T-20 Los microorganismos (contenidos)

Los contenidos para el último tema son:

TEMA 20 MICROORGANISMOS

1. SERES MICROSCÓPICOS Y FORMAS ACELULARES
1. Concepto de microbiología. Se encarga del estudio de los seres vivos o formas acelulares visibles solo al microscopio. Los microorganismos cuentan con representantes entre las bacterias, los protozoos, las algas unicelulares y los hongos.
2. Ecología de los microorganismos.

·         Microorganismos parásitos. Son los que para sobrevivir dependen de otro organismo, el hospedador, al que causan trastornos llamados enfermedad.

·         Microorganismos simbiontes. Se establece una asociación íntima con otro organismo imprescindible para la supervivencia de ambos.

·         Microorganismos saprófitos. Son los que se alimentan de restos de materia orgánica.

3. Formas acelulares. Son moléculas y complejos supramoleculares, carentes de vida propia, que son capaces de producir alteraciones en los organismos a los que infectan. Son los viroides, los priones y los virus.

                                          i.    Viroides

Son agentes infecciosos de plantas que están formados por una cadena corta de ARN monocatenario circular. No codifica ninguna proteína y puede autorreplicarse.

                                        ii.    Priones

Son agentes infecciosos constituidos por pequeñas partículas proteicas, no asociadas a ácidos nucleicos y que afectan al tejido nervioso, donde provocan enfermedades neurológicas degenerativas transmisibles.

Una proteína normal puede transformarse en prion, pero este también puede entrar en un organismo sano mediante su ingesta. El prion modifica las proteínas normales y las convierte en nuevos priones.

Las proteínas prion precipitan formando agregados proteicos, las placas amiloides, en el citoplasma celular. Estas placas son tomadas por los lisosomas para su digestión, pero al no poder hacerlo se produce la lisis del lisosoma y en vertido de su contenido en el citoplasma, lo que destruye la célula.

A medida que la infección progresa, se originan cavidades o huecos en el cerebro, por esta razón, las enfermedades priónicas se conocen como encefalopatías espongiformes, como la de Creutzfeldt-Jakob o enfermedad de las vacas locas.

                                       iii.    Virus

Es una entidad biológica cuyo ciclo de vida tiene dos fases:

·         Virión. Es la fase extracelular y metabólicamente inerte que se observa al microscopio electrónico (24-300nm). Son parásitos intracelulares obligados, ya que dependen de la maquinaria enzimática celular para reproducirse. Poe esta razón, los virus son patógenos y producen enfermedades.

Estructuralmente constan de:

§  Ácido nucleico. ADN o ARN, una o más moléculas, circulares o lineales, monocatenarias o bicatenarias.

§  Cápsida. Rodea al ácido nucleico y está formada por unidades más pequeñas llamadas capsómeros, de naturaleza proteíca.

§  Envuelta externa. Membrana (bicapa lipídica) que rodea a la cápsida. Solo aparece en algunos virus.

·         Virus propiamente dicho. Es la fase reproductiva intracelular.

Según la forma de su cápside pueden ser:

o   Virus helicoidales. La cápside es helicoidal y suelen tener ARN monocatenario. Ejemplo, virus del mosaico del tabaco.

o   Virus icosaédricos. La cápside es un icosaedro regular. Suelen tener ARN monocatenario, son la mayoría de virus animales, como el del resfriado.

o   Virus con envoltura. Presenta una cubierta lipoproteíca similar a la membrana celular. Ejemplo, los retrovirus de ARN monocatenario

o   Virus complejos. Constan de una cabeza icosaédrica que alberga ADN bicatenario, una cola helicoidal hueca, un collar entre la cabeza y la cola y una placa basal con fibras de anclaje. Son los bacteriófagos

2. EL REINO MONERAS

Este reino incluye todos los microorganismos con un nivel de organización procariota.

1. Bacterias o Eubacterias. En ocasiones forman colonias o filamentos, las hay autótrofas o heterótrofas y aerobias o anaerobias. Su pared contiene peptidoglucano o mureina. Se reproducen de forma asexual por fisión binaria y a veces presentan mecanismos de intercambio de material genético mediante parasexualidad.

Según la tinción de Gram, pueden ser Gram negativas o Gram positivas.

·        Bacterias Gram negativas

o  Bacterias del nitrógeno. Transforman el amoniaco de cadáveres animales en nitratos que las planta asimilan.

o  Cianobacterias. Son fotosintetizadoras oxigénicas.

o  Enterobacterias. Constituyen la flora intestinal (Escherichia coli)

·      Bacterias Gram positivas

o  Actinobacterias. Son bacterias presentes en el suelo, por ejemplo, el género Streptomyces que producen antibióticos.

o  Endobacterias. Destacan; Bacillus anthracis produce una infección llamada carbunco, Clostridiun botulinum que causa el botulismo, el género Lactobacillus bacterias fermentativas que intervienen en la producción de yogur, queso y mantequilla.

Las bacterias del género Mycoplasma tienen genomas muy pequeños y carecen de pared celular, por lo que no son sensibles a algunos antibióticos. Mycoplasma pneumoniae produce la neumonía atípica.

2. Arqueas o Arqueobacterias. Sus características son:

·         Membrana plasmática sin ácidos grasos.

·         Pared (cuando aparece) sin peptidoglucano.

·         Son extremófilas, viven en condiciones extremas, zonas con elevadas temperaturas o altas concentraciones de sal.

Mecanismos de parasexualidad en bacterias. Consiste en el transporte de un fragmento de ADN desde una bacteria donadora a otra receptora, de su misma o diferente especie. Esto supone una fuente de variabilidad genética. Existen 3 mecanismos:

3. MICROORGANISMOS EUCARIOTAS
1. Microorganismos del reino protoctistas

·         Protozoos. Son eucariotas aerobios unicelulares, sin pared celular. Son heterótrofos fagótrofos (ingieren sus presas), saprófitos y parásitos. Se incluyen en cuatro grupos:

o   Cilióforos como Paramecium sp.

o   Euglenozoos, como Trypanosoma brucei que produce la enfermedad del sueño (vector la mosca tse-tse).

o   Amebozoos, como Entamoeba histolytica causante de la disentería humana.

o   Esporozoos, como Plasmodium sp., causante de la malaria.

·         Algas unicelulares. Son eucariotas aerobias unicelulares o pluricelulares talofíticas, con paredes celulares de celulosa. Son autótrofas fotosintéticas. Dos grupos; algas verdes o clorófitas y las diatomeas, componentes principales del fitoplancton.

2. Microorganismos del reino hongos

·         Características de los hongos:

o   Son eucariotas aerobios o anaerobios fermentativos, unicelulares o pluricelulares, con paredes de quitina.

o   Son heterótrofos saprófitos, parásitos o simbiontes.

o   En los pluricelulares, el cuerpo vegetativo se denomina micelio y está formado por miles de filamentos, las hifas.

·         Grupos:

o   Ascomicetos. Pueden ser levaduras (su cuerpo vegetativo es una única célula) o mohos (su cuerpo vegetativo es un micelio de hifas tabicadas)

Destacan Saccharomyces cerevisiae, usada en la producción de vino, cerveza… y Candida sp. que provoca infecciones en las mucosas, como levaduras. Como mohos Penicillium chrysogenum, del que se obtuvo la penicilina.

o   Mucormicetos. Su cuerpo vegetativo es un micelio de aspecto lanoso, con hifas sin tabiques. Un ejemplo es el moho negro del pan Rhizopus nigricans.

4. MICROORGANISMOS PATÓGENOS

·         Concepto. Son entidades microscópicas parásitas que causan enfermedades infecciosas. Pueden ser formas acelulares, bacterias, hongos y protozoos.

·         Virulencia de un microorganismo patógeno. Es su capacidad para producir trastornos en el organismo parasitado u hospedador. Los microorganismos atenuados son aquellos microbios patógenos a los que se ha inhibido su virulencia; esto constituye la base de la vacunación.

·         Factores de virulencia:

o   Poder invasor o capacidad de proliferar en el cuerpo del hospedador, extendiéndose desde el foco de infección. Cuando se extiende y afecta a diversos órganos, se habla de infección sistémica.

o   Toxigenicidad o capacidad de producir toxinas, que son sustancias químicas venenosas para el hospedador. Tipos de toxinas:

§  Exotoxinas. Son proteínas que produce el microbio y que se liberan al medio, cuando se calientan se desnaturalizan y desactivan. Ejemplos de neurotoxinas: toxina botulínica (Clostridium botulinum) y la toxina tetánica (Clostridium tetani). Ejemplo de enterotoxinas es la toxina colérica (Vibrio cholerae)

§  Endotoxinas. Son lipopolisacáridos de la membrana externa de la pared celular de las bacterias Gram negativas. Ejemplo, las endotoxinas de Bordetella pertussis, causante de la tosferina.

