PRUEBAS BIOQUIMICAS
¿Cómo sabemos qué bacteria es cuál? Descubre el mundo de las pruebas bioquímicas 🐓
¿Alguna vez te has preguntado cómo los científicos identifican bacterias en un laboratorio? No es magia ni intuición, sino el resultado de un conjunto de pruebas bioquímicas que nos ayudan a conocerlas mejor.
Imagina que cada bacteria tiene una "huella digital" única basada en su metabolismo. Algunas fermentan azúcares, otras producen gases o cambian de color ciertos medios de cultivo. Estas diferencias nos permiten diferenciarlas y, lo más importante, identificar si son inofensivas o peligrosas para la salud.
Existen dos formas principales de hacer esto:
🔬 Métodos tradicionales: Son como un rompecabezas donde, paso a paso, usamos pruebas como IMVIC, TSI y ureasa para analizar el comportamiento de las bacterias. Son confiables y económicas, pero requieren paciencia porque pueden tardar días en dar resultados.
⚡ Pruebas rápidas: Gracias a la tecnología, ahora existen sistemas automatizados que identifican bacterias en cuestión de horas. Equipos como VITEK y MALDI-TOF hacen el trabajo más rápido y preciso, utilizando espectrometría de masas y patrones metabólicos.
En este blog, te guiaremos a través del fascinante mundo de estas pruebas, explicando cómo funcionan, por qué son tan importantes y cómo los laboratorios las usan para diagnosticar infecciones y mantenernos a salvo.
Identificando Bacterias Paso a Paso
Lo primero que hicimos fue sembrar las bacterias en medios de cultivo selectivos y diferenciales. Queríamos ver cómo crecían y si podían fermentar ciertos compuestos. Para eso, usamos:
Agar MacConkey, ideal para diferenciar bacterias Gram negativas según su capacidad de fermentar lactosa.
Agar Sangre, que nos ayudaría a evaluar si las bacterias eran capaces de lisar glóbulos rojos.
Después de sembrarlas, incubamos las placas a 37°C por 24 horas y esperamos a ver qué ocurría.
Nuestras muestras a partir de la bacteria principal fueron:
Con las colonias ya desarrolladas, pasamos a las pruebas bioquímicas IMVIC, que nos permitirían clasificar bacterias entéricas. Cada prueba nos daba una pista sobre su metabolismo.
1️⃣ Prueba de Indol
Tomamos un poco de la bacteria y la inoculamos en caldo tripticasa-soya. Luego de incubarla, añadimos reactivo de Kovacs.
🔬 El momento de la verdad: si aparecía una capa roja en la superficie, significaba que la bacteria podía degradar triptófano. Y así fue con una de nuestras muestras. ¡Positiva para indol!
2️⃣ Prueba de Rojo de Metilo (MR)
Inoculamos otra porción de la bacteria en caldo MR-VP y tras la incubación, agregamos reactivo de rojo de metilo.
Rojo: la bacteria producía ácidos estables → Positivo.
Amarillo: no hubo producción de ácidos → Negativo.
Algunas de nuestras bacterias dieron positivo, lo que indicaba fermentación ácida.
3️⃣ Prueba de Voges-Proskauer (VP)
Con el mismo caldo MR-VP, agregamos reactivos de Barritt A y B y esperamos unos minutos.
Rojo → Producción de acetoína (positivo).
Sin cambio → No hay acetoína (negativo).
Aquí vimos diferencias: algunas muestras reaccionaron, otras no.
4️⃣ Prueba de Citrato
Este era el momento de ver si nuestras bacterias podían usar citrato como fuente de carbono. Las sembramos en agar citrato de Simmons y esperamos.
📢 ¡Sorpresa! Algunas muestras volvieron azules, lo que indicaba que sí podían metabolizar citrato. Otras permanecieron verdes, lo que significaba que no.
5️⃣ Agar Hierro Triple (TSI)
Este medio nos ayudaba a ver la fermentación de azúcares y la producción de gas. Inoculamos cada bacteria y, después de 24 horas, observamos:
Amarillo en toda la superficie → Fermentación completa.
