Morfología colonial

En microbiología, la morfología colonial se refiere a la apariencia visual de las colonias bacterianas o fúngicas en una placa de agar . El examen de la morfología colonial es el primer paso para la identificación de un microbio desconocido. La evaluación sistemática de la apariencia de las colonias, centrándose en aspectos como el tamaño, la forma, el color, la opacidad y la consistencia, proporciona pistas sobre la identidad del organismo, lo que permite a los microbiólogos seleccionar las pruebas adecuadas para proporcionar una identificación definitiva.

Procedimiento

Cuando una muestra llega al laboratorio de microbiología, se inocula en una placa de agar y se coloca en una incubadora para estimular el crecimiento microbiano. Debido a que la apariencia de las colonias microbianas cambia a medida que crecen, la morfología colonial se examina en un momento específico después de que se inocula la placa. Por lo general, la placa se lee entre 18 y 24 horas después de la inoculación, ^[1]^{: 163} pero los tiempos pueden diferir para organismos de crecimiento más lento como los hongos. [ ^2]^{: 518} El microbiólogo examina la apariencia de la colonia, anotando características específicas como tamaño, color, forma, consistencia y opacidad. ^[1]^{: 165–8} Se puede utilizar una lupa o una lupa para ver las colonias con mayor detalle. ^[3]^{: 96}

La opacidad de una colonia microbiana puede describirse como transparente, translúcida u opaca. Los estafilococos suelen ser opacos, ^[1]^{: 167–8} mientras que muchas especies de estreptococos son translúcidas. ^[4]^{: 188} La forma general de la colonia puede caracterizarse como circular, irregular o puntiforme (como puntitos). El crecimiento vertical o elevación de la colonia, otra característica de identificación, se evalúa inclinando la placa de agar hacia un lado y se denota como plana, elevada, convexa, pulvinata (muy convexa), umbilicada (que tiene una depresión en el centro) o umbonada (que tiene una protuberancia en el centro). ^[1]^{: 167}^[5]^{: 19} El borde de la colonia puede describirse por separado utilizando términos como liso, rugoso, irregular y filamentoso. Bacillus anthracis es notable por su apariencia filamentosa, que a veces se describe como parecida a la cabeza de Medusa . ^[1]^{: 167}

La consistencia se examina manipulando físicamente la colonia con un instrumento estéril. Se describe utilizando términos como quebradizo, cremoso, pegajoso y seco. Se considera que los estafilococos tienen una consistencia cremosa, ^[1]^{: 173} mientras que algunas especies de Neisseria son pegajosas, y las colonias de bacterias difteroides y estreptococos beta-hemolíticos suelen ser secas. ^[1]^{: 167–8} Las bacterias que producen cápsulas a menudo tienen una consistencia viscosa (mucoide). ^[2]^{: 495}

Cuando ciertos microorganismos se cultivan en agar sangre , pueden digerir la sangre en el medio, causando hemólisis visible (destrucción de glóbulos rojos) en la placa de agar. En la morfología colonial, la hemólisis se clasifica en tres tipos: alfa-, beta- y gamma-hemólisis. En la alfa-hemólisis, la sangre se digiere parcialmente, lo que hace que el área alrededor de la colonia se vuelva verde. En la beta-hemólisis, el organismo digiere la sangre por completo, dejando un área clara alrededor de cada colonia. ^[1]^{: 165–6} Los organismos que no producen hemólisis se denominan gamma-hemolíticos. ^[2]^{: 500} Clostridium perfringens , que causa gangrena gaseosa , es notable por producir una "zona doble" de hemólisis completa e incompleta. ^[6]^{: 94}

El olor de un cultivo se considera a veces parte de la morfología colonial. Si bien no se recomienda oler intencionalmente los cultivos microbianos, algunos organismos producen olores distintivos que se pueden detectar durante el examen de rutina del cultivo. Entre ellos se encuentran Pseudomonas aeruginosa , que tiene un olor similar al de la uva; Staphylococcus aureus , que se dice que huele a calcetines viejos; y Proteus mirabilis , cuyo olor se describe alternativamente como pútrido ^[1]^{: 168} o como pastel de chocolate. ^[7]^{: 124}

