presentación microbiota

1. Microbiología:
Introducción y
conceptos generales
Daniel Arturo León R. MSc., PhD.

2. Introducción
 La microbiología es la rama de la ciencia que se encarga del
estudio de los microorganismos
 Dichos organismos son tan pequeños que para poder ser
estudiados se necesita del microscopio

3. Introducción
 Los microbios o microorganismos son seres que están presentes
en el ambiente:
 Aire
 Polvo
 Agua
 Comida
Imagen tomada de Microbiology: Principles and
Explorations, Black JG, 8th Edition, 2012.

4. Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

5. Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

6. Introducción
 Debido a esto, los microorganismos están constante interacción
con el ser humano por lo que hacen parte importante de su salud

7. Microbiología
 La microbiología se sumerge en dos temas conectados entre sí:
1. Entender el mundo viviente de los organismos microscópicos
2. Aplicar el conocimiento de la vida microbiana para el beneficio de
la humanidad y del planeta

8. Los
microbios y
el medio
ambiente
 Por lo general, los microbios solo se les asocia con enfermedades
tales como el SIDA, el dengue…
 Pero juegan un papel fundamental en distintos procesos tales
como ser parte de la cadena trófica, procesos de fermentación y
descomposición, fijación de nitrógeno

9. Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

10. Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

11. Imagen tomada de Microbiology: Principles and
Explorations, Black JG, 8th Edition, 2012.

12. Historia de la
microbiología
 Esta rama de la ciencia puede decirse que es reciente, ya que gran
parte de su desarrollo se dio en el Siglo XIX
 Desde ese entonces se han venido dando pasos importantes que
han permitido explicar muchos fenómenos

13. Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

14. Una reseña histórica

15. Aparición del
microscopio
 Se sospechaba de la
existencia de seres
minúsculos
 Zacharias Janssen, un
fabricante de lentes holandés
inventó el microscopio
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

16. Principios de la
microscopía
 Robert Hooke escribió el
primer libro dedicado a las
observaciones microscópicas
(Micrographia 1665)
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

17. Principios de la
microscopía
 Robert Hooke acuñó el
término de la célula al ver
unos cortes de láminas de
corcho

18. Principios de la
microscopía
 Antonie van Leeuwenhoek
utilizando microscopios
sencillos de su propia
fabricación describió las
bacterias, los protistas e
incluso estructuras tales
como las vacuolas
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

19. Louis Pasteur y
la generación
espontánea
 Louis Pasteur (1822-1895) fue
un químico francés que hizo
observaciones importantes
 Su primer hallazgo fue que el
moho Aspergillus
discriminaba dos isómeros
ópticos de tartrato
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

20. Louis Pasteur y
la generación
espontánea
 Louis Pasteur (1822-1895) fue
un químico francés que hizo
observaciones importantes
 Su primer hallazgo fue que el
moho Aspergillus
discriminaba dos isómeros
ópticos de tartrato
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

21. Louis Pasteur y
la generación
espontánea
 Él describió el proceso de la
fermentación alcohólica
como un proceso biológico
 Sus experimentos derrocaron
el concepto de la generación
espontánea
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

22. Louis Pasteur y
la generación
espontánea
 Él describió el proceso de la
fermentación alcohólica
como un proceso biológico
 Sus experimentos derrocaron
el concepto de la generación
espontánea
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

23. Louis Pasteur y
la generación
espontánea
 Otros logros fueron la vacuna
de la rabia y el proceso de
pasteurización, que es un
proceso de esterilización
usando calor y frío
 Relación microorganismos y
enfermedad
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

24. Robert Koch y
sus postulados
 Robert Koch (1843-1910)
estudió el bacilo del ántrax, lo
que permitió establecer sus
postulados
 Él observó que dicho bacilo
siempre estaba en la sangre
de animales enfermos
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

25. Robert Koch y
sus postulados
 Pero solo su presencia no
demostraba completamente
la relación entre el bacilo y la
enfermedad
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

26. Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

27. Robert Koch y
sus postulados
 Sus postulados fueron claves
en la determinación del
agente causal de la
tuberculosis
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

28. Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

29. Células
microbianas
 Teoría celular → la célula es la base fundamental de la vida
 La base fundamental de la vida es el metabolismo y la interacción
con el medio

30. Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

31. Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012
Metabolismo

32. Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012
Metabolismo

33. Microorganismos:
Clasificación
 Los microorganismos estudiados se concentran en los siguientes
grupos:
1. Virus**
2. Bacterias y arqueas
3. Algas
4. Hongos
5. Protozoos

34. Virus
 Son elementos acelulares, no visibles en microscopio de luz
 Contienen un ácido nucleico y una serie de proteínas asociadas
 Necesitan invadir alguna célula para poderse replicar

35. Virus
Imagen tomada de Microbiology: Principles and
Explorations, Black JG, 8th Edition, 2012.

36. Clasificación
de tres
dominios
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

37. Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

38. Imagen tomada de Microbiology: Principles and
Explorations, Black JG, 8th Edition, 2012.

39. Bacterias
 Son el grupo de microorganismos más estudiado
 La mayoría unicelulares, tienen forma esférica, de rodillo o
espirales
 No tienen núcleo celular definido
 Tienen pared celular: Peptidoglicano
 La mayoría toman los nutrientes de su entorno

40. Bacterias
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

41. Arqueas
 Son similares a las bacterias en que carecen de un núcleo definido
 Son generalmente unicelulares
 Tienen pared celular pero sin peptidoglicano
 Viven en condiciones extremas de temperatura y pH

42. Arqueas
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

43. Algas
 Son organismos unicelulares aunque algunas algas marinas
pueden medir varios metros y ser multicelulares
 Tienen un núcleo definido y compartimentos internos encerrados
por membranas
 Son fotosintéticas y viven en aguas dulces y saladas

44. Algas
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012
Imagen tomada de Biology, Raven y
Johnson, 6th Ed. 2002

45. Hongos
 Son organismos eucariotas y con organelos con membrana
 Pueden ser unicelulares como las levaduras y algunos mildeos, o
pueden ser multicelulares como los champiñones o las amanitas
 Algunos forman estructuras filamentosas llamadas hifas
 Descomposición

46. Hongos
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012
Imagen tomada de Biology, Raven y
Johnson, 6th Ed. 2002

47. Protozoos
 Son organismos unicelulares con al menos un núcleo
 Muchos son depredadores obteniendo su fuente de alimento por
ingestión de otros microorganismos, y otros son parásitos de
importancia
 Se encuentran en variedad de ambientes

48. Protozoos
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012
Imagen tomada de Biology, Raven y
Johnson, 6th Ed. 2002

49. Helmintos
 Los helmintos son organismos multicelulares conocidos como
gusanos
 En microbiología se les estudia debido a que en sus ciclos de vida
se incluye formas microscópicas
 Son de importancia en salud pública

50. Helmintos
Imagen tomada de Microbiology: Principles and
Explorations, Black JG, 8th Edition, 2012.

51. Microbiota

52. Introducción
 En el ser humano habita una extensa población de
microorganismos
 Esas poblaciones microbianas habitan principalmente la piel, las
membranas de la mucosa del sistema digestivo y respiratoria

53. Imagen tomada de Microbiology: Principles and
Explorations, Black JG, 8th Edition, 2012.

54. Introducción
 Los microorganismos habitando el cuerpo humano llegan a 1014 ~
1015
 La gran mayoría son inofensivos y hasta cierto punto benéficos,
pero hay unos pocos que pueden invadir el organismo y causar
enfermedad

55. Microbiota
 Hace referencia a los
microorganismos que
viven en un entorno
específico
Imagen tomada de Microbiology: An introduction,
Tortora GJ et al., 10th Edition, 2010.

56. Relacionesentre
microorganismo
y hospedador
 Simbiosis: Es una asociación
entre dos o más organismos
que “viven juntos”. Ésta se
divide en mutualismo,
comensalismo y parasitismo
Imagen tomada de Microbiology: Principles and
Explorations, Black JG, 8th Edition, 2012.

