HISTORIA DE LA HISTORIA DE LA MICROBIOLOGÍAMICROBIOLOGÍA

M. PazM. Paz

UMG-2011UMG-2011

¿Qué es la microbiología?¿Qué es la microbiología?

Estudio de los organismos microscópicosEstudio de los organismos microscópicos3 palabras griegas: 3 palabras griegas: mikrosmikros (pequeño), (pequeño), biosbios (vida) y (vida) y logoslogos (ciencia) (ciencia)

estudio de la vida microscópicaestudio de la vida microscópica

Surgió como ciencia tras el descubrimiento y Surgió como ciencia tras el descubrimiento y perfeccionamiento del microscopio.perfeccionamiento del microscopio.

¿Qué son los microorganismos?¿Qué son los microorganismos?

Organismos que no pueden ser observados a Organismos que no pueden ser observados a simple vista, al menos en parte de susimple vista, al menos en parte de su ciclo.ciclo.

Organismos que viven como células aisladas o Organismos que viven como células aisladas o entidades que contienen ácidos nucleicos entidades que contienen ácidos nucleicos capaces de replicarse, por lo menos en parte de capaces de replicarse, por lo menos en parte de su ciclo.su ciclo.

Incluidos: algas, hongos, protozoarios, bacterias Incluidos: algas, hongos, protozoarios, bacterias y virus.y virus.

¿Cómo afectan nuestra vida?¿Cómo afectan nuestra vida?

Diversos tipos de microorganismos son Diversos tipos de microorganismos son causantes de enfermedades y abundan casi en causantes de enfermedades y abundan casi en cualquier lugar por lo que permanentemente cualquier lugar por lo que permanentemente estamos expuestos a un contagio.estamos expuestos a un contagio.

Pueden afectarnos en el aspecto económico ya Pueden afectarnos en el aspecto económico ya que le producen enfermedades a los animales y que le producen enfermedades a los animales y a las plantas dañando las cosechas y las clases a las plantas dañando las cosechas y las clases de ganados y otros animales domésticos que de ganados y otros animales domésticos que sirven como fuente de alimento.sirven como fuente de alimento.

¿Cómo afectan nuestra vida?¿Cómo afectan nuestra vida?

M.O. de utilidad industrial: más de cien M.O. de utilidad industrial: más de cien especies microbianas son usadas en la especies microbianas son usadas en la producción de sustancias que no pueden producción de sustancias que no pueden ser obtenidas de forma más fácil o más ser obtenidas de forma más fácil o más barata por otros medios.barata por otros medios.

Ventajas: tamaño, alta tasa metabólica, Ventajas: tamaño, alta tasa metabólica, posibilidad de cultivarse a gran escala, posibilidad de cultivarse a gran escala, estabilidad genética, etc. estabilidad genética, etc.

¿Cómo afectan nuestra vida?¿Cómo afectan nuestra vida?M.o. en la producción de alimentos:M.o. en la producción de alimentos:– yogures y quesos (Roquefort, Brie, etc.)yogures y quesos (Roquefort, Brie, etc.)

Biotecnología Biotecnología – alcohol producido por levadurasalcohol producido por levaduras– ácido oxálico utilizado en tintes y colorantes.ácido oxálico utilizado en tintes y colorantes.– ácido propenoico (ácido acrílico) utilizado como intermediario en ácido propenoico (ácido acrílico) utilizado como intermediario en

la producción de plásticos.la producción de plásticos.– ácido láctico empleado para acidificar alimentos y como ácido láctico empleado para acidificar alimentos y como

anticongelante.anticongelante.– ácido acéticoácido acético– enzimas utilizadas para aplicaciones tan diversas, como la enzimas utilizadas para aplicaciones tan diversas, como la

eliminación de manchas en los tejidos (incorporación de eliminación de manchas en los tejidos (incorporación de enzimas a detergentes)enzimas a detergentes)

– conversión de harina de maíz en miel utilizada como conversión de harina de maíz en miel utilizada como endulcoranteendulcorante

– Industria farmacéutica: producción de antibióticos, drogas, Industria farmacéutica: producción de antibióticos, drogas, hormonas (insulina y GH), factores de crecimiento, interferón, hormonas (insulina y GH), factores de crecimiento, interferón, eritropoyetina, etc.eritropoyetina, etc.

