Introducción a la Microbiología y Parasitología
Clasificación de Microorganismos y Parásitos: Generalidades
La clasificación de los microorganismos y parásitos es fundamental para comprender su biología, comportamiento, y relación con los seres humanos. Esta clasificación se basa en características morfológicas, metabólicas, genéticas, y funcionales, permitiendo diferenciarlos y estudiarlos de manera sistemática.
1. Clasificación de Microorganismos
A. Según su tipo celular:
Procariotas:
Carecen de núcleo definido (el ADN está disperso en el citoplasma).
No poseen orgánulos membranosos.
Reproducción asexual (fisión binaria).
Ejemplos:
Bacterias.
Arqueas (organismos extremófilos).
Eucariotas:
Tienen núcleo definido rodeado por una membrana nuclear.
Poseen orgánulos membranosos (mitocondrias, aparato de Golgi, etc.).
Ejemplos:
Hongos.
Protozoos.
Algas microscópicas.
Acelulares:
No son células; consisten en material genético rodeado de una cápside proteica.
Ejemplos:
Virus.
Priones (proteínas infecciosas).
B. Según su relación con el oxígeno (microorganismos):
Aerobios estrictos:
Necesitan oxígeno para sobrevivir.
Ejemplo: Mycobacterium tuberculosis.
Anaerobios estrictos:
No toleran el oxígeno.
Ejemplo: Clostridium botulinum.
Anaerobios facultativos:
Pueden crecer con o sin oxígeno.
Ejemplo: Escherichia coli.
Microaerófilos:
Requieren bajas concentraciones de oxígeno.
Ejemplo: Helicobacter pylori.
Aerotolerantes:
No usan oxígeno pero no son afectados por su presencia.
Ejemplo: Lactobacillus.
C. Clasificación de bacterias:
Por forma:
Cocos: Esféricos. Ejemplo: Staphylococcus aureus.
Bacilos: Alargados o en forma de bastón. Ejemplo: Salmonella enterica.
Espiroquetas: Espiraladas. Ejemplo: Treponema pallidum.
Vibriones: Forma de coma. Ejemplo: Vibrio cholerae.
Por tinción de Gram:
Gram positivas: Tienen una gruesa capa de peptidoglicano. Ejemplo: Streptococcus pyogenes.
Gram negativas: Tienen una capa delgada de peptidoglicano y una membrana externa. Ejemplo: Neisseria gonorrhoeae.
2. Clasificación de Parásitos
A. Según su tipo celular:
Eucariotas:
Incluyen protozoos, helmintos y artrópodos.
B. Según su ciclo de vida:
Monoxenos:
Necesitan un solo huésped para completar su ciclo.
Ejemplo: Giardia lamblia.
Heteroxenos:
Requieren más de un huésped para completar su ciclo.
Ejemplo: Plasmodium spp. (causante de la malaria).
C. Según su ubicación en el huésped:
Endoparásitos:
Habitan dentro del cuerpo del huésped.
Ejemplo: Entamoeba histolytica (en el intestino).
Ectoparásitos:
Habitan en la superficie del huésped.
Ejemplo: Pediculus humanus capitis (piojo).
D. Clasificación específica de los parásitos:
Protozoos:
Microorganismos unicelulares.
Clasificación basada en su motilidad:
Flagelados: Tienen flagelos. Ejemplo: Trichomonas vaginalis.
Ciliados: Tienen cilios. Ejemplo: Balantidium coli.
Ameboides: Movimiento por pseudópodos. Ejemplo: Entamoeba histolytica.
Apicomplejos: No tienen estructuras de motilidad en su forma madura. Ejemplo: Plasmodium falciparum.
Helmintos:
Organismos multicelulares.
Clasificación:
Nematodos (gusanos redondos): Ejemplo: Ascaris lumbricoides.
Trematodos (duelas): Ejemplo: Schistosoma mansoni.
Cestodos (tenias): Ejemplo: Taenia solium.
Artrópodos:
Insectos y arácnidos que actúan como vectores o parásitos.
Ejemplo: Aedes aegypti (vector del dengue).
3. Relevancia médica de la clasificación
Diagnóstico:
La identificación precisa permite elegir métodos diagnósticos específicos (cultivo, tinción, pruebas moleculares).
