introducción a la microbiología médica

MICRO I-Clase 1: Inaugural – Mundo microbiano
Departamento de Microbiología, Parasitología e Inmunología
Primera Cátedra
¿Cuando?
Génesis de La Tierra:
~4600 millones de años
Aparición de la vida:
~3600 millones de años
Primera forma de vida:
microorganismo (bacteria)
Diferenciación, selección y diversidad
¿Cómo?
Bacteria
Archea
Bacterias
verdes no
sulfurosas
Proteobacterias
Cianobacterias
Flavobacterias
Bacterias
Gram
Positivas
Methanosarcina
Methanobacterium
Methanococcus
Thermoproteus
ThermoPyrodictium
coccus
Eukarya
Hongos Animalia
Entamebas mucosos
Fungi
Halófilas
Plantae
Ciliados
Protistas
Flagelados
Tricomónadas
Thermotogales
Microsporidios
Diplomónadas
Evolución de las formas de vida: los tres
dominios propuestos por Karl Woese (1928- ).
Arbol filogenético resumido obtenido por
secuenciación de ARN ribosomal.
Observación:
existe mayor diversidad entre los microorganismos
que entre todas las demás formas de vida que
habitan el planeta
Taxonomía
Sistema de nomenclatura binomial clásico (Linneo) simplificado
Dominio
Filum
Clase
Orden
Familia
Género
Especie
Eukarya
Platyhelminthes
Trematoda
Strigeidida
Schistosomatidae
Schistosoma
manzonii
Eukarya
Ascomycota
Eurotiomycetes
Eurotiales
Trichocomaceae
Aspergillus
fumigatus
Bacteria
Firmicutes
Mollicutes
Mycoplasmatales
Mycoplasmataceae
Mycoplasma
pneumoniae
Mundo microscópico
EUCARIOTAS
Microorganismos
•Poseen membrana celular
•Poseen ADN y ARN
•Tienen vida libre (existen excepciones)
Protozoos
Algas microscópicas
Hongos microscópicos
PROCARIOTAS
Arqueas
Eubacterias
Virus y viriones
•No poseen membrana celular
•Poseen un solo ácido nucleico (ADN o ARN)
•Carecen de metabolismo propio
Priones
•Moleculas proteicas
¿Dónde?
Habitat de los microorganismos
•Suelos: superficie y profundidad (hasta 1000 m)
•Aguas: dulces y salinas;
altas y bajas temperaturas
superficie y profundidad
•Aire: en suspensión
•Asociados a plantas
•Asociados a animales
¿Cuánto?
Enorme biomasa microbiana
Concepto: los microorganismos son imprescindibles
para el sostén de la vida sobre el planeta
Notorios beneficios
-Permiten la vida de las plantas (micorriza)
-Descomponen materia orgánica y reciclan nutrientes
-Mantienen el equilibrio de múltiples ecosistemas
Innumerables aplicaciones
-Industrias de la fermentación (yoghurt, quesos, vinos,
biocombustibles, etc.)
-Biotecnología (síntesis de moléculas complejas,
hormonas, etc.)
-Biorremediación (tratamiento de suelos y aguas,
eliminación de plagas, etc.)
Los integrantes del mundo microscópico
pueden causar mucho daño
Daño a distintos materiales (biocorrosión,
degradación de materiales orgánicos, etc.)
Daño a las plantas (patógenos de los vegetales,
plagas que afectan cultivos)
Daño a los animales (patógenos de animales,
enfermedades que afectan la industria pecuaria)
Daño cuando se los utiliza con fines bélicos o
terroristas.
Daño al hombre: patógenos humanos
Microbiología: el estudio de organismos que por su pequeño
tamaño no pueden ser observados a simple vista.
La Microbiología también involucra un conjunto de técnicas
para estudiar y manipular estas diminutas criaturas.
Tres orientaciones: Bacteriología, Micología y Virología.
Diversas subespecialidades: ambiental, industrial, agraria, de
alimentos, de aguas, etc.
Parasitología: el estudio de parásitos unicelulares
(microscópicos) y pluricelulares (macroscópicos).
Carrera de Medicina-Microbiología y Parasitología Médica
Objetivos de la asignatura
1. Describir las principales especies de
microorganismos y parásitos que causan
enfermedad al hombre en nuestro país.
