jueves, 10 de mayo de 2012

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MICROBIOLOGÍA

La microbiología es el estudio de los microorganismos, un grupo amplio y diverso de organismos microscópicos, que existen como células aisladas o asociadas, incluye también el estudio de los virus, que son microscópicos pero no celulares, bacterias,protozoos, así como ciertos hongos (levaduras) y algas unicelulares de pequeño tamaño.

 Diferencia entre las células microbianas y las células animales

  • Las células microbianas se distinguen de las células de animales y plantas porque son incapaces de vivir aisladas en la naturaleza y sólo existen formando parte de organismos multicelulares.
  • A diferencia de los macroorganismos , los microorganismos son capaces de realizar sus funciones vitales independientemente de otras células, sean de la misma clase o de otra diferente.

 Desarrollo histórico de la Microbiología


La mcrobiología comenzó un lento desarrollo con la invención del microscopio en el Siglo XVII. Durante 150 años su progreso se limitó a la descripción de los tipos morfológicos microbianos y a intentar clasificar a los microorganismos en los reinos animales y vegetales,
 
A partir de finales del siglo XIX, los conocimientos de la microbiología avanzaron de forma notable, gracias a Louis Pasteur (considerado como padre de la microbiología) y a Robert Koch (quien descubrió el agente responsable de la tuberculosis). En fin, este avance se dió a consecuencia de la confluencia de una serie de progresos metodológicos que se habían empezado a incubar lentamente en los siglos anteriores, y que obligaron a una revisión de ideas y prejuicios seculares sobre la dinámica del mundo vivo.

Según el clásico esquema de Collard (l976), se pueden distinguir cuatro periodos en el desarrollo de la Microbiología:

Primer Período: Primer periodo, fue especulativo, que se extiende desde la antigüedad hasta llegar a los primeros microscopistas.

Segundo Período: de lenta acumulación de observaciones, abarca desde l675 aproximadamente hasta la mitad del siglo XIX y que arranca con el descubrimiento de los microorganismos por Leeuwenhoek (l675).

Tercer Período: de cultivo de microorganismos, donde las figuras de Pasteur y Koch encabezan el logro de cristalizar a la Microbiología como ciencia experimental bien asentada.

Cuarto Período: en el que los microorganismos se estudian en toda su complejidad fisiológica, bioquímica, genética, ecológica, etc., se observa un extraordinario crecimiento de la Microbiología, el surgimiento de disciplinas microbiológicas especializadas (Virología, Inmunología, etc), y la estrecha relación de las ciencias microbiológicas con las Ciencias Biológicas. Este período abarca desde principios del Siglo XIX hasta nuestros días.

 Importancia de la Microbiología

La Microbiología es una ciencia biológica extraordinariamente relevante para la humanidad, dado que los microorganismos están presentes en todos los hábitats y ecosistemas de la Tierra y sus actividades presentan una gran incidencia en numerosísimos ámbitos de interés porque:



Los microorganismos han sido los primeros en aparecer en la evolución, y constituyen seguramente la mayor parte de la biomasa de nuestro planeta. Se calcula que sólo hemos descrito menos del 10% de los microorganismos existentes, por lo que los biólogos tienen una gran tarea por delante para estudiar esta parte de la biodiversidad.



Las actividades microbianas sustentan los ciclos biogeoquímicos de la Tierra: los ciclos del carbono, del nitrógeno, del azufre o del fósforo dependen de modo fundamental de los microorganismos.



Las actividades metabólicas microbianas son excepcionalmente variadas, siendo algunas de ellas exclusivas del mundo procariótico. La biolología básica tiene aquí un gran campo de estudio.  

Importancia de los microorganismos: estos seres microscópicos juegan un importante papel tanto en el mundo económico como en el social, e aquí algunas incidencias:


1.- Aspectos beneficiosos:
 


Todas las culturas desarrollaron de modo empírico multitud de bebibas y alimentos derivados de fermentaciones microbianas: vino, cerveza, pan, verduras fermentadas, etc.



Producción de multitud de productos industriales: alcoholes, ácidos orgánicos, antibióticos, enzimas, polímeros, etc.



La ingeniería genética empezó con los microorganismos, que siguen desempeñando un papel fundamental en la nueva generación de medicamentos recombinantes y de terapias novedosas.