Rojo en la superficie y amarillo en el fondo → Solo fermentación de glucosa.
Burbujas o grietas → Producción de gas.
Color negro → Producción de sulfuro de hidrógeno (H₂S).
Algunas bacterias hicieron burbujas, otras formaron un precipitado
6️⃣ Prueba de Ureasa
Esta prueba nos diría si la bacteria podía hidrolizar urea. La sembramos en agar urea y esperamos.Algunas muestras cambiaron a rosado intenso, lo que indicaba actividad de ureasa.
7️⃣ Caldo Lisina Hierro (LIA)
Este medio nos ayudó a evaluar si la bacteria podía descarboxilar o desaminar lisina. Aquí los resultados fueron variados:
Púrpura en todo el tubo → Descarboxilación de lisina (positivo).
Amarillo en el fondo → Solo fermentación de glucosa.
Negro → Producción de H₂S.
!AHORA A COMPARAR NUESTROS RESULTADOS¡
Tabla de Resultados de Pruebas
Comparación con la Literatura
Para determinar el microorganismo, lo que hicimos fue comparar nuestros resultados con referencias bibliográficas o manuales de microbiología (como Bergey's Manual of Systematic Bacteriology).
Por ejemplo, si obtenemos:
Indol positivo
Rojo de metilo positivo
Voges-Proskauer negativo
Citrato negativo
Fermentación en TSI con producción de gas
Es altamente probable que estemos trabajando con Escherichia coli, ya que estos resultados coinciden con los descritos en la literatura.
Si por el contrario obtenemos:
Ureasa positivo
Citrato positivo
TSI con H₂S
Podríamos estar ante Proteus spp., que posee estas características.
Posteriormente lo que hicimos fue describir los fundamentos de tooooodos los medios utilizados, !vamos¡
Agar MacConkey - Fundamento: Es un medio selectivo y diferencial que permite el crecimiento de bacterias Gram negativas e inhibe las Gram positivas mediante sales biliares y cristal violeta. También diferencia bacterias fermentadoras y no fermentadoras de lactosa. - Lectura: - Colonias rosadas → Fermentan lactosa Escherichia coli. - Colonias incoloras → No fermentan lactosa Salmonella.
Agar Sangre - Fundamento: Medio enriquecido y diferencial que permite evaluar la hemólisis causada por ciertas bacterias debido a la producción de hemolisinas. - Lectura: - Hemólisis beta (β) → Destrucción completa de eritrocitos (halo claro alrededor de la colonia). - Hemólisis alfa (α) → Destrucción parcial (halo verdoso). - Hemólisis gamma (γ) → Sin cambio (no hay hemólisis).
Caldo Tripticasa Soya (TSB) -Fundamento: Medio enriquecido y no selectivoque favorece el crecimiento de una amplia variedad de bacterias. Se usa para cultivos previos o pruebas bioquímicas. - Lectura: Crecimiento visible (turbidez en el medio).
Agar Hierro Triple (TSI) - Fundamento: Diferencia bacterias Gram negativas entéricas según su capacidad de fermentar glucosa, lactosa y/o sacarosa, producir ácidos, gas y sulfuro de hidrógeno (H₂S). - Lectura: - Amarillo en toda la superficie → Fermentación de glucosa, lactosa y/o sacarosa. - Rojo en la superficie y amarillo en el fondo → Solo fermentación de glucosa. - Rojo en toda la superficie→ No hay fermentación (metabolismo oxidativo). - Burbujas o grietas → Producción de gas. - Precipitado negro → Producción de H₂S.
Agar Citrato de Simmons - Fundamento: Determina si una bacteria puede utilizar citrato como única fuente de carbono, generando un cambio de pH. - Lectura: - Azul → Positivo Klebsiella pneumoniae. - Verde → Negativo Escherichia coli
Agar Urea- Fundamento: Detecta bacterias capaces de hidrolizar urea mediante la enzima ureasa, liberando amoníaco y alcalinizando el medio. - Lectura: - Rosa intenso→ Positivo– Proteus spp.. - Amarillo/sin cambio→ Negativo.
