10. microbiologia

10.1. INTRODUCCIÓN Y CLASIFICACIÓN

Los microorganismos o microbios osn un extenso y variado grupo de seres vivos que están relacionados entre sí únicamente por su tamaño microscópico.

Los microorganismos pueden ser:

• Acelulares

• Virus

• Viroides

• Priones

• Celulares

• Procariotas:

• Bacterias

• Arqueobacterias

• Eucariotas

• Protozoos

• Algas unicelulares

• Hongos

10.2. MICROORGANISMOS ACELULARES

Los virus son formas acelulares microscópicas constituidas por un ácido nucleico y una cápsida proteica. Son parásitos intracelulares obligados.

Los viroides son moléculas de ARN circular que carecen de cualquier protección

Los priones son proteínas que se pliegan de forma patológica y son capaces de inducir a las proteínas normales con las que entran en contacto esta forma patológica, produciendo un efecto en cadena. Son responsables, entre otras enfermedades, de la encefalopatía espongiforme bovina.

10.3. BACTERIAS

Clasificación

• Según su forma:

• Cocos: Forma esférica. Pueden aparecer aislados o en grupos

• Grupos de dos: Diplococos

• Formando cadenas: Estreptococos

• Formando racimos: Estafilococos

• Formando cubos: Sarcinas

• Bacilos: Forma de bastón

• Espirilos: Bacilos largos y curvados

• Vibrios: Forma de coma

• Espiroquetas: Forma de sacacorchos

• Según la estructura de su/s membrana/s

• Gram negativas: Poseen dos membranas, una interna y otra externa, entra las cuales se encuentra la pared celular. Son las más virulentas.

• Gram positivas: Poseen una única membrana debajo de la pared celular.

• Según su alimentación

• Autótrofas: Elaboran su propio alimento

• Fotótrofas o fotosintéticas: Llevan a cabo la fotosíntesis

• Oxigénicas: Utilizan el agua como dador de protones y liberan oxígeno al exterior (cianobacterias)

• Anoxigénicas: No utilizan agua ni liberan oxígeno

• Quimiolitótrofas o quimiosintéticas: Obtienen la energía de la oxidación de sustratos inorgánicos

• Bacterias nitrificantes

• Nitrosomonas: Oxidan el amoniaco a nitritos

• Nitrobacter: Oxidan los nitritos a nitratos

• Bacterias del azufre

• Bacterias del hidrógeno y del metano

• Heterótrofas: No elaboran su propio alimento

• Saprófitas: Descomponen la materia orgánica

• Patógenas: Parasitan a otros seres vivos

• Simbióticas: Colaboran con otros seres vivos.

Estructura

• Cápsula bacteriana o glucocálix: Capa viscosa y pegajosa, compuesta por sustancias glucídicas, que protege a las bacterias y aumenta su virulencia

• Pared bacteriana: Aporta rigidez a la célula

• Membrana celular:

• Membrana interna: Presente tanto en las g- como en las g+. Contiene enzimas responsables de la permeabilidad selectiva y el transporte de electrones. Para aumentar su superficie se invagina en forma de mesosomas.

• Membrana externa: Presente tan solo en las g-. Aporta resistencia a determinados agentes bactericidas.

• Citoplasma: Medio interno de la célula. Está compuesto fundamentalmente de agua, proteínas y ácidos nucleicos. Contiene:

• Ribosomas: Estructuras donde se sintetizan las proteínas.. Pueden estar aislados o asociados en polirribosomas

• Inclusiones: Depósitos de sustancias de reserva

• Nucleoide: Región donde se encuentra el cromosoma circular bacteriano

• Plásmidos: Pequeñas moléculas circulares de ADN que contienen información genética no esencial para la célula pero que le aportan una ventaja selectiva. Los plásmidos pueden:

• Existir y replicarse independientemente del cromosoma bacteriano

• Estar integrados en este

• Apéndices: Prolongaciones que sobresalen de la pared celular

• Fimbrias: Filamentos delgados rectos y cortos. Su función es la adherencia a sustratos vivos o inertes

• Pili: Filamentos más largos y anchos. Participan en el intercambio de plásmidos entre dos bacterias durante el proceso llamado conjugación

• Flagelos: Apéndices muy largos y finos que permiten a la bacteria desplazarse.

