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8/18/2019 Microinform Ex Fin Dic2015
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MICROBIOLOGIA HUMANAEl cuerpo humano normalmente alberga varios cientos de especies bacterianas y un número más
pequeño de virus, hongos y protozoos. La mayoría de ellos son comensales, ya que viven con
nosotros sin causar daño. Su número, así como la variedad de especies, cambia permanentemente. En
cada momento cada uno de nosotros posee un espectro particular e individualizado de
microorganismos. El término "flora" se debe a que la gran mayoría de los microorganismos aislados
de nuestro cuerpo son bacterias y estas pertenecen al reino vegetal El dilema del microbiólogo clínico
es decidir cuál de los microorganismos aislados de una muestra clínica son causantes de la
enfermedad. Para el clínico, por otra parte, el conocimiento de los microorganismos de la flora
normal es indispensable en la interpretación de los hallazgos de los exámenes microbiológicos.
Flora bacteriana normal : Hablamos de flora normal para referirnos a aquellos microorganismos
que habitualmente encontramos sobre la superficie o en el interior del cuerpo de las personas
sanas. La flora normal se adquiere con rapidez durante y poco después del nacimiento y cambia de
constitución en forma permanente a lo largo de la vida. Muchos de estos microorganismos también
coexisten en algunos animales o bien pueden desarrollar una vida libre.Es por lo tanto bastante
difícil definir la flora normal, puesto que depende en gran parte del medio en que nos
desenvolvemos. Como ejemplo podemos citar el de los astronautas de la NASA , que antes de los
vuelos espaciales fueron convertidos en seres prácticamente estériles desde el punto de vista
microbiológico, mediante el uso de antibióticos. Después de su regreso a la tierra se necesitaron
más de seis semanas para repoblar su organismo con una flora bacteriana, la que fue exactamente
idéntica a la de sus vecinos inmediatos. De manera similar, los lactantes alimentados con pecho
materno tienen estreptococos y lactobacilos en su tracto gastrointestinal, mientras que los
alimentados en forma artificial muestran una variedad mayor de microorganismos. Con cierta
frecuencia, la zona de demarcación de lo que consideramos flora normal no es muy clara. Como unejemplo podemos citar a los meningococos o neumococos, ambos patógenos, capaces de producir
meningitis, septicemia o neumonía. Sin embargo cada uno de ellos se puede encontrar en la faringe
de un 10% de personas normales y sanas; podrían incluirse dentro de la flora de estos sujetos, pero
no en el otro 90% de la población. Estos microorganismos debieran considerarse como transitorios
en estos individuos. Por esto, quizás sea más adecuado hablar de flora habitual.
Localización de la flora : Los microorganismos se encuentran en aquellas partes del cuerpoexpuestas al medio ambiente o que comunican con él como piel, nariz y boca, intestino y tracto
urogenital. Los órganos y tejidos internos son habitualmente estériles. Las áreas colonizadas con el
mayor número de microorganismos se muestran en la Tabla 1.
Tabla 1AREAS MAS COLONIZADAS DEL ORGANISMO
Ubicación Sitio anatómico específico
Pieláreas húmedas: región inguinal, región
axilar, espacio interdigital de los pies.
Tracto respiratorio fosas nasales, faringe
Tracto digestivo boca, intestino grueso
Tracto genitourinario tercio anterior, uretra, vagina
Las bacterias, y en menor escala los hongos y protozoos, residen y proliferan activamente en estossitios. Las otras partes del cuerpo humano, como el resto del tracto respiratorio y del tracto digestivo,
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la vejiga y el útero, tienen microorganismos en menor número y sólo están de paso El hallazgo de
microorganismos patógenos en estos sitios es altamente sugerente de enfermedad, pero no lo
certifica. Por otra parte, existen otros tejidos y órganos en que no existen microorganismos, son
territorios estériles. La presencia de microorganismos en estos lugares es generalmente considerada
de significado diagnóstico. Incluidos entre éstos están la sangre, el líquido cefalorraquídeo, los
líquidos articulares (sinovial) y los tejidos profundos en general. La densidad de la población bacteriana oscila de un sitio a otro como se puede apreciar en la Tabla 2.