Ramas de la MicrobiologíaRamas de la Microbiología

EpidemiasEpidemias

Descritas a lo largo de toda la historia de Descritas a lo largo de toda la historia de la humanidad.la humanidad.

Atribuidas en la antigüedad a hechizos o Atribuidas en la antigüedad a hechizos o magia.magia.

SIN EXPLICACIÓN HASTA EL SIGLO SIN EXPLICACIÓN HASTA EL SIGLO XVII.XVII.

Anton van Leeuwenhoek Anton van Leeuwenhoek (1632-1723)(1632-1723)

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

Anton van Leeuwenhoek Anton van Leeuwenhoek (1632-1723)(1632-1723)

Sus primeros dibujos fueron publicados en 1684

Robert Hooke Robert Hooke (1635-1702)(1635-1702)

Lazzaro Spallanzani Lazzaro Spallanzani (1729-1799)(1729-1799)

Robert Koch Robert Koch ((1843-19101843-1910)) Iniciador de la bacteriología médica moderna. Estudió Iniciador de la bacteriología médica moderna. Estudió botánica, física y matemáticas y MEDICINA.botánica, física y matemáticas y MEDICINA.Otros intereses: arqueología, antropología, las Otros intereses: arqueología, antropología, las enfermedades ocupacionales, como el envenenamiento enfermedades ocupacionales, como el envenenamiento por plomo, y la bacteriología.por plomo, y la bacteriología.

Robert Koch Robert Koch ((1843-19101843-1910)) En 1870 demostró que el carbunco infeccioso o ántrax sólo se En 1870 demostró que el carbunco infeccioso o ántrax sólo se desarrollaba en los ratones cuando el material inyectado en su desarrollaba en los ratones cuando el material inyectado en su torrente sanguíneo contenía bastones o esporas viables del torrente sanguíneo contenía bastones o esporas viables del Bacillus Bacillus anthracisanthracis. . Mostró cómo trabajar con dichos microorganismos, cómo obtenerlos a Mostró cómo trabajar con dichos microorganismos, cómo obtenerlos a partir de animales infectados, cómo cultivarlos artificialmente y cómo partir de animales infectados, cómo cultivarlos artificialmente y cómo destruirlos. destruirlos. En 1881 dio a conocer sus estudios sobre la tuberculosis y al año En 1881 dio a conocer sus estudios sobre la tuberculosis y al año siguiente anunció que había aislado el bacilo responsable de la siguiente anunció que había aislado el bacilo responsable de la enfermedad. enfermedad. Después se dedicó al estudio del cólera, que en 1883 había Después se dedicó al estudio del cólera, que en 1883 había alcanzado niveles de epidemia en la India. Identificó al bacilo alcanzado niveles de epidemia en la India. Identificó al bacilo causante y descubrió que era transmitido a los seres humanos sobre causante y descubrió que era transmitido a los seres humanos sobre todo a través del agua. todo a través del agua. Más tarde viajó a África, donde estudió las causas de las Más tarde viajó a África, donde estudió las causas de las enfermedades transmitidas por insectos. enfermedades transmitidas por insectos. Desde 1891 fue director del Instituto de Enfermedades Infecciosas de Desde 1891 fue director del Instituto de Enfermedades Infecciosas de Berlín creado para la investigación médica hasta su jubilación en Berlín creado para la investigación médica hasta su jubilación en 1904. 1904. En 1905 obtuvo el Premio Nobel de Fisiología y Medicina. Murió el 27 En 1905 obtuvo el Premio Nobel de Fisiología y Medicina. Murió el 27 de mayo de 1910 en el balneario alemán de Baden-Baden.de mayo de 1910 en el balneario alemán de Baden-Baden.

