bacterias

Corynebacterium bovis es una bacteria de interés en veterinaria, por ser causante de mastitis y pielonefritis en el ganado vacuno.

C. bovis es un organismo anaerobio facultativo, Gram positivo , caracterizado por tener forma de bacilo no encapsulado, no esporulado, inmóvil, con forma recta o curvada, longitud de 1 a 8 µm y diámetro de 0.3 a 0.8 µm, formando agregaciones ramificadas en cultivo (con aspecto de "letras chinas").

En infecciones con mastitis C. bovis es transmitido entre el ganado vacuno habitualmente mediante técnicas de ordeñado inadecuadas.¹ Sin embargo suele ser una infección leve, dando una elevada cuenta de célula somáticas. Esta bacteria presenta sensibilidad a la mayoría de los antibióticos, tales como penicilinas, ampicilina, cefalosporinas, quinolonas, cloranfenicol,tetraciclinas, cefuroxima y trimetoprim.

Prevención y control de las medidas básicas
adecuada desinfección de pezones postmilking de vacas con un sellador germicida eficaz controlará la propagación de vaca a vaca. Las excepciones a esto son los pezones salsas con el lineal ingrediente activo dodecilbenceno sulfónico. Estos productos no controlan C. bovis o estafilococos coagulasa negativos.
Varios
bovis Corynebacterium colonizan principalmente el canal del pezón y generalmente se consideran medianamente organismos patógenos. Corynebacterium bovis son capaces de causar infecciones en las ubres ocasionales con un leve aumento de la SCC y ligera reducción en la producción de leche. Aunque rara vez la causa de mastitis clínica, C. bovis se encuentran a veces como el único organismo presente en las muestras de leche de vacas con mastitis clínica. El tratamiento con antibióticos no está indicado. Terapia de la vaca seca es muy eficaz para eliminar C. bovis infección intramamaria.
Cultivos puros de C. bovis puede obtenerse a partir de muestras de leche de vacas con mastitis subclínica o clínica. Ya sea que este organismo está presente después de que el patógeno primario ha desaparecido o es la causa real de la infección es discutible. La prevalencia de C. bovis es muy baja en los rebaños que practican postmilking desinfección de los pezones con productos eficaces. Cuando el diagnóstico de las infecciones intramamarias de agar sangre, se tiende a llamar a todos los corinebacterias C. bovis , a excepción de Arcanobacterium pyogenes , que es extremadamente hemolítica.
Comentarios del cultivo de
Corynebacterium bovis aparecen como cremosa, de color gris o blanco, opaco, en polvo seco, y los pequeños (alrededor de 1 mm de diámetro) colonias no hemolíticas en agar sangre. Escasa a ningún crecimiento es visible después de 24 horas de incubación a 37 C, pero las colonias son evidentes después de 48 horas de incubación. Cuando se utiliza un bucle para difundir la muestra de leche, las colonias se agrupan en la parte principal de la racha donde se concentra la grasa de la leche. Cuando se utiliza un aplicador de torunda de algodón en lugar de un bucle, las colonias están muy extendidas sobre la placa.Corynebacterium bovis son catalasa positiva. El examen microscópico de muestra crecimiento del cultivo corto, pleomórfico, Gram-positivas, no formadores de esporas varillas, aunque la forma puede variar de esférica a oval. Palisade o alineación "valla" de las células es común.

BOVIS CORYNEBACTERIUM (HYPERKERATITIS ASOCIADOS CORINEFORME)

Etiología: Corynebacterium bovis es un bacilo Gram-positivo que ha sido identificado como la causa de una enfermedad bacteriana de la piel de ratones desnudos se refiere como "enfermedad de la piel escamosa". La condición afecta típicamente a los ratones sin pelo como adultos homocigotos desnuda, así como SKH-1 ratones.

Incidencia:   La incidencia de la infección por Corynebacterium bovis es baja.

Transmisión : La bacteria se realiza en la piel y en la cavidad oral de los ratones, y se transmite por contacto directo y por transmisión fomite (manipulación, el contacto de escamas, etc.).

