Fotobacteria

Photobacterium es un género de bacterias gramnegativas, oxidasa positivas y catalasa positivas de la familia Vibrionaceae. Los miembros del género son bioluminiscentes, es decir, tienen la capacidad de emitir luz.

Muchas especies, incluidas Photobacterium leiognathi y Photobacterium phosphoreum, Photobacterium ganghwense, Photobacterium marinum viven en simbiosis con organismos marinos. S.I. Paul et al. (2021) aislaron e identificaron múltiples cepas de Photobacterium a partir de esponjas marinas del área de la isla de San Martín de la bahía de Bengala, Bangladesh.

Especies como Photobacterium profundum están adaptadas para un crecimiento óptimo en mares profundos y fríos, lo que las convierte en psicrófilas (organismos capaces de crecer y reproducirse en temperaturas frías) y piezófilas (organismos que prosperan a altas presiones).

Las características morfológicas, fisiológicas y bioquímicas de las colonias de las especies de Photobacterium se muestran en la siguiente tabla.

Nota: + = Positivo; – = Negativo; V = Variable (+/–)

Actualmente existen 16 especies con numerosas subespecies conocidas dentro del género Photobacterium. El desarrollo de la secuenciación del ARN 16S ha llevado a que muchas especies entren y salgan de este género. Photobacterium se puede distinguir de otros géneros en función de características identificables.

• Las formas morfológicas son varillas rectas o plomadas
• La estructura de la pared celular se clasifica como gramnegativa
• Requiere sodio para el crecimiento
• Contain 1-3 polar flagella
• Son luminiscentes
• Incapaz de formar endospores resistentes
• Son chemoorganotrophs

Las fotobacterias son organismos principalmente marinos (de ahí el uso de sodio para su crecimiento). Pueden vivir en libertad o encontrarse en colonias asociadas a ciertas especies de peces. Estos organismos no contienen ninguna pigmentación y, por lo tanto, se verán blancos o incoloros. Cuando hay una alta densidad de células formando una colonia, exhibirán fluorescencia. Sin embargo, la fluorescencia se basa en la acumulación de autoinductores que es proporcional a la densidad celular y, por lo tanto, las fotobacterias de vida libre no emitirán fluorescencia. Su asociación con los peces puede ser: crecimiento simbiótico dentro de los peces para la formación de órganos luminosos, como una entidad neutral en la superficie o dentro de los intestinos de los peces, como descomponedores de peces muertos o como agente patógeno.

Algunas de las 15 especies conocidas de Photobacterium han evolucionado hasta convertirse en patógenos de la vida marina. Algunas de estas enfermedades afectan a peces de importancia comercial y, por lo tanto, pueden afectar indirectamente a la salud humana a través de su consumo. Se ha demostrado que este género degrada la quitina del cangrejo de aguas profundas (Chionoecetes tanneri). Las especies Photobacterium damselae se encuentran entre las más virulentas y se dividen en dos subespecies: piscicida y damsela. La subespecie piscicida de P. damselae es el agente causante de la pasteurelosis de los peces. Las colonias bacterianas crecen en el bazo y el riñón de los peces infectados, lo que finalmente provoca su muerte. Esta enfermedad causa graves pérdidas en algunas piscifactorías, entre las que se encuentran el atún aleta amarilla (Thunnus albacares), algunas doradas (Sparus spp.), la lubina rayada (Morone saxatilis) y la perca blanca (Morone americana). Esta subespecie no es patógena para los seres humanos.

Las cepas de esta subespecie de P. damselae que son virulentas para los peces causan septicemia en especies de peces como: peces damisela (familia Pomacentridae), anguilas (Anguilla anguilla), tiburones pardos (Carcharhinus plumbeus), jurel (Seriola quinqueradiata), sargos (Sparus spp.) y rodaballos (Scophthalmus spp.). Se ha demostrado que esta subespecie es patógena para los seres humanos, ya que se ha aislado de heridas humanas y se ha demostrado que causa septicemia primaria en seres humanos sanos.

Los peces infectados por la subespecie damselae experimentan inicialmente una reducción del apetito acompañada de letargo y lesiones ulcerativas a lo largo de las regiones de los flancos y la cabeza. Sus estómagos se distienden y experimentan hemorragias extensas, especialmente en los ojos, la boca y la musculatura. También habrá petequias en las branquias y el hígado junto con la característica acumulación de moco alrededor de las branquias. Se ha observado que los peces infectados nadan violentamente unos minutos antes de morir.

La evidencia de brotes epizoóticos, obtenida a partir de un aumento de úlceras observado entre las poblaciones de peces, parece estar correlacionada con estaciones más cálidas, lo que sugiere una distribución estacional en la incidencia de la enfermedad, que depende de la temperatura y la salinidad de las aguas, junto con una resistencia reducida causada por cambios fisiológicos experimentados por el huésped durante la madurez sexual.

El agua de mar es el modo más probable de transmisión de las células virulentas del patógeno. Una vez que entra en contacto con la superficie externa del pez, es capaz de adherirse a la piel y resistir la acción bactericida de la capa mucosa de la piel, lo que sugiere que la piel es el sitio de entrada al huésped. Por lo tanto, esta bacteria podría representar una amenaza importante para las especies de peces de acuicultura, especialmente aquellas que viven en condiciones de hacinamiento y estrés, donde la propagación de la enfermedad podría acelerarse a través del contacto directo y, por lo tanto, representar una amenaza para los humanos.

• Vibrio fischeri

Hilgarth, Maik et al. “Photobacterium carnosum sp. nov., aislada de carne de ave en mal estado envasada en atmósfera modificada”. Systematic and Applied Microbiology 41.1 (2018): 44–50.

• Madigan, Michael T; Martinko, John M (2009). Biología brota de microorganismos (12 ed.). San Francisco, CA, USA: Benjamin Cummings. pp. 392, 423-425. ISBN 9781405823876. OCLC 762600999, 753429403, 803733371.
• Vezzi, A.; Campanaro, S.; D'Angelo, M.; Simonato, F.; Vitulo, N.; Lauro, F. M.; Cestaro, A.; Malacrida, G.; Simionati, B. (Marzo 4, 2005). "Vida a profundidad: Fotobacterium profundum genome secuencia y análisis de expresión". Ciencia. 307 (5714): 1459–61. Código:2005Sci...307.1459V. doi:10.1126/ciencia.1103341. ISSN 0036-8075. JSTOR 3841724. OCLC 1644869. PMID 15746425. S2CID 21290953. (suscripción requerida)
• "PHOTOBACTERIUM SPECIES". Archivado desde el original el 18 de junio de 2013. Retrieved 6 de octubre 2012.