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ENFERMEDADES INFECCIOSAS I, I – 2016 | HOSPITAL DR. R.A CALDERÓN GUARDIA
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Historia de la microbiología
Martes 2 de febrero del 2016
1:00 – 3:00
Dr. Alfaro
Descubrimiento del microscopio
Es importante ubicarse en la época que se vaya analizando
así como el contexto que se vaya tocando. Primeramente se
parte de 1660 con el descubrimiento del microscopio. En ese
entonces existía algo similar al microscopio, y a finales de los
años 1600 ya se describen bacterias. Anthony
Leeuwenhoeck, un comerciante de telas, se da cuenta que
dependiendo del fluido que le pusiera a las lentes y
dependiendo de la posición en que las colocaba comenzaba a
tener diferentes aumentos. Entonces, comienza a estudiar
bacterias de material que extrae de su propia boca y
comienza a describir un mundo que antes no se conocía. Figura 1. Microscopio de Leeuwenhoeck
También empieza a estudiar cortes de músculos de anfibios y
nota que hay músculo estriado y no estriado. Con lo anterior se inician una serie de investigaciones al respecto y
empieza el desarrollo de otras disciplinas médicas. Leeuwenhoeck observa su propia sangre y describe que esta no
es un líquido, sino un medio donde hay “corpúsculos”, que en el día de hoy se sabe que son los glóbulos blancos,
glóbulos rojos, y plaquetas. Hoy día con la tecnología existente no se ha podido igualar la calidad de las lupas que
este comerciante utilizaba.
Teoría de la generación espontánea
Hace muchos años no se tenía claro cómo se daba la reproducción, lo único que se
sabía era que un hombre y una mujer tenían relaciones sexuales, y nacía un bebé. Los
científicos de esa época intentaron darle una explicación a cómo sucedía la
reproducción, y crearon la teoría de la generación espontánea. Esta teoría mantenía
que la vida tenía capacidad de reorganizarse a partir de materia orgánica e inorgánica
en descomposición para crear nueva vida. Los científicos ilustraban esta teoría con la
descomposición de un cadáver, del cual luego de varios días, comenzaba a
reorganizarse la materia y por eso salían larvas, moscas y abejones.
En los años 1700 un científico llamado Francesco Redi empezó a cuestionar la teoría de
la generación espontánea. Para poner a prueba la teoría, ideó un experimento en el
cual tomó dos trozos de carne similares y cubrió uno de ellos con tela, y el otro lo deja Figura 2. Experimento de Redi
descubierto. El trozo de carne que estaba expuesto a la intemperie se comenzó a
descomponer y fue visitado por moscas, las cuales depositaban sus huevecillos, que se convertían en larvas y luego
se convertían en moscas nuevas. El otro trozo de carne que estaba cubierto de tela también se descompuso, pero
no salieron estas nuevas moscas, ya que los huevecillos quedaban en la tela.
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Según la teoría de la generación espontánea, de ambos trozos de carne que estaban en descomposición tuvo que
haber salido nueva materia orgánica, pero esto solo sucedió en uno de los dos, y así fue como Redi demostró que
esta teoría era falsa. A los científicos creadores de la teoría de la generación espontánea no les gustó que los
desvirtuaran y les hayan dicho que su teoría era falsa, por lo que crean otra teoría para desvirtuar a Redi, llamada la
Teoría de la Heterogenia. Esta teoría en esencia es lo mismo que la generación espontánea, nada más que le dan
un enfoque microscópico, a nivel de bacterias. Ellos decían que la reorganización que se da en la materia en
descomposición comienza con las bacterias, el cual no podemos ver. Debido a que la teoría se enfocada en
bacterias, para otra gente fue difícil contradecirla porque no se tenían métodos ni instrumentos para hacer
estudios a nivel tan micro.
En 1760 un hombre llamado Lazzaro Spallanzani comenzó a
estudiar la forma en demostrar que la teoría de la heterogenia
es falsa, y al final logra diseñar un experimento para esto. Él
tomó dos balones aforados a los cuales les puso caldo nutritivo,
y a uno de los dos balones le selló el cuello. Luego calentó
hasta ebullición los dos balones, y las bacterias de los dos
frascos se murieron. Al frasco que estaba abierto le empezaron
a entrar bacterias y se contaminó, pero al frasco que estaba
sellado se mantuvo libre de bacterias, por lo que no hubo
reorganización de vida, y era falso que ahí hubo generación
espontánea.
Figura 3. Experimento de Lazzaro Spallanzani
Los heterogenistas, aún no convencidos de la propuesta de Spallanzani, agregaron un nuevo elemento a su teoría:
plantearon que para que ocurra reorganización de la vida era necesario el oxígeno, y que la carencia de oxígeno
explicaba que en el balón sellado de Spallanzani no hubiera reorganización de vida. Nadie logra contradecir esta
teoría, y por mucho tiempo se mantuvo.
En la década de 1830, Agostino Bassi estudió un hongo que afectaba los capullos de los gusanos de seda, y se da
cuenta de que si pone un capullo sano cerca de uno enfermo, el sano luego se enfermaba. Esta es la primera vez
que se identificó y describió una enfermedad infecciosa.
