Morfología colonial

En microbiología, la morfología colonial se refiere a la apariencia visual de las colonias bacterianas o fúngicas en una placa de agar . El examen de la morfología colonial es el primer paso para la identificación de un microorganismo 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 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 favorecer el crecimiento microbiano. Dado que la apariencia de las colonias microbianas cambia a medida que crecen, se examina la morfología colonial en un momento específico después de la inoculación de la placa. Por lo general, la placa se lee entre 18 y 24 horas después de la inoculación, ^{[ 1 ]}^{: 163} pero los tiempos pueden variar para organismos de crecimiento más lento, como los hongos. ^{[ 2 ]}^{: 518} El microbiólogo examina la apariencia de la colonia, observando características específicas como el tamaño, el color, la forma, la consistencia y la opacidad. ^{[ 1 ]}^{: 165–8} Se puede utilizar una lupa o un microscopio para observar las colonias con mayor detalle. ^{[ 3 ]}^{: 96}

La opacidad de una colonia microbiana puede describirse 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 puntos de alfiler). El crecimiento vertical o elevación de la colonia, otra característica identificativa, se evalúa inclinando la placa de agar hacia un lado y se denota como plana, elevada, convexa, pulvinada (muy convexa), umbilicada (con una depresión en el centro) o umbonada (con una protuberancia en el centro). ^{[ 1 ]}^{: 167}^{[ 5 ]}^{: 19} El borde de la colonia puede describirse por separado utilizando términos como liso, rugoso, irregular y filamentoso. Bacillus anthracis es notable por su apariencia filamentosa, que a veces se describe como semejante a la cabeza de Medusa . ^{[ 1 ]}^{: 167}

La consistencia se examina manipulando físicamente la colonia con un instrumento estéril. Se describe utilizando términos como quebradiza, cremosa, pegajosa y seca. Se considera que los estafilococos tienen una consistencia cremosa, ^{[ 1 ]}^{: 173} mientras que algunas especies de Neisseria son pegajosas, y las colonias de bacterias difteroides y estreptococos beta-hemolíticos suelen ser secas. ^{[ 1 ]}^{: 167–8} Las bacterias que producen cápsulas a menudo tienen una consistencia viscosa (mucoide). ^{[ 2 ]}^{: 495}

Cuando ciertos microorganismos se cultivan en agar sangre , pueden digerir la sangre del medio, provocando hemólisis visible (destrucción de glóbulos rojos) en la placa de agar. En la morfología colonial, la hemólisis se clasifica en tres tipos: alfa, beta y gamma. En la alfa-hemólisis, la sangre se digiere parcialmente, lo que provoca que el área alrededor de la colonia se vuelva verde. En la beta-hemólisis, el organismo digiere la sangre por completo, dejando un área clara 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 , es notable por producir una "doble zona" de hemólisis completa e incompleta. ^{[ 6 ]}^{: 94}

El olor de un cultivo a veces se considera parte de la morfología colonial. Si bien no se recomienda oler intencionalmente los cultivos microbianos, algunos organismos producen olores distintivos que pueden detectarse durante el examen rutinario del cultivo. Entre ellos se encuentran Pseudomonas aeruginosa , que tiene un olor similar al de la uva; Staphylococcus aureus , que se dice que huele a calcetines viejos; y Proteus mirabilis , cuyo olor se describe alternativamente como pútrido ^{[ 1 ]}^{: 168} o como a 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} Algunos especímenes de Serratia marcescens producen un pigmento rojo anaranjado llamado prodigiosina . ^{[ 5 ]}^{: 26}^{[ 8 ]}^{: 236} Los organismos con motilidad de enjambre , como las especies de Proteus , exhiben ondas concéntricas de crecimiento que se extienden desde el punto de inoculación. ^{[ 1 ]}^{: 423}^{[ 5 ]}^{: 153}

Morfología colonial de organismos seleccionados

Staphylococcus aureus : colonias grandes, opacas, redondas, cremosas, blancas a amarillentas que muestran beta-hemólisis en agar sangre^{[ 1 ]}^{: 167–73}
Streptococcus pyogenes : colonias pequeñas translúcidas que muestran beta-hemólisis en agar sangre^{[ 1 ]}^{: 167}^{[ 8 ]}^{: 216}
Streptococcus pneumoniae : colonias pequeñas 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 con aspecto de "vidrio esmerilado" que muestran beta-hemólisis en agar sangre^{[ 9 ]}^{: 188}
Aspergillus niger : colonias granulares con borde blanco y pigmentación central negra^{[ 5 ]}^{: 187–8}

Interpretación

La morfología colonial sirve como primer paso en la identificación de especies microbianas a partir de muestras clínicas. ^{[ 10 ]} Basándose en la apariencia visual de las colonias, los microbiólogos pueden reducir la lista de posibles organismos, lo que les permite seleccionar las pruebas adecuadas 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 se trata de un estafilococo coagulasa negativo o de 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 estreptococos, que se clasifican según 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 altamente patógeno S. aureus muestra clásicamente beta-hemólisis, ^{[ 5 ]}^{: 26} mientras que Staphylococcus epidermidis , parte de la flora cutánea normal 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 los patógenos potenciales, que deben identificarse, de la flora normal, para la cual no es necesaria una identificación definitiva, ^{[ 1 ]}^{: 163} y para confirmar la identificación cuando las técnicas automatizadas dan resultados no concluyentes. ^{[ 3 ]}^{: 103–4}

Referencias

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Véase también

Morfologías celulares bacterianas : el aspecto microscópico de las células bacterianas.

Enlaces externos

Galería de imágenes sobre morfología de colonias en la Sociedad Americana de Microbiología.

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