Microbiología UMH

Resistencia a los antibióticos

2011-06-20T04:20:00.000-07:00

Por Abbas Haway Caballero, Marlys Cabeza Moreno, Raquel Garcerán Olivares, César Sánchez Fernández.
1º Curso Grado en Ciencias Ambientales.

Los antibióticos son sustancias químicas producidas por un ser vivo que impide el crecimiento de cierta clase de microorganismos sensibles. Se utilizan para tratar infecciones causadas por gérmenes y se aplica tanto en la medicina humana como en la animal y en la horticultura.

Tienen una amplia diana de acción, afectan a la replicación del DNA, su transcripción y su posterior traducción a proteínas además de afectar a varios orgánulos de la célula.

La resistencia antibiótica es la capacidad de un microorganismo para resistir los efectos de un antibiótico. La resistencia se produce por mutaciones producidas por azar o por adquisición de nuevos genes.

En cuanto a los mecanismos de resistencia existen varios e incluyen : La degradación del antibiótico, Alteración de la permeabilidad de la membrana plasmática, modificación de la diana ,es decir el receptor, y finalmente las bombas de eflujo que expulsan el antibiótico de la célula.

Una Cepa es simplemente una variante fenotípica de una especie. En cuanto a cepas bacterianas resistentes a los antibióticos, se encuentran las cepas MRSA o las cepas NDM-1.

MRSA o methicillin-resistant Staphylococcus aureus. Es una cepa de Staphylococcus aureus que es resistente a los antibioticos betalactamicos. Esta cepa, no produce infecciones más graves sino resulta ser resistente a los antibióticos y cuesta curarlo.

NDM-1 o New Delhi metallo-beta-lactamase. Es una cepa bacteriana que es resistente a los Betalactamicos. La causa de la resistencia es la enzima NDM-1, que hace, a las bacterias que la poseen, resistentes a un gran número de antibióticos betalactámicos.

Como último punto se ha de señalar que en los hospitales se encuentran muchas cepas de MRSA y se teme que la información genética de la resistencia transferida entre las cepas pueda formar una superbacteria que sea resistente a todos los antibióticos.

Armas biológicas

2011-06-19T12:19:00.000-07:00

Por García Pérez, Ana; Pastor Fernández, Andrés; Pomares Pérez, Vicente; Rodríguez Alcocer, Eva María; Sáez Chica, Diana María

1º Curso Grado en Biotecnología

Armas biológicas, microorganismos o toxinas generalmente modificados por ingeniería genética con el objetivo de causar daños devastadores sobre una población, tanto a nivel inmunitario como económico, siendo de los mecanismos ofensivos más baratos de producir.

Según el microorganismo patógeno utilizado, las vías de propagación pueden ser mediante medio aéreo, alimentario y animal. Aunque algunos microorganismos pueden constituir una gran amenaza por si solos, para convertirse en armas biológicas deben de cumplir una serie de requisitos, como poder cultivarse en grandes cantidades, que se dispersen fácilmente, que pocas concentraciones del patógeno puedan causar la enfermedad, que sean estables en el ambiente, y que tengan estabilidad genética máxima para no retromutar a formas convencionales. Estas características se pueden conseguir mediante modificación genética, introduciendo en el microorganismo determinados genes portadores de resistencias o toxinas.

A lo largo de los años este tipo de armas han sido utilizadas en conflictos bélicos o ataques
bioterroristas como durante la 2º Guerra Mundial en la que la unidad 731 de Japón que experimento los efectos de estas armas con los prisioneros, o las cartas enviadas a distintas instituciones tras el 11S. En 1972 tras el acuerdo de Ginebra, se prohibió el almacenamiento y desarrollo de agentes biológicos con fines militares. Frente a estos ataques se deben desarrollar un conjunto de medidas para la prevención y actuación, una respuesta sanitaria rápida que se adecue a criterios sanitarios epidemiológicos suficientemente contrastados. El Centro para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) ha adaptado un programa de respuesta a un ataque bioterrorista que se compone de 7 fases: planificación, detección, diagnóstico, investigación, tratamiento, comunicación y entrenamiento.

Entre las armas biológicas más devastadoras encontramos la peste, enfermedad causada
por la especie Yersinia pestis que llego a matar a un tercio de la población europea en el siglo XIV, el vector de esta bacteria es la pulga y según la vía de infección, se puede manifestar de tres formas: bubónica, septicémica y neumónica; el carbunco está causado por la bacteria Bacillus anthracis, se transmite por medio de heridas cutáneas, por inhalación o ingesta de carne contaminada, siempre procedente de animales, ya que es una zoonosis; la viruela causada por el virus Variola se transmite por contacto directo de una persona a otra o contacto con objetos contaminados por el individuo infectado. La diseminación de la viruela se detuvo hace tres décadas, pero debido a la patogenicidad de este virus aún quedan reservas en laboratorios controlados por si se produce alguna liberación deliberada. Otras enfermedades importantes pero menos dañinas son las producidas por Salmonella, Brucella, y Francisella.

Otra forma de utilización de las armas biológicas es el bioterrorismo agrícola. Aunque es considerado más benigno que un ataque directo a la salud humana, el agroterrorismo puede ser tan devastador como otras formas de terrorismo ya que afecta a las cosechas y al ganado con el objetivo de paralizar la economía y causar hambrunas y escasez.

En conclusión, la modificación genética puede tener efectos positivos pero también puede
desembocar en un uso inadecuado de determinados microorganismo.

Bibliografía

http://www.bt.cdc.gov/bioterrorism/overview.asp
http://www.bt.cdc.gov/agent/espanol/agentlist-category.asp
http://curiosidadesdelamicrobiologia.blogspot.com/search/label/Bioterrorismo
http://www.who.int/topics/anthrax/es/
http://www.who.int/features/2010/smallpox/es/
http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs267/es/index.html

Arqueas halófilas

2011-06-19T11:42:00.000-07:00

Álvaro Herrero, José Miguel Crespo Poveda, Julieta Gabriela Hamzé Araujo, Lara Romo Metola, Sonia Alarcón Ferrer.
1º Curso Grado en Biotecnología

¿Existe algún organismo capaz de vivir en el Mar Muerto, un lugar conocido mundialmente por su alto contenido en sal y llamado así porque se creía que nadie era capaz de vivir en él? Hoy sabemos que sí, los llamados microorganismos halófilos (microbios amantes de la sal) pueden crecer en soluciones con altas concentraciones de sal. Existen diferentes grados de halofilismo: moderado (5-20% de sal) y extremo (20% hasta saturación). Cuanto mayor es la salinidad, menor es la diversidad. En concentraciones saturadas, sólo encontramos algunas especies de arqueas y unas pocas especies de bacterias, consideradas como extremófilas.

Estos organismos se encuentran, además de en el Mar Muerto, en otros ambientes hipersalinos, como el Mar Rojo, las salinas de Santa Pola o el lago salado de Utah (EE.UU.). Para sobrevivir en estas condiciones, las arqueas halófilas han desarrollado una serie de haloadaptaciones (adaptaciones a la elevada salinidad) de las que cabe que destacar la acumulación de solutos compatibles (K+), por lo que sus proteínas son ricas en aminoácidos ácidos. Otra característica importante de algunas de estas arqueas es que poseen dos tipos de membrana: la membrana roja y la membrana púrpura. Esta última contiene lípidos y bacteriorrodopsina, una cromoproteína capaz de utilizar la energía luminosa para bombear protones del interior al exterior celular. Por otro lado, la membrana roja contiene el resto de componentes de la membrana (lípidos, pigmentos carotenoides, ATPasa, cadena de transporte de electrones, otros mecanismos de transporte, halorrodopsina, etc).

Estas arqueas son muy importantes ya que poseen muchas substancias que pueden ser extraídas para su uso en la biotecnología actual. Algunas de ellas son: bacteriorrodopsina (está siendo investigada como elemento foto-activo para su uso en dispositivos ópticos), biopolímeros (que son utilizados para crear plásticos biodegradables, prótesis, gelificantes y emulsionantes), enzimas (hidrolasas e isomerasas, principalmente para su uso en la industria química y farmacéutica), halocinas (como la halocina H6, utilizada para proteger el tejido cardiaco cuando tiene lugar un infarto de miocardio), carotenoides (como el beta-caroteno, utilizado como complemento vitamínico, colorante de alimentos, etc).

Las arqueas halófilas más importantes pertenecen a los géneros Halobacterium que son aerobias obligadas y heterotrofas (poseen algunas aplicaciones como la transformación de agua salada en agua dulce o la obtención de bacteriorrodopsina), y Haloquadratum cuya característica más importante es la forma cuadrada de sus células (fueron descubiertos en 1980 cerca del Mar Rojo y la especie más conocida es Haloquadratum walsby, en honor a su descubridor Anthony Walsby).

Bibliografía

LOS MICROORGANISMOS HALÓFILOS Y SU POTENCIAL APLICADO EN BIOTECNOLOGÍA, Inmaculada Meseguer Soria.

http://www.brasdelport.com/aplicaciones.htm
http://curiosidadesdelamicrobiologia.blogspot.com/

Mycobacterium tuberculosis

2011-06-19T11:11:00.000-07:00

Por : Patricia Ros Tárraga, Luz María Agulló Chazarra, Tamara Agulló Clement, Victoria Ferrández García, Cristina Desireé Sánchez Granados
1º Curso Grado Biotecnología.

La tuberculosis es una de las enfermedades más antiguas, destacando en el siglo XIX. Fue Robert Koch quien logró descubrir la bacteria causante de la tuberculosis. Esta bacteria es la Mycobacterium tuberculosis, que se caracteriza por ser un parásito intracelular de animales y humanos. Se encuentra dentro del grupo de las bacterias Gram +, con la diferencia de que posee muchos lípidos en su membrana (micolatos de trehalosa, constituyendo los TDM) y glucolípidos como PIM y LAM. Los TDM están formados por peptidoglicano, arabinogalactano y lipoarabinomanano, que provocan una serie de procesos que desembocan en la interrupción de la cadena respiratoria de las mitocondrias; los LAM provocan la supresión de la proliferación de los linfocitos T; y los PIM interrumpen el tráfico vesicular. En su genoma predomina la concentración de C/G, además de poseer muchos genes implicados en la lipogénesis y en la lipólisis y proteínas ricas en glicina. De esta manera, se relacionó la virulencia de la bacteria con su capacidad para formar lípidos.

Se trata de una enfermedad muy infecciosa que se transmite principalmente por el aire. Será la formación de fagolisosomas y la formación de óxido nítrico los que se encarguen de su eliminación. Suele permanecer en estado de latencia durante un periodo de tiempo. Entre las 2-12 semanas próximas, se dirige hacia la linfa de los ganglios. Una vez allí, los linfocitos T y los macrófagos forman granulomas para evitar que se puedan expandir por el resto de órganos. Puede que los bacilos se alimenten de los lípidos de estas células, escapen y se dirijan principalmente a la parte superior de los pulmones, donde se encuentra el surfactante. Además, puede afectar a otros lugares del organismo, como la base del cerebro, provocando una meningitis. La enfermedad se detecta en primer lugar por unas manchas blancas en radiografías del tórax y, posteriormente, se lleva a cabo la prueba de la tuberculina y un examen del esputo para asegurar la presencia de la bacteria. Por último, actualmente existe el Expert®X MTB/RIF que permite detectar la presencia del bacilo y si son o no resistentes a la rifampicina.

