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    UNIVERSIDAD NACIONAL “SAN LUIS GONZAGA” DE ICAFACULTAD DE MEDICINA HUMANA “Daniel Alcides Carrión”

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    INTRODUCCIÓN

    MICROBIOLOGIA: Es el estudio de los organismos microscópicos, deriva de 3 palabras griegas: micros (pequeño) bios (vida) y logos (ciencia)

    que conjuntamente significan el estudio de la vida microscópica!ara muc"a gente la palabra microorganismos le trae a la mente un

    grupo de pequeños criaturas que no se encuadran en ninguna de

    las categor#as de la pregunta cl$sicas: % es animal , vegetal o

    mineral % &os microorganismos son diminutos seres vivos que

    individualmente son demasiado pequeños como para verlos asimple vista En este grupo se incluyen las bacterias, "ongos (levaduras y "ongos filamentosos)

    virus, proto'oos y algas microscópicas ormalmente tendemos asociar estos pequeños organismos con infecciones enfermedades como

    el *+ o deterioro de alimentos in embargo la mayor#a de los microorganismos contribuyen

    de una forma crucial en el bienestar de la tierra ayudando a mantener el equilibrio de los

    organismos vivos y productos qu#micos en nuestro medio ambiente:&os microorganismos de agua dulce y salada son la base de la cadena alimentar#a en oc-anos,

    lagos y r#os &os microorganismos del suelo destruyen los productos de desec"o e incorporan el

    gas nitrógeno del aire en compuestos org$nicos as# como reciclan los productos qu#micos en el

    suelo agua y aire: ciertas bacterias y algas juegan un papel

    importante en la fotos#ntesis ,que es un proceso que genera

    nutrientes y o.igeno a partir de lu' solar y /02 siendo un

    proceso critico para el mantenimiento de la vida sobre la tierra :

    los "ombres y algunos animales dependen de las bacterias que

    "abitan en sus intestinos para reali'ar la digestión y s#ntesis de

    algunas vitaminas como son la 1 y algunos de complejo &os microorganismos tambi-n tienen aplicaciones industriales ya que se utili'an en la s#ntesis

    de productos qu#micos como son acetona, $cidos org$nicos, en'imas, alco"ol y muc"os

    medicamentosEl proceso de producción de acetona y butanol por bacterias fue descubierto en 4 5 por /"aim

    6ei'mann, un polaco que trabajaba en *nglaterra para 6inston /"urc"ill /uando estallo la

    primera guerra mundial en agosto de ese año, la producción de acetona era esencial en el

    proceso de fabricación de las municiones, por lo que el descubrimiento de 6ei'mann jugo un

    papel determinante en el desarrollo de la guerra

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    +espu-s de la guerra, re"usó todos los "onores que le propuso el

    gobierno brit$nico in embargo, utili'o su influencia para que el

    gobierno brit$nico ayudara a establecer el estado jud#o en

    !alestina En 454, 6ei'mann fue elegido el primer presidente de

    *srael&a industria alimentar#a tambi-n usa microorganismos en la

    producción de vinagre, bebidas alco"ólica, aceituna, mantequilla, queso, yogurt y pan dem$s,

    las bacterias y otros microorganismos a"ora pueden ser manipulados para producir sustancias

    que ellos normalmente so sinteti'an trav-s de esta t-cnica, llamada ingenier#a gen-tica, las

    bacterias pueden producir importantes sustancias terap-uticas como insulina, "ormona de

    crecimiento "umana e interferónctualmente sabemos que los microorganismos se encuentran en todas partes, pero "ace poco,

    antes de la invención del microscópico, los microorganismos eran desconocidos para loscient#ficos 7iles de personas mor#an en las epidemias cuyas causas no se conoc#an El

    deterioro de los alimentos no se pod#a controlar siempre y muc"as familias enteras mor#an

    debido a que no e.ist#an vacunas y antibióticos disponibles para combatir las infecciones osotros podemos "acernos una idea de cómo se "an desarrollado nuestros actuales conceptos

    de microbiolog#a repasando los acontecimientos "istóricos que

    "an cambiado nuestras vidas&a microbiolog#a es una ciencia biológica que estudia la

    estructura, fisiolog#a, gen-tica ecolog#a y las aplicaciones

    socioeconómicas de los microorganismos Es decir, de aquellos

    seres vivientes comprendidos en los reinos 8ung# ("ongos), !rotista y 7onera (bacterias),

    incluyendo a los virus y a otros organismos moleculares &a microbiolog#a utili'a t-cnicas como

    la esterili'ación, el empleo de medios de cultivo, el an$lisis molecular y bioqu#mica, para el

    aislamiento y crecimiento de los microorganismos

    DESARROLLO HISTÓRICO DE LAMICROBIOLOGÍA

    /omo otras ciencias, la microbiolog#a actual "a seguido tambi-n un desarrollo "istórico, que por

    ra'ones did$cticas aqu# se "a dividido en seis periodos

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    A.PERIODO ESPECULATIVO(3 MILLONES DE AÑOS A.C. – 1676)

