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La capa roja exterior en este diagrama es la cápsula, que es distinta de la envoltura celular. Esta bacteria es grampositiva , ya que su envoltura celular comprende una membrana celular única (naranja) y una pared celular gruesa que contiene peptidoglicano (violeta).

La cápsula bacteriana es una estructura grande común a muchas bacterias . [1] Es una capa de polisacárido 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 lava fácilmente y puede ser la causa de diversas enfermedades. [2] [3]

La cápsula, que se puede encontrar en bacterias gramnegativas y 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 forma la cápsula) se difunde en el medio circundante y permanece como una secreción suelta sin marcar, se conoce como capa mucosa . La cápsula y la capa de limo a veces se resumen bajo el término glucocáliz .

Una cápsula bacteriana tiene un borde semirrígido que sigue el contorno de la célula. La cápsula excluye la tinta de la India cuando se tiñe. Una capa de limo es una matriz no rígida que se deforma fácilmente y no puede excluir la tinta china. Las biopelículas están compuestas por muchas células y sus barreras externas. Las funciones principales de las cápsulas y las capas de limo son la protección y la adhesión.

Composición [ editar ]

Más información: Polisacárido § Polisacáridos capsulares bacterianos

La mayoría de las cápsulas bacterianas están compuestas de polisacárido , [4] pero algunas especies usan otros materiales, como el ácido poli -D-glutámico en Bacillus anthracis . Debido a que la mayoría de las cápsulas están empaquetadas con tanta fuerza, son difíciles de teñir porque la mayoría de los colorantes estándar no pueden penetrar la cápsula. Para visualizar bacterias encapsuladas usando un microscopio, una muestra se trata con una mancha oscura, como tinta china . La estructura de la cápsula evita que la mancha penetre en la célula. Cuando se ven, las cápsulas bacterianas aparecen como un halo brillante alrededor de la célula sobre un fondo oscuro. [5]

Función [ editar ]

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 del engullido por células eucariotas, como los macrófagos. [6] Es posible que se requiera un anticuerpo específico de cápsula para que ocurra la fagocitosis . Las cápsulas también contienen agua que protege a las bacterias contra la desecación . 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 resulta en inmunidad a los otros tipos. Las cápsulas también ayudan a que las células se adhieran a las superficies. Como grupo en el que está presente la cápsula, se conocen como bacterias encapsuladas de polisacáridos o bacterias encapsuladas. [7]

Diversidad [ editar ]

La cápsula se encuentra con mayor frecuencia entre las bacterias gramnegativas:

  • Escherichia coli (en algunas cepas)
  • Neisseria meningitidis [8] [9] [10]
  • Klebsiella pneumoniae [11] [12] [13]
  • Haemophilus influenzae [14]
  • Pseudomonas aeruginosa [15]
  • Salmonella [16]
  • Acinetobacter baumannii [17] [18]

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 unacápsula de ácido hialurónico .
  • Streptococcus pneumoniae [19] tiene al menos 91 serotipos capsulares diferentes. [20] Estos serotipos son la base de las vacunas antineumocócicas .
  • Streptococcus agalactiae produce una cápsula de polisacárido de nueve tipos antigénicos que contienen todos ácido siálico (Ia, Ib, II, III, IV, V, VI, VII, VIII).
  • Staphylococcus epidermidis
  • Staphylococcus aureus

La levadura Cryptococcus neoformans , [21] aunque no es una bacteria, tiene una cápsula similar. [22] [23]

Las cápsulas demasiado pequeñas para ser vistas con un microscopio ordinario, como la proteína M de Streptococcus pyogenes , se denominan microcápsulas.

Demostración de cápsula [ editar ]

  1. Tinción de tinta china : la cápsula aparece como un halo transparente alrededor de la bacteria ya que la tinta no puede penetrar en la cápsula. [24] : 87
  2. Tinción de la cápsula de Maneval: la cápsula aparece como un halo claro entre la bacteria teñida de rosa y el fondo teñido de gris azulado. La mancha de fondo es la mancha ácida rojo Congo (que cambia de color a gris azulado debido al pH), y la mancha rosa es fucsia ácida.
  3. Métodos serológicos: El material capsular es antigénico y se puede demostrar mezclándolo con un suero anticapsular específico. Cuando se examina bajo el microscopio, la cápsula parece "hinchada" debido a un aumento en su refractividad. Este fenómeno es la base de la reacción sofocante .

Uso en vacunación [ editar ]

La vacunación con material capsular es eficaz contra algunos organismos (p. Ej., H. influenzae tipo b, [25] [26] S. pneumoniae y N. meningitidis [27] ). Sin embargo, los polisacáridos no son altamente antigénicos, especialmente en niños, por lo que muchas vacunas capsulares contienen polisacáridos conjugados con vehículos proteicos, como el toxoide tetánico o el toxoide diftérico . Esto estimula una respuesta inmune mucho más robusta. [28]

Ver también [ editar ]

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

Referencias [ editar ]

  1. ^ Peterson JW (1996). Patogenia bacteriana . Microbiología médica . Rama médica de la Universidad de Texas en Galveston. ISBN 9780963117212. Consultado el 17 de enero de 2018 .
  2. ^ Gao S, Lewis GD, Ashokkumar M, Hemar Y (enero de 2014). "Inactivación de microorganismos por ultrasonidos de alta potencia de baja frecuencia: 1. Efecto de la fase de crecimiento y propiedades de la cápsula de las bacterias" . Ecoquímica ultrasónica . 21 (1): 446–53. doi : 10.1016 / j.ultsonch.2013.06.006 . PMID 23835398 . 
  3. ^ Hathaway LJ, Grandgirard D, Valente LG, Täuber MG, Leib SL (marzo de 2016). "La cápsula de Streptococcus pneumoniae determina la gravedad de la enfermedad en la meningitis neumocócica experimental" . Biología abierta . 6 (3): 150269. doi : 10.1098 / rsob.150269 . PMC 4821241 . PMID 27009189 .  
  4. ^ " cápsula bacteriana " en Diccionario médico de Dorland
  5. ^ "Basteria: cápsulas y capas de limo" . Encyclopædia Britannica . Archivado desde el original el 8 de marzo de 2013.
  6. ^ Daffé M, Etienne G (1999). "La cápsula de Mycobacterium tuberculosis y sus implicaciones para la patogenicidad". Enfermedad pulmonar y tuberculosa . 79 (3): 153–69. doi : 10.1054 / tuld.1998.0200 . PMID 10656114 . 
  7. ^ Lindberg AA (noviembre de 1999). "Poliosidos (bacterias encapsuladas)". Comptes Rendus de l'Académie des Sciences, Série III . 322 (11): 925–32. Código Bibliográfico : 1999CRASG.322..925L . doi : 10.1016 / s0764-4469 (00) 87188-7 . PMID 10646085 . 
  8. ^ "Meningitis meningocócica" . Textbookofbacteriology.net. Archivado desde el original el 9 de febrero de 2014 . Consultado el 22 de enero de 2014 .
  9. ^ Ganesh K, Allam M, Wolter N, Bratcher HB, Harrison OB, Lucidarme J, et al. (Febrero de 2017). "Caracterización molecular de la cápsula invasiva nula Neisseria meningitidis en Sudáfrica" . Microbiología BMC . 17 (1): 40. doi : 10.1186 / s12866-017-0942-5 . PMC 5320719 . PMID 28222677 .  
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