Tratamiento:
Los antibióticos actúan específicamente sobre bacterias (procariotas) y no sobre virus o parásitos.
Antivirales, antifúngicos y antiparasitarios tienen mecanismos de acción específicos.
Epidemiología:
La clasificación ayuda a rastrear y controlar brotes de enfermedades infecciosas.
Desarrollo de vacunas y terapias:
Ejemplo: Vacunas contra protozoos como el Plasmodium falciparum.
Conceptos Básicos sobre Células Procariotas y Eucariotas
La célula es la unidad estructural y funcional de todos los seres vivos. Se clasifica en dos tipos principales: procariotas y eucariotas, diferenciadas por su estructura, organización y funciones.
1. Células Procariotas
Características generales:
Organización simple:
No tienen núcleo definido; el material genético está disperso en el citoplasma, en una región llamada nucleoide.
Carecen de orgánulos membranosos.
Tamaño pequeño:
Generalmente miden entre 1 y 10 micrómetros.
Reproducción:
Se reproducen asexualmente por fisión binaria.
Material genético:
ADN generalmente circular y desnudo (no asociado a histonas).
Pueden tener plásmidos (pequeñas moléculas de ADN extracromosómico).
Estructuras celulares:
Pared celular: Compuesta principalmente de peptidoglicano en bacterias.
Membrana plasmática: Actúa como barrera selectiva y participa en la síntesis de energía (respiración celular).
Ribosomas: Pequeños (70S), responsables de la síntesis de proteínas.
Flagelos o fimbrias: Para movimiento o adhesión, respectivamente.
Ejemplos:
Bacterias: Escherichia coli, Staphylococcus aureus.
Arqueas: Methanobrevibacter smithii (viven en ambientes extremos).
2. Células Eucariotas
Características generales:
Organización compleja:
Tienen un núcleo verdadero, rodeado por una membrana nuclear que contiene el material genético.
Presentan orgánulos membranosos especializados (mitocondrias, aparato de Golgi, retículo endoplásmico, etc.).
Tamaño grande:
Generalmente miden entre 10 y 100 micrómetros.
Reproducción:
Pueden reproducirse de forma asexual (mitosis) o sexual (meiosis).
Material genético:
ADN lineal asociado a histonas, formando cromosomas en el núcleo.
Estructuras celulares:
Membrana plasmática: Compuesta por una bicapa lipídica con proteínas.
Citoesqueleto: Red de microtúbulos y filamentos que mantienen la forma celular y participan en el transporte intracelular.
Orgánulos:
Mitocondrias: Generación de energía (ATP).
Retículo endoplásmico rugoso: Síntesis de proteínas.
Retículo endoplásmico liso: Síntesis de lípidos.
Aparato de Golgi: Modificación y empaquetamiento de proteínas.
Lisosomas: Degradación de materiales intracelulares.
Cloroplastos: Fotosíntesis (en células vegetales).
Pared celular (en plantas, hongos y algas): Compuesta de celulosa (plantas) o quitina (hongos).
Ejemplos:
Animales: Células humanas.
Plantas: Células vegetales con cloroplastos.
Hongos: Saccharomyces cerevisiae (levadura).
3. Diferencias Principales entre Células Procariotas y Eucariotas
4. Importancia de las Células Procariotas y Eucariotas
En el ambiente:
Procariotas: Participan en ciclos biogeoquímicos, como la fijación de nitrógeno (Rhizobium).
Eucariotas: Las plantas y algas generan oxígeno mediante fotosíntesis.
En la salud humana:
Procariotas: Algunas bacterias son patógenas (Salmonella), pero otras son beneficiosas (Lactobacillus en el intestino).
Eucariotas: Células humanas forman tejidos y órganos; protozoos pueden causar enfermedades (Plasmodium).
En la industria:
Procariotas: Producción de antibióticos, enzimas y bioplásticos.
Eucariotas: Cultivo de células para investigación y producción de vacunas
Bacterias, Virus, Hongos y Parásitos: Clasificación, Morfología, Biología y Mecanismo de Acción Patógena
1. Bacterias
Clasificación:
Por forma:
Cocos: Esféricas (Staphylococcus, Streptococcus).
