UNIDAD II. MICROBIOLOGÍA GENERAL

TEMA I

1. Microbiología como ciencia Biológica
La Microbiología se puede definir, sobre la base de su etimología, como la ciencia que trata de los seres vivos muy pequeños, concretamente de aquellos cuyo tamaño se encuentra por debajo del poder resolutivo del ojo humano. Esto hace que el objeto de esta disciplina venga determinado por la metodología apropiada para poner en evidencia, y poder estudiar, a los microorganismos. Precisamente, el origen tardío de la Microbiología con relación a otras ciencias biológicas, y el reconocimiento de las múltiples actividades desplegadas por los microorganismos, hay que atribuirlos a la carencia, durante mucho tiempo, de los instrumentos y técnicas pertinentes. Con la invención del microscopio en el siglo XVII comienza el lento despegue de una nueva rama del conocimiento, inexistente hasta entonces. Durante los siguientes 150 años su progreso se limitó casi a una mera descripción de tipos morfológicos microbianos, y a los primeros intentos taxonómicos, que buscaron su encuadramiento en el marco de los "sistemas naturales" de los Reinos Animal y Vegetal.
El asentamiento de la Microbiología como ciencia está estrechamente ligado a una serie de controversias seculares (con sus numerosas filtraciones de la filosofía e incluso de la religión de la época), que se prolongaron hasta finales del siglo XIX. La resolución de estas polémicas dependió del desarrollo de una serie de estrategias experimentales fiables (esterilización, cultivos puros, perfeccionamiento de las técnicas microscópicas, etc.), que a su vez dieron nacimiento a un cuerpo coherente de conocimientos que constitituyó el núcleo aglutinador de la ciencia microbiológica. El reconocimiento del origen microbiano de las fermentaciones, el definitivo abandono de la idea de la generación espontánea, y el triunfo de la teoría germinal de la enfermedad, representan las conquistas definitivas que dan carta de naturaleza a la joven Microbiología en el cambio de siglo.

Tras la Edad de Oro de la Bacteriología, inaugurada por las grandes figuras de Pasteur y Koch, la Microbiología quedó durante cierto tiempo como una disciplina descriptiva y aplicada, estrechamente imbricada con la Medicina, y con un desarrollo paralelo al de la Química, que le aportaría varios avances metodológicos fundamentales. Sin embargo, una corriente, en principio minoritaria, dedicada a los estudios básicos centrados con ciertas bacterias del suelo poseedoras de capacidades metabólicas especiales, incluyendo el descubrimiento de las que afectan a la nutrición de las plantas, logró hacer ver la ubicuidad ecológica y la extrema diversidad fisiológica de los microorganismos. De esta forma, se establecía una cabeza de puente entre la Microbiología y otras ciencias biológicas, que llegó a su momento decisivo cuando se comprobó la unidad química de todo el mundo vivo, y se demostró, con material y técnicas microbiológicas que la molécula de la herencia era el ADN. Con ello se asiste a un íntimo y fértil intercambio entre la Microbiología, la Genética y la Bioquímica, que se plasma en el nacimiento de la Biología Molecular, base del espectacular auge de la Biología desde mediados de este siglo.

Por otro lado, el "programa" inicial de la Microbiología (búsqueda de agentes infectivos, desentrañamiento y aprovechamiento de los mecanismos de defensa del hospedador) condujeron a la creación de ciencias subsidiarias (Virología, Inmunología) que finalmente adquirieron su mayoría de edad y una acentuada autonomía.

Por último, la vertiente aplicada que estuvo en la base de la creación de la Microbiología, mantuvo su vigencia, enriquecida por continuos aportes de la investigación básica, y hoy muestra una impresionante "hoja de servicios" y una no menos prometedora perspectiva de expansión a múltiples campos de la actividad humana, desde el control de enfermedades infecciosas (higiene, vacunación, quimioterapia, antibioterapia) hasta el aprovechamiento económico racional de los múltiples procesos en los que se hallan implicados los microorganismos (biotecnologías).

Así pues, la sencilla definición con la que se abrió este apartado, escondía todo un cúmulo de contenidos y objetos de indagación, todos emanados de una peculiar manera de aproximarse a la porción de realidad que la Microbiología tiene encomendada. En las próximas páginas ampliaremos y concretaremos el concepto al que hemos hecho rápida referencia. Realizaremos un recorrido por su el desarrollo de la Microbiología a lo largo de su historia, que nos permitirá una visión concreta de algunos de sus característicos modos de abordar su objeto de estudio; finalmente, estaremos en disposición de definir este último, desglosado como objeto material y formal.

2    DESARROLLO HISTÓRICO DE LA MICROBIOLOGÍA.

La Microbiología, considerada como una ciencia especializada, no aparece hasta finales del siglo XIX, como consecuencia de la confluencia de una serie de progresos metodológicos que se habían empezado a incubar lentamente en los siglos anteriores, y que obligaron a una revisión de ideas y prejuicios seculares sobre la dinámica del mundo vivo.

Siguiendo el ya clásico esquema de Collard (l976), podemos distinguir cuatro etapas o periodos en el desarrollo de la Microbiología:

Primer periodo, eminentemente especulativo, que se extiende desde la antigüedad hasta llegar a los primeros microscopistas.

Segundo periodo, de lenta acumulación de observaciones (desde l675 aproximadamente hasta la mitad del siglo XIX), que arranca con el descubrimiento de los microorganismos por Leeuwenhoek (l675).

Tercer periodo, de cultivo de microorganismos, que llega hasta finales del siglo XIX, donde las figuras de Pasteur y Koch encabezan el logro de cristalizar a la Microbiología como ciencia experimental bien asentada.

Cuarto periodo (desde principios del siglo XX hasta nuestros días), en el que los microorganismos se estudian en toda su complejidad fisiológica,bioquímica, genética, ecológica, etc., y que supone un extraordinario crecimiento de la Microbiología, el surgimiento de disciplinas microbiológicas especializadas (Virología, Inmunología, etc), y la estrecha imbricación de las ciencias microbiológicas en el marco general de las Ciencias Biológicas. A continuación se realiza un breve recorrido histórico de la disciplina microbiológica, desglosando los períodos 3º y 4º en varios apartados temáticos.


3. DIVISIONES Y SUBDIVISIONES DE LA MICROBIOLOGÍA

4. LA MICROBIOLOGÍA APLICADA COMO CIENCIA

La Microbiología como ciencia no se desarrolló hasta la  última parte  del siglo XIX. Este largo retraso se debe a que, además del microscopio, fue necesario idear otras técnicas básicas para el estudio de los microorganismos. Durante el siglo XIX la investigación en torno a dos  preguntas inquietantes favoreció el desarrollo de estas  técnicas y estableció las bases de la ciencia  microbiológica: (1)  ¿Existe la generación espontánea? (2)  ¿Cuál es la causa de las enfermedades contagiosas? A fines de dicho siglo ambas preguntas fueron contestadas y la Microbiología se estableció firmemente como una ciencia independiente en desarrollo.


5. Características de los virus, hongos y bacterias

LAS BACTERIAS

Definición

Las bacterias son la forma de vida más antigua de la Tierra, sobreviven y prosperan en los ambientes más rigurosos, en manantiales, en pozos de ácido, en grietas de la tierra, sin luz, sin aire y a temperaturas de mas de 250º C Estos juegan un papel fundamental en la naturaleza y en el hombre: la presencia de una flora bacteriana normal es indispensable, aunque gérmenes son patógenos. Análogamente tienen un papel importante en la industria y permiten desarrollar importantes progresos en la investigación, concretamente en fisiología celular y en genética. El examen microscópico de las bacterias no permite identificarlas, ya que existen pocos tipos morfológicos, cocos (esféricos), bacilos (bastón), espirilos (espiras) y es necesario por lo tanto recurrir a técnicas que se detallarán más adelante. El estudio mediante la microscopia óptica y electrónica de las bacterias revela la estructura de éstas.

1.3.-Morfología, tamaño y observación de las bacterias

Las bacterias son las células unicelulares vivas más pequeñas de 0,2 a 2 µm de diámetro y de 1 a 10 µm de longitud de vital importancia y útiles para la humanidad. Solamente el 1% de ellas producen enfermedades, las cuales son cada vez más difíciles de combatir por el abuso indiscriminado de antibióticos.

La mayoría de ellas se caracterizan por tener La ausencia de membrana celular es una característica común a todos ellos y los diferencia de los organismos eucariótas, no están clasificados entre los animales ni entre las plantas, sino que pertenecen al reino Moneras. Es el reino más primitivo, agrupa a organismos procariótas que carecen de un núcleo rodeado por membranas y de organelas. Incluye a todas las bacterias (técnicamente las eubacterias) y las cianobacterias (llamadas anteriormente algas verde azuladas) que son las formas más abundantes de este reino.

(Liébana 2002; 17) la forma de las bacterias depende de la pared celular, que les proporciona elasticidad y a la vez rigidez. Las formas pueden variar debido a distintas circunstancias exógenas, como la antigüedad del cultivo, factores nutricionales.

