Biología

Citología. Célula. Cilios. Flagelos. Bacterias. Microorganismos. Anatomía. Patológica. Infecciones

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PRACTICA Nº 07

“Reconocimiento de Cilios y Flagelos”

  • INTRODUCCIÓN:

  • Son organelos móviles en forma de pelo proyectados desde la superficie de gran cantidad de células eucariota, los cilios y los flagelos comparten la misma estructura, pero utilizan métodos diferentes de movimiento, los cilios pueden compararse con remos y suelen encontrarse en gran número sobre la superficie de la célula, en los organismos multicelulares los cilios son usados para desplazar liquido y partículas a través de conductos, por ejemplo los cilios presentes en el epitelio que reviste el conducto respiratorio impulsa hacia fuera el moco y los desperdicios atrapados.

    Los Cilios y flagelos son prolongaciones citoplasmáticas que aseguran los movimientos de la célula o de los fluidos alrededor de ésta.  Estas estructuras reciben el nombre de orgánulos vibrátiles de la célula. Ambos tienen la misma estructura, pero los cilios son cortos y numerosos, mientras los flagelos son largos y poco numerosos. Los vamos a encontrar en organismos unicelulares y pluricelulares, tanto animales como vegetales. Así, el interior de nuestros órganos respiratorios se encuentra recubierto por células con cilios que forman el epitelio vibrátil o ciliado, y lo mismo ocurre en las trompas de Falopio del aparato genital femenino. Tienen flagelos muchos organismos unicelulares, la mayoría de los gametos masculinos de los animales y muchos de los vegetales (algas, musgos, helechos).

    Los flagelos son más largos que los cilios y presentan menor número en la superficie celular, para imprimir movimiento el flagelo hace un movimiento ondulatorio arrastrando a la célula en dirección paralela al eje longitudinal del flagelo.

    La importancia biológica en el hombre, se puede observar en el desplazamiento de las partículas de polvo de los cilios de las células del tejido epitelial que se encuentra en el aparato respiratorio; así como el movimiento de los espermatozoides que permite la fecundación en el conducto ovárico, acciones importantísimas para el organismo.

  • OBJETIVOS:

    • Identificación e importancia biológica de los cilios en el tejido epitelial.

    • Observación y reconocimiento de las bacterias que causan patologías urinarias.

    • Importancia estructural de los cilios y flagelos en los microorganismos.

  • MATERIALES Y EQUIPOS:

  • MATERIALES:

    • 1 Sapo.

    • Agua estancada.

    • Orina patológica.

    • Tiza azul (polvo).

    • EQUIPOS e INSUMOS:

      • Microscopio óptico.

      • Estereoscopio

      • Pipeta

      • Laminas portaobjetos.

      • Laminillas cubreobjetos.

      • Equipo de disección

      • DESARROLLO DE LA PRÁCTICA

      • EXPERIENCIA Nº 1: Reconocimiento del Movimiento ciliar

      • Procedimiento:

      • Desmedular al sapo con un estilete y sujetarlo en una tabla utilizando clavos u agujas.

      • Abrir la boca del sapo con el fin de observar su mucosa epitelial.

      • Luego agregar tiza azul y observar en el estereoscopio.

      • Observar minuciosamente el desplazamiento de la tiza y explicar.

      • Resultados y Fundamentación:

      • En la experiencia se observo que los cilios de las células epiteliales desplazaban la tiza azul, esto es una de las funciones más importantes de los cilios; ya que permite el desplazamiento de partículas extrañas colaborando en la eliminación de estas partículas.

      • Diagramación:

      • 10 X

      • EXPERIENCIENCIA Nº 2: Observación de los cilios en la mucosa del sapo

      • 2.1 Procedimiento:

      • En una lámina colocar un frotis fijo de la mucosa del sapo.

      • Se coloca un cubreobjeto y se lleva la preparación a la platina del microscopio.

