Historia de la MicrobiologíaAunque el término bacteria, derivado del griego βακτηριον ("bastoncillo"), no fue introducido hasta el año 1828 por Christian Gottfried Ehrenberg, ya en 1676 Anton van Leeuwenhoek, usando un microscopio de una sola lente que él mismo había construido basado en el modelo creado por el erudito Robert Hooke en su libro Micrographia, realizó la primera observación microbiológica registrada de "animáculos", como van Leeuwenhoek los llamó y dibujó entonces.

Eugenio Espejo (1747-1795) publicó importantes trabajos de medicina, como las Reflexiones acerca de la viruela (1785), el cual se convertiría en el primer texto científico que refería la existencia de microorganismos (inclusive antes que Louis Pasteur) y que definiría como política de salud conceptos básicos de la actualidad como la asepsia y antisepsia de lugares y personas.

La bacteriología (más tarde una subdisciplina de la microbiología) se considera fundada por el botánico Ferdinand Cohn (1828-1898). Cohn fue también el primero en formular un esquema para la clasificación taxonómica de las bacterias.

Louis Pasteur (1822-1895), considerado el padre de la Microbiología Médica, y Robert Koch (1843-1910) fueron contemporáneos de Cohn. Quizá el mayor logro de Pasteur consistió en la refutación mediante cuidadosos experimentos de la por aquel entonces muy respetada teoría de la generación espontánea, lo cual permitió establecer firmemente a la microbiología dentro de las ciencias biológicas. Pasteur también diseñó métodos para la conservación de los alimentos (pasteurización) y vacunas contra varias enfermedades como el carbunco, el cólera aviar y larabia. Robert Koch es especialmente conocido por su contribución a la teoría de los gérmenes de la enfermedad, donde, mediante la aplicación de los llamados postulados de Koch, logró demostrar que enfermedades específicas están causadas por microorganismos patogénicos específicos.

Koch fue uno de los primeros científicos en concentrarse en la obtención de cultivos puros de bacterias, lo cual le permitió aislar y describir varias especies nuevas de bacterias, entre ellas Mycobacterium tuberculosis, el agente causal de la tuberculosis.

Mientras Louis Pasteur y Robert Koch son a menudo considerados los fundadores de la microbiología, su trabajo no reflejó fielmente la auténtica diversidad del mundo microbiano, dado su enfoque exclusivo en microorganismos de relevancia médica. Dicha diversidad no fue revelada hasta más tarde, con el trabajo de Martinus Beijerinck (1851-1931) y Sergei Winogradsky (1856-1953). Martinus Beijerinck hizo dos grandes contribuciones a la microbiología: el descubrimiento de los virus y el desarrollo de técnicas de cultivo microbiológico. Mientras que su trabajo con el virus del mosaico del tabaco estableció los principios básicos de la virología, fue su desarrollo de nuevos métodos de cultivo el que tuvo mayor impacto inmediato, pues permitió el cultivo de una gran variedad de microbios que hasta ese momento no habían podido ser aislados. Sergei Winogradsky fue el primero en desarrollar el concepto de quimiolitotrofía y de este modo revelar el papel esencial que los microorganismos juegan en los procesos geoquímicos. Fue el responsable del aislamiento y descripción por vez primera tanto de las bacterias nitrificantes como de las fijadoras de nitrógeno.

Grandes descubrimientos de la microbiologíaANTONI VAN LEEUWENHOEK (1632-1723)

Se lo considera el descubridor del mundo microbiano.

Nacido en Holanda, Leeuwenhoek era un comerciante de la ciudad de Deft, y sus actividades científicasestaban encajadas dentro de una vida llena de negocios y de obligaciones cívicas, lo que no era una excepción a su tiempo ya que durante los siglos XVII y XVIII no existían científicos profesionales.

Los grandes descubrimientos de este periodo fueron realizados por aficionados que se ganaban la vida por otros medios, o que no tenían necesidad de trabajar por poseer riquezas personales.

LOUIS PASTEUR (1822-1895)

De origen humilde, nació en una aldea de Dole (Francia). De niño comenzó su vida sin grandes posibilidades, pero se convirtió en el hombre más prominente de su tiempo.

Se recibió de químico y a los 25 años ya se destacaba en dicha ciencia, sus descubrimientos revolucionaron la practica medica, pero nunca estudio medicina. En 1847 se doctoro en química en la Ecole Normale de Paris, y fue profesor de Estrasburgo y Lille, antes de regresar a París, donde fue profesor de la Ecole de Beux Arts y más tarde (1867) en la Soborna.

