HISTORIA DE LA MICROBIOLOGÍA M. Paz UMG-2011

¿Qué es la microbiología? Estudio de los organismos microscópicos 3 palabras griegas: mikros (pequeño), bios (vida) y logos (ciencia) estudio de la vida microscópica Surgió como ciencia tras el descubrimiento y perfeccionamiento del microscopio.

¿Qué son los microorganismos? Organismos que no pueden ser observados a simple vista, al menos en parte de su ciclo. Organismos que viven como células aisladas o entidades que contienen ácidos nucleicos capaces de replicarse, por lo menos en parte de su ciclo. Incluidos: algas, hongos, protozoarios, bacterias y virus.

¿Cómo afectan nuestra vida? Diversos tipos de microorganismos son causantes de enfermedades y abundan casi en cualquier lugar por lo que permanentemente estamos expuestos a un contagio. Pueden afectarnos en el aspecto económico ya que le producen enfermedades a los animales y a las plantas dañando las cosechas y las clases de ganados y otros animales domésticos que sirven como fuente de alimento.

¿Cómo afectan nuestra vida? M.O. de utilidad industrial: más de cien especies microbianas son usadas en la producción de sustancias que no pueden ser obtenidas de forma más fácil o más barata por otros medios. Ventajas: tamaño, alta tasa metabólica, posibilidad de cultivarse a gran escala, estabilidad genética, etc.

¿Cómo afectan nuestra vida? M.o. en la producción de alimentos: yogures y quesos (Roquefort, Brie, etc.) Biotecnología alcohol producido por levaduras ácido oxálico utilizado en tintes y colorantes. ácido propenoico (ácido acrílico) utilizado como intermediario en la producción de plásticos. ácido láctico empleado para acidificar alimentos y como anticongelante. ácido acético enzimas utilizadas para aplicaciones tan diversas, como la eliminación de manchas en los tejidos (incorporación de enzimas a detergentes) conversión de harina de maíz en miel utilizada como endulcorante Industria farmacéutica: producción de antibióticos, drogas, hormonas (insulina y GH), factores de crecimiento, interferón, eritropoyetina, etc.

Ramas de la Microbiología

Epidemias Descritas a lo largo de toda la historia de la humanidad. Atribuidas en la antigüedad a hechizos o magia. SIN EXPLICACIÓN HASTA EL SIGLO XVII.

Anton van Leeuwenhoek (1632-1723) Pionero en descubrimientos sobre los protozoos, los glóbulos rojos de la sangre, el sistema de capilares y los ciclos vitales de los insectos. Construyó como entretenimiento diminutas lentes biconvexas montadas sobre platinas de latón, que se sostenían muy cerca del ojo. A través de ellos podía observar objetos, que montaba sobre la cabeza de un alfiler, ampliándolos hasta trescientas veces. Otros: red de capilares (de Malpighi), glóbulos rojos, protozoos y bacterias en agua “animáculos” y espermatozoides de insectos y humanos. Demostró los huevos de gorgojos, pulgas y mejillones y que estos no surgían espontáneamente a partir de granos de trigo y arena. Describió el ciclo vital de las hormigas mostrando que las larvas y pupas proceden de huevos, examinó plantas y tejidos musculares, y describió tres tipos de bacterias: bacilos, cocos y espirilos. Mantuvo en secreto el arte de construir sus lentes, por lo que no se realizaron nuevas observaciones de bacterias hasta que se desarrolló el microscopio compuesto en el siglo XIX.

Anton van Leeuwenhoek (1632-1723) Sus primeros dibujos fueron publicados en 1684

Robert Hooke (1635-1702)

Lazzaro Spallanzani (1729-1799)

Robert Koch (1843-1910) Iniciador de la bacteriología médica moderna. Estudió botánica, física y matemáticas y MEDICINA. Otros intereses: arqueología, antropología, las enfermedades ocupacionales, como el envenenamiento por plomo, y la bacteriología.