      • Se enfoca primero con el objetivo de menor aumento y luego con el de mayor aumento.

      • Observar y explicar.

      • 2.2 Resultados:

        En la experiencia se pudo observar el movimiento ciliar en las células que se encontraban agrupadas en una zona de la célula.

        2.3 Diagramación:

        400 X

      • EXPERIENCIENCIA Nº 3: Observación directa de cilios y flagelos.

      • 3.1 Procedimiento:

      • Se coloca una gota de agua estancada en un portaobjeto limpio.

      • Sobre el líquido se coloca un cubreobjeto y se lleva la preparación a la platina del microscopio.

      • Se enfoca primero con el objetivo de menor aumento y luego con el de mayor aumento.

      • Observar y explicar.

      • 3.2 Resultados y Fundamentación:

        En la experiencia se observa la presencia de microorganismos que se desplazaban utilizando su flagelo; con lo que queda demostrada la importancia que tiene este organelo.

        3.3 Diagramación:

        100X 400X

      • EXPERIENCIA Nº 04: Observación directa de la Orina Patológica

      • Procedimiento

      • Se coloca una gota de orina patológica en un portaobjeto limpio.

      • Sobre el líquido se coloca un cubreobjeto y se lleva la preparación a la platina del microscopio.

      • Se enfoca primero con el objetivo de menor aumento y luego con el de mayor aumento.

      • Observar y explicar.

      • Resultados:

      • En la experiencia se observa la presencia de microorganismos en especial bacterias ya que estas se encuentran en infecciones urinarias.

        A continuación una clasificación de bacterias por su numero de flagelos.

        • Átricas : Sin flagelo

        • Monótricas : un solo flagelo.

        • Lofótricas : un penacho de flagelos en unos de sus extremos.

        • Anfítricas : penacho de flagelos en ambos extremos de la bacteria.

        • Perétricas : flagelos en toda su superficie.

      • Diagramación:

      • 400 X

      • CONCLUSIONES:

        • Los cilios en el organismo cumplen una función muy importante, la de desplazar las partículas extrañas que se encuentra en especial en las vías respiratorias.

        • Las bacterias son causantes de muchas enfermedades en especial de las vías urinarias.

        • Los cilios y flagelos son organelos que cumplen funciones muy importantes en las células, en especial en los organismos unicelulares.

      • BIBLIOGRAFIA:

      • A. DE HARO VERA: “Atlas de Biología”. Ediciones Jover

      • ALBERTS, B; BRAY, D; LEWIS,J; RAFF, M; ROBERTS, K AND JD. WATSON. 1984. Biología Molecular de la Célula. 3era Edición. Ediciones Omega S.A. México.

      • INTERNET:

      • MICROORGANISMOS NORMALES EN LA URETRA:

      • La flora normal de la uretra distal está formada por estafilococos coagulasa negativo (con excepción de Staphylococcus saprophyticus), difteroides (Corynebacterium sp), estreptococos no hemolíticos, Lactobacillus, Mycobacterium smegmatis, y microorganismos anaerobios. En ocasiones, de forma transitoria, puede encontrarse E. coli u otros bacilos gramnegativos.
        La orina es un excelente medio de crecimiento para muchos microorganismos. Sin embargo la mayoría de las ITU están producidas por un grupo limitado de patógenos y el 95% de las infecciones están producidas por una única especie bacteriana. E. coli es el microorganismo responsable de más del 80% de las ITU no complicadas. Las restantes están producidas por otras enterobacterias (Proteus mirabilis, Klebsiella sp) y S. saprophyticus. Proteus mirabilis es particularmente frecuente en niños varones, al parecer debido a que coloniza el saco prepucial. Produce una ureasa que descompone la urea en amonio, el cual fija iones H y la orina se alcaliniza, favoreciendo la generación de cálculos de estruvita. Klebsiella sp y S. aureus pueden también producir ureasa. S. saprophyticus es el segundo agente en orden de frecuencia, produciendo un 5-15% de las cistitis agudas no complicadas en la mujer joven, con una incidencia estacional elevada a finales del verano y otoño.
        Los estreptococos del grupo B causan ITU en recién nacidos y en embarazadas.
        En el paciente hospitalizado y portador de catéter urinario crónico existe una gran proporción de infecciones por Proteus, Klebsiella y Enterobacter spp, Pseudomona aeruginosa, estafilococos y enterococos  .
        Adicionalmente Providencia, Morganella, Citrobacter y Serratia spp se aislan en urocultivos de pacientes ancianos. S. aureus y S. epidermidis producen infección en enfermos con sonda uretral permanente. S. aureus puede afectar al riñón y producir abceso renal en el curso de una bacteriemia procedente de un foco distante. Salmonella spp puede producir infección por vía hematógena en pacientes que reciben esteroides, especialmente en enfermos con lupus eritematoso sistémico y en receptores de trasplante de órgano sólido. Los gérmenes anaerobios rara vez producen ITU y su aislamiento en cultivo puede representar una contaminación.
        Los virus son raramente responsables de ITU, aunque ciertos serotipos de adenovirus se han implicado en la cistitis hemorrágica del niño. En la infección sistémica por citomegalovirus la afectación renal es casi constante.
        Candida sp puede aislarse en la orina como resultado de una infección ascendente o colonización renal en el curso de diseminación hematógena. La infección ascendente suele ser asintomática y ocurre en enfermos diabéticos, portadores de catéteres urinarios y en los que han recibido antimicrobianos previamente.
        El hallazgo de múltiples microorganismos en una muestra de orina frecuentemente refleja contaminación, a menos que el paciente tenga factores de riesgo para el desarrollo de una infección complicada.
        Es necesario recordar que el denominado síndrome uretral agudo puede ser resultado de la infección por Neisseria gonorrheae, C. trachomatis, virus del herpes simple y Ureaplasma urealyticum.

      • ANATOMIA PATOLOGICA

      • La patogénesis de la ITU puede ser considerada teniendo en cuenta dos aspectos: factores de virulencia dependientes del microorganismo y factores dependientes del huésped.

        VIAS DE ACCESO

        El mecanismo habitual de producción de una ITU es el ascenso de gérmenes desde la uretra y tejidos periuretrales a la vejiga (cistitis) y riñón (pielonefritis),. Menos de un 3% de los casos de ITU y pielonefritis obedecen a infección hematógena. En condiciones normales la orina y las vías urinarias son estériles. El primer paso en la patogénesis de una ITU es la colonización de la uretra distal y vestíbulo vaginal por microorganismos patógenos. El reservorio de estos gérmenes es el tracto gastrointestinal, debido a la proximidad, en la mujer, del ano a la uretra.
        En la mujer la uretra es corta y permite el paso de gérmenes hacia la vejiga,
        en especial durante el coito; en el varón la uretra tiene mayor longitud y junto a las propiedades bactericidas de la secreción prostática se evita el ascenso de microorganismos.

