Introducción a la microbiología: microbiota normal y procesos infecciosos

Introducción a la microbiología

Microbiota normal y de procesos infecciosos

Los seres humanos vivíos en un mundo repleto de microorganismos desde nuestro nacimiento hasta la muerte y todos tenemos una variedad de ellos sobre la superficie corporal en el interior del cuerpo, estos microrganismos constituyen la llamada MICROBIOTA NORMAL (se localiza sobre la superficie corporal y las superficies internas)

HOSPEDADOR SISTEMA INMUNE

La MICROBIOTA se encuentra en un constante equilibrio con el huésped y con el sistema inmune del mismo.

• Cuando este equilibrio se rompe, aparece la llamada MICROBIOTA DE ENEFERMEDADES INFECCIOSAS, donde los patógenos invaden al huésped susceptible cumpliendo al menos una parte del ciclo vital en el mismo y produciendo una enfermedad.

Microbiota normal o residente

MICROBIOTA NORMAL O MICROBIOTA RESIDENTE: es la que se establece de manera permanente en el huésped y normalmente no produce enfermedad. Por lo general los mamíferos y los seres humanos están libres de microorganismos en el útero, sin embargo al nacer comienzan a establecerse las poblaciones microbianas normales

• El primer contacto del recién nacido con los microorganismos suele ser con Lactobacillus de la vagina de la madre, que se transforman en los microrganismos predominantes en el intestino.
• Posteriormente al iniciarse la respiración y la alimentación se introducen más microorganismos al cuerpo.

Por ejemplo: la Escherichia coli que viene de los alimentos, comienza a habitar en el intestino grueso. Staphylococcus aureus y staphylococcus epidermidis colonizan la superficie de la piel.

Microbiota transitoria

MICROBIOTA TRANSITORIA: está constituida por bacterias que pueden estar presentes durante días, semanas o meses y luego desaparecen.

• Provienen del medio ambiente
• No general enfermedades, ni se establecen permanentemente en el organismo.

Tiene poca importancia siempre y cuando la MICROBIOTA RESIDENTE O NORMAL permanezca intacta.

Microbiota oportunista

MICROBIOTA OPORTUNISTA: bacterias residentes que bajo determinadas condiciones del hospedador, pueden desarrollarse y originar una enfermedad.

• Normalmente no causan enfermedades en su habitad normal, pero la pueden causar en un ambiente diferente.

Ejemplo: Staphylococcus aureus coloniza la superficie de la piel al producirse una herida en la misma, puede entrar al huésped y causar una infección grabe.

Bacterias patógenas estrictas

BACTERIAS PATOGENAS ESTRICTAS: siempre causan enfermedades en el huésped.

Por ejemplo: el micobacterium tuberculosis que es la bacteria que causa la tuberculosis

Relaciones entre la microbiota normal y el huésped

RELACIONES ENTRE LA MICROBIOTA NORMAL Y EL HUESPED La microbiota normal beneficia al huésped al impedir el crecimiento excesivo de microorganismos perjudiciales, este fenómeno se denomina ANTAGONIsmo MICROBIANO O EXVLUSION COMPETITIVA e implica la competencia entre microorganismos.

• Una CONSECUENCIA de esta competencia es que la microbiota normal protege al huésped contra la colonización de microorganismos patógenos al competir contra nutrientes, producir sustancias dañinas o incidir en condición como el ph y disponibilidad de oxígeno.

Ejemplo: Escherichia coli en el intestino grueso, que produce bacteriocitas que inhiben el crecimiento de otras bacterias de la misma especie relacionadas como puede ser la salmonela que produce síntomas como la diarrea.

Esta relación que se establece entre la MICROBIOTA NORMAL Y EL HUESPER se denomina Simbiosis.

Simbiosis

SYMBIOSIS MUTUALISM Flower gets pollinated Bee gets nectar COMMENSALISM Whale is unaffected Barnacles find food PARASITISM The cat gets skin irritation The tick feeds on cats blood

SIMBIOSIS: es una asociación que se establece entre dos organismos en lo que al menos uno de ellos depende del otro.