Signos clínicos:   C. bovis generalmente se manifiesta como una hiperqueratosis con escamas de color amarillo-blanco adherentes a la piel engrosada. Ratones afectados pueden perder peso y se eliminan a menudo de estudio debido a informes de escaso crecimiento de tumores o impedimento de los estudios inmunológicos trasplantados. La mortalidad es baja y la hiperqueratosis es transitorio, pero puede reaparecer .  Los ratones puede ser persistentemente colonizados, aunque sin mostrar signos clínicos. C. bovis también ha sido cultivado a partir de piel de ratones inmunocompetentes hisute asintomáticos. 

Patología:   El examen histológico de la piel revela acantosis e hiperqueratosis ortoqueratósica con un infiltrado dérmico de células mononucleares (A.). Varillas cortas, Gram-positivas dispuestas en racimos y Pallisades pueden ser reconocidos en el estrato córneo de la piel en las secciones teñidas con Gram (punta de flecha, B.).

Diagnóstico:   La bacteria se puede detectar en muestras de piel y ambientales por una C. bovis prueba de PCR específico de. La bacteria también puede cultivarse mediante la inoculación de agar sangre con la piel o hisopos bucales.

Bovis Corynebacterium es un patógeno común en las colonias de ratones desnudos atímicos. Control y erradicación del organismo son un reto debido a la despoblación y el acceso restringido colonia menudo no son opciones dentro de viveros. Se evaluaron las posibles fuentes y rutas de difusión de C. bovis en una colonia enzoótica infectados. Ratones y personal inmunocompetentes fueron evaluados por su potencial para llevar a C. bovis , y métodos de cría y saneamiento fueron evaluados por su eficacia en la prevención de la contaminación cruzada. C. bovis se detectó en los ratones inmunocompetentes peludos previamente expuestos a ratones desnudos atímicos infectados y en la nasofaringe de los seres humanos. Microaislamiento jaulas no eran eficaces en el mantenimiento de ratones desnudos atímicos C. bovis exento cuando se alojaron en una habitación sabe que contienen ratones inmunodeficientes con C. bovis infecciones. Una lavadora túnel que proporcionó una ≥180 ° F enjuague final siempre eliminación efectiva de C. bovis a partir de componentes de la jaula. Técnicas de muestreo de aire pasivas y activas mostraron la dispersión en el aire deC. bovis a pesar del uso de los sistemas de jaulas ventiladas individualmente y estándares operativos estrictos.El crecimiento de bacterias no se observó en placas Settle colocados dentro autoclave jaulas microaislamiento ventiladas individualmente en varios bastidores ventilados por períodos de 24 h. C. bovis aerosolización ha demostrado ser un medio de propagación de la bacteria durante los procedimientos de cambio de jaula dentro de una cabina de bioseguridad tipo II A2 clase. Nuestros hallazgos indican que C. bovis puede ser un contaminante ambiental omnipresente en infectados locales de alojamiento de roedores y las estrategias de erradicación exitosos deben incluir la descontaminación del medio ambiente y la atención a la calidad del aire.

Frankia es un género de bacterias filamentosas fijadoras de nitrógeno que viven en simbiosis con plantas actinoricicas, de forma similar a Rhizobia. Estas bacterias forman nódulos radiculares en forma de coral. A diferencia de la simbiosis que existe entreRhizobia y las leguminosas, esta interación mutualista es menos específica.

Las plantas actinoricicas se clasifican en ocho familias. Son un grupo diverso de dicotiledóneas leñosas que se encuentran en todos los continentes excepto en la Antártida. Muchas son plantas comunes, tales como alisos, Myrica, Comptonia. Dryas,Chamaebatia y Coriaria.

SIMBIOSIS FRANKIA-ACTINORRIZAS

Las bacterias pertenecientes al género Frankia, además de realizar la fijación de nitrógeno en nódulos simbióticos desarrollados en un grupo de plantas denominadas actinorrícicas, pueden fijar nitrógeno en vida libre, gracias a células especializadas que forman la barrera contra la difusión de oxígeno.