Clasificación De Las Bacterias

Las bacterias de importancia médica se pueden agrupar para su estudio en amplias categorías atendiendo a:

Su morfología:

Según su forma y disposición celular las bacterias pueden ser:

• Esféricas (cocos): Aislados o en grupo (gonococo), cadenas largas (Estreptococos), acúmulos irregulares en forma de racimo (estafilococos).
• Alargadas (bacilos): Pueden presentase como cadenas largas o como bastones aislado

Formas espirales o helicoidales: Estos se presentan en dos formas:

• Los espirilos: Que tienen pocas espinas que a veces se parece a una coma Ej. El Cólera
• Las espiroquetas: con muchas vueltas a modo de sacacorchos Ej. La sífilis.

(Vlle 1996:147) Otra característica que apreciamos cuando observamos al microscopio las bacterias es su forma de agruparse, así los diplococosson cocos agrupados en parejas, la formación en cadenas es típica de los estreptococos y las agrupaciones en racimos de los estafilococos.

 Tinción de Gram:

Para poder diferenciar a las bacterias se basa en sus características de tinción es decir en la capacidad de reacción de las bacterias frente a un método de coloración, como es la coloración de Gram. Con esta técnica de tinción, desarrollado en 1884 por Christian Gram, la mayor parte de las bacterias se pueden clasificar en:

• Bacterias Gram positivas
• Bacterias Gram negativas.

Esta clasificación es útil porque la diferencia en la coloración refleja importantes diferencias en la estructura de la pared celular.

Tolerancia al oxígeno.

Las bacterias en su evolución han desarrollado distintas respuestas al oxígeno, y de forma muy general las podemos clasificar por su tolerancia al oxígeno en:

• Bacterias aerobias: cuando crecen en presencia de aire y
• Bacterias anaerobias cuando no pueden vivir en presencia de oxígeno.
• 
  

BACTERIAS

EUCARIOTAS

• ™ Poseen  un núcleo y multitud de orgánulos 
• ™ Carece de Pared celular
• ™ La membrana celular contiene esteroides que imparten estabilidad Osmótica
• ™ El transporte electrónico  se verifica en la membrana de la mitocondrias
• ™ La  actividad metabólica es limitada.

PROCARIOTAS

• ™ No poseen núcleo
• ™ Tienen Pared Celular
• ™ Membrana celular sin esteroides a excepción  de micoplasma que si  tiene esteroides
• ™ El transporte electrónico  se produce en  la  membrana citoplasmática
• ™ La  actividad metabólica es diversa.

Clasificación de las Bacterias

SEGÚN SU FORMA:

Hay cuatro formas básicas muy comunes en las bacterias. Una forma esférica u ovalada es  un coco. Una forma alargada o cilíndrica es un  bacilo.

Cuando  aparecen uno o más dobleces en la longitud de la célula que le dan forma  espiral, es  un espirilo. Si tienen forma de coma: víbrios.

SEGÚN SU COLORACIÓN

Gram Positiva

Un método muy utilizado es la tinción de Gram en que se 

trata  a las muestras con un colorante púrpura,  luego con 

yodo, se lava con alcohol y se añade  otro colorante de 

contraste. La pared  de  las Gram positivas (+) 

permanece púrpura después de todo el proceso, mientras  que la de las Gram negativas (-) 

se decolora con el  lavado,

Gram negativa

pero luego con el segundo 

colorante se quedan rosas.

En las Gram +, la pared, muy ancha, está formada por numerosas capas de peptidoglucano, reforzadas por moléculas de ácido teicoico (compuesto complejo que incluye azúcares, fosfato y aminoácidos).

La pared de las Gram - es más estrecha y compleja, ya que hay una sola capa de peptidoglucano y, por fuera de ella, hay una bicapa lipídica que forma una membrana externa muy permeable,  pues posee numerosas porinas, proteínas que  forman  amplios  canales acuosos.

Fuera de la pared suele haber una  capa pegajosa o glicocálix, con polisacáridos, proteínas o mezclas de ambos compuestos.

LOS VIRUS

Los virus son microorganismos de una gran simplicidad estructural y funcional, por lo que se encuentran en la frontera entre lo vivo y lo inerte: no se nutren, no se relacionan, carecen de metabolismo propio; sólo son capaces de reproducirse, pero sólo pueden hacerlo en el interior de una célula viva, utilizando su maquinaria metabólica. Por ello los virus son parásitos celulares obligados, tanto de las bacterias como de las células animales y vegetales.
Un hecho a destacar es que cada tipo de virus sólo infecta a un determinado tipo de células: a aquellas que tienen en su superficie proteínas receptoras para el virus. Dentro de la célula hospedadora, la reproducción del virus acaban provocando la muerte celular.
Las repercusiones para el organismo de las infecciones víricas dependen de la importancia de las células lesionadas.
Así, el virus de la rabia destruye neuronas y su infección es mortal si alcanza los centros vitales del encéfalo; el virus del SIDA destruye el sistema inmunitario, por lo que el organismo queda sin defensas frente a todo tipo de infecciones que acaban causando la muerte.

Características morfológicas de los virus
- Tamaño. Aunque ya se tenían pruebas de su existencia, ésta no fué comprobada hasta que se descubrió el microscopio electrónico, pues debido a su tamaño no se ven con el microscopio óptico. Su diámetro oscila entre los 10 nanómetros (como en el virus de la poliomelitis) hasta los 300 nm en los virus más grandes (virus de la viruela, virus TMV, etc).
- Estructura. Un virus está formado por:

- ADN o ARN, nunca los dos juntos; el ADN puede ser bicatenario (p.e., en el fago T4),o monocatenario (en el fago i-X-174); el ARN también puede ser bicatenario (en los reovirus) o monocatenario ( en los retrovirus).

- Una cápsula proteica o cápside que se halla constituida por el ensamblaje de varias subunidades peptídicas llamadas capsómeros. En su interior se halla contenida la molécula de ác. nucleico y, en algunos casos, también contiene enzimas víricas que facilitan la entrada y salida de los virus en las células que parasitan, o que son

necesarias para la replicación del ácido nucleico.

- Una envoltura membranosa: rodea exteriormente a la cápside y no existe en todos los virus. Esta presenta unas glucoproteínas, a modo de espículas, que constituyen el sistema de anclaje del virus a la célula que van a infectar.

Como veremos, esta envoltura se trata en realidad de un fragmento modificado de la membrana plasmática de la célula en la que se ha originado el virus.

Clasificación. Atendiendo al tipo de célula que parasitan, podemos distinguir entre los virus que infectan a las células eucarióticas (virus animales y vegetales), y los virus que infectan a las células procarióticas (bacteriófagos o fagos)

Los virus animales y vegetales, atendiendo a la forma geométrica de su cápside, se clasifican en:

- VIRUS HELICOIDALES. Los capsómeros se disponen helicoidalmente delimitando un cilindro hueco. El ác. nucleico no ocupa el interior de este cilindro sino que está inserto entre los capsómeros. Un ejemplo es el VTM (virus del mosaico del tabaco), llamado así por ser responsable de una enfermedad en las plantas de tabaco

que se manifiesta por la aparición de manchas amarillas en las hojas; el virus de la gripe sería otro ejemplo, pero, en este caso, el cápside se encuentra flexionado dentro de una envoltura.

- VIRUS ICOSAEDRICOS. La cápside tiene la forma de un icosaedro regular (poliedro de 20 caras triángulares). Como en el caso anterior, pueden ser desnudos (p.e., adenovirus) o con envoltura ( p.e., los herpesvirus)

Los BACTERIÓFAGOS o FAGOS presentan una combinación de las dos formas anteriores, ya que presentan una región icosaédrica, (la llamada cabeza), en cuyo interior se encuentra el ácido nucleico, y una región helicoidal (vaina), que está rodeando a un eje tubular hueco; el conjunto formado por este eje y la vaina que lo rodea constituye la cola.

La cola termina en una placa provista de unos filamentos (las fibras caudales) y unas espículas ( las espinas caudales). La placa caudal, con las espinas y fibras, representa el mecanismo de anclaje del virus a la bacteria. Debido a su forma, estos virus se denominan también VIRUS COMPLEJOS.

LOS HONGOS

Los hongos, organismos que pertenecen al reino de los protistas superiores, son microorganismos eucarióticos. Carecen de clorofila, son aerobios obligados o facultativos. Son heterótrofos, es decir que requieren de compuestos orgánicos preformados como fuente de carbono. Habitan en medios con alta concentración de protones, ph 6,5 a 3,5. La mayoría de los hongos son saprofitos, sólo algunas especies son patógenas para el hombre y los animales.
Los hongos pueden cultivarse en el laboratorio. Comparándolos con las bacterias, sus requerimientos nutricionales son más simples.
Un medio de cultivo para hongos requiere:

• Fuente de carbono: pueden ser hidratos de carbono como glucosa, que adenás actúa como fuente de energía.
• Fuente de nitrógeno: pueden utilizar compuestos inorgánicos de nitrógeno como cloruro de amonio, sulfato de amonio, nitrato de potasio o compuestos orgánicos simples como urea.
• Oligoelementos: Zn, Fe Ca.
• Ph óptimo de crecimiento:oscila entre 4,5 a 5,5. este Ph confiere al medio un carácter seletivo sobre todo cuando se quiere cultivar hongos y éstos se hallan acompañados de bacterias.
• Temperatura: creen entre 37 y 38 ºC, algunos desarrollan a temperatura ambiente.