Tipos de simbiosis

TIPOS DE SIMBIOSIS:

• COMENSALISMO: un organismo se beneficia y el otro no se perjudica.
• MUTIALISMO: ambos organismos se benefician.
• PARASITISMO: uno de los dos organismos vive a expensas del otro

COMENSALISMO: staphylococcus epidermidis habita en la superficie de la piel, esta bacteria se nutre de las células descamadas sin causar beneficios, ni daños evidentes en el huésped

MUTUALISMO: Escherichia coli que habita en el intestino, sintetiza vitamina K y algunas vitaminas del grupo B, que se incorporan en el torrente sanguíneo y son distribuidas para su uso por la células del organismo. El intestino grueso proviene nutrientes para la supervivencia de estas bacterias

PARASITISMO: virus H1N1 que es agente etiológico de la gripe el cual se beneficia al estar en el huésped y el huésped sufre una enfermedad.

• En alguno de los casos la simbiosis puede modificarse y un microorganismo mutualista se puede tornar perjudicial, es decir un patógeno oportunista. Por ejemplo si la Escherichia coli va a la vejiga puede producir infecciones urinarias.

Exposición del ser humano a microorganismos

EXPOSICIÓN DEL SER HUMANO A MICROORGANISMOS La exposición del ser humano a microorganismos puede generar distintas situaciones:

COLONIZACIÓN: la realiza la microbiota residente o transitoria no altera las funciones del huésped

INFECCIÓN: invasión o colonización del cuerpo por microorganismos patógenos; puede aparecer sin que exista una enfermedad. Por ejemplo, un individuo puede estar infectado con el virus de la inmuno deficiencia humana, pero no manifestar una enfermedad.

ENFERMEDAD: aparece cuando la interacción entre el microrganismo y el ser humano ocasionan un proceso patológico que provoca daños en el hospedador. Por ejemplo: El VIH un individuo enfermo va a manifestar la enfermedad que es el sida.

• Tanto la infección como la enfermedad pueden estar representadas por la microbiota transitoria, oportunista, patógena estricta.

Zonas del cuerpo humano colonizadas por microbiotas residentes

ZONAS DEL CUERPO HUMANO COLONIZADAS POR MICROBIOTAS RESIDENTES

MUCOSA NASAL VAGINA PIEL OROFARINGE URETRA TUBO DIGESTIVO

Estas zonas son:

• Mucosa nasal, Orofaringe, tubo digestivo (zona del cuerpo que mas microbiota presenta), piel, vagina, uretra.

Diferentes grupos de bacterias

DIFERENTES GRUPOS DE BACTERIAS:

Bacteria residente en el esófago Bacterias residentes en la lengua Bacterias residentes en la piel

En este cuadro se muestran las MICROBIOTAS NORMALES principal de las diferentes regiones del cuerpo:

Piel Staphylococcus epidermidis Staphylococcus aureus (pequeña cantidad) Especies de Micrococcus Estreptococo c-hemolítico y no hemolítico (p. ej., Streptococcus mitis) Especies de Corynebacterium Especies de Propionibacterium Especies de Peptostreptococcus Especies de Acinetobacter Pequeños números de otros microorganismos (especies de Candida, Pseudomonas aeruginosa, etc.) Nasofaringe Cualquier cantidad de los siguientes: difteroides, especies no patógenas de Neisseria, estreptococo hemolitico a; S. epidermidis, estreptococo no hemolitico, anaerobios (muchas especies para enumerarlas; distintas cantidades de especies de Prevotella, cocos anaerobios, especies de Fusobacterium, etc.) Menor cantidad de los siguientes cuando se acompaña de los microorganismos antes enumerados: levaduras, especies de Haemophilus, neumococos, S. aureus, bacilos gramnegativos, Neisseria meningitidis Tubo digestivo y recto Diversas enterobacterias con excepción de Salmonello, Shigella, Yersinia, Vibrio y especies de Campylobacter Bacilos gramnegativos no fermentadores de glucosa Enterococos Estreptococo hemolitico ox y no hernolitico ANAEROBICA Difteroidies Pequeñas cantidades de Staphylococcus aureus Pequeñas cantidades de levaduras Grandes cantidades de anaerobios (demasiadas especies para enumerarlas) Genitales Cualquier cantidad de los siguientes: especies de Corynebacterium, especies de Lactobacillus, estreptococo hemolitico ax y no hemolitico, especies no patogenas de Neisseria Los siguientes cuando son mixtos y no predominantes: enterococos, enterobacterias y otros bacilos gramnegativos, Staphylococcus epidermidis, Candida albicans y otras levaduras Anaerobios (demasiados para enumerarlos); los siguientes son importantes cuando crecen en cultivo puro o claramente predominan: especies de Prevotella, Clostridium y especies de Peptostreptococcus

