Microorganismos II

¡Hola a todos de nuevo! Y bienvenidos un día mas a mi blog. ¿Como estáis? Espero que muy bien ya que hoy trataremos un tema super interesante. Hoy trataremos la segunda parte del tema de los microorganismos, centrándonos mas en las enfermedades causadas por microorganismos y como la ciencia actual hace uso de la biotecnología para estudiarlos.

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Para empezar, vamos a recordar la definición de microorganismo que ya vimos en la entrada anterior. Los microorganismos son todos aquellos seres vivos que por su reducido tamaño solo son visibles con el microscopio. Son los encargados de cerrar los ciclos biogeoquímicos al descomponer la materia orgánica, por lo tanto imprescindibles. Además los microorganismos son inocuos, es decir podemos encontrar unas especies perjudiciales y otras beneficiosas. Entre los microorganismos beneficiosos se encuentran los que forman la flora bacteriana. Ademas, algunos son oportunistas, es decir, inocuos en condiciones normales y patógenos cuando disminuyen las defensas de un animal.

Los microorganismos perjudiciales pueden causar enfermedades tanto en animales como en vegetales. Y, además, según el nivel de afectación de dichas enfermedades podemos hablar de:

• Epidemia: hay muchos casos al mismo tiempo en un área geográfica pequeña. 

• Pandemia: enfermedad infecciosa ampliamente distribuida por la Tierra.

• Endemia: enfermedad infecciosa que afecta de manera constante a una determinada comunidad. 

Las enfermedades infecciosas se pueden clasificar o bien por el microorganismo que causa la infección como por el medio en el que son transmitidas. Si hablamos de infección por microorganismos podemos destacar la gripe, transmitida por un virus; el cólera, transmitido por una bacteria; o el pie de atleta por hongos. En cuanto a las vías de contagio, estas pueden ser por:

• Contacto directo a través de las heridas de la piel como por ejemplo la rabia, causada por un retrovirus que ataca al sistema nervioso.

• Vía sexual, por transfusiones o jeringuillas como por ejemplo la gonorrea y el SIDA.

• Aire, dentro e microgotas de humedad o sobre partículas de polvo procedentes de personas enfermas o del medio contaminado. Las mas frecuentes que infectan generalmente las vías respiratorias son la gripe o la neumonía.

• Agua o alimentos, los cuales pueden originarse por almacenamiento inadecuado, condiciones sanitarias deficientes en la manipulación o cocinado incompleto o agua con restos fecales. Afectan en lo general al aparato digestivo y pueden producirse por la proliferacion de los microorganismos en el cuerpo del animal que los ingiere o por las toxinas existentes en los alimentos. Las más destacadas son la salmonelosis, la cual provoca diarrea y vómitos; y el cólera, que infecta al tubo digestivo.

• Animales, se pueden transmitir por vectores (como por ejemplo las garrapatas, las pulgas, los mosquitos o los ácaros). Estos vectores pueden ser mecánicos, es decir, que solo transportan o biológicos, en este caso los microorganismos desarrollan en ellos parte de su ciclo vital. Podemos poner como ejemplos, la malaria que se trasmite a través de la picadura de mosquitos; y la peste que se propago por pulgas procedentes de las ratas.

Para estudiar la acción de los distintos microorganismos se utilizan medios de cultivo, donde se puede observar su crecimiento. Un cultivo es un conjunto de células microbianas que crecen en un medio con nutrientes, podemos distinguir dos tipos de medios según su estado:

• Medios líquidos, se utiliza para controlar el crecimiento de las poblaciones a través del uso de nutrientes en el para la reproducción.

• Medios sólidos, se usan varios nutrientes para que los microorganismos crezcan

Además, estos medios pueden tener componentes para favorecer o inhibir el crecimiento de microorganismos. Podemos distiguir los siguientes:

• Medios de enriquecimiento, que permiten el crecimiento de algunos microorganismos con preferencia de otros.

• Medios selectivos, inhiben el crecimeinto de todos excepto uno o unos pocos microorganismos.

• Medios indicadores, presentan un indicador que permite que ciertas colonias de un organismos se diferencien del resto.

El crecimiento de los microorganismos en estos medios de cultivo pasa por distintas fases:

• Fase de latencia: el crecimiento es lento.

• Fase exponencial: bacterias se multiplican rápidamente, el crecimiento es rápido ya que no hay ningún factor que limite su crecimiento. 

