1. Microbiología y Microorganismos
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La microbiología estudia los microorganismos, u organismos solo visibles al microscopio. Incluyen todas las bacterias y protozoos; los representantes microscópicos de las algas y los hongos; y las formas acelulares (viroides, priones y virus), carentes de vida propia. La inmensa mayoría de los microorganismos son beneficiosos y resultan esenciales en el cierre de los ciclos geoquímicos, aunque también hay patógenos, productores de enfermedades.
Ecología de los Microorganismos
Según su metabolismo, los microorganismos se clasifican en autótrofos y heterótrofos. Los microorganismos autótrofos transforman la materia inorgánica en materia orgánica, que sirve de alimento a los heterótrofos. Para ello requieren una fuente de energía externa, que puede ser la luz solar, en el caso de los microorganismos fotosintéticos (bacterias y algas unicelulares), o la energía química, en los quimiosintéticos (siempre bacterias). Según la forma de alimentarse, los microorganismos heterótrofos pueden ser:
- Fagótrofos: Son de vida libre e ingieren activamente su alimento. Es el caso de la mayoría de los protozoos.
- Simbióticos: Establecen relaciones nutricionales íntimas con otros organismos de las que se deriva un beneficio recíproco. Es el caso de algunas bacterias y hongos.
- Saprófitos: Son de vida libre y absorben los nutrientes resultantes de la degradación extracelular de restos de materia orgánica. Incluyen la mayor parte de las bacterias y los hongos.
- Parásitos: Se alimentan a expensas de otro organismo vivo, el hospedador, al que causan una enfermedad infecciosa. Son las especies patógenas de bacterias, hongos y protozoos.
3. Los Microorganismos como Agentes Causales de Enfermedades Infecciosas
Una enfermedad infecciosa es aquella causada por microorganismos patógenos; por consiguiente, se puede transmitir de los individuos enfermos a los sanos. Es lo que se conoce como contagio.
Se denomina infección al proceso de entrada de un microorganismo patógeno en un organismo sano.
3.1 Microorganismos Patógenos y Oportunistas
Se considera microorganismo patógeno cualquier entidad, celular o acelular, microscópica parásita (viroide, prion, virus, bacteria, hongo o protozoo) capaz de proliferar dentro de un hospedador y producir alteraciones en uno o varios de sus órganos o tejidos, generando de esta forma una enfermedad infecciosa.
Existe un grupo de microorganismos, llamados oportunistas, que no suelen ser patógenos, pero pueden causar una infección cuando las defensas del hospedador están disminuidas. Muchos de ellos forman parte de la microbiota natural del organismo, entendida como el conjunto de microorganismos que viven en asociación simbiótica en nuestra piel y mucosas (intestinal, respiratoria, urinaria…).
El desequilibrio de la microbiota o disbiosis, bien por defecto o por exceso de microorganismos, se ha correlacionado científicamente con la aparición de numerosas patologías.
Imagen: Candida albicans, microorganismo oportunista que forma parte de la microbiota natural de la piel y las mucosas.
La Teoría Microbiana de la Enfermedad
Tras sus estudios, Koch enunció lo que hoy se conoce como postulados de Koch, que sentaron las bases de la teoría microbiana de la enfermedad: cada enfermedad infecciosa está provocada por un tipo específico de microorganismo o microbio.
Postulado 1: El microbio está presente en todos los animales que sufren la enfermedad y ausente en los animales sanos.
Postulado 2: El microbio se puede aislar del cuerpo del animal enfermo y cultivarse fuera de él.
Postulado 3: Los microbios cultivados, al ser inoculados en un animal sano, provocan en él los síntomas de la enfermedad.
Postulado 4: El microbio inoculado experimentalmente está presente en los animales inoculados, se puede aislar y cultivar y muestra las mismas propiedades que el microbio original.
3.3 Enfermedades Infecciosas: Contagio, Propagación y Contención
1. Contagio
Es cómo los patógenos pasan de personas enfermas a sanas.