2.-
En su aspecto perjudicial, la Microbiología dedica una especial atención a los microorganismos patógenos, sobre todo a  los que afectan a la humanidad:
 

Las enfermedades microbianas han sido causa de grandes males a nuestra especie. Una muestra es la peste (muerte negra) causó a mediados del siglo XIV la muerte de la tercera parte de la población europea, y ya en la primera mitad del siglo XV llegó a afectar a más del 75%. 



Desde la época del descubrimiento de América, las exploraciones han conllevado el intenso trasiego de agentes patógenos de un lugar a otro. La desaparición de buena parte de la población indígena se debió en buena parte a  no tener defensas frente a la viruela europea, pero a su vez los descubridores importaron la sífilis a Europa.



La microbiología médica ha cumplido un papel importante, desde la época de Pasteur y Koch, en la lucha contra las enfermedades infecciosas (antisepsia, desinfección, esterilización, quimioterapia). Y aunque ahora existan nuevos retos (SIDA, fiebres hemorrágicas, etc.), no cabe duda de que la Microbiología está contribuyendo a no perder esta permanente batalla contra los gérmenes patógenos.



Aparte de todas estas actividades de los microorganismos sobre los humanos, hay que tener en cuenta que existen gérmenes que afectan a animales, plantas, instalaciones industriales, que afectan a alimentos, etc., representando otras tantas áreas de atención para la Microbiología.





APORTES DE PERSONAJES A LA MICROBIOLOGÍA EN SUS INICIOS:


1.- ROBERT HOOKE (1665).
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Descubrió las células observando en el microscopio una laminilla de corcho, dándose cuenta que estaba formada por pequeñas cavidades poliédricas que recordaban a las celdillas de un panal. Por ello cada cavidad se llamó célula.En 1665 Hooke publicó Micrographia, un libro que describe sus microscópicas observaciones, y algunos trabajos originales en la biología.Falleció en Londres, el 13 de mayo de 1703.

2.- ANTONIE VAN LEEUWENHOEK (1632-1723).
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Fue el primero en descubrir microorganismos en aguas estancadas y realizó observaciones en bacterias descubiertas en el sarro dental. Publicó dibujos en donde esquematizó a cocos, bacilos y espirilos.

 3.- EDWARD JENNER (1749-1823).
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Sus observaciones le llevaron a considerar una vacuna que ofrecía inmunidad contra la viruela.  Confiado en su descubrimiento y para probar que eran infundadas las afirmaciones de quienes lo combatían, Jenner aplicó la vacuna a su propio hijo de 5 años.Durante el periodo de prueba de 18 meses, en Inglaterra fueron vacunadas 12.000 personasEdward Jenner murió el 26 de enero de 1823 en Inglaterra.

4.- LAZZARO SPALLANZANI (1729-1799).
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 Fue uno de los fundadores de la biología experimental. Tras rechazar la teoría de la generación espontánea, Spallanzani diseñó experimentos para refutar los realizados por el biólogo inglés John Needham, quien apoyaba dicha teoría. Spallanzani pudo demostrar que los caldos (que utilzaba en sus experimentos) no generaban microorganismos mientras los recipientes estuvieran sellados, fundamento del experimento que no habia considerado Needham.

5.- JOSEPH LISTER(1827-1912).

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  En 1878 desarrolló mediante calor la práctica quirúrgica de la asepsia y la antisepsia, mejorando notablemente la situación post-operatoria de los pacientes. Se percató de que la putrefacción de las heridas quirúrgicas causaba una alta mortalidad en los hospitales, equivalente a la contaminación de las infusiones que Louis Pasteur intentaba evitar en la misma época. Para evitarlo, mientras trabajó en el Glasgow Royal Infirmary, desarrolló mediante calor la práctica quirúrgica de la asepsia y la antisepsia, mejorando notablemente la situación post-operatoria de los pacientes. Gracias al descubrimiento de los antisépticos en 1865, Lister contribuyó a reducir en gran medida el número de muertes por infecciones contraídas en el quirófano después de que los pacientes fueran sometidos a intervenciones quirúrgicas.

6.- FERDINAND COHN (1828-1898).

 

Descubrió y clasificó los distintos tipos de microorganismos con formas y órganos diferentes. Otro de sus descubrimientos fue el de las esporas de resistencia, quee se forman en condiciones adversas. También analizó el origen bacteriológico de enfermedades infecciosas de las plantas y los animales y, colaboró con un médico alemán Robert Koch en la preparación del tratado del carbunco. Su vida como investigador fue compensada con una gran fama mundial como uno de fundadores de la Bacteriología.

