Morfologías celulares bacterianas

Las morfologías celulares bacterianas son las formas características de los distintos tipos de bacterias y, a menudo, son fundamentales para su identificación. Su examen directo con microscopio óptico permite clasificar estas bacterias (y arqueas ).

En general, las morfologías básicas son esferas (cocos) y cilindros redondeados o en forma de bastón (bacilos). Pero también hay otras morfologías como cilindros retorcidos helicoidalmente (por ejemplo, espiroquetas ), cilindros curvados en un plano (selenomonas) y morfologías inusuales (las células cuadradas y planas en forma de caja del género arqueano Haloquadratum ) . Otras disposiciones incluyen pares, tétradas, racimos, cadenas y empalizadas.

Un coco (plural cocos , del latín coccinus (escarlata) y derivado del griego kokkos (baya)), es cualquier microorganismo (generalmente bacteria ) ^[1] cuya forma general es esférica o casi esférica. ^{[2] [3] [4]} Coco se refiere a la forma de la bacteria y puede contener múltiples géneros, como estafilococos o estreptococos. Los cocos pueden crecer en pares, cadenas o grupos, dependiendo de su orientación y unión durante la división celular. A diferencia de muchas bacterias con forma de bacilo, la mayoría de las bacterias cocos no tienen flagelos y no son móviles. ^[5]

Cocci es un préstamo lingüístico de un sustantivo moderno o neolatino , que a su vez proviene del sustantivo masculino griego κόκκος ( cóccos ) que significa 'baya'. ^[6]

Las enfermedades humanas importantes causadas por bacterias cocoides incluyen infecciones estafilocócicas , algunos tipos de intoxicación alimentaria , algunas infecciones del tracto urinario , síndrome de choque tóxico , gonorrea , así como algunas formas de meningitis , infecciones de garganta, neumonías y sinusitis . ^[7]

Las bacterias cocoides a menudo se presentan en disposiciones características y estas formas también tienen nombres específicos; ^[8] A continuación se enumeran las formas básicas, así como los géneros bacterianos representativos : ^[3]

• Los diplococos son pares de cocos.
• Los estreptococos son cadenas de cocos como Streptococcus pyogenes .
• Los estafilococos son grupos irregulares (similares a uvas) de cocos (por ejemplo, Staphylococcus aureus ).
• Las tétradas son grupos de cuatro cocos dispuestos dentro del mismo plano (como Micrococcus sp. ).
• Sarcina describe una disposición cuboidal en forma de paquete de ocho cocos como Sarcina ventriculi .

Los cocos grampositivos son un gran grupo de bacterias con una morfología similar. Todos son esféricos o casi esféricos, pero varían considerablemente en tamaño. Los miembros de algunos géneros son identificables por la forma en que las células están unidas entre sí: en bolsas, en cadenas o en racimos similares a uvas. Estas disposiciones reflejan patrones de división celular y que las células se mantienen unidas. Las células de Sarcina , por ejemplo, están dispuestas en bolsas cúbicas porque la división celular se alterna regularmente entre los tres planos perpendiculares. Streptococcus spp. se asemeja a una cadena de cuentas porque la división siempre ocurre en el mismo plano. Algunas de estas cadenas, por ejemplo, S. pneumoniae , tienen solo dos células de largo. Se llaman diplococos. Las especies de Staphylococcus no tienen un plano de división regular. Forman estructuras similares a uvas. ^[9]

Los diversos cocos grampositivos difieren fisiológicamente y por hábitat. Micrococcus spp. son aerobios obligados que habitan en la piel humana. Staphylococcus spp. también habitan en la piel humana, pero son anaerobios facultativos. Fermentan azúcares, produciendo ácido láctico como producto final. Muchas de estas especies producen pigmentos carotenoides, que colorean sus colonias de amarillo o naranja. Staphylococcus aureus es un importante patógeno humano. Puede infectar casi cualquier tejido del cuerpo, con frecuencia la piel. A menudo causa infecciones nosocomiales (adquiridas en el hospital). ^[9]