Caldo Lisina Hierro (LIA) - Fundamento: Evalúa la capacidad de la bacteria de descarboxilar o desaminar la lisina** y producir *H₂S*. - Lectura: - Púrpura en todo el tubo→ Positivo para descarboxilación de lisina. - Amarillo en la parte inferior → Negativo (fermentación de glucosa). - Precipitado negro → Producción de H₂S.
Caldo Rojo de Metilo - Voges Proskauer (MR-VP) - Fundamento: - Prueba de Rojo de Metilo (MR): Detecta la producción de ácidos estables a partir de la fermentación de glucosa. - Prueba de Voges-Proskauer (VP): Detecta la producción de acetoína (un producto intermedio en la fermentación de glucosa). - Lectura: - MR: Rojo (positivo, fermentación ácida); amarillo (negativo). - VP: Rojo tras añadir reactivos de Barritt (positivo); sin cambio (negativo).
Reactivo de Kovacs (para prueba de indol) - Fundamento: Detecta la producción de indol a partir de la degradación del triptófano. - Lectura: - Capa roja en la superficie → Positivo. -Sin cambio → Negativo.
Peróxido de hidrógeno (para prueba de catalasa) - Fundamento:Identifica la presencia de la enzima catalasa, que descompone el peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno. -Lectura: -Burbujeo inmediato → Positivo -Sin burbujas → Negativo.
PREGUNTAS ORIENTADORAS
1. ¿En qué consiste la prueba de la catalasa y la oxidasa?
Prueba de la catalasa
Imagina que tienes dos bacterias y quieres saber si producen una enzima llamada catalasa, que descompone el peróxido de hidrógeno (H₂O₂) en agua y oxígeno. Para ello, colocamos una gota de peróxido de hidrógeno sobre una colonia bacteriana.
Si burbujea, la prueba es positiva → La bacteria tiene catalasa (Ej. Staphylococcus).
Si no hay burbujas, es negativa → No produce catalasa (Ej. Streptococcus).
¿Para qué sirve?
Ayuda a diferenciar entre bacterias Gram positivas, especialmente entre Staphylococcus (catalasa positiva) y Streptococcus (catalasa negativa).
Prueba de la oxidasa
Aquí buscamos una enzima llamada citocromo c oxidasa, que participa en la respiración celular. Aplicamos un reactivo oxidasa sobre una colonia bacteriana en un papel filtro o hisopo.
Si se torna azul/púrpura en pocos segundos, es positiva → La bacteria tiene la enzima (Ej. Pseudomonas).
Si no cambia de color, es negativa → No posee la enzima (Ej. Escherichia coli).
¿Para qué sirve?
Diferencia bacterias Gram negativas, ayudando a distinguir entre Pseudomonas (oxidasa positiva) y Enterobacteriaceae (oxidasa negativa).
2. ¿Por qué son importantes las pruebas bioquímicas en el diagnóstico microbiológico?
En microbiología clínica, identificar bacterias correctamente es clave para elegir el tratamiento adecuado. Las pruebas bioquímicas nos permiten:
Identificar microorganismos con base en sus reacciones metabólicas.
Guiar el tratamiento antibiótico, ya que cada bacteria responde diferente.
Diferenciar especies similares (Ej. Salmonella y E. coli son parecidas, pero con pruebas bioquímicas podemos distinguirlas).
Sin estas pruebas, sería mucho más difícil saber qué bacteria está causando una infección y cómo combatirla eficazmente.
3. ¿Por qué la prueba TSI es útil para identificar enterobacterias?
El Agar Hierro Triple (TSI) nos da un “perfil metabólico” de las enterobacterias (como Salmonella, E. coli y Shigella) basado en su capacidad para:
Fermentar azúcares (glucosa, lactosa y sacarosa).
Producir gas (formando burbujas o grietas).
Generar sulfuro de hidrógeno (H₂S) (creando un precipitado negro).