Cabe destacar que las condiciones provistas por el huésped en una localización particular del cuerpo varían de un huésped al otro.

Factores que afectan a la microbiota

Los factores que afectan a la MICROBIOTA son:

• Edad.
• Estado nutricional.
• Dieta, estado de salud.
• Estrés.

La zona en la que vive el huésped, entre otros.

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Patología

PATOLOGIA: es la parte de la ciencia que se encarga del estudio de las enfermedades.

Se ocupa de estudiar:

• La causa o etiología de la enfermedad.
• La patogenia o forma de desarrollo de la misma.
• Los cambios estructurales y funcionales causado por la enfermedad,
• Y efectos finales sobre el organismo

Es importante diferencias estos conceptos:

• INFECCIÓN: es la invasión o colonización del cuerpo por microorganismos patógenos.
• ENFERMEDAD: aparece cuando la infección produce algún cambio del estado de salud.

Postulados de Koch

KOCH: fue un médico alemán que desempeñó un papel importante en establecer que los microorganismos causan enfermedades específicas.

• Demostró que una enfermedad infecciosa específica escabunco es causada por un microorganismo específico llamado Bacillus. Que se puede aislar y cultivar en medios artificiales

El mismo a raíz de sus experimentos enuncio una serie de leyes para las enfermedades infecciosas conocida como:

"POSTULDOS DE KOCH"

1. El agente debe estar presente en cada caso de la enfermedad y ausente en el caso de los pacientes sanos.
2. El agente causante no debe aparecer en otras enfermedades.
3. El agente ha de ser aislado en un cultivo puro a partir de las lesiones de la enfermedad.
4. El agente ha de provocar la enfermedad en un animal susceptible de ser inoculado.
5. El agente ha de ser aislado de nuevo en las lesiones de los animales en experimentación.

Los postulados de Koch son útiles para determinar el agente causal de la mayoría de las enfermedades infecciosas. Hay algunas EXCEPCIONES A LOS POSTULADOS DE KOCH.

• Microrganismos incapaces de crecer en medios artificiales. Ej Treponema pallidum causa la sífilis pero nunca se lo ha podido cultivar.
• Enfermedades infecciosas que pueden ser causadas por varios patógenos diferentes y presentan los mismos signos y síntomas. Por ejemplo, nefritis (inflamación en los riñones.
• Patógenos que pueden causar varios cuadros patológicos. Ej Streptococcus pyogenes causa dolor de garganta, infecciones cutáneas, osteomielitis, etc.
• Patógenos que solo infectan al ser humano. Ej neisseria genorrhoeae, bacteria para la cual no existe modelo animal de infección (solo infecta a los humanos)

La microbiología es una ciencia que está en constante cambio debido a las numerosas investigaciones y estudios que ayudan a comprender la gran magnitud del mundo microbiano. Así surgen los postulados de Koch.

Postulados moleculares de Koch

"POSTULADOS MOLECULARES DE KOCH"

1. El fenotipo o propiedad investigada debe tener una relación estrecha con las cepas patógenas de las especies y no con la cepa no patógenas.
2. La inactivación especifica del gen o genes vinculados con el rasgo de virulencia sospechada debe provocar una reducción medible de la patogenia o