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LO QUE EL OJO NO VE: LOS MICROORGANISMOS EN LA ENFERMEDAD Y EN BENEFICIO DE LA HUMANIDAD
Antonio Sánchez Amat.Catedrático de Microbiología.Departamento de Genética y MicrobiologíaUniversidad de Murcia
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1. ¿Qué son los microorganismos?
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Secuoyas, ≈ 90m
100 m
10 m
1 m
10 cm
1 cm
1 mm
100 µm
10 µm
1 µm
100 nm
10 nm
1 nm
ESCALA BIOLÓGICA: Observación a simple vista.
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100 m
10 m
1 m
10 cm
1 cm
1 mm
100 µm
10 µm
1 µm
100 nm
10 nm
1 nm
Pínguino emperador 1,2 m
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100 m
10 m
1 m
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1 µm
100 nm
10 nm
1 nm
Avispa: 1,5 cm
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100 m
10 m
1 m
10 cm
1 cm
1 mm
100 µm
10 µm
1 µm
100 nm
10 nm
1 nm
Pelo 100 µm
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Van Leeuwenhoek, 1680.
Primera observación microscópica de microorganismos (animálculos).
Microorganismos:Organismos no observables a simple vista
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100 m
10 m
1 m
10 cm
1 cm
1 mm
100 µm
10 µm
1 µm
100 nm
10 nm
1 nm
Bacterias. Tinción de Gram
Microscopio óptico
.
Bacterias. Contraste de fases
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100 m
10 m
1 m
10 cm
1 cm
1 mm
100 µm
10 µm
1 µm
100 nm
10 nm
1 nm
Microscopio electrónico
Marinomonas mediterranea
1 µm
ESCALA BIOLÓGICA: Observación microscopio electrónico.
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100 m
10 m
1 m
10 cm
1 cm
1 mm
100 µm
10 µm
1 µm
100 nm
10 nm
1 nm
Microscopio electrónico
Bacteriofago T4
https://www.youtube.com/watch?v=-w4C74cu6dk
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2. ¿Cuántos tipos de microorganismos hay?
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Proteínas
ADN
ARN
Dogma central de la Biología. Flujo de la información genética
AUGCUGAAGC.....TGA
Met-Leu-Lys-.............Stop
ATGCTGAAGC..... TGATACGACTTCG..... ACT
Transcripción
Traducción
Núcleo
Funciones biológicas
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Transcripción (Síntesis de ARN)
RNA polimerasa
Cadena de ADN molde
Cadena de ADN complementaria
Ribonucleótido
Dirección de transcripción
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Traducción (Síntesis de proteínas)
Síntesis de proteínas
ARN(mensajero)
Ribosoma
Aminoácido
Proteína
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Pared celular
Membrana
citoplasmática
Mitocondria
Ribosomas
Retículo endoplásmico
Aparato de Golgi
Núcleo
Citoplasma
Membrana nuclear
Eucariotas. DNA en núcleo:(animales, plantas y algunos microrganismos).
Organismos celularesEucariotasProcariotas
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Eucariotas microscópicos: Mohos
Barra 25 µmPenicillium vanoranjei
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Eucariotas microscópicos: Levaduras
Saccharomyces cerevisiae
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Eucariotas microscópicos fotosintéticos: Algas
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Eucariotas microscópicos: Algas.
Dunaliella salina
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Eucariotas microscópicos: Protistas.
Ameba Diatomea
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Plásmido
Ribosomas
Bacterias
Arqueas
Procariotas. No poseen núcleo.
Pared celularMembrana citoplasmática
Citoplasma
Nucleoide
Cocos Bacilos Espiroquetas
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Análisis filogenético de todos los seres vivos.
Bacteria Arquea Eucariota
Comparación de secuencia de ARN ribosómico
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Archaea(Arqueas)
Bacteria(Bacterias)
Eukarya(Eucariotas)
Bacterias
verdes no del
azufre
Mitocondria
Bacterias
Gram-
positivasProteobacteria
Cloroplasto
CianobacteriasBacterias
verdes del
azufre
Thermotoga
Thermodesulfobacterium
Aquifex
Crenarchaeota
Thermoproteus
Pyrodictium
Thermococcus
Nitrosopumilus Pyrolobus
Methano-
bacterium
Euryarchaeota
Methanosarcina
Thermoplasma
Methanopyrus
Halófilos
extremos
EntoamebasHongos
mucosos
Animales
Hongos
PlantasCiliados
Flagelados
Tricomónadas
Microsporidios
Diplomónadas
(Giardia)
1977. Woese, CR
Procariotas
Árbol filogenético universal de organismos celulares basado en RNA ribosómico
La inmensa mayoría de organismos vivos son microorganismos.
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Métodos moleculares de estudio.Secuenciación de ADN.
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Microorganismos acelulares(parasitan células):
Virus (DNA o RNA)
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Virus
Virus bacterianos (Bacteriófagos)
https://www.youtube.com/watch?v=-w4C74cu6dk
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Virus
Virus de plantas.
Virus de animales.
Virus del enanismo ramificado del tomate
Virus del SIDA infectando células humanas.
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Viroides (RNA)(patógenos de plantas)
Viroide del tubérculo fusiforme de la patata
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Priones (Proteínas)(enfermedades de animales)
Vacas locasCreutzfeldt-Jacob
Proteína prion normal Proteína prion alterada
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Bioluminiscencia.
Cultivo puro de Vibrio harveyi en el labCalamar colonizado por Vibrio fischeri
2. ¿Dónde se encuentran los microorganismos?