2. Reconocer los principales mecanismos por
los cuales los microorganismos infectan y
causan enfermedad al hombre.
3. Proveer las bases para el estudio de la
Microbiología y la Parasitología Médica.
Objetivos de la clase
-Introducir al alumno al mundo de los microorganismos y
los parásitos.
-Introducir al alumno al estudio de la Microbiología y la
Parasitología Médica.
Antón van Leeuwenhoek (1632-1723)
Descubrimiento de las bacterias (1676)
Microscopía electrónica
M.E. Transmisión
M.E. Barrido
TAMAÑO COMPARATIVO DE LOS MICROORGANISMOS
CARACTERISTICAS DE LOS PARASITOS
•
•
•
•
Pueden ser protozoarios (unicelulares) o metazoarios.
En consecuencia, no todos son “microorganismos”
Todos están formados por células eucarióticas
Poseen formas complejas de replicación (ciclos)
PROTOZOARIO (Trypanosoma cruzi)
METAZOARIO (Ascaris lumbricoides)
TIPOS DE PARASITOS
ELEMENTOS PARASITARIOS: IDENTIFICACION MICROSCOPICA
QUISTE DE
Entamoeba histolytica
HUEVOS DE
Ascaris lumbricoides
METODOS DE PROPAGACION DE LOS PARASITOS
(CIERTOS PROTOZOARIOS)
INOCULACION EN
CULTIVOS CELULARES
INOCULACION DE ANIMALES
DE LABORATORIO
CULTIVOS
EN MEDIOS
BIFASICOS
CARACTERISTICAS DE LOS HONGOS MICROSCOPICOS
•
•
•
•
Pueden ser unicelulares o filamentosos
Las células que los componen son eucarióticas
Tienen elementos de resistencia y elementos de fructificación
Crecen en medios inertes, al igual que las bacterias
HONGO UNICELULAR
(Levadura)
HONGO FILAMENTOSO
(Posee micelio y elementos de
resistencia y de fructificación)
METODO DE PROPAGACION DE LOS HONGOS
Cultivos en medios semisólidos
CARACTERISTICAS DE LAS BACTERIAS
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Procariotas (carecen de núcleo definido)
Vida libre
Replicación por fisión binaria
Pequeño tamaño (0,2 a 10 m)
No poseen organelas citoplasmáticas
Membrana citoplasmática rica en proteínas
Sus membranas carecen de esteroles
Pared celular de peptidoglicano
Ribosomas 70s (80s las células eucariotas)
Aerobias o anaerobias, estrictas o facultativas
La mayoría crece en medios inertes
BACTERIAS
Características tintoriales
Gram negativas
Hans Christian Joachim
Gram (1853-1938).
Gram positivas
Agrupación de las bacterias
En cadenas: En racimos:
estreptococos estafilococos
De a pares:
diplococos
a) coco, b) cocobacilo, c) bacilo en forma de
maza, d) bacilo de extremos redondeados, e)
bacilo de extremos rectos, f) bacilos fusiformes,
g) vibrios, h) espirilos, i) borrelias, j)
treponemas, k) leptospiras.
METODOS DE PROPAGACION DE LAS
BACTERIAS EN EL LABORATORIO
CULTIVO EN CALDO
CULTIVO EN MEDIO SEMI-SOLIDO
(FORMAN “COLONIAS”)
CARACTERISTICAS DE LOS VIRUS
• No son seres vivos sino “agentes infecciosos”
• Son parásitos genéticos intracelulares obligados
• Todos tiene un solo tipo de ácido nucleico
• Todos tienen el ácido nucleico rodeado por una cápside proteica
• Algunos tienen envoltura
ENVUELTOS (ej. Influenza)
DESNUDOS (ej. Rotavirus)
TIPOS DE VIRUS
METODOS DE PROPAGACION DE LOS VIRUS
INOCULACIÓN EN CULTIVOS CELULARES
INOCULACIÓN
DE ANIMALES
EN EL
LABORATORIO
INOCULACIÓN
DE HUEVOS
EMBRIONADOS
MUNDO MICROSCOPICO: RESUMEN
PARASITOS
HONGOS
BACTERIAS
VIRUS
Protozoarios y
metazoarios
Microorganismos
unicelulares o
filamentosos
Microorganismos
unicelulares
No son
microorganismos,
son agentes
ADN y ARN
ADN y ARN
ADN y ARN
ADN ó ARN
Eucariotas
Eucariotas
Procariotas
Virus
Ciclos de
replicación
Gemación,
brotación
Fisión binaria
Parásitos
intracelulares
obligados
Muchos necesitan Crecen en medios Crecen en medios
de un huésped
inertes
inertes
para completar su
ciclo de
replicación.