En 1888, en reconocimiento a sus méritos, se creo para el un laboratorio, llamado Instituto Pasteur en París. Admirado y aclamado en el mundo por sus descubrimientos fallece el 28 de Septiembre de 1895, actualmente su tumba se encuentra en el Instituto que lleva su nombre.

 JOSEPH LISTER (1827-1912)

Nació en Inglaterra el 5 de abril de 1827, hijo de cuáqueros bien acomodados. Se gradúo de médico en 1852, fue profesor de cirugía en Glasgow y Edimburgo y, posteriormente dio clases en el King’s College de Londres.

Fueron varios los aportes de Lister, pero su trabajo más importante fue el triunfo sobre la infección de las heridas.

Comenzó su trabajo mientras estaba en Glasgow, durante los años 1865-1869, sus primeros escritos al respecto se

publicaron en 1867.

ROBERT KOCH (1843-1910)

Nació el 14 de diciembre de 1843 en Alemania. En 1866 se gradúo en medicina y comenzó a ejercer en un pequeño pueblo alemán. Se intereso mucho por los estudios microscópicos y pronto les dedico la mayor parte de su tiempo.

En abril de 1876 escribió una carta a Ferdinand Cohn, profesor de botánica en Breslau, la ciudad más cercana con universidad, en la queinformaba haber  hecho un estudio sobre el bacilo del carbunco. Cohn invito al desconocido medico pueblerino a Breslau y le dio oportunidad de demostrar sus preparaciones y

métodos.

Los estudios de Koch eran  tan completos y tan ordenados que impresionaron gratamente, al mismo tiempo que hacían de el una nueva eminencia en bacteriología. Su trabajo sobre el carbunco fue publicado en ese mismo año y pronto fue reconocido en el mundo medico.

IGNAZ SEMMELWEIS (1818-1865)

Medico húngaro, que gano trascendencia por su estudio sobre las infecciones puerperales.

Durante su actividad en el Hospital General de Viena, le llamo la atención la elevada mortalidad puerperal que había en dicho hospital, que era de alrededor del 10 al 30 %, causadas por fiebre puerperal.

Semmelweis demostró que las infecciones puerperales eran originadas a partir de microorganismos que eran transmitidos por las manos de médicos y estudiantes de medicina, durante el examen físico de las puerperas. Por lo que para

contrarrestar dicha situación propuso el lavado de manos, lo que inicialmente se realizaba con cloruro de cal.

Controlando la esterilización logro reducir la mortalidad durante el año 1846 al 1%. Por esta razón se lo considera el creador del método antiséptico. Posteriormente todos estos hechos fueron comprobados por el cirujano ingles Joseph Lister.

CARLOS JUSTINIANO RIBEIRO CHAGAS (1879-1934)Carlos Chagas nacio en Oliveira, Minas Gerais, Brasil, el 9 de Julio de 1879.

Su padre fallecio cuando el apenas tenia 4 años de edad, quedando su madre a cargo de la crianza de cuatro niños pequeños.

En 1896, por influencia de su tio, decidio estudiar medicina (su madre queria que estudiara Ingenieria en mineria).

 ALEXANDER FLEMING (1881-1955)

Alexander Fleming nacio en Agosto de 1881 cerca de Darvel, Ayr, Escocia.Se formo y luego trabajo como medico microbiologo en el Hospital St. Mary´s de la Universidad de Londres.

Durante la primera guerra mundial fue medico militar en los frentes de Francia y quedo impresionado por la gran mortalidad causada por las heridas de metralla infectadas en los hospitales de campaña.

Al final de la guerra, regreso al Hospital St. Mary donde se dedico a la busqueda de un nuevo metodo antiseptico para evitar la dura agonia provocada por las heridas infectadas.

Concepto de Microbiología

La microbiología es la ciencia encargada del estudio de los microorganismos, seres vivos pequeños no visibles al ojo humano (del griego «μικρος» mikros "pequeño", «βιος» bios, "vida" y «-λογία» -logía, tratado, estudio, ciencia), también conocidos como microbios. Se dedica a estudiar los organismos que son sólo visibles a través del microscopio: organismos procariotas y eucariotas simples. Son considerados microbios todos los seres vivos microscópicos, estos pueden estar constituidos por una sola célula (unicelulares), así como pequeños agregados celulares formados por células equivalentes (sin diferenciación celular); estos pueden ser eucariotas (células con núcleo) tales como hongos y protistas, procariotas (células sin núcleo definido) como las bacterias. Sin embargo la microbiología tradicional se ha ocupado especialmente de los microorganismos patógenos entre bacterias, virus y hongos, dejando a otros microorganismos en manos de la parasitología y otras categorías de la biología.