Bacilos: Alargadas (Escherichia coli, Clostridium).
Espirilos: Espirales rígidas (Spirillum).
Vibrios: Forma de coma (Vibrio cholerae).
Por afinidad tintorial:
Gram positivas: Pared celular gruesa de peptidoglicano (Staphylococcus aureus).
Gram negativas: Pared delgada con membrana externa (Escherichia coli).
Por requerimientos de oxígeno:
Aerobias (requieren oxígeno): Mycobacterium tuberculosis.
Anaerobias (no toleran oxígeno): Clostridium botulinum.
Facultativas: Crecen con o sin oxígeno (Escherichia coli).
Morfología y Biología:
Procariontes: Estructura simple sin núcleo ni orgánulos.
ADN circular en el nucleoide; ribosomas 70S.
Pared celular compuesta de peptidoglicano (excepto en arqueas).
Pueden tener cápsulas, flagelos o fimbrias.
Mecanismo de acción patógena:
Adherencia: Por fimbrias o adhesinas.
Invasión: Secreción de enzimas como hialuronidasa.
Toxinas:
Exotoxinas: Secreción activa (toxina tetánica).
Endotoxinas: Liberación de lipopolisacáridos tras la lisis celular (Gram negativas).
Evasión inmune: Cápsulas, variación antigénica.
2. Virus
Clasificación:
Por tipo de ácido nucleico:
ADN: Herpes simplex.
ARN: Influenza, SARS-CoV-2.
Por simetría de la cápside:
Icosaédrica: Adenovirus.
Helicoidal: Virus de la rabia.
Compleja: Virus de la viruela.
Por envoltura:
Con envoltura lipídica: Virus de la gripe.
Sin envoltura: Papilomavirus.
Morfología y Biología:
Tamaño ultramicroscópico (20-300 nm).
Consisten en:
Genoma (ADN o ARN).
Cápside proteica.
Envoltura lipídica en algunos casos.
Parásitos intracelulares obligados, incapaces de replicarse fuera de una célula huésped.
Mecanismo de acción patógena:
Adhesión a células huésped: A través de proteínas virales y receptores celulares.
Penetración: Por fusión de membranas (virus con envoltura) o endocitosis.
Replicación: Utilizan maquinaria del huésped para sintetizar nuevas partículas.
Efecto citopático: Daño directo por lisis celular o formación de sincitios.
Evasión inmune: Inhibición de interferones y modulación de MHC-I.
3. Hongos
Clasificación:
Por morfología:
Levaduras: Unicelulares (Candida albicans).
Mohos: Multicelulares con hifas (Aspergillus).
Dimórficos: Crecen como levaduras o mohos según las condiciones (Histoplasma capsulatum).
Por tipo de infección:
Superficial: En piel, uñas (Trichophyton).
Subcutánea: En tejidos profundos (Sporothrix schenckii).
Sistémica: En órganos internos (Cryptococcus).
Morfología y Biología:
Eucariontes con núcleo definido y orgánulos.
Pared celular compuesta de quitina y glucanos.
Reproducción asexual (esporas) o sexual (ascosporas, basidiosporas).
Mecanismo de acción patógena:
Adherencia: Adhesinas en la pared celular.
Invasión: Enzimas como queratinasas degradan tejidos.
Inflamación: Reacción inmune ante componentes de la pared celular.
Evasión inmune: Formación de biofilms y escape de fagocitosis.
4. Parásitos
Clasificación:
Por tipo:
Protozoos: Unicelulares (Plasmodium, Giardia).
Helmintos: Multicelulares, gusanos (Ascaris lumbricoides).
Artrópodos: Insectos, ácaros (Sarcoptes scabiei).
Por localización:
Endoparásitos: Dentro del huésped (Entamoeba histolytica).
Ectoparásitos: Superficie del huésped (Pediculus humanus).
Morfología y Biología:
Protozoos: Unicelulares, movilidad por cilios, flagelos o pseudópodos.
Helmintos: Cuerpo alargado, sistemas especializados (digestivo, reproductor).
Artrópodos: Exoesqueleto y apéndices para movilidad.
Mecanismo de acción patógena:
Adherencia: Por ventosas o ganchos (Taenia).
