TALLER LATINOAMERICANO DE LA

MICROBIOLOGÍA DEL SIGLO XXI

Dr. Juan C. Salazarjcsalazar@u.uchile.cl

Programa de Microbiología y Micología. ICBM

Facultad de Medicina. Universidad de Chile

Microbiología del siglo XXI

El metabolismo energético microbiano permite la colonización en diversos ambientes, lo que se traduce en una gran biodiversidad.

Existen microorganismos beneficiosos o dañinos para otros seres vivos.

Los microorganismos son seres sociales que viven en comunidad en su ambiente natural y que interactúan con otros seres vivos.

Los microorganismos se comunican para cuantificar su población y desarrollar fenotipo multicelular.

Los microorganismos tienen una plasticidad genómica (mutaciones y transferencia horizontal de genes), que facilita su adaptación a diferentes ambientes

Contenidos teóricos • Historia de la

Microbiología. (cronograma) hitos importantes que describen la biodiversidad.

• Células eucariontes (hongos) y procariontes (bacterias): morfología, estructura, metabolismo y fisiología.

Contenidos teóricos• Genomas microbianos:

mutaciones espontáneas y Transferencia Horizontal de Genes (THG).

• Impacto de la THG en los microorganismos (resistencia a ATB).

Contenidos teóricos• Comunican célula-

célula, “quorum sensing”.

• Formación de biopelículas en comunidades microbianas.

Contenidos teóricos• Asociaciones simbióticas

de los microorganismos con sus hospederos. Microbiota normal, micorrizas y otros.

• Microorganismos beneficiosos, ejemplo Probióticos

• Microorganismos patógenos (principalmente en el Ser Humano)

El metabolismo energético microbiano permite la colonización en diversos ambientes, lo que se traduce en una gran

biodiversidad.

Contenidos teóricos • Historia de la Microbiología (cronograma) hitos

importantes que describen la biodiversidad.• Células eucariontes (hongos) y procariontes

(bacterias): morfología, estructura, metabolismo y fisiología.

El metabolismo energético microbiano permite la colonización en diversos ambientes, lo que se traduce en una gran

biodiversidad.

Contenidos teóricos • Historia de la Microbiología

(cronograma) hitos importantes que describen la biodiversidad.

• Células eucariontes (hongos) y procariontes (bacterias): morfología, estructura, metabolismo y fisiología.

La plasticidad genómica y metabólica de los microorganismos ha dado origen a la gran biodiversidad

que ellos presentan.

Contenidos teóricos • Historia de la Microbiología (cronograma)

hitos importantes que describen la biodiversidad.

• Células eucariontes (hongos) y procariontes (bacterias, arqueas): estructura, nociones básicas de su metabolismo, fisiología y su reproducción.

BACTERIAS (historia)

• Anton van Leeuwenhoek (1683) observó la bacteriapor primera vez.

• Ehrenberg (1828) propuso el nombre de bacteriaderivado del griego “BAKTER” bastón.

• Ignaz Semmelweis (1850) la importancia del lavadode manos para el control de microorganismos.

• Louis Pasteur (1822-1895) y Robert Koch (1843-1910) describieron el papel de la bacteria comocausa de enfermedades.

• Gilbert y Sanger (1977) sus aportes a lasecuenciación de los genomas. Microbiomas

•1677 Antony Leeuwenhoek

•1882 Paul Ehrlich

•1884 Christian Gram

Microscopia

•1882 Robert Koch

•1887 R. J. Petri

Métodos de cultivo

•1860 Louis Pasteur

•1867 Joseph Lister

•1876 Robert Koch

Enfermedades asociadas a microorganismos

•1796 Edward Jenner

•1850 Ignaz Semmelweis

•1867 Joseph Lister

•1885 Louis Pasteur

•1900 Walter Reed

•1910 Paul Ehrlich

•1928 Alexander Fleming

Control de microorganismos

•1977 W. Gilbert & F. Sanger

•1983 Kary Mullis

•1995 TIGR

Métodos Moleculares

Microbiólogos y sus aportes a la microbiología

Tipos de células(Pro = Antes, Karios = Núcleo)(Eu = Verdadero, Karios = Núcleo)