Tabla 2.NUMERO DE BACTERIAS POR SITIO ANATOMICO Y
RELACION ENTRE BACTERIAS AEROBIAS YANAEROBIAS
Sitio anatómicoNúmerobacterias/ml
Relaciónaerobios/anaerobios
Cisura gingival 1011 - 1012 1/1.000
Estómago 102
- 105
1/1Colon 1011 - 1012 1/1000
Piel superficie 104 - 105 1/100
Piel
intrafolicular105 - 106 1/100
Importancia de la Flora : La flora habitual juega un importante papel tanto en la salud como en laenfermedad. La manifestación más fácilmente perceptible es la producción de variados olores en las
superficies epiteliales del sujeto.
Rol en la nutrición y metabolismo humano. Se sabe que la flora intestinal del hombre juega un papel en la nutrición y metabolismo, pero poco se sabe cuánta es la importancia de esta función.
Dado que el hombre no puede llegar a ser absolutamente libre de microorganismos, los datos
obtenidos son extraídos de los experimentos hechos en animales. Se sabe que algunas especies de
Bacteroides y de Escherichiacoli sintetizan vitamina K, lo que puede ser una importante fuente de
esta vitamina tanto para el hombre como para los animales. El metabolismo de varios compuestos
clave comprende la excreción desde el hígado hacia el intestino y su vuelta al hígado. Este circuito
enterohepático es importante en el metabolismo de las hormonas esteroidales sexuales y de las sales
biliares, sustancias que son excretadas a través de la bilis en forma conjugada con glucurónidos o
sulfatos, pero no pueden ser reabsorbidas de esta manera. Algunos integrantes de la flora intestinal
son capaces de desconjugar estos compuestos mediante glucuronidasas y sulfatasas.
Rol de la formación de carcinógenos. Los elementos que ingerimos pueden ser modificados por la variadaactividad metabólica de la flora intestinal. Algunas de las modificaciones conocidas son efectuadas por las
enzimas bacterianas. Entre las reacciones conocidas podemos dar como ejemplo la modificación que introduce
una sulfatasa bacteriana sobre el edulcorante ciclamato (sulfato de ciclohexamina), transformándolo en un
activo carcinógeno para la vejiga, la ciclohexamina.
Estimulación inmune. Nuestro abundante repertorio de inmunoglobulinas refleja, en parte, laestimulación antigénica de la flora intestinal. En general, no existen títulos muy altos de anticuerpos
contra las bacterias, virus y hongos que habitan en nuestro cuerpo. Sin embargo este bajo contenido
de anticuerpos es suficiente para mantener una vigilancia suficiente contra la posible invasión de los
integrantes de la flora. Este es un claro beneficio que presenta la flora intestinal. Entre los anticuerposformados se cuentan las inmunoglobulinas de la clase IgA, que son secretadas a través de las
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membranas mucosas. Los anticuerpos formados por el estímulo de los antígenos de la flora intestinal
a veces presentan reacciones cruzadas con los antígenos normales de los propios tejidos del
individuo. Un buen ejemplo de esto lo presentan los anticuerpos frente a los grupos sanguíneos ABO.
Las bacterias del tracto digestivo poseen antígenos que reaccionan en forma cruzada con las
sustancias propias de los grupos A y B. Los antígenos bacterianos estimulan la formación de
anticuerpos, ya que son ajenos; pero no se producen anticuerpos frente a los sanguíneos porque soninmunológicamente tolerantes a los propios. Este tipo de reactividad cruzada generalmente no
produce enfermedades. En otras circunstancias, como es el caso del lupus erimatoso, se forman
anticuerpos contra el ADN. Se tiene claro que estos anticuerpos no se han formado contra el propio
ADN, sino por estímulo antigénico de lipopolisacáridos de las bacterias de la flora intestinal.
