Bacilos

¿Qué son los bacilos?

Los bacilos son bacterias con forma de varilla. Las otras formas de bacterias son los cocos, que son esféricos (coincidiendo con su nombre), y los bastoncillos curvos. Todas las bacterias son organismos procariotas, que carecen de núcleo y organelos como las mitocondrias y los cloroplastos.

Los ambientes que habitan los bacilos son diversos. Incluyen el suelo, el agua, la materia orgánica, los animales (piel, boca, tracto vaginal e intestinal) y muchos otros. Sin embargo, de todas las especies de bacterias conocidas, solo un porcentaje pequeño (1% aproximadamente) son agentes causales de enfermedades en los humanos.

Características de los bacilos

– Forma. La característica distintiva es que tienen forma de varillas.

– Composición. De manera similar al resto de las bacterias, los bacilos son organismos unicelulares que carecen de membrana nuclear.

– Tamaño. Un bacilo típico mide 3 µm de largo y 1 µm de ancho, aunque pueden ser más cortos o mucho más largos. Pueden ser delgados o gruesos, con extremos afilados, o curvos y romos.

– Aparición. Los bacilos pueden aparecer solos, en pares (diplobacilos), en cadenas (estreptobacilos), en filamentos largos, o ramificados.

– Genoma. El genoma es un cromosoma circular, que es una molécula de ADN que se condensa para dar origen a una masa visible, denominada nucleoide. Poseen una copia de cada gen, siendo por ende haploides. Además, poseen pequeñas cantidades de ADN extra-cromosómico, de forma circular, denominado plásmidos.

– Tinción de Gram. Los bacilos pueden ser grampositivos o gramnegativos. Esto significa que, cuando se hace la tinción de Gram, las bacterias grampositivas adquieren un color morado y las gramnegativas adquieren un color rojo. Esta coloración se debe a diferencias en la estructura de la pared celular de las bacterias.

Tipos de bacilos según la tinción de Gram

La pared celular es una capa rígida que le permite a las bacterias vivir en un ambiente cuya concentración de sales es menor que la de su fluido intracelular (medio hipotónico).

El peptidoglicano es el componente de la pared celular. Está organizado en láminas muy finas compuestas por derivados de azúcares: N-acetil-glucosamina y N-acetil-murámico. En la lámina, las cadenas de derivados de azúcares se conectan entre sí por puentes peptídicos. Estos puentes son los que le confieren su rigidez característica a la pared celular.

La tinción de Gram permite saber si la pared celular de las bacterias es gruesa o delgada, pues se teñirán de azul o rojo según su estructura.

• Grampositivas. Tienen una pared celular gruesa, de 250 Å, rodeando la membrana plasmática. En las bacterias grampositivas, se forma un puente peptídico intermedio que conecta tetra-péptidos, los cuales a su vez están unidos covalentemente a las cadenas de derivados de azúcares. El peptidoglicano representa el 90% de la pared celular. Se tiñen de azul oscuro o violeta con la tinción de Gram.
• Gramnegativas. Tienen una pared celular delgada, de 30 Å, rodeada por una membrana externa. Los tetra-péptidos se conectan directamente a las cadenas de derivados de azúcares mediante enlaces covalentes. El peptidoglicano representa el 10% de la pared. El resto es membrana externa. Se tiñen de un cierto color rojizo.

Clasificación de los bacilos

La ciencia que se encarga de identificar y clasificar a los organismos es la taxonomía. Las bacterias, que incluyen bacilos, cocos y bastoncillos curvos, se clasifican según su metabolismo, sus enzimas, etc.

La taxonomía clásica toma en cuenta la morfología (forma y tamaño de las colonias, tinción de Gram), la movilidad (por flagelos, por deslizamiento, no móvil), la nutrición, y la fisiología (fotótrofo, quimiorganótrofo, quimiolitótrofo, relación con el oxígeno y la temperatura), y otros factores tales como inclusiones celulares y patogenicidad.

La taxonomía molecular consiste en el análisis de las moléculas que componen la célula. Los principales métodos usados son la hibridación DNA:DNA, el ribotipado y el análisis de lípidos. Los bacilos no forman un grupo taxonómico, sino que pertenecen a diversos filos, órdenes, clases y géneros de bacterias.

Las bacterias pueden ser clasificadas mediante análisis filogenético, el cual determina las relaciones evolutivas entre los organismos. Actualmente, de manera rutinaria, se obtienen las secuencia del ARN ribosómico, que luego son analizadas mediante métodos diferentes, generándose árboles filogenéticos.

En el campo de la taxonomía microbiana, el manual de Bergey de bacteriología sistemática y el tratado The prokaryotes (Los procariotas) son las referencias más importantes.

Ejemplos de bacilos

• Filo Proteobacterias entéricas. La mayoría son móviles mediante flagelos, sobre la superficie. Son aeróbicos facultativos, y pueden fermentar la glucosa y otros azúcares. El miembro de este grupo mejor conocido es Escherichia coli, pero también hay otros géneros bien conocidos porque son patógenos para los humanos, como Salmonella, Shigella y Yersinia.
• Género Mycobacterium. Tienen una estructura de la pared celular poco frecuente, la cual tiene lípidos denominados ácidos micólicos. Esto hace que dé positivo el test del ácido-rápido. Pueden formar filamentos. La fragmentación es la forma de propagación. La lepra y la tuberculosis en humanos son causadas por M. leprae y M. tuberculosis, respectivamente.
• Género Clostridium. Son anaeróbicos obligados. Forman endósporas resistentes al calor y a los agentes químicos. Algunos ejemplos son C. tetani, agente causal del tétanos, C. botulinum, agente causal del botulismo, y C. perfringens, agente causal de diarrea por ingesta de alimentos.
• Género Bacillus. Son anaeróbicos facultativos. Forman endósporas. Son grampositivos y gramnegativos. Generalmente, son móviles mediante flagelos sobre la superficie. Algunos ejemplos son B. anthracis, agente causal de ántrax, y B. subtilis, empleado por la industria farmacéutica para la biosíntesis de bacitracina.

Los bacilos y el microbioma

El término microbioma fue empleado por primera vez por el premio Nobel Joshua Lederberg. El microbioma se refiere a la diversidad microbiana (patógenos, comensales, simbióticos, entre otros) que ocupa un determinado hábitat o ecosistema. La composición y abundancia del microbioma difiere entre hábitats del ecosistema global.

Los bacilos forman parte de la abundancia de células microbianas presentes en diversos hábitats. Por ejemplo, el suelo posee 10.000 microorganismos en un 1 cm³, mientras que el hielo glacial tiene 10.000 microorganismos en el mismo volumen. Otro ejemplo es la boca del ser humano, que tiene 570 bacilos por mL de saliva.

Referencias

1. Bagdi, M.L. Microbiology and biochemistry. Maglan.
2. Barton, L.L. Structural and functional relationships in prokaryotes. Springer.
3. Bauman, B.W. Microbiology with diseases by body system. Pearson.
4. Black, J.G. Microbiology: principles and exploration. Wiley.
5. Burton, G.R.W., Engelkirk, P.G. Microbiology for the health Sciences. Lippincott..