Esta enfermedad posee un tratamiento en el que se suelen administrar varios fármacos (2 o 3) para evitar que la bacteria se haga resistente a un fármaco determinado. Se suministran media hora antes de comer en una sola toma diaria durante unos 6 meses. Algunos de los fármacos que se administran son la isoniacida y la pirazinamida (para poblaciones metabólicamente activas y gérmenes en fase de inhibición ácida). Además, hay que tener especial cuidado con los efectos que pueden producir los fármacos, como toxicidad neurológica y ocular entre otros.

Actualmente tenemos el mayor número de muertos de la historia a causa de la tuberculosis debido a las resistencias a los fármacos. Actualmente existe una vacuna en investigación para su prevención, pero todavía es difícil evitar su transmisión. Para reducir la tasa de morbilidad se han propuesto una serie de estrategias, como suministrar buenas medicinas y promover la investigación.

Bibliografía

www.infecto.edu.uy/revisiontemas/tema24/introcursotbc.htmles.wikipedia.org/wiki/Historia_de_la_tuberculosis
www.monografias.com/trabajos5/tuber/tuber.shtml
books.google.es/books?id=GZ1-JI9AmI8C&pg=PA277&lpg=PA277&dq=...
http://www.higiene.edu.uy/cefa/Libro2002/Cap%209.pdf
www.msd.es/publicaciones/mmerck_hogar/seccion_17/seccion_17_...
www.infodoctor.org/salek/Tuberculosis.pdfwww.intramed.net/contenidover.asp?contenidoID=69200
www.cfnavarra.es/salud/anales/textos/vol30/sup2/suple8a.html
www.medicinabuenosaires.com/revistas/vol62-02/3/tuberculos.. ().
http://www.cepheidinternational.com/tests-and-reagents/ce-ivd-test/xpert-mtbrif/
http://moncayo.unizar.es/web/eventos.nsf/c9008b09760b0a1fc1256cef00001668/adadb47945985006c12576ee004cbe18?OpenDocume
http://www.elnuevoempresario.com/noticias_69348_casos-de-tuberculosis-en-el-mundo-el-mayor-de-la-historia.php

Penicilina

2011-06-19T10:00:00.000-07:00

Por Pagés Berenguer, Joan, Palazón Miralles, Francisco, Pérez Córdoba, Daniel, Sansano Anaya, Mª Teresa, Segrelles i Bellá, Jordi
1º Curso del grado de Ciencias Ambientales

La penicilina es un antibiótico que encuentra su origen en un hongo denominado Penicillum notatum. Como antibiótico, la penicilina mata bacterias e impide que éstas continúen con su crecimiento, sin embargo, sólo tiene el poder de combatir a aquellos microorganismos patógenos que se encuentran en crecimiento y multiplicación, y no a esos que aún se encuentran en estado latente.

La penicilina y sus benéficas propiedades fueron descubiertas accidentalmente por Alexander Fleming en el año 1928 al darse cuenta de que la presencia de ciertos hongos en sus cultivos de bacterias inhibía su crecimiento. Para poder producir grandes volúmenes del antibiótico fue necesaria la cooperación y aportes de otros grandes bacteriólogos, también británicos, como Ernst Boris Chain y Howard Walter Florey. Todos ellos recibieron en 1945 el Premio Nobel de Medicina.

La estructura química básica de la penicilina consiste en un anillo de tiazolidina unido a un anillo β-lactámico, al que está unido una cadena lateral. Sustituyendo diferentes radicales en la posición R se obtienen diferentes penicilinas.

La penicilina inhibe la síntesis de la pared celular al interrumpir la reacción de transpeptidación necesaria para la biosíntesis del peptidoglicano. De este modo, actúa debilitando la pared bacteriana y favoreciendo la lisis osmótica de la bacteria durante el proceso de multiplicación. En las Gram positivas la pared celular tiene una única membrana (peptidoglicano), por lo tanto es más fácil de atravesar por los antibióticos. Sin embargo, las Gram negativas poseen una membrana externa, otra interna y una capa intermedia de péptidoglicano, más difícil de penetrar.

Es eficaz contra una gama amplia de enfermedades causadas por microorganismos como los pneumococos, los estreptococos, el gonococos, el meningococo, el clostridium de tétano, y la espiroqueta de la sífilis.

Uno de los compuestos más importante relacionado con la penicilina es la cefalosporina. Es una clase de antibiótico β-lactámico que al igual que la penicilina tiene un anillo β-lactámico y un anillo dihidrotiazínico, pero, a diferencia de ésta, deriva del ácido-7-cefalosporánico. Los mecanismos de acción de la cefalosporina son similares a los de la penicilina.

El mal uso de los antibióticos ha creado unas resistencias en los patógenos, que tienen una enorme capacidad de adaptación a circunstancias adversas y han desarrollado mecanismos de defensa ante agentes nocivos para su supervivencia frente a los antibióticos. Por un proceso de selección natural sólo sobreviven los que resisten al antibiótico, de una generación a otra éste deja de ser eficaz. Dependiendo de la patología y de las mutaciones de las bacterias se utilizan variantes de los β-lactámicos adaptándolos a las nuevas generaciones bacterianas.

Conclusión: La penicilina es muy importante para la salud.Millones de personas han salvado sus vidas, al tratarse con penicilina enfermedades para las que antes no existían tratamientos seguros ni curación. Debido a los continuos cambios microbianos, seguirá evolucionando y combatiendo las bacterias. En nuestras manos está el darle un buen uso.

Bibliografía

http://www.ferato.com/wiki/index.php/Penicilinahttp://www.uam.es/departamentos/medicina/farmacologia/especifica/F_General/FG_T62.pdf
http://es.wikipedia.org/wiki/Penicilina

Microbiología del Suelo

2011-06-19T09:51:00.000-07:00

Por Sergio Gilabert Cerdà.
1º Curso de CC Ambientales

El suelo es la parte no consolidada y superficial de la corteza terrestre, biológicamente activa, que se desarrolla en la superficie de las rocas emergidas por la influencia de la intemperie y de los seres vivos.

La formación del suelo es un proceso en el que las rocas se dividen en partículas menores mezclándose con materia orgánica en descomposición. El lecho rocoso empieza a deshacerse por los ciclos de hielo-deshielo, por la lluvia y por otras fuerzas del entorno.

Cuando materiales geológicos recién formados empiezan a erosionarse, se inicia la colonización microbiana. En esta situación, el fósforo ya se encuentra presente en el suelo, pero el nitrógeno y el carbono surgen de procesos biológicos, siendo fijado el nitrógeno y el carbono atmosférico por numerosas cianobacterias.

Una vez formados, la mayoría de los suelos son ricos en nutrientes, que provienen de la materia orgánica, microorganismos y otros animales.

Podemos distinguir distintos tipos de suelos, como podzol (climas húmedos y fríos), chernozem (clima húmedo y veranos cálidos), laterita (regiones tropicales de clima cálido y húmedo), suelos desérticos y suelos geotérmicos híper termales, siendo cada uno típico de un lugar diferente, y diferenciados según su composición.

Los suelos son fuentes ricas en nutrientes. Éstos se localizan en la materia orgánica, los microorganismos, los insectos del suelo y otros animales. La población microbiana del suelo es aproximadamente de 108 a 109 células por gramo de peso seco de suelo.

Los microorganismos del suelo se pueden clasificar en dos grupos según su preferencia por la concentración de sustratos que precisan. Pueden ser microorganismos zimógenos, si se encuentran en los niveles con mayor concentración de nutrientes, y responden a la adición de sustratos fácilmente utilizables, o microorganismos autóctonos, si son propios de la zona y que tienden a utilizar materia orgánica nativa en gran cantidad.

Cabe destacar la presencia de bacterias, que desempeñan un papel fundamental en la degradación de los hidrocarburos, materiales vegetales viejos y humus, señalando la importancia del género Clostridium y de los microorganismos sulfatorreductores; así como de hongos, descomponedores de celulosa, lignina y pectina, en el suelo.

La rizosfera es una parte del suelo inmediata a las raíces donde tiene lugar una interacción dinámica con los microorganismos. Las características químicas y biológicas de la rizosfera se manifiestan en una porción de apenas 1 mm de espesor a partir de las raíces, es un zona donde se dan toda una serie de relaciones físicas y químicas que afectan a la estructura del suelo y a los organismos que viven en él, proporcionándole unas propiedades diferentes.

- Bibliografía:

INTERNET:
http://es.wikipedia.org/wiki/Podzol
http://es.wikipedia.org/wiki/Chernozem
http://www.isric.org/UK/About+ISRIC/Projects/Current+Projects/World+Reference+Base/Chernozem+pictures.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Laterita
http://www.google.es/url?sa=t&source=web&cd=2&ved=0CCIQFjAB&url=http%3A%2F%2Fdialnet.unirioja.es%2Fservlet%2Ffichero_articulo%3Fcodigo%3D3221721%26orden%3D0&ei=7OzbTfmFNtSt8QOY7KAG&usg=AFQjCNFfCcX-YkeZDd7sYL9VOHOvksn0NQ
http://redalyc.uaemex.mx/redalyc/pdf/644/64407504.pdf
http://www.sagan-gea.org/hojaredsuelo/paginas/10hoja.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Suelo
http://es.wikipedia.org/wiki/Rizosfera

LIBROS:

- Willey, Joanne M., Sherwood, Linda M. and Woolverton, Christopher J.
“Microbiología de Prescott, Harley y Klein”. Madrid McGraw Hill Septima
Edición.

Tuberculosis

2011-06-19T09:41:00.000-07:00

Por Jesús F. Guijarro Sendra y Sergio Mínguez Pérez
1º Curso de Ciencias Ambientales

La tuberculosis es una de las enfermedades infecciosas más importantes en todo el mundo. En el pasado, llego a ser la causa del 25% de las muertes en Europa, en la actualidad, según datos de la Organización Mundial de la Salud, enferman cada año en torno a 9,4 millones de personas en todo el mundo, de las cuales 1.8 millones acaban muriendo.

El patógeno causante de esta enfermedad es Mycobacterium tuberculosis. Esta micobacteria es aerobia estricta, muy resistente al frio ya la desecación, por el contrario es sensible al calor, a la luz solar y a la luz UV. Su morfología es bacilar. Por otro lado, tiene una tasa de multiplicación muy lenta, dividiéndose cada 16 a 20 horas. Una de sus propiedades más características es que tiene una pared celular que le confiere una gran resistencia a los antibióticos del sistema inmunitario ya que es cerosa y rica en ácido micólico. Es considerada gram positiva.

Esta enfermedad se contagia por vía respiratoria, por inhalar el estornudo de una persona infectada. En la mayoría de los casos, los bacilos son atacados por los glóbulos blancos, se forman unos tubérculos que quedan en estado latente hasta que el sistema inmunológico del huésped no se encuentra en buenas condiciones, entonces los tubérculos pueden romperse y los bacilos salen con propósito de distribuirse a través del torrente sanguíneo. Una vez pasa esto, la enfermedad pasa al llamado estado activo. A partir de aquí empiezan a aparecer algunos síntomas iniciales como: adelgazamiento, falta de apetito, fiebre, sudores nocturnos, etc. Si la enfermedad no se trata, los bacilos pueden llegar a los pulmones y formar granulomas que provocan tos y falta de aliento. Posteriormente y si la enfermedad sigue avanzando, los granulomas pueden romper vasos sanguíneos en los pulmones lo que causa que el infectado estornude sangre. A partir de aquí la enfermedad avanza hasta que el paciente muera.