Eliminación de invasores. En algunos sitios del cuerpo, la flora habitual se encarga de mantener elnicho ecológico ocupado, impidiendo de esta manera la colonización por parte de otras
bacterias.Algunas de las bacterias son capaces de producir sustancias que inhiben el desarrollo de
otras que tratan de colonizar, a través de la producción de antibióticos o proteínas letales, llamadas
bacteriocinas. Cuando la flora habitual es barrida por el uso masivo de antibióticos, se está dando la
oportunidad de una colonización con bacterias diferentes a las habituales, o bien la chance de que losmicroorganismos exógenos o endógenos produzcan enfermedad. Los pacientes tratados con
antibióticos de amplio espectro tienen más oportunidades de desarrollar diarrea asociada a
antibióticos, incluyendo una forma más grave de patología del intestino grueso, la "colitis
pseudomembranosa". El antibiótico en este caso barre la flora intestinal y deja que el
Clostridiumdifficile, que estaba en muy baja concentración, se desarrolle, produciendo la citotoxina
responsable del cuadro.
Miembros de la flora habitual : La flora nativa o autóctona y los micros organismos de diferentesáreas del cuerpo han sido descritos, aunque su lista está permanentemente en crecimiento.Estos
mismos microorganismos también han sido aislados de lesiones, aunque muchas veces la relación
causal es tenue. Los microorganismos no incluidos como patógenos ni nativos, habitualmente son
ignorados totalmente, de lo que se puede concluir que estas listas no son exhaustivas;la omisión o
inclusión de una especie bacteriana en cualquiera de las categorías no implica que no pueda ser
aislada de otra ubicación anatómica o que no pueda causar enfermedad, complicar una enfermedad
subyacente, o colonizar anormalidades anatómicas de origen congénito,trau-mático o iatrogénico. En
los hospitales, especialmente, se produce una presión ejercida por los antibióticos que permite la
entrada de microorganismos resistentes en la biósfera humana íntima. Las áreas por describir sedividen en dos categorías: aquellas que generalmente albergan microorganismos y aquellas que son
generalmente estériles.
Tracto respiratorio : Areas que generalmente albergan microorganismos. Diferentesmicrococos pigmentados, Staphylococcus epidermidi Staphylococcus aureus Peptostreptococcusspp. son abundantes en la saliva y en la superficie de los dientes. Los Streptococcus pyogenes están
presentes en un porcentaje del 5 al 10% de los sujetos sanos. Los Streptococcus pneumoniae pueden
encontrarse hasta en un 25% de los individuos normales. Las Neisserias pp.pigmentadas,
Branhamella catarrhalis, Veillonella spp. y Corynebacterium spp. son comunes en la saliva y en las
encías La familia de las enterobacterias está bien representada, siendo Escherichiacoli, Klebsiella
spp. yEnterobacter spp.los más comunes en la saliva y sobre la superficie de los dientes.
Areas generalmente estériles. La laringe, la tráquea, los bronquios, los bronquíolos, los alvéolos y
los senos accesorios de la cara son habitualmente estériles. La contaminación por algún miocroorg.,
es ocasional, pero los mecanismos de defensa se encargan de eliminarlos eficientemente.
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Areas que generalmente albergan microorganismos. La parte del tuvo digestivo que
invariablemente alberga microorganismos es el intestino grueso,
Areas generalmente estériles. Como regla general, el resto de las estructuras del tracto
genitourinario se encuentran estériles.
Piel, Oido y Ojos : Areas que generalmente albergan microorganismos. Los microorganismos quealberga la piel refleja los contactos, hábitos, profesión, etcétera, de cada uno de los individuos. Los
microorganismos se encuentran en un número relativamente bajo.