Al tratar la microbiología sobre todo los microorganismos patógenos para el hombre, se relaciona con categorías de la medicina como patología, inmunología y epidemiología.

Tipos de microbiología

El campo de la microbiología puede ser dividido en varias subdisciplinas:

Fisiología microbiana: estudio a nivel bioquímico del funcionamiento de las células microbianas. Incluye el estudio del crecimiento, el metabolismo y la estructura microbianas.

Genética microbiana: estudio de la organización y regulación de los genes microbianos y como éstos afectan el funcionamiento de las células. Está muy relacionada con la biología molecular.

Microbiología clínica: estudia la morfología de los microbios. Microbiología médica: estudio del papel de los microbios en las enfermedades

humanas. Incluye el estudio de la patogénesis microbiana y la epidemiología y está relacionada con el estudio de la patología de la enfermedad y con la inmunología.

Microbiología veterinaria: estudio del papel de los microbios en la medicina veterinaria.

Microbiología ambiental: estudio de la función y diversidad de los microbios en sus entornos naturales. Incluye la ecología microbiana, la geomicrobiología, la diversidad microbiana y la biorremediación.

Microbiología evolutiva: estudio de la evolución de los microbios. Incluye la sistemática y la taxonomía bacterianas.

Microbiología industrial: estudia la explotación de los microbios para uso en procesos industriales. Ejemplos son la fermentación industrial y el tratamiento de aguas residuales. Muy cercana a la industria de la biotecnología.

Aeromicrobiología: estudio de los microorganismos transportados por el aire. Microbiología de los alimentos: estudio de los microorganismos que estropean

los alimentos. Microbiología espacial: Estudio de los microorganismos presentes en el

espacio extraterrestre, en las estaciones espaciales, en las naves espaciales.

BacteriaLas bacterias son microorganismos procariotas que presentan un tamaño de unos pocos

micrómetros (por lo general entre 0,5 y 5 μm de longitud) y diversas formas incluyendo filamentos, esferas (cocos), barras (bacilos), sacacorchos (vibrios) y hélices (espirilos). Las bacterias son células procariotas, por lo que a diferencia de las células eucariotas (de animales, plantas, hongos, etc.), no tienen el núcleo definido ni presentan, en general, orgánulos membranosos internos. Generalmente poseen una pared celular y ésta se compone de peptidoglicano. Muchas bacterias disponen de flagelos o de otros sistemas de desplazamiento y son móviles. Del estudio de las bacterias se encarga la bacteriología, una rama de la microbiología. La presencia frecuente de pared de pépticoglicano junto con su composición en lípidos de membrana son la principal diferencia que presentan frente a las arqueas, el otro importante grupo de microorganismos procariotas.

Las bacterias son los organismos más abundantes del planeta. Son ubicuas, se encuentran en todos los hábitats terrestres y acuáticos; crecen hasta en los más extremos como en los manantiales de aguas calientes y ácidas, en desechos radioactivos,1 en las profundidades tanto del mar como de la corteza terrestre. Algunas bacterias pueden incluso sobrevivir en las condiciones extremas del espacio exterior. Se estima que se pueden encontrar en torno a 40 millones de células bacterianas en un gramo de tierra y un millón de células bacterianas en un mililitro de agua dulce. En total, se calcula que hay aproximadamente 5×1030 bacterias en el mundo.2

Las bacterias son imprescindibles para el reciclaje de los elementos, pues muchos pasos importantes de los ciclos biogeoquímicos dependen de éstas. Como ejemplo cabe citar la fijación del nitrógeno atmosférico. Sin embargo, solamente la mitad de los filos conocidos de bacterias tienen especies que se pueden cultivar en el laboratorio,3 por lo

que una gran parte (se supone que cerca del 90%) de las especies de bacterias existentes todavía no ha sido descrita.