No crecen en
medios inertes
Adaptación
Existen ~1.000.000
de especies de
microorganismos
~6.000 especies
(~1.000 géneros)
caracterizados
• Mundo microscópico: microorganismos
(parásitos, hongos, bacterias) virus y
priones
• Sólo una exigua proporción de las
especies interacciona con el hombre
(huésped, hospedero u hospedador).
• De todas las interacciones, muy pocas
son significativas para el hombre.
• Un mínimo número de especies causan
enfermedad al hombre.
~200 especies
patógenas para
el hombre
• Algunas especies se vuelven comensales
del hombre (microbiota normal).
INTERACCION HUESPED-MICROORGANISMO
(Parásito: organismo que vive a expensas de otro causándole daño)
ENCUENTRO
ENTRADA
ESTABLECIMIENTO
DISEMINACION
EVASION
DAÑO
DESENLACE
MULTIPLICACION
ENCUENTRO
Concepto de zona endémica
Concepto de reservorio
Reservorio ambiental
Reservorio zoonótico
Reservorio humano
Características de los microorganismos:
determinan el reservorio
Reservorios de interés médico:
el reservorio hospitalario
ENTRADA
Concepto de vías de transmisión
Respiratoria - Salivar - Fecal-oral - Cutánea
Sanguínea – Sexual - Oftálmica
Zoonótica (concepto de vector)
Vertical (transplacentaria y perinatal)
Concepto de enfermedad transmisible
ESTABLECIMIENTO
DISEMINACION
MULTIPLICACION
Adhesinas
Biopelículas
Otros factores y mecanismos
Cápsulas
Exoenzimas
Otros factores y mecanismos de evasión
Enzimas líticas
Sideroforos
Otros factores y mecanismos
Conceptos:
Factor de virulencia
Determinante de patogenicidad
Patógeno multifactorial
Factores: toxinas, exoenzimas, etc.
Producido por el microorganismo
Evasión
DAÑO
Signos y síntomas
Producido por el propio huésped
Inflamación
Hipersensibilidad
Autoinmunidad
Enfermedad
Conceptos: infección vs. enfermedad infecciosa
DESENLACE
El paciente cura
espontáneamente
El paciente cura con
intervención médica
El paciente fallece
El paciente y la
bacteria coexisten
•Enfermedad
autolimitada
•Terapéutica
•Falla terapéutica
•Enfermedad grave
•Inmunodeficiencia
•Portación
•Enfermedad subclínica
o inaparente
•Flora normal
INTERACCION HUESPED-MICROORGANISMO
(Situación particular: la microbiota comensal del hombre)
ENCUENTRO
ENTRADA
ESTABLECIMIENTO
DISEMINACION
EVASION
DAÑO
DESENLACE
MULTIPLICACION
Cavidad nasal
Staphylococcus aureus
Staphylococcus epidermidis
Corynebacterium spp.
Garganta
Streptococcus spp.
Branhamella catarrhalis
Haemophilus spp.
Neisseria spp.
Mycoplasma spp
Corynebacterium spp.
Colon
Bacteroides fragilis
Escherichia coli
Proteus mirabilis
Klebsiella spp.
Streptococcus spp.
Clostrtridium spp.
Pseudomonas spp.
Enterococcus spp.
Candida albicans
Cavida bucal
Streptococcus spp.
Fusobacterium spp.
Actinomyces spp.
Veillonela spp.
Piel
Staphylococcus epidermidis
Propionibacterium acnes
Vagina
Lactobacillus spp.
Streptococcus spp.
Candida albicans
Gardnerella vaginalis
Uretra
Staphylococcus spp.
Mycobacterium spp.
Escherichia coli
Bacteroides spp.
Flora normal
Muchas gracias!
Bibliografía para consulta
Brock. Biología de los microorganismos. MT Madigan y col. 12ª edición
(inglés 2008, castellano 2009).
Sordelli D y col. Bacteriología Médica, Cap. 5 . Ed. La Librería de las
Ciencias, 2006.