Cianobacterias

Las cianobacterias son procariotas autótrofos que realizan la fotosíntesis oxigénica. Son g-, pueden vivir aisladas, en colonias o en simbiosis con algunas planas. No presentan movimiento sino que se deslizan o flotan sobre el agua. Se cree que son los ancestros de los cloroplastos.

10.4. PROTOZOOS

• Célula: Eucariotas unicelulares

• Nutrición: Son heterótrofos. Se alimentan por:

• Pinocitosis: Moléculas en disolución

• Fagocitosis: Alimento en estado sólido

• Hábitat: Agua, materia en descomposición, otros organismos, suelo

• Reproducción: Generalmente asexual por:

• División binaria

• Gemación

• Esquizogonia

• Clasificación: Según su locomoción pueden ser:

• Ciliados: (Vorticella, paramecio)

• Flagelados: (Noctiluca, bodo)

• Sarcodinos o rizópodos: Se mueven por pseudópodos (ameba, heliozoo)

• Esporozoos: Parásitos inmóviles de animales

• Enfermedades: Disentería, malaria

10.5. ALGAS UNICELULARES

• Célula: Eucariotas unicelulares

• Nutrición: Autótrofos (fotosíntesis oxigénica). Efectúan el 70% de la actividad fotosintética de la tierra.

• Hábitat: Acuático. Constituyen el fitoplancton

• Clasificación:

• Dinoflagelados: Poseen dos flagelos. Algunos están cubiertos de una membrana o una pared de celulosa. Muchos presentan bioluminiscencia

• Diatomeas: Presentan una pared rígida de sílice con dos valvas. Al depositarse durante años forman la tierra de diatomeas, empleada para la pasta de dientes o como pulidor de metales

• Euglenoides: No tienen cubierta rígida. Presentan dos flagelos. Se enquistan para resistir periodos de sequía.

10.6. HONGOS

• Célula: Eucariotas, unicelulares o pluricelulares

• Nutrición: Heterótrofos saprófitos o parásitos

• Reproducción: Asexual mediante esporas

• Clasificación:

• Mohos: Hongos filamentosos formados por filamentos celulares o hifas que forman un cuerpo vegetativo denominado micelio. Son frecuentes sobre el queso, el pan y la fruta. Del género Penicillium se extrae el antibiótico penicilina

• Levaduras: Hongos unicelulares empleados para la fermentación del pan, del vino y de la cerveza.

• Enfermedades: Micosis. Infecciones de tejidos por hongos que cursan con gran picor y manchas blancas y harinosas. Son muy contagiosas

11. inmunologia

11.1. EL SISTEMA INMUNITARIO

Inmunidad: Capacidad de no padecer una determinada enfermedad infecciosa.

• Inmunidad innata: Se basa en respuestas inmunitarias no específicas y carentes de memoria inmunológica

• Inmunidad adquirida: Se basa en respuestas inmunitarias específicas y que provocan memoria inmunológica.

• Inmunidad natural:

• I.N.Pasiva: La adquieren los mamíferos durante el desarrollo embrionario y en el período de lactancia debido al paso de anticuerpos a través de la placenta y la leche materna.

• I.N.Activa: Se consigue superando con éxito una enfermedad

• Inmunidad artificial:

• I.A.Pasiva: Sueroterapia. Consiste en introducir las inmunoglobulinas ya sintetizadas

• I.A.Activa: Vacunación. Consiste en introducir el microorganismo causante de la enfermedad pero muy atenuado.

Sistema inmunitario: Conjunto de órganos en los que se producen y/o acumulan los linfocitos. También llamado sistema linfático.

• Órganos linfoides primarios o centrales: En ellos se produce la maduración de los linfocitos.

• Linfocitos T: Timo

• Linfocitos B: Médula ósea, hígado fetal

• Órganos linfoides secundarios o periféricos: Acumulan los linfocitos

• Bazo (mononucleosis = inflamación del bazo = enf. del beso)

• Ganglios linfáticos

• Amígdalas

11.2. ANTÍGENOS

Los antígenos son sustancias que se encuentran en algunos parásitos y toxinas, capaces de provocar una respuesta inmunitaria específica contra si mismos basada en la síntesis de anticuerpos.