    Este periodo se inicia desde los 3 a 2 millones de años / con la evolución del genero "omol desarrollarse las primeras pr$cticas agr#colas y el procesamiento emp#rico de los alimentos

    ( 9999 ;999 /) el "ombre inicia inconscientemente su relación eterna con los

    microorganismos 8ueron los sumerios, babilonios y, m$s e.quisitamente, los egipcios los que

    emplearon directamente a los microorganismos al

    desarrollar la fabricación del pan y la cerve'a0tras culturas mas recientes tambi-n "an utili'ado los

    microorganismos particularmente en su alimentación,

    bebidas alco"ólicas "an estado presentes en lasculturas asi$ticas, africanas, europeas y americanas<

    los alimentos fermentados "an sido desde sus or#genes

    fundamentales en la dieta de los asi$ticos7as tarde, 8racastoro ( =5>) sugiere que organismo invisibles eran los causantes de las

    enfermedades 0tros como ?obert @ooAe ( >>5) describieron observaciones microscópicas de

    "ongos !ero fue en octubre de >;> nt"ony Ban &eeuCen"oeA< publica en la revista

    D!@*&0 0!@*/ & ? / *0 08 @E

    ?0F & 0/*E FG, su primer articuló sobre

    observaciones microscópicas y la primera persona

    en describir los microorganismos en detalle, a los

    cuales denomino anim$culos&eeuCen"oeA e.aminó el agua de lluvia, de mar, de

    rió, saliva y otras materias in embargo, estas

    observaciones no condujeron a ninguna investigación acerca de las posibles actividades de los

    microorganismos, ni como agentes de fermentaciones ni de enfermedades infecciosas ya que el

    desarrollo de la qu#mica ya de la medicina era demasiada primitivo

    B.PERIODO DE LA OBSERVACIÓN (16761!67)

    +espu-s que las publicaciones de Leewenhoek demostraron la e.istencia de losmicroorganismos fue necesario, sin embargo, esperar cerca de 299 años para que la

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    =

    microbiolog#a tenga un avance r$pido Esto fue debido principalmente al predominio en aquella

    -poca de la eor#a de la Heneración espont$nea Este fue un periodo de duro enfrentamiento

    filosófico entre los diversos cient#ficos que termino con tal eor#a @ombres como Francesco

    Redi ( >2> I >4J) Lázaro Spallanzani ( ;24 ;44), Jhon Tyndall ( J29 J43) y

    principalmente, Louis Pasteur ( J22 J4=), dieron la victoria e impulsaron vigorosamente a la

    microbiolog#a

    &a idea de la generación espont$nea se remonta a la cultura griega, los cuales cre#an que las

    ranas y gusanos crec#an espont$neamente a partir del lodo, incluso e.ist#an recetas: llenando

    una tinaja con trapos y coloc$ndola en un sitio apartado durante semanas al final crec#an ratones

    a partir de trapos En el siglo KB** el italiano 8rancesco ?edi demostró en >>J que los gusanos

    encontrados en la carne podrida eran las larvas que proven#an de los "uevos que previamente

    "ab#an depositado en la carne las moscas y no el producto de la generación espont$nea in

    embargo una cosa eran "uevos de moscas y otra los microorganismos que solo se pod#an ver "

    con la ayuda del microscópico

    En ;5= Jhon Needham "irvió tro'os de carne para

    destruir los organismos pree.istentes y los coloco en

    un recipiente abierto l cabo de un tiempo observo

    colonias de microorganismos sobre la superficie y

    concluyo que se generaban espont$neamente a partir

    de la carne

    En ;>4, Lázaro Spallanzani repitió el e.perimento pero tapando los recipientes, no

    apareciendo las colonias, lo que contradec#a la teor#a de la generación espont$nea !ero

    Needham argumento que el aire era esencial para la vida incluida la generación espont$nea de

    microorganismos y este aire "ab#a sido e.cluido en los e.perimentos de Spallazani.

