1.1 antecedentes Microbiología

La novena edición de Introducción a la Microbiología es la obra más importante de la especialidad. En los 24 años transcurridos desde su publicación inicial, la han utilizado más de un millón de estudiantes de más de mil universidades, lo que la convierte en el texto de microbiología de mayor venta en el mundo. Conserva las mismas características que determinaron su éxito:

. Precisamente, el origen tardío de la Microbiología con relación a otras ciencias biológicas, y el reconocimiento de las múltiples actividades desplegadas por los microorganismos, hay que atribuirlos a la carencia, durante mucho tiempo, de los instrumentos y técnicas pertinentes.

.. Con la invención del microscopio en el siglo XVII comienza el lento despegue de una nueva rama del conocimiento, inexistente hasta entonces. Durante los siguientes 150 años su progreso se limitó casi a una mera descripción de tipos morfológicos microbianos, y a los primeros intentos taxonómicos, que buscaron su encuadramiento en el marco de los "sistemas naturales" de los Reinos Animal y Vegetal.

El asentamiento de la Microbiología como ciencia está estrechamente ligado a una serie de controversias seculares (con sus numerosas filtraciones de la filosofía e incluso de la religión de la época), que se prolongaron hasta finales del siglo XIX. La resolución de estas polémicas dependió del desarrollo de una serie de estrategias experimentales fiables (esterilización, cultivos puros, perfeccionamiento de las técnicas microscópicas, etc.), que a su vez dieron nacimiento a un cuerpo coherente de conocimientos que constitituyó el núcleo aglutinador de la ciencia microbiológica. El reconocimiento del origen microbiano de las fermentaciones, el definitivo abandono de la idea de la generación espontánea, y el triunfo de la teoría germinal de la enfermedad, representan las conquistas definitivas que dan carta de naturaleza a la joven Microbiología en el cambio de siglo.

Tras la Edad de Oro de la Bacteriología, inaugurada por las grandes figuras de Pasteur y Koch, la Microbiología quedó durante cierto tiempo como una disciplina descriptiva y aplicada, estrechamente imbricada con la Medicina, y con un desarrollo paralelo al de la Química, que le aportaría varios avances metodológicos fundamentales. Sin embargo, una corriente, en principio minoritaria, dedicada a los estudios básicos centrados con ciertas bacterias del suelo poseedoras de capacidades metabólicas especiales, incluyendo el descubrimiento de las que afectan a la nutrición de las plantas, logró hacer ver la ubicuidad ecológica y la extrema diversidad fisiológica de los microorganismos. De esta forma, se establecía una cabeza de puente entre la Microbiología y otras ciencias biológicas, que llegó a su momento decisivo cuando se comprobó la unidad química de todo el mundo vivo, y se demostró, con material y técnicas microbiológicas que la molécula de la herencia era el ADN.

Desarrollo histórico de

microbiologíaComo otras ciencias, la microbiología actual ha seguido también un desarrollohistórico, que por razones didácticas aquí se ha dividido en seis periodos.

PERIODO ESPECULATIVO (3 MILLONES DE AÑOS A.C. –1676)

Este periodo se inicia desde los 3 a 2.5 millones de años A.C con la evolucióndel genero homo. Al desarrollarse las primeras prácticas agrícolas y elprocesamiento empírico de los alimentos (10000-7000 A.C) el hombre iniciainconscientemente su relación eterna con los microorganismos. Fueron lossumerios, babilonios y, más exquisitamente, los egipcios los que emplearondirectamente a los microorganismos al desarrollar la fabricación del pan y la cerveza.

B. PERIODO DE LA OBSERVACIÓN (1676-1867) Después que las publicaciones deLeewenhoek demostraron la existencia delos microorganismos fue necesario, sin embargo, esperar cerca de 200 años para que la microbiología tenga un avance rápido. Esto fue debido principalmente al predominio en aquella época de la Teoría de la Generación espontánea. Este fue un periodo de duro enfrentamiento filosófico entre los diversos científicos que termino con tal Teoría. Hombres comoFrancesco Redi (1626 –1698)Lázaro Spallanzani (1729-1799),Jhon Tyndall (1820-1893) y. principalmente,Louis Pasteur (1822-1895), dieron la victoria eimpulsaron vigorosamente a la microbiología.

. PERIODO DE LOS CULTIVOS (1667-1910 APROX.)Así comoPasteur con la eterización y sus estudios iniciales de las“enfermedades del vino y la cerveza”,Robert Koch (1813-1910) han sido fundamentales en el desarrollo de la microbiología con el establecimiento delas técnicas de aislamiento de microorganismo y de los medios de cultivo.Koch  desarrolló el cultivo en medio sólido (primero sobre rodajas de papa,luego sobre gelatina y finalmente sobre agar, consecuencia de una sugerenciade la esposa deWalter Hesse , (uno de sus discípulos) utilizando unas cajascirculares de vidrio (diseñadas porRichard Petri , otro de sus discípulos), loque permitió el aislamiento e identificación de un gran número de bacterias.

