Corynebacterium

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Corynebacterium
Corynebacterium.jpg
Clasificación científica
Dominio: Bacteria
Filo: Actinobacteria
Clase: Actinobacteria
Subclase: Actinobacteridae
Orden: Actinomycetales
Suborden: Corynebacterineae
Familia: Corynebacteriaceae
Género: Corynebacterium
Lehmann & Neumann 1896
Especies

Corynebacterium es un género de bacterias, bacilos y gram positivos, inmóviles, anaerobio facultativos, pertenecientes al filo actinobacteria. Es uno de los géneros más numerosos de actinobacterias con más de 50 especies, la mayoría no causa enfermedades, sino que son parte de la flora saprófita de la piel humana.[1]

Taxonomía[editar]

El género Corynebacterium fue creado por Lehmann y Neumann (1896) para ubicar taxonómicamente a los bacilos de la difteria. El género fue definido basándose en características morfológicas: Corynebacteria proviene del griego corönë (bastón nudoso) y bacterion (bastoncillo). A partir de estudios de RNAr 16S se ha agrupado a las corinebacterias en la subdivisión de eubacterias Gram-positivas de alto contenido en G:C, en estrecha relación filogenética con Arthrobacter, Mycobacterium, Nocardia e incluso Streptomyces.[3]

Características[editar]

Las características más relevantes del género Corynebacterium fueron descritas por Collins y Cummins (1986).[4] Se trata de bacterias Gram-positivas, catalasa positivas, no esporuladas, que carecen de motilidad, bacilos rectos o ligeramente curvados[5] cuyo tamaño oscila entre 2-6 micrómetros de longitud y 0,5 micrometros de diámetro, a menudo con la típica forma de V (lo que también se denomina “forma de letras chinas”), aunque también aparecen formas elipsoidales, son aerobias o anaerobias facultativas, quimioorganotrofos, con un contenido en G:C genómico entre 51–65%. El pleomorfismo en su ciclo de vida se observa en formas bacilares de longitud diversa y frecuentes engrosamientos en los extremos, estando marcadamente influido por las condiciones del cultivo.[6]

Pared celular[editar]

La pared celular es muy característica, presentando un predominio de ácido mesodiaminopimélico en el tetrapéptido de la mureína[5] [1] y están presentes motivos repetitivos de arabino-galactano, un heteropolisacárido esencial así como ácidos corinemicólicos (ácidos micólicos de 22 a 36 átomos de carbono), unidos entre sí por enlaces disacáridos específicos denominados bioquímicamente como L-Rhap-(1 → 4)--D-GlcNAc-fosfato. Ello forma un complejo común en las Corynebacterium, el micolil-AG–peptidoglicano (mAGP).[7]

Cultivo[editar]

Con respecto a los requerimientos nutricionales, todos ellos necesitan biotina para su crecimiento y algunas cepas requieren además tiamina y ácido p-aminobenzoico (PABA).[4] Algunas especies de Corynebacterium tienen genomas secuenciados que varían de 2.5 - 3 Mbp. La bacteria crece en caldo simple, medio de Loeffler, agar sangre y telurito potásico (AST), formando colonias pequeñas grisáceas de aspecto granuloso, traslúcidas con centros opacos, convexas con bordes continuos.[5] El color tiende a ser blanco amarillento en los medios de cultivo de Loeffler. En AST, el organismo puede formar colonias grises con centros negros y bordes dentados dando la apariencia de flores (C. gravis), otras tienen bordes contínuos (C. mitis), mientras que otras tienen bordes intermedios entre continuas y dentadas (C. intermedium).

Hábitat[editar]

Las corinebacterias están ampliamente distribuidas en la naturaleza encontrándose en el suelo, el agua, productos alimenticios y también en la mucosa y piel del hombre y animales.[5] [1] Estas especies: Corynebacterium bovis, C. mutissium, C. xerosis y C. hoffmani habitan en la piel de todos los seres humanos, especialmente en la zona axilar. Cuando detectan la sudor, se multiplican rápidamente, dando lugar al característico olor de las axilas. Algunas especies son conocidas por sus efectos patógenos en humanos y otros animales. La especie patógena de corinebacterias más conocida es C. diphtheriae, que adquiere la capacidad de producir la toxina diftérica cuando es lisogenizada por el fago beta, siendo inicialmente, es decir, antes de la acción transformadora del fago, no lisogénica y no toxinogénica.[8] Otras especies patógenas del hombre son: C. amicolatum, C. striatum, C. jeikeium, C. urealyticum y C. xerosis (Oteo y col., 2001; Lagrou y col., 1998; Boc y Martone, 1995);[9] [10] todas estas especies son patógenos de especial relevancia en pacientes inmunodeprimidos. Entre las especies patógenas de otros animales destacan C. bovis y C. renale.[11]

Patogenia[editar]

Lesión de piel por Corynebacterium.