57. Relacionesentre
microorganismo
y hospedador
 Mutualismo:Ambos organismos obtienen beneficios
 Comensalismo: Uno de los organismos obtiene un beneficio
(huésped) sin perjuicio del otro (hospedador)
 Parasitismo: Uno de los organismos obtiene un beneficio
(parásito) en perjuicio del otro (hospedador)

58. Relacionesentre
microorganismo
y hospedador
Imagen tomada de Microbiology: Principles and
Explorations, Black JG, 8th Edition, 2012.

59. Clasificación
de la
microbiota
 Según sus características se puede clasificar en los siguientes
grupos:
 Microbiota normal
 Microbiota patógena

60. Microbiota
normal
 La microbiota normal es aquella que es residente en nuestros
organismos desde nuestro nacimiento hasta la muerte
 Por lo general viven allí sin ocasionar ningún daño o enfermedad y,
en varios casos, es benéfica, pero en ciertas circunstancia pueden
causar daño

61. Microbiota
normal
 Microbiota normal residente: es aquella presente en el hospedero,
durante largos periodos y por lo general no presenta fluctuaciones
en su población, y pueden presentar actividad simbiótica
 Microbiota normal transitoria: Es aquella que presenta
fluctuaciones en su poblaciones, y que por lo general no es
indispensable para el hospedero

62. Beneficios de
la microbiota
normal
 Evita el crecimiento de
microorganismos
patogénicos
 Algunos producen sustancias
tales como vitaminas B y K
 No obstante, en algunos
casos pueden ocasionar
enfermedad
Imagen tomada de Microbiology: An introduction,
Tortora GJ et al., 10th Edition, 2010.

63. Microbiota
presente en la
piel
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

64. Microbiota
presente en la
cavidad oral
 La cavidad oral es un entorno
complejo
 Saliva: pocos nutrientes y
sustancias antimicrobianas
 No obstante los residuos de
comida y células pueden dar
condiciones favorables
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

65. Microbiota
presente en la
cavidad oral
 La carga y población
microbiana cambia con la
edad
 En ausencia de los dientes
predominan bacterias
aerobias, pero cuando
aparecen los dientes
predominan las bacterias
anaerobias
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

66. Microbiota
presente en la
cavidad oral
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

67. Microbiota
presente en el
tracto
gastrointestinal
 Este sistema está dividido
por partes
 Grandes poblaciones
microbianas están presentes
en el sistema digestivo
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

68. Microbiota
presente en el
tracto
gastrointestinal:
Estómago
 A pesar de tener condiciones
extremas de pH, se han
encontrado diferentes tipos
de microorganismos
 Helicobacter pylori
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

69. Microbiota
presente en el
tracto
gastrointestinal:
Intestino
delgado
 Hay dos ambientes: duodeno
e íleo
 El duodeno es contiguo al
estomago por lo que se
microbiota es similar
 El íleo es un ambiente más
anóxico
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

70. Microbiota
presente en el
tracto
gastrointestinal:
Intestino grueso
 Hay una gran cantidad de
bacterias presentes en el
intestino grueso
 Acá se llevan a cabo procesos
de fermentación
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

71. Microbiota
presente en el
tracto
gastrointestinal
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

72. Probióticos
¿Hay
evidencias de
sus beneficios?
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

73. Microbiota
presente en el
tracto
respiratorio
 Las mucosas presentes en el cuerpo humano son ideales para el
crecimiento de ciertos microorganismos especializados
 Estos microorganismos son residentes normales y evitan la
colonización por microorganismos que puedan causar enfermedad

74. Microbiota
presente en el
tracto
respiratorio
 El tracto respiratorio se
divide en dos partes: superior
e inferior
 El tracto superior tiene áreas
bañadas por secreciones y se
encuentran organismos
como Streptococcus sp., y
Staphylococcus sp.
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

75. Microbiota
presente en el
tracto
respiratorio
 El tracto respiratorio se
divide en dos partes: superior
e inferior
 El tracto inferior no tiene
microbiota residente en
adultos sanos
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

76. Microbiota
presente en el
tracto
urogenital
 En condiciones normales,
tanto en hombres como en
mujeres, los riñones y la
vejiga son estériles
 Algunos microorganismos
pueden vivir el la uretra
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

77. Microbiota
presente en el
tracto
urogenital
 La vagina es un ambiente
ligeramente ácido, existen
poblaciones de bacterias
tales como Lactobacillus
acidophilus
 Algunas levaduras tales como
Candida o Torulopsis pueden
estar presentes
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