El medio de cultivo que habitualmente se usa es el Agar Sabouraud.

Morfología de los hongos

Existen dos tipos de hongos: las levaduras y los mohos.
Las levaduras son hongos unicelulares, que se reproducen por gemación. Las levaduras son generalmente, células mayores que las bacterias, aunque este parámetro puede variar dependiendo de la bacteria y la levadura. Su tamaño es muy variable, este se encuentra entre 1 y 5 micras de ancho y 5 a 30 de largo. Son ovoides, en general, aún cuando no se descarta la posibilidad de hallarlas esféricas.
Los mohos son hongos pluricelulares. Estos crecen formando un filamento llamado hifa, que puede alcanzar varios cm. de largo. Las hifas pueden ser tabicadas o continuas. Las tabicadas se dividen en una cadena de células mediante la formación de paredes transversas o tabiques. Las continuas carecen de dichos tabiques. Las hifas crecen por elongación de la punta ó ápice. Durante el crecimiento las hifas se entrelazan densamente constituyendo el micelio. Existe un micelio tabicado y uno continuo. Los tabiques presentan orificios que permiten el libre movimiento de citoplasma y sus núcleos. El organismo completo (micelio) es una estructura cenocítica, esto significa que es una masa citoplasmática continua multinucleada.
Hay dos tipos de micelio, de acuerdo a su función:

• Micelio vegetativo: formado por hifas que penetran en el medio de cultivo o difunden en la superficie absorbiendo nutrientes.
• Micelio aéreo: formado por hifas que se proyectan por encima de la superficie del medio hacia el aire y que presenta la estructura reproductora del hongo, que son las esporas, es el micelio de reproducción.

Ciertos hongos, entre ellos varios patógenos para el hombre, presentan dimorfismo, es decir que pueden crecer como levaduras o como mohos, de acuerdo a las condiciones ambientales.

Reproducción

Los hongos pueden llevar a cabo dos mecanismos de reproducción: asexual y sexual.

• Reproducción asexual: incluye la gemación, la fragmentación y la formación de esporas asexuales.

La gemación es el mecanismo de reproducción de las levaduras y algunos hongos acuáticos. Aparece en la célula madre un brote o protuberancia a la cual pasa un núcleo. Ambas células que dan separadas por un tabique, y el brote es separado por ruptura. La espora pequeña que se genera se llama blastospora. Estas esporas se presentan en el género Candida spp.
La fragmentación consiste en que las hifas se segmentan dando células rectangulares de paredes gruesas, la espora que se genera se llama artrospora, característica del géneroCoccidioides spp, donde las artrosporas producen pequeños apéndices que favorecen la dispersión.
Las esporas asexuales pueden ser clamidosporas, conidiosporas o conidios y esporangiosporas, son características para cada especie. Por ejemplo el género Penicillum spp presenta conidiosporas.

• Reproducción sexual: se lleva a cabo cuando faltan nutrientes en el medio o cuando las condiciones de crecimiento se vuelven adversas, en cambio si en el medio existen nutrientes y las condiciones son óptimas el hongo lleva a cabo la reproducción asexual. La reproducción sexual supone la unión de dos núcleos, proceso por el cual se forman las esporas sexuales, de las que existen tres tipos: zigosporas, ascosporas y basidiosporas.

Las esporas de los hongos son en general mas sensibles a los agentes físicos y químicos que las esporas bacterianas, y entre las esporas de los hongos, las sexuales son más resistentes que las asexuales.
Existen hongos que sólo llevan a cabo la reproducción asexual, son los hongos imperfectos o fungi imperfecti.

TEMA II

1. INTERRELACIÓN MICROBIARIA

Muchos organismos viven gran parte de sus 

vidas en relaciÛn estrecha con otras especies 

de seres vivo. Esta relación se denomina  

SIMBIOSIS y los seres vivos que la 

realizan: SIMBIONTES.

Simbiosis: Interacción entre dos o más organismos

• Comensalismo
• Mutualismo
• Parasitismo

Commensalismo

Una de las especies de organismos utiliza el cuerpo de una especie superior, como el medio ambiente fÌsico para obtener nutrientes Al igual que los animales los seres humanos poseen una gran flora microbiana que viven en asociación comensal.

Normalmente estos m.o. son inofensivos, pero pueden convertirse en perjudiciales si sus condiciones medioambientales cambian de alguna manera.

Mutualismo

Se caracteriza por que cada uno de los participante se beneficia de esta relación Beneficio es mutuo.

Parasitismo

Los parásitos se benefician de la asociación ya que se les da su medio fÌsico-quÌmico que necesita, nutrientes necesidades respiratorias, y metabólicas sin ningún gasto de energía y de esta forma puede dedicar una gran parte de sus recursos a la replicación y reproducción

En la relaciÛn simbiÛtica del parasitismo solo se beneficia el parásito y es perjudicial para el huésped.

Muchos par·sitos establecen relaciones con sus huéspedes naturales que son bastantes inocuas y no son en absoluto patogenia en condiciones normales (ej. Cuando el huésped natural tiene buena salud)

2. Estructuras Bacterianas

• Las bacterias pertenecen al reino Procaryotae.
• Son elementos unicelulares sin un nucleo verdadero.
• Su tamaño aproximado es de 1-3 micras.

ELEMENTOS BACTERIANOS

A los elementos bacterianos los podemos dividir en:

Elementos obligados:

• Pared bacteriana.
• Membrana citoplasmatica.
• Citoplasma.
• Ribosomas.
• Nucloide (Nucleoide) o cromosoma bacteriano.

Elementos facultativos:

• Capsula.
• Flagelos.
• Fimbrias o pili.
• Esporo.
• Glicocalix.
• Plasmidos.
• Transposones.

PARED CELULAR

• Se pone de manifiesto con la tinción de Gram:
  
  
  • Tincion desarrollada por Hans Christian Gram (1853-1938).
  • Permite dividir a las bacterias en dos grandes grupos:
    • Grampositivos y Gramnegativos.
• Es una estructura compleja y fundamental para la bacteria formada porpeptidoglicanos (mureína o glucopeptido), cuyo componentes básicos son:
  • El N-acetilglucosamina (NAG)
  • El N-acetilmurámico (NAM).
  • Un tetrapeptido:
    • Compuesto por aminoacidos que se alternan en sus configuraciones L y D. De estos aminoacidos, el D-glutamato, D-alanina y el acido mesodiaminopimelico no se encuentran en otra proteina conocida.
• El peptidoglicano representa el 5-20 % de la composicion de la pared de las bacterias Gramnegativas y el 90 % en las Grampositivas.


Componentes del Peptidoglicano 
• Su espesor varia segun se trate de bacterias grampositivas o gramnegativas:
  • En las bacterias grampositivas es una capa sólida de 50-100 moleculas de peptidoglicanos
  • En las bacterias gramnegativas tiene un espesor de solo una o dos moleculas.
• Por su rigidez le da su forma peculiar a la bacteria 
• La protege de los cambios de la presion osmótica del medio que la rodea.
• Es el lugar donde se localizan numerosos determinantes antigénicos que permiten diferenciar a las bacterias entre si.
• La endotoxina de algunos grupos tambien se encuentra aquí. 
• La pared celular se constituye (se "fabrica") mediante una serie de etapas enzimaticas en las que participan al menos 30 enzimas.
• Es el sustrato donde actuan antimicrobianos como los beta-lactámicos.
• Participa en la division celular.

Dibujo artistico de las diferentes morfologias bacterianas.
(Fuente: Museo Natura de San Diego)

MEMBRANA CITOPLASMATICA

• Esta formada por fosfolipidos y proteinas, y a diferencia de las eucariotas, no contiene esteroles (excepto el mycoplasma).
• Las enzimas del transporte electronico se encuentran aquí (produce energia).
• Componentes de la capsula y la pared celular son sintetizados aquí.
• Es una barrera osmótica, selectiva y activa:
  • Actúa como barrera osmótica para la célula.
  • Contiene sistemas de transporte para los solutos y regula el transporte de productos celulares hacia el exterior.
• Las bacterias gramnegativas tienen dos membranas: una interna y otra externa, mientras que las grampositivas, solo poseen una membrana (interna).
• Es sitio de acción de detergentes y antibióticos polipeptídicos como la polimixina (Por ejemplo: colistin).

CITOPLASMA

Formado 85 % por agua. Contiene los ribosomas y el cromosoma bacteriano.

RIBOSOMAS 

Compuestos por ARN ribosomico. Su importancia radica en ser el sitio de accion de numerosos antibioticos: Aminoglucosidos, tetraciclinas, cloranfenicol, macrolidos y lincosamidas.

NUCLEOIDE O CROMOSOMA BACTERIANO

Llamado tambien equivalente nuclear. No posee membrana nuclear (de alli el termino nucleoide). Esta formado por un unico filamento de ADN apelotonado (superenrollado). Confiere sus peculiaridades geneticas a la bacteria. Regula la sintesis proteica.

CAPSULA

Estructura polisacarida de envoltura. Factor de virulencia de la bacteria. Protege a la bacteria de la fagocitosis y facilita la invasion. Permite la diferenciacion en tipos serologicos.