Invasión: Secreción de enzimas proteolíticas.
Destrucción tisular: Daño mecánico o químico.
Evasión inmune: Alteración antigénica o inmunomodulación.
Diagnóstico Microbiológico y Parasitológico
El diagnóstico microbiológico y parasitológico permite identificar microorganismos y parásitos que causan enfermedades. Incluye desde la recolección de muestras hasta el análisis en laboratorio para establecer la etiología de una infección y guiar el tratamiento adecuado.
1. Toma de Muestras
La toma adecuada de muestras es crítica para obtener resultados confiables.
Principios Generales
Recolectar la muestra antes de iniciar el tratamiento antimicrobiano o antiparasitario.
Usar técnicas asépticas para evitar contaminación.
Elegir el sitio adecuado según la sospecha clínica (orina, sangre, heces, secreciones, etc.).
Tipos de Muestras y Procedimientos
Sangre:
Se obtiene mediante punción venosa, evitando contaminación con la flora cutánea.
Indicada para hemocultivos en casos de sospecha de bacteriemia, septicemia o parasitemia.
Orina:
Muestra de orina media o por sonda vesical.
Indicada para infecciones del tracto urinario (ITU).
Heces:
Para diagnóstico de infecciones gastrointestinales por bacterias, virus, hongos o parásitos.
Se requiere muestra fresca, especialmente para trofozoítos.
Secreciones respiratorias:
Esputo (tos productiva) o aspirado nasofaríngeo para infecciones respiratorias.
Líquidos estériles:
Líquido cefalorraquídeo, peritoneal, pleural o sinovial recolectados por punción estéril.
Exudados de heridas:
Para identificar infecciones de piel y tejidos blandos.
Biopsias:
Tejidos afectados en infecciones profundas.
2. Transporte de Muestras
El transporte adecuado es esencial para preservar la viabilidad de los microorganismos y evitar contaminaciones.
Consideraciones Generales
Transportar las muestras lo antes posible al laboratorio.
Usar recipientes estériles y sellados adecuadamente.
Mantener la temperatura adecuada durante el traslado.
Medios de Transporte
Medios de transporte generales:
Stuart o Amies: Para bacterias viables.
Salina tamponada: Para protozoarios y helmintos.
Específicos:
Medio de Cary-Blair: Para heces en estudios bacteriológicos.
Medio de transporte viral: Para hisopados en infecciones virales.
Solución de formalina al 10%: Para conservar huevos y quistes en heces.
3. Conservación de Muestras
La conservación varía según el tipo de muestra y el microorganismo sospechoso.
Sangre:
Temperatura ambiente si se procesa de inmediato.
Refrigeración a 4 °C si hay retrasos (excepto para hemocultivos).
Orina:
Refrigerar a 4 °C para prevenir crecimiento bacteriano.
Heces:
Procesar dentro de 2 horas.
Usar conservantes para parásitos (formol o solución de PVA).
Muestras virales:
Refrigerar a 4 °C para estudios rápidos o congelar a -70 °C para almacenamiento prolongado.
4. Técnicas Diagnósticas en Microbiología y Parasitología
Exámenes directos:
Microscopía: Tinción de Gram, KOH, Ziehl-Neelsen, Giemsa.
Observación de estructuras morfológicas (bacterias, hongos, parásitos).
Cultivo:
Enriquecimiento en medios selectivos según el microorganismo sospechoso (agar sangre, MacConkey, Sabouraud).
Pruebas bioquímicas:
Determinación de características metabólicas de bacterias.
Técnicas inmunológicas:
ELISA, aglutinación, inmunofluorescencia.
Biología molecular:
PCR, RT-PCR para identificación de microorganismos específicos.
5. Aplicaciones Clínicas
Infecciones bacterianas:
Identificación y antibiograma para elegir terapia antimicrobiana.
Infecciones parasitarias:
Reconocimiento de huevos, quistes o larvas en heces.
Serología en infecciones por Toxoplasma gondii o Echinococcus.
Infecciones virales:
Detección de antígenos o material genético (COVID-19, VIH, influenza).
Infecciones fúngicas:
Cultivo en agar Sabouraud, pruebas de sensibilidad antifúngica.
Comentarios
Publicar un comentario