78. Microbiota
patogénica
 Patogenicidad: es la capacidad de producir enfermedad
 Esta viene definida por la capacidad de un organismos de invadir
un hospedero, multiplicarse en su interior y esquivar las defensas
del mismo

79. Microbiota
patogénica
 Mycobacterium tuberculosis: es un organismo que normalmente
causa enfermedad en organismos susceptibles
 Staphylococcus epidermis: causa enfermedad en organismos con
defensas muy bajas

80. Microbiota
patogénica
 Patógenos estrictos: Son los patógenos que siempre producen
enfermedad cuando invaden un hospedador
 Patógenos oportunistas: Son aquellos que solo causan daño o
enfermedad en condiciones particulares, por ejemplo en
individuos inmunosuprimidos

81. Microbiota
patogénica  Patógenos facultativos: Pueden habitar un hospedador sin causar
daño, pero en ocasiones especiales pueden producir enfermedad

82. Proceso
invasivo
patogénico
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

83. Patogenicidad
y virulencia
 Virulencia: Es un término que
hace referencia a la
intensidad de la enfermedad
causada por un patógeno
 La virulencia se puede
comparar inter especies o
intra especie (LD50)
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

84. Patogenicidad
y virulencia
 Un microorganismo
patogénico puede ser
atenuado, es decir, que
puede perder su virulencia

85. Interacciones
Hospedador-
Patógeno
 Un requisito inicial para que un patógeno cause enfermedad es
ganar el acceso a los tejidos para poder multiplicarse
 La gran mayoría de microorganismos empiezan su proceso de
enfermedad a través de heridas o daños en los tejidos

86. Interacciones
Hospedador-
Patógeno
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

87. Proceso
infección →
enfermedad
 Contaminación: Indica la presencia de microorganismos en un
elemento determinado
 Infección: Indica el proceso multiplicativo de un microorganismo
dentro de sobre los tejidos de un hospedador

88. Proceso
infección →
enfermedad
 Infestación: Es similar que la infección, pero usa para referirse a
organismos multicelulares (ejemplo: gusanos)
 Enfermedad: Es la alteración del estado de salud de hospedador
afectando sus funciones normales

89. Proceso
infección →
enfermedad
Contaminación
 
Infección Infestación
 
Enfermedad

90. Entrada al
hospedador
 Factores de adherencia:
Moléculas en el
microorganismo que
interactúan con moléculas en
las células del hospedador
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

91. Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

92. Colonización y
multiplicación
 Un factor clave para el proceso es la capacidad del
microorganismo de invadir y multiplicarse
 Se requiere de elementos tales como nutrientes esenciales →
Localización en el cuerpo

93. Colonización y
multiplicación
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

94. Invasión
 Una vez ha logrado multiplicarse, el proceso invasivo es aquel en
que el patógeno se esparce por el organismo
 Requiere de factores clave: virulencia

95. Imagen
tomada
de
Brock
Biology
of
microorganisms,
Madigan
et
al.,
13th
ed.,
2012

96. Invasión,
factores de
virulencia y
toxinas
 Las toxinas son sustancias de
diferente naturaleza
producidas por los microbios
que causan un daño o
alteración de un hospedador:
Enfermedad

97. Invasión,
factores de
virulencia y
toxinas
 Se pueden clasificar en
exotoxinas y endotoxinas
 Las exotoxinas son liberadas
por el patógeno mientras que
las endotoxinas están
adheridas a éste

98. Exotoxinas
 Se clasifican en toxinas
citolíticas, toxinasAB y
superantígenos
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

99. Exotoxinas
 Se clasifican en toxinas citolíticas, toxinasAB y superantígenos
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

100. Exotoxinas
 Se clasifican en toxinas citolíticas, toxinasAB y superantígenos
Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012

101. Endotoxinas
 Son factores adheridos a los microorganismos tales como LPS.
Estos son liberados únicamente cuando el microorganismo es
lisado
 Generalmente son menos tóxicas

102. Imagen tomada de Brock Biology of
microorganisms, Madigan et al., 13th ed., 2012