MICROBIOLOGIA

MICROBIOLOGIA

La Microbiología es la ciencia que estudia los microorganismos, bacterias, hongos, protistas y parásitos y otros agentes como virus, viroides y priones. Los microorganismos cumplen funciones esenciales en todos los ecosistemas; estableciendo relaciones mutualistas, parasíticas o neutras entre ellos y con los demás organismos. Desde hace miles de años, estos organismos han sido aprovechados para la producción de alimentos y actualmente poseen el mayor potencial de aprovechamiento biotecnológico dada su diversidad metabólica.

PRINCIPIOS BIOLÓGICOS ILUSTRADOS POR LA MICROBIOLOGÍA

En ninguna otra parte es más evidente la diversidad biológica que en los microorganismos, seres que no pueden observarse a simple vista sin ayuda de un microscopio. En cuanto a su forma y función, ya sea una propiedad bioquímica o un mecanismo genético, el análisis de los microorganismos conduce a los límites de la comprensión biológica. Por lo tanto, la necesidad de originalidad (una prueba del mérito de una hipótesis científica) puede satisfacerse por completo en la microbiología. Una hipótesis útil debe ofrecer una base para hacer una generalización y la diversidad microbiana proporciona el terreno donde siempre se da este desafío.

Etapas de la Microbiología

Siguiendo el ya clásico esquema de Collard (1976), podemos distinguir cuatro etapas o periodos en el desarrollo de la Microbiología: Primer periodo, eminentemente especulativo, que se extiende desde la antigüedad hasta llegar a los primeros microscopistas. Segundo periodo, de lenta acumulación de observaciones (desde 1675 aproximadamente hasta la mitad del siglo XIX), que arranca con el descubrimiento de los microorganismos por Leeuwenhoek (l675). Tercer periodo, de cultivo de microorganismos, que llega hasta finales del siglo XIX, donde las figuras de Pasteur y Koch encabezan el logro de cristalizar a la Microbiología como ciencia experimental bien asentada. Cuarto periodo (desde principios del siglo XX hasta nuestros días), en el que los microorganismos se estudian en toda su complejidad fisiológica, bioquímica, genética, ecológica, etc., y que supone un extraordinario crecimiento de la Microbiología, el surgimiento de disciplinas microbiológicas especializadas (Virología, Inmunología, etc), y la estrecha imbricación de las ciencias microbiológicas en el marco general de las Ciencias Biológicas.

Relaciones de la Microbiología con la Biología y otras ciencias

El estudio de la microbiología permite comprobar los principios de la Biología. Los procesos metabólicos de los microorganismos desarrollan igual que los de las plantas y animales superiores. Los microorganismos no sólo son estudiados por microbiólogos sino también por bioquímicos, genetistas, citólogos y biólogos moleculares, pues se consideran importantes auxiliares en la investigación y estudio de proceso biológico.

Secciones de la Microbiología

El microbiólogo puede especializarse en el estudio de cientos grupos de microorganismos

• Bacteriología Bacterias
• Protozoología Protozoos
• Micología Hongos
• Virología Virus
• Ficología Algas

División general de acuerdo con sus aplicaciones técnicas y económicas

De acuerdo al desarrollo de esta ciencia han surgido ramas especializadas como son:

• Microbiología Agrícola: Se ocupa de las actividades microbianas que influyen en la producción agrícola, ya sea en sentido beneficioso o perjudicial.

Ramas: Fitopatología y Microbiología del suelo.

• Microbiología industrial: El objetivo es la utilización de los microorganismos en los procesos industriales Ej: fabricación de queso, mantequilla, cerveza, en curtidos, etc., obtención de medicamentos,suplemento alimenticios, etc.
• Microbiología del carbón y del petróleo: Es importante la intervención de los microorganismos en la formación del carbón de piedra.

Conversión del material orgánico- humus- estado turba En la formación de petróleo intervienen microorganismos que oxidan la materia orgánica.

• Microbiología sanitaria: Existen microorganismos que oxidan la materia orgánica y destruyen agentes patógenos en las conductoras de agua residuales.
• Microbiolgía acuática: los microorganismos que se encuentran en el mar, estuarios y aguas dulces, son los mismos del suelo y aire y requieren atención especial para lograr la importancia sanitaria del agua.
• Microbiología del espacio: Se llama Exobiología, estudia la posible presencia de microorganismos en el espacio y en los astros y su traslado por contaminación de los cosmonautas y naves espaciales.

Importancia

La importancia de la microbiología se fundamenta en sus repercusiones en variados aspectos de la vida cotidiana, que no se limitan en forma excluyente a las ciencias de la salud. Por el contrario, el conocimiento de las formas de vida microscópicas genera impacto en áreas como la industria, los recursos energéticos y la administración pública.

Si bien se postulaba desde antaño la existencia de microorganismos, fue sin dudas Luis Pasteur quien se encargó de sistematizar los conceptos actuales de microbiología, echando por tierra las ideas de la generación espontánea y poniendo de manifiesto la real importancia de esta ciencia. En la actualidad, ha sido tal el crecimiento de la microbiología como rama que muchos especialistas han optado por dividirla y, así, considerar como disciplinas independientes a la microbiología clínica, la microbiología general, la microparasitología y la micología, entre otras.