    ;4> EdCard Lenner desarrolla la primera vacuna

    contra la viruela "umana

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    enlatados , necesario para sus largos periodos de guerra ) contribuyen al establecimiento de la

    esterili'ación (pasteri'ación, tindali'ación y aperti'ación, respectivamente como una de las

    t-cnicas fundamentales para la microbiolog#a

    C.PERIODO DE LOS CULTIVOS (1!67 1#1$)s# como !asteur con la eteri'ación y sus estudios iniciales de las Denfermedades del vino y la

    cerve'aG, ?obert 1oc" ( J 3 4 9) "an sido fundamentales en el desarrollo de la microbiolog#a

    con el establecimiento de las t-cnicas de aislamiento de

    microorganismo y de los medios de cultivo 1oc" desarrolló el

    cultivo en medio sólido (primero sobre rodajas de papa, luego

    sobre gelatina y finalmente sobre agar, consecuencia de una

    sugerencia de la esposa de 6alter @esse, (uno de sus disc#pulos)

    utili'ando unas cajas circulares de vidrio (diseñadas por ?ic"ard !etri, otro de sus disc#pulos),

    lo que permitió el aislamiento e identificación de un gran nNmero de bacterias

    dem$s 1oc" como consecuencia de sus estudios sobre el $ntra. (una enfermedad de vacunos

    causada por la bacteria formadora de endosporas llamada acillus ant"racis y que

    ocasionalmente ocurre en "umanos) y con el empleo de las t-cnicas de esterili'ación y de

    aislamiento y cultivo en medio sólido estableció los criterios para probar la relación causal de

    un microorganismo con una enfermedad y que a"ora se denominan:

    POSTULADOS DE%OCH:

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    El organismo causal debe encontrase siempre en los animales, "ombre, plantas que

    padecen la enfermedad y no debe encontrarse en los individuos sanos2 El organismo casual debe ser cultivado en cultivo puro a partir del individuo enfermo3 al cultivo puro, cuando se inocula a individuos susceptibles debe dar lugar a los

    s#ntomas caracter#sticas de la enfermedad5 El organismo causal debe ser reaislado de los individuos e.perimentales y cultivado

    nuevamente en el laboratorio despu-s de lo cual debe aNn ser similar al organismo

    inicial

    En J33 /"ristiam Hram desarrollo emp#ricamente el m-todo de tinción diferencial para bacteria que permite diferenciar dos tipos b$sicos de bacterias debido a su capacidad de retener

    (positivas) o (negativas) el colorante b$sico cristal violeta (la diferencia entre los dos tipos

    b$sicos de bacterias se debe a la composición y estructura de la pared celular) /on las

    principales t-cnicas microbiológicas ya desarrolladas se identificaron los microbios causantes

    de las principales, y aun presentes, enfermedades lgunos llaman a este periodo como el de los

    ca'adores de microbios un sin el conocimiento de los procesos inmunológicos, !asteur

    desarrollo las vacunas contra el $ntra., el cólera de las aves, la erisipela porcina y contra la

    rabia +escubrió la t-cnica de atenuación de la virulencia y que aNn se emplean en la

    preparación de algunas vacunas

    D. PERIODO DE LA&ISIOLOGÍAMICROBIANA (1#1$ 1#'$)

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    /on la facilidad para el aislamiento de microorganismos y su cultivo en forma pura, se pudo

    iniciar el estudio de su comportamiento fisiológico Esto fue iniciado por !asteur con sus

    estudios sobre fermentación alco"ólica y fermentación l$ctica en la fabricación de vino y la

    cerve'a y la torcedura de ambas bebidas 7$s tarde, 6inogradsAi ( J=> 4=3),

    7 6 ejijerincA ( J= 433) relacionaron el metabolismo microbiano con las transformaciones

    biogeoqu#micas en el suelo y agua y, en base a las particularidades metabólicas microbianas,

    desarrollan la t-cnica de cultivo por enriquecimiento 0tros como L 1luyver y / Ban

    iel estudiaron el metabolismo bacteriano y la fotos#ntesis bacteriana respectivamente

    El cultivo por enriquecimiento consiste en aumentar deliberadamente la población de un

    determinado grupo microbiano de una muestra mediante la provisión de condiciones

    particulares a tal grupo< con la población particular aumentada puede aislarse el

    microorganismo utili'ando las otras t-cnicas de cultivo !or ejemplo para aislar una bacteria

    litrotofa que sea capa' de utili'ar amonio , se prepara un medio de cultivo que contenga @5

    como Nnica fuente de energ#a y despu-s de inoculario con suelo , agua u otra muestra , se le

    incuba en oscuridad

    &a caracter#stica de !asteur de convertir sus formulaciones teóricas en soluciones Ntiles a los

    problemas de "umanidad (D o "ay tales cosas como ciencia pura y ciencia aplicada "ay

    solamente ciencia y las aplicaciones de la cienciaG), "a sido una de las fisiológicas de los

    microorganismos "a sido empleada, por ejemplo, en la producción económica de muc"as

    sustancias

    &a producción de levadura de cerve'a en grandes tanques aireados file posible desde los finales

    del siglo 4 En plena !rimera Huerra 7undial, /"ain 6eisman (a la postre primer presidente

    de *srael) salvo a los liados de la escase' de e.plosivos para sus municiones, al llevar a gran

    escala la producción de acetona a partir de granos amil$ceos mediante fermentación con

