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Apuntes de la unidad 1 Historia de la microbiología
Tipo: Apuntes
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Programa educativo:
Evidencia 1
Microbiología Catedrática:
Presenta:
Antonie van Leeuwenhoek fue un científico holandés, considerado como el precursor de la biología celular y a menudo llamado “el padre de la microbiología” por sus estudios en este campo. Se le considera el primer microbiólogo, y es recordado por sus descubrimientos, como el primer científico en observar y describir los organismos unicelulares (o microorganismos), a los cuales nombró inicialmente como “animalillos”. En 1676, describió el hallazgo de organismos tan diminutos que “diez mil de estos seres vivos apenas podrían ser iguales a la masa de un grano de arena grueso.” Entre sus mayores descubrimientos se incluyen:
Louis Pasteur ( 1822 – 1895 ) ¨La fermentación láctica y la fermentación alcohólica, teoría de la generación espontánea y la vacuna contra la rabia¨ Louis Pasteur fue un químico, físico, matemático, bacteriólogo y científico francés cuyos descubrimientos tuvieron una gran importancia en diversos campos de las ciencias naturales, especialmente en la química y en la microbiología. A él se le debe la creación de la técnica conocida como pasteurización. Con sus teorías microbianas condujo al desarrollo de vacunas, antibióticos, la esterilización y la higiene, como métodos efectivos de cura y prevención contra la propagación de las enfermedades infecciosas. Entre sus aportaciones más importantes denotamos:
En relación a las fermentaciones. El descubrimiento de un fenómeno biológico de gran alcance, al demostrar que la fermentación es debida a la presencia de microorganismos. Ello, con sus estudios de desinfección y esterilización, sirvió de base para el desarrollo de las técnicas de pasteurización. Estos descubrimientos suponen un nuevo camino para la medicina, y con ellos la bacteriología se desarrolla como una nueva rama de la ciencia médica. En 1857: Fermentación láctica: descubrimiento de la bacteria que la produce, el ácido láctico. Este ácido ha tenido a lo largo de la historia utilizaciones para fermentación y preservación de comestibles. Fue primero descubierto en leche cortada por Scheele en 1780, quien inicialmente lo consideró como un componente de la leche. En 1789, Lavoisier llamó a este componente de la leche "ácido láctico". En 1857, Pasteur descubrió que no era un componente de la leche, pero si un metabolito de la fermentación generado por ciertos microorganismos. En 1860: Fermentación butírica: carácter anaerobio de sus agentes. 1861 - 1876: Fermentación alcohólica, invención de la pasteurización para evitar «las enfermedades del vino «y de la cerveza. Pasteur demuestra que los hongos de los vinos, siempre presentes, son los causantes de la fermentación acética, responsable de malograr la formación y conservación del vino. Señala que si se calienta el vino durante un minuto con la botella cerrada (69-75°C), se evita su descomposición. Crea entonces el proceso de pasteurización, que constituye una base fundamental de la preparación de alimentos del tipo conservas y lácteos.
El 26 de octubre es una fecha significativa para la ciencia, ya que se recuerda cuando Louis Pasteur dio a conocer sus estudios acerca de la inmunización contra la rabia ante la Academia de Ciencias francesa. Con mucho empeño, los seres humanos han intentado detener los peligros de la naturaleza durante miles de años, y lo han logrado en buena medida gracias a las lecciones aprendidas en cada batalla. Algunas de las más importantes en el campo de los padecimientos físicos fueron aportadas por el científico francés Louis Pasteur,
Robert Lister ( 1827 – 1912 ) Joseph Lister fue un célebre cirujano y científico británico, que siguiendo la senda de la teoría germinal de la enfermedad recientemente expuesta por su coetáneo Louis Pasteur, introdujo el principio antiséptico en operaciones quirúrgicas. El método de Lister se basó en la destrucción de gérmenes usando antisépticos, evitando así que estos ingresasen en la herida o se propaguen por esta después de una cirugía. Mediante el uso de ácido carbólico en el tratamiento de heridas contaminadas, Joseph Lister obtuvo resultados en cuanto a morbilidad y mortalidad sin precedentes. Estos descubrimientos, junto con la reciente aplicación de técnicas anestésicas, supusieron una revolución en el campo de la medicina quirúrgica, hasta entonces limitado por el sufrimiento causado al paciente y la alta tasa de mortalidad que traía consigo esta práctica. Joseph Lister, del mismo modo, abordó otras cuestiones científicas a resolver en la época y ayudándose del tan denostado instrumento por la comunidad científica como era el microscopio, hizo importantes revelaciones fisiológicas. A pesar de contar en un primer momento con numerosos detractores, los descubrimientos de Robert Koch (1843-1910) sobre la etiología de los procesos infecciosos ayudarían a la aceptación de los postulados de Lister, de tal forma que a mediados de la década de 1880 las técnicas antisépticas se extendieron en la práctica quirúrgica más allá del continente europeo.
