Microorganismos: agentes causantes de enfermedades, beneficios y aplicaciones
Microorganismos: Agentes Causantes de Enfermedades
Epidemia, Endemia y Pandemia
Epidemia: Manifestación de un número de casos de alguna enfermedad claramente superior a la incidencia prevista en un periodo determinado en una región concreta. Ejemplos: epidemia de gripe, epidemia de bronquiolitis. Se produce cuando una enfermedad infectocontagiosa se propaga rápidamente y afecta a un gran número de personas en una zona concreta.
Endemia: Presencia continuada de una enfermedad en un área geográfica determinada. Ej: la malaria en ciertos países tropicales de Asia, África, dengue, enfermedad de Chagas.
Pandemia: Epidemia que alcanza grandes extensiones geográficas de forma casi simultánea o con un desplazamiento rápido de un continente a otro.
Importancia de los Microorganismos
Su importancia en la biosfera se debe a:
- Gran diversidad en todos los ecosistemas (agua, aire, suelo, seres vivos y en condiciones extremas).
- Metabolismos muy diversos.
- Pequeño tamaño y elevada tasa de reproducción.
- Autótrofos y heterótrofos (productores en algunos ecosistemas).
- Formadores y descomponedores, regenerando los ecosistemas.
- Establecen relaciones con otros seres vivos (parásitos, simbióticos, saprófitos, etc., según las condiciones del medio).
Beneficios de los Microorganismos
- Bacterias y protozoos ciliados facilitan la digestión de los rumiantes por fermentación.
- Algas y hongos forman líquenes, que alteran las rocas químicamente y favorecen la formación del suelo.
- Nos proporcionan productos alimenticios (bebidas, enzimas, antibióticos).
- Su presencia en los ciclos de la materia es imprescindible.
- Bacterias degradan cualquier sustrato, contribuyendo a restablecer el equilibrio en los ecosistemas.
- Ingeniería genética: bacterias que fabrican insulina, hormonas del crecimiento, interferón, vacunas y proteínas plasmáticas.
Microorganismos y Ciclos Biogeoquímicos
Flujo de Materia: Cerrado. Los productores forman moléculas orgánicas a partir de moléculas inorgánicas (CO2 y energía solar o química). Esta materia orgánica pasa a los consumidores y finalmente los descomponedores la transforman en inorgánica.
Flujo de Energía: Abierto. La energía se disipa al pasar por los distintos niveles tróficos. Junto a la materia, forman los ciclos biogeoquímicos, donde los microorganismos son esenciales.
Microorganismos y Procesos Medioambientales: Biorremediación y Biodegradación
La Biotecnología ambiental busca preservar el medio ambiente mediante microorganismos. Dos líneas de acción principales:
- Biorremediación: Utilización de microorganismos para eliminar sustancias contaminantes.
- Biodegradación: Degradación de materiales (papel, pinturas, fibras textiles, hormigón o hidrocarburos) mediante microorganismos.
Biodegradación del Petróleo
Bacterias, cianobacterias, mohos, levaduras y algas verdes descomponen el petróleo o sus derivados. Se utilizan en accidentes de marea negra o vertidos. Algunos se modifican con plásmidos para degradar hidrocarburos específicos.
Tratamiento de Aguas Residuales
En las depuradoras, los microorganismos fermentan la materia orgánica separada de los materiales inorgánicos.
Biocombustibles
Combustibles obtenidos por degradación de materia orgánica. El biodiesel se produce a partir de aceites (girasol, soja) y microorganismos. El bioetanol se obtiene por fermentación de microorganismos sobre remolacha, residuos forestales o residuos sólidos urbanos.
Microorganismos y la Salud
Infecciones
Los gérmenes nocivos (microorganismos patógenos) causan enfermedades infecciosas.
Infección: Un microorganismo patógeno se instala y crece en un huésped, independientemente del daño causado.
Patogenicidad: Capacidad del parásito para producir cambios fisiológicos o anatómicos que constituyen la enfermedad.
Resistencia o susceptibilidad del huésped: Depende del estado de sus defensas y factores ambientales.