Sangre y Líquido Cefalorraquídeo ; La sangre y el líquido cefalorraquídeo de los sujetos sanos sonestériles. Ocasionalmente se pueden aislar bacterias de la sangre de sujetos sanos. A menudo estas
bacterias representan una contaminación de bajo nivel de lesiones inaparentes o bacteremias
transitorias, como las que ocurren durante la masticación, el cepillado de dientes, etcétera. Heridas y Quemaduras : La flora de las heridas depende del sitio anatómico, del modo en que se
produjo (traumática o quirúrgica), del ambiente donde se produjo y del grado de contaminación de
las áreas adyacentes que fueron lesionadas al producirse la herida. Las heridas traumáticas
generalmente se infectan con microorganismos aeróbicos nativos, especialmente Staphylococcus
aureus, Las infecciones que complican las heridas quirúrgicas pueden ser producidas de dos formas.La infección quirúrgica, generalmente es una complicación de un procedimiento de cirugía limpia.
Estas heridas dan cultivos positivos para Staphylococcus aureus, Enterococcus o bacilos Gram
negativos. La segunda clase de infección ocurre cuando el cirujano interviene en un área
contaminada. Generalmente las bacterias que complican este tipo de cirugía son Escherichia coli,
Pseudomonas aeruginosa,
MICROBIOLOGIA DE LA DIGESTION : Para que un alimento pueda ser absorbido en el intestino y e incorporadoal organismo debe pasar por una serie de procesos llamados digestión, algunos organismos poseen un solo
compartimento nogástricos) y otros, con varios compartimentos estomacales (poligastricos) procesos cuyo objetivo es
descomponer los alimentos ingeridos en partículas mas pequeñas y fáciles de absorber; mediante factores físicos,
quimicos y biológicos.Los factores microbiológicos de la digestión estomacal son las bacterias, ya que atacan la
celulosa que es el carbohidrato más abundante en las fibras vegetales; además las bacterias sintetizan
algunas proteínas y vitaminas, fundamentalmente las del complejo vitamínico B.
1. Microorganismos en el rumenEl rumen provee un ambiente apropiado, con un suministro generoso de alimentos, para elcrecimiento y reproducción de los microorganismos. La ausencia de aire (oxigeno) en el rumen sefavorece el crecimiento de especies especiales de bacteria, entre ellos las que pueden digerir lasparedes de las células de plantas (celulosa) para producir azucares sencillos (glucosa). Losmicroorganismos fermentan glucosa para obtener la energía para crecer yproducen ácidos grasas volátiles (AGV) como productos finales de fermentación. Los AGV cruzanlas paredes del rumen y sirven como fuentes de energía para el rumiante.. Mientras que crecen los
microorganismos del rumen, producen aminoácidos, fundamentales para proteínas. Las bacterias pueden utilizar amoniaco o urea como fuentes de nitrógeno para produciraminoácidos. Sin la conversión bacteriana, el amoníaco y la urea serian inútiles para los rumiantes.Sin embargo, las proteínas bacterianas producidas en el rumen son digeridas en el intestinodelgado y constituyen la fuente principal de aminoácidos para el animal.Las bacterias del rumen son predominantemente anaerobias estrictas, pero también coexisten conanaerobias facultativas, adheridas a las paredes del rumen, estas usan el O2 que proviene deltorrente circulatorio y son muy importantes en las funciones del rumen siendo las mas importanteslas que fermentan la celulosa Muchas de las bacterias del rumen son altamente especializadas,poseen numerosos requerimientos nutricionales que le deben ser aportados por el sistema. Otras,por el contrario, emplean pocas fuentes de energía y otro grupo son más inconstantes en el
requerimiento de energía. Cuando dos o más microorganismos combinan sus capacidades
metabólicas para degradar una sustancia que no puede ser catabolizada en formaindividual por ninguno de los dos se llega al concepto de sintrofia, en el rumen
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existen grupos sintróficos relacionados a la degradación de fibras, incluyendo, por ejemploa los celulolíticos, hemicelulolíticos y los microorganismos que los suceden, como lasbacterias metanogénicas. Los más competitivos presentan adhesión al sustratoy almacenamiento de energía dentro de la célula. Las bacterias del rumen se caracterizanen base a su morfología, productos de fermentación, sustrato que utilizan, relación molar
(G+C) % de su DNA y por su movilidad.