Robert Koch (1843-1910) En 1870 demostró que el carbunco infeccioso o ántrax sólo se desarrollaba en los ratones cuando el material inyectado en su torrente sanguíneo contenía bastones o esporas viables del Bacillus anthracis. Mostró cómo trabajar con dichos microorganismos, cómo obtenerlos a partir de animales infectados, cómo cultivarlos artificialmente y cómo destruirlos. En 1881 dio a conocer sus estudios sobre la tuberculosis y al año siguiente anunció que había aislado el bacilo responsable de la enfermedad. Después se dedicó al estudio del cólera, que en 1883 había alcanzado niveles de epidemia en la India. Identificó al bacilo causante y descubrió que era transmitido a los seres humanos sobre todo a través del agua. Más tarde viajó a África, donde estudió las causas de las enfermedades transmitidas por insectos. Desde 1891 fue director del Instituto de Enfermedades Infecciosas de Berlín creado para la investigación médica hasta su jubilación en 1904. En 1905 obtuvo el Premio Nobel de Fisiología y Medicina. Murió el 27 de mayo de 1910 en el balneario alemán de Baden-Baden.

Postulados de Koch

Postulados moleculares de Koch: 1980

Louis Pasteur (1822-1895) Químico y biólogo francés que fundó la ciencia de la microbiología. Comenzó investigando los procesos de fermentación del vino y la cerveza y descubrió la existencia de las bacterias que interferían en este proceso. En 1861 introdujo los términos de aeróbico y anaeróbico, según las características de crecimiento de las levaduras. Aplicó sus conclusiones al estudio de la causa y el desarrollo de las enfermedades y demostró la teoría de los gérmenes como causantes de las mismas. Introdujo el término “virus” sin hacer distinción y “vacuna” en honor a Jenner Desarrolló vacunas que consiguieron salvar miles de vidas: cólera aviar, antrax y rabia

Ferdinand Julius Cohn (1828-1898) Considerado fundador de la microbiología moderna y padre de la bacteriología. En 1872 propuso la clasificación de las bacterias: género, especie y variedades. Describió otros microorganismos patógenos transmitidos por agua contaminada, distintos al V. cholerae

Otros eventos importantes del siglo XIX 1878: Joseph Lister publica sus estudios sobre la fermentación de la leche Bacterium lactis 1879: Albert Neisser identifica al agente causal de la gonorrea 1880: Alphonse Laverin encuentra al parásito de la malaria en glóbulos rojos. 1881: Paul Erlich utiliza el azul de metileno

Siglo XX Aerobiosis y anaerobiosis En 1938 se observaron por primera vez los virus gracias a la invención del microscopio electrónico. En las décadas de 1960 y 1970 se descubrieron numerosos virus y se determinaron sus características físicas y químicas. Diversas técnicas innovadoras: microscopio electrónico de barrido o las técnicas de secuenciación del ácido desoxirribonucleico (ADN). Descubrimiento de los priones por Stanley Prusiner y su equipo en 1982 ha abierto una vía de estudio dentro de la microbiología (simples proteínas desprovistas de material genético) En 1988 Kary Mullis utiliza la enzima de Thermus aquaticus para estabilizar la PCR (premio Nobel en 1993)

Alexander Fleming (1881-1955) Descubrió que algunas colonias crecidas de S. aureus eran destruidas por el crecimiento del hongo Penicillium Realizó la extracción del compuesto activo: penicilina

Karl Woese (1928-

Por análisis de rARN 16S

Microscopios Ojo humano 0.2 mm. Microscopio óptico, resolución máxima 0.2 micras (1 micra). Microscopio electrónico, resolución máxima 0.5nm

Microscopios

Microscopios

Ejemplo: Staphylococcus aureus

Datos de Guatemala Tasa de mortalidad: 4,8 por 1.000 hab. Causas principales de mortalidad (ambos sexos): neumonía y diarrea. Seis grandes grupos de causas: enfermedades transmisibles 13% tumores 7% enfermedades del aparato circulatorio 12% afecciones perinatales 8% causas externas 13% otras 47%. Datos INE Guatemala

Mortalidad en Guatemala

Mortalidad en Guatemala

Causas bacterianas importantes de mortalidad Tuberculosis Tétanos Cólera Tos ferina