FLAGELOS

Estructuras proteicas, de mayor longitud que los pili. De estructura helicoidal ylocomotores (responsables de la motilidad bacteriana).   Según la posicion de los flagelos tenemos bacterias:   Monotricas: un flagelo en un extremo o ambos.Logotricas: varios flagelos en un extremo o ambos. Peritricas: flagelos en toda la superficie.

Bacteria y sus flagelos

FIMBRIAS O PILI 

Son estructuras cortas parecidas a pelos. Visibles solo al Microscopio Electronico. Carentes de motilidad. Los poseen fundamentalmente las Gramnegativas. Intervienen en la adherencia de las bacterias al huesped. Facilitan el intercambio de ADN durante la conjucion bacteriana. Tiene capacidad antigenica.

ESPORAS

Estructura presente en algunas especies bacterianas exclusivamente bacilares. Le permite a la celula sobrevivir en condiciones extremadamente duras. El material genetico de la celula se concentra y es rodeado por una capa protectora, que hace que la celula sea impermeable a la desecacion, al calor y numerosos agentes quimicos. Se coloca en una situacion metabolica de inercia. Puede permancer meses o años asi. Cuando las condiciones son mas favorables se produce lagerminacion, con la formacion de una celula unica que despues se reproduce con normalidad. El esporo no se tiñe con los colorantes habituales y se identifica como una zona clara, redondeada u ovalada, que contrasta con el resto de la bacteria que aparece coloreada.

GLICOCALIX

Entramado de fibrillas polisacaridas situadas en posicion extracelular. Facilita la adherencia.

PLASMIDOS Y TRANSPOSONES

Los plásmidos (plasmidios) son elementos extracromosómicos compuestos por ADN de doble cadena, con frecuencia circular, autoreplicativos y autotransferibles.

Los transposones (genes saltarines o móviles) son elementos compuestos de ADN que pueden moverse de forma autosuficiente a diferentes partes del genoma bacteriano. No poseen la capacidad de autoreplicarse pero pueden transferirse a traves de plasmidios. El transposon al cambiar de posicion puede arrastrar una secuencia de ADN contigua y originar cambios fenotipicos en la bacteria.

3. Nutrición y crecimiento bacterianos.

Las bacterias necesitan de un aporte energético para desarollarse.

· Se distinguen distintos tipos nutricionales según la fuente de energía utilizada: las bacterias que utilizan la luz son fotótrofas y las que utilizan los procesos de oxirreducción son quimiótrofas. Las bacterias pueden utilizar un sustrato mineral (litótrofas) u orgánico (organótrofas). Las bacterias patógenas que viven a expensas de la materia orgánica son quimioorganótrofas.

· La energía en un sustrato orgánico es liberada en la oxidación del mismo mediante sucesivas deshidrogenaciones. El aceptor final del hidrógeno puede ser el oxígeno: se trata entonces de una respiración. Cuando el aceptor de hidrógeno es una sustancia orgánica (fermentación) o una sustancia inorgánica, estamos frente a una anaerobiosis.

· Además de los elementos indispensables para la síntesis de sus constituyentes y de una fuente de energía, ciertas bacterias precisan de unas sustancias específicas: los factores de crecimiento. Son éstos unos elementos indispensables para el crecimiento de un organismo incapaz de llevar a cabo su síntesis. Las bacterias que precisan de factores de crecimiento se llaman "autótrofas". Las que pueden sintetizar todos sus metabolitos se llaman "protótrofas". Ciertos factores son específicos, tal como la nicotinamida (vitamina B,) en Proteus. Existen unos niveles en la exigencia de las bacterias. Según André Lwoff, se pueden distinguir verdaderos factores de crecimiento, absolutamente indispensables, factores de partida, necesarios al principio del crecimiento y factores estimulantes. El crecimiento bacteriano es proporcional a la concentración de los factores de crecimiento. Así, las vitaminas, que constituyen factores de crecimiento para ciertas bacterias, pueden ser dosificadas por métodos microbiológicos (B12 y Lactobacillus lactisDoraren).

Se puede medir el crecimiento de las bacterias siguiendo la evolución a lo largo del tiempo del número de bacterias por unidad de volumen. Se utilizan métodos directos como pueden ser el contaje de gérmenes mediante el microscopio o el contaje de colonias presentes después de un cultivo de una dilución de una muestra dada en un intervalo de tiempo determinado. Igualmente se utilizan métodos indirectos (densidad óptica más que técnicas bioquímicas).

Existen seis fases en las curvas de crecimiento. Las más importantes son la fase de latencia (que depende del estado fisiológico de los gérmenes estudiados) y la fase exponencial, en la que la tasa de crecimiento es máxima. El crecimiento se para como consecuencia del agotamiento de uno o varios alimentos, de la acumulación de sustancias nocivas, o de la evolución hacia un pH desfavorable: se puede obtener una sincronización en la división de todas las células de la población, lo que permite estudiar ciertas propiedades fisiológicas de los gérmenes.

Genética bacteriana.

Por la rapidez en su multiplicación, se eligen las bacterias como material para los estudios genéticos. En un pequeño volumen forman enormes poblaciones cuyo estudio evidencia la aparición de individuos que tienen propiedades nuevas. Se explica este fenómeno gracias a dos procesos comunes a todos los s o, traducidas por la aparición brusca eres vivos: las variaciones del genotipo de un carácter transmisible a la descendencia, y lasvariaciones fenotípicas, debidas al medio, no transmisibles y de las que no es apropiado hablar en genética. Las variaciones del genotipo pueden provenir de mutaciones, de transferencias genéticas y de modificaciones extracromosómicas.

Las mutaciones.

Todos los caracteres de las bacterias pueden ser objeto de mutaciones y ser modificados de varias maneras.

Las mutaciones son raras: la tasa de mutación oscila entre 10 y 100. Las mutaciones aparecen en una sola vez, de golpe. Las mutaciones son estables:un carácter adquirido no puede ser perdido salvo en caso de mutación reversible cuya frecuencia no es siempre idéntica a las de las mutaciones primitivas. Las mutaciones son espontáneas:no son inducidas, sino simplemente reveladas por el agente selectivo que evidencia los mutantes. Los mutantes, por último, son específicos: la mutación de un carácter no afecta a la de otro.

El estudio de las mutaciones tiene un interés fundamental. En efecto, tiene un interés especial de cara a la aplicación de dichos estudios a los problemas de resistencia bacteriana a los antibióticos. Análogamente tiene una gran importancia en los estudios de fisiología bacteriana.

Transferencias genéticas.

Estos procesos son realizados mediante la transmisión de caracteres hereditarios de una bacteria dadora a una receptora. Existen varios mecanismos de transferencia genética.

A lo largo de la transformación, la bacteria receptora adquiere una serie de caracteres genéticos en forma de fragmento de ADN. Esta adquisición es hereditaria. Este fenómeno fue descubierto en los pneumecocos en 1928.

En la conjugación, el intercambio de material genético necesita de un contacto entre la bacteria dadora y la bacteria receptora. La cualidad de dador está unida a un factor de fertilidad (F) que puede ser perdido. La transferencia cromosómica se realiza generalmente con baja frecuencia. No obstante, en las poblaciones F+, existen mutantes capaces de transferir los genes cromosómicos a muy alta frecuencia.

La duración del contacto entre bacteria dadora y bacteria receptora condiciona la importancia del fragmento cromosómico transmitido. El estudio de la conjugación ha permitido establecer los mapas cromosómicos de ciertas bacterias. Ciertamente, la conjugación juega un papel en la aparición en las bacterias de resistencia a los antibióticos.

La transducción es una transferencia genética obtenida mediante introducción en una bacteria receptora de genes bacterianos inyectados por un bacteriófago. Se trata de un virus que infecta ciertas bacterias sin destruirlas y cuyo ADN se integra en el cromosoma bacteriano. La partícula fágica transducida a menudo ha perdido una parte de su genoma que es sustituida por un fragmento de gene de la bacteria huésped, parte que es así inyectada a la bacteria receptora. Según el tipo de transducción, todo gen podrá ser transferido o, por el contrario, lo serán un grupo de genes determinados.

4. Habitat Microbiano

Los microorganismos y sus ambientes naturales

En la naturaleza, las células microbianas viven asociadas a otras en conjuntos llamados poblaciones. Las poblaciones microbianas son grupos de células que derivan de una única célula parental por divisiones celulares sucesivas. El medio en el que se desarrolla una población microbiana se denomina hábitat. En los hábitats microbianos, las poblaciones celulares raramente viven aisladas, por lo general se relacionan con otras poblaciones en conjuntos llamados comunidades microbianas (Figura 1.5). En una comunidad microbiana, la diversidad y abundancia de microorganismos está controlada por los recursos (alimentos) y por las condiciones (temperatura, H, concentración de oxígeno, etc.) que existen en el medio. El estudio de los microorganismos en sus ambientes naturales constituye la ecología microbiana.

Figura 1.5 Comunidades microbianas. (a) Micrografía de una comunidad bacteriana que se desarrolla en las profundidades de un pequeño lago (Lago Wintergreen, Michigan) formada por distintas células bacterianas. (b) Comunidad bacteriana de una muestra de sedimentos de aguas residuales. La muestra se tiñó con una serie de colorantes, cada uno de los cuales tiñe un grupo bacteriano diferente. Tomado de R. Amann, J. Snaidr, M. Wagner, W. Ludwig y K.H. Schleifer, 1996. Journal of Bacteriology 178: 3496-3500, Fig. 2b. ©1996 American Society for Microbiology.