Tabla 1. Familias y géneros de plantas actinorrízicas
Familia	Género
Myricaceae	Myrica Comptonia
Betulaceae	Alnus
Casuarinaceae	Gymnostoma Casuarina Allocasuarina Ceuthostoma
Eleagnaceae	Elaeagnus Hippophae Shepherdia
Rhamnaceae	Colletia Discaria Kentrothamnus Retanilla Telguenea Trevoa Ceanothus
Rosaceae	Dryas Purshia Cowaniana Cercocarpus Chamaebatia
Coriariaceae	Coriaria
Datiscaceae	Datisca

Plantas actinorrícicas

La denominación de planta actinorrícica viene otorgada por la capacidad que presentan para desarrollar nódulos simbióticos en conjunción con las bacterias del géneroFrankia. Estas plantas se reparten entre 8 familias, 25 géneros y unas 220 especies (Tabla 1) y aunque pudiera parecer un grupo muy heterogéneo se encuentran distribuidas dentro del mismo clado, Rosidia I, dispuestas en tres subclados distintos de un total de cuatro (Gualtieri y Bisseling, 2000), figurando en el restante otra familia formadora de nódulos fijadores de nitrógeno, las leguminosas. Son plantas dicotiledóneas, perennes y, salvo las del género Datisca, que son herbáceas, son arbustos o árboles. Se pueden encontrar en todos los continentes (Tabla 2) distribuidas en una gran variedad de ecosistemas desde zonas glaciares pasando por la tundra ártica, sistemas alpinos y riberas fluviales hasta entornos desérticos.

Quizás por su habilidad para establecer relaciones simbióticas con Frankia, de ser permisivas para la formación de micorrizas y su tolerancia a un amplio rango de pH y de concentración de sales, se las ha encontrado colonizando suelos de nueva formación, como por ejemplo los surgidos tras la recesión de glaciares. Es por ello por lo que se las utiliza para restaurar suelos contaminados por metales pesados como zinc, cadmio, plomo y cenizas procedentes de zonas industriales y mineras, zonas costeras y para prevenir la desertificación. Además, tienen otros usos como la reforestación de bosques, empleándose la madera que producen como combustible o dedicándola a uso industrial, y como barrera de viento protectora para otros tipos de intereses agronómicos (Wheeler y Miller, 1990).

Tabla 2. Distribución de las plantas actinorrícicas
Continente	Género autóctono	Género introducido
Eurasia	Alnus, Coriaria, Datisca, Dryas, Eleagnus, Hippophae, Myrica	Casuarina, Gymnostoma
Norteamérica	Alnus, Ceanothus, Cercocarphus, Chamaebatia, Comptonia, Coriaria, Cowania, Datisca, Dryas, Eleagnus, Myrica, Purshia, Shepherdia	Casuarina, Elaeagnus spp
Sudamérica	Alnus, Colletia, Coriaria, Discaria, Kentrothamnus, Myrica, Retanilla, Talguenea, Trevoa	Casuarina, Elaeagnus
África	Myrica	Casuarina, Elaeagnus, Gymnostoma
Oceanía	Allocasuarina, Casuarina, Ceuthostoma, Coriaria, Discaria, Gymnostoma, Myrica	Alnus, Elaeagnus, Purshia

Taxonomía de Frankia

Los microorganismos integrantes del género Frankia son bacterias Gram + y Gram variable de philum Actinobacteria, subclase Actinobacteridae, orden Actinomycetales, suborden Frankineae y familia Frankiaceae.

Las bacterias de este grupo se caracterizan por crecer formando filamentos, que antiguamente por su morfología similar a la de los hongos se denominaban hifas, y por producir en determinadas especies y en condiciones adversas esporas. Además, algunos filamentos en condiciones de ausencia de nitrógeno se diferencian en unas formas especializadas llamadas vesículas dentro de las cuales, y como se estudiará más adelante se realiza el proceso de fijación del nitrógeno.