LA SIMBIOSIS COMO MECANISMO EVOLUTIVO MICROBIOLOGÍA ENTOMOLOGICA
La simbiosis es la coexistencia, mediante un contacto físico, de dos o más especies
diferentes de organismos durante la mayor parte de su vida. Ha sido un mecanismo
fundamental de la evolución: para producir cambios evolutivos rápidos, las relaciones
simbióticas que se convierten en permanentes son más eficaces que las mutaciones al
azar. Por ejemplo, hay algas que, para colonizar lugares donde se alternan las condiciones
de humedad y sequía, han establecido una asociación simbiótica con hongos que crecen a
la orilla del mar y han formado líquenes costeros. Y si se privara a una vaca de losmicroorganismos que contiene su aparato digestivo, que la ayudan a digerir la celulosa,
moriría de desnutrición en unas pocas semanas. El alga y el hongo, y la vaca y sus
microorganismos, han expandido su ambiente estableciendo relaciones simbióticas
permanentes e integradas. Las termitas pertenecen a una familia de insectos comedores
de madera (xilófagos) que vive en simbiosis con bacterias y protistas (los protistas son
organismos eucariotas –con el material genético en el interior de un núcleo diferenciado –
unicelulares), que viven en su aparato digestivo. Estos microorganismos metabolizan los
principales componentes de la madera, la celulosa y la lignina, que las termitas no podrían
digerir. Las termitas que para alimentarse a partir de la madera dependen de la multitud de
microorganismos que viven en su aparato digestivo pertenecen a las llamadas termitas“inferiores”. Son unos animales muy adecuados para el estudio de la simbiosis debido a su
resistencia en el laboratorio y a su completa dependencia de otros organismos para digerir
la madera que consumen. El nombre de “hormigas blancas”, con el que también son
conocidas las termitas puede hacer pensar que es un tipo especializado de hormigas. Aun
así, son isópteros, un orden diferente al de las hormigas y abejas, que son himenópteros.
Estudios realizados con larvas de coleópteros han demostrado que hay un alto número deespecies de bacterias y levaduras presentes en su tracto digestivo, representando unpotencial muy importante para la biotecnología Estos microorganismos, y los presentes enlepidópteros fitófagos, facilitan la mdigestión de compuestos presentes en las plantas Estas
especies pudieron haber permitido la diversificación de estos grupos de insectos, enambientes pobres en solutos, al conferirles la capacidad de aprovechar recursos de otramanera inaccesibles A modo de ejemplo, muchas de las levaduras (en su mayoríaSaccharomycetes) descritas,por estos autores intervienen en la digestión de xilosa yhemicelulosa en el intestino de estos insectos, que en caso contrario no podrían serutilizadas como recurso alimenticio A modo de ejemplo, muchas de las levaduras (en sumayoría Saccharomycetes) descritas por estos autores intervienen en la digestión de xilosa yhemicelulosa en el intestino de estos insectos, que en caso contrario no podrían serutilizadas como recurso alimenticio Así mismo, varios estudios han descrito una poblaciónbacteriana (compuesta de Lactobacillus y Enterocacteriaceae, entre otros) presente en el
tracto digestivo de coleópteros que se encargarían de facilitar procesos de digestión desustratos como celulosa y compuestos lignocelulósicos
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De manera análoga, los organismos detritívoros, aquellos que se alimentan de materiaorgánica en descomposición requieren de microcomunidades en el tracto digestivo,compuestas generalmente de bacterias y hongos (levaduras y otros ascomycetes), quepermiten la absorción de ciertos nutrientes. El degradar los compuestos que sushospedadores son incapaces de digerir, indica que los microorganismos presentes en el
tracto digestivo de dichos animales también juegan un papel importante en la digestión dela materia orgánica En los agroecosistemas, la biodiversidad puede ser clasificada segúnel papel que juega cada organismo en la actividad agrícola. Así los detritívoros y sussimbiontes, pueden caber en la siguiente clasificación: biota productiva (animales,plantas y cultivos de importancia), biota destructiva (pestes, malezas, patógenos, etc.) y labiota recursiva (organismos que contribuyen con la productividad por medio del controlbiológico, la descomposición de materia orgánica, la polinización, etc.) (Swift & Anderson,1993) Por otra parte, los invertebrados detritívoros juegan un importante papel en el ,de laedafofauna, al intervenir en el ciclo de nutrientes. Al alimentarse de materia orgánica endescomposición por medio de sus procesos digestivos, la transforman en sustratosposteriormente usados por otros organismos para ,su nutrición (Label & Spain, 2005;
Begon et al., Las relaciones entre microbios e invertebrados detritívoros se debenconsiderar un factor ,importante en el sostenimiento del suelo. Además debido a lasposibles aplicaciones de los microorganismos simbióticos en la agricultura (ya sea en elmantenimiento del suelo, o en el control microbiológico de plagas y enfermedades), estamicrobiota requiere ser reconocida.