Interacciones microbianas

Las poblaciones microbianas interaccionan y cooperan de varios modos, y estas relaciones pueden ser beneficiosas o perjudiciales. Por ejemplo, los productos de desecho de las actividades metabólicas de algunos microorganismos pueden servir de nutrientes para otros.

Los microorganismos también interaccionan con su ambiente físico y químico. Las características de los hábitats son notablemente diferentes: un factor que favorece el crecimiento de un microorganismo concreto puede ser dañino para otro. En conjunto, denominamos ecosistema a todos los organismos vivos y a las condiciones físicas y químicas de su entorno. Existen importantes ecosistemas en los medios acuáticos (océanos, estanques, lagos, corrientes, hielo, fuentes termales) y en los medios terrestres (suelo, profundidades bajo la superficie), así como en otros organismos (plantas y animales).

Un ecosistema está influenciado —e incluso controlado— por las actividades microbianas. Los procesos metabólicos llevados a cabo por los microorganismos requieren la obtención de nutrientes del ecosistema y su uso para construir nuevas células. Al mismo tiempo, eliminan productos de desecho al medio ambiente. Así, con el tiempo, los ecosistemas microbianos se extienden y contraen en función de los recursos y las condiciones disponibles, de modo que las actividades metabólicas de los microorganismos modifican gradualmente los ecosistemas, tanto desde el punto de vista químico como físico.

El hábitat puede cambiar así de modo significativo. Por ejemplo, el oxígeno molecular (O2) es un nutriente vital para algunos microorganismos pero resulta venenoso para otros. Si los microorganismos que consumen oxígeno (aerobios) agotan el oxígeno de un hábitat convirtiéndolo en anóxico (carente de O2), las nuevas condiciones pueden favorecer el crecimiento de microorganismos anaerobios previamente presentes en el hábitat pero que eran incapaces de crecer. Por ello, a medida que cambian los recursos y las condiciones en los hábitats microbianos, las poblaciones celulares aumentan o descienden, cambiando de nuevo el hábitat.

Los microorganismos se presentan en la naturaleza como poblaciones que interaccionan con otras poblaciones para formar comunidades microbianas. Las actividades de los microorganismos en estas comunidades pueden afectar de modo importante al hábitat y cambiar rápidamente sus propiedades físicas y químicas.

-¿Qué es un hábitat microbiano? ¿En qué se diferencia una comunidad microbiana de una población microbiana?

 -¿Cómo cambian los microorganismos las características de sus hábitats?

Interacciones microbianas

Las poblaciones microbianas interaccionan y cooperan de varios modos, y estas relaciones pueden ser beneficiosas o perjudiciales. Por ejemplo, los productos de desecho de las actividades metabólicas de algunos microorganismos pueden servir de nutrientes para otros.

Los microorganismos también interaccionan con su ambiente físico y químico. Las características de los hábitats son notablemente diferentes: un factor que favorece el crecimiento de un microorganismo concreto puede ser dañino para otro. En conjunto, denominamos ecosistema a todos los organismos vivos y a las condiciones físicas y químicas de su entorno. Existen importantes ecosistemas en los medios acuáticos (océanos, estanques, lagos, corrientes, hielo, fuentes termales) y en los medios terrestres (suelo, profundidades bajo la superficie), así como en otros organismos (plantas y animales).

Un ecosistema está influenciado —e incluso controlado— por las actividades microbianas. Los procesos metabólicos llevados a cabo por los microorganismos requieren la obtención de nutrientes del ecosistema y su uso para construir nuevas células. Al mismo tiempo, eliminan productos de desecho al medio ambiente. Así, con el tiempo, los ecosistemas microbianos se extienden y contraen en función de los recursos y las condiciones disponibles, de modo que las actividades metabólicas de los microorganismos modifican gradualmente los ecosistemas, tanto desde el punto de vista químico como físico.

El hábitat puede cambiar así de modo significativo. Por ejemplo, el oxígeno molecular (O2) es un nutriente vital para algunos microorganismos pero resulta venenoso para otros. Si los microorganismos que consumen oxígeno (aerobios) agotan el oxígeno de un hábitat convirtiéndolo en anóxico (carente de O2), las nuevas condiciones pueden favorecer el crecimiento de microorganismos anaerobios previamente presentes en el hábitat pero que eran incapaces de crecer. Por ello, a medida que cambian los recursos y las condiciones en los hábitats microbianos, las poblaciones celulares aumentan o descienden, cambiando de nuevo el hábitat.

Los microorganismos se presentan en la naturaleza como poblaciones que interaccionan con otras poblaciones para formar comunidades microbianas. Las actividades de los microorganismos en estas comunidades pueden afectar de modo importante al hábitat y cambiar rápidamente sus propiedades físicas y químicas.

5. Significado de la flora normal del cuerpo Humano

La flora normal o flora indígena es una colección de organismos que se encuentra habitualmente en el individuo sano normal y que coexisten en forma bastante pacífica en una relación equilibrada con su huesped. 

La mayoría de los organismos de la flora son bacterias.

Algunos virus, hongos y protozoos pueden encontrarse habitualmente en individuos sanos, aunque sólo constituyen un componente menor en la población total de organismos residentes.

Dibujo artistico de las diferentes morfologias bacterianas.
(Fuente: Museo Natura de San Diego)

Se ha estimado que los humanos tienen aproximadamente 10¹³ células en el cuerpo y alrededor de 10¹⁴ bacterias asociadas a ellas, la mayoría en el intestino grueso.

Bajo ciertas ciertas circunstancias (estrés, inmunocomprometidos o en recién nacidos) pueden causar enfermedad.

Algunos de estos organismos son beneficiosos para el huesped, y su importancia para la salud se puede desvelar en forma bastante espectacular bajo terapia antibiótica : los antibioticos causan una reducción drástica de la flora normal y como consecuencia el huesped puede, quizás, ser infectado por patógenos nuevos o por crecimiento excesivo de organismos presentes normalmente en número pequeño. Por ejemplo: la proliferación del clostridium difficile que sobreviene al tratamiento antibiótico con clindamicina, y que ocasiona colitis pseudomembranosa.

La flora normal se adquiere con rapidez durante y poco después del nacimiento, y cambia de forma continua durante el crecimiento. Refleja la edad, la nutrición y medio ambiente del individuo. Por ejemplo, los lactantes alimentados al pecho tienen estreptococos y lactobacilos en su tracto gastrointestinal, mientras que los alimentados con biberón muestran una variedad mucho mayor de organismos.

Los organismos se encuentran en las partes del cuerpo expuestas al medio ambiente o que comunican con él (piel, nariz y boca, intestino y tracto urogenital). Los órganos y tejidos internos son normalmente estériles.

FUNCIONES DE LA FLORA NORMAL

La flora normal previene la colonización de otras bacterias potencialmente patógenas. Lo hacen liberando factores con actividad antibacteriana (bacteriocinas, colicinas), así como productos de desecho metabólicos que junto con la falta de oxígeno disponible impiden el establecimiento de otras especies. Por ejemplo, los lactobacilos les mantienen un medio ambiente ácido que suprime el crecimiento de otros organismos. 

Las bacterias intestinales liberan también ciertos factores que pueden tener algún valor metabólico para el huesped; además producen vitaminas B y K en cantidades suficientes para complementar una dieta deficiente. Además se cree que la estimulación antigénica proporcionada por la flora tiene importancia para asegurar el desarrollo normal del sistema inmunitario.

PROBLEMAS OCASIONADOS POR LA FLORA NORMAL

Existe un riesgo potencial de diseminación hacia zonas normalmente estériles del cuerpo, lo cual puede suceder bajo diversas circunstancias, por ejemplo, cuando se perfora el intestino o se produce una herida cutánea, durante la extracción de un diente (los estreptococos viridans pueden entrar al torrente sanguineo) o cuando las escherichias coli provenientes de la piel perianal, ascienden por la uretra y causan infección del tracto urinario. 

El crecimiento excesivo de la flora normal puede producirse cuando varía la composición de la misma, varía el medio ambiente o el sistema inmune se hace ineficaz. 

FLORA DE LA PIEL

• Staphilococcus (estafilococos):
  • epidermidis (90 % del total de germenes aerobios de la piel).
  • aureus: presente en cara y manos de "portadores nasales" de dicho germen.
• Streptococcus (estreptococos).
• Difteroides (corinebacterias), en folículos pilosos, glándulas sebáceas y sudoríparas.
  • Propionibacterium ácnes.
• Micrococcus.
• Candida: sobre todo en personal sanitario.

Las distintas zonas de la piel soportan floras distintas, lo que gran parte está determinado por el grado de humedad disponible. A mayor humedad, mayor flora, ya que ésta se relaciona con las glandulas sudoriparas.

Los staphilococcus y el propionibacterium producen acidos grasos que inhiben el crecimiento de los hongos.

El olor axilar se produce como resultado de la actividad de la flora bacteriana sobre las secreciones de las glándulas sudoriparas apocrinas La secrecion de estas glandulas tomada de forma aseptica es inodora.