Algunas de las especies no-difteroides de Corynebacterium producen enfermedades en determinadas especies animales, y algunas de ellas son también patógenos humanos. Algunas especies atacan hospedadores saludables, mientras que otras atacan hospedadores inmunocomprometidos. Algunos de sus efectos incluyen linfadenitis granulomatosa, neumonitis, faringitis, infecciones de la piel y endocarditis. La endocarditis causada por las especies de Corynebacterium se ven con especial frecuencia en pacientes con dispositivos intravasculares.[12]

En humanos las infecciones por difteroides causan difteria, una enfermedad aguda, contagiosa productora de una pseudomembrana compuesta por células epiteliales muertas, leucocitos, glóbulos rojos y fibrina que se forma alrededor de las amígdalas y la faringe.[13] Es una enfermedad poco común y tiende a ocurrir en personas no vacunadas, en especial niños en edad escolar, en especial en países en desarrollo,[14] ancianos, neutropénicos o pacientes inmunodeficientes, y aquellos con dispositivos prostéticos tales como prótesis valvular cardíaca, shunts o catéteres. En ocasiones puede infectar heridas, la vulva, la conjuntiva y el oído medio, y nosocomiales de un humano a otro.[15]

Las bacterias virulentas y toxigénicas son lisogénicas y producen una exotoxina formada por dos cadenas de polipéptidos, producida por acción transformadora de un gen del profago β.[8]

Uso industrial[editar]

Las especies no patógenas de corinebacterias son utilizadas en procesos industriales de gran relevancia, como la producción de aminoácidos,[16] [17] producción de nucleótidos y otros factores nutricionales (Martín, 1989), bioconversión de esteroides,[18] degradación de hidrocarburos,[19] maduración de quesos,[20] producción de enzimas (Khurana y col., 2000) y otros procesos con interés desde el punto de vista aplicado. Algunas especies son productoras de metabolitos semejantes a los antibióticos: bacteriocinas del tipo corinecinas-linocinas,[21] [22] [15] agentes antitumorales,[23] etc. Una de las especies más estudiadas es C. glutamicum, el término glutamicus se debe a su capacidad de producir ácido glutámico en condiciones aeróbicas[24] usado en la industria alimenticia como glutamato monosódico en la producción de salsa de soja o el yogurt.

Véase también[editar]

Referencias[editar]

