Microbiología aplicada
- 1. IMPORTANCIA Y APLICACIONES DE LOS MICROORGANISMOS
- 2. Importancia de los microorganismos CICLOS BIOGEOQUÍMICOS MEDIO AMBIENTE BIORREMEDIACIÓN DEPURACIÓN AGUAS RESIDUALES MICROBIOTA NORMAL SALUD MICROORGANISMOS y M. PATÓGENOS ALIMENTARIA QUÍMICA INDUSTRIA (BIOTECNOLOGÍA) FARMACÉUTICA AGRÍCOLA MINERÍA
- 3. Los ciclos biogeoquímicos Los microorganismos participan en ellos de manera muy importante gracias a su gran diversidad metabólica En todos los ciclos actúan como descomponedores En los ecosistemas acuáticos son una parte importante de los productores primarios Pueden participar en otros procesos vitales como la fijación del nitrógeno o la solubilización de hierro
- 6. Fijación biológica del N2 MICROORGANISMOS DE VIDA LIBRE Azotobacter Clostridium Bacillus Azotobacter Anabaena M. SIMBIONTES Rhizobium Frankia Rhizobium
- 7. Descomposición y desnitrificación Nitrosomonas sp.
- 8. Participación de microorganismos en otros ciclos CICLO DEL AZUFRE: Bacterias sulfatorreductoras, bacterias quimiolitotrofas del azufre y bacterias fotosintéticas anoxigénicas CICLO DEL HIERRO: Bacterias que solubilizan el hierro (Thiobacillus ferroxidans), bacterias quimiolitotrofas del hierro CICLO DEL FOSFORO: Incorporación del P a la cadena trófica del mar por fitoplancton
- 9. Biorremediación Es la utilización de organismos vivos para eliminar del medio ambiente sustancias contaminantes Pseudomonas aureginosa, Bacillus, Rhodococcus, bacterias modificadas genéticamente Hidrocarburos, pesticidas, PCBs, cianuro potásico
- 11. Microbiota normal La flora normal o flora indígena es una colección de organismos que se encuentra habitualmente en el individuo sano normal y que coexisten en forma bastante pacífica en una relación equilibrada con su hospedador Se ha estimado que los humanos tenemos aproximadamente 1013 células en el cuerpo y alrededor de 1014 bacterias asociadas a ellas, la mayoría en el intestino grueso. La flora normal se adquiere con rapidez durante y poco después del nacimiento, y cambia de forma continua durante el crecimiento. La flora normal previene la colonización de otras bacterias potencialmente patógenas. Lo hacen liberando factores con actividad antibacteriana. En ciertas situaciones pueden casusar enfermedades Las bacterias intestinales liberan también ciertos factores que pueden tener algún valor metabólico para el hospedador; además producen vitaminas B y K
- 12. Microbiota normal 1. Staphylococcus epidermidis – skin 2. Haemophilus influenzae - upper respiratory tract; 3. Bacteroides fragilis – colon; 4. Bifidobacterium bifidus - small intestine; 5. Actinomyces israelii - oral cavity; 6. Lactobacillus acidophilus - vagina.