Louis Pasteur
a) Fermentación
Louis Pasteur empieza a introducirse en el campo de la medicina de una forma poco convencional. Él estudiaba
los procesos de fermentación de la cerveza ya que buscada que la misma se conservara con el tiempo y tuviera
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el mismo sabor. Se da cuenta de que para cada tipo de fermentación de existe, hay una bacteria distinta que la
produce.
2.
Organismos anaeróbicos
Él además determina que existe un grupo de bacterias que fermentan con facilidad pero no crecen donde hay
oxígeno (son anaeróbicas). Pasteur nota que en esas bacterias el oxígeno era tóxico para ellas y logra reafirmar que
la teoría de la generación espontánea era falsa.
3.
Desvirtuación de la Teoría de Generación Espontánea
Figura 4. Desvirtuación de la Teoría de Generación
Espontánea
4.
Pasteur leyó el experimento de Spallanzani el cual fue
cuestionado porque sin oxígeno no puede haber vida, mientras
él estaba encontrando que la vida era posible cuando no había
oxígeno. Pasteur se interesa por este tema y hace un
experimento parecido, en el cual toma unos balones en cuello
de cisne (matraz en cuello de cisne), lo calienta para que se
mueran las bacterias que había, y luego comienzan a entrar
bacterias pero se quedan en la el doblez (la “U”) del cuello y no
llegan al caldo nutritivo. Pasteur llega a la conclusión de que la
Teoría de la Heterogenia no es cierta, ya que en su
experimento había oxígeno y sin embargo no hubo
reorganización de vida. Luego él tomaba los balones, los
inclinaba, y ahora sí había reorganización de vida, evidenciando
que en la U estaban las bacterias y estas contaminaban el caldo.
A partir de este momento, la Teoría de la Heterogenia queda
desvirtuada.
Uso de la autoclave
Louis Pasteur conocía la autoclave, más no la inventó. Él necesitaba un método que de Él observó que existen unas
bacterias que tienen cierta forma, y ante condiciones adversas cambian su forma a esporas. Si el ambiente bueno
regresa, las bacterias regresan su forma a la forma vegetativa, la cual permite la reproducción. Las esporas son
formas de mucha resistencia, y algunas pueden aguantar temperaturas de ebullición por horas.
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Los heterogenistas persistían en desprestigiar el experimento de Louis Pasteur y encontraron una orina de un
paciente en la cual repetían el mismísimo experimento de Pasteur, sin volcar el balón ni nada por el estilo y se
volvía a generar vida. Pasteur estudió por qué sucedía esto, y se percata de que la orina del paciente tenía un tipo
de bacilos que al ponerse a altas temperaturas adoptaban la forma de esporas y al enfriarse volvían a su estado
vegetativo y se reproducían, es decir no morían. Entonces él propuso el uso de la autoclave (que ya existía) para
eliminar todas las bacterias y se acaba para siempre esta teoría.
5.
Pasteurización
Él requería un método que matara los gérmenes pero no destruyera el alcohol, ya que la autoclave variaba el sabor
o las características de la cerveza. Entonces el inventa un método llamado la pasteurización, donde sometió las
sustancias que iba a utilizar a temperaturas de 50° C por 30 minutos de modo que no altera el color y sabor. Es
importante recalcar que la pasteurización no es un proceso de esterilización, ya que no elimina esporas, sin
embargo sí elimina un porcentaje importante de organismos.
Hoy día con la tecnología se ha permitido variar ese tiempo y temperatura (70°C por 30 segundos o dependiendo
de si le agregan más temperatura simplemente se disminuye el tiempo). En los estantes del supermercado hay
cajas de leche en tetrabrik que no se encuentran en refrigeración y al comprarlas y llevarlas a la casa no se meten
en refrigeración, sin embargo al abrirla si es necesario refrigerarla. Lo anterior es debido a que esas cajas de leche
fueron sometidas a esterilización que sigue el procedimiento de pasteurización. Esa leche es sometida a altas
temperaturas, incluso hasta 145°C y aún así la leche mantiene sus características alimentarias, organolépticas y no
se desnaturaliza ya que el tiempo al que se somete el producto a esa temperatura es aproximadamente 5
segundos, y posteriormente se debe enfriar a 60°C por segundo para que haya desnaturalización. Lo anterior se
conoce como procesos de temperatura ultra alta (UHT). Por otro lado las cajas de cartón regulares que no tienen
tetrabrik, no sirven bien para conservar la leche por un largo período de tiempo, por lo cual solo deben ser
compradas si se van a consumir próximamente.
6.
Vacunas
Pasteur inicia el estudio de la cólera aviar y cuál es la causa de esta enfermedad. El inicia por analizar la orina de un
pollo, donde encuentra una gran cantidad de gérmenes y se cuestiona cuál de todos ellos producía la enfermedad.