El tratamiento de la enfermedad se realiza con dos combinaciones de fármacos antituberculosos. Consta de una primera fase de 6 meses y una segunda de 4 meses de medicación. En esta se emplean los siguientes fármacos: isoniacida, rifampicina, etambutol y pirazinamida.

En los últimos años han aparecido cepas de tuberculosis multirresistentes a los fármacos. Esto es debido a que los bacilos tuberculosos poseen mutaciones cromosómicas que confieren resistencia a los fármacos.

En conclusión, la tuberculosis es una infección bacteriana que puede llegar a ser mortal, pero gracias a nuestro sistema inmunitario y a un riguroso tratamiento se puede curar la enfermedad. Sin embargo, la pobreza, la sobrexplotación, la falta de recursos y programas adecuados para el tratamiento de la tuberculosis, han motivado junto con el surgimiento del VIH , han originado que aparezcan nuevos brotes mucho más difíciles de tratar con la actuales terapias antibióticas.

Bibliografía:

Brock. Biología de los Microorganismos,
Wikipedia. Enciclopedia libre,
www.nlm.nih.gov,
www.madrimasd.org,
www.scielo.isciii.es

Legionella pneumophila

2011-06-19T09:29:00.000-07:00

Por Ana Belén Iñesta, Antonio J. Navarro, Cristina Mira, Lucas López-Guerrero.
1º Curso grado de Ciencias Ambientales

La Legionella pneumophila es una bacteria ambiental Gram negativa aerobia, con forma de bacilo y posee flagelo para desplazarse. Su nicho natural son aguas superficiales formando parte de su flora bacteriana. Se encuentra en bajas concentraciones, pero en número suficiente para contaminar circuitos de agua artificiales, en los cuales encuentra condiciones favorables para su multiplicación y diseminación. Es capaz de sobrevivir en un amplio intervalo de condiciones físico-químicas, multiplicándose entre 20 ºC y 45 ºC, destruyéndose a 70 ºC, siendo su temperatura óptima de crecimiento de 35ºC a 37 ºC. Se han identificado 42 especies y más de 64 serogrupos pero el serotipo 1 es el responsable del 90% de los casos de legionelosis.

Tiene capacidad de crecer intracelularmente en protozoos y en macrófagos humanos (se reproduce en ellos, en el interior de vacuolas fagocíticas que crecen hasta romper el macrófago y liberarse al exterior para repetir el ciclo). La presencia de amebas en determinados ambientes e instalaciones donde interviene el agua suponen un mecanismo de supervivencia para la Legionella, qué hace más difícil su eliminación.

Se transmite por vía aérea mediante la inhalación de aerosoles o micro gotitas de agua que se mantienen en suspensión y que contengan Legionella en cantidad suficiente. La legionelosis es una enfermedad oportunista, dado que excepcionalmente se presenta en personas sanas en las que puede producir infecciones asintomáticas. La infección por esta bacteria puede cursar en humanos de dos formas, una relativamente venial fiebre de Pontiac y otra con mayor gravedad, enfermedad del legionario o legionelosis. Epidemiologicamente la incidencia de esta infección aumenta con respecto a la edad y es mayor en el sexo masculino. En el tratamiento se utilizan antibióticos de la familia de los macrólidos y quinolonas (inhiben la síntesis proteica de la bacteria). Es una enfermedad de declaración obligatoria, (SIM).

Como acción preventiva, evitar el estancamiento de agua, presencia de sedimentos, corrosión, plásticos, gomas, evitar presencia de microbiota. Control de la temperatura del agua a 50ºC y semanalmente aplicar 70ºC. Los servicios técnicos se realicen con buenas prácticas de higiene. Garantizar la limpieza adecuada de las principales fuentes de multiplicación y dispersión.

Bibliografía.

Harb O S, Gao L Y, Kwaik Y A. From protozoo to mammalian cells: a new paradigm in the cycle of intracellular baceterial pathogens Environ Microbiol
The Lancet – vol 355 – 17 Junio 2000
Rev Chil Infect 2008; 25 (3): 208
Terapeutica Actual. CONN, McGRAW-HIL – INTERAMERICANA DE ESPAÑA
Antibacterianos, D. Dámaso.
Medicina Interna jay H. Stein.
Red Nacional de Vigilancia Epidemiológica

Links.
http://www.cariebbeannewsdigital.com
http://wwwambisalud.es
http://www.kgest.com/guia-tecnica/agua-fria-de-consumo-humano/
http://www.msps.es/ciudadanos/saludAmbLaboral/agenBiologicos/guia.htm
http://www.sp.san.gva.es/sscc/puntosMenu.jsp?CodPor=21&Opcion=SANMS14111&MenuSup=SANMS1411&Nivel=2

Virus de la Inmunodeficiencia Humana (VIH)

2011-06-19T09:21:00.000-07:00

Por Rocío Andrés Hernández, Verónica Muñoz Chacón, Laura Palacios Cortés, Juan Vicente Pérez Climent y Carmen Pérez Hernández.
1º Curso de CC Ambientales

El virus del VIH provoca la enfermedad llamada SIDA. Está compuesto por una envoltura de lípidos y proteínas, éstas a su vez sirven como receptores para unirse a la célula, las gp120. En el interior encontramos la cápside, que engloba las enzimas (proteasa, transcriptasa reversa, integrasa) y el material genético, dos copias idénticas de ARN.

Su ciclo de multiplicación es muy complejo. Al ser un retrovirus es diferente al de los demás virus. Se divide en dos fases: temprana y tardía. La primera engloba las etapas de entrada y descapsidación, retrotranscripción y transporte nuclear e integración. Y en la fase tardía tenemos la transcripción del RNA vírico, procesamiento del mRNA, encapsidación y gemación.

La interacción y transmisión del virus empieza al penetrar en el organismo y llegar a las células linfoides, donde se reproduce. Sólo se transmite por fluidos corporales, por tres vías diferentes: sexual, parenteral (por sangre) y vertical (de madre a hijo).

El VIH destruye linfocitos, macrófagos y células TCD4, esenciales para respuesta inmunitaria, es decir, deja al cuerpo inmunodeprimido, sin defensas. Las células CD4 de la sangre están infectadas en pequeña proporción y las células CD4 de los ganglios linfáticos están infectadas en alta proporción. En la infección se pueden distinguir tres fases: inicial (síntomas en relación a la dosis infectante), intermedia (proliferación a bajo nivel) y sida (empeoramiento del estado general del paciente, debido a las enfermedades oportunistas).

El diagnóstico para el VIH consiste en la prueba de Elisa o Western blot, en la que se inmovilizan las proteínas del virus. Para saber el grado de virulencia se realizan técnicas de PCR. Todas las personas infectadas, a los 3-6 meses tendrán anticuerpos detectables. También hay pruebas que utilizan la saliva y orina. En niños menores de 15 meses la infección suele ser vertical.

Actualmente el virus es incurable ya que no existe ningún tratamiento que acabe con él. Pero existen medicamentos llamados antirretrovirales que frenan el proceso del virus inhibiendo enzimas esenciales.

La enfermedad del sida está considerada una pandemia, debido a que se desarrolla por todo el mundo, especialmente en los países subdesarrollados. Este virus se reconoció como enfermedad en 1981, habiendo 400.000 personas muertas y 56 millones de infectados.

Los métodos más eficaces para prevenirlo es la utilización de profilácticos, inyectables estériles, abstinencia sexual y practicar sexo sólo con un compañero no infectado.

Bibliografía

 http://www.maph49.galeon.com/sida/structure.html
 Libro microbiología Brock.
 es.wikipedia.org/wiki/Pandemia_de_VIH/sida
 http://www.mspsi.gob.es/ciudadanos/enfLesiones/enfTransmisibles/sida/home.htm
 Enciclopedia Larousse.
 Libro Virus patógenos. Editorial: Hélice

Nuevas tecnologías en el tratamiento anaerobio de aguas residuales

2011-06-19T09:15:00.000-07:00

Por José Alcázar, Ismael García, Juan Guillermo Mas, Óscar Pina, Daniel Reinosa.
1º curso Grado de Ciencias Ambientales.

En los últimos años se han desarrollado reactores anaerobios para sustituir el proceso de tratamiento aerobio de las aguas residuales, y así permitir aumentar la velocidad de carga orgánica y su aplicabilidad. Los sistemas de segunda generación separan el tiempo de residencia hidráulico del de lodos permitiendo aplicar altas velocidades de carga orgánica y facilitando la utilización de sistemas anaerobios para tratar grandes volúmenes de aguas residuales industriales.

Los reactores UASB (del inglés Upflow Anaerobic Sludge Blanket) son un tipo de biorreactor tubular que operan en régimen continuo y en flujo ascendente, consiste esencialmente en una columna abierta, a través de la cual el líquido residual se pasa a una baja velocidad ascensional, es decir, el afluente entra por la parte inferior del reactor, atraviesa todo el perfil longitudinal, y sale por la parte superior. En el interior los microorganismos responsables de la depuración se agrupan formando biogránulos, y por tanto el tratamiento del agua se realiza cuando ésta se pone en contacto con dichos gránulos. Es por este motivo que la parte fundamental del proceso es la granulación.

El lodo granular se forma por la agregación de microorganismos que cooperan entre si mediante un metabolismo sintrófico que les permite tolerar grandes cargas de materia orgánica para el tratamiento de aguas. Los microorganismos que componen el lodo granular cooperan de la siguiente manera:

1. Las enzimas hidrolíticas producidas por determinados grupos bacterianos presentes en los gránulos (Clostridium, Staphilococcus y Bacteroides) hidrolizan la materia orgánica compleja hasta monómeros solubles. Estas comunidades microbianas están presentes en la parte más externa del gránulo.

2. La siguiente capa está formada por bacterias fermentativas y β-oxidativas que utilizan los monómeros anteriores y los transforman en ácidos orgánicos, alcoholes, cetonas, CO₂ e H₂.

3. A continuación y de nuevo hacia el interior del gránulo se desarrollan las bacterias acetogénicas que convierten ácidos grasos y alcoholes en acetato, CO₂ e H₂ (Syntrophobacter wolinii).

4. Finalmente en el centro de los gránulos se encuentran las arqueas metanógenas (Methanoespirillum, Methanosaeta, Methanosarcina, etc..), anaerobios estrictos, que producen metano (CH₄) a partir del acetato o bien a partir del CO₂ y H₂. Este metano es el principal componente del biogás y es utilizado como energía.

El reactor UASB podría reemplazar al sedimentador primario, al digestor anaerobio de fangos, al paso de tratamiento aerobio y al sedimentador secundario de una planta convencional de tratamiento aerobio de aguas residuales.

Las ventajas o desventajas que puede tener el sistema aerobio respecto a un reactor anaerobio deben ser de las primeras cuestiones que debe dilucidarse previa a la instalación de un sistema de tratamiento de aguas residuales, por lo que es necesario saber cuáles son los costes de mantenimiento, el espacio requerido, el equipo necesario, el consumo energético, la eficiencia, etc., para de este modo decidir cuál es el sistema más eficaz y también el más económico.

