MICROBIOLOGA ORAL

MICROBIOLOGA ORAL2.a edicin

Jos Libana UreaCatedrtico de Microbiologa Oral

Facultad de Odontologa. Universidad de Granada

MADRID BUENOS AIRES CARACAS GUATEMALA LISBOA MXICONUEVA YORK PANAM SAN JUAN SANTAF DE BOGOT SANTIAGO SO PAULOAUCKLAND HAMBURGO LONDRES MILN MONTREAL NUEVA DELHI PARSSAN FRANCISCO SYDNEY SINGAPUR ST. LOUIS TOKIO TORONTO

MICROBIOLOGA ORALNo est permitida la reproduccin total o parcial de este libro, sutratamiento informtico, la transmisin de ninguna otra forma o porcualquier medio, ya sea electrnico, mecnico, por fotocopia, por registrou otros mtodos, sin el permiso previo y por escrito de los titularesdel copyright.

Derechos reservados 2002, respecto de la segunda edicin en espaol porJ. Libana Urea

McGRAW-HILL - INTERAMERICANA DE ESPAA, S. A. U.Edificio Valrealtyc/ Basauri, 17, 1.a planta28023 Aravaca (Madrid)Primera edicin: 1995

ISBN: 84-486-0460-1Depsito legal: M. 36.116-2002

Compuesto en: FER Fotocomposicin, S. A. Bocngel, 45. 28028 MadridImpreso en: EDIGRAFOS, Volta, 2. Polgono Industrial San Marcos. 28096 Getafe (Madrid)

Printed in Spain - Impreso en Espaa

La ficcin es una realidad escrita por el hombre,mientras que la realidad es una ficcin escritapor Dios.

JOS MANUEL RUIZEscritor

Granada, 2002

Vivir pensando lo que los dems te dicen quepienses, opinando como los dems te dicen que opines, haciendo lo que los dems te dicenque hagas, eso no es vivir. Basar la felicidad detoda una vida en el mimetismo y el autoengaoes procurarse una falsa felicidad.

FRANCISCO VILLENA MARTNEZMaestro de Enseanza Primaria

Granada, 2001

A los que se fueron: mi madre, Mara, y mis tos, Antonio y Jos. Al que felizmente sigue con nosotros: mi padre, Francisco

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MARA TERESA ANDRS GMEZBecaria del Laboratorio de Microbiologa Oral.Facultad de Odontologa. Universidad de Oviedo.MARTA LVAREZ ESTVEZEspecialista en Microbiologa.Hospital Universitario San Cecilio. Granada.NORBERTO SCAR ARANCEGUIProfesor Adjunto de Microbiologa y Parasitologa.Investigador del Consejo de Investigaciones.Facultad de Odontologa. Universidad de Rosario.JAVIER AZNAR MARTNCatedrtico de Microbiologa. Facultades deMedicina y Odontologa. Universidad de Sevilla.ADELA BACA GARCABecaria de Investigacin. Facultad de Odontologa.Universidad de Granada.PILAR BACA GARCAProfesora Titular de Odontologa Preventiva yComunitaria. Facultad de Odontologa. Universidadde Granada.JOS VICENTE BAGN SEBASTINCatedrtico de Medicina Bucal. Facultad deOdontologa. Universidad de Valencia.LAURA BENITO DE CRDENASProfesora Adjunta de Microbiologa y Parasitologa.Facultad de Odontologa. Universidad Nacional deTucumn.MARA DEL CARMEN BERNAL ZAMORAProfesora Titular de Microbiologa. Facultad deMedicina. Universidad de Granada.RAFAEL BORRS SALVADORProfesor Titular de Microbiologa. Facultad deMedicina y Odontologa. Universidad de Valencia.

MANUEL BRAVO PREZProfesor Asociado de Odontologa Preventiva yComunitaria. Facultad de Odontologa. Universidadde Granada.

AURORA BUENO CAVANILLASProfesora Titular de Medicina Preventiva y SaludPblica. Facultades de Medicina y Odontologa.Universidad de Granada.

ANA MARA CASTILLO PREZProfesora Titular de Microbiologa. Facultad deMedicina. Universidad de Granada.ALEJANDRO CEBALLOS SALOBREACatedrtico de Medicina Bucal. Facultad deOdontologa. Universidad de Granada.NATALIA CHUECA PORCUNALicenciada en Ciencias Biolgicas. Especialista enInmunologa. Hospital Universitario San Cecilio.Granada.TRINIDAD ESCOBAR LARAProfesora Asociada de Microbiologa. Facultad deMedicina. Universidad de Granada.MIGUEL ESPIGARES GARCACatedrtico de Medicina Preventiva y SaludPblica. Facultad de Farmacia. Universidad deGranada.JOS FERNANDO FIERRO ROZAProfesor Titular de Microbiologa. Facultad deMedicina. Universidad de Oviedo.RAMN GLVEZ VARGASCatedrtico de Medicina Preventiva y SaludPblica. Facultad de Medicina. Universidad deGranada.FREDY OMAR GAMBOA JAIMESProfesor Asociado de Microbiologa. Departamentode Microbiologa. Facultad de Ciencias y Centro deInvestigaciones Odontolgicas. PontificiaUniversidad Javeriana. Bogot.FEDERICO GARCA GARCAProfesor Asociado de Microbiologa. EscuelaUniversitaria de Ciencias de la Salud. Universidadde Granada.FERNANDO GARCA GARCAFacultativo Especialista de rea de Microbiologa.Hospital Universitario San Cecilio. Granada.CARLOS GARCA RIESTRAProfesor Titular de Microbiologa. Facultad deMedicina y Odontologa. Universidad de Santiagode Compostela.MIGUEL NGEL GONZLEZ MOLESProfesor Titular de Medicina Bucal. Facultad deOdontologa. Universidad de Granada.

AUTORES

AUTORESxii

MARA PALOMA GONZLEZ RODRGUEZProfesora Asociada de Patologa y TeraputicaDental. Facultad de Odontologa. Universidad deGranada.MAXIMINO GONZLEZ-JARANAY RUIZProfesor Titular de Periodoncia. Facultad deOdontologa. Universidad de Granada.

JORGE GUISANTES DEL BARCOCatedrtico de Parasitologa. Facultad de Farmacia.Universidad del Pas Vasco.

JOS GUTIRREZ FERNNDEZProfesor Asociado de Microbiologa. Facultad deMedicina. Universidad de Granada.

PERLA HERMIDA LUCENAProfesora Titular de Microbiologa y Parasitologa.Investigadora del Consejo de Investigaciones.Facultad de Odontologa. Universidad Nacional deRosario.

JOS HERNNDEZ QUEROProfesor Titular de Patologa Mdica. Facultad deMedicina. Universidad de Granada.

DAVID HERRERA GONZLEZProfesor Asociado de Periodoncia. Facultad deOdontologa. Universidad Complutense. Madrid.

SERGIO INSINILLA CUBILLOSCatedrtico de Microbiologa. Facultad deMedicina. Universidad de Valparaso.

CONCEPCIN IRBAR IBABEProfesora Titular de Bioqumica. Facultades deMedicina y Odontologa. Universidad de Granada.

JOS JUAN JIMNEZ MOLENProfesor Asociado de Medicina Preventiva y SaludPblica. Facultad de Medicina. Universidad deGranada.PILAR JUNCO LAFUENTEProfesora Titular de Odontologa Preventiva yComunitaria. Facultad de Odontologa. Universidadde Granada.ANA LEYVA GARCACatedrtica de Microbiologa. Escuela Universitariade Ciencias de la Salud. Universidad de Granada.JOS MARA LIBANA CABANILLASFIR de Anlisis Clnicos. Hospital Virgen de lasNieves. Granada.MARA JULIA LIBANA CABANILLASLicenciada en Odontologa. Interna de la Ctedra deMicrobiologa Oral. Universidad de Granada.JOS LIBANA UREACatedrtico de Microbiologa Oral. Facultad deOdontologa. Universidad de Granada.

JOSEFINA LIARES LOUZAOProfesora Asociada de Microbiologa. Facultad deOdontologa. Universidad de Barcelona.JUAN CARLOS LLODRA CALVOProfesor Titular de Odontologa Preventiva yComunitaria. Facultad de Odontologa. Universidadde Granada.JUAN SEBASTIN LPEZ-ARRANZCatedrtico de Ciruga Oral y Maxilofacial.Facultad de Odontologa. Universidad de Oviedo.JOS RAMN MAESTRE VERAProfesor Asociado de Microbiologa General yBucal. Facultad de Ciencias de la Salud.Odontologa. Universidad Alfonso X el Sabio.Madrid.NORA MARIELA MARTNEZBecaria de Investigacin. Facultad de Medicina.Universidad de Granada.MARA DEL CARMEN MAROTO VELACatedrtica de Microbiologa. Facultad deMedicina. Universidad de Granada.MANUEL MENNDEZ COLLARColaborador de Honor de Periodoncia. Facultad deOdontologa. Universidad de Oviedo.FRANCISCO MESA AGUADOProfesor Titular de Periodoncia. Facultad deOdontologa. Universidad de Granada.BEATRIZ MIRELIS OTEROProfesora Titular de Microbiologa. Facultad deMedicina. Universidad Autnoma. Barcelona.MARA DOLORES MORAGUES TOSANTOSCatedrtica de Bioqumica. Departamento deEnfermera I. Escuela Universitaria de Enfermera.Universidad del Pas Vasco.LEOPOLDO MUOZ MEDINAFacultativo Especialista de rea de MedicinaInterna. Hospital Universitario San Cecilio.Granada.JOS MANUEL NAVAJAS RODRGUEZ DEMONDELOCatedrtico de Patologa y Teraputica Dental.Facultad de Odontologa. Universidad de Granada.LUZ EMILIA PARRA ALONSOProfesora Principal y Profesora Asistente deMicrobiologa y Parasitologa Mdica. UniversidadMdica de Holguin.JOS MARA PEINADO HERREROSProfesor Titular de Bioqumica. Facultades deMedicina y Odontologa. Universidad de Granada.GONZALO PIDROLA ANGULOCatedrtico de Microbiologa. Facultad deMedicina. Universidad de Granada.

AUTORES xiii

JOS PONTN SAN EMETERIOCatedrtico de Microbiologa. Facultad de Medicinay Odontologa. Universidad del Pas Vasco.GUILLERMO PRATS PASTORCatedrtico de Microbiologa. Facultad deMedicina. Universidad Autnoma. Barcelona.GUILLERMO QUINDS ANDRSCatedrtico de Microbiologa. Facultad de Medicinay Odontologa. Universidad del Pas Vasco.EUGENIA QUIRS ROLDNProfesora Ayudante de Microbiologa. Facultad deMedicina. Universidad de Granada.PILAR REGLEZ ARIOCatedrtica de Microbiologa y Salud Pblica.Departamento de Enfermera I. EscuelaUniversitaria de Enfermera. Universidad del PasVasco.CARMEN RODRGUEZ-AVIAL LPEZ-DRIGAProfesora Titular de Microbiologa. Facultades deMedicina y Odontologa. Universidad Complutense.Madrid.JUAN ROMN UREAProfesor Asociado de Microbiologa. EscuelaUniversitaria de Ciencias de la Salud. Universidadde Granada.JOS ROMERO VIVASProfesor Titular de Microbiologa. Facultad deCiencias de la Salud. Universidad Europea.Madrid.ALFONSO RUIZ-BRAVO LPEZProfesor Titular de Microbiologa. Facultad deFarmacia. Universidad de Granada.MARIANO SANZ ALONSOProfesor Titular de Periodoncia. Facultad deOdontologa. Universidad Complutense. Madrid.ALBERTO SICILIA FELECHOSAProfesor Titular de Periodoncia. Facultad deOdontologa. Universidad de Oviedo.GLORIA SORIA GUERREROProfesora Titular de Microbiologa. Odontologa.Universitat Internacional de Catalunya.JOS MARA TEJERINA LOBOProfesor Titular de Periodoncia. Facultad deOdontologa. Universidad de Oviedo.

