Postulados de Koch
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  • 1. Cortesía de Dra. A. M. P. Demostración de los postulados de Koch usando cítricosFUNDAMENTOS:Relación entre los microorganismos y las enfermedades.Antes del siglo XIX el pensamiento mayoritario sobre la causa de las enfermedades eraque existía un desequilibrio entre 4 humores corporales (sangre, flema, bilis amarilla ybilis negra). Durante el siglo XIX se empezó a cuestionar esta idea y surgieron losprimeros indicios de que las enfermedades podrían estar debidas a seresmicroscópicos.Uno de los científicos clave en este tema fue el médico alemán Robert Koch (1843-1910) ya que realizó la primera demostración experimental sobre el papel de lasbacterias como causantes de enfermedades (en su caso en la enfermedad delcarbunco o anthrax).Los criterios que siguió Koch para demostrar la relación entre la bacteria Bacillusanthracis y la enfermedad del carbunco se conocen como los postulados de Koch y sesuelen resumir de la siguiente forma: 1. El agente sospechoso de ser causante de la enfermedad debe estar presente en todos los individuos u hospedadores enfermos y no encontrarse en los individuos sanos. 2. Es necesario aislar y desarrollar en cultivo puro al microorganismo sospechoso. 3. Al inocular el microorganismo aislado en cultivo puro a un individuo u hospedador sano, éste desarrollará la enfermedad. 4. El microorganismo debe poder aislarse de nuevo a partir del individuo u hospedador infectado experimentalmente. (Este último postulado fue añadido a los anteriores pero es obra del microbiólogo Erwin Smith).MATERIAL:Naranjas con moho/hongo sobre la piel (color blanquecino/verdoso), naranjas sanas,bisturí o similiar esterilizable, asa de siembra, medio de cultivo general para hongos(PDA, potato dextrose agar), placas Petri de plástico, mechero Bunsen, recipientesmetálicos, papel de aluminio, arena, agua destilada.El tiempo de preparación depende del crecimiento de los hongos. La incubaciónduraría una semana, por tres veces que sería necesario realizarla serían tres semanas.El tiempo que estarían los alumnos realizando manipulativamente la actividad sería deunas 2 o 3 sesiones de 50 minutos.La dificultad de esta experiencia es media, ya que se requiere un mínimo deprecaución para evitar contaminaciones no deseadas.El coste de material no es muy elevado. El medio de cultivo sería lo más costoso y nosuperaría los 30 dólares, comprando suficiente cantidad para que se pudiese realizar elexperimento en parejas. 1
  • 2. MONTAJE:1. Se toma una naranja con hongo (Penicillium digitatum, ver figura 1) y, utilizando unbisturí estéril o un asa de siembra previamente esterilizada a la llama, se toma un pocodel hongo y se deposita en una placa con el medio de cultivo PDA solidificado. Eltiempo de cultivo es de alrededor de 1 semana a temperatura ambiente (20-25 ºC).Figura 1: Naranja infectada con P. digitatum. Se pasa el hongo a una placa de cultivo y seincuba hasta que invada la placa (aprox. 1 semana).2. Se cogen dos naranjas no infectadas y se les lava la piel con un poco de agua condetergente y luego se le pasa una dilución de legía al 10% para eliminar los posiblescontaminantes. Luego se retira una porción de la piel de cada naranja de alrededor de1 cm2. En este hueco se coloca (ver figura 2):- En una naranja (CONTROL) un pedazo de agar estéril (de una placa no utilizada en elaislamiento del hongo).- En la otra naranja se coloca un pedazo de agar que contiene el hongo aisladopreviamente en el paso 1.Se dejan incubar en recipientes esterilizados, cerrados con papel de aluminio quecontienen arena humedecida con agua destilada para mantener las condiciones dehumedad apropiadas. Se dejan incubar a temperatura ambiente, 1 semana.Figura 2: Proceso de infección de naranja sana. A) Se realiza un control negativo colocandoagar estéril a una naranja. B) Se infecta otra naranja utilizando el hongo previamente aislado. 2
  • 3. 3. Pasado el tiempo de incubación se estudia el estado de las naranjas. La naranjacontrol no debería estar contaminada, en cambio la otra naranja estará infectada porPenicillium.4. Por último se repetirá el paso 1 utilizando como muestra la naranja que hemosinfectado experimentalmente en el paso 2.EXPLICACIÓN:Esta actividad trata de acercar un experimento histórico a los alumnos, de manerasegura y factible (por coste y sencillez).Koch utilizó ratones para estudiar la infección para demostrar que la bacteria Bacillusanthracis era la causante del carbunco.En este caso se sustituyen los ratones por naranjas y el microorganismo patógeno es elhongo Penicillium digitatum. El primer postulado es la constatación de que las naranjascon película de moho blanquecino-verdoso en la piel están infectadas por P. digitatum.En el primer paso (2º postulado de Koch), trasladamos tanto las células vegetativascomo las esporas del hongo a una placa apropiada para su crecimiento.Así tendremos un cultivo único de ese hongo aislado de una naranja infectada.Para comprobar que este hongo produce la infección (3º postulado), ponemos encontacto el hongo aislado en placa con una naranja sana (y con la piel limpia decontaminantes) observando que se desarrolla el mismo tipo de moho/hongo sobre lapiel de naranja.Para realizar la última comprobación (4º postulado) aislamos el moho patógeno de lanaranja que hemos infectado nosotros en otra placa de agar. Una vez incubada dichaplaca se puede comparar el aspecto de esta con la placa inicial de donde obtuvimos elpatógeno.ESTIMACIONES:En la práctica científica sería necesario tener varias réplicas del experimento y estimarestadísticamente si la infección se ha producido por azar o porque lo hemos provocadonosotros. Pero la finalidad de esta actividad es meramente intuitiva y para lavisualización del proceso, así que no haría falta.APLICACIONES:La demostración de Koch supuso un antes y un después en la historia de la ciencia y ungran impacto en la sociedad, ya que se demostró que existían seres microscópicos queeran causantes de las enfermedades y por lo tanto se podían combatir siguiendomedidas de asepsia, que en algunos casos eran muy sencillas como lavarse las manos ohervir el material (alimentario, quirúrgico etc.).Esto mejoró notablemente la calidad vida y supervivencia de las personas.PREGUNTAS:¿Por qué tenemos que esterilizar el asa de siembra y manipular las placas cerca de lallama?, ¿por qué añadimos arena húmeda al recipiente donde se incuban las naranjasinfectadas?, ¿porqué es necesario tener muestras de control negativo en unexperimento, por qué se estropean todas las naranjas de un cesto y dejamos unainfectada con el hongo entre ellas?Incl uir 3
  • 4. REFERENCIAS:1. http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00219266.2010.9656221. (Artículode investigación)2. Prescott, Harley & Klein (2004). Microbiología. McGraw-Hill interamericana.(Libro de consulta)3. http://www.ucm.es/info/mfar/pdfs/odonto/GuiaMicrobiologiaOdontologia.pdf 4