• Fase estacionaria: el crecimiento es estable, debido a la disminución de nutrientes y el aumento de los productos de desecho (aumento de la toxicidad).

• Fase muerte: mayoría mueren rápidamente, por la escasez de alimentos y el constante aumento de la toxicidad.

Existen agentes antimicrobianos que controlan los microorganismos y que pueden ser a su vez microbicidas, si matan a los microbios, o microbiostáticos, si solo inhiben el crecimiento. Ademas, según la actuación se dividen en agentes físicos y químicos.

Los agentes antimicrobianos físicos pueden ser: esterilización, pasteurización, tratamiento a temperaturas por debajo del punto de congelación, radiaciones electromagnéticas y filtración de fluido o gas. Mientras que los quimicos pueden ser: esterilizantes, desinfectantes, antisépticos.

La biotecnología microbiana incluye procesos industriales que utilizan microorganismos como base para obtener productos de utilidad para las personas, como medicinas o alimentos. Los microorganismos deben tener un crecimiento rápido, resistir el cultivo a gran escala y una producción en gran cantidad y en el menor tiempo posible. Algunas de estas utilidades son:

• La producción de antibióticos: producidos por hongos del género Penicillum y bacterias de los géneros Bacillus y Streptomyces. También se utiliza para el descubrimiento de especies microbianas con mayor capacidad de producción o para la mejora de extracción del antibiótico.

• La producción de vitaminas, aminoácidos y enzimas: vitaminas como la B12 son producida a partir de la bacteria Pseudomonas; aminoácidos como el ácido glutámico son utilizados como potenciadores de sabor; y encimas extracelulares como las proteasas y amilasas se utilizan en la industria del pan y la textil.

• Procesos de fermentación: que degradan moléculas orgánicas complejas a moléculas orgánicas más sencillas. Los principales productos obtenidos son el etanol, que se produce por una fermentación alcohólica,de la cual se obtiene el vino; el acido láctico, que forma parte de las fermentaciones lácticas; y el vinagre que se produce en las fermentaciones acéticas .

• Control de plagas: se utilizan microorganismos como bioinsecticidas para controlar el excesivo crecimiento de poblaciones de algunas especies de insectos. Lo hacen mediante microorganismos entomopatógenos como virus, bacterias y hongos.

• Industria alimentaria: se estudian los microorganismos para el control de los alimentos y garantizar el consumo sin peligro.

• Ingeniería genética se utiliza para transferir genes por un proceso en el cual se obtiene el ADN donante, se trata con ADN ligasas, se transforma y se clonan los genes.

• Depuración de aguas residuales: para eliminar las sustancias químicas tóxicas mediante la acción de bacterias y protozoos.

Finalmente, en cuanto a la importancia de los microorganismos en los procesos biogeoquímicos podemos decir que es el movimiento de carbono, azufre, oxigeno, hidrógeno, calcio, sodio, potasio y otros elementos entre los seres vivos y el ambiente mediante una serie de procesos de producción y descomposición. Estos ciclos son los que hacen posible la conservación del medio ambiente, los ecosistemas y las materias naturales y el reciclaje de la materia para que los nutrientes no se agoten. Ya que de esa manera los compuestos presentes en el suelo, en el aire, o en el agua, son aprovechados por animales y plantas, o por la industria. Los más importantes son los del carbono, nitrógeno, azufre, nitrógeno, hierro y fósforo.

• En el ciclo del carbono intervienen microorganismos fotógrafos, bacterias desintegradoras y hongos de la putrefacción de la madera.

• En el ciclo del nitrógeno se encuentra en forma de nitrato en suelos y agua, y en forma gaseosa en la atmósfera. Intervienen bacterias desintegradoras, bacterias nitrificantes del suelo, bacterias desnitrificantes y bacterias fijadoras del nitrógeno.

• En el ciclo del azufre intervienen las bacterias oxidantes del azufre y las reductoras de sulfatos.

• En el ciclo del hierro intervienen ciertas bacterias que viven en ambientes anaeróbicos y transforman los minerales del hierro en estado férrico a ferroso.

• En el ciclo del fósforo, su reserva fundamental es la corteza terrestre. Por meteorizacion de las rocas queda disponible para que lo puedan tomar las plantas y es arrastrado con facilidad por las aguas hasta llegar al mar.Los compuestos se recogen directamente de los grandes depósitos.