7.- LOUIS PASTEUR (1822-1895).

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 Contribuyó a eliminar las bacterias calentando las soluciones azucaradas iniciales.También a la conservación de la leche con el proceso que recibe el nombre de pasteurización. Demostró que todo proceso de fermentación y descomposición orgánica se debe a la acción de organismos vivos. Descartó el crecimiento de los microorganismos por generación espontánea.Investigación sobre el carbunco, una enfermedad mortal del ganado vacuno.Pasteur dedicó el resto de su vida a investigar las causas de diversas enfermedades.

8.- ROBERT KOCH (1843-1910) 
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 En 1877 descubrió el bacilo de la tuberculosis y el vibrio del cólera, así como el bacilo del Ántrax. Desarrolló los postulados del aislamiento de un agente infeccioso (Postulados de koch). Recibió el Premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1905.  Además, introdujo el azúl de metileno, la fucsina y el violeta cristal como colorantes para bacterias.

      TB Culture.jpg

POSTULADOS DE KOCH PARA EL AISLAMIENTO DE UN AGENTE INFECCIOSO:
 Estos establecen que para que un organismo sea la causa de una enfermedad, necesita ser: 
Encontrados en todos los casos de la enfermedad.
Preparado y mantenido en cultivo puro.
Capaz de producir la infección original, incluso después de varias generaciones de cultivo.
Puede ser recuperado de un inóculo animal y cultivarlo de nuevo.
9.- WALTER HESSE (1882). Introdujo el agar-agar, que es un polisacárido extraido de las algas rojas, como un agente solidificante.

10.- JULIUS RICHARD PETRI (1852-1921). En 1887 era ayudante de Robert Koch, sustituyó las bandejas de vidrio cubiertas por campanas, usadas hasta entonces para los cultivos sólidos, por un sistema manejable de placas de cristal planas, conocidas en la actualidad como placas o cajas de Petri.

11.- BEIJERINK Y WINOGRADSKY (1888). Desarrollaron medios selectivos de enriquecimiento que sólo favorecen el crecimiento de ciertos tipos de microorganismos, únicos capaces de utilizar ciertos nutrientes del medio.

Placa de petri con cultivo de microorganismos en Agar Plata

12.- WÛRTZ (1872). Introdujo el uso de indicadores de pH, incorporados en los medios, lo cual permitía revelar la producción de acidificaciones por fermentación de ciertas bacterias.

13.- HAECKEL, STRASSBURGER O ABBÉ (1878). A exigencias de Robert Koch perfeccionaron el microscopio. El mismo Abbé (1878) desarrolló el objetivo de inmersión en aceite.
14.- La Industria Química BASF, suministró al laboratorio de robert Koch una serie de derivados de la anilina, que teñían a las bacterias, permitiendo su fácil visualización al microscopio en frotis de tejidos infectados.
15.- CARL WEIGERT (1845-1904)
 Weigert Carl.jpg
En 1875 tiñó bacterias con Pirocarmín, un colorante que se usaba en estudios zoològicos.
16.- ZIEHL Y NEELSEN (1882-1883) desarrollaron el método de ácido-alcohol resistencia para teñir Mycobacterium tuberculosis.
       
Mycobacterium tuberculosis
 
17.-HANS CHRISTIAN GRAM (1850-1938) En 1884 estableció una tinción de contraste que permitió distinguir 2 tipos bacterianos en función de sus reacciones diferenciales de tinción.
Tinción diferencial de Gram
18.- LOEFFLER (1852-1915)
 
En 1890 observó los flagelos bacterianos mediante técnicas de impresión argéntica.

Todos estos aportes técnicos como métodos de cultivo, microscopía y tinciones, junto con los sistemas de esterilización fueron fundamentales para la consolidación de la microbiología como ciencia, lo que permitió eliminar las especulaciones que habían predominado hasta entonces.
PRÓXIMO TEMA: CAMPOS DE APLICACIÓN DE LA MICROBIOLOGÍA COMO CIENCIA 




















 

Referencias:

Brock.- Biología de los Microorganismos 

http://www.slideshare.net/lenguaje2010micro/personajes-de-la-microbiologia-110710-terminado

 http://www.ugr.es/~eianez/Microbiologia/01historia.htm

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