PEDRO LUIS VALERO GUILLNProfesor Titular de Microbiologa. Facultad deMedicina y Odontologa. Universidad de Murcia.MANUEL ALFONSO VILLA VIGILCatedrtico de Patologa y Teraputica Dental.Facultad de Odontologa. Universidad de Oviedo.M TERESA DE JESS ZARAGOZA MENESESProfesora Asociada B de la Carrera de CirujanoDentista. Facultad de Estudios Superiores Zaragoza.Universidad Nacional Autnoma de Mxico.

OTROS COLABORADORES

JUAN CARLOS BLANCO TEJADAAlumno Interno de Microbiologa Oral. Facultad deOdontologa. Universidad de Granada.FRANCISCA CASTILLO PREZ. Diplomada Universitaria en Enfermera, adscrita aMicrobiologa Oral. Facultad de Odontologa.Universidad de Granada.MANUEL PREZ-UTRILLA PREZAlumno Interno del Departamento deMicrobiologa. Universidad de Granada.KHALIB RAJA-EAlumna Interna de Microbiologa Oral. Facultad deOdontologa. Universidad de Granada.ANA ISABEL REDONDO LPEZAlumna Interna de Microbiologa Oral. Facultad deOdontologa. Universidad de Granada.ELENA ROCA MUOZPersonal de Administracin y Servicios. Ctedra deMicrobiologa. Facultad de Medicina. Universidadde Granada.JOS MANUEL SALAZAR MOLINAAdministrativo. Ctedra de Microbiologa. Facultadde Medicina. Universidad de Granada.ESTBALIZ SNCHEZ GMEZAlumna Interna de Microbiologa Oral. Facultad deOdontologa. Universidad de Granada.MARA JOS SOTO PINOLicenciada en Biblioteconoma y Documentacin.MARA LUISA VLCHEZ LPEZAdministrativa. Departamento de Nutricin yBromatologa. Facultad de Farmacia. Universidadde Granada.

Aparece un nuevo libro sobre Microbiolo-ga, que es continuacin de una lnea ya comen-zada en el ao 1995 con una primera edicin.

No es un texto cualquiera; es uno que acabade entrar en el grupo de los excelentes, entreaquellos libros que no slo sern colocados enlas anaqueles de nuestra biblioteca, sino quepertenecern al grupo de libros que manejamosda a da. Es uno que debera estar en la horna-cina de nuestro saber y entender.

Este libro perfila claramente el conocimien-to microbiolgico, pergeando de una manerasencilla las diferentes clasificaciones y cuadrosclnicos que ayudan, no slo al profesional dellaboratorio, sino tambin al clnico que utilizaaquellos saberes para su aplicacin teraputica.

Despus de pasear por sus pginas y dife-rentes captulos, ha quedado el rescoldo cient-fico en mi mente, columbrando el inmensoesfuerzo del autor y los que con l han colabo-rado.

Cada captulo se encuentra ribeteado deimportantes aplicaciones clnicas, pues desde laparte primera, donde se presenta el conceptogeneral sobre la microbiologa y su evolucinhistrica, hasta la microbiologa periodontal yperiimplantaria, la de los procesos endodnti-cos y las infecciones locales y sus repercusio-nes generales, se recoge un cmulo de datos ypormenores que es como un paseo por unaarboleda cientfica.

La seccin segunda, dedicada a la Micro-biologa general y a la respuesta del hospeda-dor ante la infeccin, desarrolla el estudio delas bacterias, analizando su envoltura, apndi-ces, elementos internos, nutricin, metabolis-mo, crecimiento, medios de cultivo, gentica,biologa molecular, etc. Especial inters tienela parte dedicada a los antibiticos y a la rela-cin hospedador-bacteria con sus implicacio-nes inmunolgicas, de tanta actualidad. Conti-na el texto con la parte general dedicada a losvirus, hongos y parsitos. Sigue una parteimportante de diagnstico en el laboratorio y

medidas de esterilizacin, poniendo especialnfasis en el control del riesgo de infeccin.Los anaerobios ocupan una parte importantedel texto, as como las espiroquetas y los dife-rentes virus. La microbiologa ocupa suficientedesarrollo, as como la parasitologa. A partirde ese momento se entra de lleno en la placabacteriana, protagonista en estomatologa degran cantidad de problemas, como la caries, lasperiodontitis, las infecciones a distancia, etc.,que son tratadas con todo lujo de detalles y deforma magistral. No se ha dejado al alburningn detalle ni concepto microbiolgico,siguiendo un esquema de aplicacin clnicadesde las primeras pginas.

El autor ha demostrado una gran clarividen-cia al desarrollar los diferentes captulos dellibro. Con mprobo esfuerzo en su exposicin,ha sabido desbrozar lo ftil de lo principal; haextendido de manera ubrrima su experiencia,dejando de lado las bagatelas cientficas y cen-trando cada tema en lo esencial.

La ptina que da la experiencia y la refle-xin ha sabido aplicarla, no slo en cmo lodice en el libro, sino tambin en lo que dice yen quin lo dice. Esto slo es el fruto de los pri-vilegiados que saben aunar esfuerzo y trabajo,inteligencia y sagacidad, as como un conoci-miento mirfico que reverbera con la madurez.

En suma, es ste un libro que hace que lashoras pasen deprisa en una sinfona de lecturaagradable, y cuyo paseo es una fresca plyadede conocimientos y conceptos. Auguro un xitototal a este libro y aconsejo a los estudiosos lotengan cerca de su lugar de trabajo. Es seguroque lo abrirn muchas veces y nunca se arre-pentirn de cuantas veces lo hicieran.

Antonio Bascones MartnezCatedrtico de Medicina Bucal y Periodoncia

Director del Master de PeriodonciaPresidente de la Sociedad Espaola

de Medicina Oral

PRLOGO

Autores.................................................................................................................................... xiOtros colaboradores................................................................................................................ xiiiPrlogo.................................................................................................................................... xvPrefacio ................................................................................................................................... xxi

SECCIN IINTRODUCCIN AL ESTUDIO DE LA MICROBIOLOGA ORAL

1. Concepto y contenidos de la Microbiologa oral. Clasificacin de los seres vivos .. 3Jos Libana Urea, Jos Pontn San Emeterio

2. Evolucin histrica de la Microbiologa. Desarrollo de la Microbiologa oral ....... 9Jos Libana Urea, Ana M Castillo Prez, Fernando Garca Garca

SECCIN IIMICROBIOLOGA GENERAL. RESPUESTA DEL HOSPEDADOR

ANTE LOS AGENTES INFECCIOSOS

3. Morfologa, tamao y observacin de las bacterias ................................................... 17Fernando Garca Garca, Juan Romn Urea, Pedro Luis Valero Guilln

4. Estructura de las bacterias (I). Elementos de envoltura ........................................... 25Pedro Luis Valero Guilln, Ana M Castillo Prez, Jos Libana Urea

5. Estructura de las bacterias (II). Elementos internos y apndices ............................ 39Jos Libana Urea, Ana Leyva Garca, Fredy O. Gamboa Jaimes

6. Nutricin de las bacterias ............................................................................................. 53Jos Libana Urea, Concepcin Irbar Ibabe, Laura Benito de Crdenas

7. Metabolismo bacteriano................................................................................................ 61Jos Libana Urea, Jos M Peinado Herreros, Laura Benito de Crdenas

8. Ciclo celular y crecimiento bacteriano ........................................................................ 77Fernando Garca Garca, Ana Leyva Garca, Juan Romn Urea

9. Medios de cultivo bacterianos ...................................................................................... 83Federico Garca Garca, Nora Mariela Martnez, Natalia Chueca Porcuna

10. Gentica microbiana...................................................................................................... 91Federico Garca Garca, Jos Libana Urea, Rafael Borrs Salvador

11. Aplicacin de la biologa molecular al diagnstico microbiolgico y ala taxonoma microbiana ............................................................................................. 103Federico Garca Garca, Nora Mariela Martnez, Rafael Borrs Salvador

12. Antibiticos (I). Concepto y clasificacin. Estudio de la sensibilidad in vitro ......... 115Ana M Castillo Prez, Jos Libana Urea, Josefina Liares Louzao

CONTENIDO

CONTENIDOxviii

13. Antibiticos (II). Mecanismos de accin y resistencia ............................................... 127Jos Libana Urea, Ana M Castillo Prez, Josefina Liares Louzao

14. Relacin hospedador-bacteria (I). Modelos de relacin. Microbiota normal. Caractersticas generales de los antgenos. Antgenos bacterianos .......................... 137Ana M Castillo Prez, Eugenia Quirs Roldn, Carlos Garca Riestra

15. Relacin hospedador-bacteria (II). Inmunologa bsica. Respuesta del hospedador.Resistencia natural o inespecfica ................................................................................ 145Jos M Libana Cabanillas, M Julia Libana Cabanillas, Jos Fernando Fierro Roza

16. Relacin hospedador-bacteria (III). Inmunologa bsica. Respuesta del hospedador.Resistencia especfica o adaptativa .............................................................................. 157Jos Libana Urea, Alfonso Ruiz-Bravo Lpez, Jos Fernando Fierro Roza

17. Relacin hospedador-bacteria (IV). Inmunologa bsica. Alteraciones y efecto lesivo de la respuesta del hospedador .......................................................................... 169Alfonso Ruiz-Bravo Lpez, Natalia Chueca Porcuna, Luz Emilia Parra Alonso

18. Relacin hospedador-bacteria (V). Factores bacterianos en la gnesis de las enfer-medades infecciosas ....................................................................................................... 177Jos Libana Urea, Ana Leyva Garca, Carlos Garca Riestra

19. Reacciones antgeno-anticuerpo in vitro...................................................................... 191Ana M Castillo Prez, Eugenia Quirs Roldn, Gloria Soria Guerrero

20. Caractersticas generales de los virus (I). Estructura, clasificacin y replicacin.. 201Jos Gutirrez Fernndez, Gonzalo Pidrola Angulo, Perla Hermida Lucena

21. Caractersticas generales de los virus (II). Relacin hospedador-virus. Patogenia de las enfermedades infecciosas vricas. Diagnstico general por el laboratorio.Profilaxis. Antivricos .................................................................................................... 211Jos Gutirrez Fernndez, Gonzalo Pidrola Angulo, Perla Hermida Lucena

22. Caractersticas generales de los hongos (I). Estructura, clasificacin y reproduccin ............................................................................................................... 221Jos Pontn San Emeterio, Trinidad Escobar Lara, Guillermo Quinds Andrs