Bibliografía más relevante:

1. I.Marin, J.L.Sanz, R.Amils 2010. Biotecnología y medioambiente. Ed:
Ephemera. (Cap.10 Tratamiento de aguas residuales)
2. http://www.uasb.org
3. http://www.bvsde.paho.org
4. http://www.fing.edu.uy/imfia/ambiental/reactores_anaerobios.ppt

Microbiología Marina

2011-06-19T09:07:00.000-07:00

Por Adrián Orihuela, Bruno Merino, Duna Lujan, Juan Zamora.
1º Curso del grado de CC Ambientales

Los océanos constituyen un extenso ecosistema que contiene una biomasa microbiana equiparable a la de plantas y animales. La actividad de estos microorganismos resulta esencial para los ciclos biogeoquímicos de la biosfera.

En líneas generales, las cifras más elevadas de microorganismos suelen darse en la zona más superficial, disminuyendo, en mayor o menor cantidad, al aumentar la profundidad, aunque sobre los sedimentos suele observarse un incremento. La ausencia o presencia de luz determinan la presencia de microorganismos fotosintéticos (Zonas fóticas donde penetra la luz y zonas afóticas sin luz). La profundidad determina también la mayor o menor presencia de nutrientes.

La presión también aumenta con la profundidad, cada 10 metros es 1 atmósfera de presión. Es por ello que los microorganismos que viven a altas profundidades han adaptado su pared celular para ser más rígida y una membrana citoplasmática más impermeable para resistir la presión a la que están sometidos. Poseen una proteína en su membrana externa, la OmpH, que se trata de una porina o proteína canal adaptada a las grandes presiones, además la membrana plasmática de la célula posee gran cantidad de ácidos grasos insaturados para evitar la gelificación de la misma.

Dividiremos así, por la presión, a microorganismos barotolerantes (0-500 atm), barófilos moderados (crecimiento óptimo 400 atm) y barófilos extremos (+ 600 atm). En las zonas marinas de fuentes hidrotermales, lugares que son volcanicamente activos donde el magma está cerca de la superficie del planeta aparecen microorganismos alimentados por las sustancias químicas disueltas en los fluidos que se emiten, adaptados también a la temperatura del agua que emerge de una fuente hidrotermal a temperaturas que se extienden hasta los 400 °C.

En estos lugares aparecen microorganismos hipertermófilos cuya temperatura óptima de crecimiento se encuentra estrictamente por encima de los 80ºC. La estabilidad de lípidos, proteínas y ADN es
esencial para la vida de estos organismos. En los fondos marinos afóticos la producción primaria de biomasa no se debe a la fotosíntesis, sino a la quimiolitoautotrofia.

En estas zonas hidrotermales existen comunidades de organismos que son capaces de sobrevivir gracias a la existencia de comunidades microbianas quimiolitotrofas. El agua que sale de
los respiraderos hidrotermales es rica en minerales disueltos que son utilizados por estos microorganismos como nutrientes y los transforman en compuestos orgánicos fácilmente utilizables por los organismos superiores.

Riftia pachyptila es un gusano tubícula que vive en las fuentes hidrotermales. Su tubo digestivo se ha modificado en un órgano llamado trofosoma, en el que alberga millones de bacterias simbióticas capaces de transformar los sulfuros en energía y capaces de fijar el carbono procedente de las fuentes hidrotermales. Además las bacterias presentes en este trofosoma evitan también la intoxicación del animal por los sulfuros presentes en estos ambientes, de tal forma que los sulfuros unidos a la hemoglobina del animal son metabolizados dentro del trofosoma por las bacterias presentes en él, oxidando el azufre para producir energía (ATP) y fijando el carbono a través del ciclo de Kalvin sin necesidad de luz. Es una simbiosis entre un invertebrado y microorganismos marinos.

No se ha entregado bibliografía adjunta

Enfermedades transmitidas por el agua

2011-06-15T03:40:00.000-07:00

Por A.B. Jara Navarro, Julio Javaloyes Berná, Miguel Maestre Sanz y Manoli Martos Parra.
1º Curso Grado CC.AA

Debido al gran poder disolvente del agua, es muy fácil que ésta se contamine por organismos patógenos que pueden llegar a originar enfermedades, la mayoría de ellas muy graves, llegando a provocar epidemias e incluso pandemias mortales.

Millones personas al año sufren enfermedades, por el consumo de agua inadecuadamente saneadas, que sólo pueden ser erradicadas con un abastecimiento y saneado correcto.

La mayoría de infecciones gastrointestinales vienen por consumo de agua en mal estado. Los casos pueden aumentar rápidamente en muy poco tiempo, lo que se llama "Transmisión Holomiántica".

Todo agua puede transmitir en algún momento infecciones, dependiendo de si existen aspectos favorecedores de éstas, como pueden ser: un déficit de cloración, alteraciones en la red de agua y/o consumo de aguas subterráneas sin tratar y que por tanto pueden estar contaminadas.

Existen dos tipos de mecanismos de trasmisión de enfermedades por el agua: Directo, por consumo y/o contacto de las mucosas con agua contaminada; e Indirecto, por consumo de alimentos criados o cultivados en agua contaminada, o por picadura de insectos incubados en aguas infestadas.
Las enfermedades pueden ser transmitidas por:

A) Virus: las infecciones más frecuentes son por Rotavirus, Adenovirus o Enterovirus.

B) Bacterias como Vibrio cholerae, Campylobacter, Clostridium perfinges, Pseudomonas aeruginosa, Enteroccocus faecalis, Staphyloccocus aureus, Leptospyra interrogans, siendo Escherichia coli, Salmonella y Shigella las más graves.

C) Protozoos parásitos como Giardia y Entamoeba

D) Helmintos como Ascaris y Enterobius.

E) Hongos como Candida albicans y Thrycophyton.

Virus, Bacterias y Parásitos provocan generalmente graves trastornos gastrointestinales, respiratorios y/o hepáticos. Los hongos ocasionan problemas genitales y/o dermatológicos, normalmente.

Bibliografía:

WEBS:
 www.oms.com
 www.wikipedia.org

LIBROS:
 “Microbiología”. 7ª edición. Ed. Mc Graw Hill. Prescott, Harley y Klein
 “Brock: Biología de los Microorganismos”. 2009, 12ª edición. Ed. Pearson
Addison Wesley. Madigan, Martinko, Dunlap, Clark.

Biorremediación de mareas negras

2011-06-15T03:30:00.000-07:00

Por Nerea Pomares Fernández, Jose Ortiz Gómez, Alejandro Sanchez Escolar y Fausto Ruiz Catalá.

1º curso de Grado en Ciencias Ambientales.

La Biodegradación se define como un proceso natural, mediante el cual las bacterias u otros microorganismos alteran y convierten moléculas orgánicas en otras sustancias, como ácidos grasos y CO2. En el caso del petróleo, los componentes más sencillos se degradan más rápidamente que las grandes estructuras.

Existen varios tipos de biorremediación, siendo el primero la biorremediación natural, la cual se lleva a cabo sobre muchos compuestos con los microorganismos autóctonos. Estos utilizan su potencial enzimático para biodegradar los contaminantes ya sean en un ambiente aerobio o anaerobio, en el primer caso se descompondrán los contaminantes proporcionando CO2 y H2O, y en el segundo se degradan por otras rutas metabólicas.

Otro tipo de biorremediación es la bioestimulación, que consiste en la adicción de nutrientes, ajustes de pH o aportar cometabolitos a los microorganismos autóctonos para favorecer la biodegradación.

El último tipo de biorremediación es la bioaumentación, la cual consiste en la adición de microorganismos especializados al medio, con el fin de facilitar la eliminación de los contaminantes, y potenciar y optimizar la remediación. Puede ser in situ y ex situ.

BIBLIOGRAFIA
1‐ http://es.wikipedia.org/wiki/Biorremediaci%C3%B3n
2‐ http://oldearth.wordpress.com
3‐ http://www.eoearth.org
4‐ http://elblogverde.com

Se recomienda completar la información con el siguiente resumen realizado por otros alumnos

Alimentos funcionales

2011-06-15T02:51:00.000-07:00

Por Lucía Campillo, Marina Domenech, Cristina Estevan, Sandra Puig y Óscar Solana.
1º Curso del Grado de Ciencias Ambientales.

La microbiota o conjunto de microorganismos que conviven con el huésped en estado normal desarrolla una intensa actividad que le permite mantener una relación de simbiosis o comensalismo con el huésped. La microbiota del tracto intestinal, en la que nos centramos en el trabajo, ejerce una importantísima contribución bioquímica y metabólica: síntesis de vitaminas, producción de gas, de olor, digestión y absorción de nutrientes y producción de enzimas, por lo que un exceso o pérdida de flora intestinal puede provocar enfermedades bacterianas y fúngicas.

Lo que se intenta conseguir con los “alimentos funcionales” es reforzar esta microbiota, contrarrestar las alteraciones del sistema inmune y tratar de prevenir la invasión de patógenos. Estos alimentos se consumen como parte de una dieta normal y contienen componentes biológicamente activos, que ofrecen beneficios para la salud y reducen el riesgo de sufrir enfermedades. Los principales alimentos funcionales se clasifican en prebióticos, probióticos y simbióticos.

Los prebióticos son ingredientes no digestibles que afectan al organismo mediante la estimulación del crecimiento y actividad de una o varias cepas de bacterias, mejorando la salud. Son hidratos de carbono que se fermentan a nivel del colon produciendo ácidos grasos de cadena corta. Se encuentran en los vegetales comunes. Un alimento prebiótico debe de ser sustrato de bacterias beneficiosas mejorando su crecimiento, no debe de ser hidrolizado ni digerido en el intensito delgado y debe tener una fermentación selectiva por bacterias favorables. Los más utilizados son los fructooligosacáridos y dentro de ellos oligofructosa y la inulina.

Los probióticos son microorganismos vivos que se adicionan a un alimento, permaneciendo activos en el intestino y ejerciendo importantes efectos fisiológicos. Son alimentos a los que se le han añadido microorganismos vivos, bacterias. Las bacterias utilizadas en dichos alimentos deben cumplir una serie de requisitos necesarios para no afectar de manera perjudicial a la flora, deben de ser de origen humano, no patógenos, no tóxicos, aptos para ser producidos a gran escala y que no produzcan inflamación. Existen riesgos de infecciones, alergias e incluso pueden provocar resistencia a ciertos antibióticos. Algunos ejemplos son: Bifidobacterium lactis, Lactobacillus rhamnosus y Streptococcus thermophilus.

Por último los sinbióticos, un conjunto de ambos alimentos citados anteriormente, es decir, son aquellos que contienen productos prebióticos y probióticos. Los principales productos que aparecen en el mercado como sinbióticos son: Priégola sombiotic drink, que constituye una mezcla de fermentos lácticos, Leche de continuación Nutribén que contiene oligosacáridos como prebióticos, y como probióticos bacterias de las especies Bifidobacterium longum y Streptococcus thermophilus.