D. PERIODO DE LA FISIOLOGÍA MICROBIANA (1910-1940)Con la facilidad para el aislamiento de microorganismos y su cultivo enforma pura, se pudo iniciar el estudio de su comportamiento fisiológico. Estofue iniciado porPasteur con sus estudios sobre fermentación alcohólica y fermentación láctica en la fabricación de vino y la cerveza y la torcedura de ambas bebidas. Más tarde,S.Winogradski (1856-1953),M.W.Bejijerinck  (1851-1933) relacionaron el metabolismo microbiano con lastransformaciones biogeoquímicas en el suelo y agua y, en base a las particularidades metabólicas microbianas, desarrollan la técnica de cultivo por enriquecimiento. Otros comoA. J. Kluyver y C.B .Van Niel Estudiaron el metabolismo bacteriano y la fotosíntesis bacteriana respectivamente.

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EL PERIODO DE LA GENÉTICA MICROBIANA (1941-1970)A inicios de la década de los 40 no estaba plenamente confirmada laparticipación de los ácidos nucleicos como los agente fundamentales en latransmisión hereditaria de los organismos vivientes.Si bien los trabajos deMendel  habían dado origen a la genética, no seincluia a los microorganismos y, en todo caso, era un misterio sucomportamiento genético. FueronG,W. Beadie y E.L Tatum quienes en1941, probaron la relación entre los genes y las enzimas l encontrarmutantesauxotroficos (incapaces de sintetizar un metabolismo y,entonces, dependientes del suministro extenso de este) del hongoNeurospora. En 1943, Max Delbruck y Salvatore Luria encontraronmutaciones espontáneas en bacterias.

conceptos básicos a la

microbiología

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MICROBIOLOGIA= Ciencia que se encarga del estudio de los microbios (Hongos, Bacterias y Virus).MICROBIO O MICROORGANISMO= Son organismos muy pequeños, de tamaño microscópico, dotados deindividualidad, con una organización biológica elemental. Pueden ser unicelulares multicelulares (los conformados por células indiferenciadas, que al asociarse no forman tej. , pues cada una de ellas constituye un organismo completo,independiente y dotado de la capacidad de reproducción).MICROBIOLOGIA CLÍNICA= Es una disciplina aplicada de la medicina que estudia los microorganismos capaces de provocar enfermedades en los seres vivos

TEORIA MICROBIANA DE LAS INFECCIONES= la misma resulta de la semejanzas existentes entre los procesosfermentativos y las enfermedades infecciosas (por ej. Ambos se producen por causa de microorganismos)

POSTULADO DE KOCH= Por el se establecen las condiciones que debe reunir un microorganismo para ser consideradocomo agente causal de una determinada enfermedad infecciosa. Tales condiciones son :1.Demostrar la presencia del microorganismo en todas las personas enfermas y su ausencia en las personas sanas.2.Que el microorganismo pueda ser aislado en un cultivo sólido a partir de las lesiones producidas en el enfermo.3.Que el microorganismo pueda reproducir la enfermedad, al ser inoculado en un animal de experimentaciónsusceptible.4.Que el microorganismo pueda ser aislado nuevamente a partir de las lesiones producidas en dicho animal.5.Que el microorganismo induzca una respuesta inmune especifica en el huésped detectada por serología (por laaparición de anticuerpos específicos).

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ELULAS EUCARIOTAS= Este tipo de célula está dividida en compartimientos limitados por membranas internas. Sus principales características son :a)Membrana Citoplasmática= Es una bicapa lipídica, compuesta por proteínas, fosfolípidos y esteroles. Actúa como membrana limitante (ayuda a mantener la forma) y como barrera osmótica. En cierto tipo de células podemos visulizar Cilios y Flagelos. En los Hongos además de esta membrana pueden presentar Pared o Cubierta Celular, lacual está compuesta de polisacáridos. b)Citoplasma=Presenta organelas (compartimientos internos rodeados por una membrana propia); entre estasencontramos Retículo endoplasmático, Aparato de Golgi, Vacuolas, Lisosomas; Mitocondrias, Cloroplastos(realizan la fotosíntesis en las plantas), Centríolos, Ribosomas (80 s). Además el citoplasma cuenta con unaestructura reticular denominada citoesqueleto, compuesto por microtúbulos y microfilamentos.c)Núcleo = Contiene el material hereditario. Este decimos que es verdadero puesto que el compartimiento nuclear sehalla verdaderamente separado del citoplasma por la membrana nuclear. El ADN está organizado en 2 o máscromosomas que codifican el material hereditario; cada cromosoma está compuesto por filamentos en doble hélicede ADN, donde cada cadena presenta uniones protéicas y de histonas.d)División= La división celular puede ocurrir ya sea por mitosis o por meiosis , según el tipo celular.e)Motilidad= La movilidad por parte algunos tipos celulares puede llevarse a cabo mediante Flagelos, Pseudópodos,Fagocitosis, Endocitosis,y Pinocitosis

