Diego Fernando López Muñoz Bacteriólogo UNIVERSIDAD CATÓLICA DE MANIZALES facultad de salud programa de bacteriología Diego Fernando López Muñoz Bacteriólogo Magister en ciencias biomédicas

CONCEPTO Y CONTENIDO DE LA MICROBIOLOGÍA 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.

HÁBITAT DE LOS MICROORGANISMOS Suelos: superficie y profundidad (hasta 1000 m) Aguas: dulces y salinas Altas y bajas temperaturas - Superficie y profundidad - Aire: en suspensión - Asociados a plantas - Asociados a animales

Poseen membrana celular Poseen ADN y ARN MUNDO MICROSCOPICO Eucariotas Microorganismos Poseen membrana celular Poseen ADN y ARN Tienen vida libre y poseen excepciones Protozoos , algas microscópicas, hongos microscópicos Procariotas Virus y Viriones No poseen membrana celular Poseen solamente un acido nucleico ADN o ARN Carecen de metabolismo propio Arqueobacterias Bacterias Priones Moléculas proteicas

Permiten la vida de las plantas (micorriza) Concepto: los microorganismos son imprescindibles para el sostén de la vida sobre el planeta Notorios beneficios Permiten la vida de las plantas (micorriza) Descomponen materia orgánica y reciclan nutrientes Mantienen el equilibrio de múltiples ecosistemas Innumerables aplicaciones -Industrias de la fermentación (yogurt, quesos, vinos, biocombustibles, etc.) -Biotecnología (síntesis de moléculas complejas, hormonas, etc.) -Biorremediación (tratamiento de suelos y aguas, eliminación de plagas, etc.)

Los integrantes del mundo microscópico pueden causar mucho daño Daño a distintos materiales (biocorrosión, degradación de materiales orgánicos, etc.) Daño a las plantas (patógenos de los vegetales, plagas que afectan cultivos) Daño a los animales (patógenos de animales, enfermedades que afectan la industria pecuaria) Daño cuando se los utiliza con fines bélicos o terroristas. Daño al hombre: patógenos humanos

TAXONOMIA Es la categorización o clasificación de cosas basado en un sistema predeterminado y tiene su origen en un vocablo griego que significa “ordenación”. Se trata de la ciencia de la clasificación que se aplica en la biología para la ordenación sistemática y jerarquizada de los grupos de animales y de vegetales.

CARL VON LINNÉO fue un científico, naturalista, botánico y zoólogo sueco que estableció los fundamentos para el esquema moderno de la nomenclatura binomial en (1731). Se le considera el fundador de la moderna taxonomía, y también se le reconoce como uno de los padres de la ecología.

BACTERIAS Aspectos esenciales: Son células procariotas, poseen pared celular, lo cual permite diferenciarlas en Gram (+) (-) Las Gram (+) consta de peptidoglicano y ácidos teicoicos. Gram (-) consta de lipopolisacaridos, lipoproteínas y en menor proporción peptidoglicano. Acido alcohol resistentes con ácidos micolicos en su pared Según su relación con el oxigeno pueden clasificar en aerobias, anaerobias y microerofilas cuando crecen a bajas concentraciones de oxigeno. El Dx. Microbiológico puede realizarse mediante visualización de un cultivo, sus productos metabólicos o compuestos antigénicos PCR, Técnicas indirectas que detectan Anticuerpos. Pruebas de sensibilidad permiten orientar el tratamiento con antibióticos.

Procariotas. Microorganismos unicelulares. Reproducción se efectúa por fisión binaria. Miden entre 0,5 y 5 micras. Tienen diversas formas. Móviles e inmóviles.

REPRODUCCION DE LAS BACTERIAS

Constan de material genético, ADN circular, llamado nucleoide, embebido en el citoplasma. Plásmidos. Ribosomas. Membrana plasmática. Pared celular. Estruturas Facultativas Cápsula (glucocalix). Pili. Apéndices locomotores (cilios y flagelos).

FORMAS DE LAS BACTERIAS Son organismos cosmopolitas y con una gran diversidad de formas, funcionan como reguladoras en los ambientes, produciendo oxigeno y fijando nitrógeno y carbono, degradando materia orgánica en descomposición y controlando las poblaciones de organismos ya que producen enfermedades.

FLAGELOS BACTERIANOS Los flagelos de tipo Monotrica y Lofotrica presentan un movimiento lento generalmente en línea recta. Los flagelos de tipo Anfitrica y peritrica presentan un movimiento girando sobre si y saltan de un lugar a otro.