ZONAS DE LA PIEL CON MAYOR FLORA

• Cuerto cabelludo, cara y oido.
• Axilas.
• Regiones urinarias y anal.
• Plantas y espacios interdigitales de los pies.

FLORA DE LA NARIZ

• Staphilococcus (Estafilococos).
  • aureus (20 % de la poblacion).
  • epidermidis.
• Micrococcus.
• Streptococcus (Estreptococos).
• Difteroides.

FLORA DE LA CONJUNTIVA

• Staphilococcus:
  • epidermidis.
  • aureus.
• Streptococcus.
• Propionibacterium acnes.
• Haemophillus sp.
• Neisserias sp.

FLORA DE LA BOCA

La cavidad oral es uno de los habitats microbianos mas complejos y heterogeneos del cuerpo.

• Streptococcus del grupo viridans:
  • mitis.
  • mutans (relacionados con las caries).
  • sanguis.
  • Otros.
• Otros Streptococcus no viridans.
• Bacteroides.
• Fusobacterium.
• Actinomyces.
• Trichomonas tenax.
• Cándida.

La superficie de los dientes y los surcos gingivales contienen un gran número de bacterias anaerobias.

La placa es una película de células bacterianas, que se anclan en una matriz de polisacáridos secretada por los microorganismos.

Cuando los dientes no se limpian con regularidad, la placa se puede acumular rápidamente y la actividad de ciertas bacterias, especialmente el Streptococcus mutans, puede dar lugar a la destrucción dental (caries). La prevalencia de caries guarda relación con la dieta. 

FLORA FARINGEA

• Streptococcus:
  • grupo viridans
  • S. pyogenes (Beta Hemolítico del grupo A)
  • S. pneumoniae (neumococo)
• Staphylococcus:
  • epidermidis.
  • aureus.
• Especies de Neisseria.
  • A veces: Neisseria meningitidis.
• Haemophilus influenzae.

Algunos de los componentes de la flora en individuos sanos son potencialmente patógenos (ej: neumococo, Strep.pyogenes, Haemophilus).

FLORA DEL PULMÓN

• Pneumocystis carinii (en muchas personas, según algunos expertos)

El tracto respiratorio es bastante estéril en condiciones normales, a pesar de la entrada continua de organismos con la respiración.

FLORA DE LA URETRA ANTERIOR

• Staphylococcus epidermidis.
• Estreptococos, sobre todo alfa hemoliticos.
• Enterococcus feacalis.
• En ocasiones:
  • Corinebacterias y bacilos gramnegativos.

En los pacientes con sondas Foley permanentes puede aparecer Cándida en la orina.

FLORA DE LA VAGINA

• Experimenta cambios en su flora con la edad.
• Antes de la pubertad predominan staphilococcus, streptococcus, difteroides y escherichia coli.
• Luego de la pubertad predomina el Lactobacillus aerophillus, y la fermentación del glucógeno por esa bacteria es responsable del mantenimiento de una pH ácido, lo que evita el crecimiento excesivo de otros organismos vaginales.
• Se encuentran algunos hongos, incluyendo Cándida, que puede proliferar para causar candidiasis si el pH vaginal aumenta y disminuyen las bacterias competidoras.
• El protozoo Trichomonas vaginalis se puede hallar en mujeres sanas. 

Lactobacillus y células epiteliales de la vagina (CDC).

FLORA DEL ESTOMAGO

El estómago, por su acidez, puede considerarse una barrera contra la penetración de bacterias extrañas al tracto intestinal. La cantidad de bacterias presentes en el estómago es generalmente baja y, en sus paredes, podemos encontrar:

• Lactobacilos.
• Streptococcus (Estreptococos) acidotolerantes.

Estas bacterias aparecen poco despues del nacimiento, estando bien establecidas a la semana de vida.

FLORA DEL INTESTINO DELGADO

• Lactobacilos.
• Estreptococos.
• Enterobacterias.
• Especies de bacteroides.
• Candida.

En primera parte del intestino delgado, adyacente al estomago, es muy acida y se parece al estomago en su flora normal. A medida que el ph se hace alcalino aumenta el numero de bacterias.

FLORA DEL INTESTINO GRUESO (COLON)

En el intestino grueso la gran mayoría de las bacterias son anaerobias 95 - 99 %.

• Especies de bacteroides.
• Especies de fusobacterium.
• Enterococo feacalis.
• Enterobacterias.
  • Escherichia coli.
  • Especies de Klebsiella.
  • Salmonellas.
• Pseudomonas.
• Eubacterias.
• Bifidobacterias.
• Lactobacillus.
• Especies de Clostridium.
• Staphilococcus aureus
• Estreptococos.
• Candida.

GERMENES PRESENTES EN LA MATERIA FECAL

• Especies de bacteroides.
• Bifidobacterias.
• Eubacterias.
• Coliformes.
• Enterococo feacalis.
• Candida.

En el intestino existen varios protozoos inócuos que pueden ser considerados parte de la flora normal a pesar de ser animales ej: Entamoeba coli.

BIBLIOGRAFÍA

• MIMS - PLAYFAIR - ROITT - WAKELING - WILLIAMS MOSBY / DOYMA LIBROS PRIMERA EDICIÓN EN ESPAÑOL DE LA PRIMERA EDICIÓN EN INGLES. COPYRIGHT (c) 1995.
• THOMAS D. BROCK - BIOLOGIA DE LOS MICROORGANISMOS - LA FLORA NORMAL DE LOS ANIMALES. CAPITULO 12.
• THE NORMAL FLORA. THE BACTERIAL NORMAL FLORA. 2007. KENNETH TODAR. UNIVERSIDAD DE WISCONSIN. DEPARTAMENTO DE BACTERIOLOGIA DE MADISON.

TEMA III

ESTERILIZACIÓN Y DESINFECCIÓN

1. Definiciones

ESTERILIZACION: es el proceso mediante el cual se alcanza la muerte de todas las formas de vida microbianas, incluyendo bacterias y sus formas esporuladas altamente resistentes, hongos y sus esporos, y virus. Se entiende por muerte, la pérdida irreversible de la capacidad reproductiva del microorganismo.

DESINFECCION: en este proceso se eliminan los agentes patógenos reconocidos, pero no necesariamente todas las formas de vida microbianas.

Es un término relativo, donde existen diversos niveles de desinfección, desde una esterilización química, a una mínima reducción del número de microorganismos contaminantes. Estos  procedimientos se aplican únicamente a objetos inanimados.

ANTISEPSIA: es el proceso que por su baja toxicidad, se utiliza para la destrucción de microorganismos presentes sobre la superficie cutáneo-mucosa. Este término tampoco implica la destrucción de todas las formas de vida.

Existen agentes como los alcoholes que son antisépticos y desinfectantes a la vez.

Dado que el tema que se está abordando es:  métodos para controlar o destruir distintas poblaciones bacterianas; es necesario saber previamente la cinética de dicha destrucción, es decir de qué modo muere una población, y que parámetros inciden sobre este efecto.

DESINFECTANTE:

Sustancia que destruye los gérmenes o microorganismos presentes, a excepción de las esporas bacterianas. Se utiliza este término en sustancias aplicadas sobre objetos inanimados.

PASTEURIZACIÓN:

Proceso de exponer un objeto a agua caliente, 77°C, durante 30 minutos. Su propósito: destruir todos los microorganismos patógenos, excepto esporas bacterianas.

LIMPIEZA:

Es la remoción física de materia orgánica o suciedad de los objetos. Generalmente se realiza utilizando agua, con o sin detergentes.

DECONTAMINACIÓN:

Se puede definir como inactividad de los gérmenes patógenos de los objetos, de modo que sea seguro manipularlos.

2. Medios físicos y químicos dedestrucción microbiana

Métodos de Esterilización: · Los más usados:

1. calor seco

2. calor húmedo

3. gases: Ej. más común: Oxido de Etileno

·   Otros:

4. Glutaraldehido al 2%

5. Irradiación

MÉTODOS DE ESTERILIZACIÓN 

Calor: Es una forma de energía almacenada en un cuerpo.

Tanto el húmedo como el seco esterilizan, pero el calor seco destruye con una velocidad más lenta y requiere temperaturas más altas y tiempos de exposición más prolongados.

Esterilización por calor seco: estufa

Este método utiliza aire caliente seco y la operación se realiza en aparatos que reciben el nombre de esterilización por aire caliente o estufas.

Ventajas de este método: facilidad de instalación, facilidad de manejo y facilidad de poder esterilizar material dentro de recipientes cerrados.

Desventajas: Son necesarias altas temperaturas, con lo cual los instrumentos a esterilizar pueden ser deteriorados por el excesivo calor.

- No distribución homogénea de la temperatura.

- Excesivo gasto de funcionamiento por consumo de energía eléctrica.

Esterilización por calor húmedo:

Ebullición: El agua hierve a 100°C. No constituye método esterilizante, ya que permite la sobrevida de muchas esporas.

Autoclave: Actúa de manera combinada el calor y la presión. El calor húmedo es producido en forma de vapor de agua a presión y el mecanismo de la destrucción se realiza a través del mecanismo de la coagulación de la proteína bacteriana, destruyendo los microorganismos más resistentes como las esporas.

Resumiendo: "Todos los organismos vivos pueden ser rápidamente destruidos en presencia del vapor de agua a presión".

