Enterobacteriaceae

Familia de bacterias

Enterobacteriaceae
Citrobacter freundii , un miembro de la familia
Clasificación científica Editar esta clasificación
Dominio:Bacteria
Filo:Pseudomonas aeruginosa
Clase:Gammaproteobacteria
Orden:Enterobacterias
Familia:Enterobacteriaceae
Rahn, 1937
Géneros [1]

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Enterobacteriaceae es una gran familia de bacterias Gram-negativas . Incluye más de 30 géneros y más de 100 especies. Su clasificación por encima del nivel de familia todavía es un tema de debate, pero una clasificación la ubica en el orden Enterobacterales de la clase Gammaproteobacteria en el filo Pseudomonadota . [2] [3] [4] [5] En 2016, la descripción y los miembros de esta familia fueron enmendados con base en análisis genómicos comparativos por Adeolu et al. [6]

Enterobacteriaceae incluye, junto con muchos simbiontes inofensivos , muchos de los patógenos más conocidos , como Salmonella , Escherichia coli , Klebsiella y Shigella . Otras bacterias causantes de enfermedades en esta familia incluyen Enterobacter y Citrobacter . Los miembros de Enterobacteriaceae pueden denominarse trivialmente enterobacterias o "bacterias entéricas", [7] ya que varios miembros viven en los intestinos de los animales. De hecho, la etimología de la familia es enterobacterium con el sufijo para designar una familia (aceae) -no después del género Enterobacter (que sería "Enterobacteraceae")- y el género tipo es Escherichia .

Morfología

Los miembros de Enterobacteriaceae son bacilos (con forma de bastón) y suelen tener una longitud de entre 1 y 5 μm. Suelen aparecer como colonias grises de tamaño mediano a grande en agar sangre, aunque algunas pueden expresar pigmentos.

La mayoría de los géneros tienen muchos flagelos que utilizan para desplazarse, pero unos pocos no son móviles. La mayoría de los miembros de Enterobacteriaceae tienen fimbrias peritricas de tipo I que participan en la adhesión de las células bacterianas a sus hospedadores. [8]

No forman esporas .

Metabolismo

Al igual que otras Pseudomonadota, las Enterobacteriaceae tienen bacterias Gram negativas , [9] y son anaerobias facultativas , fermentando azúcares para producir ácido láctico y varios otros productos finales. La mayoría también reduce el nitrato a nitrito , aunque existen excepciones. A diferencia de la mayoría de bacterias similares, las Enterobacteriaceae generalmente carecen de citocromo c oxidasa , existen excepciones.

Las reacciones de la catalasa varían entre las enterobacterias.

Ecología

Muchos miembros de esta familia son miembros normales de la microbiota intestinal de los seres humanos y otros animales, [10] mientras que otros se encuentran en el agua o el suelo, o son parásitos de una variedad de animales y plantas diferentes. [11] [12]

Organismos modelo y relevancia médica

Escherichia coli es uno de los organismos modelo más importantes , y su genética y bioquímica han sido estudiadas minuciosamente.

Algunas enterobacterias son patógenos importantes, por ejemplo , Salmonella o Shigella , porque producen endotoxinas . Las endotoxinas residen en la pared celular y se liberan cuando la célula muere y la pared celular se desintegra. Algunos miembros de las Enterobacteriaceae producen endotoxinas que, cuando se liberan en el torrente sanguíneo después de la lisis celular, causan una respuesta inflamatoria y vasodilatadora sistémica. La forma más grave de esto se conoce como shock endotóxico, que puede ser rápidamente fatal.