Los diplococos son pares de cocos. Ejemplos de diplococos gramnegativos son Neisseria spp. y Moraxella catarrhalis . Ejemplos de diplococos grampositivos son Streptococcus pneumoniae y Enterococcus spp. ^{[10] [11]} Presumiblemente, el diplococo ha sido implicado en la encefalitis letárgica . ^[12] El género Neisseria pertenece a la familia Neisseriaceae. Este género, Neisseria , se divide en más de diez especies diferentes, pero la mayoría de ellas son gramnegativas y cocoides. Las especies gramnegativas y cocoides incluyen: Neisseria cinerea , N. gonorrhoeae , N. polysaccharea , N. lactamica , N. meningitidis , N. mucosa , N. oralis y N. subflava . Las más comunes de estas especies son las patógenas N. meningitidis y N. gonorrhoeae . ^[13]

El género Moraxella pertenece a la familia Moraxellaceae . Este género, Moraxellaceae , comprende cocobacilos gramnegativos: Moraxella lacunata , M. atlantae , M. boevrei , M. bovis , M. canis , M. caprae , M. caviae , M. cuniculi , M. equi , M. lincolnii. , M. nonliquefaciens , M. osloensis , M. ovis , M. saccharolytica y M. pluranimalium . ^[14] Sin embargo, sólo uno tiene una morfología de diplococo, M. catarrhalis , un patógeno destacado que contribuye a las infecciones en el cuerpo humano. ^[15]

La especie Streptococcus pneumoniae pertenece al género Streptococcus y a la familia Streptococcaceae . El género Streptococcus tiene alrededor de 129 especies y 23 subespecies ^[16] que benefician a muchos microbiomas en el cuerpo humano. Hay muchas especies que muestran características no patógenas; sin embargo, hay algunas, como S. pneumoniae , que exhiben características patógenas en el cuerpo humano. ^{[17] [11]}

El género Enterococcus pertenece a la familia Enterococcaceae . Este género se divide en 58 especies y dos subespecies. ^[18] En un principio se creía que estas bacterias cocoides grampositivas eran inofensivas para el cuerpo humano. Sin embargo, en los últimos diez años se ha producido una afluencia de patógenos nosocomiales originados por la bacteria Enterococcus . ^{[19] [11]}

Un bacilo ( pl.: bacilli ) , también llamado bacteria baciliforme o, a menudo, simplemente una varilla (cuando el contexto lo aclara ), es una bacteria o arquea con forma de varilla . Los bacilos se encuentran en muchos grupos taxonómicos diferentes de bacterias. Sin embargo, el nombre Bacillus , en mayúscula y cursiva , se refiere a un género específico de bacterias. El nombre Bacilli , en mayúscula pero no en cursiva, también puede referirse a un grupo taxonómico menos específico de bacterias que incluye dos órdenes, uno de los cuales contiene el género Bacillus . Cuando la palabra está formateada con minúsculas y no en cursiva, 'bacillus', lo más probable es que se refiera a la forma y no al género. Las bacterias baciliformes también suelen llamarse simplemente varillas cuando el contexto bacteriológico es claro. ^[20]

Los bacilos generalmente se dividen en el mismo plano y son solitarios, pero pueden combinarse para formar diplobacilos, estreptobacilos y empalizadas. ^[21]

• Diplobacilos: Dos bacilos dispuestos uno al lado del otro.
• Estreptobacilos: Bacilos dispuestos en cadenas.
• Cocobacilo: De forma ovalada y similar al coco (bacteria de forma circular). ^[22]

No existe relación entre la forma de una bacteria y su color en la tinción de Gram ; existen bacilos grampositivos y bacilos gramnegativos. El agar MacConkey se puede utilizar para distinguir entre bacilos gramnegativos como E. coli y salmonella . ^[23]

Los bacilos generalmente se dividen en el mismo plano y son solitarios, pero pueden combinarse para formar diplobacilos, estreptobacilos y empalizadas. ^[24]

• Diplobacilos: Dos bacilos dispuestos uno al lado del otro.
• Estreptobacilos: Bacilos dispuestos en cadenas. ^{[2] [1]}

