampositiva , ya que su envoltura celular está formada por una sola membrana celular (naranja) y una pared celular gruesa que contiene peptidoglicano (violeta).

La cápsula bacteriana es una gran estructura común a muchas bacterias . [1] Es una capa de polisacáridos que se encuentra fuera de la envoltura celular y, por lo tanto, se considera parte de la envoltura externa de una célula bacteriana. Es una capa bien organizada, no se elimina fácilmente y puede ser la causa de varias enfermedades. [2] [3]

La cápsula, que se puede encontrar tanto en bacterias gramnegativas como grampositivas , es diferente de la segunda membrana lipídica, la membrana externa bacteriana , que contiene lipopolisacáridos y lipoproteínas y se encuentra solo en bacterias gramnegativas. Cuando la secreción viscosa amorfa (que compone la cápsula) se difunde en el medio circundante y permanece como una secreción suelta no delimitada, se conoce como capa mucilaginosa . La cápsula y la capa mucilaginosa a veces se resumen bajo el término glicocáliz .

Una cápsula bacteriana tiene un borde semirrígido que sigue el contorno de la célula. La cápsula excluye la tinta china cuando se tiñe. Una capa viscosa es una matriz no rígida que se deforma fácilmente y no puede excluir la tinta china. Las biopelículas están compuestas por muchas células y sus barreras externas. Las funciones principales tanto de las cápsulas como de las capas viscosas son la protección y la adhesión.

Composición

La mayoría de las cápsulas bacterianas están compuestas de polisacáridos , [4] pero algunas especies utilizan otros materiales, como el ácido poli- D - glutámico en Bacillus anthracis . Debido a que la mayoría de las cápsulas están tan compactas, son difíciles de teñir porque la mayoría de los tintes estándar no pueden penetrar la cápsula. Para visualizar las bacterias encapsuladas usando un microscopio, se trata una muestra con un tinte oscuro, como tinta china . La estructura de la cápsula evita que el tinte penetre en la célula. Cuando se observan, las cápsulas bacterianas aparecen como un halo brillante alrededor de la célula sobre un fondo oscuro. [5]

Función

La cápsula bacteriana actúa como un escudo, brindando protección contra toxinas y contra la desecación . Las cápsulas permiten la adhesión a superficies y ayudan a que las bacterias evadan el sistema inmunológico del huésped. [6] El contenido de agua en la cápsula brinda protección contra la desecación. La cápsula se considera un factor de virulencia porque mejora la capacidad de las bacterias para causar enfermedades (por ejemplo, previene la fagocitosis ). La cápsula puede proteger a las células de ser engullidas por células eucariotas, como los macrófagos. [7] Puede ser necesario un anticuerpo específico de la cápsula para que se produzca la fagocitosis . También excluyen los virus bacterianos y la mayoría de los materiales tóxicos hidrófobos como los detergentes . [ cita requerida ] La inmunidad a un tipo de cápsula no da como resultado inmunidad a los otros tipos. Las cápsulas también ayudan a que las células se adhieran a las superficies. Como grupo donde está presente la cápsula, se las conoce como bacterias encapsuladas en polisacáridos o bacterias encapsuladas. [8]

Diversidad

La cápsula se encuentra más comúnmente entre las bacterias gramnegativas:

Sin embargo, algunas bacterias grampositivas también pueden tener una cápsula:

La levadura Cryptococcus neoformans , [23] aunque no es una bacteria, tiene una cápsula similar. [24] [25]

Las cápsulas demasiado pequeñas para ser vistas con un microscopio común, como la proteína M de Streptococcus pyogenes , se denominan microcápsulas.

Demostración de la cápsula

  1. Tinción con tinta china : la cápsula aparece como un halo transparente alrededor de la bacteria, ya que la tinta no puede penetrar la cápsula. [26] : 87 
  2. Tinción de cápsula de Maneval: la cápsula aparece como un halo transparente entre la bacteria teñida de rosa y el fondo teñido de gris azulado. La tinción de fondo es la tinción ácida rojo Congo (que cambia de color a gris azulado debido al pH) y la tinción rosa es fucsina .
  3. Métodos serológicos: El material capsular es antigénico y se puede demostrar mezclándolo con un suero anticapsular específico. Cuando se examina al microscopio, la cápsula aparece "hinchada" debido a un aumento de su refractividad. Este fenómeno es la base de la reacción de quellung .