RESULTADO DE LA COLORACION

Las Arqueobacterias no poseen pared celular con peptidoglicano. poseen lípidos de membrana diferentes tanto de las bacterias como de los eucariotas (incluyendo enlaces éter en lugar de enlaces éster). Algunas metanógenas poseen pseudopeptidoglicano lo cual les permite vivir en los tractos intestinales de animales por lo tanto son de importancia ecológica y médica.

CARACTERÍSTICAS DE LOS HONGOS DE IMPORTANCIA MÉDICA Reino Fungi • Organismos eucariotas • Se nutren por absorción-heterótrofos • Aerobios • Desarrollo a 28ºC; 37ºC • Pared celular compuesta por quitina. • Unicelulares (levaduras) o pluricelulares (filamentos, micelio, hifas) • Reproducción asexuada y sexuada Saprofitas: obtienen sus nutrientes de materia orgánica en descomposición Parásitos: se alimentan de otro ser vivo provocándole daño

MECANISMOS DE ACCIÓN PATÓGENA DE LOS HONGOS MICOSIS: Enfermedades producidas por la invasión de micromicetos, en los tejidos superficiales o profundos del hospedero.

ASPECTOS GENERALES DE LOS HONGOS Pertenecen al reino: fungí Organismos eucariotas Aerobios obligados o facultativos. Hábitat: agua, suelo. Materia orgánica en descomposición. Reproducción sexual (anteridio y oogonio) asexual (esporas). Pueden ser benéficos, patógenos oportunistas y algunos se pueden comer.

Micosis Superficiales Hongos superficiales o dermatophytos afectan piel, pelos y uñas, afecta queratina, frecuentes, no atentan la vida , daños estéticos, ocupación. Evolución crónica y rebeldes al tratamiento. Micosis Subcutánea Afectan piel y tejido celular subcutáneo, invasión profunda, infecciones raras, evolución crónica, deformantes, rebeldes al tratamiento. Micosis Sistémica Poco frecuentes, evolución crónica, afectan ejidos y órganos profundos, a veces mortales y rebeldes al tratamiento. Micosis Oportunista Unos pertenecen a la flora normal (cándidas),otros provienen del medio ambiente (aspergillus). Requieren la presencia de factores predisponentes.

VIRUS

GENERALIDADES DE LOS VIRUS Son agentes infecciosos de pequeño tamaño (20-300nm). Contienen una sola clase de acido nucleico (ADN-ARN)como genoma además una capside y de forma optativa una cubierta. Capside: es la cubierta proteica que envuelve al acido nucleico. Cubierta: membrana de naturaleza lipídica que La replicación o multiplicación viral ocurre solamente en las células vivas, los virus son inertes en el medio extracelular.

ASPECTOS PRINCIPALES Microorganismos intracelulares obligados Mecanismo de reproducción replicación. Son patogénicos. No tienen un sistema metabólico propio. Algunos virus tienen la capacidad de infectar bacterias (bacteriófago). Replicación viral tiene los siguientes pasos: adhesión, penetración, desenvolvimiento, síntesis de componentes virales, liberación.

Los virus no se consideran organismos vivos, pues únicamente están constituidos de moléculas de ácidos nucleicos, proteínas y lípidos, no cuentan con organelos que les permitirían funciones tan importantes como nutrirse, eliminar desechos, respirar, interactuar con el medio, etc. Tampoco cumplen un ciclo vital, porque no se desarrollan, ni se reproducen por si mismos, por este motivo necesitan entrar a una célula, introducirse en su núcleo y hacer que la célula trabaje por y para ellos.

La clasificación de los virus es más congruente si se tienen las secuencias de nucleótidos de su genoma. Los sistemas actuales se basan además en: Acido nucléico (tipo y estructura) ADN o ARN Simetría de la cápside viral Envoltura lipídica

Los componentes básicos de un virus son: Proteínas estructurales, que forman a la partícula viral Proteínas no estructurales, tales como las enzimas. Cápside, la cubierta externa, constituida por capsómeros, que son hilos de polipéptidos entretejidos de tal manera que semejan "bolas de lana". Esta protección también le es útil al virus en la penetración de las células. Cápside + ácido nucléico = Nucleocápside. Algunos virus tienen una envoltura lipídica cuyo origen es la misma membrana plasmática de la célula hospedera, y que es adquirida al salir las nuevas partículas virales de la célula en un proceso de gemación. Los capsómeros atraviesan esta envoltura como proyecciones tridimensionales de diversas formas y con diferentes funciones. La partícula viral completa + envoltura externa (si se encuentra presente) = Virión.

Bacteriófagos : Virus que afectan únicamente a bacterias, constituidos por una cápside, ADN o ARN, y una estructura particular constituida de proteínas.