▪ Contagio directo:
El microorganismo pasa directamente, por ejemplo mediante inhalación de gotas al toser, hablar o estornudar.
▪ Contagio indirecto:
Se transmite a través de intermediarios: agua, alimentos, objetos y animales (vectores).
Vectores: animales, sobre todo artrópodos (mosquitos, pulgas), que transportan el patógeno sin enfermar.
Zoonosis: enfermedades que se transmiten entre animales y personas. Ejemplo: La peste.
2. Propagación
Cómo se extiende una enfermedad en una población:
Endemia: presente de forma habitual en una zona concreta.
Epidemia: muchos casos en un área en un periodo corto.
Pandemia: afecta a muchos países o continentes.
3. Contención
Medidas para frenar la propagación: lavado de manos, higiene y desinfección, distancia social, uso de mascarillas.
Aislamiento: separar enfermos de sanos.
Cuarentena: separar personas expuestas que aún no están enfermas.
3.4 Fases de una Enfermedad Infecciosa
Incubación: Tiempo entre la entrada del patógeno y los primeros síntomas.
- La persona puede contagiar.
Desarrollo: Aparecen los síntomas. Se necesita atención médica.
Convalecencia: Recuperación hasta volver al estado normal. Su duración depende de la enfermedad y de la persona.
4. El Estudio de los Microorganismos
Medios de Cultivo
Permiten crecer microorganismos en el laboratorio.
Según la consistencia:
Sólidos: contienen agar; se usan en placas de Petri.
Líquidos (caldos): se preparan con extractos animales, vegetales o sangre.
Según la composición:
Medios generales: permiten crecer muchos microorganismos.
Medios de enriquecimiento: favorecen a un grupo concreto.
Medios selectivos: permiten crecer solo a un tipo de microorganismo e inhiben a los demás (por ejemplo, para detectar bacterias resistentes).
4.2 Siembra de Microorganismos
Siembra: proceso por el cual se coloca una muestra de microorganismos (inóculo) en un medio de cultivo adecuado para que crezcan y se aíslen.
Requiere esterilidad total para evitar contaminación.
Se hace con pipeta o asa de siembra sobre una placa de Petri.
4.3 Aislamiento de Microorganismos
Permite obtener cultivos puros (axénicos), es decir, de una sola especie.
Métodos:
Estría escocesa o agotamiento en placa:
Con el asa se arrastra el inóculo sobre el agar, reduciendo progresivamente el número de células.
Cada célula forma una colonia individual.
Banco de diluciones:
Se hacen diluciones sucesivas de la muestra hasta que queden pocas bacterias.
Al sembrarlas, se obtienen colonias separadas.
5. Transferencia Genética Horizontal y Resistencia a Antibióticos
Las bacterias pueden intercambiar genes entre individuos, no solo de “madre a hija”.
5.1 Mecanismos
Transformación:
La bacteria capta ADN libre del medio (procedente de otras bacterias).
Solo las bacterias competentes pueden hacerlo.
Conjugación:
Dos bacterias se unen por un pili.
Se transfiere ADN de una bacteria donadora a una receptora mediante el factor F (plásmido).
Transducción:
Mediado por virus bacteriófagos que transportan fragmentos de ADN de una bacteria a otra.
5.2 Resistencia a Antibióticos: un Problema Global
La transferencia genética horizontal causa variabilidad y resistencia a antibióticos.
Las bacterias resistentes se multiplican, generando bacterias multirresistentes (resistentes a varios antibióticos).
Problemas: mayor mortalidad, costos y estancias hospitalarias.
Soluciones:
Uso adecuado de antibióticos: solo cuando sea necesario y siguiendo la prescripción médica.
Prevención y control: higiene, vacunación y control de epidemias.
Investigación y desarrollo: crear nuevos antibióticos y métodos de diagnóstico más rápidos.