En el cuerpo humano hay aproximadamente diez veces tantas células bacterianas como células humanas, con una gran cantidad de bacterias en la piel y en el tracto digestivo.4

Aunque el efecto protector del sistema inmunitario hace que la gran mayoría de estas bacterias sea inofensiva o beneficiosa, algunas bacterias patógenas pueden causar enfermedades infecciosas, incluyendo cólera, difteria, escarlatina, lepra, sífilis, tifus, etc. Las enfermedades bacterianas mortales más comunes son las infecciones respiratorias, con una mortalidad sólo para la tuberculosis de cerca de dos millones de personas al año.5

En todo el mundo se utilizan antibióticos para tratar las infecciones bacterianas. Los antibióticos son efectivos contra las bacterias ya que inhiben la formación de la pared celular o detienen otros procesos de su ciclo de vida. También se usan extensamente en la agricultura y la ganadería en ausencia de enfermedad, lo que ocasiona que se esté generalizando la resistencia de las bacterias a los antibióticos. En la industria, las bacterias son importantes en procesos tales como el tratamiento de aguas residuales, en la producción de mantequilla, queso, vinagre, yogur, etc., y en la fabricación de medicamentos y de otros productos químicos.6

Aunque el término bacteria incluía tradicionalmente a todos los procariotas, actualmente la taxonomía y la nomenclatura científica los divide en dos grupos. Estos dominios evolutivos se denominan Bacteria y Archaea (arqueas).7 La división se justifica en las grandes diferencias que presentan ambos grupos a nivel bioquímico y genético.

Hongos

Los hongos son un grupo de seres vivos diferentes de las plantas y de los animales, razón por la cual se clasifican en un reino aparte llamado Fungi. La ciencia que los estudia se llama Micología (Mykes=Hongo y Logos=Estudio). Poseen gran capacidad de adaptación y pueden desarrollarse sobre cualquier medio o superficie, tanto en los bosques como en las ciudades. Se reproducen por medio de esporas, las cuales son diseminadas principalmente por el viento y por el agua.

Juegan un papel descomponedor, ya que transforman la materia orgánica en sustancias más simples y asimilables por otros seres vivos. Pero también pueden desarrollarse formando asociaciones de beneficio mutuo con raíces de plantas (micorrizas) y con algas dando origen a los líquenes --que son organismos totalmente diferentes a las plantas y a los mismos hongos--, mientras que algunos crecen sobre otros seres vivos produciéndoles enfermedad o incluso la muerte.

Los hongos han jugado y juegan un papel muy importante en la medicina, la industria y la alimentación. La era de los antibióticos se inicia con el descubrimiento de la penicilina, obtenida a partir del hongo Penicillium notatum; asimismo algunos hongos son importantes en la industria de quesos, cerveza, vinos y otros; además de la excelente fuente de vitaminas, proteínas, fibra y minerales que constituyen los hongos comestibles.

Algas

Las algas son talófitos (organismos que carecen de raíz, tallo, hojas); tienen  clorofila a junto a otros pigmentos acompañantes y carecen de estructuras estériles rodeando a las células reproductoras. Traducido a un lenguaje común, poseen la clorofila presente en todos los seres vivos que fotosintetizan. Hoy las algas son divididas en dos reinos, las algas azul-verdes (Reino Monera) y el resto ellas se ubican en el Reino Protista aunque algunas adquieran gran desarrollo, en cuanto

a sus formas y estructuras (algas marinas rojas y pardas).

Las algas actúan en el medio en que viven, modificando las propiedades físico químicas del mismo. De ellas depende en gran medida la transparencia o grado de turbidez y el color de las aguas. Su multiplicación exagerada modifica las propiedades tecnológicas del agua e impide muchas veces su uso. Las algas son habitantes de todos los ambientes, no solo en cuerpos de agua estables sino también en aquellos expuestos a la desecación: sobre rocas desnudas, fuentes termales (en donde soportan altas temperaturas), nieves, glaciares. Es común encontrarlas en lugares con poca luz, a grandes profundidades. Esta capacidad está condicionada por la falta de exigencias y su capacidad de adaptación.  Para poder subsistir necesitan una mínima  concentración de nutrientes, una débil intensidad luminosa y temperaturas bajas. Cuando  se forma una nuevo hábitat  las primeras especies que colonizan son algas.

Parásito microbiologicosSe le llama parásito a aquel ser vivo que vive y se nutre de otro sin aportarle ningún tipo de beneficio a este último el cual pasa a ser llamado hospedador y que en la mayoría de los casos y como consecuencia de esta situación de vivir a expensas de otro ser vivo, puede ocasionarle importantes daños o lesiones.

Cuando el parásito se aloja a vivir en “las instalaciones” del hospedador elegido establece con este una relación que puede clasificarse como simbiótica en la cual comenzará a ser dependiente metabólicamente de su hospedador y por supuesto como comentamos no será para nada beneficiosa para este, es decir no le reportará ninguna ventaja que este viva en el.