Bibliografía:

INTERNET:
 http://www.losmicrobios.com.ar/microbios/flora%20normal.html
 http://redalyc.uaemex.mx/pdf/416/41615305.pdf
 http://celiacosenred.blogspot.com/2009/07/demuestran-la-relacion-de-laflora.html
 http://www.higiene.edu.uy/cefa/Libro2002/Cap%2013.pdf
 http://www.pediatraldia.cl/flora_intestinal_normal.htm
 http://saludbio.com/articulo/como-recuperar-el-equilibrio-de-la-flora-intestinal
 http://es.wikipedia.org/wiki/Wikipedia:Portada
 http://www.nutribiota.net/blog/blog6.php/conceptos-sobre-alimentacionrevitalizan
 http://www.nutribiota.net/blog/blog6.php/conceptos-sobre-alimentacionrevitalizan?page=4
 http://scielo.isciii.es/scielo.php?pid=S1130-01082007001100006&script=sci_arttext
 http://es.scribd.com/doc/24014243/2009-perez-lopez-alimentos-simbioticos
 http://www.lactoflora.es/
 http://www.nutriben.es
 http://www.eufic.org/article/es/expid/basics-alimentos-funcionales/
 http://www.alimentosfuncionales.org/
 http://www.alimentosfuncionales.net/

LIBROS:
• Willey, Joanne M., Sherwood, Linda M. and Woolverton, Christopher J. “Microbiología de Prescott, Harley y Klein”. Madrid McGraw Hill Septima edición.
• Enrique Roche C., Elena García G., Ester Fuentes M.,:”Nuevos alimentos”. UMH, Segunada edición. Pag 270-278.
• B. Ferrer L. y J. Dalmau S.: “Alimentos funcionales”. Acta Pediatr Esp 2001. Quinta ediición. Pg:150-155.

Biolixiviación

2011-06-14T23:50:00.000-07:00

Por Belló Pérez, Melissa; Iborra Rico, Pau; Martínez Quiles, Lorena; Martínez Sánchez, Miryam; Parreño Montoro, Ricardo.

1º curso Grado de biotecnología.

La biolixiviación consiste en la utilización de microorganismos para la recuperación de metales de interés económico. Los microorganismos más utilizados para la biolixiviación son Acidithiobacillus ferrooxidans y Acidithiobacillus thiooxidans.

En cuanto al proceso de biolixiviación, se produce por la catálisis que los organismos ejercen durante la disolución de algunas menas, de modo que el microorganismo se sirve del mineral como combustible, lo utiliza para sobrevivir y libera metales sin requerir una aplicación externa de energía. En la práctica, es necesario fragmentar el mineral y apilarlo sobre una pista impermeable, tras lo que se bombea agua con sustancias nutritivas para las bacterias hacia la parte superior, que se filtra y disuelve el mineral lixiviado. Éste líquido se recoge y procesa para recuperar el mineral, que se deshace en un disolvente orgánico y se extrae mediante la evaporación del disolvente.

Los mecanismos que utilizan las bacterias para oxidar los minerales pueden ser directos, que comprende el contacto entre el compuesto y la bacteria, e indirectos, que son aquellos en los que los microorganismos actúan sobre otro compuesto que a su vez reacciona con el mineral en cuestión.

Los metales más importantes que se obtienen en la biolixiviación son el cobre, el uranio y el oro. En el caso del primero, se trata de un mineral muy demandado por diversas industrias y que es relativamente escaso, por lo que este proceso resulta muy rentable y efectivo, ya que se consigue recuperar entre el 50 y el 70% del que se perdería. El uranio suele extraerse in situ por la dificultad de trasladar el material, pero el proceso es similar, y además contribuye directamente a la producción de energía en las centrales nucleares debido a que éste mineral ha de tener cierto grado de pureza.

Adicionalmente, la biolixiviación se emplea también para la extracción de oro de yacimientos geológicos profundos, donde el mineral está rodeado de pirita y calcopirita y no sirven los procesos clásicos.

Finalmente, aunque se trate de un proceso lento, en comparación con la pirometalurgia y la hidrometalurgia, es menos costoso, más eficaz, más fácil de controlar y afecta en menor medida al medio ambiente. Por lo tanto, sería bueno promover el uso de este método tal y como se está haciendo en países como Estados Unidos.

Bibliografía:

Internet:
http://patentados.com/patente/metodo-generacion-fertilizantes-fosforo-medianteutilización-
tecnologia/
http://en.wikipedia.org
mineriachilena.blogspot.com
lixiviación.com
quimicacuarto.galeon.com/cobre

Libros:
John E. Smith - Biotecnology, fourth edition (2004). Páginas 116 y 117
Ronald M. Atlas, Richard Bartha - Ecología microbiana y Microbiología ambiental (2002)
Michael T. Madigan, John M. Martinko, Jack Parker – Brock, Biología de los microorganismos. Capítulo 15 (2004)
F. González, Antonio Ballester Vallori, M. L. Blázquez, J. A. Muñoz, Y. Rodríguez - Revista de metalurgia, ISSN 0034-8570, Vol. 37, Nº 6, 2001 , págs. 665-672
Antonio Ballester - Mecanismo de la biolixiviación, capítulo 1 (2001)
Wulf Crueger, A. Crueger - Manual de microbiología industrial (1993)

Microorganismos marinos

2011-06-14T10:40:00.000-07:00

Por Isabel García Dasí, Sarai Martínez Pacheco, Oriol Juanola Juárez, Irene Varón y Vicente Candela Noguera.
1º Curso Grado Biotecnología

Los ecosistemas marinos representan un 70% de la superficie la de la Tierra. Con estas dimensiones encontramos una diversidad de hábitats y microorganismos abundantes, que tienen una gran importancia biológica y geológica, ambiental, alimenticia y económica.

Podemos clasificar los ecosistemas marinos en: las zonas costeras (estuarios y marismas) abundantes en microorganismos y nutrientes, con condiciones ambientales variables, y donde más predomina la contaminación; el mar abierto, donde hay una gran escasez de nutrientes y los organismos se adaptan a la oligotrofia, y que puede dividirse en la zona fótica y afótica (con y sin organismos fotosintéticos respectivamente); y el fondo marino, con altas presiones, baja temperatura y rico en nutrientes por efecto de la sedimentación.

La presión hidrostática afecta a todos los microorganismos, pero solo algunos son capaces de soportar altas presiones marinas. Estos microorganismos se pueden dividir en bacterias barotolerantes y barófilas. Mientras que las bacterias barotolerantes crecen a presión atmosférica y toleran presiones de hasta 400 atm, las bacterias barófilas crecen óptimamente a 400 atm. Las bacterias barófilas las podemos clasificar en moderadas y extremas.

Las bacterias barófilas moderadas pueden crecer a presión atmosférica aunque su óptimo de crecimiento se encuentra a 400 atm. Las bacterias barófilas extremas son incapaces de vivir a presión atmosférica, es decir, necesitan de presiones elavadas para sobrevivir. En estos hábitats encontramos diversos microorganismos adaptados a la vida a alta temperatura. Estos organismos reciben el nombre de hipertermófilos y presentan varias adaptaciones para sobrevivir en lugares tan extremos. Estas adaptaciones consisten en proteínas que presentan una gran estabilidad gracias a su plegamiento, a chaperonas que ayudan a las proteínas a mantenerse en su forma activa y a la estabilidad del DNA debido a un aumento de los niveles celulares de solutos y a la girasa inversa que introduce superenrollamiento positivo en el DNA.

El orden de las arqueas más destacado de los hábitats volcánicos submarinos recibe el nombre de Desulfurococcales. La mayoría de los organismos que forman este orden presentan una temperatura óptima mayor de 100ºC. Algunos ejemplos destacados de estos microorganismos son Pyrolobus fumarii, uno de los más termófilos entre los hipertermófilos con una temperatura máxima de crecimiento de 113ºC y Cepa 121, capaz de sobrevivir a temperaturas mayores que 121ºC.

Otro lugar donde podemos encontrar gran variedad de microorganismos marinos son en las fuentes hidrotermales. Además, existen dos tipos de fuentes hidrotermales: las fumarolas negras que poseen altos niveles de sulfuros metálicos y fumarolas blancas formados por minerales más ligeros. Las fuentes hidrotermales constituyen un ecosistema marino, gracias a la existencia de bacterias quimiosintéticas. Debido a la inexistencia de luz en las fuentes hidrotermales, los microorganismos obtienen energía mediante la quimiosíntesis.

Bibliografía:

1. ‘Brock. Biología de los microorganismos’. Madigan, Martinka, Parker. Ed. Prentice Hall. 8º edición. 2000. Pág. 554,556,557.
2. ‘Ecología microbiana y microbiología ambiental’. Ronald M. Atlas y Richard Bontha. Ed. Addison Wesley. 4º Edición. 2002. Pág. 302,303,304,305.
3. http://www.ugr.es/~eianez/Microbiologia/13agfisicos.htm
4. http://www.laflecha.net/canales/ciencia/noticias/investigadores-exploraran fuenteshidrotermales-submarinas
5. http://www.vistaalmar.es/content/view/1282/203/
6. http://es.wikipedia.org/wiki/Fuente_hidrotermal

Legionella pneumophila

2011-06-14T10:29:00.000-07:00

Autores: Begoña Arechavala Arbolí, Manuela Boluda Mora, Alejandro Pérez Domínguez, Alejandro Sanz Pérez, Eila Segarra Carrillo.
1º Curso Grado en Biotecnología.

Legionella pneumophila es un bacilo capaz de sobrevivir en un amplio rango de condiciones físico- químicas, y es considerado una bacteria ambiental. En condiciones desfavorables se multiplica dentro de protozoos y podemos encontrarla especialmente en instalaciones de agua.

La legionelosis es la principal enfermedad causada por esta bacteria, y presenta dos formas clínicas: la Enfermedad del Legionario (neumonía y fiebre severa) y la Fiebre de Pontiac (síndrome febril). La legionelosis es más común en hombres que enmujeres, y su incidencia es 0’1 – 5 % en la población en general. El tratamiento antibiótico para a Enfermedad del Legionario es la eritromicina, pero para la Fiebre de Pontiac se aplica un tratamiento sintomático.

El periodo de incubación de la legionelosis es entre 2 y 10 días y es más frecuente en gente de entre 40 y 70 años de edad. L. pneumophila requiere las siguientes condiciones para infectar a los humanos: necesita alguna vía de entrada a las instalaciones, necesita replicarse en el agua lo suficiente como para suponer un riesgo para la población susceptible, tiene que dispersarse en el aire en forma de aerosol, pertenecer a una cepa virulenta para el ser humano y además es necesario que el individuo esté expuesto a aerosoles con la suficiente cantidad de L. pneumophila. No hay evidencias de que L. pneumophila se transmita de humano a humano.

Su diagnóstico puede ser fenotípico ó genotípico. En el diagnóstico fenotípico el que da mejores resultados es el cultivo del microorganismos, pero tiene el inconveniente de que al ser una bacteria de crecimiento muy lento, se necesitan unas dos semanas para dar un diagnóstico definitivo, y en ocasiones el tratamiento del enfermo debe de ser inmediato, por ello se recurre muy frecuentemente a pruebas serológicas mediante inmunofluorescencia directa o indirecta. La que mejores resultados ha ofrecido hasta el momento es la detección de anticuerpos en muestras de orina mediante inmunofluorescencia indirecta con enzimas (ELISA). El diagnóstico genotípico se hace mediante una PCR.

La Legionelosis puede darse en zonas comunitarias y en hospitales, donde la bacteria pueda crecer con suficientes nutrientes y en las condiciones adecuadas. Los lugares infectados más frecuentes son los sistemas de distribución de agua y las torres de enfriamiento. También puede encontrarse en condensadores, redes de agua caliente y sistemas de aire acondicionado.

La vigilancia epidemiológica está basada en la RNVE “Red Nacional de Vigilancia Epidemiológica” y otros sistemas como la EDO “Enfermedades Declaradas Obligatoriamente”, SIM “Sistema de Información Microbiana”, y la notificación de casos de legionelosis en turistas europeos.

