La microbiología se define simplemente como el estudio de los microorganismos, donde «micro» significa pequeño y «biología» se refiere al estudio de los seres vivos. Los microorganismos estudiados varían ampliamente y el campo de la microbiología se divide en muchos subcampos de estudio.
El campo de la microbiología es fundamental para los seres humanos no solo por las enfermedades infecciosas que provocan estos microbios sino porque los microorganismos «buenos» son necesarios para vivir en el planeta. A menudo se dice que las bacterias dentro y sobre nuestros cuerpos superan en número a nuestras propias células. La investigación muestra que al menos igualan el número de células, si no superan en número, por lo que este campo de estudio podría considerarse una de las áreas de conocimiento y estudio más importantes.
Tipos de microorganismos
Los microorganismos, o «microbios», son pequeños seres vivos. La mayoría de estos organismos no se pueden ver a simple vista, y hasta la invención del microscopio y la teoría de los gérmenes, no teníamos idea de cuán abundantes son.
Los microbios se encuentran en casi cualquier parte de la Tierra. Se encuentran en charcos de agua hirviendo en Yellowstone y en respiraderos volcánicos en las profundidades más bajas del mar. Pueden vivir en salinas y algunos prosperan en agua salada (tanto por usar sal como conservante). Algunos necesitan oxígeno para crecer y otros no.
El microorganismo «más resistente» del mundo es una bacteria llamada Trans de radio Deinococcusuna bacteria que puede resistir la radiación en un grado fenomenal, como su nombre lo indica, pero también puede sobrevivir sin agua, exposición a ácidos fuertes e incluso cuando se coloca en el vacío.
Clasificación de Microorganismos en Microbiología
Hay muchas formas diferentes en las que los científicos han clasificado y, al hacerlo, han intentado dar sentido a los millones de microbios que hay entre nosotros.
Multicelular vs Unicelular vs Acelular
Una de las formas en que se clasifican los microbios es si tienen o no células y, de ser así, cuántas. Los microorganismos pueden ser:
- Multicelular: Tener más de una célula.
- Unicelular: Tener una sola célula.
- Acelular: Carente de células, como virus y priones; los priones generalmente se denominan «proteínas infecciosas» en lugar de microbios.
Eucariotas vs Procariotas
Otra forma en la que se clasifican los microorganismos tiene que ver con el tipo de célula. Estos incluyen eucariotas y procariotas:
- Los eucariotas son microbios con «células complejas» que tienen un núcleo verdadero y orgánulos unidos a la membrana. Los ejemplos de eucariotas incluyen helmintos (gusanos), protozoos, algas, hongos y levaduras.
- Los procariotas son microbios con «células simples» que no tienen un verdadero núcleo y carecen de orgánulos delimitados por membranas. Los ejemplos incluyen bacterias.
Las principales clases de microorganismos
Los diferentes tipos de microbios también se pueden dividir en:
- Parásitos: Los parásitos a veces son más aterradores que otros microorganismos, al menos cuando se pueden ver a simple vista. Los parásitos incluyen helmintos (gusanos), trematodos, protozoos y otros. Los ejemplos de infecciones parasitarias incluyen la malaria, la giardia y la enfermedad del sueño africana. Se sabe que la ascariasis (gusanos redondos) infecta a mil millones de personas en todo el mundo.
- Hongos y levaduras: Los hongos son microorganismos que son en cierto modo similares a las plantas. Las levaduras son un tipo de hongo. Los ejemplos incluyen el pie de atleta u otros tipos de infecciones por hongos, que pertenecen a la clase de infecciones por hongos. Esta categoría también incluye hongos y mohos. Al igual que las bacterias, también tenemos muchos «hongos buenos» que viven en nuestro cuerpo y no causan enfermedades.
- bacterias: Tenemos tantas bacterias dentro y sobre nuestros cuerpos como células, y la gran mayoría de estas bacterias son «bacterias sanas». Nos protegen contra la infección de bacterias malas o patológicas y desempeñan un papel en la digestión de nuestros alimentos. Los ejemplos de infecciones causadas por bacterias incluyen la tuberculosis y la faringitis estreptocócica.
- Virus: Los virus abundan en la naturaleza, aunque los que la mayoría de la gente conoce son los que causan enfermedades humanas. Los virus también pueden infectar a otros microorganismos como las bacterias, así como a las plantas. Las vacunas han disminuido el riesgo de algunas enfermedades aterradoras, pero otras, como el Ébola y el virus Zika, nos recuerdan que aún no hemos comenzado a conquistar estas amenazas en miniatura.
- Priones: La mayoría de los científicos en este momento no clasifican a los priones como microorganismos, sino como «proteínas infecciosas». Dicho esto, a menudo son estudiados por virólogos. Los priones son esencialmente una pieza de proteína anormalmente plegada y pueden no parecer aterradores al principio. Sin embargo, las enfermedades priónicas, como la enfermedad de las vacas locas y el kuru, son algunas de las enfermedades infecciosas más temidas.
Historia de la Microbiología
Lo que ahora sabemos sobre los microorganismos, que se discutirá más adelante, es relativamente nuevo en la historia. Echemos un breve vistazo a la historia de la microbiología:
Primer microscopio/primeros microorganismos visualizados: El primer gran paso en microbiología se produjo cuando Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723) creó el primer microscopio de lente única. A través de una lente que tenía un aumento de aproximadamente 300X, pudo visualizar bacterias por primera vez (a partir de raspaduras de sus dientes).
Desarrollo de la teoría de los gérmenes: El cuerpo humano fue reconocido como fuente de infección por tres científicos:
- Dr.Oliver Wendall Holmes encontró que las mujeres que dieron a luz en casa tenían menos probabilidades de desarrollar infecciones que las que dieron a luz en un hospital.
- Dr. Ignacio Semmelweis relacionó infecciones con médicos que iban directamente de la sala de autopsias a la sala de maternidad sin lavarse las manos.
- José Lister introdujo técnicas asépticas, incluido el lavado de manos y el uso de calor para la esterilización.
Teoria de germenes: Las dos personas más acreditadas con la aceptación de la teoría de los gérmenes fueron Louis Pasteur y Robert Koch:
- Luis Pasteur (1822-1895): A Pasteur se le atribuye la teoría de la biogénesis, señalando que todos los seres vivos provienen de algo en lugar de la opinión predominante en el momento de la generación espontánea. Afirmó que muchas enfermedades eran causadas por microbios. Demostró que los microorganismos son responsables de la fermentación y el deterioro y desarrolló el método llamado pasteurización que todavía se usa en la actualidad. También desarrolló las vacunas contra la rabia y el ántrax.
- Roberto Koch (1843-1910): Koch es el autor de los «postulados de Koch», la serie científica de pasos que probaron la teoría de los gérmenes y que se ha utilizado en estudios científicos desde entonces (con algunas revisiones). Identificó la causa de la tuberculosis, el ántrax y el cólera.
Desde entonces, algunos hitos incluyen los siguientes:
- 1892: Dmitri Iósifovich Ivanoski descubrió el primer virus.
- 1928: Alexander Fleming descubrió la penicilina.
- 1995: Se publica la primera secuencia genómica microbiana.
Microorganismos Infecciosos
Cuando pensamos en microorganismos, la mayoría de nosotros pensamos en enfermedades, aunque estos pequeños «bichitos» en general son más propensos a ayudarnos que a dañarnos. (Lea más para aprender sobre «buenos microbios»).
Hasta hace menos de un siglo, y actualmente en muchos lugares del mundo, las infecciones por microorganismos eran la principal causa de muerte. La expectativa de vida en los Estados Unidos mejoró dramáticamente durante el siglo pasado, no solo porque vivimos más, sino principalmente porque menos niños mueren en la infancia.
En los Estados Unidos, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, enfermedad cardiaca y cancer son ahora la primera y la segunda causa principal de muerte. Según la Organización Mundial de la Salud, en los países de bajos ingresos de todo el mundo, la principal causa de muerte son las infecciones de las vías respiratorias inferiores, seguidas de las enfermedades diarreicas.