        FACTORES DE VIRULENCIA

        Existen cepas específicas de E. Coli con capacidad potencial para invadir el uroepitelio y causar ITU. Sólo ocho de los más de 170 serotipos de antígeno lipopolisacárido O (O1, O2, O4, O6, O7, O16, O18 y O75) son responsables del 80% de los episodios de pielonefritis aguda comunitaria. Estos antígenos somáticos se asocian con los serotipos capsulares K1, K2, K5, K12, K13. Las cepas patogénicas también poseen otros factores de virulencia tales como producción de aerobactina (secuestro de hierro) y hemolisina. Proteus sp, otros bacilos gramnegativos entéricos y Staphylococcus saprophyticcus sintetizan la enzima ureasa, favoreciendo la generación de cálculos renales.
        El mecanismo de colonización de E. coli más importante está basado en la presencia en el uroepitelio de receptores específicos para la fijación de serotipos del gérmen provistos de filamentos de naturaleza proteica (pili o fimbrias). Proteus y Klebsiella sp pueden fijarse también al uroepitelio al igual que Staphylococcus saprophyticus. Se conocen diferentes tipos de fimbrias pero la mejor estudiada es la fimbria P (denominada así por su similitud estructural con componentes de los glucoesfingolípidos neutros, que constituyen los antígenos del grupo sanguíneo P). Se sabe que la adherencia de las fimbrias a las células del epitelio urinario puede bloquearse en algunos casos mediante la adición de manosa. Las fimbrias P, a diferencia de otras, son resistentes a la manosa y existe una fuerte asociación entre este tipo de fimbrias y cepas de E. coli productoras de pielonefritis, en especial en las formas bacteriémicas.
        Los antígenos del grupo sanguíneo ABO pueden estar relacionados con la adherencia de las fimbrias al epitelio urinario, ya que se ha demostrado que los individuos que tienen anticuerpos contra el antígeno B (grupo A o O) tienen una mayor resistencia a la infección urinaria que los que no tienen los mencionados anticuerpos (grupo B o AB)  .

        FACTORES DEPENDIENTES DEL HUESPED

        El mecanismo de defensa de la vejiga de mayor eficacia es la dilución de los gérmenes por el efecto del flujo de orina y su eliminación periódica con la micción. La interacción entre el vaciamiento de gérmenes durante la micción e integridad de los mecanismos antirreflujo, la presencia de sustancias bacteriostáticas en la orina y los mecanismos de defensa intrínsecos de la mucosa vesical son determinantes en impedir el desarrollo de una ITU. Llegados a este punto es fácil comprender como situaciones en las que el vaciamiento vesical es incompleto (orina residual), el reflujo vesicoureteral, la presencia de cuerpos extraños o litiasis y lesiones inflamatorias preexistentes van a favorecer el establecimiento de una ITU.
        El descenso del pH urinario, las variaciones amplias de la osmolaridad y, en menor grado, el aumento en la concentración de urea o de ácidos orgánicos, la presencia de proteínas con efecto antibacteriano (lisozima, inmunoglobulina G y A) y los niveles bajos de glucosa afectan negativamente la velocidad de crecimiento de los gérmenes.
        Es probable que la proteína de Tamm-Horsfall favorezca la eliminación de bacterias adherentes en tracto urinario.
        En infecciones de las vías urinarias altas la medula renal es más susceptible que la corteza, posiblemente en relación con las elevadas concentraciones de amoníaco, el reducido flujo sanguíneo en esta región, el retraso en la movilización de leucocitos y la hipertonicidad  .

        Aunque las barreras mecánicas y físicas son determinantes en impedir el desarrollo de una ITU, la producción local y sistémica de anticuerpos contra las bacterias patógenas, en especial frente al antígeno O, juega un papel protector frente a la infección ascendente y hematógena .También es posible que la infección bacteriana estimule una reacción autoinmune contra tejidos renales, favoreciendo la progresión del daño tisular una vez que la infección ha sido erradicada.
        Evidencias recientes han sugerido que las células epiteliales del tracto urinario producen citokinas proinflamatorias en respuesta a la infección por E. coli. Se ha demostrado una correlación entre niveles de IL-8 y número de neutrófilos en orina, sugiriéndose que IL-8 actúa en la quimiotaxis de neutrófilos durante la ITU . También existe una relación entre niveles elevados de IL-6 e IL-8 en orina y disminución de la capacidad de concentración renal . En un futuro se aclarará la implicación de las citokinas y su valor predictivo en identificar pacientes con riesgo de daño renal.

      • REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS:

        • VADEMECUN CLINICO. Edición 2001. Editorial El Ateneo. Buenos Aires

        • INTERNET: