La Microbiología es la rama de la biología que se encarga del estudio de los microorganismos.
Ahora bien, un microorganismo son seres organizados solo visibles al microscopio; p. ej. las bacterias, los infusorios, las levaduras, etc.
l. Unicelulares
a) Bacterias
b) Protozoarios
c) Levaduras (hongos unicelulares)
d) Algas Unicelulares
ll. Pluricelulares a) Hongos filamentosos microscópicos (hifomicetos o moho)
lll. Acelulares
a) Virus
ÁREAS DE ESTUDIO DE LOS MICROORGANISMOS
CLASIFICACIÓN DE LOS ORGANISMOS VIVOS-WHITTAKER 1968-5 REINOS
1. Reino Animalia
Forman parte los mamíferos, aves, insectos nematodos, peces, etc.
2. Reino Plantae
Todas las plantas y algas macroscópicas (pluricelulares)
3. Reino Fungi
Se incluyen todos los hongos: setas, hongos filamentoso (moho), levaduras.
4. Reino Protista
Incluye a los protozoarios y algas microscópicas (unicelulares)
5. Reino Monera
Incluye a todos los organismos procariontes, BACTERIAS
a) Eubacterias
b) Arqueobacterias
a)Eubacterias (bacterias verdaderas)
Bacterias rojas y verdes (organismos fotosintéticos anoxigénicos)
Cianobacterias (organismos fotosintéticos oxigénicos)
Bacterias fijadoras del Nitrógeno
Gram positivas/negativas
Micobacterias
Micoplasmas
Ricketsias
b) Arqueobacterias (Arqueas)
Microorganismos de habitad extremos
II. CLASIFICACIÓN DE LOS ORGANISMOS VIVOS-CARL WOESE 1990-3 DOMINIOS
Basada en estudios de RNA ribosomal (Homología de secuencias de genes ribosomales)
1. Dominio Eucarya (Eucarionte)
i. Animales
ii. Plantas
iii. Protozoarios (Entomoeba, flagelados, ciliados, etc.)
iv. Hongos
2. Dominio Archae (Procarionte)
i. Arqueobacterias
3. Dominio Bacteria
i. Eubacterias
ÁREAS DE ESTUDIO DE LOS MICROORGANISMOS
1. Taxonómico
Sistemas de clasificación y organización de los microorganismos existentes.
2. Funcional
Estudio de las propiedades metabólicas, bioquímicas, estructurales, genéticas y reproductivas.
3. Áreas de aplicación
-Médica
-Agrícola
-Sanitaria
-Industrial
-Ambiental
-Biotecnología
APLICACIONES PRÁCTICAS DE LA MICROBIOLOGÍA
a) Microbiología médica
1. Diagnóstico de microorganismos patógenos
2. Control de enfermedades infecciosas
Terapias antimicrobianas (ejem. uso de antibióticos)
3. Prevención de enfermedades
Diseño y aplicación de vacunas
4. Estudios fisiopatológicos
Mecanismos de patogenicidad
5. Epidemiología
Vías de transmisión (ingestión, vectores biológicos, etc.)
Determinación de sujetos susceptibles (sexo, edad, etc.)
b) Microbiología Sanitaria
c)Microbiología Agrícola
*Fertilización de suelos:
-Fermentación láctica bacteriana para producción: yogurt y queso
A) Manipulación genética de microorganismos
HISTORIA DE LA MICROBIOLOGÍA
ETAPA PREVIA AL DESCUBRIMIENTO DE LOS MICROORGANISMOS
(Inferencias de la existencia de los microorganismos)
Lucrecio (96-55 a.C.): libro "De rerum natura" -La naturaleza de las cosas-, hace a varias alusiones a organismos invisibles como "semillas de enfermedad"
Roger Bacon (s. XIII): Existencia de criaturas no visibles al ojo humano
Frecastoro de Verona (1483-1553): libro "De contagione et contagionis"-, las enfermedades contagiosas se deben a "gérmenes vivos" que pasan de diversas maneras de un individuo a otro.
ERA DE LA MICROBIOLOGÍA
I. Descubrimiento de los microorganismos
ANTONIO VAN LEEUWENHOEK (1632-1723)
Mediante experimentos públicos (Sorvona, París) utilizando un matraz con cuello de cisne demostró de forma contundente que los microorganismos no se producían de forma espontánea.
TEORÍA DEL GERMEN-FERMENTACIÓN
Louis Pasteur
"Descubrió que los microorganismos están relacionados con el proceso de fermentación; estudiando el problema del avinagramiento del vino y la cerveza"
a)Postulo que la calidad del vino dependía del tipo de microorganismos presentes, a consecuencia de sus procesos bioquímicos (tipo de fermentación).
b)En un vino de calidad existían únicamente un tipo de microorganismos (levaduras) que realizan una fermentación alcohólica, mientras que en los de mala calidad se encontraba una mezcla (levaduras y bacterias), las bacterias fermentan el etanol a ácido acético (fermentación acética).
Propuso el proceso de pasteurización para solucionar el problema (temperatura-levaduras).
TEORÍA GERMEN-ENFERMEDAD
Oliver Wendel Holmes, Médico (1809-1894)
1842, postulo que la fiebre puerperal (enfermedad post-parto causada por S. pyogenes) es causada por microorganismo pero no lo demostró científicamente.
"Asoció la enfermedad cuando existían malas prácticas de higiene en médicos y parteras"
Publicó un Manual de Buenas Prácticas de Higiene.
Louis Pasteur
a) Estudió la "Pebrina" (enfermedad de los gusanos de seda)
-Caracterizó un microorganismo asociado a la enfermedad (protozoario).
-Logro controlar la enfermedad las epidemias del parásito que ocasiona esta enfermedad, separando a los gusanos enfermos de los sanos.
b) Estudió el Antrax "Carbunco" (Bacillius anthracis)
-Identificó microorganismos en animales enfermos.
-Intento caracterizar y purificar los tipos de microorganismos presentes (Cultivo axénico) para inocularlo en animales sanos y demostrar la causalidad de la enfermedad.
"Técnica de separación de microorganismos utilizada dilución seriada en medio líquido"
-¡De sus cultivos mixtos de microorganismos no pudo obtener aislados puros!
*Cultivo axénico (cultivo puro): cultivo formado por microorganismos de una misma especie.
*Cultivo mixto: cultivo formado por microorganismos de diferentes especies.
Robert Koch, Médico alemán, (1843-1910)
a) Estudió el Antrax (Bacillus anthracis)
"Demostró científicamente que los microorganismos pueden estar asociados en el desarrollo de enfermedades, investigando el agente microbiano que causa el antrax (Bacillus anthracis)"
i) Desarrollo un sistema de purificación de microorganismos utilizando medios de cultivo sólidos (medios con agar, mezcla de polisacáridos derivados de algas).
ii) Antrax (Carbunco)
-Aisló y purificó la bacteria causante de la enfermedad (cultivo axénico).
-Inoculo la bacteria en animales sanos desarrollando toda la sintomatología de la enfermedad, recuperando posteriormente al microorganismo causal en los animales infectados experimentalmente.
*Colonias: agrupación de microorganismos de la misma especie.
b)Tuberculosis (Mycobacterium tuberculosis)
c) Cólera (Vibrios cholerae)
POSTULADOS DE KOCH
1. El microorganismo debe estar siempre presente en los animales que sufran la enfermedad.
2. Cultivo axénico fuera del cuerpo del animal.
3. Se inocula en un animal susceptible, debe iniciar en él los síntomas característicos, de la enfermedad.
4. El microorganismo debe ser reaislado de estos animales experimentales y cultivado de nievo en el laboratorio, tras lo cual debe mostrar las mismas propiedades que el microorganismo original.
RELACIÓN HOSPEDERO-PATÓGENO
Hospedero: organismo capaz de sustentar el desarrollo de otro organismo.
Tipos de microorganismos que interaccionan con un hospedero:
1. Comensales
Organismo que se beneficia con el hospedero sin afectarlo. Los comensales forman parte de la microbiota normal del hospedero (flora normal).
-Comensal mutualista (simbionte): tipo de microorganismo comensal que presenta una relación simbiótica con el hospedero (mutuo beneficio).
Ejemplos
a) Participación en procesos digestivos.
Degradación microbiana de alimentos y materiales de desecho (bacterias intestinales y rumen).
b)Producción de compuestos indispensables para el hospedero.
Biosíntesis de vitamina K y ácido fólico por bacterias intestinales.
c)Protección contra patógenos.
-Competencia de nutrientes
-Producción de sus sustancias inhibidoras
Ejm. acidez vaginal producida por lactobacillus inhiben el desarrollo de patógenos tales como el hongo Candida albicans.
2. Patógeno
Organismo que vive a expensas del hospedero produciéndole daño.
3. Patógeno oportunista.
Microorganismo que de forma normal no causa daño a su hospedero pero que bajo determinadas condiciones puede ocasionar un proceso patogénico.
Condiciones relacionadas con la actividad patogénica de un patógeno oportunista:
-Disminución de las defensas del hospedero (inmunosupresión)
-Estados de desnutrición del hospedero
-Cambio de nicho ecológico
-Alteración de microbiota normal
Definición de conceptos:
1. Infección
Ingreso, distribución e instalación de un microorganismo patógeno en su agente hospedero.
2. Enfermedad infecciosa
Se presenta cuando la infección de un microorganismo causa daño y conlleva a la alteración de la homeostasis del hospedero.
3. Intoxicación
Se produce por la ingestión o la inhalación de sustancias tóxicas. Intoxicación microbiana, consumo de toxinas microbianas. Ejm, intoxicación alimentaria.
4. Patogenicidad o virulencia
Capacidad de un microorganismo de generar enfermedad.
5. Factores de patogenicidad o virulencia
Características o componentes propios de un microorganismo que contribuyen a causar daño al hospedero. Ejm, estructuras microbianas, toxinas, etc.
EVENTOS RELACIÓN HOSPEDERO-PATÓGENO
1. Exposición-Ingreso
-Penetración del patógeno al agente hospedero ó interacción con áreas superficiales (ejm. piel, uñas, pelo, etc.)
*Rutas de ingreso:
a) Inhalación-Vías respiratorias
Ejm. polvo, gotitas de plufjüer (gotitas microscópicas de saliva, etc.)
b) Ingestión-Sistema digestivo
c) Inoculación (heridas)
d) Vectores biológicos (insectos, artrópodos, etc.)
e) Sexual (intercambio de secreciones durante el coito)
2. Adhesión
-Unión del patógeno a endotelios tejido-específico del hospedero para favorecer su relación en el organismo evitando su eliminación por fluidos corporales.
a)Adhesión por reconocimiento ligando-receptor específico
Adheisnas o ligando (glicoproteínas): moléculas microbianas que permiten la unión a un receptor específico presente en células del hospedero.
b)Adhesión mediante superficies adherentes
Superficies adherentes: estructuras microbianas, ejm. glucocáliz, cápsula, etc. (interacciones hidrofóbicas).
El mecanismo se basa en la producción de enzimas hidrolíticas microbianas para el rompimiento de componentes de matriz extracelular y uniones intercelulares del tejido para permitir la penetración en epitelios.
Enzimas hidrolíticas:
-Hialuronidasas (rompimiento ác. hialurónico)
-Colagenasas (rompimiento de colágeno)
-Proteasas (digestión proteica)
4. Colonización
Multiplicación del microorganismo en el tejido específico generando el incremento de la población microbiana.
"La capacidad de proliferación en muchas ocasiones depende de la disponibilidad de nutrientes específicos"
Ejm. Brucella abortus, se desarrolla rápidamente en placenta por la presencia de eritrohitiol mientras que en nodos linfático presenta baja velocidad de proliferación.
5. Mecanismos de daño
lll. Acelulares
a) Virus
ÁREAS DE ESTUDIO DE LOS MICROORGANISMOS
1. Reino Animalia
Forman parte los mamíferos, aves, insectos nematodos, peces, etc.
2. Reino Plantae
Todas las plantas y algas macroscópicas (pluricelulares)
3. Reino Fungi
Se incluyen todos los hongos: setas, hongos filamentoso (moho), levaduras.
4. Reino Protista
Incluye a los protozoarios y algas microscópicas (unicelulares)
5. Reino Monera
Incluye a todos los organismos procariontes, BACTERIAS
a) Eubacterias
b) Arqueobacterias
a)Eubacterias (bacterias verdaderas)
Bacterias rojas y verdes (organismos fotosintéticos anoxigénicos)
Cianobacterias (organismos fotosintéticos oxigénicos)
Bacterias fijadoras del Nitrógeno
Gram positivas/negativas
Micobacterias
Micoplasmas
Ricketsias
b) Arqueobacterias (Arqueas)
Microorganismos de habitad extremos
- Termófilos (altas temperaturas)-aguas sulfurosas, lechos volcánicos, etc.
- Halófilos (ambientes salinos)
- Metanógenos (Productos de Metano)
II. CLASIFICACIÓN DE LOS ORGANISMOS VIVOS-CARL WOESE 1990-3 DOMINIOS
Basada en estudios de RNA ribosomal (Homología de secuencias de genes ribosomales)
1. Dominio Eucarya (Eucarionte)
i. Animales
ii. Plantas
iii. Protozoarios (Entomoeba, flagelados, ciliados, etc.)
iv. Hongos
2. Dominio Archae (Procarionte)
i. Arqueobacterias
3. Dominio Bacteria
i. Eubacterias
Mitocondrias Retículo Endoplásmico | ||
1. Taxonómico
Sistemas de clasificación y organización de los microorganismos existentes.
2. Funcional
Estudio de las propiedades metabólicas, bioquímicas, estructurales, genéticas y reproductivas.
3. Áreas de aplicación
-Médica
-Agrícola
-Sanitaria
-Industrial
-Ambiental
-Biotecnología
APLICACIONES PRÁCTICAS DE LA MICROBIOLOGÍA
a) Microbiología médica
Estudio de los microorganismos que pueden ocasionar enfermedades en animales y seres humanos.
1. Diagnóstico de microorganismos patógenos 2. Control de enfermedades infecciosas
Terapias antimicrobianas (ejem. uso de antibióticos)
3. Prevención de enfermedades
Diseño y aplicación de vacunas
4. Estudios fisiopatológicos
Mecanismos de patogenicidad
5. Epidemiología
Vías de transmisión (ingestión, vectores biológicos, etc.)
Determinación de sujetos susceptibles (sexo, edad, etc.)
b) Microbiología Sanitariai) Normas sanitarias para evitar la diseminación de microorganismos (ejem. tratamiento de agua de consumo, uso de letrinas, eliminación de vectores biológicos).
ii) Monitoreo microbiológico de alimentos, agua, etc.
c)Microbiología Agrícola
*Fertilización de suelos:
a) Participan en la descomposición de materia orgánica (descomponedores primarios)
b) Fijación del Nitrógeno (participación de bacterias fijadoras de Nitrógeno y bacterias nitritificantes)
*Enfermedades infecciosas en plantas (Fitopalogía)
d)Microbiología Industrial
1. Elaboración de productos alimenticios
-Fermentación láctica bacteriana para producción: yogurt y queso-Fabricación de pan con el uso de levadura
2. Fabricación de bebidas alcohólicas (vinos, cerveza, etc.)
-Fermentación alcohólica por levaduras
3. Producción de vinagre (Fermentación acética)
-Fermentación acética bacteriana (acetobacter)
4. Producción de vitaminas y productos farmaceúticos a partir de microorganismos:
-Antibióticos (penicilinas, tetraciclinas, etc.)
-Ác. cítrico
-Ác. folico
-Ác. ascórbico (vitamina C)
4. Producción de vitaminas y productos farmaceúticos a partir de microorganismos: -Antibióticos (penicilinas, tetraciclinas, etc.)
-Ác. cítrico
-Ác. folico
-Ác. ascórbico (vitamina C)
e)Biotecnología
Manipulación genética de organismos mediante la inserción de genes de interés.
A) Manipulación genética de microorganismosEjem. Producción de insulina humana en bacterias (E. coli transformada)
B) Manipulación genética de plantas
Ejem. Utilización de la bacteria Agrobacterium tumefacin para insertar genes en plantas
HISTORIA DE LA MICROBIOLOGÍA
ETAPA PREVIA AL DESCUBRIMIENTO DE LOS MICROORGANISMOS
(Inferencias de la existencia de los microorganismos)
Lucrecio (96-55 a.C.): libro "De rerum natura" -La naturaleza de las cosas-, hace a varias alusiones a organismos invisibles como "semillas de enfermedad"
Roger Bacon (s. XIII): Existencia de criaturas no visibles al ojo humano
Frecastoro de Verona (1483-1553): libro "De contagione et contagionis"-, las enfermedades contagiosas se deben a "gérmenes vivos" que pasan de diversas maneras de un individuo a otro.
ERA DE LA MICROBIOLOGÍA
I. Descubrimiento de los microorganismos
ANTONIO VAN LEEUWENHOEK (1632-1723)
- 1674-Primera persona en reportar la observación y la existencia de los microorganismos "Padre de la Microbiología"
- Comerciante holandés aficionado al pulimiento de lentes
- Fabricación de microscopios simples montados en armazones de latón, plata y oro. -Aumentos 200-300X
- Utilizando su microscopio simple realizo observaciones de muestras de distintas sustancias (ejem. agua de charco, sarro dental, heces fecales, etc.)
- Reporto la existencia de pequeñas criaturas invisibles al ojo humano: "animaculos" (en sus reportes se presentan protozoarios y estructuras bacterianas esféricas, cilíndricas y espirilares)
¿DE DONDE SE ORIGINAN LOS MICROORGANISMOS?
TEORÍA DE LA GENERACIÓN ESPONTÁNEA (Abiogénesis)
Teoría que postula que la vida se origina a partir de material inerte (sin vida) de manera espontánea. (Vieja teoría griega obsoleta para la época a mediados del S. XVIII)
- John Needham (1749)
Experimento con carne cocida donde observó la aparación de microorganismos después de un determinado tiempo de incubación de la carne previamente cocida.
- Con estos resultados postuló la existencia de la generación espontánea de los microorganismos a partir de la carne.
Hipótesis:
-Necesidad de la fuerza vital para la generación espontánea
-Flujo adecuado de aire
-Requerimiento de aire no alterado
TEORÍA DEL ORIGEN DE LA VIDA (Biogénesis)
- Lazaro Spananzani (1729-1799)
Realizó la cocción de carne pero cerrando herméticamente para evitar el desarrollo de los microorganismos.
- Franz Schulza (1815-1873)
Utilizó vapores de ácido sulfúrico para eliminar microorganismos del aire.
- Schwann (s.XX)
Calor
- Schroeder y Van Dush
Filtros de algodón
- Louis Pasteur (1864)
Mediante experimentos públicos (Sorvona, París) utilizando un matraz con cuello de cisne demostró de forma contundente que los microorganismos no se producían de forma espontánea.
TEORÍA DEL GERMEN-FERMENTACIÓN
Louis Pasteur
"Descubrió que los microorganismos están relacionados con el proceso de fermentación; estudiando el problema del avinagramiento del vino y la cerveza"
a)Postulo que la calidad del vino dependía del tipo de microorganismos presentes, a consecuencia de sus procesos bioquímicos (tipo de fermentación).
b)En un vino de calidad existían únicamente un tipo de microorganismos (levaduras) que realizan una fermentación alcohólica, mientras que en los de mala calidad se encontraba una mezcla (levaduras y bacterias), las bacterias fermentan el etanol a ácido acético (fermentación acética).
Propuso el proceso de pasteurización para solucionar el problema (temperatura-levaduras).
TEORÍA GERMEN-ENFERMEDAD
Oliver Wendel Holmes, Médico (1809-1894)
1842, postulo que la fiebre puerperal (enfermedad post-parto causada por S. pyogenes) es causada por microorganismo pero no lo demostró científicamente.
"Asoció la enfermedad cuando existían malas prácticas de higiene en médicos y parteras"
Publicó un Manual de Buenas Prácticas de Higiene.
Louis Pasteur
a) Estudió la "Pebrina" (enfermedad de los gusanos de seda)-Caracterizó un microorganismo asociado a la enfermedad (protozoario).
-Logro controlar la enfermedad las epidemias del parásito que ocasiona esta enfermedad, separando a los gusanos enfermos de los sanos.
b) Estudió el Antrax "Carbunco" (Bacillius anthracis)-Identificó microorganismos en animales enfermos.
-Intento caracterizar y purificar los tipos de microorganismos presentes (Cultivo axénico) para inocularlo en animales sanos y demostrar la causalidad de la enfermedad.
"Técnica de separación de microorganismos utilizada dilución seriada en medio líquido"
-¡De sus cultivos mixtos de microorganismos no pudo obtener aislados puros!
*Cultivo axénico (cultivo puro): cultivo formado por microorganismos de una misma especie.
*Cultivo mixto: cultivo formado por microorganismos de diferentes especies.
Robert Koch, Médico alemán, (1843-1910)
a) Estudió el Antrax (Bacillus anthracis)
"Demostró científicamente que los microorganismos pueden estar asociados en el desarrollo de enfermedades, investigando el agente microbiano que causa el antrax (Bacillus anthracis)"
i) Desarrollo un sistema de purificación de microorganismos utilizando medios de cultivo sólidos (medios con agar, mezcla de polisacáridos derivados de algas).ii) Antrax (Carbunco)
-Aisló y purificó la bacteria causante de la enfermedad (cultivo axénico).
-Inoculo la bacteria en animales sanos desarrollando toda la sintomatología de la enfermedad, recuperando posteriormente al microorganismo causal en los animales infectados experimentalmente.
*Colonias: agrupación de microorganismos de la misma especie.
b)Tuberculosis (Mycobacterium tuberculosis)
c) Cólera (Vibrios cholerae)
POSTULADOS DE KOCH
1. El microorganismo debe estar siempre presente en los animales que sufran la enfermedad.
2. Cultivo axénico fuera del cuerpo del animal.
3. Se inocula en un animal susceptible, debe iniciar en él los síntomas característicos, de la enfermedad.
4. El microorganismo debe ser reaislado de estos animales experimentales y cultivado de nievo en el laboratorio, tras lo cual debe mostrar las mismas propiedades que el microorganismo original.
Hospedero: organismo capaz de sustentar el desarrollo de otro organismo.
Tipos de microorganismos que interaccionan con un hospedero:
1. Comensales
Organismo que se beneficia con el hospedero sin afectarlo. Los comensales forman parte de la microbiota normal del hospedero (flora normal).-Comensal mutualista (simbionte): tipo de microorganismo comensal que presenta una relación simbiótica con el hospedero (mutuo beneficio).
Ejemplos
a) Participación en procesos digestivos.
Degradación microbiana de alimentos y materiales de desecho (bacterias intestinales y rumen).b)Producción de compuestos indispensables para el hospedero.
Biosíntesis de vitamina K y ácido fólico por bacterias intestinales.
c)Protección contra patógenos.
-Competencia de nutrientes
-Producción de sus sustancias inhibidoras
Ejm. acidez vaginal producida por lactobacillus inhiben el desarrollo de patógenos tales como el hongo Candida albicans.
2. Patógeno
Organismo que vive a expensas del hospedero produciéndole daño.3. Patógeno oportunista.
Microorganismo que de forma normal no causa daño a su hospedero pero que bajo determinadas condiciones puede ocasionar un proceso patogénico.
Condiciones relacionadas con la actividad patogénica de un patógeno oportunista:
-Disminución de las defensas del hospedero (inmunosupresión)
-Estados de desnutrición del hospedero
-Cambio de nicho ecológico
-Alteración de microbiota normal
Definición de conceptos:
1. Infección
Ingreso, distribución e instalación de un microorganismo patógeno en su agente hospedero.
2. Enfermedad infecciosa
Se presenta cuando la infección de un microorganismo causa daño y conlleva a la alteración de la homeostasis del hospedero.
3. Intoxicación
Se produce por la ingestión o la inhalación de sustancias tóxicas. Intoxicación microbiana, consumo de toxinas microbianas. Ejm, intoxicación alimentaria.
4. Patogenicidad o virulencia
Capacidad de un microorganismo de generar enfermedad.
5. Factores de patogenicidad o virulencia
Características o componentes propios de un microorganismo que contribuyen a causar daño al hospedero. Ejm, estructuras microbianas, toxinas, etc.
EVENTOS RELACIÓN HOSPEDERO-PATÓGENO
1. Exposición-Ingreso
-Penetración del patógeno al agente hospedero ó interacción con áreas superficiales (ejm. piel, uñas, pelo, etc.)
*Rutas de ingreso:
a) Inhalación-Vías respiratorias
Ejm. polvo, gotitas de plufjüer (gotitas microscópicas de saliva, etc.)
b) Ingestión-Sistema digestivo
c) Inoculación (heridas)
d) Vectores biológicos (insectos, artrópodos, etc.)
e) Sexual (intercambio de secreciones durante el coito)
2. Adhesión
-Unión del patógeno a endotelios tejido-específico del hospedero para favorecer su relación en el organismo evitando su eliminación por fluidos corporales.
a)Adhesión por reconocimiento ligando-receptor específico
Adheisnas o ligando (glicoproteínas): moléculas microbianas que permiten la unión a un receptor específico presente en células del hospedero.
b)Adhesión mediante superficies adherentesSuperficies adherentes: estructuras microbianas, ejm. glucocáliz, cápsula, etc. (interacciones hidrofóbicas).
3. Invasión
-Penetración a través del epitelio del tejido específico con la finalidad de encontrar condiciones adecuadas para su proliferación (ejm. mejorar la accsesibilidad de nutrientes).El mecanismo se basa en la producción de enzimas hidrolíticas microbianas para el rompimiento de componentes de matriz extracelular y uniones intercelulares del tejido para permitir la penetración en epitelios.
Enzimas hidrolíticas:
-Hialuronidasas (rompimiento ác. hialurónico)
-Colagenasas (rompimiento de colágeno)
-Proteasas (digestión proteica)
Multiplicación del microorganismo en el tejido específico generando el incremento de la población microbiana.
"La capacidad de proliferación en muchas ocasiones depende de la disponibilidad de nutrientes específicos"
5. Mecanismos de daño
a)Daño por colonización y/o invasión
Ejm. Gastroenteritis diarreica por Salmonella typhimorium
S. typhimorium, ocasiona un trastorno osmótico en la mucosa intestinal a consecuencia del daño causado a células intestinales por su colonización y capacidad invasiva, induciendo la generación de diarrea.
b)Alteración de la respuesta inmune
- Autoinmunidad (antigenicidad cruzada): Daño causado por una respuesta autoinmune inducida por el patógeno.
Ejm. endocarditis post-estreptococcica causada por algunas cepas de Streptoccocus pyogenes debido a la producción de anticuerpos (autoanticuerpos) que reacciona de forma cruzada en contra de la proteína M bacteriana y proteína de células de miocardio.
- Exacerbación inmunológica: Daño ocasionado por una respuesta inmunológica excesiva inducida por el patógeno.
Ejm. Tuberculosis, daño pulmonar por la respuesta inflamatoria hacia Mycobacterium tuberculosis que genera la formación de nódulos granulomatosos que ocasionan lesiones pulmonares (tubérculos).
c)Producción de toxinas
“Molécula producida por un microorganismo con efecto perjudicial para el agente hospedero”
1.- Toxinas de hongos: Micotoxinas (intoxicaciones alimentarias)
2.- Toxinas bacterianas: a. Exotoxina. Toxina excretada por el microorganismo al medio circundante. b. Endotoxina. Toxina que forma parte estructural del microorganismo (ejm. componentes de membrana).
MECANISMOS DE ACCIÓN DE EXOTOXINAS
1. Efecto citotóxico
(las toxinas con efecto citotóxico son denominadas citotoxinas)
"Citotoxina es una toxina que induce daño o muerte celular en células del hospedero"
a)Citolisis: Lisis de membrana citoplasmática ocasionada por la degradación de fosfolípidos.Ejm. Toxina fosfolipasa C de Clostridium perfringens (gangrena gaseosa)
b)Vacuolización: Formación de vacuolas citoplasmáticas que alteran el funcionamiento celular.
Ejm. Toxina vacuolizante de Helicobacter pylori (gastritis y úlcera péptical, alteración osmótica de vesículas endosomales citoplasmáticas)
c)Inhibición de la síntesis de proteínas
Ejm. Toxina diftérica (Coynebacterium diphtheriae) ADP-ribosilación del factor 2 de elongación durante la síntesis proteica.
2. Alteraciones de funciones fisiológicas
Ejm. Alteración de la absorción intestinal de agua provocando diarrea acuosa. Sin generar daño celular.
Enterotoxinas: toxinas capaces de inducir diarrea acuosa en el hospedero debido a la alteración del transporte de iones en células intestinales.
-Toxina del cólera (Vibrios cholerae)
-Toxina enterotoxigénica de E.coli
-Toxina de Staphylococcus aureus
Mecanismo de acción de la toxina del cólera
1. La unión de la enterotoxina con el gangliosido GM1(receptor) de las células intestinales activa el sistema adenilatociclasa (producción de AMPc).
2. El incremento de AMPc induce la salida de iones de cloro de la célula y la posterior salida de agua del lumen intestinal. (Alteración del transporte de iones en células de la mucosa intestinal)
3. Actividad Neurotóxica (neurotoxinas)
a)Toxina botulínica (Clostridium botulinum): Botulismo (intoxicación alimentaria)
Parálisis flácida:
Bloquea la liberación del neurotransmisor acetilcolina en la unión neuromuscular inhibiendo la contracción muscular.
b)Toxina tetánica (Clostridium tetani, tétanos)
Parálisis rígida:
Bloque la liberación de factores de relajación (Glicina y ác. alfa-aminobutírico) en la unión neuromuscular ocasionando un estado de contracción permanente.