BIOREMEDIACIONLos científicos observaron que era posible aplicar estrategias de remediación que fuesenbiológicas, basadas en la capacidad de los microorganismos de realizar procesosdegradativos. Las primeras observaciones de biorremediación (Bio Rem) fueron co seadvirtió que los microorganismos no sólo eran patógenos, sino que además eran capacesde absorber compuestos orgánicos, algunos naturales, otros sintéticos, y degradarlos, loque constituye el objetivo de la BioRem. De la capacidad intrínseca de la naturaleza parasuperar algunos desequilibrios en el ecosistema, ( llamada tambien resiliencia) surge laBioRem como una tecnología que usa un elemento biológico, en la mayoría de los casos microorganismos, para eliminar contaminantes de un lugar, sea este suelo, sedimento,fango o mar. Esta tecnología se ha transformado en la colaboradora directa de lanaturaleza, que no siempre es capaz de superar por sí sola grandes desequilibrios. Laayuda al medio ambiente en la mejora de los ecosistemas dañados, acelerando dichosprocesos naturales. Lo que hacen los microorganismos es degradar los desechos enproductos menos tóxicos, además de concentrar e inmovilizar sustancias tóxicas, metales
pesados; minimizar desechos industriales y rehabilitar áreas afectadas con diversoscontaminantes. Muchos tratamientos biotecnológicos son considerados BioRem sinembargo algunos autores diferencian entre ambos procesos. La biotecnología estecnología que usa elementos biológicos, sea un organismo una enzima. para evitar lacontaminación, en cambio la BioRem se utiliza para revertir un daño”. Tanto el tratamientode residuos como la biorremediación usan microorganismos, pero lo distintivo de labiorremediación es la aplicación de una tecnología a posteriori, una vez que se haproducido el daño ecológico. Los derrames de crudo provocan un desequilibrio al aumentarla cantidad de carbono, lo que descompensa los niveles de nitrógeno y fosfato, en esascondiciones metabólicamente no se puede consumir el carbono. La BioRem de petróleoconsiste en verter los mismos nutrientes que están descompensados, fosfato, nitrógeno, en
algunos casos biodesinfectantes, y dejar que los microorganismos que ya están presentes“hagan su trabajo”, para recupera el equilibrio y regenerar el ambiente.
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TRATAMIENTO BIOLÓGICO DE RESIDUOS MINEROS Y METALES PESADOSOpciones de Biorremediación del agua de minerías :· Tratamiento in situ usando una mina abandonada como un biorreactor (dentro de unpozo).
, Biorreactor externo construido cerca de la descarga para tratar las corrientes acuosas.· Combinación de los dos anteriores
VENTAJAS DEL TRATAMIENTO BIOLÓGICO DE RESIDUOS MINEROS Y METALESPESADOS _ Bajo coste del tratamiento.·_ Tratamiento in situ, no hay gastos de transporte.
LA DEPURACION BIOLOGICA TIENE COMO VENTAJAS
1. Corto tiempo de tratamiento.
2. Tratamiento in-situ.3. Desintoxicación completa.
4. Fin de una responsabilidad a largo plazo. ELIMINACION
5. Permite una revegetación natural.
6. Nutrientes, subproductos y productos finales naturales y no tóxicos