En ciencias de la salud, la microbiología es una especialidad en la cual se logra el diagnóstico de las potenciales causas infecciosas de diversas enfermedades. En este terreno, se reconocen las afecciones provocadas por bacterias, virus, hongos y parásitos de distintas características. Además de la identificación de estos organismos mediante la observación directa o bien tras su aislamiento con técnicas específicas de cultivo, existen en la actualidad ciertos recursos técnicos que permiten detectar su presencia por métodos indirectos. Entre estas estrategias sobresalen la reacción en cadena de la polimerasa y el enzimoinmunoensayo, conocido popularmente por la sigla en inglés ELISA.

En la explotación de recursos energéticos, la microbiología aporta un valor significativo en dos grandes áreas. Por un lado, es posible aprovechar la formidable actividad metabólica de los microorganismos para convertir algunos desechos en fuentes de gas utilizable como combustible (biogás). Por otra parte, se ha confirmado que distintas bacterias son capaces de emplear para su actividad biológica a los productos contaminantes surgidos de los hidrocarburos, por lo cual podrían reducir el riesgo de polución vinculado a los derrames de petróleo.

Además de estos logros en relación con beneficios para la humanidad, no es posible olvidar que algunos microorganismos pueden ser empleados con fines oscuros, como ocurre con su potencial capacidad para la guerra bacteriológica. Sin embargo, como se describe para otras ciencias, la microbiología es una herramienta de conocimientos cuya aplicación por excelencia se destina a mejorar la calidad de vida de los seres humanos, con las necesarias precauciones de emplear estos conceptos en forma conciente y respetuosa para con los demás.

Laboratorios

Con frecuencia los laboratorios son considerados como ambientes de trabajo altamente especializados y peligrosos donde la probabilidad de sufrir un daño, una lesión o incluso la muerte están siempre presentes. Múltiples son los riesgos para la salud derivados del trabajo en estas áreas, entre los que se distinguen los riesgos por exposición a agentes biológicos, a sustancias químicas y a agentes físicos. A los que se le suma como factor de riesgo, la conducta del hombre y la deficiente organización laboral, que se erigen como riesgos psicosociales, porque precisamente están determinados, en gran medida, por los conocimientos, hábitos y actitudes de estos. La capacitación del personal que manipula agentes peligrosos sobre los riesgos potenciales de labor; así como, los  procedimientos básicos, es un principio clave para lograr la minimización de la exposición a riesgos. Para ello, en los últimos años han proliferado los manuales, códigos prácticos y otras publicaciones sobre riesgos y Bioseguridad.

Garantizar la Bioseguridad no puede ser una labor individual, espontánea o anárquica. Resulta necesario que exista una organización y medidas apropiadas que garanticen la seguridad del personal de los laboratorios y de los que le rodean.

Para velar porque los laboratorios se adapten a las necesidades crecientes en materia de salud pública y sean mantenidos de modo apropiado y sin riesgos, se ponen en práctica exámenes sistemáticos de todas las características y procesos de seguridad dentro del laboratorio (controles técnicos, equipos de protección personal y controles administrativos); así como, prácticas y procedimientos en materia de Bioseguridad 13. Estos controles realizados por personal debidamente adiestrado se ejecutan con el auxilio de auditorías, encuestas o inspecciones, como instrumentos de trabajo, cuyos resultados deberán comentarse con el personal y la dirección del laboratorio, para la toma de decisiones.

En el caso particular de los resultados emanados de ambas inspecciones, los mismos fueron puestos a disposición de la alta dirección (de la institución y de la Dirección Municipal de Salud) para la ejecución de un plan de acción, que permitiera ir eliminando paulatinamente las deficiencias encontradas, previa designación de un responsable de velar por la adopción de medidas para corregir las deficiencias reveladas.

Ejemplos de Infecciones

La historia de la Microbiología recoge variados ejemplos de infecciones contraídas en un laboratorio por el incumplimiento de las normas de protección y por la falta de información sobre los riesgos existentes, entre ellos se citan:

1. Los reportes publicados entre 1949 y 1979 de Pike & Sulkin, donde se documenta un total de 3921 infecciones, que tuvieron como causa primaria a bacterias (42.5%), virus (26.7%), rickettsia (14.6%), hongos (9%), parásitos (2.9%) y otros agentes inespecíficos (0.9%) y cuya tasa de mortalidad fue 4.2%.
2. Los datos del estudio realizado por Vesley and Hartmann en 54 laboratorios públicos de salud y en 165 laboratorios clínicos de hospitales en Minessota en 1986, donde la incidencia anual fue de 3,5 infecciones por 1000 empleados en los laboratorios de los hospitales mientras que en los laboratorios públicos fue de 1.4 infecciones por 1000 empleados 7.

Una investigación de seguimiento en trabajadores de laboratorios del Reino Unido, ejecutado entre 1994 y 1995 reportó infecciones gastrointestinales como las principales experimentadas por éstos, en particular shigelosis.

Entre 2002 y 2004, el 33% de los laboratorios que participaron en un estudio patrocinado por la Sociedad Americana de  Microbiología reportaron la ocurrencia de al menos una infección asociada al laboratorio, siendo la shigelosis, la brucellosis y la salmonelosis, las infecciones más comunes .

Otras estadísticas y apuntes sobre este tipo de infecciones pueden consultarse en publicaciones científicas como las de Sewell, Singh, Tarantola y cols, entre otros.

El aumento en los últimos años en Cuba del personal en los laboratorios ha incrementado la preocupación por los riesgos de infección entre el personal e intensificado las exigencias con respecto a los niveles de Bioseguridad. Es por ello que la identificación de riesgos resulta tan importante para disponer de información sobre las actividades que en ellos se realiza y sus características; así como, las conductas que pueden conllevar a la ocurrencia de accidentes e incidentes dentro de las mismas.