• Actinomices
• Bacilo
• Clostridium
• Corinebacteria
• Listeria
• Propionibacterium

• Bacteroides
• Citrobacteria
• Enterobacterias
• Escherichia
• Klebsiella
• Pseudomonas
• Proteo
• Salmonela
• Serratia
• Shigella
• Vibrio
• Yersinia

Un cocobacilo (en plural cocobacilos ) o bacilococo es un tipo de bacteria con una forma intermedia entre los cocos (bacterias esféricas) y los bacilos (bacterias con forma de bastón). Los cocobacilos, por tanto, son bastoncillos muy cortos que pueden confundirse con los cocos. ^[25] La palabra cocobacilo refleja una forma intermedia entre coco (esférico) y bacilo (alargado). ^[2]

Haemophilus influenzae , Gardnerella vaginalis y Chlamydia trachomatis son cocobacilos. Aggregatibacter actinomycetemcomitans es un cocobacilo gramnegativo que prevalece en las placas subgingivales. Las cepas de Acinetobacter pueden crecer en medios sólidos como cocobacilos. Bordetella pertussis es un cocobacilo gramnegativo responsable de causar la tos ferina . Yersinia pestis , la bacteria que causa la peste , también es un cocobacilo. ^[26]

Coxiella burnetti también es un cocobacilo. ^{[27] [28]} Las bacterias del género Brucella son cocobacilos de importancia médica que causan brucelosis . Haemophilus ducreyi , otro cocobacilo gramnegativo de importancia médica, se observa en la enfermedad de transmisión sexual, el chancroide, de los países del Tercer Mundo. ^[29]

Las bacterias espirales son otra morfología celular bacteriana importante. ^{[2] [30] [31] [32]} Las bacterias espirales se pueden subclasificar como espirilas, espiroquetas o vibrios según la cantidad de giros por célula, el grosor celular, la flexibilidad celular y la motilidad. ^[33]

Se sabe que las bacterias desarrollan rasgos específicos para sobrevivir en su entorno ideal. ^[34] Las enfermedades causadas por bacterias dependen de la fisiología de las bacterias y de su capacidad para interactuar con su entorno, incluida la capacidad de cambiar de forma . Los investigadores descubrieron una proteína que permite que la bacteria Vibrio cholerae adopte una forma de sacacorchos que probablemente le ayude a retorcerse para introducirse en el moco protector que recubre el interior del intestino y luego escapar de él. ^[34]

Un espirilo (en plural, espirilla) es una bacteria espiral rígida que es gramnegativa y con frecuencia tiene flagelos externos anfítricos o lofótricos . ^[33] Algunos ejemplos incluyen:

• Miembros del género Spirillum
• Especies de Campylobacter , como Campylobacter jejuni , un patógeno transmitido por los alimentos que causa campilobacteriosis
• Especies de Helicobacter , como Helicobacter pylori , causa de úlceras pépticas

Una espiroqueta (en plural, espiroquetas) es una bacteria espiral, muy delgada, alargada y flexible que se mueve a través de flagelos periplásmicos internos dentro de la membrana externa. ^[33] Comprenden el filo Spirochaetes . Debido a sus propiedades morfológicas, las espiroquetas son difíciles de teñir con la técnica de Gram, pero se pueden visualizar mediante microscopía de campo oscuro o tinción de Warthin-Starry . ^[35] Algunos ejemplos incluyen:

• Especies de Leptospira , que causan leptospirosis .
• Especies de Borrelia , como Borrelia burgdorferi , una bacteria transmitida por garrapatas que causa la enfermedad de Lyme
• Especies de Treponema , como Treponema pallidum , subespecie que causa treponematosis , incluida la sífilis.

Las especies de Helicobacter tienen forma helicoidal , siendo el ejemplo más común el Helicobacter pylori . ^[36] Se considera que una forma helicoidal es más adecuada para el movimiento de bacterias en un medio viscoso. ^[37]

• Plasticidad morfológica bacteriana
• Ferdinand Cohn – dio las primeras formas con nombre de las bacterias

• Galería de imágenes de bacterias