Uso en vacunación

La vacunación con material capsular es eficaz contra algunos organismos (p. ej., H. influenzae tipo b, [27] [28] S. pneumoniae y N. meningitidis [29] ). Sin embargo, los polisacáridos no son altamente antigénicos, especialmente en niños, por lo que muchas vacunas capsulares contienen polisacáridos conjugados con proteínas transportadoras, como el toxoide tetánico o el toxoide diftérico . Esto estimula una respuesta inmunitaria mucho más robusta. [30]

Véase también

Referencias

  1. ^ Peterson JW (1996). Patogénesis bacteriana. Facultad de Medicina de la Universidad de Texas en Galveston. ISBN 9780963117212. PMID  21413346 . Consultado el 17 de enero de 2018 . {{cite book}}: |website=ignorado ( ayuda )
  2. ^ Gao S, Lewis GD, Ashokkumar M, Hemar Y (enero de 2014). "Inactivación de microorganismos mediante ultrasonidos de alta potencia y baja frecuencia: 1. Efecto de la fase de crecimiento y las propiedades de la cápsula de las bacterias". Sonoquímica ultrasónica . 21 (1): 446–53. doi :10.1016/j.ultsonch.2013.06.006. PMID  23835398. S2CID  24149924.
  3. ^ Hathaway LJ, Grandgirard D, Valente LG, Täuber MG, Leib SL (marzo de 2016). "La cápsula de Streptococcus pneumoniae determina la gravedad de la enfermedad en la meningitis neumocócica experimental". Open Biology . 6 (3): 150269. doi :10.1098/rsob.150269. PMC 4821241 . PMID  27009189. 
  4. ^ "cápsula bacteriana" en el Diccionario médico de Dorland
  5. ^ "Basteria: cápsulas y capas de baba". Encyclopædia Britannica . Archivado desde el original el 8 de marzo de 2013.
  6. ^ Santos-López A, Rodríguez-Beltrán J, San Millán Á (julio de 2021). "La cápsula bacteriana es un guardián del ADN móvil". PLOS Biol . 19 (7): e3001308. doi : 10.1371/journal.pbio.3001308 . PMC 8260180 . PMID  34228713. 
  7. ^ Daffé M, Etienne G (1999). "La cápsula de Mycobacterium tuberculosis y sus implicaciones para la patogenicidad". Tubercle and Lung Disease . 79 (3): 153–69. doi :10.1054/tuld.1998.0200. PMID  10656114.
  8. ^ Lindberg AA (noviembre de 1999). "Poliósidos (bacterias encapsuladas)". Cuentas Rendus de la Academia de Ciencias, Serie III . 322 (11): 925–32. Código Bib : 1999CRASG.322..925L. doi :10.1016/s0764-4469(00)87188-7. PMID  10646085.
  9. ^ "Meningitis meningocócica". Textbookofbacteriology.net. Archivado desde el original el 9 de febrero de 2014. Consultado el 22 de enero de 2014 .
  10. ^ Ganesh K, Allam M, Wolter N, Bratcher HB, Harrison OB, Lucidarme J, et al. (febrero de 2017). "Caracterización molecular de Neisseria meningitidis sin cápsula invasiva en Sudáfrica". BMC Microbiology . 17 (1): 40. doi : 10.1186/s12866-017-0942-5 . PMC 5320719 . PMID  28222677. 
  11. ^ Harrison OB, Claus H, Jiang Y, Bennett JS, Bratcher HB, Jolley KA, et al. (abril de 2013). "Descripción y nomenclatura del locus de la cápsula de Neisseria meningitidis". Enfermedades infecciosas emergentes . 19 (4): 566–73. doi :10.3201/eid1904.111799. PMC 3647402 . PMID  23628376. 
  12. ^ Yoshida K, Matsumoto T, Tateda K, Uchida K, Tsujimoto S, Yamaguchi K (noviembre de 2000). "Función de la cápsula bacteriana en las respuestas inflamatorias locales y sistémicas de ratones durante la infección pulmonar con Klebsiella pneumoniae". Journal of Medical Microbiology . 49 (11): 1003–10. doi : 10.1099/0022-1317-49-11-1003 . PMID  11073154.
  13. ^ Dorman MJ, Feltwell T, Goulding DA, Parkhill J, Short FL (noviembre de 2018). "Klebsiella pneumoniae definida por densidad-TraDISort". mBio . 9 (6). doi :10.1128/mBio.01863-18. PMC 6247091 . PMID  30459193. 
  14. ^ Schembri MA, Blom J, Krogfelt KA, Klemm P (agosto de 2005). "Interacción entre cápsula y fimbria en Klebsiella pneumoniae". Infección e inmunidad . 73 (8): 4626–33. doi :10.1128/IAI.73.8.4626-4633.2005. PMC 1201234 . PMID  16040975. 
  15. ^ Schouls L, van der Heide H, Witteveen S, Zomer B, van der Ende A, Burger M, Schot C (febrero de 2008). "Dos variantes entre las cepas de Haemophilus influenzae serotipo b con genes bcs4, hcsA y hcsB distintos muestran diferencias en la expresión de la cápsula de polisacárido". BMC Microbiology . 8 (1): 35. doi : 10.1186/1471-2180-8-35 . PMC 2267795 . PMID  18298818. 