23. Caractersticas generales de los hongos (II). Relacin hospedador-hongo. Micosis:clasificacin, patogenia y diagnstico general por el laboratorio. Antifngicos ..... 231Jos Pontn San Emeterio, Trinidad Escobar Lara, Guillermo Quinds Andrs

24. Caractersticas generales de los parsitos ................................................................... 241Guillermo Quinds Andrs, Jorge Guisantes del Barco, Jos Pontn San Emeterio

25. Diagnstico general de las enfermedades infecciosas por el laboratorio ................. 261Jos Pontn San Emeterio, M Dolores Moragues Tosantos, Guillermo Quinds Andrs

26. Desinfeccin y esterilizacin. Mecanismos de accin de los agentes fsicos y qu-micos frente a los microorganismos............................................................................. 267Ana Leyva Garca, Pilar Baca Garca, Jos M Libana Cabanillas

SECCIN IIIMICROBIOLOGA RELACIONADA

27. Medidas higinicas, desinfeccin y esterilizacin en el gabinete dental................... 279M Pilar Junco Lafuente, Juan Carlos Llodra Calvo, Manuel Bravo Prez

28. Epidemiologa general de las enfermedades transmisibles ....................................... 287Aurora Bueno Cavanillas, Jos Juan Jimnez Molen, Ramn Glvez Vargas

29. Profilaxis general de las enfermedades transmisibles. Preparados inmunitarios frente a los agentes infecciosos ..................................................................................... 293Aurora Bueno Cavanillas, Jos Juan Jimnez Molen, Miguel Espigares Garca

CONTENIDO xix

SECCIN IVMICROBIOLOGA SISTEMTICA

30. Diversidad bacteriana. Principales bacterias en patologa humana ........................ 303Guillermo Prats Pastor, Beatriz Mirelis Otero

31. Gnero Staphylococcus y bacterias relacionadas........................................................ 317Jos Gutirrez Fernndez, Fredy O. Gamboa Jaimes, M Teresa Zaragoza Meneses

32. Gnero Streptococcus y bacterias relacionadas ......................................................... 325Jos Libana Urea, Ana M Castillo Prez, Carmen Rodrguez-Avial Lpez-Driga

33. Bacilos grampositivos anaerobios facultativos de inters oral.................................. 345Jos Libana Urea, Jos Pontn San Emeterio, Laura Benito de Crdenas

34. Bacilos gramnegativos anaerobios facultativos de inters oral................................. 355Jos Libana Urea, Guillermo Quinds Andrs, Maximino Gonzlez-Jaranay Ruiz

35. Bacterias anaerobias estrictas de inters oral (I). Caracteres generales. Anaerobios esporulados ................................................................................................ 365Ana M Castillo Prez, Jos Libana Urea, M Teresa Andrs Gmez

36. Bacterias anaerobias estrictas de inters oral (II). Anaerobios no esporulados ..... 375Ana M Castillo Prez, Jos Libana Urea, M Teresa Andrs Gmez

37. Bacterias cido-alcohol resistentes: micobacterias .................................................... 387Juan Romn Urea, Jos Libana Urea, Javier Aznar Martn

38. Espiroquetas y otras bacterias de inters oral............................................................ 397Fernando Garca Garca, M Carmen Bernal Zamora, Javier Aznar Martn

39. Diversidad vrica. Principales virus de inters en patologa humana ...................... 409Federico Garca Garca, Fernando Garca Garca, Javier Aznar Martn

40. Virus ADN de inters oral............................................................................................. 415Gonzalo Pidrola Angulo, Jos Gutirrez Fernndez, Jos Romero Vivas

41. Virus ARN de inters oral............................................................................................ 425Ana Leyva Garca, M Carmen Bernal Zamora, Jos Romero Vivas

42. Virus de las hepatitis (I). Hepatitis de transmisin oral............................................ 433M Carmen Bernal Zamora, M Carmen Maroto Vela, Norberto scar Arancegui

43. Virus de las hepatitis (II). Hepatitis de transmisin parenteral ............................... 439M Carmen Bernal Zamora, M Carmen Maroto Vela, Norberto scar Arancegui

44. Virus de la inmunodeficiencia humana ....................................................................... 449M Carmen Maroto Vela, M Carmen Bernal Zamora, Federico Garca Garca

45. Virus oncgenos ............................................................................................................. 461M Carmen Maroto Vela, Gonzalo Pidrola Angulo, Sergio Insinilla Cubillos

46. Priones ............................................................................................................................ 467Gonzalo Pidrola Angulo, M Carmen Maroto Vela, Gloria Soria Guerrero

47. Diversidad fngica. Principales micosis humanas ..................................................... 475Trinidad Escobar Lara, Jos Pontn San Emeterio, Guillermo Quinds Andrs

48. Hongos de inters oral................................................................................................... 487Guillermo Quinds Andrs, Trinidad Escobar Lara, Jos Pontn San Emeterio

49. Diversidad parasitaria. Principales parasitosis humanas ......................................... 497Guillermo Quinds Andrs, Jorge Guisantes del Barco, Jos Pontn San Emeterio

50. Parsitos de inters oral................................................................................................ 509Jos Pontn San Emeterio, Pilar Reglez Ario, Guillermo Quinds Andrs

CONTENIDOxx

SECCIN VECOLOGA ORAL. MICROBIOLOGA DE LAS ENFERMEDADES

INFECCIOSAS BUCODENTALES

51. Composicin y ecologa de la microbiota oral ............................................................ 515Jos Libana Urea, M Paloma Gonzlez Rodrguez, M Julia Libana Cabanillas,Luz Emilia Parra Alonso

52. Determinantes ecolgicos orales................................................................................... 527Jos Libana Urea, Jos Manuel Navajas Rodrguez de Mondelo,Sergio Insinilla Cubillos, Marta lvarez Estvez

53. Microbiologa de las placas dentales............................................................................ 541Jos Libana Urea, Pilar Baca Garca, Carmen Rodrguez-Avial Lpez-Driga

54. Microbiologa de la caries ............................................................................................. 561Pilar Baca Garca, Adela Baca Garca, Juan Ramn Maestre Vera

55. Microbiologa periodontal y periimplantaria ............................................................. 571Blas Noguerol Rodrguez, Jos Libana Urea, Mariano Sanz Alonso,David Herrera Gonzlez, Francisco Mesa Aguado

56. Microbiologa de los procesos endodnticos ............................................................... 597Manuel Menndez Collar, Jos M Tejerina Lobo, Manuel Alfonso Villa Vigil

57. Microbiologa de las infecciones locales de origen odontgeno ................................ 607Manuel Menndez Collar, Juan Sebastin Lpez-Arranz, Alberto Sicilia Felechosa

58. Repercusiones generales de la patologa infecciosa oral............................................ 619Miguel ngel Gonzlez Moles, Jos Gutirrez Fernndez, Juan Ramn Maestre Vera

59. Microbiologa de las enfermedades infecciosas de la mucosa oral y de las glndulas salivales............................................................................................ 631Jos Pontn San Emeterio, Guillermo Quinds Andrs, Alejandro Ceballos Salobrea,Jos Vicente Bagn Sebastin

60. Nociones bsicas sobre grandes sndromes infecciosos en patologa humana......... 643Jos Hernndez Quero, Trinidad Escobar Lara, Leopoldo Muoz Medina

ndice analtico ....................................................................................................................... 653

El libro de Microbiologa Oral ve susegunda edicin con un planteamiento muydiferente con respecto a la primera. Tanto esas que en realidad se trata de un texto total-mente nuevo. Se han modificado su estructuray sus contenidos, intentando adaptarlo mejor alos planes de estudios que, al menos en Espa-a, han sufrido en estos ltimos aos un cam-bio sustancial para seguir las directrices de laComunidad Econmica Europea. Por otraparte, han participado profesionales que ante-riormente no lo hicieron y que prestan suactividad acadmica en facultades de Odonto-loga, Medicina y Farmacia y escuelas univer-sitarias de Enfermera. Esto ha sido asporque, si bien es un texto pensado principal-mente para alumnos de odontologa, odontlo-gos y estomatlogos, una buena parte de suscontenidos pueden ser tiles a otros alumnos,docentes y profesionales. No es ciertamenteun libro para especialistas en Microbiologa,sino un texto bsico en el que se han obviadoaspectos puntuales que pudieran ser materiade discusin, dndole por el contrario priori-dad a conocimientos plenamente asentados.Adems, casi todos los captulos han sidoredactados simultneamente por profesorespertenecientes a diferentes universidades tantoespaolas como iberoamericanas y muchos deellos con la colaboracin conjunta de micro-bilogos y clnicos. Creo que de esta forma sele da al texto un carcter multidisciplinar yuna visin pedaggica ms amplia al habersecontrastado opiniones y experiencias diferen-tes.

Quisiera expresar mi agradecimiento a losautores que hicieron posible la primera edi-cin, y que abrieron la puerta para esta nueva.Pero mi agradecimiento tiene que estar espe-cialmente dirigido a los que han colaborado eneste nuevo proyecto. Ha sido un conjuntohumano admirable que, con las lgicas discre-pancias, ha constituido un grupo afn en ideasy metas. Espaoles e iberoamericanos unidos

en una tarea comn que, ms que por m, pormis compaeros, espero que su esfuerzo se vearecompensado y esta colaboracin pueda con-tinuar en el futuro. Si no hubiese sido por lasfacilidades de los setenta autores que han par-ticipado, algunos de ellos, mis queridos her-manos de ms all del ocano, a ms de milkilmetros de distancia, este libro seguira enmi mente y no plasmado en las pginas quesiguen.

Gracias a mi admirado profesor AntonioBascones Martnez, Catedrtico de la Facultadde Odontologa de la Universidad Complutensede Madrid, gran docente y profesional excep-cional, al que a ttulo personal tanto debo, porhaber tenido la amabilidad de escribir la pre-sentacin del libro. Mencin especial tengo quehacer de dos personas que me han prestado suapoyo en todo momento: los profesores JosPontn San Emeterio, que tantos captulos hacoordinado, y Ana M Castillo Prez, por suinestimable e importantsima colaboracin a lolargo de un ao en multitud de aspectos. Gra-cias a mi compaero de la Facultad de Odonto-loga de Rosario (Argentina), profesor Norber-to scar Arancegui, por su amistad y apoyoincondicional. Gracias a Juan Carlos BlancoTejada y Natalia Chueca Porcuna, que pacien-temente hicieron los dibujos y esquemas. Tam-poco puedo olvidar a mi hijo Jos M, por susmltiples sugerencias, a Marisa Vlchez Lpez,que mecanografi y corrigi el manuscrito ori-ginal siempre con la amabilidad que le caracte-riza, a Marisa lvarez Rodrguez de la editorialInteramericana, mujer de gran profesionalidad,que de nuevo volvi a confiar en mi persona, ya Nuria Fernndez, de la misma editorial. Gra-cias a mi familia, que soport meses y mesessin recibir la atencin que les debo. Igualmentegracias a esos otros colaboradores, ms anni-mos que los autores, y que merecen mi mssincero reconocimiento. Finalmente, gracias alos lectores que de hecho, en definitiva, sernlos jueces de la obra; que sepan excusar las ms

PREFACIO

PREFACIOxxii

que posibles erratas y que tengan la seguridadde que estn ah no por falta de atencin, sinoque, como burlones duendecillos, han esquiva-do la lupa correctora de este coordinador; misdisculpas por ellas.