PARASITOS Pueden ser protozoarios (unicelulares) o metazoarios. •En consecuencia, no todos son “microorganismos” •Todos están formados por células eucarióticas •Poseen formas complejas de reproducción (ciclos)

GENERALIDADES DE LOS PARASITOS Parasito: todo organismo que vive a expensas de otro, denominado huésped, durante un periodo de tiempo largo. Clasificación: Parásitos facultativos: son de forma libre pero se adaptan a un determinado huésped. Parásitos obligados: dependen básicamente del huésped. Endoparásitos: colonizan el interior del huésped. Ectoparásitos: colonizan el exterior del huésped. Parásitos patógenos causan enfermedad en el huésped

RESUMEN PARASITOS HONGOS BACTERIAS VIRUS Protozoarios y metazoarios Microorganismos unicelulares o filamentosos Microorganismos unicelulares No son microorganismos, son agentes ADN y ARN ADN ó ARN Eucariotas Procariotas Virus Ciclos de reproducción Gemación, brotación Fisión binaria Parásitos intracelulares obligados Muchos necesitan de un huésped para completar su ciclo de reproducción Crecen en medios inertes No crecen en medios inertes

RELACION HUESPED PARASITO

RELACION HUESPED - PARASITO La mayor parte de los microorganismos que habitan en el cuerpo humano lo hacen porque se benefician de los nutrientes y del hábitat protegido que este cuerpo humano les provee. Relación puede ser: Mutualismo Comensalismo Parasitismo Como inicia Contacto Establecen permanentemente Colonización (microbita normal) Transeuntes invaden los tejidos

Contacto microorganismo = Infección Condición en la cual el microorganismo patógeno elude las defensas del huésped penetra en los tejidos y se multiplica. Cuando los efectos acumulativos de la infección dañan los tejidos se produce una enfermedad infecciosa CONTACTO infección finaliza en enfermedad

Ejemplo: la especie humana y la microbiota intestinal Mutualismo El mutualismo se define en biología como la relación estrecha entre individuos de dos especies diferentes en la que ambos individuos obtienen un beneficio. Cuando se habla de una relación en la que intervienen dos miembros de la misma especie y ambos obtienen un beneficio se denomina cooperación. Ejemplo: la especie humana y la microbiota intestinal

Ejemplo: la especie humana y Staphylococcus epidermidis Comensalismo El comensalismo se define en biología como la relación entre dos especies en la que una saca un provecho de la relación mientras que la otra especie no sale ni beneficiada ni perjudicada. Ejemplo: la especie humana y Staphylococcus epidermidis Es saprofita

Ejemplo: la especie humana y Streptococcus mutans Parasitismo es una interacción biológica entre dos organismos, en la que uno de los organismos (el parásito) consigue la mayor parte del beneficio de una relación estrecha con otro, que es el huésped u hospedador. El parasitismo puede ser considerado un caso particular de predación o, por usar un término menos equívoco, de consumo. Streptococcus mutans es una bacteria Gram positiva, anaerobia facultativa que se encuentra normalmente en la cavidad bucal humana, formando parte de la placa bacteriana o biofilm dental. Se asocia al inicio y desarrollo de la caries dental. Ejemplo: la especie humana y Streptococcus mutans

Flora Normal Funciones Supervivencia del ser humano Participa en el metabolismo de alimentos Proporciona factores esenciales para el crecimiento. Vitamina K por Escherichia coli. Protección frente a los microorganismos patógenos Estimula la respuesta inmune

Flora microbiana normal y patógena Factores que alteran la flora normal Edad Dieta Estado hormonal Estado de salud Higiene personal La flora bacteriana es cambiante durante toda la vida

Relación Huésped - Parásito El término huésped-parásito implica dos factores: Las propiedades de los microorganismos infectantes La respuesta total de 1 huésped a los agentes infecciosos Los factores del huésped pueden modificar esta relación: Nutrición, edad, procesos patológicos subyacentes, contaminación ambiental Por lo tanto, la relación entre el huésped y el parásito se considera desde el punto de vista del: Huésped Parásito Ambiente donde tiene lugar la interacción

Relación Huésped-Parásito A. Vías de Transmisión: Respiratoria Gastrointestinal Piel Urogenital B. Factores que intervienen en la Transmisión 1. Número de Microorganismos 2. Estabilidad en el medio ambiente 3. Tamaño del Inóculo 4. Una fuente adecuada 5. Huésped susceptible C. Factores del huésped y Factores del parásito

Relación Huésped-Parásito Propiedades del Parásito Carácter del Patógeno Virulencia Producción de Toxinas Capacidad de Cambio Genético Capacidad de Fijación Capacidad de Penetrar e Invadir Propiedades del Huésped Edad Nutrición Inmunidad Inespecífica Inmunidad específica Procesos patológicos subyacentes

Al fascinante mundo de la microbiología