Postulados de Koch Postulados de Koch

Postulados moleculares de Koch: Postulados moleculares de Koch: 19801980

Louis Pasteur Louis Pasteur (1822-1895)(1822-1895)

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

Ferdinand Julius Cohn Ferdinand Julius Cohn (1828-1898)(1828-1898)

Considerado fundador de la microbiología Considerado fundador de la microbiología moderna y padre de la bacteriología.moderna y padre de la bacteriología.

En 1872 propuso la clasificación de las En 1872 propuso la clasificación de las bacterias: género, especie y variedades.bacterias: género, especie y variedades.

Describió otros microorganismos Describió otros microorganismos patógenos transmitidos por agua patógenos transmitidos por agua contaminada, distintos al contaminada, distintos al V. choleraeV. cholerae

Otros eventos importantes del siglo Otros eventos importantes del siglo XIXXIX

1878: Joseph Lister publica sus estudios 1878: Joseph Lister publica sus estudios sobre la fermentación de la leche sobre la fermentación de la leche Bacterium lactisBacterium lactis1879: Albert Neisser identifica al agente 1879: Albert Neisser identifica al agente causal de la gonorrea causal de la gonorrea 1880: Alphonse Laverin encuentra al 1880: Alphonse Laverin encuentra al parásito de la malaria en glóbulos rojos.parásito de la malaria en glóbulos rojos.1881: Paul Erlich utiliza el azul de 1881: Paul Erlich utiliza el azul de metilenometileno

Siglo XXSiglo XXAerobiosis y anaerobiosisEn 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 Alexander Fleming (1881-1955)(1881-1955)

Descubrió que algunas Descubrió que algunas colonias crecidas de colonias crecidas de S. S. aureus aureus eran destruidas eran destruidas por el crecimiento del por el crecimiento del hongo hongo PenicilliumPenicillium

Realizó la extracción del Realizó la extracción del compuesto activo: compuesto activo: penicilinapenicilina

Karl Woese (1928-Karl Woese (1928-

Por análisis de rARN 16SPor análisis de rARN 16S

Microscopios Microscopios

Ojo humano 0.2 mm.Ojo humano 0.2 mm.

Microscopio óptico, Microscopio óptico, resolución máxima 0.2 resolución máxima 0.2 micras (1 micra).micras (1 micra).

Microscopio electrónico, Microscopio electrónico, resolución máxima 0.5nmresolución máxima 0.5nm

Microscopios Microscopios

Microscopios Microscopios

Ejemplo: Ejemplo: Staphylococcus aureusStaphylococcus aureus

Datos de GuatemalaDatos de Guatemala

Tasa de mortalidad: 4,8 por 1.000 hab.Tasa de mortalidad: 4,8 por 1.000 hab.

Causas principales de mortalidad (ambos Causas principales de mortalidad (ambos sexos): neumonía y diarrea. sexos): neumonía y diarrea.

Seis grandes grupos de causas:Seis grandes grupos de causas:• enfermedades transmisibles 13%enfermedades transmisibles 13%• tumores 7%tumores 7%• enfermedades del aparato circulatorio 12%enfermedades del aparato circulatorio 12%• afecciones perinatales 8%afecciones perinatales 8%• causas externas 13% causas externas 13% • otras 47%. otras 47%. Datos INE

Guatemala

Mortalidad en GuatemalaMortalidad en Guatemala

Mortalidad en GuatemalaMortalidad en Guatemala

Causas bacterianas Causas bacterianas importantes de mortalidadimportantes de mortalidad

TuberculosisTuberculosis

TétanosTétanos

CóleraCólera

Tos ferinaTos ferina