- 13. Microorganismos y enfermedad Microorganismo patógeno: aquel que causa una enfermedad Patogeneicidad: capacidad del agente patógeno de causar una enfermedad Virulencia: grado de patogeneicidad de un microorganismo Infección: proliferación de organismos patógenos en un individuo Vector: organismo que transmite un patógeno
- 14. Microorganismos y enfermedad Enfermedad esporádica: aparece de manera ocasional Epidemia: afectan a elevado nº de personas en poco tiempo (gripe) Pandemia: epidemia que afecta a mucha población a nivel mundial Enfermedad endémica: restringida a una zona determinada donde son habituales (malaria) Septicemia: infección generalizada, se encuentran bacterias en la sangre
- 15. Vías de transmisión CONTACTO DIRECTO: Herpes, sífilis, lepra INGESTIÓN PATÓGENOS: Colera, salmonelosis, tifus INHALACIÓN: Legionelosis, meningitis, gripe PARENTERAL: Peste, hepatitis B, Tétanos, malaria
- 16. Toxinas Son sustancias tóxicas para las células y los tejidos EXOTOXINAS: Son liberadas al medio mientras crece (bacteria botulínica o colérica) ENDOTOXINAS: Son componentes del microorganismo y sólo se libera cuando éste lisa Para combatirlas: toxoides (toxinas modificadas que inducen la formación de anticuerpos) o antitoxinas (suero con anticuerpos que producen la neutralización de la toxina)
- 17. Principales enfermedades infecciosas Enfermedad Agente Vía contagio Botulismo Clostridium botulinun Digestiva (toxina) Legionelosis Legionella pneumophila Respiratoria Cólera Vibrio cholera Digestiva (toxina) BACTERIAS Meningitis Neisseria meningitidis Contacto directo Sífilis Treponema pallidum Sexual Tétanos Clostridium tetani Heridas profundas Úlcera gástrica Helycobacter pylori Digestiva Gripe Virus influenza Respiratoria Sida HIV (RNA) Sexual/Parenteral Poliomelitis Poliovirus (RNA) Digestiva VIRUS Rabia Rhabdovirus (RNA) Mordeduras Hepatitis B VHB (DNA) Sexual/Parenteral Sarampión Paramixovirus (RNA) Respiratoria Varicela Herpes-zoster (DNA) Contacto directo Amebiasis Entamoeba Digestiva PROTOZOOS Sueño Trypanosomas brucei Picadura Malaria Plasmodium sp. Picadura Dermatomicosis Tinea sp. Directa HONGOS Candidiasis Candida albicans Directa Aspergilosis Aspergillus Respiratoria
- 18. El control de las enfermedades infecciosas ANTIBIÓTICOS: Sustancias producidas por microorganismos, que difunden en el medio impidiendo el crecimiento de otros microorganismos (bacteriostáticos) o causando su muerte (bactericidas). Pueden actuar a varios niveles: Inhibiendo la síntesis de pared bacteriana (penicilina, cefalosporinas) Modificando permeabilidad de membrana (polimixina B) Inhibiendo síntesis de proteínas (eritromicina) Inhibiendo síntesis de ácidos nucleicos (rifampicina)
- 19. Dianas de los antibióticos
- 20. Resistencias Transferencia horizontal de plásmidos Alta tasa de mutación Alta presión selectiva
- 21. Otros agentes quimioterapéuticos ANTIVIRALES: Aciclovir (herpes), azidotimidina (AZT) inhibe retrotranscriptasa (SIDA) ANTIFÚNGICOS: Muchos inhiben síntesis colesterol (nistatina) ANTIPARASITARIOS: Cloroquina (malaria)
- 22. Biotecnología microbiana Conjunto de procesos industriales donde se cultivan microorganismos para obtener productos de interés INDUSTRIA ALIMENTARIA INDUSTRIA FARMACÉUTICA INDUSTRIA QUÍMICA AGRICULTURA MINERÍA
- 23. Industria alimentaria Fabricación de pan: Fermentación alcohólica (Saccharomyces cerevisiae) Fabricación de vino: Fermentación alcohólica (S. cerevisae y otras) Producción de vinagre: Fermentación acética (Acetobacter, Gluconobacter) Producción de queso y leches fermentadas: Fermentación láctica (bacterias del ácido láctico: Lactobacillus, Streptococcus)
- 25. Otro ejemplo
- 26. Fermentación láctica Streptococcus lactis Lactobacillus bulgaricus
- 27. Industria farmacéutica Producción de antibióticos Síntesis de vacunas y anticuerpos monoclonales Producción de hormonas Producción de enzimas
- 28. Alexandre Fleming Penicillium
- 29. Aplicaciones de las enzimas Proteasas, lipasas, amilasas en detergentes Renina para fabricar queso Dihidrofolato reductasa para tratamiento de cáncer Gran interés de las enzimas de extremófilos (extremozimas) como por ejemplo Taq
- 30. Industria química Producción de sustancias orgánicas como etanol, acetona, n-butanol, glicerina, etc... Fabricación de plásticos biodegradables (EPS) y aditivos para gasolinas Ácido cítrico y glutámico como conservantes
- 31. Agricultura Producción biofertilizantes (Rhizobium, nitrogenasa) Control biológico (B. thuringiensis, toxina bt) Produción de proteínas para piensos (Saccharomyces) Micorrización de plantas
- 32. Minería Los microorganismos se pueden utilizar en dos procesos: Biolixiviación: Las bacterias provocan la solubilización de los metales de interés. Eje: Thiobacillus ferroxidans Recuperación de petróleo cautivo. Mediante la utilización de polisacáridos de Xantomonas