Bacterias Gram-Negativas

Resumen de la estructura de las bacterias gramnegativas

Membrana plasmática

• La membrana plasmática rodea la célula bacteriana. Dentro de sus límites se encuentran los ribosomas, el núcleo celular y las mitocondrias, entre otros.
  • La membrana plasmática está formada por una bicapa de fosfolípidos.
    • La bicapa de fosfolípidos de una célula bacteriana gramnegativa es como la mayoría de las bicapas de fosfolípidos, incluidas las presentes en nuestras células. Los fosfolípidos están compuestos por una cabeza de fosfato unida a dos colas de ácidos grasos. Las colas de la capa superior se entremezclarán con las colas de la capa inferior, y ambas cabezas mirarán hacia fuera, hacia el líquido intracelular y el líquido extracelular. Las cabezas de fosfato son hidrófilas y las colas de ácidos grasos son hidrófobas, lo que facilita esta conformación (Fig. 2).

• Las proteínas están repartidas por toda la membrana plasmática.
  • Las proteínasperiféricas son las que sólo reposan en la superficie interna o externa de la bicapa de la membrana.
  • Las proteínasintegrales son las que se integran en el espesor, al menos parcial, de la bicapa fosfolipídica.
  • Las proteínastransmembrana son un tipo específico de proteína integral; la que abarca toda la longitud de la bicapa fosfolipídica y está presente tanto en la superficie interna como en la externa.

Espacio periplásmico

• El espacio periplásmico está presente entre las membranas interna y externa de las bacterias gramnegativas. Representa una parte importante del espacio que ocupan las bacterias gramnegativas.

  • El espacio periplásmico es un entorno para la actividad enzimática, incluyendo:

    • El plegamiento de proteínas

    • Producción de sustancias para su secreción por la bacteria

• La pared celular de peptidoglicano está presente en el espacio periplásmico, pero hablaremos de ella en su propia sección, más adelante.

Pared celular de peptidoglicano

• La pared celular de peptidoglicano de las bacterias gramnegativas es bastante fina, mucho más que la de las bacterias grampositivas. Esto es especialmente relevante en la tinción de Gram.

• Encima de la capa de peptidoglicano hay unas lipoproteínas llamadas"lipoproteínas de Braun", que ayudan a unir la pared celular de peptidoglicano a la membrana externa que hay más allá.

Membrana externa

• La membrana externa de las bacterias gramnegativas está formada por otra bicapa lipídica, presente únicamente fuera de su pared celular.

• En esta bicapa lipídica pueden estar presentes distintas proteínas

  • Las proteínas transmembrana, las proteínas periféricas y las proteínas integrales pueden verse como parte de las bicapas de la membrana citoplasmática y pueden verse aquí de nuevo en la membrana externa.

  • Porinas: canales formados por subunidades proteicas que facilitan el movimiento de sustancias dentro y fuera de la célula.

    • Estas porinas actúan, como puedes adivinar, como poros. Cuando están cerrados, reducen la permeabilidad y, cuando están abiertos, la aumentan.

• Los lipopolisacáridos son el último y más importante constituyente de las membranas celulares de las bacterias gramnegativas (Fig. 3).

  • Las moléculas de lipopolisacáridos (también llamadas LPS) constan de tres partes.

    • Dos de esas partes están formadas por hidratos de carbono y una por lípidos.

  • La parte más interna del LPS, que se intercala dentro de la hoja externa de la membrana externa, se denomina lípido A

  • La parte más externa del LPS se denomina antígeno O o polisacárido O.

  • Entre el lípido A y el polisacárido O se encuentra el polisacárido del núcleo.

Propiedades de la pared celular de las bacterias gramnegativas

¿Cuáles son las propiedades que se derivan de cada característica de una célula bacteriana gramnegativa, su pared celular y sus membranas? Las examinaremos una a una.

• Las bacterias gramnegativas obtienen su virulencia de sus moléculas de lipopolisacáridos. En particular, la fracción lipídica A es la más capaz de provocar reacciones inmunitarias en el ser humano.