Para terminar, un recuerdo emocionado ados personas que ya no estn entre nosotros: almaestro de tantas generaciones que hizo la pre-

sentacin de la primera edicin, mi queridoDon Gonzalo Pidrola Gil, y a ese amigo quese fue silenciosamente en plenitud de la vida, elprofesor Don Jos Mara Peco Malagn. Mepermito la licencia de pedirles que, all dondeestn, lean tambin este libro y me perdonenlos mltiples fallos en los que haya podidoincurrir.

JOS LIBANA UREAGranada, Julio, 2002

SECCIN I

INTRODUCCIN AL ESTUDIODE LA MICROBIOLOGA ORAL

Sumario

Concepto y contenidos de la microbiologaoral. Clasificacin de los seres vivos.

CONCEPTO Y CONTENIDOS DE LA MICROBIOLOGA ORAL

La microbiologa es la rama de la biologa queestudia los microorganismos o microbios. Bajoesta denominacin se incluyen seres de tamaomicroscpico y organizacin muy simple, deestructura subcelular, unicelular o pluricelu-lar, aunque en este ltimo caso no forman teji-dos diferenciados. As pues, la microbiologaincluir en sus estudios: a) microorganismoscelulares como las bacterias (bacteriologa),algas y hongos microscpicos (ficologa ymicologa, respectivamente) y los protozoos(protozoologa); b) microorganismos sub oacelulares como los virus (virologa) y c) par-tculas subvirsicas como los viroides (patge-nos para plantas) y los priones.

La parte de la microbiologa que tiene uncarcter general se ocupa del anlisis de lamorfologa, estructura, fisiologa, gentica,sensibilidad in vitro a diversos agentes, hbi-tat de los microorganismos, etc., mientras quela que tiene un carcter sistemtico lo hacedel estudio pormenorizado de los distintosgrupos o taxones en los que se renen losmicrobios.

Existen diversas disciplinas que nacen deltronco comn de la microbiologa: industrial,agrcola, marina, veterinaria, etc. Entre ellas

destacan por su inters en patologa infecciosahumana la mdica y la clnica. La microbiolo-ga mdica estudia las actividades de losmicroorganismos en tanto en cuanto son capa-ces de generar enfermedad en el hombre. Lamicrobiologa clnica aplica estos conoci-mientos al diagnstico de los procesos infec-ciosos humanos con una proyeccin asisten-cial.

Ni la microbiologa mdica ni la clnicapueden entenderse como ciencias independien-tes del ser humano, de tal forma que ante elposible conflicto entre ste y los microorganis-mos, aqul presenta diversos tipos de reaccio-nes, de las que se ocupa, en parte, la inmunolo-ga microbiana mediante el estudio de larespuesta del hospedador a los agentes infec-ciosos.

En resumen, el contenido de la microbiolo-ga mdica, y tambin de la clnica, comprendeen su vertiente general y sistemtica la bacterio-loga, la micologa, la protozoologa, la virolo-ga, los priones y la respuesta del hospedador alos agentes infecciosos o inmunologa microbia-na, ya que las algas muy excepcionalmente tie-nen inters en patologa humana.

La microbiologa oral, como parte de lamicrobiologa mdica y clnica, tendr, tanto enlos aspectos generales como sistemticos, susmismos contenidos, haciendo, como es lgico,hincapi en los microorganismos propios de lacavidad bucal y la respuesta de sta frente aaqullos (microbiologa general y sistemticae inmunologa microbiana orales). Igualmen-te, su estudio se extender a las relaciones quelos microbios establecen entre s y con los teji-

CAPTULO 1

CONCEPTO Y CONTENIDOS DE LA MICROBIOLOGA ORAL.

CLASIFICACIN DE LOS SERES VIVOSJOS LIBANA UREA

JOS PONTN SAN EMETERIO

MICROBIOLOGA ORAL4

dos de la boca (ecologa oral) y al papel quedesempean en las enfermedades infecciosas,tanto en las que tienen un carcter localizadoen dicha cavidad como en las que, desde esteorigen, se extienden a otros puntos del organis-mo y las que secundariamente repercuten enaqulla (enfermedades infecciosas bucoden-tales) (figura 1.1).

La parasitologa es la rama de la biologaque estudia los parsitos o seres que viven enasociacin con otros. Las bacterias, los hongos,los virus y los priones pueden comportarsecomo parsitos; sin embargo, clsicamente yde una forma tcita, ms o menos aceptada, seadmite que la parasitologa incluye en su estu-dio a los protozoos, helmintos (helmintolo-ga) y artrpodos (artropodologa). De losealado puede comprenderse que los proto-zoos podran ser objeto del estudio de la micro-biologa o de la parasitologa; para obviar cual-quier polmica, en este texto, aunque seanconsiderados como microorganismos, su estu-dio se desarrollar en los captulos correspon-dientes a la parasitologa. En cualquier caso,los parsitos, tal como se entienden clsica-mente, tienen, salvo algunos escasos proto-zoos, un inters limitado en patologa infeccio-sa oral y por ello se expondrn de formasomera en este libro.

CLASIFICACIN DE LOS SERES VIVOS

Hoy da se distinguen dos tipos de clulas, unascomplejas o eucariotas y otras simples o proca-riotas (tabla 1.1). Los seres vivos se clasificanen funcin del tipo celular y, ms recientemen-te, mediante la aplicacin de tcnicas de biolo-ga molecular por sus relaciones filogenticas.Estas ltimas, por ejemplo, se basan en compa-rar las identidades, semejanzas o diferenciasque existen entre secuencias de aminocidos y,de forma especial, entre secuencias cortas deoligonucletidos existentes en el cido ribonu-cleico ribosmico (ARNr), sobre todo en elARNr 16S de las clulas procariotas y en elARNr 18S de las eucariotas (secuencias signa-turas). Estas regiones del ARNr estn unasveces muy conservadas mostrando una granestabilidad, mientras que otras, por el contrario,son variables y se han modificado con el trans-curso de los aos, de tal forma que su estudio,adems de establecer semejanzas y diferenciasentre los seres vivos, permite evaluar la distan-cia que entre ellos se ha producido a lo largodel tiempo a partir de un ancestro comn. Seconvierten as en los llamados cronmetrosevolutivos, ya que gracias a la comparacinentre secuencias de distintos ARNr y al empleode mtodos estadsticos se ha podido confec-

Estructura Imperioso dominios

Reinos Organismos Microbiologa oral

Clula eucariota Eukarya Fungi o MycetaeProtozoa

HongosMicologa

Protozoologa

Bacteriologa

Respuesta delhospedador

Inmunologamicrobiana oral

Hombre.Cavidad oral

Ecologaoral

Eubacterias grampositivasEubacterias gramnegativasBacterias sin pared

Varios segn el linajefilogentico

BacteriaClula procariota

Subcelular Viridae VirusVirologa

Microorganismos

Microorganismos

Enfermedades infecciosasbucodentales

PrionesSubvirsica

Protozoos

Microbiologa oral general y sistemtica

Figura 1.1. Contenidos de la microbiologa oral.

CAPTULO 1. CONCEPTO Y CONTENIDOS DE LA MICROBIOLOGA ORAL. CLASIFICACIN DE LOS SERES VIVOS 5

cionar, hasta donde es posible, el llamado rbolfilogentico universal. Surgen as tres troncosprincipales que configuran los dominios oimperios Bacteria, Archaea y Eukarya, de losque a su vez nacen ramas que constituyen lina-jes filogenticos que, probablemente, en elfuturo sern equiparados a reinos. Estos tron-cos y ramas, caracterizados por ejemplo porsecuencias especficas de oligonucletidos,cuando estn ms prximos a la raz o ancestrocomn, que se considera procaritico, seranlinajes menos evolucionados, mientras que losms alejados representaran aquellos grupos deseres vivos que han experimentado una evolu-cin mayor (figura 1.2).

Adems de estos caracteres filogenticos,cada uno de los imperios o dominios presentanotras caractersticas que les hacen diferentes,por ejemplo la existencia o no de murena opeptidoglucano, la configuracin del cido des-oxirribonucleico (ADN), los tipos de lpidos enlas membranas celulares, el nmero de subuni-dades de la ARN polimerasa, el aminocidoiniciador de la sntesis proteica, etc.

As pues en el momento actual, pese a sucarcter provisional y evidentemente discuti-ble, los seres vivos con organizacin celularpueden clasificarse de la siguiente forma:

Imperio o dominio Eukarya. Tiene clu-las eucariotas. Comprende varias ramas o

linajes filogenticos que, como se hasealado, podran asimilarse a reinos. Dosde ellas claramente constituiran los rei-nos Animalia y Plantae, pero existen tresque podran incluirse en el reino Fungi oMycetae, varios en el Protozoa y otrostantos en el Algae. Estos ltimos trmi-nos, pese a sus diferencias filogenticas,se utilizarn en este texto en tanto encuanto los distintos linajes sean aceptadosuniversalmente como reinos, haciendoreferencia respectivamente a los hongos,protozoos y algas que, como se ha seala-do, tienen escasa repercusin en patologahumana y menos an en la cavidad oral(en este imperio o dominio se incluirntambin, como pertenecientes al reinoAnimalia, los helmintos o gusanos y losartrpodos, de gran inters en patologainfecciosa, pero no en el mbito odontol-gico).

Imperio o dominio Bacteria. Compren-de las denominadas eubacterias o bacte-rias verdaderas para diferenciarlas de lasotras bacterias, llamadas arqueobacterias.Presenta clulas procariotas. Consta almenos de doce linajes filogenticos, delos que especialmente tienen inters enpatologa humana cinco: proteobacterias,eubacterias grampositivas con elevado yescaso contenido de guanina y citosina

Tabla 1.1. Algunas diferencias significativas entre los organismos eucariotas y los procariotas

Caractersticas Eucariotas Procariotas

1-10 mCircular en nucleoide y otros

elementos, sin formar complejoscon protenas bsicas. Noorganizado en cromosomas.Ausencia de membrana nuclear

Escasos o ninguno

Normalmente presente70SAsexual. Fisin binaria

Aerobios, microaerfilos,anaerobios facultativos,anaerobios estrictos, etc.

Activos

10-100 mLineal en ncleo, formando un

complejo con protenas bsicas.Organizado en cromosomas.Presencia de membrananuclear

Mitocondrias, aparato de Golgi,retculo endoplsmico,cloroplastos, etc.

Ausente80SSexual y asexual.

Meiosis y mitosisAerobios

Habitualmente inactivos

Tamao (dimensin lineal)ADN

Organelos

MurenaRibosomasReproduccin

Metabolismo

Antibiticos

MICROBIOLOGA ORAL6

(G+C) en su ADN (entre las de escasocontenido de G+C se encuentran lamayora de los micoplasmas o bacteriassin pared), clamidias, Bacteroides, Fla-vobacterium y bacterias relacionadas yespiroquetas. Al igual que ocurra con elimperio o dominio Eukarya, hasta quedichos linajes sean aceptados como rei-nos, parece ms til, especialmente enpatologa humana, su divisin segn larespuesta a la tincin de Gram y a la exis-tencia o no de murena en eubacterias obacterias grampositivas y gramnegativasy bacterias sin pared.