Las zonas de un antígeno que se unen a los anticuerpos se llaman epítopos o determinantes antigénicos. Los antígenos polivalentes generan distintos anticuerpos.

Los antígenos mejor conocidos son proteínas de alto peso molecular, cuya capacidad antigénica reside tanto en la estructura primaria como en la secundaria y la terciaria. Además, los antígenos deben ser fagocitables.

11.3. INMUNIDAD INNATA

• Barreras físicas y químicas: Primera línea defensiva

• Piel

• Mucosas

• Temperatura corporal

• Estómago: Elevado pH

• Flora bacteriana: Segregan bacteriocinas para delimitar su territorio

• Sistema del complemento: Conjunto de proteínas séricas que complementan la función de los anticuerpos

• Desarrolla una reacción inflamatoria

• Vasodilatación

• Atracción de leucocitos por sustancias quimiotácticas

• Formación de pequeños coágulos

• Opsonizan a los patógenos, facilitando la fagocitosis

• Provocan la lisis del microorganismo

• Linfocitos NK (natural killer): Defensas naturales contra el cáncer

• Fagocitos: Células con movimiento ameboide y capacidad fagocitaria

• Leucocitos eosinófilos: Actúan frente a grandes parásitos liberando sustancias citotóxicas y neurotóxicas.

• Leucocitos neutrófilos polimorfonucleares: Fagocitan los gérmenes y luego los destruyen liberando las sustancias de sus gránulos

• Macrófagos:

• Provienen de monocitos sanguíneos que emigran a distintos tejidos del cuerpo

• Eliminan células envejecidas y tumorales

• Fagocitan los gérmenes y luego muestran sus antígenos para alertar al sistema inmunitario de la presencia del intruso

11.4. INMUNIDAD ADQUIRIDA

• Linfocitos T: Llevan a cabo la respuesta celular, basada en la destrucción de los microorganismos portadores del antígeno y las células propias en caso de estar infectadas por ellos

• Linfocitos T auxiliares: Se activan cuando un macrófago les muestra el antígeno. Segregan linfokinas o interleucinas.

• Linfocitos T citotóxicos: Se activan al contacto con antígenos de una célula tumoral o una célula infectada. Son responsables de:

• Rechazo de los transplantes

• Destrucción de células cancerosas

• Destrucción de células infectadas por virus

• Linfocitos T supresores: Detienen la respuesta inmunitaria una vez eliminado el antígeno.

• Linfocitos B: Llevan a cabo la respuesta humoral, basada en la síntesis de anticuerpos y su liberación al torrente sanguíneo. Los activan las linfokinas que segregan los linfocitos T auxiliares, convirtiéndose en células plasmáticas, las cuales serán las encargadas de sintetizar los anticuerpos necesarios.

• Linfocitos mnésicos: Guardan el recuerdo del antígeno tras la infección, para llevar a cabo una respuesta mucho más eficaz si se vuelve a detectar el Ag.

11.5. COOPERACIÓN CELULAR

11.6. ANTICUERPOS

Un anticuerpo es una proteína capaz de unirse a un antígeno para neutralizarlo. Los que circulan por el torrente sanguíneo reciben el nombre de inmunoglobulinas, de las cuales la más conocida es la inmunoglobulina gamma (IgG)

La IgG es una proteína con forma de Y de peso molecular elevado (150.000 u) constituida por cuatro cadenas peptídicas unidas entre sí por puentes disulfuro. De las cuatro cadenas, dos se denominan ligeras y dos pesadas, y cada una de ellas incluye una región variable y una región constante

• Regiones variables: Se encuentra en la parte superior de la Y. Comprenden la mitad de las cadenas ligeras y la cuarta parte de las cadenas pesadas. Dentro de ellas existen zonas hipervariables que explican la enorme diversidad de Ac y constituyen los parátopos, los lugares de unión con el antígeno. Cada IgG posee dos parátopos idénticos, con lo que puede unirse con dos epítopos.