En tanto y contrariamente para el parásito, vivir a costa de otro ser, le reportará una importante cantidad de ventajas como ser la protección contra depredadores o competidores y también de protección para sus propias crías. En este último caso que planteamos, de convertirse el hospedador en protección de las crías de un parásito, puede ocurrir que estos también terminen de alimentarse a través de el, aumentando por supuesto el peligro de daño para este.

A los parásitos los podemos clasificar en dos grupos. Por un lado están los micro parásitos que se caracterizan por ser extremadamente pequeños y numerosos, multiplicándose dentro de las células del hospedador y por otro lado se encuentran los macro parásitos que crecen pero no se multiplican dentro del hospedador como si hacen los anteriores, radicando aquí la gran diferencia entre ambas clases. Viven dentro del cuerpo de este o en sus cavidades y normalmente producen focos infecciosos que salen de su hospedador y le producen daños a los otros seres.

Microscopio

El microscopio (del prefijo micro- y el sufijo -scopio, y estos del prefijo griego μικρο- micro-, ‘muy pequeño’, y la raíz griega σκοπ- scop-, ‘ver’)1 es un instrumento que permite observar objetos que son demasiado pequeños para ser vistos a simple vista. El tipo más común y el primero que se inventó es el microscopio óptico. Se trata de un instrumento óptico que contiene dos o más lentes que permiten obtener una imagen aumentada del objeto y que funciona por refracción. La ciencia que investiga los objetos pequeños utilizando este instrumento se llama microscopía.

El microscopio fue inventado por Zacharias Janssen en 1590. En 1665 aparece en la obra de William Harvey sobre la circulación sanguínea al mirar al microscopio los capilares sanguíneos y Robert Hooke publica su obra Micrographia.

En 1665 Robert Hooke observó con un microscopio un delgado corte de corcho y notó que el material era poroso, en su conjunto, formaban cavidades poco profundas a modo de celditas a las que llamó células. Se trataba de la primera observación de células

muertas. Unos años más tarde, Marcello Malpighi, anatomista y biólogo italiano, observó células vivas. Fue el primero en estudiar tejidos vivos al microscopio.

A mediados del siglo XVII un holandés, Anton van Leeuwenhoek, utilizando microscopios simples de fabricación propia, describió por primera vez protozoos, bacterias, espermatozoides y glóbulos rojos. El microscopista Leeuwenhoek, sin ninguna preparación científica, puede considerarse el fundador de la bacteriología. Tallaba él mismo sus lupas, sobre pequeñas esferas de cristal, cuyos diámetros no alcanzaban el milímetro (su campo de visión era muy limitado, de décimas de milímetro). Con estas pequeñas distancias focales alcanzaba los 275 aumentos. Observó los glóbulos de la sangre, las bacterias y los protozoos; examinó por primera vez los glóbulos rojos y descubrió que el semen contiene espermatozoides. Durante su vida no reveló sus métodos secretos y a su muerte, en 1723, 26 de sus aparatos fueron cedidos a la Royal Society de Londres.

Durante el siglo XVIII continuó el progreso y se lograron objetivos acromáticos por asociación de Chris Neros y Flint Crown obtenidos en 1740 por H. M. Hall y mejorados por John Dollond. De esta época son los estudios efectuados por Isaac Newton y Leonhard Euler. En el siglo XIX, al descubrirse que la dispersión y la refracción se podían modificar con combinaciones adecuadas de dos o más medios ópticos, se lanzan al mercado objetivos acromáticos excelentes.

Durante el siglo XVIII el microscopio tuvo diversos adelantos mecánicos que aumentaron su estabilidad y su facilidad de uso, aunque no se desarrollaron por el momento mejoras ópticas. Las mejoras más importantes de la óptica surgieron en 1877, cuando Ernst Abbe publicó su teoría del microscopio y, por encargo de Carl Zeiss, mejoró la microscopía de inmersión sustituyendo el agua por aceite de cedro, lo que permite obtener aumentos de 2000. A principios de los años 1930 se había alcanzado el límite teórico para los microscopios ópticos, no consiguiendo estos aumentos superiores a 500X o 1,000X. Sin embargo, existía un deseo científico de observar los detalles de estructuras celulares (núcleo, mitocondria, etc.).

El microscopio electrónico de transmisión (TEM) fue el primer tipo de microscopio electrónico desarrollado. Utiliza un haz de electrones en lugar de luz para enfocar la muestra consiguiendo aumentos de 100.000X. Fue desarrollado por Max Knoll y Ernst Ruska en Alemania en 1931. Posteriormente, en 1942 se desarrolla el microscopio electrónico de barrido.