Para prevenir esta enfermedad hay que vigilar las instalaciones de agua para evitar su estancamiento, eliminar y reducir al máximo los lugares sucios que contienen un gran número de nutrientes, evitando así el crecimiento y multiplicación de la bacteria, desinfectar las posibles zonas contaminadas cada corto espacio de tiempo y estar constantemente regulando la temperatura del agua.

BIBLIOGRAFÍA

1. http://www.diphuelva.es/filesWeb/22/fichero/Prevencion/MANUAL%20LEGIONELLA.pdf
2. http://www.legionella-online.org/
3. http://www.msps.es/ciudadanos/saludAmbLaboral/agenBiologicos/legionelosis.htm
4. http://www.cresca.upc.edu/congreslegionella/arxius/ponencies/catalandiagnostico-microbiologico.pdf

Virus de la gripe

2011-06-14T10:15:00.000-07:00

Por Cabezas Fuster, Adrián. Leal Ferrández, Mateo Francisco. Olivares Vicente, María Dolores. Serrano Alcalá, Alicia. Serrano Maciá, Marina
Curso: 1º Grado Biotecnología

El virus de la gripe, pertenece a la familia Orthomyxoviridae, una familia de virus que afectan a los vertebrados. Dentro de esta misma familia, forma parte del género Influenzavirus, donde se encuentran los tres tipos de virus de la gripe, A, B y C.

Se trata de un virus cuyo genoma está constituido por ARN fragmentado, y una nucleocápsida helicoidal, rodeada por una bicapa lipídica procedente de la célula hospedadora. En cuanto a su ciclo vital, comienza tras la endocitosis del virión. Una vez dentro del citoplasma, la nucleocápsida se separa de la envoltura y emigra hacia el núcleo, donde ocurre la replicación del ácido nucleico vírico. La decapsidación ocasiona la activación de la RNA polimerasa víricas, y consigo, el comienzo de la transcripción. A continuación, la traducción que dará origen a proteínas víricas se produce en el citoplasma. Cuando todos los componentes llegan a la membrana celular, se produce la formación de los nuevos viriones, y su liberación desde la célula.

Desde el punto de vista clínico, el virus de la gripe tiene un periodo de incubación muy corto, así que los síntomas se manifiestan entre 18 y 72 horas. Los síntomas más habituales, son muy parecidos a los del resfriado común, pero mucho más duros. Entre ellos, se incluye irritación ocular, dolor muscular y articular, dificultad al respirar, fiebre alta que puede llegar hasta los 41º, etc.

Este virus, posee su principal reservorio en las aves silvestres, donde se multiplica en su tracto intestinal, aunque también puede utilizar a humanos y cerdos con este fin. La gripe se puede contagiar entre personas, principalmente transportada dentro de microgotas expulsadas al aire al toser, estornudar, hablar... El virus entra en el organismo por las mucosas de la boca, ojos, nariz, etc. y pasa a la sangre. A los 3 o 4 días se manifiestan los primeros síntomas de la enfermedad. Normalmente, una persona puede contagiar desde el día antes de empezar a sentirse enferma, hasta que deja de padecerlos.

Si el proceso gripal se agrava, suelen mostrar síntomas muy severos, sobre todo a nivel pulmonar. Se observa un aumento de la mucosidad y de la fiebre, y además también puede aparecer sinusitis y otitis media. La mortalidad de esta enfermedad afecta a 1 de cada 10000 pacientes.

Gripe A
En el año 2009, surgió la Gripe A (H1N1), una infección respiratoria aguda altamente contagiosa a escala mundial.

El origen de esta nueva Gripe, se debe a una variante de Influenzavirus A que reúne una combinación de segmentos genéticos: una cepa aviaria, dos porcinas y una humana. La especie humana se vió afectada por la transmisión del virus por heterocontagio de cerdos a seres humanos, y a consecuencia de su alta capacidad mutagénica, adicionando los métodos de transmisión (aguas contaminadas, contacto físico u a través de secreciones, como salivares), hace que una gran parte de la población pueda ser susceptible a la infección.

Entre los síntomas más comunes dados en la población afectada eran similares a los de la gripe estacional, entre los que se incluyen: dolor de garganta, tos seca, dolor en ojos, fatiga, moqueo, pérdida de apetito, problemas para respirar como falta de aliento, fiebre muy alta (38 y 40º), dolores en el cuerpo, escalofríos.

Su extensión y contagio fue gradual, transmitiéndose de persona a persona a partir de microgotas, tos, estornudos o mediante el habla, hasta que la evidencia de este nuevo ataque viral, produjo una alerta mundial. Por tanto, no se tardó en producir vacunas y antivíricos para intentar frenar el contagio de la gripe. Se obtuvieron resultados positivos en los ensayos con humanos, con lo que la OMS concedió la licencia a la farmacéutica para comercializar la vacuna.

El 10 de Agosto de 2010, 14 meses después, la OMS anunció el fin de la pandemia, y evidenció que pese a su gran distribución, los niveles de mortalidad fueron bajos, provocando la muerte a 18337 personas.

Bibliografía:

Internet:

http://www.inkoherence.com/curiosidades-y-estadisticas-sobre-la-gripe-a-virus-h1n1.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Pandemia_de_gripe_A_%28H1N1%29_de_2009-2010
http://www.mailxmail.com/curso-virus-gripe/complicaciones-gripe
http://kidshealth.org/parent/en_espanol/infecciones/flu_esp.html
http://www.mailxmail.com/curso-virus-gripe/transmision-gripe

Libros:

Madigan, M.T, Martinko, J.M, Parker, J. 2009 “Brock, Biología de los microorganismos” Ed. Prentice Hall Iberia.

Enfermedades transmitidas por el agua

2011-06-14T10:04:00.000-07:00

Por Eva María Bru Tari, Malva Puchades Reig, Enrose Ramos Redondo, Cristina Sala Ripoll, Eva María Soriano Jerez.

1º Curso del Grado en Biotecnología

El agua se contamina fácilmente al entrar en contacto con aguas residuales o excrementos. Esto hace que sea en un buen transmisor de agentes patógenos y oportunistas, pudiendo causar distintas enfermedades. A pesar de que no es un buen medio de cultivo, el agua constituye un medio de transmisión rápido si los microorganismos se encuentran en cantidad suficiente.

Existen diversos factores que favorecen la aparición de estas enfermedades, como el uso de aguas sin tratamientos adecuados, averías en la red de suministro, uso de aguas residuales para regadío. El agua contaminada puede llevar los microorganismos hasta el sujeto sano susceptible de forma directa o indirecta, y el grado de predisposición a la enfermedad depende de varios factores que incluyen la edad, la higiene personal, inmunidad, y otros factores externos.

Las bacterias, virus, hongos y parásitos (protozoos y helmintos) son los principales causantes de estas enfermedades. Las enfermedades causadas por bacterias se transmiten de forma directa, y en general modifican la flora intestinal normal del individuo. La más común y conocida es Escherichia coli, de la que se conocen cinco cepas patógenas, todas ellas colonizadoras del intestino. Otras enterobacterias de importancia e infectividad similar son Salmonella sp. y Shigella. Además de las enterobacterias hay otros patógenos potenciales en el agua, como Vibrio cholerae, Campylobacter, Staphylococcus aureus, Clostridium perfringes, Leptospira interrogans, Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus faecalis.

Se conocen más de 100 tipos diferentes de virus entéricos, que se encuentran normalmente en aguas de desecho. Los enterovirus se transmiten de forma directa, y aparecen más casos en climas templados y tropicales. Afectan principalmente a niños y recién nacidos. Producen diferentes afecciones en distintos órganos del cuerpo. El enterovirus más conocido es el causante de la poliomielitis. Los rotavirus producen infecciones en el epitelio intestinal e interrumpen el transporte de glucosa y sodio. Se clasifican en tres cepas con diferentes síntomas. Los adenovirus ocasionan infecciones del aparato digestivo, las vías urinarias y los ojos.

El virus de la hepatitis A causa leves infecciones del sistema digestivo, pero si se produce infección hepática, ocasionará ictericia. Se desconoce el modo de entrada e infección del virus de la hepatitis E, pero se cree que entra en la sangre a través del tracto gastrointestinal y se multiplica en el hígado. Al igual que el virus de la hepatitis A, puede producir ictericia y síntomas muy similares.

Los hongos Candida albicans y Trichophyton spp. son patógenos oportunistas, que pertenecen a la flora normal del individuo. La candidiasis afecta a los sistemas digestivo y genitourinario. En cambio, Trichophyton spp causa infecciones externas a nivel de epidermis, mucosas y cabello, provocando la enfermedad que comúnmente se conoce como tiña, y alguna especie de Trichophyton produce el pie de atleta.

Las enfermedades transmitidas por parásitos pueden ser causadas por protozoos o helmintos. Los protozoos se propagan en forma de quistes hasta que ingresan en el intestino, donde se desarrollan hasta individuos adultos y se adhieren a las paredes, provocando síntomas gastrointestinales. Los helmintos se transmiten por la ingesta de sus huevos y se desarrollan en el intestino provocando obstrucciones.

Bibliografía:

Prescott, Harley y Klein 2002 "Microbiología" Ed. Mc Graw Hill capitulo 40 pag. 1032- 1034.
Dorland, B. 2005 “Diccionario enciclopédico de medicina, Dorland” Ed. Elsevier España
Madigan, M.T, Martinko, J.M, Parker, J. 1997 “Brock, Biología de los microorganismos” Ed. Prentice Hall iberia capítulo 8 pag. 294-300, capítulo 22 pag 906-907.
Fernández-Crehuet Navaja, M. Espigares García, M. “Contaminación biológica del agua” Cap. 4
http://hongosinf.galeon.com/
http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtualdata/tesis/basic/Marchand_P_E/Antecedentes.pdf
http://www.fcyt.umss.edu.bo/docentes/29/practicas/practica6.pdf
http://www.bvsde.paho.org/cdgdwq/docs_microbiologicos/Virus%20PDF/Rotavirus%20y%20ortorreovirus.pdf

Biorremediación de mareas negras

2011-06-14T09:52:00.000-07:00

Por Germán Antón Ruiz. Lara Ferrández Pons, Casandra Jiménez Sánchez, Ramón Quiles Bernabeu, Patricia Torreblanca García.
Curso: 1º Grado en Biotecnología

La biorremediación trata de devolver un medio a su estado natural por medio de microorganismos, hongos, plantas o enzimas derivadas de los mismos tras haber sido alterado por contaminantes.

Existen varios tipos de biorremediación, siendo el primero la biorremediación natural, la cual es llevada a cabo por microorganismos autóctonos, que dependerán de la presencia de oxígeno (en cuyo caso descompondrán los contaminantes en CO₂ y H₂O) o su ausencia (utilizando otras vías metabólicas para ello).

A pesar de poder ser eficiente de por sí, la biorremediación natural depende de la capacidad de los organismos para degradar el contaminante, el tipo de contaminante y del medio en el que se produzca la degradación.

Otro tipo de biorremediación es la bioestimulación, que consiste en la introducción de cambios en el medio para activar o fomentar la acción de los microorganismos sobre el contaminante, estos cambios pueden ir desde aumentar la cantidad de oxígeno, hasta la adición de nutrientes.