CELULAS PROCARIOTAS= Este tipo de células no están divididas en compartimientos ni poseen núcleo verdadero.Sus principales características son:a)Pared Celular= Es una estructura gruesa y rígida (a excepción de los micoplasmas) que sirve para dar forma a lacélula procariota, evitar la lisis osmótica y la acción de agentes externos nocivos. En su estructura se halla un polímero específico, la mureína o Péptidoglicano. b)Membrana Citoplasmática= Esta no presenta esteroles en su composición. Asociada a ella hay mesosomas(repliegues internos) y enzimas generadoras de ATP.c)Citoplasma= No presenta organelas. Es de aspecto granular, donde se distinguen granulaciones mayores(sustancias de reserva) y granulaciones submicroscópicas (ribosomas – 70 s). Inmersos en el citoplasmaencontramos ADN extracromosómico (Plásmido) enrollado en forma circular, los cuales contienen informacióngenética para la síntesis de sustancias no indispensables.d)

1.- El microorganismo debe estar presente en todos los casos de la enfermedad.2.- El microorganismo debe ser aislado del hospedador enfermo y obtenerse en cultivo puro en el laboratorio.3.- La enfermedad específica debe reproducirse cuando un cultivo puro del microorganismo se inocula a un hospedador susceptible sano.4.- El microorganismo debe ser recuperable de nuevo a partir del hospedador inyectado experimentalmente.

.El descubrimiento posterior de los virus (Dimitri Ivanovski en 1892; el virus del mosaico del tabaco pasaba los filtros que retenían a las bacterias), agentes que no crecen en medios artificiales en el laboratorio como lo hacen las bacterias, han permitido realizar algunas modificaciones en los postulados de Koch.

Este trabajo sobre el carbunco condujo rápidamente a la edad de oro de la bacteriología. En 25 años la mayoría de los agentes bacterianos de las principales enfermedades humanas habían sido descubiertos y descritos

Relación con otras ciencias de microbiología

 

El campo de la microbiología puede ser dividido en varias subdisciplinas:Fisiología microbiana: estudio a nivel bioquímico del funcionamiento de las células microbianas. Incluye el estudio del crecimiento, el metabolismo y la estructura microbianas.Genética microbiana: estudio de la organización y regulación de los genes microbianos y como éstos afectan el funcionamiento de las células. Está muy relacionada con la biología molecular.

Microbiología clínica: estudia la morfología de los microbios.Microbiología médica: estudio del papel de los microbios en las enfermedades humanas. Incluye el estudio de la patogénesis microbiana y la epidemiología y está relacionada con el estudio de la patología de la enfermedad y con la inmunología.Microbiología veterinaria: estudio del papel de los microbios en la medicina veterinaria.

Microbiología ambiental: estudio de la función y diversidad de los microbios en sus entornos naturales. Incluye la ecología microbiana, la geomicrobiología, la diversidad microbiana y la biorremediación.Microbiología evolutiva: estudio de la evolución de los microbios. Incluye la sistemática y la taxonomía bacterianas.Microbiología industrial: estudia la explotación de los microbios para uso en procesos industriales. Ejemplos son la fermentación industrial y el tratamiento de aguas residuales. Muy cercana a la industria de la biotecnología.

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Aeromicrobiología: estudio de los microorganismos transportados por el aire.Microbiología de los alimentos: estudio de los microorganismos que estropean los alimentos.Microbiología espacial: Estudio de los microorganismos presentes en el espacio extraterrestre, en las estaciones espaciales, en las naves espaciales.

Subdisciplinas y otras disciplinas relacionadasBacteriología: Estudio de los procariontes (bacterias, árqueas).Virología: Estudio de los virus.Micología: Estudio de los hongos.Parasitología: Estudio de los parásitos, sobre todo de tipo animal o protozoario.Protistología: Estudio de los protistas.Micropaleontología: Estudio de los microfósiles.Palinología: Estudio del polen y las esporas.Ficología: También llamada Algología. Estudio de las algas y microalgas.Protozoología: Estudio de los protozoos.Micobacteriologia: Estudio del género Mycobacterium