Tema 1-Historia-ODON-2022-23 PDF

MICROBIOLOGÍA- 2023-24 Odontología  MICROBIOLOGÍA Rama de la Biología que estudia los microorganismos Microorganismos: seres de tamaño microscópico Contenido: bacterias, hongos, protozoos, virus, priones. Microbiología general: estudio de la morfología, est...

MICROBIOLOGÍA- 2023-24 Odontología  MICROBIOLOGÍA Rama de la Biología que estudia los microorganismos Microorganismos: seres de tamaño microscópico Contenido: bacterias, hongos, protozoos, virus, priones. Microbiología general: estudio de la morfología, estructura, nutrición, metabolismo, crecimiento, genética, hábitat … Microbiología sistemática: estudio pormenorizado de los distintos grupos microbianos. Ramas: M. industrial M. agrícola M. marina M. médica, clínica Influencia de los microorganismos Las células  MICROBIOLOGÍA Los primeros seres vivos fueron los Procariotas, hace aproximadamente 3800 millones de años. Posteriormente aparecieron los Eucariotas Finalmente los humanos con solo dos tres millones de años de antigüedad  MICROBIOLOGÍA El estudio de los microorganismos no se pudo comenzar hasta el siglo XVII y desde entonces no ha dejado de crecer el conocimiento sobre ellos y las capacidades que acumulan. (“La mayoría invisible”) “El número de animálculos en el sarro dental de un hombre supera a los habitantes de un Reino.” A. Van Leuwenhoek “Lo esencial es invisible para los ojos”. Antoine de Sant-Exupéry Según cálculos actuales el número de bacterias de nuestro planeta es de 5x 1030, superando a todos los animales incluido el hombre. Presentan una diversidad genética espectacular y son capaces de utilizar como fuentes de materia y energía multitud de compuestos orgánicos e inorgánicos, interactuando en el ciclo del N, C, O, H, S, P, entre otros, y constituyendo un complejo sistema del cual depende el funcionamiento de la Biosfera  Historia de la Microbiología Podríamos dividir la historia de la Microbiología en cuatro épocas más o menos delimitadas: 1º Desde la antigüedad hasta Leuwenhoeck (XVII) 2º Dos siglos de transición, XVII-XIX 3º La edad de oro de la Bacteriología 4º Desde el descubrimiento de la penicilina y el ADN hasta nuestros días  Historia de la Microbiología Primer periodo. La intuición En la antigüedad: Aunque no se conocían los microorganismos, se intuía su existencia por diversos efectos como las fermentaciones y la transmisión de enfermedades infecciosas. Lucrecio hablaba se semillas de enfermedad Girolamo Fracastoro, 1546, escribió un libro sobre el contagio “Las enfermedades contagiosas se deben a seres vivos que pasan de un individuo a otro”  Historia de la Microbiología Segundo periodo. El comienzo A. Van Leuwenhoek talló lentes y observó microbios, siglo XVII, marcando el inicio de la Microbiología Francesco Redi, XVII, avanza el error de la generación espontánea, que posteriormente culminaría L. Pasteur Lazaro Spallanzani, XVIII, mediante ebullición impidió la aparición de infusorios en los líquidos E. Jenner, descubre y emplea la vacuna de la viruela, siglo XVIII  Historia de la Microbiología Tercer periodo, XIX, siglo de oro se la bacteriología L. Pasteur acaba con la generación espontánea y participa en descubrimientos relacionados con las fermentaciones y las bacterias John Tyndall, descubre el fenómeno que lleva su nombre Buchner obtiene enzimas, zimasa, a partir de levaduras que realizan la fermentación R. Koch emplea rodajas de patata para cultivo, y descubre el MO de la tuberculosis, estableciendo sus postulados Ziehl y Neelsen describen su famosa tinción ácido alcohol resistente C. Gram, la universal tinción que divide las bacterias en dos grupos  Historia de la Microbiología Abbé y Zeiss, perfeccionan el microscopio Walter y Fanny Hesse, elaboran medios de cultivo sólidos a base de agar Richard Petri, las placas de cultivo actuales R. Würtz, diseña medios diferenciales con indicadores Paul Erlich, “la bala mágica”, Salvarsan y comienza la quimioterapia de la sífilis W. Reed, 1901, descubre la transmisión por mosquitos del virus de la FA  Historia de la Microbiología Cuarto periodo (desde Fleming a nuestros días) A. Fleming descubre la penicilina, 1929 G. Domagk, las sulfamidas (Prontosil) O. Avery y cols. demuestran que el ADN lleva la información genética Watson y Crick, descubren la estructura del ADN (1953) J. McDade, en 