Los cambios de color nos cuentan una historia:
Amarillo en todo el medio → Fermentación completa de los azúcares (E. coli).
Rojo arriba y amarillo abajo → Solo fermentación de glucosa (Salmonella).
Presencia de negro → Producción de H₂S (Proteus o Salmonella).
En resumen, TSI es como un detective, revelando pistas clave sobre la identidad de las bacterias intestinales.
4. ¿Por qué es importante usar medios de cultivo selectivos y diferenciales antes de hacer pruebas bioquímicas?
Imagina que tienes una muestra con muchas bacterias diferentes. Si siembras directamente en pruebas bioquímicas, obtendrás una mezcla de resultados y será difícil identificar cada microorganismo.
Los medios selectivos permiten crecer solo ciertos tipos de bacterias, eliminando contaminantes. Ejemplo: MacConkey solo deja crecer bacterias Gram negativas.
Los medios diferenciales ayudan a distinguir bacterias según sus características metabólicas. Ejemplo: Agar sangre, que diferencia por el tipo de hemólisis.
Usar estos medios filtra la muestra y facilita la interpretación de las pruebas bioquímicas.
5. ¿Qué significan los cambios de color en las pruebas bioquímicas?
Las pruebas bioquímicas utilizan indicadores de pH o reacciones enzimáticas para mostrar resultados de forma visual. Aquí algunos ejemplos:
Rojo de metilo (prueba MR)
Rojo → Producción de ácidos estables (E. coli).
Amarillo → No hay producción significativa de ácidos (Enterobacter).
Agar Urea
Rosa intenso → Positivo (la bacteria produce ureasa, como Proteus).
Amarillo/sin cambio → Negativo (Ej. E. coli).
Agar TSI
Amarillo en todo el medio → Fermentación completa (E. coli).
Rojo arriba, amarillo abajo → Solo fermentación de glucosa (Salmonella).
Negro → Producción de H₂S (Proteus o Salmonella).
Cada cambio de color es una pista que nos acerca a la identidad de la bacteria, como si estuviéramos resolviendo un misterio microscópico.
Después de nuestro laboratorio, ¡hemos descubierto cosas chimbas! Vamos a hacer un repaso de lo más importante, como si estuviéramos conversando después de una práctica en el laboratorio.
Cada bacteria tiene su propia "personalidad" metabólica
Al igual que las personas tienen diferentes gustos y habilidades, las bacterias también tienen formas únicas de alimentarse y sobrevivir. Algunas fermentan lactosa, otras producen gas, algunas descomponen la urea… y con las pruebas bioquímicas podemos descubrir quién es quién.
La prueba de TSI es como un semáforo para las enterobacterias
¿Rojo, amarillo, burbujas o precipitado negro? Cada combinación nos da pistas sobre si una bacteria fermenta azúcares, produce gas o genera sulfuro de hidrógeno. Es como un detective revisando huellas en la escena del crimen.
No podemos sembrar bacterias en cualquier lado
Antes de hacer pruebas bioquímicas, es importante elegir un medio de cultivo adecuado. Es como cuando queremos cultivar una planta: no todas crecen en el mismo suelo. Los medios selectivos y diferenciales nos ayudan a aislar y destacar características importantes de cada bacteria.
Cada prueba nos da una señal visual:
Rojo de metilo → si se vuelve rojo, hay fermentación ácida.
Agar urea → si se torna rosa, hay producción de ureasa.
Citrato de Simmons → azul significa que la bacteria puede usar citrato.
Catalasa → burbujas = presencia de la enzima catalasa.
Es como si las bacterias dejaran mensajes en código de colores y nosotros aprendemos a descifrarlos.
Las pruebas bioquímicas son más útiles de lo que imaginamos
No solo sirven para aprobar microbiología, ¡también son clave en hospitales y laboratorios! Nos ayudan a diagnosticar infecciones, garantizar la seguridad en los alimentos y hasta monitorear bacterias en el medio ambiente. Son una herramienta poderosa para la salud y la ciencia.
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