Sistemática histórica y taxonomía

Enterobacteriaceae fue originalmente la única familia dentro del orden Enterobacteriales. La familia contenía una gran variedad de especies bioquímicamente distintas con diferentes nichos ecológicos, lo que dificultaba las descripciones bioquímicas. [13] [14] La clasificación original de las especies en esta familia y orden se basó en gran medida en análisis de secuencias genómicas del ARNr 16S, que se sabe que tienen un bajo poder discriminatorio y cuyos resultados cambian dependiendo del algoritmo y la información del organismo utilizado. A pesar de esto, los análisis aún exhibieron ramificaciones polifiléticas, lo que indica la presencia de subgrupos distintos dentro de la familia. [15]

En 2016, el orden Enterobacteriales pasó a llamarse Enterobacterales y se dividió en siete nuevas familias, incluida la familia Enterobacteriaceae modificada. [6] Esta modificación restringió la familia para incluir solo aquellos géneros directamente relacionados con el género tipo, que incluía la mayoría de las especies entéricas del orden. Esta clasificación se propuso con base en la construcción de varios árboles filogenéticos robustos utilizando secuencias genómicas conservadas, secuencias de ARNr 16S y análisis de secuencias de múltiples loci. Los marcadores moleculares, específicamente las indeles de firma conservadas, específicas de esta familia se identificaron como evidencia que respalda la división independientemente de los árboles filogenéticos.

En 2017, un estudio posterior que utilizó análisis filogenómicos comparativos identificó la presencia de 6 clados a nivel de subfamilia dentro de la familia Enterobacteriaceae, a saber, el "clado Escherichia", el "clado Klebsiella", el "clado Enterobacter", el "clado Kosakonia", el "clado Cronobacter", el "clado Cedecea" y un "clado Enterobacteriaceae incertae sedis" que contiene especies cuya ubicación taxonómica dentro de la familia no está clara. [16] Sin embargo, esta división no se propuso oficialmente ya que el rango de subfamilia generalmente no se utiliza.

Firmas moleculares

Los análisis de secuencias del genoma de especies de Enterobacteriaceae identificaron 21 indeles de firma conservados (CSI) que están presentes de forma única en esta familia en las proteínas NADH:ubiquinona oxidorreductasa (subunidad M), proteína de motilidad de espasmos PilT, 2,3-dihidroxibenzoato-AMP ligasa, proteína de unión a ATP/GTP, complejo multifuncional de oxidación de ácidos grasos (subunidad alfa), S-formilglutatión hidrolasa , aspartato-semialdehído deshidrogenasa , epimerasa , proteína de membrana , formato deshidrogenilasa (subunidad 7), glutatión S-transferasa , transportador de superfamilia facilitador principal, fosfoglucosamina mutasa , proteína de la familia de la glicosil hidrolasa 1, 23S rrna [uracil(1939)-C(5)]-metiltransferasa, co-chaperona HscB, N-acetilmuramoil-L-alanina amidasa , proteína transportadora de sulfato ABC que se une a ATP CysA y proteína de ensamblaje de LPS LptD. [6] Estos CSI proporcionan un medio molecular para distinguir Enterobacteriaceae de otras familias dentro del orden Enterobacterales y otras bacterias.

Géneros

Géneros publicados válidamente

Los siguientes géneros han sido publicados de forma válida, por lo que tienen "registro en la nomenclatura". El año en que se propuso el género se indica entre paréntesis después del nombre del género.

Candidatogéneros

  • Candidato Annandia
  • "Candidatus Arocatia"
  • Candidatus Aschnera
  • Candidatus benitsuchiphilus (Candidato benitsuchiphilus)
  • Candidatus Blochmannia
  • Candidatus curculioniphilus
  • "Cuticobacterium candidatus"
  • Candidatus doolittlea
  • Candidatus Gillettelia
  • "Candidatus gullanella"
  • Candidatus Hamiltonella
  • Candidatus Hartigia
  • Candidatus Hoaglandella
  • Isnodemia por Candidatus
  • Candidatus Ishikawaella
  • Candidatus kleidoceria
  • Candidatus Kotejella
  • Candidatus macropleicola
  • Candidato Mikella
  • Candidatus Moranella
  • "Flomobacteria Candidatus"
  • Candidatus profftia
  • Candidatus Purcelliella
  • Candidatus Regiella
  • Candidatus riesia
  • Candidatus Rohrkolberia
  • Candidatus rosenkranzia
  • Candidatus Schneideria
  • Candidatus Stammera
  • Candidatus stammerula (Candidato stammerula)
  • Candidatus tachikawaea
  • Candidatus Westeberhardia

Géneros propuestos

Los siguientes géneros han sido publicados de manera efectiva, pero no válida, por lo que no tienen "reconocimiento en la nomenclatura". El año en que se propuso el género se indica entre paréntesis después del nombre del género.