1977, cultiva Legionella por primera vez El comienzo del SIDA, 1981, Luc Montagnier (1984) Siglo XXI, los coronavirus  Historia de la Microbiología Oral W. Miller: “The microorganism of the human mouth”.1890 Microorganismos-azúcares-acidez- desmineralización G. Black: 1898 Depósitos bacterianos, placa adherente J.K. Clark:1924 Steptococcus mutans R. Stephan: 1944 Placa cariogénica y no cariogénica P. Keyes:1960 Microbiota-hospedador-azucares John Snow y la epidemiología  Joseph Lister Antisepsia  L. Pasteur Generación espontánea Rechazo Tinción de Gram Descubrimiento de la penicilina  Enfermedades infecciosas Evolución de mortalidad (USA)  Células -Estructuras básicas de los seres vivos Células Procariotas: Tamaño medio 0.5-5 micras Citoplasma con membrana celular Pared rígida externa, peptidoglucano o similar Genoma: ADN bicatenario, circular, cerrado (Nucleoide) Ribosomas en el citoplasma Algunas, cápsula, flagelos y fimbrias Unicelulares. Bacterias y Arqueas  Células C. Eucariotas: Tamaño 5-30 micras Genoma: varios fragmentos DNA bicatenario Durante la fase de crecimiento celular forma cromosomas Núcleo con membrana nuclear Citoplasma: con membrana celular Ribosomas Retículo endoplásmico A. Golgi Mitocondrias respiración Cloroplastos fotosíntesis Endoesqueleto: Estruct. fibrilares y microtubulares Flagelos, más complejos que procariotas Pared celular, rígida en hongos y plantas Sin pared celular: protozoos y animales superiores Estructura comparada  Virus Fragmentos de DNA o RNA capaces de multiplicarse autónomamente en el interior de las células Incapaces de desarrollar vida libre Poseen RNA o DNA como material genético Cubierta o cápside En algunos por fuera de la cápside hay una envoltura Pasan de la célula donde se han multiplicado a otra y reinician el ciclo Tamaño 20-300 nm No se visualizan con M. óptico  Seres vivos Las células procariotas son las más antiguas. Las eucariotas aparecieron bastante años después. Unicelulares: bacterias, protozoos, algunos hongos y algas Pluricelulares: plantas y animales Clasificación: Whittaker (1969): 5 Reinos en la naturaleza Procariotas bacterias y arqueas Protista eucariotas como protozoos y algas uni y pluricelulares Fungi hongos uni y pluricelulares Plantas terrestres y acuáticas, pluricelulares. Fotosíntesis Animalia animales, que son heterótrofos y pluricelulares Los virus quedan fuera por no tener vida libre Microbios o microorganismos: son los seres vivos que no pueden observarse a simple vista  Arqueas Células procariotas semejantes a bacterias Algunas de sus características las acercan a las eucariotas: Secuencia que codifica el 16S RNA ribosómico, proteínas y polimerasa del DNA Entre ellas no hay patógenos de plantas o animales Algunas viven en condiciones fisiológicas extremas, temperatura, concentración de sal o pH La principal aplicación médica radica en la obtención de Taq polimerasa de Thermus acuaticus Esta polimerasa funciona a 75º y no se altera a 95º y es la base de la reacción en cadena de la polimerasa  Taxonomía Comienza en el siglo XVIII Trata de la clasificación, nomenclatura e identificación de los seres vivos -Clasificar: es colocar los objetos o seres vivos en grupos, basándose en sus semejantes. estructuración de organismos en grupos o taxones en base a similitudes o parentesco evolutivo -La nomenclatura: se ocupa de dar nombre a cada uno de los grupos formados. Asignación de nombres a los taxones -La identificación: es el reconocimiento de un ser vivo como perteneciente a unos de los grupos de clasificación. Permite encuadrar un M.O en un grupo taxonómico pre – establecido  Concepto de Especie La especie es el único grupo biológico natural: “ Conjunto de individuos que constituyen una unidad de reproducción sexual” Los seres pertenecientes a una especie pueden cruzar sus genes entre si y no con los de otras especies (aislamiento reproductivo) Por ello, los integrantes de una especie: 1) Mantienen un conjunto de genes comunes e intercambiables 2) Comparten nicho ecológico 3) Son genética y fisiológicamente semejantes. Concepto de Especie Procariota 1. Colección de cepas que comparten numerosas propiedades estables y que difieren significativamente de otros grupos de cepas. 2. Especie (genomoespecie) es una colección de cepas que tienen una composición de G + C similares y una similitud de un 70% o superior en base a experimentos de hibridación de ADN.  