• Regiones constantes: Se encuentran en la parte inferior de la Y. Comprenden la mitad de las cadenas ligeras y tres cuartas partes de las cadenas pesadas. Son las responsables de la actividad biológica del Ac y muchas de sus f(x).

11.7. REACCIÓN ANTÍGENO-ANTICUERPO

La reacción inmunológica se va a producir en el suero sanguíneo y se caracteriza por:

• Especificidad Ag-Ac (llave cerradura): Un determinado anticuerpo solo actúa contra un determinado antígeno

• Tolerancia: Los anticuerpos no atacan las células propias

• Memoria: Los Ac se crean con mayor eficacia tras sucesivas infecciones

Las reacciones entre antígeno-anticuerpo pueden ser de diferentes tipos:

• Precipitación: Cada Ac se une a dos moléculas de Ag, que a su vez estarán unidas a otros Ac. El resultado final es la formación de una malla tridimensional donde han quedado atrapados los Ag peligrosos

• Aglutinación: Cuando el Ag no se encuentra libre, sino adosado a la pared de un virus o bacteria, los Ac al unir los distintos Ag con sus parátopos están uniendo a las propias bacterias o virus. El resultado es la formación de un aglutinado que ha inmovilizado y neutralizado a los agentes patógenos.

11.8. HIPERSENSIBILIDAD, AUTOINMUNIDAD Y RECHAZO

La hipersensibilidad es una respuesta inmunitaria específica que se produce de forma exagerada y causa inflamaciones y lesiones en los tejidos. El caso más conocido es el de la alergia en la que las inmunoglobulinas épsilon (IgE) reaccionan contra antígenos inocuos, llamados alérgenos.

La autoinmunidad es la actuación del sistema inmunitario contra componentes del propio organismo que no reconoce como propios, produciendo enfermedades como la esclerosis múltiple, el lupus o la tiroiditis de Hashimoto.

El rechazo es una respuesta inmunitaria específica contra un tejido transplantado. Se produce debido a que los linfocitos no reconocen al nuevo órgano como propio y lo atacan. Esto es debido a los antígenos de histocompatibilidad, unas marcas que poseen todas nuestras células y que acreditan que pertenecen a un determinado individuo.

11.9. ENFERMEDADES HUMANAS

Síndrome de inmunodeficiencia adquirido (SIDA)

El SIDA es una grave enfermedad causada por el virus de inmunodeficiencia humana (VIH), que se transmite por el contacto sexual sin protección, la transfusión de sangre contaminada, el uso compartido de jeringuillas o la transmisión de madres a hijos a través de la placenta.

El VIH infecta a los linfocitos T auxiliares, descoordinando toda la respuesta inmunitaria. Como no se segregan linfokinas, los macrófagos no reconocen al antígeno y los linfocitos B no se transforman en células plasmáticas ni segregan anticuerpos. Por supuesto, tampoco se activan los linfocitos T supresores, pues ni siquiera ha existido una reacción inmunológica que suprimir.

Como el organismo está inmunodeprimido, le infectan multitud de enfermedades oportunistas, que en estado normal serían leves, pero que con un sistema inmune diezmado pueden llegar a ser letales.

Cáncer

Cáncer o neoplasia son términos que engloban un conjunto de enfermedades que tienen en común una proliferación desordenada de células que forman un tumor con capacidad de invadir tejidos adyacentes y propagarse por todo el organismo.

Debido a una mutación o a una infección por un virus oncógeno, las células dejan de dividirse ordenadamente y pasan a multiplicarse de manera descontrolada, formando una masa llamada tumor. Estas células cancerosas necesitan numerosos nutrientes y para conseguirlos se irrigan profusamente, robándoselos al resto de células del cuerpo y causando debilidad al organismo. Además, a través de estas irrigaciones puede escapar alguna célula tumoral y, a través del torrente sanguíneo, instalarse en otra parte del cuerpo, donde genera un nuevo tumor (metástasis)

El tratamiento del cáncer se basa en la extirpación del tumor, seguida de radioterapia o quimioterapia con el objeto de eliminar las células que hubieran podido quedar en el organismo.

El cáncer no es hereditario, pero si la propensión a padecerlo, por lo que las personas con antecedentes familiares deberán evitar la exposición a agentes carcinógenos.