Imperio o dominio Archaea. Consta tam-bin de clulas procariotas, pero con dife-

rencias significativas con respecto a lasque constituyen el anterior. Incluye lasarqueobacterias con varios linajes sin inte-rs en patologa humana (p. ej., microor-ganismos termfilos, metangenos o hal-filos extremos).

Hasta ahora no se ha citado a los virus. Es-tos microorganismos poseen caractersticaspeculiares, como su tamao submicroscpico,por lo que nicamente pueden observarse pormicroscopa electrnica; slo poseen un tipo decido nucleico e incluso, en los casos de mayorcomplejidad estructural, carecen de metabolis-mo intermediario. Debido a estas y otras pecu-liaridades, forman un grupo diferenciado y

Espiroquetas

Bacteroides, Flavobacterium y bacterias relacionadas

Proteobacterias

BACTERIA

ARC

HAEA E

UKA

RYA

Hon

gos

Anim

ales

Plan

tas

Alga

s

Protozoos

Protozoos

Algas

ANCESTROCOMN

Clamidias

Micoplasm

as y eubacterias grampositivas

Figura 1.2. Representacinesquemtica del rbol filogen-tico universal.

CAPTULO 1. CONCEPTO Y CONTENIDOS DE LA MICROBIOLOGA ORAL. CLASIFICACIN DE LOS SERES VIVOS 7

aparte, para el que se ha propuesto, si se consi-deraran seres vivos, incluirlos en un nuevoimperio o dominio: Viridae.

Hay que hacer mencin aparte de los prio-nes. stos son protenas infecciosas constitui-das originalmente por protenas de bajo pesomolecular codificadas por genes de clulashumanas o de animales sanos que al sufrir laalteracin de algn codn originaran protenasinsolubles; stas, al acumularse en agregadosintracelulares o varillas, aceleraran el curso deenfermedades que tienen un largo perodo deincubacin. Por su carcter submicroscpico,su estudio se ha asimilado clsicamente a lavirologa, aunque en principio poco tienen quever con los virus.

Resumen

La microbiologa oral estudia de forma especiallas bacterias, los hongos y los virus de la cavi-dad bucal, la respuesta de sus tejidos frente alos microorganismos, las relaciones que stosestablecen entre s y con dicha cavidad, y lasenfermedades infecciosas propias del mbitoodontolgico. Las bacterias son seres procario-tas, los hongos, eucariotas, y los virus, subcelu-lares; estn incluidos, en funcin de sus rela-ciones filogenticas, respectivamente en losimperios o dominios Bacteria, Eukarya y Viri-dae.

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Sumario

Breve historia de la microbiologa. Desa-rrollo de la microbiologa oral.

BREVE HISTORIA DE LA MICROBIOLOGAResulta difcil resumir lo que han supuesto losavances de la microbiologa, especialmente enlos dos ltimos siglos, para la ciencia en gene-ral, la medicina en particular y, en consecuen-cia, para la odontologa. Por ello, slo nos limi-taremos en este captulo a resear los aconteci-mientos ms significativos, si bien otrosmuchos tuvieron y tienen igualmente granimportancia y trascendencia.

Antony van Leeuwenhoek (1632-1723) (fi-gura 2.1) fue el descubridor del mundo micro-biano y, por tanto, el que puso los primeros pila-res de la microbiologa. Debido a su aficin ala construccin de microscopios consigui algu-nos de ellos muy rudimentarios (figura 2.2) conlos que, guiado por su enorme intuicin, obser-v numerosos seres microscpicos como bacte-rias, hongos y protozoos, algunos procedentesde la boca; adems, mantuvo una dilatadacorrespondencia con la Royal Society de Lon-dres, a la que envi diversos dibujos de aquellosdiminutos seres que denomin animlculos(animalculos) (figura 2.3).

Los verdaderos fundadores de la microbio-loga mdica, especialmente de la bacteriolo-ga, fueron Pasteur y Koch en la segunda mitaddel siglo XIX.

Louis Pasteur (1822-1895) (figura 2.4) reali-z numerosos descrubrimientos e hizo grandesaportaciones que elevaron la microbiologa a lacategora de ciencia. As cabra destacar que: a)termin definitivamente con la doctrina de lageneracin espontnea, mostrando cmo unainfusin, previamente calentada y por tanto te-ricamente libre de microbios, colocada en unmatraz con cuello de cisne, no se contaminabacon microorganismos, ya que stos sedimenta-ban en las diversas curvaturas; as demostr quetodos los seres vivos provienen de otros seresvivos (figura 2.5); b) comprob que las fermen-taciones se producan por agentes microbianos yque algunos de ellos las originaban en ausenciade aire, creando los trminos aerobios y anaero-bios para hacer referencia a seres que, respecti-vamente, viven con o sin oxgeno; c) llev acabo una serie de estudios sobre la pebrina, unaenfermedad del gusano de seda, y sobre la trans-misin del carbunco, demostrando que losmicrobios eran los agentes etiolgicos y d) des-cubri que utilizando los propios microorganis-mos podan prevenirse las enfermedades infec-ciosas; surgieron as las vacunas, nombre dadoen honor de Jenner; para ello emple variosmtodos para atenuar la virulencia microbianacomo el envejecimiento de los cultivos (vacunafrente al clera aviar, 1879), el aumento de latemperatura normal del desarrollo bacteriano(vacuna frente al carbunco animal, 1881), porinoculaciones o pases en animales (vacuna fren-te al clera rojo del cerdo, 1883) y por deseca-cin (vacuna antirrbica, 1884).

Robert Koch (1843-1910) (figura 2.6) tam-bin contribuy de forma decisiva al desarrollo

CAPTULO 2

EVOLUCIN HISTRICA DE LA MICROBIOLOGA. DESARROLLO

DE LA MICROBIOLOGA ORALJOS LIBANA UREA

ANA MARA CASTILLO PREZFERNANDO GARCA GARCA

MICROBIOLOGA ORAL10

de la microbiologa: a) formul sus clebrespostulados (1882), que demostraban que unagente microbiano era el causante de una deter-minada enfermedad infecciosa; para ello aisla-ba las bacterias en cultivo puro (un solo tipo),las inoculaba en animales de experimentacin,que de esta forma enfermaban, y finalmentevolva a obtener de estos ltimos el mismoagente infeccioso; b) descubri las bacteriasproductoras de la tuberculosis (1882) y delclera (1883) y c) difundi el empleo de tcni-cas tintoriales para observar los microorganis-mos y los medios de cultivo slidos con agarpara obtener colonias aisladas y, por tanto,poder trabajar con una sola cepa microbiana yno con varias.

De aquellas dos grandes escuelas surgieroninvestigadores de prestigio como Chamberland,Roux, Yersin, Klebs, Loeffler, Gram, etc. As sedescubrieron numerosos microorganismos,aunque muchas veces eran los mismos, a losque se les daba nombres diferentes. Para ponerorden en aquel caos surgi la taxonoma ociencia de las clasificaciones que hoy se habeneficiado del desarrollo de la biologa mole-cular, de tal forma que a las clasificaciones cl-sicas, basadas en criterios fisiolgicos, se hanunido otras mucho ms modernas utilizandomtodos quimiogenticos.

Figura 2.1. Antony van Leeuwenhoek (1632-1723).

Figura 2.2. Microscopio utilizado por Antony vanLeeuwenhoek.

Figura 2.3. Dibujos realizados por Antony vanLeeuwenhoek en sus primitivas observaciones.

El fundador de la micologa fue Pier Miche-li, quien en 1729 public su obra Nova planta-rum, en la que se describa un amplio nmerode hongos. Agostino Basi, en 1836, inici losestudios de la micopatologa cuando descubri

CAPTULO 2. EVOLUCIN HISTRICA DE LA MICROBIOLOGA. DESARROLLO DE LA MICROBIOLOGA ORAL 11

que uno de estos microorganismos, Beauvariabassiana, era el agente causal de la muscardina,una enfermedad de los gusanos de seda. En1837, Robert Remak descubri el primer agenteetiolgico de una micosis humana, Achorionschoenleinii, productor de una forma de tia.En aos sucesivos se describieron otros hongospatgenos, destacando, por su inters en lacavidad oral, el descubrimiento de Candidaalbicans por B. Lagenbeck en 1839. Como ocu-

rra con la bacteriologa, tambin exista ungran caos taxonmico, que fue en parte solucio-nado por Raimon Sabouraud con su monumen-tal tratado Les teignes publicado en 1910.

Como era lgico, debido a su tamao sub-microscpico, la virologa evolucion ms tar-damente que la micologa y la bacteriologa.Sin embargo, ya en 1892, Dimitri Iwanowskyobserv cmo un extracto de hojas de tabaco,afectadas por una enfermedad denominadamosaico, tena poder infeccioso sobre otrasplantas incluso tras un filtrado que impeda elpaso de las bacterias. En 1898, Martinus Beije-rinck sospech que se trataba de un agentenuevo y acu por primera vez el trmino devirus con su significacin actual. Otras enfer-medades, tanto de vegetales, animales y del serhumano, parecan tener el mismo origen. Eldesarrollo del microscopio electrnico y denuevas tcnicas de laboratorio contribuy deforma decisiva al descubrimiento real de aque-llos agentes y as, en 1935, Wendell Stanleyobtuvo cristalizado el virus del mosaico deltabaco. Desde ese momento, la virologa expe-riment un gran impulso y se describieronnumerosos virus productores de enfermedadesinfecciosas, especialmente desde que a partirde 1940 se generaliz el uso de cultivos celula-

Figura 2.4. Louis Pasteur (1822-1895). Figura 2.6. Robert Koch (1843-1910).

Figura 2.5. Matraz en cuello de cisne utilizadopor Pasteur para terminar con la teora de la gene-racin espontnea.

Tubo en forma decuello de cisne

Caldo estril

MICROBIOLOGA ORAL12

res adicionados de antibiticos para evitar sucontaminacin bacteriana.

En 1980, S.B. Prusiner descubri, a partirde tejido nervioso de hmster infectado porscrapie (un proceso que afecta a las ovejas ylas cabras), una protena infecciosa desprovistade cido nucleico capaz de transmitir la enfer-medad a otros hmsters. La denomin prin yhoy se considera la causa de encefalopatasespongiformes del hombre y otros animalessustentada bajo la influencia de un factor gen-tico innato.

Como muchos parsitos son macroscpicos(helmintos y artrpodos), no es de extraar quela parasitologa iniciara su andadura muchoantes que la microbiologa. En cualquier caso,la protozoologa, debido al tamao de losprotozoos, tuvo que esperar al desarrollo de losmicroscopios. Curiosamente, la primera amebaparsita del hombre que se descubri fue Enta-moeba gingivalis (Gros, 1849), uno de lospocos protozoos que junto con Trichomonastenax (Mller, 1773) tiene inters en la cavidadoral. Otros hitos de especial importancia en elcampo parasitolgico fueron la identificacinde Entamoeba histolytica (Lsch, 1875), la des-cripcin de la transmisin de filarias por mos-quitos (Manson, 1877), el descubrimiento delos plasmodios (Laveran, 1880) y la transmi-sin de stos por los mosquitos (Ross, 1895) yde los tripanosomas por moscas (Bruce y Naba-rro, 1903).