La llegada de las vacunas y los antibióticos, además de agua limpia, lo que es aún más importante, ha disminuido nuestra preocupación por los organismos infecciosos, pero no estaría de más ser arrogante. En el momento actual, nos enfrentamos no solo a enfermedades infecciosas emergentes, sino también a la resistencia a los antibióticos.
Microorganismos que son útiles para los humanos
Aunque rara vez hablamos de ello, los microorganismos no solo son útiles sino necesarios en casi todos los aspectos de nuestras vidas. Los microbios son importantes en:
- Proteger nuestro cuerpo contra microbios «malos»
- Haciendo comida. Desde el yogur hasta las bebidas alcohólicas, la fermentación es un método en el que se utiliza el crecimiento de microbios para crear alimentos.
- La descomposición de los residuos en el suelo y el reciclaje de los gases atmosféricos en la parte superior. Las bacterias pueden incluso ayudar con los desechos difíciles, como los derrames de petróleo y los desechos nucleares.
- Producir vitaminas como la vitamina K y algunas vitaminas B. Las bacterias también son extremadamente importantes para la digestión.
- Almacenamiento de información. El campo de la criptografía incluso está buscando formas en las que Las bacterias se pueden utilizar como un disco duro para almacenar información.
Los microbios no solo realizan muchas funciones para nosotros—ellos son parte de nosotros. Se cree que las bacterias dentro y sobre nuestros cuerpos numeran nuestras células por igual una a una.
Probablemente haya escuchado lo último en alimentación saludable. Además de comer brócoli y arándanos, la mayoría de los expertos en salud recomiendan comer alimentos fermentados todos los días, o al menos con la mayor frecuencia posible. Sin bacterias, no habría fermentación.
Al nacer, los bebés no tienen bacterias en sus cuerpos. Adquieren sus primeras bacterias al pasar por el canal de parto. (Algunos creen que la falta de exposición bacteriana a través del canal de parto es la razón por la cual la obesidad y las alergias son más comunes en los bebés que nacen por cesárea).
Si has leído el noticias últimamente, incluso se ha postulado que las bacterias en nuestros intestinos son responsables de nuestro estado de ánimo diario. El estudio del microbioma ahora se usa para explicar muchas cosas, como por qué los antibióticos pueden conducir al aumento de peso.
Campos de la Microbiología
Hay varios campos diferentes dentro del campo de la microbiología. Ejemplos de algunos de estos campos desglosados por tipo de organismo incluyen:
- Parasitología: El estudio de la biología de los parásitos y las enfermedades parasitarias.
- Micología: El estudio de los hongos
- Bacteriología: El estudio de las bacterias
- Virología: El estudio de los virus
- Protozoología: El estudio de los protozoos
- Ficología: El estudio de las algas
Los campos de la microbiología también se pueden dividir por alcance para incluir una amplia gama de temas. Algunos ejemplos entre muchos incluyen:
- Fisiología microbiana (crecimiento, metabolismo y estructura de los microbios)
- genética microbiana
- evolución microbiana
- Microbiología ambiental
- Microbiología industrial (por ejemplo, tratamiento de aguas residuales)
- Microbiología de alimentos (fermentación)
- Biotecnología
- Biorremediación
El futuro de la microbiología
El campo de la microbiología es fascinante y hay más que no sabemos. Lo que más hemos aprendido en el campo es que hay mucho más que aprender.
Los microbios no solo pueden causar enfermedades, sino que también pueden usarse para desarrollar medicamentos para combatir otros microbios (por ejemplo, la penicilina). Algunos virus parecen causar cáncer, mientras que otros se están evaluando como una forma de combatir el cáncer.
Una de las razones más importantes para que la gente aprenda sobre microbiología es tener respeto por estas «criaturas» que nos superan en número. Se cree que la resistencia a los antibióticos aumenta debido al uso inadecuado no solo de antibióticos sino también de jabones antibacterianos. Y eso es solo cuando observamos los microbios que reconocemos actualmente. Con el surgimiento de enfermedades infecciosas y con nuestra capacidad de viajar a casi cualquier parte del mundo en tres vuelos, existe una gran necesidad de que los microbiólogos estén educados y preparados.