Sin embargo, a pesar de conocerse la existencia de los nódulos actinorrícicos y su relación con Frankia desde el siglo XIX (Meyen, 1829; Brunchorst, 1886-1888), no fue hasta 1978 cuando se aisló una cepa a partir de nódulos y se pudo mantener en cultivo (Callaham y col., 1978)(todo ello revisado en Quispel, 1990). Aún hoy siguen existiendo dificultades para obtener aislados, esto junto con el hecho de que algunas cepas son capaces de infectar a plantas distintas de las que se aislaron no ha permitido establecer una clasificación definitiva. Para facilitar la tarea se está recurriendo a distintas técnicas bioquímicas para la identificación de las cepas, bien sean de caracterización química de la pared y membranas, o bien de secuenciación de marcadores genéticos como el ADN ribosomal 16S (Clawson y col., 1998). Curiosamente, estudios filogenéticos de este tipo basados en la comparación de la secuencia del gen nifH mostraron que las bacterias de este grupo están más relacionadas con las cianobacterias, que ocupan nichos acuáticos, que con otras bacterias más típicas de suelo como Rhizobium (Zehr y col., 1998).

Morfología de Frankia en vida libre (in vitro)

Células Vegetativas

Como se ha mencionado anteriormente, las bacterias de este género se caracterizan por presentar un crecimiento en forma de filamentos. Dichos filamentos están divididos por septos (por convención el espacio entre dos septos es lo que delimita una célula) y ramificados, presentando un calibre que oscila entre los 0.5 y 1.5 mm. Al observar muestras fijadas químicamente, las paredes aparentan estar compuestas por dos capas de material denso a los electrones: una lámina externa, compuesta a menudo por una capa multilaminar, y otra interna de la cual parten los agentes que entrelazan ambas láminas. En el citoplasma aparecen numerosos gránulos, los cuales se suponen que están compuestos de glucógeno (Huss-Dannel, 1990) y numerosas gotas de origen lipídico. Además se puede apreciar unas zonas densas a los electrones el cual se supone que es el nucleoide aunque sólo se ha observado en muestras preparadas por fijación química químicamente ya que las fijadas por congelación no lo presentan.

Esporangios

Los esporangios suelen aparecer cuando la bacteria agota los nutrientes del medio. Surgen como un engrosamiento terminal de algunos de los filamentos en donde posteriormente se van a suceder una serie de divisiones inicialmente perpendiculares al eje y posteriormente longitudinales, dando lugar así a las esporas que conforman al esporangio. Las esporas del género Frankia son inmóviles a pesar de lo cual se supone que sirven como método de propagación, aunque algunos autores consideran a las vesículas capaces de ello por sí mismas (Schultz y Benson, 1989).

Vesículas

Las vesículas son células especializadas encargadas de la fijación del nitrógeno. Se originan únicamente en condiciones de deficiencia de nitrógeno combinado. Aparecen en ramificaciones de los filamentos y, al igual que en los esporangios, se produce un engrosamiento en la zona terminal de la  rama seguida de la formación de dos septos que van a delimitar el tallo de la vesícula y la vesícula propiamente dicha. Cuando la vesícula es joven se aprecia en el tallo depósitos de glucógeno los cuales desaparecerán cuando se alcance la forma madura, momento en el cual se empezará a sintetizar la enzima nitrogenasa cuya actividad irá consumiendo el glucógeno.  En la mayoría de los casos, la vesícula presenta en su interior una serie de septos incompletos cuya aparición suele indicar la plena actividad de la vesícula. Las vesículas procedentes de cultivos de Frankia en líquido presentan una forma esférica mientras que en nódulos exhiben diferentes formas dependiendo de la planta.

Al observar al microscopio electrónico muestras fijadas químicamente, se puede apreciar un espacio vacío entre el citoplasma y la membrana que se considera artefactual, ya que no se aprecia en aquellas muestras procesadas por criofracturación. No obstante, con ambas técnicas se aprecia cómo la pared de la vesícula está compuesta por una capa multilaminar de naturaleza lipídica que se engrosa y modifica la relación de lípidos ante la presencia de O₂, lo cual permite atribuirle un papel activo en la defensa contra el O₂ (Kleeman y col., 1994).