Una constante del hombre a lo largo de lahistoria ha sido intentar controlar los agentesinfecciosos. En 1798, Edward Jenner observcmo los ordeadores que padecan una enfer-medad de las ubres de los bovinos, la vacuna,no sufran la viruela humana. Este mdicoingls fue, probablemente sin saberlo, el ini-ciador de la inmunologa. Despus vendranlos trabajos de Pasteur sobre las vacunas y eldescubrimiento de la toxina diftrica (Roux yYersin, 1884), de la toxina tetnica (Behring yKitasato, 1890), de los sueros o inmunizacio-nes pasivas (Fraenkel, 1890) y de los toxoideso anatoxinas, que son compuestos que pierdensu poder txico conservando el inmungeno(Ramon, 1924). Las bases de la proteccin delas vacunas y sueros se encuentran en lo quehoy se conoce como inmunidad humoral ycelular. Fue Elie Metchnikoff quien en 1882descubri la fagocitosis y por tanto la respues-ta celular frente a la agresin de diferentesnoxas, entre ellas los microorganismos. En los

ltimos aos se han realizado importantesavances en este campo: investigaciones sobreel papel de los anticuerpos (Porter y Edelman,1959), determinacin de la importancia deltimo en la respuesta inmunitaria (Miller yGood, 1961), descubrimiento de los anticuer-pos monoclonales de gran especificidad frentea los antgenos (Kohler y Milstein, 1975), etc.El estudio de la respuesta inmunitaria in vitroha permitido mejorar las tcnicas de diagnsti-co en los laboratorios. A este respecto, hay querecordar las reacciones serolgicas como lasde aglutinacin (Gruber y Durhan, 1896), lasde precipitacin (Kraus, 1897), la de fijacindel complemento (Bordet y Gengou, 1901),etc.

En el campo del control de los microorga-nismos se deben destacar los trabajos de JosephLister, quien en 1867 comenz a preconizar eltratamiento con fenol y calor de los instrumen-tos y vendajes quirrgicos, con la finalidad deevitar que los microorganismos penetrasen enlas heridas; de esta forma se inici el desarrollode la asepsia y la antisepsia, que transforma-ron de forma decisiva la ciruga.

La quimioterapia se inici con Paul Ehr-lich, quien en 1909 obtuvo un derivado delarsnico, el salvarsn, eficaz en el tratamientode la sfilis. Gerhard Domagk, en 1935 al estu-diar diversos colorantes descubri las sulfami-das. Alexander Fleming, en 1929, observcmo un hongo del aire, Penicillium notatum,produca una sustancia antagnica de los esta-filococos. Ernst Chain y Howard Florey, en1942, aislaron y purificaron el compuesto acti-vo, penicilina. Selman Waksmann, en 1943,aisl de otro microorganismo, Streptomycesgriseus, el primer agente antibacteriano activopara el tratamiento de la tuberculosis. En aossucesivos se descubrieron una gran cantidad deantibiticos que han contribuido de formadecisiva a la curacin de numerosas enferme-dades infecciosas. Estos compuestos, aunqueextraordinariamente tiles, hicieron concebirla falsa esperanza de que con su empleo sehaban resuelto completamente estos gravesprocesos. Desgraciadamente, el descubrimien-to de los fenmenos de resistencias mltiples(Akaba, Ochiai y Watanabe, 1956), que pue-den transferirse de unas bacterias a otras, aca-baron con estas expectativas y han determina-do que se deba seguir trabajando en estecampo para descubrir antibiticos cada vezms eficaces.

CAPTULO 2. EVOLUCIN HISTRICA DE LA MICROBIOLOGA. DESARROLLO DE LA MICROBIOLOGA ORAL 13

DESARROLLO DE LA MICROBIOLOGAORAL

El origen de la microbiologa oral coincidicon el descubrimiento de las bacterias. Leeu-wenhoek observ en su saliva y en el materialdepositado en los dientes, que denomin mate-ria alba, animlculos y as lo comunic,asombrado, a la Royal Society de Londres.

En 1890, Willoughby Miller, natural de losEstados Unidos de Amrica, qumico converti-do en dentista que trabaj con Koch en Berln yposteriormente en la Universidad de Pensilva-nia, public su clebre libro The microorga-nism of the human mouth. En l expone lafamosa teora quimioparasitaria, en virtud de lacual los microorganismos, al actuar sobre loshidratos de carbono de la dieta acumulados enla boca, produciran cidos que desmineraliza-ran los tejidos duros del diente. El mismoMiller intent aislar e identificar estos microor-ganismos orales, pero tropez con la dificultadde obtener cultivos puros debido a la heteroge-nicidad de la microbiota oral. Sin embargo, en1891, basndose en una hiptesis previa deJohn Hunter, formul otra clebre teora, lafocal, por la que las bacterias bucales podran,a partir de la cavidad oral, originar procesosinfecciosos en otros puntos del organismo.

En 1897, el estadounidense Leon Williamsencontr en las zonas con caries incipientesacumulaciones de bacterias adheridas al esmaltecariado, y pens que la produccin de cidos endichas zonas eran las responsables del proceso.

En 1898, Greene V. Black, dentista y mi-crobilogo, tambin estadounidense, describisobre la superficie de los dientes acumulacio-nes bacterianas fundamentalmente constituidospor lo que hoy conocemos como estreptococos.Acu el trmino de placa para definir estosdepsitos y sugiri que las bacterias que laconstituan eran capaces de formar una sustan-cia gelatinosa que les permita adherirse a lasuperficie de los dientes.

En 1944, Robert Stephan demostr que notodas las placas son carigenas. Administrandohidratos de carbono fcilmente fermentables y,mediante unos electrodos especiales, midiseguidamente el pH intraplaca; en zonas concaries activas el pH descenda rpidamente,hecho que no ocurra en las inactivas.

Demostrada la importancia de los cidos ydel descenso del pH en la gnesis de la desmi-neralizacin, se busc desde el principio la bac-

teria o bacterias causales. Durante los aos 30 y40 del siglo pasado, fueron los lactobacilos losmicroorganismos ms implicados por todos losinvestigadores. La realizacin de estudios conanimales sin microorganismos (gnotobiticos)modific estos criterios mostrando la importan-cia que poda tener otra bacteria descubierta en1924 por J.K. Clark: Streptococcus mutans. As,durante los aos 50 y 60 los trabajos de PaulKeyes y colaboradores demostraron la capaci-dad de esta bacteria para producir caries enestos animales alimentados con dieta rica ensacarosa y otros hidratos de carbono, y cmo laenfermedad no apareca sin la presencia de lamisma aunque ingirieran alimentos carigenos(origen infeccioso de la caries). Hoy se sabe queaunque S. mutans es un agente importante en lacaries, sta es una enfermedad multifactorial enla que influyen al menos la dieta, el hospedador,el factor tiempo y los microorganismos. Se debesealar al respecto que, en 1965, Paul Keyes yRobert Fitzgerald demostraron que la caries estransmisible y que experimentalmente podaprevenirse con antibiticos.

Por lo que se refiere a los otros grandes pro-cesos microbianos de la cavidad oral, los queafectan al periodonto, como la gingivitis yperiodontitis (piorreas), se debe destacar que yaen 1745 Pierre Fauchard haba relacionado loque hoy se conocen como placa y el sarro o tr-taro con la aparicin de estas afecciones. En1773, el ya mencionado John Hunter sealque las gingivitis y piorreas podan repercutiren otras zonas del organismo. W. Miller, en1890, relacion estos procesos con los microor-ganismos. Aos despus se descubri la asocia-cin de espiroquetas y bacterias fusiformes enprocesos infecciosos periodontales (Plaut, 1894y Vincent, 1896). En 1934, H.A. Gins destacla importancia del incremento de los anaero-bios en las zonas ms afectadas del periodontoy J.B. MacDonal y colaboradores, en 1956,resaltaron el papel de bacterias, tambin anae-robias, productoras de pigmento negro. En1965, Max Lisgarten estudi por microscopaelectrnica de transmisin los microorganis-mos periodontopatgenos; aos despus, en1988, demostr la invasin tisular de las bacte-rias a nivel del periodonto. En 1965, JrgenSlots cultiv los agentes implicados en unaforma de periodontitis denominada juvenil. En1979, Sigmund Sockransky emiti los postula-dos por los que se establecen las caractersticasque debe reunir un microorganismo para ser

MICROBIOLOGA ORAL14

asociado a las enfermedades periodontales. Lostrabajos de los ltimos aos han puesto de ma-nifiesto la importancia de dos bacterias consi-deradas como periodontopatgenas por exce-lencia, Actinobacillus actinomycetemcomitansy Porphyromonas gingivalis.

Lo mismo que en los anteriores procesos, laevolucin de la microbiologa en cuanto a unamejor identificacin de los agentes microbia-nos, incluidas las tcnicas de biologa molecu-lar, ha permitido conocer con ms fiabilidadotro grupo de enfermedades de la cavidad oral,las que afectan a la pulpa y sus complicacionesinmediatas y secundarias. Igual ha ocurrido conotros tipos de agentes, virus y hongos en rela-cin con sus implicaciones en la patologainfecciosa oral. Sin embargo, an queda unlargo trayecto por recorrer, de tal forma que lamicrobiologa oral como rama de la microbio-loga mdica y clnica tiene un gran campoinexplorado, ya que son muchos los aspectosque an se desconocen y que deben esclarecer-se en los prximos aos.

No quisiramos terminar esta breve revisinhistrica sobre la microbiologa sin tener unrecuerdo emocionado para todos los que llega-ron a sacrificar su propia vida para alcanzarnuestro grado actual de conocimientos, y paralos que trabajaron a la sombra de los grandesmaestros sin que sus nombres figuren en la his-toria o lo hagan de una forma muy secundariaaunque, probablemente, sus aportaciones fue-ron fundamentales.

Resumen

Leeuwenhoek descubri el mundo microbianoy Pasteur y Koch contribuyeron de forma deci-siva al desarrollo de la microbiologa relacio-nando cientficamente a los microbios con lasenfermedades infecciosas. Otros muchos inves-tigadores siguieron su ejemplo en el campo dela bacteriologa, micologa, virologa, inmuno-loga, quimioterapia, etc. Miller puede conside-

rarse como el padre de la microbiologa oral,destacando entre sus aportaciones la teora qui-mioparasitaria en la gnesis de la caries, alsealar la importancia de los cidos producidospor las bacterias en la desmineralizacin deldiente. Se han realizado numerosos progresosen el campo de la patologa oral infecciosa, deforma especial en los procesos periodontales ypulpares y sus complicaciones, aunque anqueda un amplio campo en el que continuar lasinvestigaciones.

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Las figuras que acompaan este captulo han sidocedidas por SmithKline Beecham SA.

SECCIN II

MICROBIOLOGA GENERAL.RESPUESTA DEL HOSPEDADOR

ANTE LOS AGENTES INFECCIOSOS

Sumario

Morfologa y tamao de las bacterias. Tiposde microscopios. Mtodos microscpicos deobservacin de las bacterias.

Hasta cierto punto, la forma y el tamao delas bacterias estn en relacin con el gnero eincluso, a veces, con una especie en concreto.Por otra parte, debido a su pequeo tamao, espreciso recurrir a instrumentos para su observa-cin, los microscopios, y a mtodos especialespara visualizarlas.