Cintas testigo: Son cintas que viran de color cuando alcanzan determinada temperatura dentro de los aparatos esterilizados, pero no son indicadores de que los procesos de esterilización, con todos sus ciclos, se hayan cumplido correctamente. El uso de las mismas en forma rutinaria en todos los materiales que se esterilicen, no debe reemplazar los monitoreos biológicas periódicos.

Esporas de Bacillus Stearolthermophilas: Se utilizan para monitorear la efectividad de la esterilización, pues son las más resistentes al calor húmedo.

Acondicionamiento del material: Debe realizarse en forma tal de asegurar una penetración efectiva del elemento esterilizante (calor - gas) y la protección contra la oxidación, la corrosión y la pérdida de filo de los instrumentos cortantes.

Óxido de etileno:

El óxido de etileno es un agente alquilante ampliamente utilizado en la esterilización gaseosa. Es activo contra todo tipo de bacterias, incluyendo esporas, virus y bacilos tuberculosos.

Es utilizado para todo aquel material termolábil o que no resista las condiciones de esterilización por calor húmedo o seco. Ej.: plásticos, goma, equipo electrónico.

Es mutagénico, tóxico, la inhalación causa náuseas, vómitos y trastornos neurológicos, a igual que cualquier otro tipo de gas, es inflamable y de riesgo cuando su utilización no se realiza adecuadamente, bajo condiciones controladas y por personal competente.

4. Papel del profesional de Enfermería en el control de enfermedades nosocomiales y en la prevención de la infección a través de la utilización adecuada de estos medios.

El cumplimiento con las prácticas de atención de los 

pacientes para el control de infecciones es una función 

del personal de enfermería. Éste debe conocer dichas 

prácticas para evitar la manifestación y propagación 

de infecciones y mantener prácticas apropiadas para 

todos los pacientes durante su estadía en el hospital.

• Promover la utilización y mejora de las técnicas de atención de enfermería. 

• Crear programas de capacitación para los miembros del personal de enfermería.

• Utilización de técnicas de prevención de infecciones en sitios especializados, como el quirófano, la unidad de cuidados intensivos y los pabellones de maternidad y de recién nacidos.

TEMA IV

ANTIBIÓTICOS Y QUIMIOTERAPICOS

1. Introducción a las generalidades

El término antibiótico fue propuesto por WASMAN, descubridor de la estreptomicina, para definir sustancias dotadas de actividad antimicrobiana y extraídas de estructuras orgánicas vivientes.

La búsqueda de antecedentes previos demuestra que en 1889 VUILLEMIN, en un trabajo titulado Antibiose et symbiose, crea el término antibiosis para describir la lucha entre seres vivos para la supervivencia. Más tarde, WARD adopta esta palabra para describir el antagonismo microbiano. Con posterioridad, ya en plena era antibiótica, el término significó, durante algún tiempo, sustancia extraída de seres vivos, ya fueren bacterias, hongos, algas, con capacidad para anular la vida de diversos microorganismos.

El antibiótico viene de un mundo vivo. Pero el avance de la técnica, el conocimiento progresivo de las fórmulas de diversos antibióticos, la posibilidad de su preparación sintética partiendo de bases químicas desdibujaron valor del origen de los mismos.

2. ANTIBIOTICOS

Las sustancias medicinales seguras tienen el poder para destruir o verificar el crecimiento de organismos infecciosos en el cuerpo. Los organismos pueden ser bacterias, virus, hongos, o los animales minúsculos llamaron protozoa. Un grupo particular de estos agentes se constituye de drogas llamado los antibióticos, desde el Griego anti ("contra") y bios ("vida"). Algunos antibióticos se producen desde organismos vivientes tales como bacterias, hongos, y moldes. Los otros son totalmente o en parte sintéticos que es, producidos artificialmente. La penicilina es quizás el mejor antibiótico conocido. Su descubrimiento y luego desarrollo ha permitido a la profesión médica tratar efectivamente muchas enfermedades infecciosas, incluyendo algunas que alguna vez amenazaron la vida.

Antibiosis

La relación general entre un antibiótico y un organismo infeccioso es de antibiosis. Esta palabra refiere a una asociación de dos de organismos en que uno se daña o es matado por el otro. La relación entre seres humanos y la enfermedad que ocasionan los germenes es de antibiosis. Si una persona es afectada por gérmenes, esta es el organismo lastimado; si el ataque de germen es repelido por defensas del cuerpo, los gérmenes son los organismos lastimados. Cuando el sistema de defensa de una persona no puede controlar la antibiosis a su favor propio, se usan los antibióticos para desequilibrar la balanza hacia la salud.

Homeostasis

El balance del cuerpo entre la salud y la enfermedad se llama homeostasis. Esto en su mayor parte depende de la relación del cuerpo y las bacterias con que vive. Por ejemplo, las bacterias están siempre presente sobre la piel humana. Cuando la piel es la cortada, las bacterias son capaces de conseguir penetrar dentro del cuerpo y pueden ocasionar la infección. Comúnmente las bacterias invasoras son destruidas por las células de sangre llamaron phagocytes y por diversas acciones del sistema inmune. Cuando hay demasiadas bacterias como para ser manejadas por el sistema, o la persona infectada tiene una resistencia baja a la infección, resulta la enfermedad y se necesitan los antibióticos para ayudar a restaurar la homeostasis

3. La acción de Antibióticos

Los antibióticos pueden ser bacteriostatic (las bacterias paradas desde multiplicadoras) o bactericidal (bacterias muertas). Para desempeñar estas funciones, los antibióticos deben ponerse en el contacto con las bacterias.

Se cree que los antibióticos se inmiscuen con la superficie de células de bacterias, ocasionando un cambio en su capacidad de reproducirse. La prueba de la acción de un antibiótico en el laboratorio muestra cuánta exposición a la droga es necesaria sofrenar la reproducción o para matar las bacterias. Aunque a una gran cantidad de un antibiótico le tome un tiempo menor para matar las bacterias que ocasionan una enfermedad, tal dosis comúnmente haría que la persona sufra de la enfermedad ocasionada por la droga. Por lo tanto, los antibióticos se dan en una serie de cantidades menores. Esto asegura que las bacterias son matadas o reducidas a un numero suficiente como para que el cuerpo las pueda repeler. Cuando se toma demasiado poco antibiótico, las bacterias pueden frecuentemente desarrollar métodos para protegerse a sí mismas contra este. La próxima vez el antibiótico que se utilizaba contra estas bacterias, no será efectivo.

4. Administración de Antibióticos

Para trabajar contra organismos infecciosos, un antibiótico puede aplicarse externamente, tal como a una cortadura sobre el superficie de la piel, o internamente, alcanzando la corriente sanguínea dentro de el cuerpo. Los antibióticos se han hecho en varias formas y en diferentes maneras.

Local. La aplicación local significa "a un área local" tal como sobre la piel, en los ojos, o sobre la membrana mucosa. Los antibióticos para el uso local están disponibles en forma de polvos, ungüentos, o cremas.

Oral. Las tabletas, líquidos, y las cápsulas se tragan. El antibiótico se libera en el intestino delgado para ser absorbido en la corriente sanguínea. Troches, o las pastillas, permiten que se disuelvan en la boca, donde el antibiótico se absorbe mediante la membrana mucosa.

Parenteral. Las aplicaciones fuera del intestino se llaman parenteral. Una forma es una inyección, que puede ser subcutánea (debajo la piel), intramuscular (en un músculo), o intravenosa (en una vena). La administración Parenteral de un antibiótico se usa cuando un médico requiere una concentración fuerte y rápida del antibiótico en la corriente sanguínea.

5. Antimicrobianos más usados

Hay docenas de antibióticos. Los siguientes son de uso común:

Las penicilinas. Los diversos tipos de penicilinas constituyen un gran grupo de antibióticos antibacteriales de los cuales unicos esos desde benzyl penicilina se producen naturalmente desde moldes. La Penicilina G y ampicillin están en esta clase. Otra penicilina, llamada piperacillin, ha mostrado ser efectiva contra 92 por ciento de las infecciones sin ocasionar efectos colaterales serios. Las penicilinas se administran frecuentemente en combinación con algunas otras drogas de las siguientes categorías .

Cephalosporins. Parecido a las penicilinas, cephalosporins se utiliza frecuentemente cuando una sensibilidad (reacción alérgica) al anterior se conoce o es sospechada en un paciente. Cefotaxime de sodio es un tipo de cephalosporin que es muy efectivo para combatir infecciones profundas tales como las que ocurren en huesos y como resultado de una cirugía.

Aminoglycoside. Aminoglycosides incluye streptomycin y neomycin. Estas drogas se usan para tratar tuberculosis, la plaga bubónica, y otras infecciones. A causa de los efectos colaterales potencialmente serios que efectúa, tal como interferencia al oír y sensibilidad a la luz del sol, estas drogas se administran con cuidado. (Todos los antibióticos se administran con cuidado; el cuidado implica más de consecuencias usuales posibles negativas de administración de la droga.)

Tetracyclines. Tetracyclines son efectivos contra la neumonía, el tifo, y otras bacterias - la ocasionada enfermedad pero puede dañar la función del hígado y riñones. Tetracycline en una base especial de gel se usa para tratar muchas infecciones de ojo.

