Cápsula bacteriana

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 .

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 JB aparecen como un halo brillante alrededor de la célula sobre un fondo oscuro. ^[5]

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]

La cápsula se encuentra más comúnmente entre las bacterias gramnegativas:

• Escherichia coli (en algunas cepas)
• Neisseria meningitidis ^{[9] [10] [11]}
• Klebsiella pneumoniae ^{[12] [13] [14]}
• Haemophilus influenzae ^[15]
• Pseudomonas aeruginosa ^[16]
• Salmonella ^[17]
• Acinetobacter baumannii ^{[18] [19]}

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

• Bacillus megaterium , por ejemplo, sintetiza una cápsula compuesta de polipéptidos y polisacáridos.
• Bacillus anthracis
• Streptococcus pyogenes sintetiza una cápsula de ácido hialurónico .
• Streptococcus pneumoniae ^[20] tiene al menos 91 serotipos capsulares diferentes. ^[21] Estos serotipos son la base de las vacunas neumocócicas .
• Streptococcus agalactiae produce una cápsula de polisacárido de nueve tipos antigénicos que contienen ácido siálico (Ia, Ib, II, III, IV, V, VI, VII, VIII).
• Estafilococo epidermidis
• Estafilococo áureo
• Lactococcus garvieae sintetiza grupos de genes capsulares y en ocasiones sintetiza una cápsula de ácido hialurónico . ^[22]

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.

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 .

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]

• Estructura de la célula bacteriana
• Reacción de Quellung , un método para visualizar la cápsula bajo un microscopio.