Otras características distintivas de la morfología colonial incluyen la motilidad y la producción de pigmentos. Pseudomonas aeruginosa produce los pigmentos piocianina y pioverdina , que dan a las colonias un brillo verdoso. ^[1]^{: 473}^[5]^{: 154} Algunos especímenes de Serratia marcescens producen un pigmento rojo anaranjado llamado prodigiosina . ^[5]^{: 26}^[8]^{: 236} Los organismos con motilidad de enjambre , como las especies de Proteus , exhiben ondas concéntricas de crecimiento que se extienden desde el punto de inoculación. ^[1]^{: 423}^[5]^{: 153}

Morfología colonial de organismos seleccionados

Staphylococcus aureus : colonias grandes, opacas, redondas, cremosas, de color blanco a amarillento que muestran beta-hemólisis en agar sangre^[1]^{: 167–73}
Streptococcus pyogenes : pequeñas colonias translúcidas que muestran beta-hemólisis en agar sangre^[1]^{: 167}^[8]^{: 216}
Streptococcus pneumoniae : colonias pequeñas con bordes elevados que muestran alfa-hemólisis en agar sangre^[8]^{: 223}
Proteus sp.: comportamiento de enjambre en agar sangre^[1]^{: 167}
Serratia marcescens : pigmentación roja: aunque se considera característica de la especie, sólo alrededor del 10% de los ejemplares producen este pigmento^[8]^{: 236}
Bacillus cereus : colonias en "vidrio esmerilado" que muestran beta-hemólisis en agar sangre^[9]^{: 188}
Aspergillus niger : colonias granulares con borde blanco y pigmentación negra central^[5]^{: 187–8}

Interpretación

La morfología colonial sirve como primer paso en la identificación de especies microbianas a partir de muestras clínicas. ^[10] Con base en la apariencia visual de las colonias, los microbiólogos pueden reducir la lista de posibles organismos, lo que les permite seleccionar pruebas apropiadas para proporcionar un diagnóstico definitivo. Por ejemplo, si un microbiólogo observa colonias que se parecen a una especie de Staphylococcus , puede realizar una prueba de catalasa para confirmar que pertenece al género Staphylococcus , y una prueba de coagulasa para determinar si es un estafilococo coagulasa negativo o una especie más patógena, como S. aureus . ^[3]^{: 101}^[8]^{: 203}

La observación de la hemólisis es útil en la identificación presuntiva de bacterias, ^[1]^{: 165–6} especialmente estreptococos, que se clasifican en función de sus reacciones hemolíticas. ^[11]^{: 92} Por ejemplo, Streptococcus pyogenes , que causa faringitis estreptocócica y escarlatina , ^[12] muestra beta-hemólisis, mientras que Streptococcus pneumoniae , que puede causar neumonía y meningitis , muestra alfa-hemólisis. ^[2]^{: 507} El altamente patógeno S. aureus muestra clásicamente beta-hemólisis, ^[5]^{: 26} mientras que Staphylococcus epidermidis , parte de la flora normal de la piel y un patógeno oportunista ocasional , lo hace débilmente o no lo hace en absoluto. ^[1]^{: 309–14}

Aunque las técnicas automatizadas como MALDI-TOF se utilizan cada vez más para identificar microorganismos en los laboratorios clínicos, la morfología colonial sigue siendo útil para distinguir patógenos potenciales, que deben identificarse, de la flora normal, para la que no es necesaria la identificación definitiva, ^[1]^{: 163} y para confirmar la identificación cuando las técnicas automatizadas dan resultados no concluyentes. ^[3]^{: 103–4}

Referencias

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Véase también

Morfologías celulares bacterianas : la apariencia microscópica de las células bacterianas

Enlaces externos

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Morfología de las colonias .

Galería de imágenes de morfología de colonias en la Sociedad Estadounidense de Microbiología