Robert Koch ( 1843 – 1910 ) La tuberculosis, Ántrax, cólera y postulados. Heinrich Hermann Robert era un médico alemán. Se hizo famoso por descubrir el bacilo de la tuberculosis en 1882; presenta sus hallazgos el 24 de marzo de 1882, así como el bacilo del cólera en 1883 y por el desarrollo de los postulados de Koch. Recibió el Premio Nobel de Medicina en 1905. Es considerado el fundador de la bacteriología.
El trabajo de Koch consistió en aislar el microorganismo causante de esta enfermedad y hacerlo crecer en un cultivo puro, utilizando este cultivo para inducir la enfermedad en animales de laboratorio, en su caso la cobaya, aislando de nuevo el germen de los animales enfermos para verificar su identidad comparándolo con el germen original. Recibió el Premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1905 por sus trabajos sobre la tuberculosis. Probablemente tan importante como su trabajo en la tuberculosis sean los llamados Postulados de Koch que establecen las condiciones para que un organismo sea considerado la causa de una enfermedad.
Los postulados de Koch fueron formulados por Robert Koch, a partir de sus experimentos con Bacillus anthracis. Demostró que, al inyectar una pequeña cantidad de sangre de un ratón enfermo en uno sano, en el último aparecía carbunco. Tomando sangre del segundo animal e inyectándola en otro, obtenía de nuevo los síntomas de la enfermedad. Luego de repetir la operación una veintena de veces, consiguió cultivar la bacteria en caldos nutritivos fuera del animal y demostró que, incluso después de muchas transferencias de cultivo, la bacteria poda causar la enfermedad cuando se reinoculaba a un animal sano. Fueron aplicados para establecer la etiología del carbunco, pero ha sido generalizado para el resto de las enfermedades infecciosas con objeto de saber cuál es el agente participante. Los postulados son los siguientes:
Christian Gram ( 1853 – 1938 ) Hans Christian Joachim Gram fue un bacteriólogo danés que desarrolló la tinción de Gram , un método de amplio uso en microbiología que ayuda a clasificar bacterias y a hacerlas más visibles en el microscopio. El estudio de las plantas, le propició familiarizarse con el uso del microscopio y lo acercó a la medicina. De hecho, en 1878, luego de obtener un M.D. en la Universidad de Copenhague, viajó por Europa donde estudió bacteriología y farmacología. En 1882, Paul Ehrlich, publicó su método para colorear el bacilo de la tuberculosis. Un hecho que generó un gran estímulo para que Gram comenzara sus experimentos con la coloración de las bacterias y luego se especializara, hasta pasar a la posteridad como el inventor de la tinción que lleva su apellido. El microbiólogo descubrió que el tratamiento de una mancha de bacterias con una mancha de cristal violeta, seguida de una solución de yodo y un solvente orgánico revelaba diferencias en la estructura y la función bioquímica de varias muestras. En 1884, mientras se encontraba en Berlín, intentó establecer la diferencia entre dos bacterias causantes de la neumonía: ‘Klebsiella Pneumoniae’ y el ‘Neumococo’. Aquella investigación se publicó su en una revista académica y logró que sus términos fueran acuñados. A partir de entonces, se utiliza la definición de Gram- positiva y Gram-negativa para denominar bacterias. Las bacterias Gram-positivas aparecen de color púrpura bajo un microscopio, porque sus paredes celulares son tan gruesas que el solvente no puede penetrarlas, mientras que las bacterias Gram-negativas tienen paredes celulares más delgadas que permiten que el solvente elimine la mancha. Los neumococos, que pueden causar muchas enfermedades, se clasifican como Gram-positivos. Las tinciones de Gram se aplican, por ejemplo, en líquido corporal o en una biopsia cuando se sospecha que puede existir una infección y sus resultados son más expeditivos que el cultivo. Asimismo, su utilización es importante cuando la infección demandaría un tratamiento diferencial, como en el pronóstico del paciente. Ejemplos de la práctica de esta técnica son el líquido cefalorraquídeo para la meningitis y el líquido sinovial para la artritis séptica. Gram incluyó notablemente un modesto descargo de responsabilidad cuando publicó su investigación. "He publicado el método, aunque sé que todavía es muy defectuoso e imperfecto; pero espero que también en manos de otros investigadores resulte útil ", escribió.