Nodulación y nódulos

Proceso de infección

Como se ha mencionado anteriormente, a pesar de conocerse desde el siglo pasado la relación entre Frankia y las plantas actinorrícicas, aún existen puntos oscuros en el proceso de nodulación. Así, si nos centramos en el primer contacto que se establece entre la planta y la bacteria, todavía se desconoce cómo llega la bacteria a la zona de la influencia de la planta, es decir si es atraída por quimiotactismo o es un encuentro azaroso, y una vez en ella cómo se produce la comunicación entre el microorganismo y el hospedador, es decir si existe y la naturaleza de las moléculas químicas implicadas (Van Gheule y col., 1997; Benoit y Berry, 1997).

Una vez que la bacteria entra en contacto con la planta, existen dos maneras de producirse la infección: de forma intracelular (Figura 2) o de forma intercelular (Figura 3) (revisado en Berry y Sunell, 1990). En la primera, la infección se efectúa mediante la entrada a través de pelos radiculares, los cuales en presencia de la bacteria se deforman y ramifican originando una región plegada a través de la que se produce la penetración del filamento, que va a progresar por el pelo hacia la célula epidérmica y de allí se dirigirá a las células corticales, mientras que las células infectadas de la planta van encapsulando los filamentos, depositando sobre los mismos material similar al de la pared celular. De forma simultánea a la progresión del canal infección  hacia el córtex interior, las células van dirigiendo el camino de la infección mediante la alteración de su citoesqueleto induciendo una invaginación en la vacuola generando los llamados puentes citoplasmáticos (Berg, 1999) cuya orientación comunica unas células con otras y por los cuales irá creciendo la bacteria. Paralelamente, las células del cortex exterior salen de su estado de quiescencia reactivándose su ciclo celular, dando así lugar al prenódulo, cuyas células son invadidas por el microsimbionte. En algunas actinorrizas en dichas células, los filamentos se diferencian en vesículas e inducen la síntesis de la enzima nitrogenasa (Laplaze y col., 2000). Posteriormente, se inducen divisiones celulares en el periciclo del cual surgirá el primordio de nódulo que en su crecimiento 
hacia la superficie de la raíz englobará y se fundirá con el tejido prenodular.

La ruta de infección intercelular se inicia tras la entrada en la raíz de los filamentos de Frankia a través de espacios intercelulares. Los filamentos cruzan la epidermis progresando por el apoplasto e invaden las paredes de las primeras capas de células en el parénquima. Para ello se produce una degradación de la lámina media mediante enzimas hidrolasas secretadas por la propia bacteria. En respuesta a la invasión, la planta deposita material extracelular en la zona de infección y en zonas adyacentes (Valverde y Wall, 1999). El proceso no necesita de la deformación de los pelos radiculares aunque la presencia de la bacteria puede originarla. Tampoco se induce la creación de un prenódulo sino que directamente se activa la división celular en el periciclo, originándose el primordio que crecerá hacia el exterior encontrándose con los filamentos en su progresión.

Anatomía del nódulo y defensa ante oxígeno

Los nódulos actinorrícicos exhiben una estructura similar a la de una raíz lateral modificada presentando un haz vascular central circundado por el tejido cortical infectado a su vez rodeado por parénquima cortical (Figura 4). Son nódulos de tipo indeterminado, es decir presentan una o más zonas meristemáticas que les permiten un crecimiento prolongado pudiendo darse nódulos de varios centímetros de radio con uno o varios lóbulos. Por otro lado, dependiendo de la planta hospedadora el nódulo va a presentar diferentes estrategias a la hora de regular la presencia de oxígeno dentro del nódulo (Tabla 3) (Silvester y Harris, 1990). Salvo en los nódulos de las Casuarinaceae en los que los filamentos no diferencian vesículas, la principal defensa contra el oxígeno radica en las vesículas aunque también pueden presentar lenticelas y raíces nodulares que regulan la difusión del oxígeno. En el caso de los nódulos de las Casuarinaceae al no haber vesículas aparecen una combinación de estrategias como son la lignificación de las paredes de las células infectadas, la presencia de raíces nodulares y la síntesis de hemoglobina.