• Las bacterias Gram negativas tienen un gran espacio periplásmico y relativamente muchas proteínas de transporte y porinas, que permiten la producción de toxinas y su transporte fuera de la célula. Estos poros y canales también permiten la entrada de nutrientes en la célula.

• Una delgada pared celular de peptidoglicano facilita el cambio de color de púrpura a rosa, que se observa durante la tinción de Gram. El primer paso de la tinción de Gram -tinción primaria- consiste en teñir la célula de púrpura. El segundo paso -fijación- ayuda a fijar este color a la pared de la célula. Sin embargo, debido a la delgada y muy porosa pared celular de las bacterias gramnegativas, junto con la membrana externa rica en lípidos que se lisan fácilmente con alcohol, el tercer paso - decoloración - elimina fácilmente la tinción púrpura y deja la célula bacteriana gramnegativa incolora. Así, en el cuarto y último paso -contratinción con safranina- las bacterias gramnegativas son libres de captar el color rosa del segundo colorante. Por lo tanto, las bacterias gramnegativas son de color rosa después de la tinción de Gram.

Ejemplos de bacterias gramnegativas

¿Cuáles son algunos ejemplos de bacterias gramnegativas? Podemos agruparlas según su morfología. Los cocos son esféricos o circulares, los bacilos tienen forma de bastoncillos y los cocobacilos son una mezcla intermedia de ambos. Los enumeraremos por géneros.

Cocos

• Neisseria - puede causar ETS y meningitis.
• Moraxella - causa el resfriado común.

Bacilos

• Salmonella - puede causar intoxicación alimentaria.
• Pseudomonas - puede causar muchas infecciones diferentes de piel, oídos y pulmones.
• E. coli - provoca sobre todo vómitos y diarrea, puede ser más grave en niños pequeños y lactantes.

En forma de espiral

• Spirillum
• Helicobacter - causa úlceras de estómago.
• Campylobacter - causa intoxicación alimentaria.

Cocobacilos

• Bordatella - causa tos ferina, una enfermedad respiratoria.
• Haemophilus - puede causar neumonía y otras enfermedades respiratorias.
• Brucella

Diferencia entre bacterias gramnegativas y grampositivas

Las bacterias gramnegativas y las grampositivas tienen bastantes diferencias en su estructura. Estas diferencias ayudan a decidir qué organismos, y qué órganos dentro de esos organismos, pueden infectar. Estas diferencias también ayudan a definir su clasificación, lo que es importante tanto a la hora de diagnosticar como de estudiar estos patógenos. Incluso puede ayudar a los médicos a decidir qué tipo de antibiótico o tratamiento es preferible, ya que la actividad de ciertos medicamentos es mayor en las bacterias gramnegativas que en las grampositivas, y viceversa. A continuación expondremos las diferencias entre las bacterias grampositivas y las gramnegativas.

Diferencia nº 1: Las bacterias gramnegativas tienen una pared celular de peptidoglicano relativamente bastante fina. En cambio, las bacterias grampositivas tienen una pared celular de peptidoglicano grande y gruesa.

Diferencia nº 2: Las bacterias Gram negativas carecen tanto de ácidos lipoteicoicos como de ácidos teicoicos. Las bacterias grampositivas pueden tener, y con frecuencia tienen, ambos.

Diferencianº 3: Las bacterias gramnegativas tienen lipopolisacáridos en la hoja exterior de su membrana externa, más allá de sus paredes celulares. Las bacterias Gram-positivas no tienen folíolo externo ni lipopolisacáridos, su mejor versión de agentes altamente virulentos son sus ácidos lipoteicoicos.

Diferencia nº 4: Las bacterias Gram negativas tienen una membrana externa. En cambio, las bacterias grampositivas no la tienen. Sólo tienen una membrana celular, debajo de su pared celular. Ésta es la membrana citoplasmática estándar que tienen las bacterias gramnegativas, además de su membrana externa.

Diferencia nº 5: Las bacterias gramnegativas se definen por el color rosa que adoptan una vez finalizado el proceso de tinción de Gram. Las bacterias grampositivas se definen por su color morado.