Taxonomía microbiana Taxonomía es la ciencia de la clasificación y está constituida por dos subdisciplinas: identificación y nomenclatura. Es la ciencia que estudia la clasificación biológica: genotípica y fenotípica Taxonomía clásica: Se determinan varias características y los resultados se utilizan para agrupar los organismos en la escala taxonómica desde especie a dominio. La determinación del contenido en guanina + citosina en el DNA genómico de un organismo también se incluyen en la taxonomía clásica: G+C X 100% A+T+G+C El conocimiento del % GC es útil para identificar, pero rara vez es definitivo.  Taxonomía microbiana Taxonomía molecular: Emplea análisis moleculares de una de las diversas biomoléculas de la célula. Métodos: Hibridación DNA-DNA Ribotipado Análisis de ácidos grasos  Clasificación Las especies semejantes se agrupan en géneros Los géneros en familias Las familias en órdenes Los órdenes en clases Las clases en filos Los filos en reinos Estas agrupaciones se basan en criterios subjetivos.  Clasificación según C. Woese Tres dominios según diferencias de ARNr y lípidos de membrana Taxón: grupo de organismos emparentados  Rangos taxonómicos Dominio – Bacteria Phylum- proteobacteria Clase- gammaproteobacteria Orden- Enterobacteriales Familia- Enterobacteriaceae Género- Salmonella Especie- Salmonella enteritidis  Categorías de clasificación a nivel de subespecie Sub-especie: importancia en estudios clínicos y ecológicos Cepa: Población de organismos que descienden de un único organismo o de un aislamiento en cultivo puro Biovariedad: variantes de cepas procariotas caracterizadas por diferencias bioquímicas y fisiológicas Fagovariedad: tipificación por fagos Patovariedad: patogenicidad Morfovariedad: diferencias morfológicas Genomovariedad: grupos con ADN similares o diferentes Serovariedades: diferencias antigénicas  Gram positivas Gram negativas Gram negativas  Nomenclatura La nomenclatura científica utiliza siempre el latín Denomina con una palabra los distintos escalones, reino, filo… Las especies sin embargo se denominan con dos palabras S. aureus Al citar por primera vez en el texto la especie se escribe con cursiva el nombre completo: Neisseria meningitidis Posteriormente se abrevia, mayúscula para la inicial de género y la especie igual: N. meningitidis Los virus siguen la misma nomenclatura en familia y género La especie puede utilizar dos o más palabras o números ej. Parvoviridiae (fam) Erythrovirus (gen) Human Parvovirus B19 (esp) Existen nombres comunes que son equivalentes a los científicos: Canis lupus Lobo  Manual Bergeys: Manual de sistemática bacteriológica Primeras ediciones : clasificación fenotípica , en función de forma, tinción de Gram, relación con el oxigeno , motilidad etc. 2ª Edición con 5 volúmenes ( año 2012 ). Clasificación filogenética basada en secuenciación de ARNr, ADN y proteínas. 2 dominios, 30 phylum,, > 400 géneros. Proteobacteria > 270 géneros Gram positivas > 170 géneros  Nuevas especies Colecciones de cultivo: ATCC, DSMZ Publicaciones de referencia: IJSEM Manual de Bergey  Simbiosis “Organismos que viven asociados” Los participantes se llaman simbiontes El de mayor tamaño se llama hospedador o huésped Mutualismo: se benefician ambos Comensalismo: se beneficia uno sólo Parasitismo: uno perjudica a otro El agente que causa el perjuicio se denomina parásito o patógeno Saprofitos o saprobios son los que viven de materia orgánica muerta y por tanto no son simbiontes  Patógenos que causan daño al hombre Virus, bacterias, hongos, protozoos, helmintos y algunos artrópodos Casi todos ellos microbios, excepto helmintos y artrópodos -Las enfermedades que causan los patógenos se llaman E. infecciosas Los patógenos pueden pasar de unas personas a otras sanas, por lo que las enfermedades tienen carácter contagioso o transmisible  Significados de parásito 1) Organismo que vive a costa de otro causándole perjuicio. 2) Conjunto de protozoos, helmintos y artrópodos Tamaño de microorganismos Resolución del microscopio  Microbiología y Parasitología Estudio de: a) Agentes que causan enfermedades infecciosas b) Mecanismos de producción de la enfermedad e inmunidad c) Epidemiología d) Enfermedades clínicas d) Técnicas de diagnóstico e) Bases del tratamiento antimicrobiano