Eucariota Procariota

Woese et al 1990. PNAS. 87:4576-79

Dominionivel taxonómico más alto

Procariota

MethanococcusS. aureus

Clasificación de las bacterias Tinción de Gram

Christian Gram 1884

Gram + Gram -

Bacilos

Cocos

Estructuras esenciales(Constantes)

• Citoplasma• Nucleoide (Cromosoide)• Ribosomas• Membrana citoplasmática

(Mesosoma)• Pared Celular

Estructuras no esenciales(Accesorias)

• Flagelos• Fimbrias (Pili)• Cápsula (Glicocálix)• Esporas• Vesículas o gránulos de

almacenamiento

Principales estructuras bacterianas(esenciales y accesorias)

Crecimientobacteriano

• Aumento del número de bacterias en una población

• División binaria• 1/2/4/8/16/…2n

Tiempo de generación: tiempo requerido para que una población duplique su númeroGenéticamente determinadoEscherichia coli 20 minMycobacterium tuberculosis 24 h

Metabolismo Bacteriano

Conjunto de reacciones que se realizan en el interior de la bacteria.

• Aquéllas degradativas que le proporcionan energía (Catabolismo)y • Aquéllas que permiten sintetizar los componentes estructurales de la bacteria(Anabolismo)

Catabolismo de los hidratos de carbono

Glucosa

Glicolisis 2ATP

Acido pirúvico Con O2 RespiraciónaerobiaSin O2

Fermentación

Respiraciónanaerobia

Sin O2

Clasificación de los Hongos por tamaño• MICROSCÓPICOS: Levaduras y hongos filamentosos

• MACROSCÓPICOS: Setas, hongos de sombrero

MORFOLOGIA MICROSCÓPICA

1.- Unicelulares: Levaduras (hongos levaduras)

Pseudohifas (unión de células gemantes)

Hifas

2.- “Pluricelulares” - Multinucleados (hongos filamentosos)

Hifas septadas y aseptadas

Micelio vegetativo, aéreo, reproductivo

3.- Hongos dimórficos: (patogenicidad): 2 fases: levadura y filamentosa

HONGOS UNICELULARES

También llamados LEVADURAS. Algunos de ellos, bajolas condiciones adecuadas pueden llegar a formar hifas opseudohifas.

Las levaduras se multiplican por GEMACIÓN(Saccharomyces cerevisiae) o bien por FISIÓN BINARIA(Schizosaccharomyces pombe).

Cryptococcus neoformans Candida albicans

HONGOS FILAMENTOSOS

Muchos hongos crecen como filamentosllamados HIFAS (5-10mm de diámetro).Estos se ramifican abundantemente,constituyendo el “cuerpo” del hongo,llamado MICELIO.

Las hifas crecen apicalmente, endonde se acumulan vesículasconteniendo materiales yenzimas para la formación depared celular.

Hifa

Micelio vegetativo

Crecimientoapical

Micelio reproductivo

Contenidos PrácticosObservemos la comunidad microbiana.

• Observación microscópica y macroscópica.

-Observar examen al fresco y tinciones de hongos y bacterias.

-Cultivar muestras de ambiente y ser humano (piel, mucosas, saliva) (COMUNIDADES).

Contenidos PrácticosObservemos la comunidad microbiana.

• Caracterización fenotípica de algunas especies bacterianas.

-Cultivar bacterias en diferentes medios de cultivo (FISIOLOGÍA).

-Realizar estudio de susceptibilidad mediante difusión.

Haemophilusinfluenzae

Escherichia coli

Pseudomonas aeruginosa

Contenidos PrácticosObservemos la comunidad microbiana.

• Plasticidad genómica y metabólica de algunas especies bacterianas.

-Analizar el efecto de la presencia de antibióticos en cultivos bacterianos (GENERACIÓN DE MUTACIONES).

-Inocular cepas de Acidithiobacillus (At. ferrooxidans, At. thiooxidans, At. caldus) y Leptospirrillum ferroxidans en medios energéticos distintos (pirita, azufre).