El tercer tipo de biorremediación es la bioaumentación, que se trata de la adición de microorganismos especializados al medio. Este método requiere de un mayor análisis y estudio, puesto que se necesita estudiar el medio en el que se encuentra el contaminante a fondo y encontrar los microorganismos que actúen de la manera deseada en dicho medio, sin afectar de manera negativa al mismo.

Tras el derrame del Exxon Valdez en Alaska, se realizaron muchas labores manuales para extraer parte del fuel, pero al verse insuficientes, decidieron aplicar técnicas más avanzadas en cuanto a eliminación del fuel, y entonces llegó el turno de las bacterias.

La tarea de los investigadores consistió en estudiar las bacterias autóctonas de la zona para encontrar alguna que de manera natural degradase el petróleo, después de eso, las líneas de investigación se centraron en encontrar un método eficiente de bioestimulación, para potenciar en gran medida la acción de dichas bacterias.

Los trabajos de investigación fueron dirigidos a buscar un abono que ofreciese nitrógeno y fósforo a las bacterias, que asegurase una mínima permanencia en el agua (a pesar de las mareas y corrientes) y la ausencia de riesgos toxicológicos para los ecosistemas marinos. Tras descartar una serie de productos fertilizantes (entre ellos fertilizantes agrarios), se eligieron 2 candidatos, uno oleofílico (lo cual permitía que estuviese disponible constantemente para las bacterias al tiempo que se encontraban en la zona contaminada) y otro de liberación lenta (lo que aseguraba una presencia constante a pesar de las mareas y las tormentas).

Finalmente se escogió el oleofílico (más por disponibilidad que por poseer mayores ventajas). Más tarde, en el derrame del Prestige se empleó un fertilizante similar, cambiando un compuesto que se consideraba ligeramente más tóxico.

BIBLIOGRAFÍA:
1. www.eco2site.com
2. www.biodisol.com
3. www.portalplanetased.com
4. www.biorremediación group.org
5. www.nmsr.labmed.umn.edu
6. http:// ingenierosdeminas.org
7. http://www.belt.es/noticias/2005/septiembre/23/prestige.asp
8. http://www.solociencia.com/noticias/0409/21131401.htm

Nuevos reactores anaerobios en el tratamiento de aguas residuales

2011-06-14T09:39:00.000-07:00

Por Damián Valverde García, Miguel Sánchez Martos, Javier Rivera Marco, Isaac García Martínez, Antonio Joaquín Lozano. Primer curso de Biotecnología

Los reactores UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket o reactor anaerobio de flujo ascendente y manto de lodos) son un tipo de reactores anaerobios no tradicionales muy usados en la industria (desde bebidas hasta plantas
depuradoras) por algunas ventajas que poseen tales como poco costo energético (dado que no necesitan oxígeno ni sistema de agitación), ocupan menos espacio que otros reactores, pueden procesar aguas con mucha cantidad de materia orgánica, produce biogás que puede ser usado como combustible…

En cuanto a su funcionamiento, un UASB al ser un biorreactor tubular que opera en régimen continuo y en flujo ascendente. El agua residual entra por una o varias entradas (dependiendo del tamaño) provocando agitación y habiendo sido pre-tratada para ajustar los nutrientes, el pH, etc.

Una vez ha entrado el agua pasa por el manto de lodos compuesto por microorganismos
agrupados naturalmente en forma pequeño gránulo, estando las bacterias anaerobias estrictas en el centro rodeadas de otros grupos como las acetógenas o las sulfatorreductoras. La formación de estos gránulos todavía no está del todo clara aunque la teoría más aceptada es la llamada teoría del “espagueti” que consiste en:
Crecimiento de metanógenos filamentosos, unión y enrollamiento de los metanógenos
filamentosos, crecimiento de pequeños conglomerados formando un núcleo poco definido y crecimiento y unión de los conglomerados en multi-capa alrededor del núcleo.

Estos gránulos procesan los compuestos que arrastra el agua aplicando en ellos reacciones químicas (hidrólisis, fermentaciones, acetogénesis y metanogénesis) producidas por diversos grupos y especies de bacterias y arqueas como Salmonella, Estreptococos, Syntrophobacter y Methanobacterium. Las ventajas que ofrece el uso de estos gránulos son menor compactación de el manto de lodos, mayor adherencia, gran resistencia mecánica y tóxica y alta producción de metano.

En la metanogénesis, el metano queda en el centro del gránulo, haciendo que este empiece a elevarse hasta que los bafles deflectores separan los diversos estados que se dan en el agua residual (gases, líquidos y sólidos) y retirándolos por diversos canales de salida para postratarlos.

Las desventajas que tienen estos reactores frente a los reactores aerobios son: alta sensibilidad a cambios del entorno, peor eficiencia en la remoción de materia orgánica y que requieren de mucho tiempo para poder arrancar si no se usan inóculos externos (4-6 meses).

Como mejora para que estos reactores ofrecieran un mayor rendimiento podría ser la
manipulación genética de los microorganismos usados en el tratamiento para hacerlos más resistentes a productos tóxicos y a sustancias perjudiciales para cada grupo de microorganismos.

Conclusión, los reactores UASB ofrecen mayores ventajas que los sistemas tradicionales, y con el continuo avance de la ciencia es posible que lleguen a ser el mejor sistema de depuración de aguas residuales.

Bibliografía
1. http://microbiologia-general.blogspot.com/2009/05/microorganismos-aplicados-en-reactor.html
2. http://www.monografias.com/trabajos10/tratami/tratami.shtml
3. http://www.aqualimpia.com/PDF/UASB%20Ventajas.pdf
4. http://www.aguanet.info/NWL07/uasb.htm
5. http://www.eg-ingenieria.com.ar/catalogos/eg-ingenieria-biodigestor-egsb-prefabricado.pdf

Virus Inmunodeficiencia Humana

2011-05-20T04:25:00.000-07:00

Por Rocío Andrés Hernández, Verónica Muñoz Chacón, Laura Palacios Cortés, Juan Vicente Pérez Climent y Carmen Pérez Hernández. 1º Curso del Grado de Ciencias Ambientales.

El virus del VIH provoca la enfermedad llamada SIDA. Está compuesto por una envoltura de lípidos y proteínas, como la gp120, que sirven como receptores para unirse a la célula, las gp120. En el interior encontramos la cápside, que engloba las enzimas (proteasa, transcriptasa reversa, integrasa) y el material genético, dos copias idénticas de ARN.

Su ciclo de multiplicación es muy complejo. Al ser un retrovirus es diferente al de los demás virus. Se divide en dos fases: temprana y tardía. La primera engloba las etapas de entrada y descapsidación, retrotranscripción y transporte nuclear e integración. Y en la fase tardía tenemos la transcripción del RNA vírico, procesamiento del mRNA, encapsidación y gemación.

La interacción y transmisión del virus empieza al penetrar en el organismo y llegar a las células linfoides, donde se reproduce. Sólo se transmite por fluidos corporales, por tres vías diferentes: sexual, parenteral (por sangre) y vertical (de madre a hijo).

El VIH destruye linfocitos, macrófagos y células TCD4, esenciales para la respuesta inmunitaria, es decir, deja al cuerpo inmunodeprimido, sin defensas. Las células CD4 de la sangre están infectadas en pequeña proporción y las células CD4 de los ganglios linfáticos están infectadas en alta proporción.

En la infección se pueden distinguir tres fases: inicial (síntomas en relación a la dosis infectante), intermedia (proliferación a bajo nivel) y SIDA (empeoramiento del estado general del paciente, debido a las enfermedades oportunistas).

Para el diagnóstico para el VIH se utilizan inmunoensayos como la prueba de ELISA o el Western blot, en la que se inmovilizan las proteínas del virus. Para saber el grado de virulencia se realizan técnicas de PCR. Todas las personas infectadas, a los 3-6 meses tendrán anticuerpos detectables. También hay pruebas que utilizan la saliva y orina como muestra a examinar.

Actualmente el virus es incurable ya que no existe ningún tratamiento que acabe con él. Pero existen medicamentos llamados antirretrovirales que frenan el proceso del virus inhibiendo enzimas esenciales de su ciclo.

La enfermedad del SIDA está considerada una pandemia, debido a que se desarrolla por todo el mundo, especialmente en los países subdesarrollados. Este virus se reconoció como enfermedad en 1981, habiendo 400.000 personas muertas y 56 millones de infectados (Adenda: elúltimo informe habla de que en el 2010 la epidemia se estabilizó y las cifras son sensiblemente inferiores).

Los métodos más eficaces para prevenirlo es la utilización de profilácticos, abstinencia sexual y practicar sexo sólo con un compañero no infectado.

Bibliografía

http://www.maph49.galeon.com/sida/structure.html
Libro microbiología Brock.
es.wikipedia.org/wiki/Pandemia_de_VIH/sida
http://www.mspsi.gob.es/ciudadanos/enfLesiones/enfTransmisibles/sida/home.htm
Enciclopedia Larousse.
Libro Virus patógenos. Editorial: Hélice

Astrobiología

2011-05-19T06:18:00.000-07:00

Por Alecs Pérez, Mª José Poquet, Àngel Prats, Carlos Ramos, Soraya Zafra de 1º Curso del Grado de Ciencias Ambientales

Hace cinco mil millones de años la Tierra que hoy habitamos era un ardiente e informe conglomerado de rocas fundidas, gas y polvo, parte menor del disco de materia que había originado nuestro Sistema Solar. Sin embargo, hoy nos preguntamos cuándo y cómo apareció la vida en la Tierra. Hace aprox. 3500 millones de años la temperatura descendió lo suficiente para permitir que ciertas moléculas complejas fueran estables y dieran lugar a la vida que colonizó el planeta. Así aparecieron los estromatolitos, colonias en las que participan varios grupos de bacterias, principalmente cianobacterias. Debido a su elevado componente mineral resisten bien los procesos de trasformación geológica, y por eso se les encuentran en el registro fósil.

Con el fin de buscar vida en otros planetas, se necesitan nuevas aproximaciones, atendiendo a que la vida tal y como la conocemos no es necesariamente la única forma de vida posible. También se necesitan nuevas técnicas para investigar y nuevos instrumentos. Siempre debemos estudiar, primero las condiciones a las que la posible vida haya sido sometida, es decir, la física, química y geología del planeta, ya que estos análisis nos dirán como puede ser el tipo de vida.

Para el estudio de posible vida fuera del planeta Tierra, es necesario encontrar análogos en los cuales poder basar y experimentar. El río Tinto (Huelva) se trata de un sistema complejo muy estudiado y gracias a estos estudios sabemos que sus condiciones extremas son debido a su componente biológico y su geología particular. Así pues se le da una gran importancia a su diversidad, tanto a nivel de eucariotas como de protistas fotosintéticos y hongos. Su geología ha sido estudiada por su gran parecido con nuestro vecino Marte. En este río se han encontrado hematites, un mineral que se forma con presencia de agua líquida, por lo que su hallazgo en Marte nos puede indicar que en ese planeta hubo alguna vez agua líquida.

Debido a las deficiencias que propiciaban los estudios usados que estaban basados en caracteres morfológicos, fisiológicos (necesidad de nutrientes) y estructurales (diferencias entre lípidos de membranas), tan solo se conoce el 1% del total de microorganismos. Por lo que tenemos que investigar en encontrar otros métodos mejores, para profundizar en este campo. Como por ejemplo las técnicas genómicas, que nos ayudan a clasificar a los organismos de un modo más correcto, de acuerdo a su filogenia. Estos estudios podemos hacerlos comparando las secuencias de moléculas como rRNA 16S o 18S, ya que se han conservado bastante a lo largo de la evolución. Mediante la hipótesis del cronómetro molecular somos capaces de predecir el tiempo transcurrido desde la divergencia de dos líneas evolutivas que comparten la molécula.