  • Aquamonas (2009)
  • Atlantibacter (2016)
  • Superficieibacter (2018)

Identificación

Para identificar los distintos géneros de Enterobacteriaceae, un microbiólogo puede realizar una serie de pruebas en el laboratorio, entre ellas: [17]

En el ámbito clínico, tres especies representan entre el 80 y el 95 % de todos los aislamientos identificados: Escherichia coli , Klebsiella pneumoniae y Proteus mirabilis . Sin embargo, Proteus mirabilis ahora se considera parte de Morganellaceae , un clado hermano dentro de Enterobacterales .

Resistencia a los antibióticos

Se han aislado varias cepas de Enterobacteriaceae resistentes a los antibióticos , incluidos los carbapenémicos , que a menudo se consideran "la última línea de defensa antibiótica" contra los organismos resistentes. Por ejemplo, algunas cepas de Klebsiella pneumoniae son resistentes a los carbapenémicos. [18] Se han identificado varios genes de carbapenemasas (blaOXA-48, blaKPC y blaNDM-1, blaVIM y blaIMP) en Enterobacteriaceae resistentes a los carbapenémicos, incluidas Escherichia coli y Klebsiella pneumoniae . [19]

Referencias

  1. ^ "Lista de géneros incluidos en familias - Enterobacteriaceae". Lista de nombres procariotas con posición en la nomenclatura . Consultado el 26 de junio de 2016 .
  2. ^ Don J. Brenner; Noel R. Krieg; James T. Staley (26 de julio de 2005) [1984 (Williams & Wilkins)]. George M. Garrity (ed.). The Gammaproteobacteria. Bergey's Manual of Systematic Bacteriology. Vol. 2B (2.ª ed.). Nueva York: Springer. pág. 1108. ISBN. 978-0-387-24144-9. Biblioteca Británica n.º GBA561951.
  3. ^ Sitio Zipcodezoo Enterobacteriales Archivado el 27 de abril de 2014 en Wayback Machine. Consultado el 9 de marzo de 2013.
  4. ^ NCBI Enterobacteriales consultado el 9 de marzo de 2013
  5. ^ Taxonomicon Enterobacteriales consultado el 9 de marzo de 2013
  6. ^ abc Adeolu, M; Alnajar, S; Naushad, S; S Gupta, R (diciembre de 2016). "Filogenia y taxonomía basada en el genoma de las 'Enterobacteriales': propuesta para Enterobacterales ord. nov. dividida en las familias Enterobacteriaceae, Erwiniaceae fam. nov., Pectobacteriaceae fam. nov., Yersiniaceae fam. nov., Hafniaceae fam. nov., Morganellaceae fam. nov. y Budviciaceae fam. nov". Revista internacional de microbiología sistemática y evolutiva . 66 (12): 5575–5599. doi : 10.1099/ijsem.0.001485 . PMID  27620848.
  7. ^ Corkery, Liz (12 de febrero de 2020). "Bacterias entéricas | Servicios de seguridad". safetyservices.ucdavis.edu . Consultado el 7 de noviembre de 2023 .
  8. ^ Edwards, PR; Ewing, WH (1972). Identificación de enterobacterias. Burgess Publishing Company. ISBN 978-0-8087-0516-1.
  9. ^ "Diccionario médico Dorlands: Enterobacteriaceae". Archivado desde el original el 28 de agosto de 2009.
  10. ^ Ferreira da Silva, Miguel; Vaz-Moreira, Ivone; González-Pajuelo, María; Nunes, Olga C.; Manaia, Célia M. (2007). "Patrones de resistencia a los antimicrobianos en Enterobacteriaceae aisladas de una planta de tratamiento de aguas residuales urbanas". Ecología de microbiología FEMS . 60 (1). Prensa de la Universidad de Oxford (OUP): 166–176. Código Bib : 2007FEMME..60..166F. doi : 10.1111/j.1574-6941.2006.00268.x . ISSN  0168-6496. PMID  17250754.
  11. ^ Kleeberger, A.; Braatz, R.; Busse, M. (1980). "Zur Taxonomie und Okologie der Enterobakterien in Milch" [Taxonomía y ecología de enterobacterias en la leche]. Milchwissenschaft (en alemán). 35 (8): 457–460.
  12. ^ Wang, Zhiying; Hu, Huifeng; Zhu, Tongbo; Zheng, Jinshui; Gänzle, Michael G.; Simpson, David J. (31 de agosto de 2021). Rodríguez-Verdugo, Alejandra (ed.). "Ecología y función del locus transmisible de tolerancia al estrés en Escherichia coli y enterobacterias asociadas a plantas". mSistemas . 6 (4). Sociedad Estadounidense de Microbiología: e0037821. doi :10.1128/msystems.00378-21. ISSN  2379-5077. PMC 8407380 . PMID  34402641. 
  13. ^ Brenner, Don J.; Krieg, Noel R.; Staley, James T.; Garrity, George M.; Boone, David R.; De Vos, Paul; Goodfellow, Michael; Rainey, Fred A.; Schleifer, Karl-Heinz, eds. (2005). Manual de bacteriología sistemática de Bergey. doi :10.1007/0-387-28022-7. ISBN 978-0-387-24144-9.
  14. ^ Octavia, Sophie; Lan, Ruiting (2014), "La familia Enterobacteriaceae", The Prokaryotes , Berlín, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, págs. 225-286, doi :10.1007/978-3-642-38922-1_167, ISBN 978-3-642-38921-4, consultado el 2 de junio de 2021
  15. ^ Francino, M. Pilar; Santos, Scott R.; Ochman, Howard (2006), "Relaciones filogenéticas de bacterias con especial referencia a endosimbiontes y especies entéricas", The Prokaryotes , Nueva York, NY: Springer New York, págs. 41–59, doi :10.1007/0-387-30746-x_2, ISBN 978-0-387-25496-8, consultado el 2 de junio de 2021
  16. ^ Alnajar, Seema; Gupta, Radhey S. (octubre de 2017). "Los estudios filogenómicos y genómicos comparativos delinean seis clados principales dentro de la familia Enterobacteriaceae y respaldan la reclasificación de varios miembros polifiléticos de la familia". Infección, genética y evolución . 54 : 108–127. Bibcode :2017InfGE..54..108A. doi :10.1016/j.meegid.2017.06.024. ISSN  1567-7257. PMID  28658607.
  17. ^ MacFaddin, Jean F. Pruebas bioquímicas para la identificación de bacterias médicas. Williams & Wilkins, 1980, pág. 441.
  18. ^ "Klebsiella pneumoniae en entornos de atención médica - HAI". CDC . 17 de mayo de 2019 . Consultado el 6 de abril de 2022 . Cada vez más, las bacterias Klebsiella han desarrollado resistencia a los antimicrobianos , más recientemente a la clase de antibióticos conocidos como carbapenémicos.
  19. ^ Ghaith, Doaa M.; Mohamed, Zeinat K.; Farahat, Mohamed G.; Aboulkasem Shahin, Walaa; Mohamed, Hadeel O. (marzo de 2019). "Colonización de la microbiota intestinal con enterobacterias productoras de carbapenemasas en unidades de cuidados intensivos pediátricos en El Cairo, Egipto". Revista Árabe de Gastroenterología . 20 (1): 19–22. doi :10.1016/j.ajg.2019.01.002. PMID  30733176. S2CID  73444389.
  • Medios relacionados con Enterobacteriaceae en Wikimedia Commons
  • Genomas de Enterobacteriaceae e información relacionada en PATRIC, un centro de recursos bioinformáticos financiado por el NIAID
  • Evaluación de un nuevo programa de identificación de microorganismos mejorado por ordenador: adaptación de BioBASE para la identificación de miembros de la familia Enterobacteriaceae [1]
  • Brown, AE (2009). Aplicaciones microbiológicas de Benson: manual de laboratorio de microbiología general. Nueva York: McGraw-Hill.
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