5. ENFERMEDADES INFECCIOSAS

·         Concepto. Son las ocasionadas por microorganismos patógenos y que se pueden transmitir de los individuos enfermos a los sanos.

·         Infección. Proceso de entrada de un microorganismo patógeno en un organismo sano. Se habla de zoonosis si la enfermedad se transmite de animales vertebrados al ser humano y viceversa (ambas especies padecen la enfermedad), un ejemplo es la rabia

·         Según su distribución y número de personas afectadas pueden ser:

o   Endemia. Cuando la enfermedad se circunscribe a un área concreta, sin que se presenten casos fuera de ella. Ejemplo, la fiebre amarilla endémica de algunos países de Sudamérica y África.

o   Epidemia. La enfermedad infecciosa afecta, al mismo tiempo, a un número inhabitualmente alto de individuos de un área geográfica. Es el caso de una epidemia de gripe en un país.

o   Pandemia. La enfermedad infecciosa afecta a un gran número de individuos a escala mundial. Per ejemplo la peste negra del siglo XIV y el sida.

·         Propagación. El mecanismo a través del cual un microorganismo patógeno puede llegar hasta un individuo sano y provocarle una infección se llama contagio. Hay dos clases:

o   Contagio directo. Paso directo del individuo enfermo al sano.

o   Contagio indirecto. El paso es a través de un agente intermediario (agua, alimentos, utensilios, animales, etc.)

·         Vector. Es un animal que porta un microorganismo y lo transmite a su hospedador definitivo, en el que se desarrolla la enfermedad. Por ejemplo, el mosquito Anopheles sp., vector del protozoo de la malaria.

·         Ejemplos de enfermedades infecciosas según el tipo de microorganismo:

o   Enfermedades víricas: gripe, poliomielitis, paroditis (paperas), sarampión, varicela, fiebre amarilla y rabia

o   Enfermedades bacterianas: tuberculosis, tétanos, botulismo, cólera, peste, gonorrea y sífilis.

o   Enfermedades fúngicas: dermatofitosis o tiñas y candidiasis.

o   Enfermedades protozoarias: disentería, malaria y enfermedad del sueño (tripanosomiasis)

6. AGENTES ANTIMICROBIANOS

Los agentes antimicrobianos destruyen o inhiben el crecimiento de los microorganismos. Se clasifican en

·         Agentes antimicrobianos físicos.

o   Calor. Se eleva la temperatura y pueden ser:

§  Pasteurización. Se calienta suavemente durante 15 segundos a 70 ^oC, para reducir el número de microorganismos en los alimentos. No se eliminan todos los microorganismos.

§  Esterilización UHT. Se aplica un choque térmico (entre 135 ⁰C y 150 ^oC) de 1 a 3 segundos eliminando la totalidad de microorganismos.

o   Radiaciones. Son agentes mutágenos que causan la muerte celular.

§  Radiaciones no ionizantes (rayos ultravioleta). Se emplean para esterilizar el aire, el agua o las superficies de los objetos hospitalarios

§  Radiaciones ionizantes (rayo gamma y rayos X). Se usan para esterilizar latas de conserva y los equipamientos médicos.

·         Agentes antimicrobianos químicos.

o   Antisépticos. Son microbicidas (destruyen totalmente al microorganismo) que se aplican sobre la piel y sobre las mucosas, pero no son aptos para el uso interno. El etanol, las sales de yodo y el agua oxigenada son antisépticos.

o   Desinfectantes. Destruyen los microorganismos patógenos, pero no las esporas bacterianas. No se deben emplear sobre tejidos, sino sobre superficies inertes.

o   Conservantes. Son microbiostáticos (Inhiben la reproducción del microorganismo) que se usan en los alimentos y productos farmacéuticos, para evitar el crecimiento de microorganismos.

·         Agentes microbianos biológicos.

Son los antibióticos, esto es, unas sustancias sintéticas, semisintéticas o naturales producidas por ciertos microorganismos que pueden destruir a otros microorganismos. Presentan dos características:

o   Poseen una toxicidad selectiva, pues actúan contra el patógeno sin causar daños en el hospedador.

o   No son efectivos en el tratamiento de enfermedades víricas, ya que estos no tienen metabolismo propio.