MORFOLOGA DE LAS BACTERIASLa forma de las bacterias depende de la paredcelular, que les proporciona elasticidad y almismo tiempo rigidez. Estos microorganismosse presentan habitualmente como elementosesfricos, conocidos como cocos, alargados,denominados bacilos, e incurvados (figura 3.1).Esta forma puede variar debido a distintas cir-cunstancias exgenas, como la antigedad delcultivo, factores nutricionales, tratamiento conantibiticos, etc.; por otra parte, a las bacteriasque tienen deficiencias en su pared o carecende ella, como los micoplasmas, los cambiosambientales les afectan con mayor intensidad,por lo que no puede decirse que tengan unaspecto determinado. En un caso u otro, a lasbacterias que modifican de forma se les deno-minan pleomorfas y al fenmeno, pleomorfis-mo. Adems, debido al proceso de divisin

celular, puede que tras dividirse no permanez-can aisladas sino unidas entre s formandoagrupaciones que, al ser en algunos casos muytpicas, contribuyen a su identificacin.

1. Cocos

Su forma habitual es redondeada; sin embargo,a veces hay excepciones y aparecen ligeramen-te ovoides, con un lado aplanado (con aspectode rin o reniformes) o con un extremo afila-do (lanceolados). En cuanto a las agrupaciones,pueden ser de dos en dos (diplococos), de cua-tro en cuatro (ttradas), en cadenas (estrepto-cocos), en racimos (estafilococos) o en formade cubos (sarcinas).

2. Bacilos

Son alargados, aunque en algunas ocasiones sonms cortos, y se les denomina cocobacilos. Susextremos pueden ser variables, lo que contribu-ye tambin a su identificacin. As, existen baci-los con terminaciones en ngulo recto, redon-deadas, afiladas, engrosadas, en forma de maza,etc.; ello puede deberse a la propia forma de labacteria o a la presencia de inclusiones o espo-ros. Al contrario que los cocos, es raro que seagrupen, aunque pueden aparecer como diplo-bacilos, estreptobacilos o en grupos irregula-res (p. ej., letras, empalizadas, ovillos o paque-tes con elementos entrecruzados). A veces a lasformas individualizadas o a las agrupaciones seles da un determinado nombre por ser comn enalgunas bacterias (p. ej., a los bacilos terminados

CAPTULO 3

MORFOLOGA,TAMAOY OBSERVACIN DE LAS BACTERIAS

FERNANDO GARCA GARCAJUAN ROMN UREA

PEDRO LUIS VALERO GUILLN

MICROBIOLOGA ORAL18

Figura 3.1. Tipos de bacterias segn su morfologa.

A. Cocos

1. Individualizados

Redondeados Ovoideos Lanceolados Reniformes

Diplococos Ttradas Sarcinas Estafilococos Estreptococos

2. Agrupaciones

1. Individualizados

2. Extremos 3. Agrupaciones

Cocobacilos

Diplobacilos

Vibrios Espirilos Espiroquetas

Empalizadas Estreptobacilos

B. Bacilos

C. Incurvados

CAPTULO 3. MORFOLOGA, TAMAO Y OBSERVACIN DE LAS BACTERIAS 19

en maza se les llama corineformes porque as sepresentan algunas corinebacterias; si se renenen empalizadas se les denomina difteromorfos odifteroides porque as lo hacen el agente de ladifteria y las bacterias relacionadas).

3. Formas incurvadas

Son elementos generalmente aislados con una ovarias curvaturas. Si presentan una sola, pue-den adoptar aspecto de coma (vibrios); a vecesson varias en un solo plano, rgidas, y se des-plazan por flagelos (espirilos); en ocasiones sesitan en planos distintos, son flexibles y semueven por filamentos axiales (espiroquetas).

TAMAODebido al pequeo tamao de las bacterias nose les pueden aplicar las unidades utilizadasnormalmente para medir seres macroscpicos.Por ello se emplean una serie de divisiones delmilmetro; entre las que se usan ms comn-mente se encuentra el micrmetro o micra (mo ); tambin puede utilizarse, para medir losorgnulos, el nanmetro (nm) o el angstrom() (tabla 3.1). Aunque el tamao de las bacte-rias vara enormemente de unas a otras, sepuede establecer el patrn entre 0,5 y 1 m deancho y 1-10 m de largo.

En teora, a lo largo de la vida el tamao delas bacterias no cambia, salvo en el momentode la divisin. Esto es as porque no experi-mentan un crecimiento tal como se entiende enlos seres superiores (vase el captulo 8). Sinembargo, habr bacterias ms grandes o mspequeas en relacin con su forma innata yotras que modificarn su tamao por factoresexgenos (p. ej., retraccin por colorantes,edad del cultivo o nutrientes disponibles).

Dado su pequeo tamao, las bacterias tie-nen que observarse a travs de dispositivos deaumento como los microscopios pticos com-puestos. Adems, en muchos casos se deberecurrir a mtodos tintoriales o incluso, enalgunas ocasiones, a tinciones especiales queincrementan sus dimensiones, como en las quese emplean sales de plata. Otros microorganis-mos de menor tamao como los virus no pue-den observarse con el microscopio ptico ydebe recurrirse a los electrnicos. Incluso exis-ten bacterias de reducido tamao (en pocas

pretritas se consideraron virus) que no puedenvisualizarse mediante tcnicas convencionalesde microscopia ptica (p. ej., rickettsias, clami-dias o micoplasmas). En el otro extremo sesitan bacterias de gran tamao, que puedenllegar a alcanzar el de una clula eucariota, sibien no tienen inters en patologa humana.

TIPOS DE MICROSCOPIOS

Los microscopios son aparatos que incrementanel tamao de una imagen para poder visualizar-la. Su uso en microbiologa es esencial para eldiagnstico, ya que permiten elegir el nmerode aumentos segn la muestra que se deseavisualizar. Para aumentos entre 100x y 2.000x seemplean microscopios pticos, en los que la luzes la fuente de iluminacin (figura 3.2). No sontiles para mayores aumentos debido a su esca-so poder de resolucin. Como tal se entiende lacapacidad de un microscopio para diferenciardos puntos muy cercanos. Los microscopiospticos son incapaces de distinguir entre puntosseparados menos de 0,23 m. Para poderes deresolucin mayores se requiere el uso de micros-copios electrnicos que sustituyen la luz porhaces de electrones; adems permiten visualizarpartculas de menor tamao como los virus; secaracterizan, sin embargo, por un manejo mscomplicado y no suelen utilizarse de forma sis-temtica en los laboratorios de microbiologa.

1. Microscopios pticos compuestos

Existen distintas clases que se emplean en fun-cin de las necesidades de observacin (ta-bla 3.2). Todos ellos llevan varios sistemas delentes, de ah el nombre de compuestos.

1.1. De fondo claro

Es el ms usado en los laboratorios de micro-biologa. Bsicamente consta de los siguienteselementos (figuras 3.2 y 3.3): a) lmpara, quees la fuente de luz visible que se puede graduarpara iluminar con mayor o menor intensidad;b) condensador o lente, que concentra la luzsobre el objeto que se va a examinar; c) objeti-vo, que recibe la luz tras atravesar la prepara-cin o conjunto de portaobjetos y muestra, einduce el primer aumento de la imagen; d) ocu-

MICROBIOLOGA ORAL20

Figura 3.2. Microscopio ptico compuesto de fondo claro.

Tubo. Lleva laimagen de las lentesal ocular

Ocular. Ampla la imagen de nuevo

Platina. Permite colocar la preparacin

Condensador. Enfocala luz sobre la muestra

Lmpara/Luz

Base

Objetivos. Amplanla imagen de la muestra

Macromtrico(1)Micromtrico(1)

Diafragma. Controla lacantidad de luz que entraen el condensador

1 Ascienden o descienden la platina.

Tabla 3.1. Unidades mtricas de longuitud

Unidad Prefijo Equivalente mtricoDecmetro (dm) Deci=1/10 0,1 m= 101Centmetro (cm) Centi=1/100 0,01 = 102Milmetro (mm) Mili=1/1.000 0,001 = 103Micrmetro o micra (m o ) Micro=1/1.000.000 0,000001 m = 106Nanmetro (nm) Nano=1/1.000.000.000 0,000000001 = 109Angstrom () 0,0000000001 = 1010

Nota: El angstrom no es una unidad del sistema mtrico, aunque su uso est muy extendido en microbiologa

Tabla 3.2. Tipos de microscopios

Microscopio Caractersticas Utilidad

De fondo claro Luz visible Tinciones Hasta 0,23 Fcil uso Muestra sobre fondo brillante

De fondo oscuro Luz visible difractada Microorganismos de difcil Muestra brillante sobre fondo oscuro tincin

De contraste de fases Luz difractada Estructuras internas Muestra con diferentes grados de brillo

y contraste

De fluorescencia Luz UV Inmunofluorescencia Muestra fluorescente sobre fondo no Auramina

fluorescente

Electrnico Haces de electrones Virus Estructuras menores de 0,23 Ultraestructuras

CAPTULO 3. MORFOLOGA, TAMAO Y OBSERVACIN DE LAS BACTERIAS 21

lar, que se encuentra prximo al ojo del visuali-zador y determina el segundo aumento y e) pla-tina, sobre la que se coloca la preparacin. Elnmero total de aumentos se obtiene multipli-cando los que proporcionan el objetivo y elocular. Los oculares suelen ser de 10 aumentos(10x) aunque en algunos casos pueden ser de20x; el de los objetivos oscila entre 10x y 100x,por lo que se puede llegar a incrementar la ima-gen hasta 2000 veces. Los objetivos de 10 a40x se denominan secos, ya que entre ellos y lapreparacin suele haber aire. Para el objetivode 100x se interpone con la preparacin aceitede inmersin, que aumenta el ndice de refrac-cin (relacin que existe entre la velocidad dela luz en el vaco y a travs de cualquier mate-rial), de tal forma que cuanto mayor sea mslentamente viajar la luz; como adems los treselementos (objetivo, aceite y portaobjetos) tie-nen idntico ndice (n = 1,52), la luz no se per-der refractndose.

1.2. De fondo oscuro

La descripcin sera prcticamente igual que ladel de fondo claro, excepto en el condensador.ste contiene un disco opaco que impide elpaso directo de la luz hasta el objetivo, de

forma que slo le llega la difractada por lamuestra (figura 3.3). As, los microorganismosse ven brillantes sobre un fondo negro, lo queevita tener que teirlos, ya que esto es compli-cado en algunos casos o puede distorsionar lamorfologa bacteriana.

1.3. De contraste de fases

Capta las variaciones de luminosidad produci-das por los distintos ndices de refraccin de unabacteria con el medio o incluso entre los distin-tos orgnulos entre s. Dentro de estos microsco-pios se puede incluir el de Nomarsky o de con-traste diferencial, que, debido a su sistema deprismas, ofrece imgenes en tres dimensiones.

1.4. De fluorescencia

Se emplea tanto para diagnstico directo comoindirecto. Consta de una luz ultravioleta que alincidir sobre los fluorocromos emite luz de lon-gitud de onda mayor que puede verse utilizandofiltros adecuados. Los fluorocromos se puedenfijar directamente a las bacterias, como en elcaso de la tincin de auramina para la visualiza-cin de micobacterias, o a los anticuerpos en las

Figura 3.3. Esquema del microscopio de fondo claro y de fondo oscuro (en el de fondo oscuro slo laluz difractada por la muestra es capaz de atravesar el objetivo).