  1. a b c d Matthew D. Collins, Lesley Hoyles, Geoffrey Foster and Enevold Falsen. Corynebacterium caspium sp. nov., from a Caspian seal (Phoca caspica). Int J Syst Evol Microbiol 54 (2004), 925-928; [1] Último acceso 30 octubre de 2007.
  2. eMedicine.com [2]
  3. Woese CR (1987) Bacterial evolution. Microbiol Rev 51: 221–271. [3]
  4. a b Collins, M. D. & Cummins, C. S. (1986). Genus Corynebacterium Lehmann and Neumann 1896, 350AL. In Bergey's Manual of Systematic Bacteriology, vol. 2, pp. 1266–1276. Edited by P. H. A. Sneath, N. S. Mair, M. E. Sharpe & J. G. Holt. Baltimore: Williams & Wilkins.
  5. a b c d A. F. Yassin, R. M. Kroppenstedt and W. Ludwig. Corynebacterium glaucum sp. nov. Int J Syst Evol Microbiol 53 (2003), 705-709; [4] Último acceso 30 octubre de 2007.
  6. Keddie, R. M. & Cure, G. L. (1977). The cell wall composition and distribution of free mycolic acids in named strains of coryneform bacteria and in isolates from various natural sources. J Appl Bacteriol 42, 229–252. [5]
  7. Seidel M, Alderwick LJ, Sahm H, Besra GS, Eggeling L. Topology and mutational analysis of the single Emb arabinofuranosyltransferase of Corynebacterium glutamicum as a model of Emb proteins of Mycobacterium tuberculosis. Glycobiology. 2007 Feb;17(2):210-9. Epub 2006 Nov 6. PMID: 17088267. Disponible en la World Wide Web: [6] Último acceso 30 octubre de 2007.
  8. a b Costa JJ, Michel JL, Rappuoli R, Murphy JR. Restriction map of corynebacteriophages beta c and beta vir and physical localization of the diphtheria tox operon. J Bacteriol. 1981 Oct;148(1):124–130. [7] Último acceso 30 octubre de 2007.
  9. Kono, M., Sasatsu, M. and Aoki, T. 1983. R plasmids in Corynebacterium xerosis strains. Antimicrob. Ag. Chemoter. 23: 506−508. [8]
  10. Pitcher, D.G. 1983. Deoxyribonucleic acid base composition of Corynebacterium diphtheriae and corynebacteria with cell wall type IV. FEMS Microbiol. Lett. 16: 291−295. [9] Último acceso 30 octubre de 2007.
  11. Watts y col., 2001; Hirsbrunner G et al. Nephrectomy for chronic, unilateral suppurative pyleonephritis in cattle. Tierarztl Prax, 1996 Feb, 24(1), 17 - 21; [Nephrectomy_for_chronic_unilateral_suppurative_pyleonephritis_in_cattle]
  12. Cristóbal Leóna, Javier Ariza. Guías para el tratamiento de las infecciones relacionadas con catéteres intravasculares de corta permanencia en adultos: conferencia de consenso SEIMC-SEMICYUC. Enferm Infecc Microbiol Clin 2004; 22: 92 - 101. [10]
  13. MedlinePlus - Difteria. [11]
  14. IIZUKA, Hideyo, FURUTA, Joana AkikoOLIVEIRA, Edison P. Tavares de. Diphtheria: immunity in an infant population in the city of S. Paulo, SP, Brazil. Rev. Saúde Pública [online]. 1980, vol. 14, no. 42007-10-29], pp. 462-468. [12]. ISSN 0034-8910
  15. a b Kerry-Williams SM, Noble WC. Plasmids in group JK coryneform bacteria isolated in a single hospital. J Hyg (Lond). 1986 Oct;97(2):255–263. [13]
  16. Hongo, M., Oki, T. and Ogata, S. 1972. Phage contamination and control, p. 63−83. In: The Microbial Production of Amino Acids. K. Yamada, S Kinoshita, T. Tsunoda, K. Aida. (eds.). John Wiley, New York
  17. Yamada, K., Kinoshita, S., Tsunoda, T. and Aida, K. 1972. The Microbial Production of Amino Acids. Wiley, New York.
  18. Constantinides, A. 1980. Steroid transformation at high substrate concentrations using immobilized Corynebacterium simplex cells. Biotechnol. Bioeng. 22: 119−136. [14]
  19. Cooper, D.G., Zajic, J.E. and Gracey, D.E.F. 1979. Analysis of corynomycolic acids and other fatty acids produced by Corynebacterium lepus grown on kerosene. J. Bacteriol. 137: 795−801. [15]
  20. Lee, C.W., Lucas, S. and Desomazeaud, M.J. 1985. Phenylalanine and tyrosine catabolism in some cheese coryneform bacteria. FEMS Microbiol. Lett. 26: 201−205. [16]
  21. Kerry-Williams, S.M. and Noble, W.C. 1984. Plasmid associated bacteriocin production in a JK-type coryneform bacterium. FEMS Microbiol. Lett. 25: 179−182. [17] Último acceso 30 octubre de 2007.
  22. Suzuki, T., Honda, H. and Katsumata, R. 1972. Production of antibacterial compounds analogous to chloramphenicol by n-paraffin-grown bacteria. Agr. Biol. Chem. 36: 2223−2228. [18] Último acceso 30 octubre de 2007.
  23. Milas, L. and Scott, M.T. 1978. Antitumor activity of Corynebacterium parvum. Adv. Cancer Res. 26: 257−306. [19]
  24. Abe, S., Takayama, K. and Kinoshita, S. 1967. Taxonomical studies on glutamic acid-producing bacteria. J. Gen. Appl. Microbiol. 13: 279−301. [Abe, S., Takayama, K. and Kinoshita, S. 1967. Taxonomical studies on glutamic acid-producing bacteria. J. Gen. Appl. Microbiol. 13: 279−301.]

Enlaces externos[editar]