Estudiando lo anterior, tomó una muestra y con agujas sumamente finas aisló bacterias hasta dejar una sola, y la
puso en un tubo. Repitió lo anterior varias veces hasta tener varios tubos de ensayo con cultivos puros para
inyectar cada uno a un distinto pollo hasta ver cuál se enfermaba. Entonces logra identificar la bacteria que
causaba la enfermedad y va a una exposición a reproducir el experimento para enseñar el hallazgo.
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Figura 5. Experimento de la cólera aviar de Pasteur. Tomado de la transcripción del
2015
Al auditorio donde presentaba el experimento, Pasteur se lleva dos jaulas con pollos; a unos les inyecta las
bacterias que había aislado (y se espera que se mueran de cólera aviar), y a los otros no les inyecta nada (se espera
que vivan). Pero luego de varios días las dos jaulas de pollos estaban vivas. Al indagar qué había sucedido, se
percata de que lo único que había hecho diferente era que las bacterias que el asistente le había dado no eran un
producto fresco de primera línea, sino que llevaban meses en el laboratorio y varias líneas de ascendencia.
Figura 6. Experimento de la cólera aviar de Pasteur. Tomado de la transcripción del 2015
Posteriormente repite el experimento con una tercera jaula de pollos y un tubo de gérmenes frescos. A las dos
jaulas de pollos anteriores les inyecta los gérmenes, y a la tercera jaula nueva no, y él espera que a los pollos de las
dos primeras jaulas se mueran y la última no. Cuando llegan a ver resulta que la jaula 1 estaban vivos, la 2 estaban
muertos, y la 3 estaban vivos. Pasteur concluye que de alguna manera, la primera inyección de gérmenes no puros
que aplicó, hizo que los pollos no se murieran con la inyección de gérmenes frescos.
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Figura 7. Experimento de la cólera aviar de Pasteur. Tomado de la transcripción del 2015
Pasteur empieza a investigar qué puede estar pasando con ese experimento, y leyendo se encuentra que años
anteriores un médico llamado Edward Jenner había descubierto que si le inyectaba viruela de vacas a los humanos,
al exponer a estas personas a viruela humana no pasaba nada, y como era con vacas le llama “vacunas”. Pasteur
respeta este nombre que Jenner había hecho, y le llama vacunas a lo que él había hecho. Luego experimenta con
vacunas para el ántrax que afectaba a las ovejas, y con vacunas para la rabia.
7.
Teoría de los gérmenes
Pasteur lanza la teoría de los gérmenes y cambia la historia y concepción de la medicina por siempre. Esta teoría
dice que las enfermedades infecto-contagiosas se transmiten por gérmenes. Ahora esto nos parece muy obvio,
pero en aquel momento no se conocía nada.
8.
Aplicación teórica de la antisepsia
Considerando la teoría de los gérmenes, Pasteur introduce el concepto de la aplicación teórica de la antisepsia, que
dice que para tener garantía de evitar infecciones, la gente se tiene que lavar las manos, utilizar material limpio y
lavado, y lavar las cosas con sustancias que eliminen bacterias.
Antisepsia
Un médico contemporáneo con Pasteur llamado Dr. Joseph Lister, basándose en los estudios mencionados
anteriormente empieza a buscar una sustancia que elimine gérmenes y que no dañe a la persona que la utilice.
Encuentra entonces que el fenol < 5% elimina gérmenes y no causa daños a la persona (salvo algunas irritaciones),
por lo que propone a la comunidad científica usarlo para lavarse las manos, lavar los instrumentos con fenol, y
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usarlo en procedimeitnos quirúrgicos. El uso del fenol reduce en gran medida la mortalidad y la tasa de infecciones.
Al mismo tiempo que Lister descubre el fenol se crea una máquina le infundía cloroformo a las personas para
dormirlas, y esta máquina sumado al uso del fenol, mejora muchísimo la tasa de sobrevida. Lister se conoce por
haber descubierto los desinfectantes. La diferencia entre un antiséptico y un desinfectante recae en que el
antiséptico elimina gérmenes de tejido vivo y el desinfectante elimina gérmenes de objetos inertes.
Figura 8. Diferencia entre antiséptico y desinfectante
Extra: A un médico llamado John Tyndall le surge la necesidad de meter sustancias estériles a sus pacientes, pero si
las esterilizaba con los métodos de calentar a altas temperaturas, muchas de las sustancias se desnaturalizaban y
perdían propiedades. Entonces Tyndall comienza a buscar la manera de esterilizar sustancias sin llevarlas a
ebullición, y a este proceso que descubre se le llama tindalización. Para lo anterior primero calienta a 80° C, lo cual
elimina las bacterias no formadoras de esporas y algunas de las formadoras de esporas. Luego baja la temperatura,
y las bacterias formadoras de esporas que sobrevivieron vuelven a su forma vegetativa. Luego vuelve a aumentar la
temperatura lo cual mata a algunas de las bacterias formadoras de esporas que quedaban, y vuelve a bajar la
temperatura. Por 3ra vez vuelve a subir la temperatura y esto ya mata a todas las que quedaban.
Transcrito por Cristina Quesada Musa: [email protected]
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