Download 1(a): Introducción histórica

Tema 1(a): Introducción
histórica a la Microbiologóa
Concepto de Microbiología.
Historia (I). Desde la antigüedad
hasta los primeros
microscopistas
Definición de microbiología


Ciencia que estudia los seres vivos que
no se pueden ver a simple vista
Definición implica que su objeto de
estudio está determinado por la
metodología:



Microscopio
Técnicas de cultivo puro en laboratorio
etc
Fases en la historia de la
Microbiología
1.
2.
3.
4.
Periodo especulativo (desde la antigüedad
hasta primeros microscopios)
Primeros microscopistas (1675 -mediados del
s. XIX)
Cultivo de microorganismos (hasta finales del
siglo XIX)
Hasta nuestros días: multitud de enfoques en
el estudio microbiano. Ciencias “emancipadas”
(Virología, Inmunología)
Fase especulativa

La humanidad conoce las actividades
microbianas sin saber nada de los
microorganismos:

Enfermedades infecciosas
“miasmas”
 Lucrecio (s. I a. C.): “semillas de enfermedad”
 Frascatorius (1546): gérmenes vivos


Alimentos y bebidas fermentados (queso,
leches fermentadas, vino, cerveza, etc)
Primeros microscopistas

Antonij van Leeuwenhoek:





Microscopio simple
Descubrimiento de los microorganismos
(“animálculos” en gota de estanque, 1675)
Describe bacterias (1683)
Describe protozoos
Robert Hooke:


Microscopio compuesto
Describe hongos filamentosos (1667)
Leeuwenhoek y su microscopio simple
Microscopio simple
de Leeuwenhoek
Primeros
dibujos de
bacterias
(Leeuwenhoek,
1683)
Microscopio
compuesto de
Robert Hooke
Tema 1(b): Introducción
histórica a la Microbiologóa
Historia (II). Las grandes
controversias del siglo XIX y su
resolución
El debate sobre la generación
espontánea


Ideas asumidas desde Aristóteles
Redi (1668): experimentos que descartan la
generación espontánea de animales



“Omne vivo ex ovo”
Pero aún no se acepta “Omne vivo ex vivo”
La disputa entre Spallanzani y Needham

Los experimentos se interpretan erróneamente
(Needham) como que al calentar los frascos el aire
pierde su “fuerza vital” (vitalismo)
Pasteur zanja la polémica sobre
la generación espontánea

Experimentos con frascos abiertos al aire
dotados de largos cuellos curvados
(“cuellos de cisne”).



Una vez llevados a ebullición, no aparecen
microorganismos si el frasco no se mueve
Aparecen microorganismos si el líquido
alcanza el cuello curvo
“Trampas” para capturar microorganismos
Louis Pasteur
El debate sobre los fermentos


Dos teorías sobre el origen de las
fermentaciones: química y biológica
Pasteur (1857) es llamado a resolver un
problema de las destilerías de Lille




1857: bacterias que producen ferm. láctica
1860: levaduras producen ferm. alcohólica
Descubre la fermentación butírica y la vida en
ausencia de aire (anaerobiosis)
Reconciliación de las dos teorías: Buchner aísla
un preparado libre de células (zimasa) de
levadura
Avances técnicos: cultivo puro


Dos teorías sobre forma de microorganismos:
pleomorfismo y monomorfismo
Su resolución dependió de cultivos puros
(laboratorio de Robert Koch)





Medios sólidos a base de rodajas de patata
Medios sólidos a base de gelatina
Medios sólidos a base de agar-agar
Petri (en el laboratorio de Koch) inventa la placa
que lleva su nombre
Medios de enriquecimiento y medios
diferenciales (Beijerink, Winogradsky)
Avances técnicos: microscopios y
técnicas de tinción

Koch colabora con la industria alemana del
vidrio (Schott) y pide ayuda a expertos en óptica
(Abbé, Zeiss)




Koch colabora con industria química BASF:



Lentes acromáticas mejoradas
Iluminación inferior con condensador
Objetivo de inmersión (1878)
Tinciones para observar bacterias (azul de metileno,
fuchsina, violeta de genciana, etc), 1877 y siguientes
Ziehl y Neelsen: tinción diferencial AAR (1883)
Hans C. Gram: tinción diferencial Gram (1884)
Avances en microscopios debidos
a Koch y sus colaboradores
Iluminación
inferior y
condensador
Sección del
objetivo de
inmersión
Papel de los microorganismos en
las enfermedades infecciosas