Asociado a animales
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Los microorganismos se pueden encontrar asociados a plantas.
Nódulos de rizobios en leguminosas
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Chlamydomonas nivalis
Hay microorganismos en cualquier ambiente con agua líquida.
Fumarolas submarinas
Haloarcula sp.
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4. Microorganismos y enfermedades.
Los microorganismos causan muchas enfermedades conocidas desde hace milenios
Peste negra. años 1348 y 1361
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Teorías para explicar el origen de las enfermedades
Teoría humoral:
SangreFlemaBilisBilis negra
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Teoría miasmática.
Representación de Seymour de la teoría miasmática en la epidemia de cólera del siglo XIX
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Referencias antiguas a “criaturas invisibles”.
Marcus Terentius Varro (De re rustica , 36 a. C.)“...y porque hay criadas ciertas criaturas diminutas que no pueden verse con los
ojos, que flotan en el aire y entran en el cuerpo a través de la boca y la nariz y allí causan graves enfermedades”.
Abū Alī ibn Sīnā (Avicena) (Canon de medicina , 1020)Descubrió la naturaleza contagiosa de la tuberculosis y otras enfermedades
infecciosas, e introdujo la cuarentena como una manera de limitar la propagación de enfermedades contagiosas..
Ibn Jatima, (Al Andalus siglo XIV, durante la epidemia de Peste Negra) Propuso que las enfermedades infecciosas eran causadas por “cuerpos
minúsculos” que se transmitían de persona a persona y causaban la enfermedad.
Girolamo Fracastoro, (De contagione et contagiosis morbis,1546)Sostuvo que las enfermedades epidémicas estaban causadas por agentes
vivos, los cuales se podían transmitir por contacto de objetos contaminados o incluso el aire.
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Los microorganismos y
el polvo son retenidos en
el cuelloVapor que sale por
el extremo abierto
Extremo abierto
Líquido no
estéril
Curvatura
cuello a la
llama
“Esterilización”
por calor
Matraz tumbado para que
entre en contacto con los
microorganismos
Crecimiento
microbiano
Líquido enfriado El líquido se
mantiene estéril
Short time
Teoría microbiana de la enfermedad.Louis Pasteur (1822-1895), la microbiología se convierte en una
disciplina científica.
1. Transformación de la materia orgánica por microorganismos. Fermentación alcohólica.
2. Refutación de la teoría de la generación espontánea. Matraces con “cuello de cisne”.
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Robert Koch (1843-1919 . Postulados para establecer el origen microbiano de enfermedades.
B. anthracis, causante del carbunco.
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Identificación del agente patógeno.Úlceras gástricas y Helicobacter pylori.
Marshall y Warren. Premio Nobel 2005
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Ejemplos seleccionados de enfermedades microbianas según el modo de transmisión. Transmitidas por el aíre.
Víricas:
Virus de la gripe Virus del resfriado común
Bacterianas:Tuberculosis y legionelosis.
Mycobacterium tuberculosis, Tinción de Ziehl-Neelsen
Hongos: Criptocosis
Cryptococcus neoformans
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Transmitidas por contacto directo.
Bacterianas: Sífilis, gonorrea
Treponema pallidum, agente causal de la síficlis
Hongos: Micosis cutáneas (tiñas)
Tricophytum rubrum
Herpes labial Herpes virus
Víricas: Herpes, SIDA
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Transmitidas por vectores y animales.
Parásitos: Malaria
Anopheles gambiae
Bacterianas: Peste Pulga de la rata
Víricas: Rabia
Rhabovirus al microscopio electrónico
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Transmitidas por alimentos y agua.
Víricas: Hepatitis A
Virus de la hepatitis A
Bacterianas:Cólera y salmonelosis.
Vibrio cholerae Salmonella typhimurium
Parásitos:
Amebiasis y giardiasisGiardia lamblia
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6. Lucha contra infecciones microbianas:
-Medidas preventivas (Mayor higiene, evitar mecanismos de transmisión).
-Vacunación.
-Tratamientos curativos: Antibióticos y agentes quimioterapéuticos.
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Vacunación.
Lady Mary Wortley Montagu
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Jenner, vacunación como mecanismo de defensa frente a la enfermedad (1796)
Dibujo de la manode Sarah Nelms. Pústulas usadas en la primeravacunación
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Real Expedición Filantrópica de la Vacuna.Reinado de Carlos IV.1ª Campaña de vacunación masiva a nivel mundial.
Francisco Balmis
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Historia de la vacunación. Viruela.
Rahima Banu, la última niña infectada de manera natural de la cepa 'Variola major' de la viruela en Bangladés en 1975.CDC.GOV
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Desarrollo científico de la vacunación (Pasteur).
Cólera aviar Rabia
Cultivo envejecido de la bacteria patógena
Cultivo fresco de la bacteria patógena
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Vacunas: El caso del virus de la gripe
Proteínas inmunogénicas
Virus de RNA (8 fragmentos)
Virus relacionados infectan a diversos animales, incluyendo el hombre.
Cambios en el virus:
Deriva antigénicaSalto antigénico.
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http://www.ufrgs.br/imunovet/molecular_immunology/pathoviruses_influenzaA.html
Pandemias de gripe por mezcla de diferentes virus.
Epidemia 1918 Epidemia 57 Epidemia 68 ¿La próxima?
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Los microorganismos han sido utilizados en muchos procesos beneficiosos para el hombre.
Próxima clase!
Gracias por la atención!
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