    /lostridium acetobutyricum

    En 423 se puso en operación e.itosa la primera planta mundial de $cido c#trico por !fi'er, que

    utili'aba la fermentación de la sacarosa por sperigillus #ger)

    El descubrimiento causal de le.ander 8leming en 42J de la antibiosis de !enicilium

    notatum contra treptococcus aureus debido la penicilina, condujo 29 años despu-s a

    @oCard 8lorey y Emst /"ain, en plena egunda Huerra 7undial, a la producción

    masiva de penicilina, debido a la falta de plantas industriales en *nglaterra la producción

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    se reali'o en EE MM por las firmas 7ercA, !fi'ery quibb Este periodo podr#a ser

    mejor considerado como el D&a fisiolog#a 7icrobiana y la 7icrobiolog#a *ndustrialG

    *nocuo

    uelo islamiento oscuridad

    gua del 7 0

    E. PERIODO DE LA GEN TICAMICROBIANA (1#'1 1#7$) inicios de la d-cada de los 59 no estaba plenamente confirmada la participación de los $cidos

    nucleicos como los agente fundamentales en la transmisión "ereditaria de los organismos

    vivientes i bien los trabajos de 7endel "ab#an dado origen a la gen-tica, no se incluia a los

    microorganismos y, en todo caso, era un misterio su comportamiento gen-tico 8ueron H, 6

    eadie y E & atum quienes en 45 , probaron la relación entre los genes y las en'imas l

    encontrar mutantes au.otroficos (incapaces de sinteti'ar un metabolismo y, entonces,

    dependientes del suministro e.tenso de este) del "ongo eurospora En 453, 7a. +elbrucA y

    alvatore &uria encontraron mutaciones espont$neas en bacterias Mn año m$s tarde, 0very, / 7 7acleed y 7 7ccarty probaron contundentemente que el + era la mol-cula

    "ereditaria y que las bacterias pod#an transferir genes mediante la transformación, L &ederberg y

    E & atum ( 45>) demostraron que algunas bacterias tambi-n pod#an transferir genes mediante

    contacto c-lula (conjugación) En 4=2, 8 @ / /ricA, L + 6atson y 6 6ilAins propusieron el

    modelo estructural del + En este periodo, tambi-n, se inicia la utili'ación de los nuevos

    conceptos de la gen-tica de microorganismo para lograr mejorar las caracter#sticas culturales e

    incrementar las capacidades metabólicas de los microorganismos utili'ados en la producción

    industrial e considera que el uso de la 7utagenesis con estos propósitos es casi inmediato al

    "alla'go de mutantes de eurospora &a 7utagenesis con estos propósitos es casi inmediata al

    "alla'go de mutantes eurospora &a 7utagenesis es aun utili'ada en los programas de

    mejoramiento gen-tico de microorganismo de uso industrial El periodo anterior fue sin duda

    muy rico en descubrimiento gen-tico y molecular los cuales continNan actualmente in

    embargo, en 4;3 se publico un art#culo en el que se demostraba la factibilidad de introducir y

    e.presar genes for$neos en bacterias !articularmente el gen de la somatostaina, una "ormona

    de mam#feros, pudo ser e.presado en Esc"eric"ia coli Esto dio lugar al resurgimiento y

    modemi'acion de la iotecnolog#a, es decir, de la aplicación de ingenier#a de los procesos

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    biológicos desarrollados por c-lulas microbianas, vegetales o

    animales, por sus componentes o partes, con la finalidad de

    obtener bienes y servicios ctualmente se produce en forma

    industrial varias prote#nas "umanas, animales y vegetales

    empleado microorganismo &a formación de industrias

    biotecnológicas ya "a causado una nueva ?evolución

    industrial, cuyo m$.imo nivel e podr#a alcan'ar reci-n en las

    primeras d-cadas del pró.imo siglo

    4J9: +esarrollo de microscopio de barrido con efecto tNnel

    4J2: e desarrolló una vacuna recombinante contra el

    "epatitis

    4J3 4J5: Hallo y montagner a#slan e identifican el virus de la inmunodeficiencia "umana

    4J>: e aprueba el uso de la primera vacuna producida mediante ingenier#a gen-tica (contra el

    "epatitis ) en "umanos

    44=: e aprueba la vacuna de la varicela para su uso en EEMM

    2999:@eidelberg y col encontraron que Bibrio c"olerae tiene dos cromosomas circulares

    2993: parición en sia la gripe aviar producida por el subtipo de @= del virus influen'a

    que puede transmitirse al "ombre

    2994: parición en 7-.ico de una brote de gripe porcina, posteriormente llamada gripe @

    En agosto: caracteri'ación Den vivoG en Din vitrioG del virus @

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    LÍNEA DE TIEMPO DE LA HISTORIA DE LAMICROBIOLOGÍA

    MICROBIOLOGÍAMICROBIOLOGÍA

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