Fases de la Infección
- Adherencia: El agente infeccioso se adhiere a células (mucosa respiratoria, digestiva, genitourinaria o una herida).
- Penetración: El patógeno libera toxinas o se disemina por el cuerpo.
- Proliferación: Los microorganismos crecen en los tejidos del huésped. Las toxinas (proteasas, nucleasas, lipasas, etc.) determinan la virulencia. Ejemplo: la exotoxina de Clostridium botulinum (botox) produce un bloqueo neurológico muscular.
Infecciones producidas por microorganismos
Los agentes patógenos que causan enfermedades infecciosas son bacterias, hongos, protozoos, virus, viroides y priones.
Infecciones Bacterianas
Existen vacunas y antibióticos para muchas. Las infecciones se deben a la producción de toxinas.
- Cólera (Vibrio cholerae): Se transmite por agua contaminada. Produce diarreas y deshidratación.
- Meningitis (Neisseria meningitidis): Se propaga por el aire. Afecta las meninges.
- Salmonelosis (Salmonella sp.): Se transmite por alimentos contaminados. Afecta el intestino, sangre, bazo y ganglios linfáticos.
- Tuberculosis (Mycobacterium tuberculosis): Se transmite por el aire. Causa daño pulmonar.
- Tétanos (Clostridium tetani): Se transmite por esporas en objetos sucios. Afecta músculos y nervios.
Infecciones Víricas
Los virus son agentes patógenos cambiantes. Se instalan en mucosas, hígado y sistema inmunitario.
Vías de contagio:
- Contacto directo (inhalación, saliva, relaciones sexuales).
- Contacto indirecto (alimentos y agua).
Se tratan con antivirales, vacunas o interferón.
- Gripe: Se transmite por el aire. Afecta las membranas respiratorias.
- Varicela: Se disemina por la sangre. Produce erupción cutánea.
- Hepatitis (A-E): La B y C son las más graves. Se transmiten por sangre, vía sexual y de madres a hijos. Dañan el hígado.
- Rabia: Se transmite por mordedura de animales.
- Mononucleosis infecciosa: Se transmite por contacto directo de saliva (virus de Epstein Barr).
Infecciones por otros microorganismos
- Hongos (Micosis): Infecciones superficiales (piel, uñas, mucosas, pelo) y algunas afectan bronquios, pulmones y meninges. Ej: Candidiasis, pie de atleta.
- Protozoos: Paludismo o Malaria (Plasmodium), Tricomoniasis (Trichomonas vaginalis), Enfermedad del sueño (Trypanosoma gambiense).
La enfermedad del sueño se transmite por moscas tsetsé y es letal sin tratamiento.
¿Qué ciencia estudia a los microorganismos?
La Microbiología estudia los microorganismos (unicelulares, agrupaciones de células y formas acelulares).
¿Qué características unen a los microorganismos?
Su tamaño microscópico.
¿En qué hábitat podemos encontrarlos?
Suelo, aire, agua, cuerpo de otros seres vivos, fluidos, alimentos.
Reinos con microorganismos
- Moneras (bacterias).
- Protoctistas (protozoos y algas microscópicas).
- Hongos (mohos y levaduras).
- Virus, viroides y priones (formas acelulares).
Reino Moneras: Las Bacterias
Organismos procariotas (0,1 – 50 micras), sin núcleo ni orgánulos celulares. Metabolismo autótrofo, heterótrofo, aerobio y anaerobio facultativo.
Organismos más antiguos, extendidos y numerosos. Se encuentran en hielos polares, chimeneas oceánicas, manantiales ácidos o salinos.
Morfología
- Cocos (redondeada).
- Bacilos (alargada).
- Vibrio (forma de coma).
- Espirilo (espiralada).
Forman colonias: diplococos, estreptococos, estreptobacilos, estafilococos.
Clasificación
- Arqueobacterias: Bacterias primitivas, microscópicas, con flagelos y pared celular con lípidos diferentes. Nutrición autótrofa o heterótrofa. Mayoría anaerobias.
