En microbiología, la morfología colonial se refiere a la apariencia visual de colonias de bacterias o hongos en una placa de agar . El examen de la morfología colonial es el primer paso en la identificación de un microbio desconocido. La evaluación sistemática de la apariencia de las colonias, centrándose en aspectos como el tamaño, la forma, el color, la opacidad y la consistencia, proporciona pistas sobre la identidad del organismo, lo que permite a los microbiólogos seleccionar las pruebas adecuadas para proporcionar una identificación definitiva.
Procedimiento
Cuando una muestra llega al laboratorio de microbiología, se inocula en una placa de agar y se coloca en una incubadora para estimular el crecimiento microbiano. Debido a que la apariencia de las colonias microbianas cambia a medida que crecen, la morfología colonial se examina en un momento específico después de la inoculación de la placa. Por lo general, la placa se lee en 18-24 horas después de la inoculación, [1] : 163 , pero los horarios pueden ser diferentes para los organismos de crecimiento más lento como hongos. [2] : 518 El microbiólogo examina la apariencia de la colonia, notando características específicas como tamaño, color, forma, consistencia y opacidad. [1] : 165-8 Un lente de mano o lupa puede ser usado para ver colonias en mayor detalle. [3] : 96
La opacidad de una colonia microbiana se puede describir como transparente, translúcida u opaca. Los estafilococos suelen ser opacos, [1] : 167–8, mientras que muchas especies de Streptococcus son translúcidas. [4] : 188 La forma general de la colonia puede caracterizarse como circular, irregular o puntiforme (como puntitos). El crecimiento o elevación vertical de la colonia, otra característica de identificación, se evalúa inclinando la placa de agar hacia un lado y se denota como plana, elevada, convexa, pulvinizada (muy convexa), umbilicato (que tiene una depresión en el centro) o umbonato. (que tiene un bulto en el centro). [1] : 167 [5] : 19 El borde de la colonia puede describirse por separado usando términos como liso, rugoso, irregular y filamentoso. Bacillus anthracis es notable por su apariencia filamentosa, que a veces se describe como parecida a la cabeza de Medusa . [1] : 167
La consistencia se examina manipulando físicamente la colonia con un instrumento estéril. Se describe usando términos como quebradizo, cremoso, pegajoso y seco. Los estafilococos se considera que tienen una consistencia cremosa, [1] : 173 mientras que algunos de Neisseria especies son pegajosos, y las colonias de difteroides bacterias y estreptococos beta-hemolíticos son típicamente secar. [1] : 167–8 Las bacterias que producen cápsulas suelen tener una consistencia viscosa (mucoide). [2] : 495
Cuando ciertos microorganismos se cultivan en agar sangre , pueden digerir la sangre en el medio, causando hemólisis visible (destrucción de glóbulos rojos) en la placa de agar. En la morfología colonial, la hemólisis se clasifica en tres tipos: hemólisis alfa, beta y gamma. En la alfa-hemólisis, la sangre se digiere parcialmente, lo que hace que el área alrededor de la colonia se vuelva verde. En la beta-hemólisis, el organismo digiere la sangre por completo, dejando un área despejada alrededor de cada colonia. [1] : 165–6 Los organismos que no producen hemólisis se denominan gamma-hemolíticos. [2] : 500 Clostridium perfringens , que causa gangrena gaseosa , se destaca por producir una "zona doble" de hemólisis completa e incompleta. [6] : 94
El olor de una cultura a veces se considera parte de la morfología colonial. Si bien no se recomienda oler cultivos microbianos intencionalmente, algunos organismos producen olores distintivos que pueden detectarse durante el examen de rutina del cultivo. Entre estos se encuentran Pseudomonas aeruginosa , que tiene un aroma a uva; Staphylococcus aureus , que se dice que huele a calcetines viejos; y Proteus mirabilis , cuyo aroma se describe alternativamente como pútrido [1] : 168 o como pastel de chocolate. [7] : 124
Otras características distintivas de la morfología colonial incluyen la motilidad y la producción de pigmentos. Pseudomonas aeruginosa produce los pigmentos piocianina y pioverdina , que dan a las colonias un brillo verdoso. [1] : 473 [5] : 154 Algunas muestras de Serratia marcescens producen un pigmento rojo anaranjado llamado prodigiosina . [5] : 26 [8] : 236 Los organismos con movilidad en enjambre , como las especies de Proteus , exhiben ondas concéntricas de crecimiento que se extienden desde el punto de inoculación. [1] : 423 [5] : 153
Staphylococcus aureus : colonias grandes, opacas, redondas, cremosas, de color blanco a amarillento que muestran beta-hemólisis en agar sangre [1] : 167–73
Streptococcus pyogenes : pequeñas colonias translúcidas que muestran beta-hemólisis en agar sangre [1] : 167 [8] : 216
Streptococcus pneumoniae : pequeñas colonias con bordes elevados que muestran alfa-hemólisis en agar sangre [8] : 223
Proteus sp. : comportamiento de enjambre en agar sangre [1] : 167
Serratia marcescens : pigmentación roja: aunque se considera característica de la especie, solo alrededor del 10% de los especímenes producen este pigmento [8] : 236
Bacillus cereus :colonias de "vidrio esmerilado" que muestran beta-hemólisis en agar sangre [9] : 188
Aspergillus niger : colonias granulares con un borde blanco y pigmentación negra central [5] : 187–8
Interpretación
La morfología colonial sirve como el primer paso en la identificación de especies microbianas a partir de muestras clínicas. [10] Con base en la apariencia visual de las colonias, los microbiólogos pueden reducir la lista de posibles organismos, permitiéndoles seleccionar las pruebas apropiadas para proporcionar un diagnóstico definitivo. Por ejemplo, si un microbiólogo observa colonias que se asemejan a una especie de Staphylococcus , puede realizar una prueba de catalasa para confirmar que pertenece al género Staphylococcus y una prueba de coagulasa para determinar si es un estafilococo coagulasa negativo o una especie más patógena. como S. aureus . [3] : 101 [8] : 203
La observación de la hemólisis es útil en la identificación presuntiva de bacterias [1] : 165–6, especialmente los estreptococos, que se clasifican en función de sus reacciones hemolíticas. [11] : 92 Por ejemplo, Streptococcus pyogenes , que causa faringitis estreptocócica y escarlatina , [12] muestra beta-hemólisis, mientras que Streptococcus pneumoniae , que puede causar neumonía y meningitis , muestra alfa-hemólisis. [2] : 507 El S. aureus altamente patógeno presenta clásicamente beta-hemólisis, [5] : 26 mientras que Staphylococcus epidermidis , parte de la flora normal de la piel y un patógeno oportunista ocasional , lo hace débilmente o no lo hace en absoluto. [1] : 309–14
Aunque las técnicas automatizadas como MALDI-TOF se utilizan cada vez más para identificar microorganismos en laboratorios clínicos, la morfología colonial sigue siendo útil para distinguir patógenos potenciales, que deben identificarse, de la flora normal, para los cuales la identificación definitiva es innecesaria, [1] : 163 y para confirmar identificación cuando las técnicas automatizadas dan resultados no concluyentes. [3] : 103–4
Referencias
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Ver también
- Morfologías celulares bacterianas: la apariencia microscópica de las células bacterianas.
enlaces externos
- Galería de imágenes de morfología de colonias de la Sociedad Estadounidense de Microbiología