Pasteur es llamado a Provenza para
resolver una enfermedad del gusano de
seda (pebrina)
En 1869 identifica al protozoo Nosema
bombycis como el responsable
Davaine (1863-1868): la sangre de
ganado afectado por carbunco contiene
grandes cantidades de microorganismos
Papel de los microorganismos en
las enfermedades infecciosas




Koch (1876): con su técnica de cultivo puro aísla
y propaga experimentalmente por primera vez
una bacteria patógena (la responsable del
carbunco o ántrax)
Primeras microfotografías de Bacillus anthtracis
teñido con azul de metileno
Confirma que esta bacteria presenta una fase
resistente (endosporas)
La enfermedad se puede reproducir
experimentalmente al reinocular bacilos a
animales de laboratorio
Postulados de Koch (1882)




El agente patógeno debe estar presente en los
individuos enfermos
El microorganismo debe poder aislarse del
huésped enfermo en cultivo puro
El microorganismo crecido en cultivo puro, al
inocularse en animales sanos, induce en ellos la
enfermedad
De estos animales experimentales inoculados y
ya enfermos, se puede volver a aislar el
microorganismo
Postulados
de Koch
La escuela de Koch aísla
numerosos agentes patógenos







Cólera (1883)
Difteria (1884)
Tétanos (1885)
Neumonía (1886)
Meningitis (1887)
Peste (1894)
Sífilis (1905)
Robert Koch
Asepsia, quimioterapia



La introducción de anestesia (mediados siglo
XIX) trae infecciones quirúrgicas
Lister introduce el uso del fenol y de sales de
mercurio (asepsia en quirófano)
Paul Ehrlich: idea de las “balas mágicas”



Colabora con industria química y descubre el
salvarsán, contra la sífilis
“Quimioterapia”
Domagk (1935): rojo de prontosilo contra
neumococos

Época de las sulfamidas
Antibioterapia




Fleming (1929): extracto crudo de penicilina (del
hongo Penicillium notatum)
Chain y Florey (1940): purificación penicilina.
Uso en 2ª Guerra Mundial
Descubrimiento estreptomicina (Waksman,
1944) de Streptomyces griseus
Tras la Guerra, se descubren numerosos
antibióticos, producidos sobre todo por
Actinomicetos
Tema 1(c): Introducción histórica
a la Microbiología

Historia (III). Auge de la Microbiología
general. Objeto de estudio. Procariotas y
eucariotas
Auge de la microbiología general:
litotrofía y autotrofía




Sergei Winogradsky
1888: Bacterias del hierro crecen en medios
minerales
1889: Bacterias del azufre oxidan sulfuros o S
y obtienen energía de ello  litotrofía
1890: Bacterias nitrificantes fijan CO2 con la
energía de la oxidación del amonio o nitrato
 quimiolito-autotrofía
bacterias fijadoras de nitrógeno



Explica el ciclo del N en la biosfera





Winogradsky:
Primer aislamiento de bacteria fijadora de nitrógeno (Clostridium
pasteurianum)
Beijerink:
descubre Azotobacter (1901)
Demuestra que incorpora el N de atmósfera (1909)
Papel de Rhizobium en la simbiosis fijadora de las
leguminosas (Hellriegel y Willfahrt, 1888; Beijerink 1888)
Incorporación de la Microbiología agrícola a las
universidades y estaciones experimentales
Objeto material de la Microbiología
Procariotas
Entidades
Protozoos
( Bacteriología)
subcelulares (ej: virus  Virología)
( Protozoología)
Abarca
todos los organismos no visibles a simple vista
Enorme heterogeneidad de los microorganismos
Parte
de los hongos ( Micología)
Definición de microorganismos

Seres vivos de tamaño microscópico...


Organización biológica sencilla
Acelular (virus)
Celular pero sin diferenciación de tejidos
 Unicelulares
 Cenocíticos
 Coloniales
 Pluricelulares

Objeto formal de la Microbiología






Ecología, etc




Básico:
Estructura y función
Fisiología
Genética
Taxonomía
Aplicado (relación con intereses humanos)
Todo lo relacionado con micr. patógenos
Efectos beneficiosos: biotecnología microbiana
Técnicas de estudio, manejo y control de los
microorganismos