Lentes del ocular

Lentes del objetivoLuz difractada

Preparacin

Lentes del condensador

Luz

Luz sin difractar

De fondo oscuroDe fondo claro

MICROBIOLOGA ORAL22

tcnicas de inmunofluorescencia. Al aparecer elconjunto fluorescente sobre un fondo que no loes, se facilita la observacin de lo que se inves-tiga (vanse el captulo 19 y la figura 19.6).

2. Microscopios electrnicos

Se usan para objetos inferiores a 0,23 mcomo los virus o las estructuras internas de laclula. El poder de resolucin es mayor porquela longitud de onda de los electrones es delorden de 100.000 veces menor que la luz visi-ble. La fuente de iluminacin se sustituye porhaces de electrones y las lentes de vidrio porlentes electromagnticas que enfocan el hazsobre la preparacin a travs de un tubo en elque existe el vaco. Los electrones as dirigidospueden atravesar la muestra, denominndoselesde transmisin, o bien incidir sobre ella provo-cando la liberacin de nuevos electrones; eneste caso se conocen como de barrido.

MTODOS MICROSCPICOS DEOBSERVACIN DE LAS BACTERIASSegn las caractersticas de las bacterias, de lamuestra e incluso de lo que se quiera observaren ella, puede recurrirse a distintas formas devisualizarlas. En general, la observacin se rea-liza en fresco, mediante tinciones o por tcni-cas especiales.

1. Examen en fresco

Permite visualizar las bacterias vivas e inclusoobservar sus movimientos. Si los microorganis-mos provienen de un medio o producto patol-gico lquido, se utilizar una gota del mismo,pero si proceden de un medio slido se incorpo-rarn a un lquido isotnico que conserve laforma bacteriana (p. ej., solucin salina con un0,9% de NaCl). Existen dos tcnicas: a) ladenominada simple, en que la suspensin bac-teriana se observa entre porta y cubre y b) lallamada gota pendiente en la que dicha sus-pensin se coloca en un cubreobjetos sobre uncrculo hecho con parafina o vaselina (actancomo sellador), se cubre con un portaobjetosexcavado; luego se invierte la preparacin, que,sellada, queda lista para su visualizacin duran-te un perodo ms largo (figura 3.4). Nor-

malmente, tanto en un caso como en el otro seusan aumentos de 100 a 400.

2. Exmenes tintoriales

Con el uso de los colorantes se pretende conse-guir que los microorganismos contrasten nti-damente con el medio que los rodea, destacarcaractersticas diferenciales de los mismos oincluso observar elementos estructurales. Sepueden efectuar tinciones con colorantes vita-les que colorean clulas vivas, aunque es mscomn realizar la tincin tras la fijacin de lamuestra al porta. Este es un proceso por el cualcasi siempre se produce la muerte de las bacte-rias. La fijacin se suele realizar por calor (lacoagulacin de las protenas las fija al cristal) ymenos frecuentemente con compuestos qumi-cos (p. ej., glutaraldehdo o formaldehdo). Laobservacin se realiza normalmente con objeti-vo 100x y aceite de inmersin. Como ocurrepara el examen en fresco, la muestra ser unagota del producto patolgico o del medio lqui-do, o una suspensin bacteriana en solucinsalina isotnica. Existen varios tipos de tincio-nes: simples, diferenciales o compuestas, espe-cficas, de fluorescencia y otras.

2.1. Simples

Se utiliza un solo colorante. Como las bacteriasa pH 7 tienen una carga ligeramente negativa

Figura 3.4. Tcnica de la gota pendiente.

Cubreobjetos

Cubreobjetos

Parafina Gota consuspensinbacteriana

Portaobjetos excavado

Al dar la vuelta, la preparacinqueda sellada

Suspensin bacteriana

Suspensin bacteriana

CAPTULO 3. MORFOLOGA, TAMAO Y OBSERVACIN DE LAS BACTERIAS 23

atraen colorantes bsicos, mientras que loscolorantes cidos son repelidos por la mayoray colorean slo el fondo. Los primeros son, porejemplo, violeta de genciana, azul de metileno,fucsina u otros, mientras que los segundos, quese utilizan en las tinciones negativas (las bacte-rias se ven transparentes sobre un fondo colo-reado), son entre otros la eosina y la nigrosina.Las tinciones simples se llevan a cabo con lafijacin de la muestra, se aade el colorante,transcurrido un tiempo se elimina ste conagua, y tras secar se observa con el microsco-pio. Permiten visualizar bien la morfologa delas bacterias, ya que al ser poco agresivasdaan menos la forma original de stas.

2.2. Diferenciales o compuestas

En general se utilizan para poner de manifiestodiferencias entre bacterias; se denominan com-puestas porque se emplea ms de un colorante.Las ms utilizadas en microbiologa son las deGram y Ziehl-Neelsen.

Tincin de Gram. Permite distinguir, enfuncin de las caractersticas estructuralesde su pared, entre los dos grandes gruposde bacterias, grampositivas y gramnegati-vas. Se inicia fijando la muestra por calory se aade un colorante, el cristal violeta,que tie todas las bacterias del medio.Tras ello se fuerza la coloracin con unmordiente de yodo. Si se parase la tincinen ese momento, todas las bacterias apare-ceran de color violeta. A continuacin, seusa un decolorante, alcohol acetona, quehar perder el cristal violeta a las gramne-gativas. En ese instante, las grampositivassiguen de color violeta, pero las gramne-gativas no se ven al no estar coloreadas.Para visualizar stas se usa el colorante decontraste, generalmente safranina o fucsi-na, que las tie de rojo. De esta forma,finalmente, las bacterias grampositivasquedarn teidas de violeta y las gramne-gativas de rojo. Sin duda es la tincinms utilizada en microbiologa, y, enmuchos casos, se usa como el primer pasodel diagnstico directo.

Tincin de Ziehl-Neelsen o de cido-alcohol resistencia. Con ella se distinguenlas bacterias cido-alcohol resistentes(poseen lpidos complejos en su pared que

retienen la fucsina), fundamentalmentemicobacterias y bacterias de los gnerosNocardia y Rhodococcus, de las que no loson. La principal diferencia con la tincinde Gram es que el mtodo de decoloracines mucho ms agresivo, y que tras la adi-cin del primer colorante (fucsina), se rea-liza un calentamiento suave para forzar lapenetracin de ste en las bacterias. Ladecoloracin se realiza con una disolucinde alcohol clorhdrico en etanol y el colo-rante de contraste es el azul de metileno.As, las bacterias cido-alcohol resisten-tes se vern rojas, en comparacin con elazul de las que no son cido-alcoholresistentes.

2.3 Tinciones especficas

Revelan estructuras bacterianas. Entre estas tin-ciones se encuentra la de Schaeffer-Fulton,que se utiliza para visualizar endosporos; stosse tien con verde malaquita y se fuerza la tin-cin con calor; la decoloracin de todas lasestructuras menos del endosporo se realiza conagua y el colorante de contraste es rosa safrani-na. La tincin de Leifson se emplea para teirflagelos, con una mezcla de rosanilina (que loscolorea) y cido tnico (que los engruesa). Enmicrobiologa se emplea ms la tincin negati-va para observar bacterias capsuladas; se reali-za aadiendo tinta china o nigrosina a unamuestra en fresco; as, se ven zonas blancas ybrillantes sobre fondo negro, lo que se debe aque toda la preparacin se tie, a excepcin delas cpsulas.

2.4 Tinciones fluorescentes

Se emplean en el diagnstico indirecto paradetectar anticuerpos. Tambin se usan en eldiagnstico directo, por ejemplo mediante aura-mina para bacterias cido-alcohol resistentes,que proporciona una ms fcil visualizacin quela de Ziehl-Neelsen.

2.5 Otras tinciones

Es el caso por ejemplo de la tincin de Giemsapara clulas eucariotas (permite a veces obser-var bacterias adheridas o en su interior) o las

MICROBIOLOGA ORAL24

tinciones argnticas de sales de plata paravisualizar espiroquetas.

3. Exmenes especiales

En este grupo se incluyen los realizados con elmicroscopio electrnico. Para efectuarlos hayque recurrir a procedimientos que escapan a losobjetivos de este libro.

Resumen

La forma de las bacterias depende con frecuen-cia del gnero e incluso de la especie. En oca-siones, la morfologa puede variar segn lascondiciones del medio en el que se desarrollen.Las bacterias se presentan como cocos (redon-deadas), bacilos (alargadas) o con incurvacio-nes. En casi todos los casos pueden apareceraisladas o en agrupaciones, siendo las mscomunes las que forman los cocos: diplococos,cadenas, racimos, sarcinas o ttradas. El peque-o tamao de las bacterias exige para su obser-vacin el uso de aparatos que se conocen comomicroscopios. Existen diversos tipos entre losque se encuentran los pticos compuestos: defondo claro, de fondo oscuro, de contraste defases y de fluorescencia. Para visualizar micro-

organismos o estructuras menores que las bac-terias se emplean los microscopios electrni-cos. La observacin de las bacterias con elmicroscopio se realiza en fresco o recurriendoal empleo de tinciones que facilitan su visuali-zacin y la de sus estructuras y permiten distin-guir entre los distintos tipos bacterianos.

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Sumario

Envoltura de las bacterias grampositivas ygramnegativas: membrana citoplasmtica,pared celular y glicocliz (cpsula y capamucosa). Envoltura de las bacterias cido-alcohol resistentes.

Las bacterias presentan una serie de estruc-turas de cubierta o envoltura situadas superfi-cialmente que, en las bacterias grampositivas ygramnegativas, son, de dentro afuera, la mem-brana citoplasmtica, la pared celular y el gli-cocliz. En el interior celular se encuentra elcitoplasma, y en l los ribosomas, el ADN cro-mosmico y otros elementos. Como apndices,las bacterias poseen flagelos, fimbrias y pili(figura 4.1). Por otra parte, las espiroquetasposeen unos rganos de locomocin especialesdenominados filamentos axiales. Las bacteriasno siempre tienen todas las estructuras citadas.La membrana citoplasmtica, la pared celular,el citoplasma con los ribosomas y el ADN cro-mosmico son elementos obligados de unaclula bacteriana; los dems pueden no estarpresentes y se consideran elementos facultati-vos. Las bacterias cido-alcohol resistentes(micobacterias) poseen una estructura internasimilar a las anteriores, pero la envoltura celu-lar es diferente, ya que contienen algunos com-puestos especficos, como el arabinogalactanoy cidos miclicos.

ENVOLTURA DE LAS BACTERIASGRAMPOSITIVAS Y GRAMNEGATIVAS

1. Membrana citoplasmtica

1.1. Concepto y situacin

Tambin se le conoce como membrana plasm-tica. Se trata de una estructura obligada, situadapor debajo de la pared celular, delimitada haciafuera por el periplasma en las bacterias gram-negativas y por un espacio, casi inexistente, enlas grampositivas (figura 4.2).

1.2. Composicin y estructura

Est constituida por una bicapa lipdica querepresenta en torno al 40% del total y por pro-tenas, que suponen alrededor del 60%, estruc-turadas segn el modelo de membrana unitariarepresentado en la figura 4.3.

Lpidos. Mayoritariamente son fosfolpidos.Algunas ba