Macrolides. Macrolides se usan frecuentemente en pacientes quien aparece ser sensible a la penicilina. Erythromycin es la mejor medicina conocida en este grupo.

Polypeptides. La clase de antibióticos llamado polypeptides es bastante tóxica (venenosa) y se usa mayormente sobre el superficie de la piel (topically). El Bacitracin está en esta categoría.

Sulfo Drogas

Sulfonamida fue la primer droga antimicrobial que fue usada. Las Sulfo drogas, que se hicieron a partir de químicos, tienen en su mayor parte los mismos efectos que las posteriormente desarrolladas penicilinas. Como las sulfa drogas pueden tener efectos nocivos sobre los riñones mientras que son efectivo contra infecciones de riñón ellas se toman siempre con grandes cantidades de agua para impedir la formación de cristales de la droga. Gantrisin es todavía las más útil entre estas sulfa drogas.

TEMA V

PATOGENIA DE LAS ENFERMEDADES TRANSMISIBLES. 

1. DEFINICIÓN DE TÉRMINOS

Infección (del latín infectĭo) es la acción y efecto de infectar o infectarse. Este concepto clínico se refiere a la colonización de un organismo por parte de especies exteriores. Dichas especies colonizadoras resultan perjudiciales para el funcionamiento normal del organismo huésped.

Todos los organismos pluricelulares experimentan algún grado de colonización por especies exteriores. Sin embargo, dicha relación resulta simbiótica y no tiene consecuencias dañinas para el huésped.

Cuando la colonización genera anormalidades (como dolor, irritación, etc.), se produce una infección. La infección activa implica la lucha entre el huésped y el organismo infectante, que trata de multiplicarse. El paso de una colonización simbiótica a una infección depende de diversas circunstancias y condiciones.

Una infección se inicia con la entrada del patógeno al organismo y continúa con un periodo de incubación. A partir de entonces, el tipo de infección estará determinado por la cantidad de gérmenes, su capacidad de multiplicación y su toxicidad.

Enfermedad infecciosa: Es la manifestación clínica generada por una infección a causa de la acción de virus, bacterias, hongos u otros organismos.

La malaria es un ejemplo de enfermedad infecciosa. Esta enfermedad es producida por parásitos del género Plasmodium y tiene a ciertos mosquitos como vectores. Otra enfermedad infecciosa es la toxoplasmosis, ocasionada por el protozoo Toxoplasma gondiiy transmitida a los seres humanos por el gato y otras especies de felinos.

El síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA) también es una enfermedad infecciosa. Afecta a las personas infectadas con el virus del VIH, transmitido a través de la sangre, el semen, las secreciones vaginales y la leche materna.

Huésped: Es a aquel organismo que alberga a otro en su interior o lo porta sobre sí, ya sea en una simbiosis de parásito, un comensal o un mutualista.

Vector es un agente generalmente orgánico que sirve como medio de transmisión de un organismo a otro. Los vectores biológicos se estudian por ser causas de enfermedades, pero también como posibles curas para el ser humano.

Reservorio: Hábitat natural de un agente infeccioso y  fuente de infección  al hábitat ocasional a partir del que el microorganismo patógeno pasa rápidamente al huésped. 

En algunos casos el reservorio y la fuente de infección son el mismo organismo, como es el caso del sarampión en el que el hombre es reservorio y fuente; mientras que en otros casos (especialmente en las zoonosis) ambos factores son distintos (por ejemplo: en la peste, el reservorio son las ratas y la fuente de infección las pulgas). 

Los reservorios y fuentes de infección pueden ser el hombre, animales y materiales inanimados.

Contagio: transmisión de una enfermedad por contacto directo o 

indirecto.  En este sentido, una enfermedad contagiosa es aquella que puede adquirirse por contacto con el enfermo que la sufre, secreciones, fomites (substancia u objeto no alimenticio capaz de vehiculizar una enfermedad transmisible), etc. 

Fuente de Infección: Es la persona, animal, objeto o sustancia de la cual el agente infeccioso pasa a un huesped.

Portador: todo individuo de la especie humana que alberga agentes patógenos de diversas enfermedades infecciosas, con la capacidad de transmitirlos a otras personas: Clasificación, de acuerdo a los distintos momentos por los que pasa el portador durante la transmisión de la enfermedad:

1. Portador durante el periodo de incubación: la persona transmite la enfermedad en el momento en que se dan estadios de multiplicación de gérmenes en la región rinofaríngea (gripe, resfrío, rubéola, sarampión, etc.).
2. Portador enfermo: cuando la transmisión ocurre durante el periodo de estado de la enfermedad, cuando el número de gérmenes patógenos es el máximo. El grado de eliminación o contagio de gérmenes no guarda relación con las formas clínicas (leve, mediana, grave).
3. Portador durante el periodo de convalecencia (recuperación): la transmisión ocurre cuando el individuo libera gérmenes después de la enfermedad durante cierto tiempo (días o meses), se convierte en un portador temporal mientras dure su curación.
4. Portador sano: persona que transmite los agentes patógenos aún sin haber padecido la enfermedad. Ocurre en el caso de personas con alto grado de inmunidad o en personas que han sufrido infecciones inaparentes anteriores que han pasado totalmente desapercibidas.

• Huésped u hospedador: todo ser vivo (animal, humano, etc.) que alberga un parásito.
• Huésped definitivo: es el que alberga las formas más adultas o desarrolladas del parásito.
• Huésped intermediario: el que desarrolla y hospeda las formas larvarias del parásito.
• Huésped vicariante: en el que se desarrolla totalmente el parásito, ya sea la forma adulta o larvaria.
• Huésped accidental: en el caso de que el parásito haya penetrado al huésped pero no haya desarrollado su ciclo y no haya completado su evolución.
• 2. Periodos de una Enfermedad Infecciosa

Mecanismo de Adquisición de Agentes Infecto-Contagiosos

Mecanismo	Modo	Organismos Representativos
Contacto Directo:	Contacto Cutáneo, Membranas Mucosas.	Bacilos Gramnegativos; N. Gonorrhoaea, T. Pallidum.
Contacto Indirecto	Gotitas de Saliva, Secreciones.	Estreptococos del grupo A. N. Meningitis, Rinovirus
Transmitidos por Vehículos:	Fómites  Alimentos Agua Drogas, Líquidos Intravenosos	Staphyloccus Aureus  Salmonella, Shigella, Hepatitis A  Bacilos Gramnegativos
Trasmitidos por Aire	Ventilación	Tuberculosis, Varicela, Micosis
Transmitidos por Vectores	Artrópodos  Animales	Yersinia Pestis, Plasmodios Maláricos, Rickettsiosis, Virus de la Encefalitis  Rabia, Brucelosis

NOTA: Adaptado de: Fisiopatología: Principios de la Enfermedad. 2da. ed.; (p. 141), por R. K. Root, 1988. "Enfermedades infecciosa: mecanismos y respuéstas del huésped". En: Smith Lloyd H. & Samuel O. Thier.  Buenos Aires: Editorial Médica Panamericana, 1988.  "Copyright" 1988 

3. Fases/Etapas de la Enfermedad Infecciosa


        La enfermedad infecto-contagiosa comienza cuando un microorganismo patogénico invade al huésped humano. Las reacciones patológicas que le sigue se pueden dividir en cinco fases  generales.

• Período de incubación: Este período abarca el tiempo transcurrido entre el comienzo de la infección y la primera aparición de síntomas. El agente infeccioso está ya en el organismo del huésped, pero aún no le ocasiona signos ni síntomas de enfermedad. Estos períodos varían según sea la enfermedad/patógeno que adquiera el huésped. Por ejemplo, el resfriado común puede poseer un período de incubación de aproximadamente veinticuatro horas, mientras que la gonorrea tiene un período de tres a cinco días.
• Período prodromal: Consiste del tiempo que abarca cuando el cuerpo comienza a reaccionar al patógeno. Este período es característicamente corto e incluye síntomas, tales como dolor de cabeza, fiebre, secreciones nasales, indisposición/malestar, irritabilidad y molestias. En el período  prodromal aún no se manifiestan los síntomas que caracterizan la enfermedad. Durante este período, la enfermedad es altamente contagiosa.
• Período clínico:  El período clínico incluye el tiempo en el cual aparecen las manifestaciones clínicas (signos  y síntomas) que caracterizan a la enfermedad; esto es, la reacción del organismo ante el  patógeno es aparente. Durante dicha fase, el inicio de los síntomas de la enfermedad  ocurren de forma brusca o paulatina.
• Período de convalescencia: Incluye el período de tiempo en el cual los síntomas de la enfermadad comienzan a desaparecer. En este período el organismo elimina los patógenos y se reparan los deterioros sufridos. La persona afectada puede sentirse lo suficientemente bien para regresar a su actividad de trabajo diario normal. No obstante, es durante este período que muchas personas regresan a su trabajo antes de tiempo, lo cual conduce a una recaída de la enfermedad.
• Período de recuperación:  Este período consiste de aquel tiempo donde la evidencia de la enfermedad desaparece y el paciente regresa al funcionamiento normal. Sin embargo, aún la enfermedad puede ser contagiosa.

ACTIVIDAD:
Realizar un resumen de la unidad en world y discutirlo en clase en forma de debate.