Alexander Fleming ( 1881 – 1995 ) Alexander Fleming fue un científico escocés que, gracias al descubrimiento de la penicilina, revolucionó el mundo de la medicina moderna y salvó (y sigue salvando) millones de vidas.
La penicilina descubierta por Fleming en 1928, pese a ser el primer antibiótico, continúa utilizándose a día de hoy. Encontró con que una de las placas estaba contaminada con un hongo, y que no había colonias de Staphylococcus en la región adyacente al hongo, pero sí en las zonas más alejadas. Fleming cultivó el hongo y descubrió que producía una sustancia que inducía la muerte de varias bacterias asociadas a enfermedades. Este hongo fue identificado como perteneciente al género Penicillium, por lo que, el 7 de marzo de 1929, nombró penicilina al compuesto que este produce.
Fleming abrió la puerta al descubrimiento de nuevos antibióticos. Él asentó las bases para que otros científicos siguieran su legado y, gracias a él, hoy disponemos de muchos antibióticos distintos. Es gracias a Fleming que, hoy en día, podamos curar prácticamente todas las infecciones bacterianas. Sin él, el progreso de la medicina no hubiera sido el mismo.
No es casualidad que, de media, vivamos el doble de años ahora que a principios del siglo XX. Y es que desde el año 1900, la esperanza de vida ha aumentado 40 años. Además de los otros progresos médicos y tecnológicos, gran “culpa” la tiene Fleming. La penicilina y los otros antibióticos que han surgido después de ella no solo han salvado millones de vidas, sino que han hecho que vivamos más años.
Incluso sin conocer con exactitud los mecanismos por los que ocurría, Fleming fue el primero en advertir que si se consumía de forma inadecuada, la penicilina hacía que las bacterias que nos infectaban se hicieran más resistentes. Fleming insistía en que este antibiótico solo debía ser consumido cuando era absolutamente necesario, pues de lo contrario, llegaría un momento en el que dejaría de ser útil.
Antes del descubrimiento de la penicilina, era común que muchas heridas, para evitar que fueran infectadas, se rociaran con antisépticos. Fleming fue el primero en advertir que esto era muy peligroso, pues los antisépticos no solo mataban a las bacterias, sino también a las células de nuestro cuerpo, algo que podía tener consecuencias peores que la propia infección. A día de hoy, esto está totalmente confirmado.
Harald zur Hausen demostró que prácticamente todos los cánceres de cuello de útero, el segundo cáncer más frecuente en mujeres, habían sido infectados por papilomavirus humano (HPV). Esta observación iba contra el consenso de la época, en la que se creía que si este cáncer tenía relación con un virus sería con el del herpes. También fue una observación difícil de hacer con la tecnología del momento. Los cánceres de cuello no tenían ya el virus infeccioso en el momento en el que se podían analizar. Solo mantenían su ADN, y además normalmente no todo el ADN. Los descubrimientos de zur Hausen han permitido conocer cómo un virus no retroviral puede provocar cáncer, lo que ha contribuido a entender también los procesos oncogénicos no virales. Además - y probablemente lo más relevante- han permitido el desarrollo de vacunas contra el HPV que prevendrán la aparición de cánceres de cuello de útero en las generaciones venideras. Montagnier (Nobel 2008) ( 1932 - 2022) Luc Montagnier fue un virólogo e investigador francés. Fue un experto en retrovirus y pionero en la ciencia del VIH. Fundó y dirigió la Unidad Oncológica Viral del Instituto Pasteur de Francia, donde lideró el equipo que descubrió el VIH y cuya investigación se publicó por primera vez en la revista Science en 1983. En 2008 obtuvo el Premio Nobel de Medicina, junto a Françoise Barré-Sinoussi, por el descubrimiento del virus de inmunodeficiencia humana (VIH), causante del sida; dicho galardón fue compartido con Harald zur Hausen, quien fue premiado por el descubrimiento de los virus del papiloma humano que causan cáncer cervical. En la búsqueda de una solución al problema del VIH, el profesor Luc Montagnier exploró la posibilidad de un co-factor utilizando las herramientas del doctor Jacques Benveniste y su equipo de trabajo; descubrió entonces que el líquido de los cultivos de Mycoplasma pirum contenía señales electromagnéticas (SEM) capaces de dar origen nuevamente a dichos microorganismos, en caso de que se depositaran linfocitos sanos en ese líquido. Posteriormente demostró que los virus y bacterias patógenas emiten SEM de 20 y 100 nm, respectivamente. Consiguió llevar a cabo una transducción del ADN enviando su señal electromagnética por internet a Italia y logrando su recuperación en un laboratorio de biología molecular. Emitió la hipótesis de la existencia de infecciones frías, responsables de, al parecer, muchas enfermedades no consideradas hasta la fecha como infecciosas, lo que representa un aporte valiosísimo a la Homeopatía pues concuerda con los señalamientos de Samuel Hahnemann sobre las enfermedades crónicas.