Arqueás metanógenas

2011-05-19T05:34:00.000-07:00

imagen insertada por expreso deseo de los autores

Por Daniel Blasco, Ángela Cantos, Cristina Palacios, Oliver Pérez, Carlos Tarancón. 1º Curso del Grado en Biotecnología.

Las arqueas metanógenas son microorganismos procariotas que se caracterizan por sintetizar metano en condiciones anóxicas (aguas estancadas, plantas de tratamiento de aguas residuales, tracto digestivo de algunos animales, fuentes hidrotermales submarinas, etc.). Junto con las arqueas hipertermófilas forman el filo Euryarchaeota

En muchos casos, viven en estrecha asociación con otras bacterias, como los clostridios, que metabolizan materia orgánica en descomposición y desprenden hidrógeno como producto de desecho.

Se han identificado aproximadamente unas 90 especies de metanógenas distribuidas en 5 clases distintas: Methanobacteria, Methanococci, Methanomicrobiota, Methanopyri y Methanosarcinales, gracias al análisis del ARNr 16S.

Dependiendo del sustrato sobre el que crecen, los metanógenos se pueden dividir en tres clases principales: los que usan un sustrato de tipo CO₂, un sustrato de tipo metilo ó un sustrato de tipo acetato, a partir de los cuales obtienen energía por medio de un procesos denominado metanogénesis.

En el primer paso de ésta (suponiendo que se usa un sustrato CO₂), interviene una coenzima llamada metanofurano que realiza la reducción del CO₂ a formilo.

A continuación, la metanopterina se une al C₁ de dicho formilo y lleva a la futura molécula de metano desde su estado de formilo hasta metilo, realizándose en el proceso una serie de reducciones llevadas a cabo por la coenzima F420, quien transporta electrones obtenidos del H₂ para producir dicha reducción a metilo.

Después, es la coenzima M quien se hace con el grupo metilo, que es reducido a metano, en el último paso de la metanogénesis, con la intervención del complejo enzimático reductasa metil-F430 y la coenzima B.

Este proceso es enlazado con la síntesis de compuestos orgánicos por medio de un corrinoide al que la metanopterina cede el grupo metilo en lugar de hacerlo a la coenzima M, por lo que la arquea en cuestión ahorra en enzimas, rutas y energía.
La principal aplicación biotecnológica de las arqueas metanógenas es la obtención de biogás a partir del proceso de metanogénesis.

El biogás se obtiene por la degradación anaeróbica de la materia orgánica, proceso conocido como biodigestión, que se produce en el interior de un contenedor llamado biodigestor.

Un biodigestor es un contenedor cerrado donde se introduce el material orgánico a fermentar en una determinada dilución de agua para que a través de la fermentación anaerobia se produzca gas metano y fertilizantes orgánicos ricos en nitrógeno, fósforo y potasio, y un efluente líquido con propiedades fertilizantes conocido como Biol.

El uso del biogás es diverso: puede ser usado para cocinar, también como combustible de motores de combustión interna; obteniéndose potencia mecánica o electricidad en el caso de estar acoplado a un alternador o generador eléctrico. Los motores Diesel son una buena aplicación ya que permiten una mezcla de hasta un 80% biogás + 20% diesel (gasóleo).

Finalmente, se puede recalcar que la ventaja más relevante es que se transforman residuos y se obtiene compost de alta calidad más eficiente que los abonos minerales convencionales.

Libros:

• Prescott, Harley, Klein. Microbiología. Ed. McGraw Hill

Páginas Web:

• http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ciencias/2000024/lecciones/cap01/01_03_02.htm
• http://es.wikipedia.org/wiki/Arquea_metanógena#Metanog.C3.A9nesis
• http://www.biologia.ucr.ac.cr/profesores/Lizano%20Ana%20Victoria/Botanica%20I%20B237/4-Archea,%20Texto%2011.pdf
• http://www2.gobiernodecanarias.org/educacion/17/WebC/iesgalletas/tato/departamentos/biolog%C3%ADa/Apuntes/Tema%2011%20%20MICROBIOLOGÍA%20Y%20BACTERIOLOGÍA.PDF
• http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Methanothermobacter_thermautotrophicus
• http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Methanosphaera
• http://energiacasera.wordpress.com/2009/09/09/biogas-y-biodigestion
• www.spdbiogas.com

Flagelos y Quimiotaxis

2011-05-19T05:24:00.000-07:00

Por Miguel Cano Yepes, María Fuentes Baile, Sergio Martínez Rodríguez, Javier Picón Alonso. 1º Curso Grado en Biotecnología.

Palabras claves: Quimiotaxis, flagelo, taxias, estímulo, motor, procariotas.

En el mundo de los microorganismos, algunas especies bacterianas pueden moverse gracias a que poseen unos apéndices locomotores conocidos como flagelos. Estas estructuras son delgadas y semirrígidas, alcanzando casi 20 nm de ancho y entre 15-20 micras de longitud. Las bacterias que poseen estas estructuras pueden reconocer el ambiente que les rodea, respondiendo a diferentes estímulos químicos, acercándose o alejándose de ellos dependiendo de si son estímulos atrayentes (generalmente nutrientes) o repelentes (toxinas o antibióticos). Este movimiento voluntario respondiendo a un gradiente químico es lo que conocemos como quimiotaxis, que es la más importante de las taxias.

Los flagelos están embebidos en la membrana celular, extendiéndose y proyectándose hacia el exterior de la célula. No pueden observarse directamente al microscopio óptico, así que deben ser teñidos para aumentar su espesor. Sin embargo, los flagelos son observables fácilmente usando la microscopía electrónica. Dependiendo del número de flagelos, las bacterias se pueden clasificar en monotricas (con un único flagelo, situado en un extremo y llamado flagelo polar), anfitricas (con uno en cada extremo), lofotricas (con un grupo de flagelos en uno o ambos extremos) y en peritricas (con flagelos por toda la superficie celular).

En cuanto a la estructura, el flagelo se compone de un conjunto de aproximadamente 25 proteínas, incluyendo la flagelina, que es considerada como la principal proteína estructural. Sin alguna de estas proteínas, el flagelo pierde su funcionalidad, ya que con la ausencia de una sola proteína no funciona correctamente. Por otra parte, la estructura del flagelo puede dividirse en tres partes: el filamento, el gancho y el cuerpo basal, el cual incluye el motor que lo hace funcionar. Por tanto, el flagelo es considerado como el motor celular, ya que el movimiento que proporciona a la célula es la base de la quimiotaxis.

El movimiento flagelar es regulado por quimiorreceptores de membrana, que son los responsables de detectar el gradiente químico que permite la quimiotaxis. Las bacterias flageladas solo responden a este gradiente químico (el estímulo) si se encuentra en grandes concentraciones. En este caso, se mueven realizando una “carrera”. En caso contrario, se moverán aleatoriamente mediante “volteretas” (parando y girando). Además, la quimiotaxis puede ser positiva o negativa, dependiendo de la naturaleza del estímulo (atrayente o repelente).

En conclusión, los flagelos y la quimiotaxis están estrechamente relacionados. Los flagelos han sido una adaptación para mejorar el movimiento de las bacterias hacia los gradientes químicos del ambiente, produciendo y hacienda posible lo que conocemos como quimiotaxis.

Bibliografía destacada:

Microbiología Prescott, Harley y Klein
Aut: Willey, Joanne M.
AutSec: Sherwood, Linda M. / Woolverton, Christopher J.
Edit: Madrid McGraw Hill cop. 2009.

Brock, biología de los microorganismos
Aut: Brock, Thomas D. / Madigan, Michael T. / Martinko, John M. rev. técnica / Parker, Jack rev. técnica
Edit: Madrid [etc.] Pearson cop. 2009

http://www.vet.unicen.edu.ar/html/Departamentos/Samp/Microbiologia/Libro%20prescott.pdf
http://pathmicro.med.sc.edu/spanish/chapter1.htm
http://www.biologia.edu.ar/bacterias/micro5.htm

Estreptomicina

2011-05-16T09:58:00.000-07:00

Por : Aida Escolano, María Isabel Gómez, Rocío González, Alfredo López, Ainhoa Moliner. 1º curso Grado en Biotecnología.

Un antibiótico es un compuesto químico originado por un microorganismo, dicho compuesto es capaz de inhibir el crecimiento y matar a otros microorganismos.

La estreptomicina fue el primer antibiótico descubierto efectivo contra la tuberculosis. Hallado por Albert Schaltz, científico de la Universidad de Rutgers, en octubre de 1943. Dicho antibiótico actúa contra bacterias gram negativas y diversas micobacterias, entre ellas la Mycobacterium tuberculosis, el patógeno de la tuberculosis.

Streptomyces griseus es el microorganismo sintetizador de la estreptomicina, Albert Schaltz, halló dos cepas de esta bacteria las cuales sintetizaban el fármaco. S. griseus forma esporas grises y pigmentos grises y amarillos cuando crece en colonia, se encuentra en el suelo y es distinguible por su característico olor a tierra mojada producido por un metabolito secundario, la geosmina.

La estreptomicina está incluida dentro de los aminoglucósidos, un tipo de antibiótico que actúa a nivel ribosomal inhibiendo la síntesis proteica en la subunidad pequeña del ribosoma (subunidad 30S) de forma que impide que se forme el complejo de iniciación de la síntesis proteica.

Combinado con β-lactámicos (como la penicilina) se produce un efecto sinérgico de esta acción mejorando así el funcionamiento del fármaco. La ausencia de resistencia cruzada entre la penicilina y la estreptomicina permitió la combinación de ambos antibióticos.

La estreptomicina se administra por vía intramuscular o intravenosa variando la dosis entre 0’5 a 1 g diarios. Se administra también en el tratamiento de enfermedades como: tularemia (producida por Francisella tularensis), brucelosis (Fiebre de Malta) por bacterias del género Brucella, endocarditis bacteriana (producida por bacterias gram negativas y positivas), y peste producida por Yersinia pestis.

Existen diferentes mecanismos de resistencia frente a la estreptomicina: Inactivación enzimática en el cual se sintetizan enzimas que catalizan la inactivación; alteración del ingreso, por diversos mecanismos como las bombas de extrusión o el cambio en la conformación de la molécula (por ejemplo, añadir una adenina a la estreptomicina impidiendo así e paso de ésta al interior de la bacteria); alteración del sitio de unión al ribosoma, se produce la mutación de la proteína S12.

La estreptomicina tiene además otros usos habituales, como plaguicida para controlar plagas bacterias en los cultivos agrícolas, como puede ser el caso del fuego bacteriano, enfermedad producida por Erwinia amylovora. En la actualidad existen unos 16 productos plaguicidas con estreptomicina registrados.

La estreptomicina fue uno de los antibióticos más importantes de la época, pues gracias a él se salvaron muchas vidas. A lo largo de los años se han ido conociendo otros usos del fármaco y creando nuevos y mejorados antibióticos para combatir a las bacterias gram negativas y micobacterias que presentaban resistencia a ella.

2011-02-08T06:24:00.000-08:00