  16. ^ Deretic V, Dikshit R, Konyecsni WM, Chakrabarty AM, Misra TK (marzo de 1989). "El gen algR, que regula la mucoidía en Pseudomonas aeruginosa, pertenece a una clase de genes que responden al medio ambiente". Journal of Bacteriology . 171 (3): 1278–83. doi :10.1128/jb.171.3.1278-1283.1989. PMC 209741 . PMID  2493441. 
  17. ^ Gibson DL, White AP, Snyder SD, Martin S, Heiss C, Azadi P, et al. (noviembre de 2006). "Salmonella produce una cápsula de antígeno O regulada por AgfD e importante para la persistencia ambiental". Journal of Bacteriology . 188 (22): 7722–30. doi :10.1128/JB.00809-06. PMC 1636306 . PMID  17079680. 
  18. ^ Kenyon, Johanna J.; Hall, Ruth M. (16 de abril de 2013). de Crécy-Lagard, Valerie (ed.). "Variación en los loci de biosíntesis de carbohidratos complejos de los genomas de Acinetobacter baumannii". PLOS ONE . ​​8 (4): e62160. Bibcode :2013PLoSO...862160K. doi : 10.1371/journal.pone.0062160 . ISSN  1932-6203. PMC 3628348 . PMID  23614028. 
  19. ^ Singh, Jennifer K.; Adams, Felise G.; Brown, Melissa H. (9 de enero de 2019). "Diversidad y función del polisacárido capsular en Acinetobacter baumannii". Frontiers in Microbiology . 9 : 3301. doi : 10.3389/fmicb.2018.03301 . ISSN  1664-302X. PMC 6333632 . PMID  30687280. 
  20. ^ Hamaguchi S, Zafar MA, Cammer M, Weiser JN (marzo de 2018). "La cápsula prolonga la supervivencia de Streptococcus pneumoniae durante la inanición". Infección e inmunidad . 86 (3). doi :10.1128/IAI.00802-17. PMC 5820961 . PMID  29311231. 
  21. ^ Hyams C, Camberlein E, Cohen JM, Bax K, Brown JS (febrero de 2010). "La cápsula de Streptococcus pneumoniae inhibe la actividad del complemento y la fagocitosis de los neutrófilos mediante múltiples mecanismos". Infección e inmunidad . 78 (2): 704–15. doi :10.1128/IAI.00881-09. PMC 2812187 . PMID  19948837. 
  22. ^ Rao, Shreesha; Chen, Mei-Yun; Sudpraseart, Chiranan; Lin, Peiry; Yoshida, Terutoyo; Wang, Pei-Chi; Chen, Shih-Chu (2022). "La genotipificación y fenotipificación de aislamientos de Lactococcus garvieae de peces mediante electroforesis en gel de campo pulsado (PFGE) y microscopía electrónica indican variaciones geográficas y capsulares". Journal of Fish Diseases . 45 (6): 771–781. doi :10.1111/jfd.13601. PMID  35235703. S2CID  247220475.
  23. ^ O'Meara TR, Alspaugh JA (julio de 2012). "La cápsula de Cryptococcus neoformans: una espada y un escudo". Clinical Microbiology Reviews . 25 (3): 387–408. doi :10.1128/CMR.00001-12. PMC 3416491 . PMID  22763631. 
  24. ^ Gates MA, Thorkildson P, Kozel TR (abril de 2004). "Arquitectura molecular de la cápsula de Cryptococcus neoformans". Microbiología molecular . 52 (1): 13–24. doi : 10.1111/j.1365-2958.2003.03957.x . PMID  15049807.
  25. ^ Casadevall A, Coelho C, Cordero RJ, Dragotakes Q, Jung E, Vij R, Wear MP (diciembre de 2019). "Cryptococcus neoformans". Virulencia . 10 (1): 822–831. doi :10.1080/21505594.2018.1431087. PMC 6779390 . PMID  29436899. 
  26. ^ Rudolph K (1996). "Capítulo 3: Patovares de Pseudomonas synringae". En Singh RP, Kohmoto K, Singh US (eds.). Patogénesis y especificidad del huésped en enfermedades de las plantas . Vol. 1: Procariotas (1.ª ed.). Ámsterdam: Elsevier Science. ISBN 978-0-08-098473-5.
  27. ^ Satola SW, Collins JT, Napier R, Farley MM (octubre de 2007). "Análisis del gen de la cápsula de Haemophilus influenzae invasivo: precisión de la serotipificación y prevalencia de IS1016 entre aislamientos no tipificables". Journal of Clinical Microbiology . 45 (10): 3230–8. doi :10.1128/JCM.00794-07. PMC 2045354 . PMID  17699642. 
  28. ^ Watts SC, Holt KE (junio de 2019). "Serotipificación in silico del locus de la cápsula de Haemophilus influenzae". Revista de microbiología clínica . 57 (6). doi :10.1128/JCM.00190-19. PMC 6535587 . PMID  30944197. 
  29. ^ Tzeng YL, Thomas J, Stephens DS (septiembre de 2016). "Regulación de la cápsula en Neisseria meningitidis". Critical Reviews in Microbiology . 42 (5): 759–72. doi :10.3109/1040841X.2015.1022507. PMC 4893341 . PMID  26089023. 
  30. ^ Goldblatt D (enero de 2000). "Vacunas conjugadas". Inmunología clínica y experimental . 119 (1): 1–3. doi :10.1046/j.1365-2249.2000.01109.x. PMC 1905528. PMID  10671089 .