El sistema de los 3 Dominios de Woese es un sistema de clasificación de seres vivos que tiene como base la comparación de ARN ribosómico, que fue creado en 1977, por un microbiologista americano (Carl Woese), usando el término reino en vez de dominio. Los estudios ecológicos y evolutivos han proporcionado nuevos conocimientos, lo que llevó al desarrollo de nuevos sistemas de clasificación. Estos nuevos sistemas son desarrollados y alterados a medida que la nueva información va siendo descubierta. Actualmente el sistema más utilizado en las escuelas es el sistema de los 5 reinos de Whittaker, sin embargo, el sistema más aceptado académicamente es el de los 3 dominios de Woese, puesto que tiene en cuenta los conocimientos de filogenética más recientes. La existencia de un antepasado común entre determinado conjunto de individuos contribuye para que su organización en tres dominios sea posible. En esta teoría son tenidas en cuenta las relaciones filogenéticas (comparación de genes a nivel molecular) entre los individuos de forma a organizar grupos de seres vivos que sean lo más monofiléticos posible. Clasificación Filogenética de los 3 dominios propuesta por Woose. Clasificación Filogenética de los 3 dominios propuesta por Woese.
NOM- 109 - SSA1- 1994. Procedimiento para la toma, manejo y transporte de muestras de alimentos para su análisis microbiológico. 1. objetivo y Campo de Aplicación 1.1 Esta Norma Oficial Mexicana establece los procedimientos para la toma, transporte y manejo de muestras de alimentos para su análisis microbiológico 1.2 Esta Norma Oficial Mexicana es de observancia obligatoria en el territorio nacional para las personas físicas o morales que requieren efectuar este procedimiento para el análisis microbiológico de alimentos nacionales y de importación. Esquemas NOM aplicables al campo de la microbiología NOM aplicables al campo de la microbiología Realizar la toma de muestra del alimento de acuerdo a la NOM
NOM- 092 - SSA1- 1994 .Métodos para la cuenta de bacterias aerobias en placa. 1.- Objetivo y campo de aplicación 1.1 Esta Norma Oficial Mexicana establece el método para estimar la cantidad de microorganismos viables presentes en un alimento, agua potable y agua purificada, por la cuenta de colonias en un medio sólido, incubado aeróbicamente. 1.2 Esta Norma Oficial Mexicana es de observancia obligatoria en el Territorio Nacional para las personas físicas o morales que requieran efectuar este método en productos nacionales y de importación, para fines oficiales.
2. Fundamento El fundamento de la técnica consiste en contar las colonias, que se desarrollan en el medio de elección después de un cierto tiempo y temperatura de incubación, presuponiendo que cada colonia proviene de un microorganismo de la muestra bajo estudio. El método admite numerosas fuentes de variación, algunas de ellas controlables, pero sujetas a la influencia de varios factores. Esquemas
Esquema
NOM- 111 - SSA1-1994. Cuenta de mohos y levaduras en alimentos.
1. Objetivo y campo de aplicación 1.1 Esta Norma Oficial Mexicana establece el método general para determinar el número de mohos y levaduras viables presentes en productos destinados al consumo humano por medio de la cuenta en placa a 25 ± 1°C. 1.2 Esta Norma Oficial Mexicana es de observancia obligatoria en el Territorio Nacional para las personas físicas o morales que requieran efectuar este método en productos nacionales o de importación, para fines oficiales. 2. Fundamento El método se basa en inocular una cantidad conocida de muestra de prueba en un medio selectivo específico, acidificado a un pH 3,5 e incubado a una temperatura de 25 ± 1°C, dando como resultado el crecimiento de colonias características para este tipo de microorganismos. Esquema
