Guía Práctica de Microbiología: Pruebas Bioquímicas y Resistencia Antibiótica

Conceptos Fundamentales en Microbiología

Oxidación y Respiración

Oxidación: Son las reacciones donde se pierden electrones. Esto se da en materia orgánica formada por carbono (C). La forma de oxidarla es por deshidrogenación (perdiendo H⁺, formando H₂O) y por la oxidación incorporamos oxígeno (O). Este, al ser más electronegativo que el C, atrae electrones compartidos con más fuerza, dejando al C con menos electrones. El aceptor final en la respiración es un compuesto inorgánico.

• Respiración Aeróbica: El oxígeno (O₂) es el aceptor final, con alta obtención de energía. Produce H₂O y CO₂.
• Respiración Anaeróbica: Una molécula inorgánica distinta de O₂ (ej., NO₃^- → NO₂^-) actúa como aceptor final.
• Fermentación: El aceptor final es una molécula orgánica, no hay oxidación completa.

Glucólisis y Respiración

Glucólisis: 1 Glucosa + 2 NAD⁺ + 2 ADP + 2 Pi → 2 Piruvato + 2 ATP + 2 H₂O + 2 NADH + 2 H⁺

Respiración (3 procesos):

• Ciclo de Krebs: En la matriz mitocondrial, se obtiene ATP y poder reductor a partir de Acetil-CoA.
• Cadena de Transporte de Electrones: Los electrones procedentes de NADH y FADH₂ se transfieren a aceptores asociados a proteínas, saltando de unos aceptores a otros.
• Oxidación Descarboxilación del Piruvato: Generado en la glucólisis hasta la matriz mitocondrial.

Pruebas Bioquímicas para la Identificación de Bacterias

Medio de Cultivo KIA (Kligler Iron Agar)

Medio diferencial rojo con una pequeña concentración de glucosa y 10 veces más de lactosa. Su indicador es el rojo fenol. Se dispone en pico de flauta, se siembra en picadura y se incuba 24-48 horas.

• Fondo Amarillo y Superficie Roja: Fermenta glucosa.
• Todo el Medio Amarillo: Fermenta glucosa y lactosa.
• Sin Viraje: Incapaz de fermentar glucosa o lactosa.
• Gas: Produce rotura del medio.
• FeSO₄ Medio Negro: Producción de H₂S (ácido sulfhídrico).

Prueba de Rojo de Metilo (RM)

Siembra en medio RMVP durante 48-72 horas a 37°C. Después, se añaden 5 gotas de rojo de metilo. Si la superficie se pone roja, es positivo para la producción de ácidos mixtos.

Prueba de Voges-Proskauer (VP)

Busca la producción de butanodiol. Se incuba como en la prueba anterior. Se añaden 0.6 ml de α-naftol al 5% y 0.2 ml de KOH al 40%. Se agita para oxigenar y se deja reposar 15 minutos. Si sale rojo, es positivo.

Prueba de la Oxidasa

Para aerobios o anaerobios facultativos. Se utiliza un disco con reactivo de oxidasa. Si sale violeta, es positivo, indicando la presencia de la enzima citocromo oxidasa.

Prueba de la Catalasa

El peróxido de hidrógeno (H₂O₂) es un producto final de la degradación aeróbica oxidativa de los hidratos de carbono. La enzima catalasa actúa sobre este y lo descompone en agua y oxígeno.

Procedimiento: Colocar una colonia en un portaobjetos, añadir unas gotas de H₂O₂. Si hay burbujas, la prueba es positiva.

Prueba de Reducción de Nitratos

Se siembra en un medio con nitrato. Se añade reactivo. Si se vuelve rojo, es positivo. Si no, se añade polvo de zinc. Si no se vuelve rojo, es positivo para la reducción completa de nitratos (desnitrificación), evitando falsos negativos.

Prueba del Indol

Busca la enzima triptofanasa, que fragmenta el triptófano en indol y alanina. Se incuba en caldo de triptona con NaCl a 37°C durante 24 horas. Se añaden gotas del reactivo de Kovac's. Si aparece un anillo rojo, es positivo.

Prueba del Sulfhídrico (H₂S)

Este gas es producido por algunas bacterias. Se añade una sal de hierro y se puede observar un precipitado negro (ej., Brucella).

Prueba del Citrato

Bacterias que son capaces de utilizar el citrato como única fuente de carbono y energía dan positivo. El medio se alcaliniza y el indicador azul de bromotimol vira de verde a azul. Se siembra por picadura.

Prueba de Movilidad

Se siembra con un hilo en agar semisólido. Se incuba. Si hay crecimiento alrededor de la línea de siembra, hay movilidad. Si solo crece en la línea, no hay movilidad.

Resistencia Antibiótica

Definición

Una cepa bacteriana es resistente a un antibiótico cuando necesita una concentración superior para inhibirla a la que puede alcanzar el antibiótico en el lugar de la infección.

Tipos de Resistencia Antibiótica

• Resistencia Natural: Aparece en bacterias de forma preestablecida.
• Resistencia Adquirida: Se debe a modificaciones genéticas.

Mecanismos de Resistencia Adquirida

• Cromosómica: Mutación de los genes que controlan la sensibilidad a antibióticos. Es espontánea, persiste y se transmite por herencia. Se da en tejidos con poca defensa, como las vías urinarias.
• Extracromosómica: Codificada por plásmidos que se replican y pasan de una bacteria a otra por transducción o conjugación.