La microbiología es la rama de la biología que estudia los microorganismos tanto procariotas y virus como eucariotas simples, uni y pluricelulares. Los organismos objeto de esta rama son aquellos que sólo son visibles al microscopio. Etimológicamente procede del griego mikros (pequeño), bios (vida) y logos (tratado, ciencia).
Dentro de su objeto de estudio se encarga de la descripción de los microorganismos, clasificación, estudio de su funcionamiento y modos de vida, así como de su distribución y en caso de ser patógenos de sus modos de infección y mecanismos para eliminarlos.
Tradicionalmente la microbiología ha estudiado los microorganismos patógenos pero también estudian las bacterias fijadoras de nitrógeno, cianobacterias,… que no son patógenas pero que tienen una importancia crucial en los ciclos biogeoquímicos del planeta.
Se estima que sólo se conoce el 1% de los microorganismos que habitan el planeta por lo que es una rama dela biología en gran expansión, a lo que se añade las grandes contribuciones que ha supuesto para la medicina los descubrimientos e investigaciones realizadas en microbiología.
Grandes aportadores a la microbiologia
Antoni Van Leeuwenhoek
Se lo considera el descubridor del mundo microbiano.
Nacido en Holanda, Leeuwenhoek era un comerciante de la ciudad de Deft, y sus actividades científicas
estaban 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.
Leeuwenhoek se diferenciaba de los científicos de su época en un aspecto, tenia muy poca formación básica y nunca asistió a la universidad. Probablemente esto no era impedimento desde el punto de vista científico, ya que los conocimientos que se podían adquirir en esa época hubieran proporcionado poco a la gran obra de su vida.
Las dificultades más serias aparecieron en el momento que trato de comunicar sus descubrimientos dado que no tenia relación con el mundo científico, ni conocía mas idioma que el holandés, pero gracias a un azar afortunado, su trabajo llego a ser ampliamente conocido durante su propia vida y su importancia fue reconocida de inmediato.
En la época en que comenzó con sus trabajos nació en Inglaterra la Royal Society, para la comunicación y publicación de trabajos científicos, la que enterada de sus actividades le invito a comunicar sus observaciones.
Durante casi 50 años transmitió sus descubrimientos a la Royal Society en forma de largas cartas en holandés, las que traducidas al ingles se publicaron en Proceedings of the Royal Society, con lo cual fueron ampliamente difundidas.
Los microscopios construidos por Leeuwenhoek eran diferentes a los actuales. La lente era única, diminuta y casi esférica. La muestra, era colocada en un alfiler romo, unido a la placa posterior y se enfocabamanipulando dos tornillos que variaban de posición el alfiler con respecto a la lente. El observador mantenía el instrumento con su otra cara muy próxima al ojo y miraba oblicuamente a través de la lente. No era posible variar el aumento.
Microscopio de Leeuwenhoek
A pesar de lo simple de su estructura, estos microscopios eran capaces de brindar imágenes claras, con un aumento que oscilaba entre los 30 y 50 diámetros.
Leeuwenhoek no solo construyo centenares de estos instrumentos (fue un experto pulidor de vidrios), si no que motivado por su curiosidad y gran capacidad, observo la estructura microscópica de semillas y embriones de plantas, logro visualizar a los espermatozoides, describió con cierto detalle los hematies del hombre y de ciertos animales.
Fue el primero en descubrir microorganismos en aguas estancadas y realizo observaciones en bacterias descubiertas en el sarro dental, publico dibujos en donde esquematizo a cocos, bacilos y espirilos:
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.
NO A LA TEORIA DE LA GENERACION ESPONTANEA
Pasteur rebatió la teoría de la generación espontanea. Durante mas de un siglo se debatió acerca del origen de las bacterias y de los microorganismos.
Al principio se creía que los microorganismos se generaban espontáneamente a partir de la materia o infusión viva en la que se encontraban. El problema de la generación espontanea fue resuelto definitivamente por Pasteur en los años 1860-1861, y años mas tarde por Tyndall.
Pasteur demostró que los microbios vivos pasan a través del aire con partículas de polvo, y que el algodón sirve de filtro para impedir el paso de las partículas. Los tapones de algodón se usan actualmente para proteger tubos y frascos con el mismo propósito. Pasteur demostró que una infusión adecuadamente calentada para liberarla de microbios permanecerá abiotica aunque se la abra al aire, mientras no se permita la entrada de polvo. Así estableció que los microorganismos no se generaban espontáneamente, si no que siempre se originan, como sucede en todas las clases de seres vivos, mediante la reproducción de otros seres vivos semejantes a ellos mismos.
FERMENTACION Y PASTEURIZACION
Se pensaba que la fermentación y la putrefacción de la materia orgánica se producía a consecuencia de cambios originados principalmente por la acción del oxigeno del aire y que el proceso era exclusivamente de carácter químico.
Pasteur (que durante esa época era profesor de la Universidad de Lille, ciudad de fabricación industrial de cervezas y vinos elaborados a
partir de la fermentación alcohólica) demostró que los cambios que ocurren en la materia fermentada, dando como resultado la formación de alcohol no eran simples procesos químicos, si no que se llevaban a cabo por la acción de levaduras vivas. Demostró también que cada tipo de microbio tiene su modo característico de fermentar.
En relación con sus estudios sobre la fabricación de vinos y cervezas, encontró que la llamada enfermedad del vino, que producían grandes perdidas a los fabricantes eran causadas por ciertas fermentaciones debidas a la contaminación de mostos originales por ciertos tipos de microbios.
Además hizo el importante descubrimiento de que estas fermentaciones se podían evitar calentando el vino a 60- 65 grados centígrados. Este calentamiento era suficiente para matar los organismos contaminadores sin perjudicar la calidad del vino. Este proceso de calentamiento fue llamado desde entonces pasteurización y es de extraordinario valor practico ya que hoy se lo emplea para destruir los organismos patógenos que pueden encontrarse, por ejemplo, en la leche.
ENFERMEDAD DEL GUSANO DE SEDA Y EL CARBUNCO
En 1865 le pidieron que intentara descubrir la causa de la pebrina, enfermedad que amenazaba con arruinar el negocio de la cría del gusano de seda, industria importante del sur de Francia. Pasteur demostró que la enfermedad del gusano era causada por gérmenes microscópicos (microsporidios) y demostró que la infección se podía eliminar, escogiendo para cría solamente huevos o larvas libres del parásito. Este descubrimiento fue un paso mas para fundamentar la verdad sobre la teoría de las enfermedades por gérmenes.
La prueba concluyente fue proporcionada por el trabajo de Pasteur y Koch, sobre el Carbunco (enfermedad común del ganado
vacuno y ovino, que ocasionalmente ataca al hombre) Pasteur y Koch demostraron que los bastoncillos observados por Rayer y Devaine, en la sangre de animales muertos de Carbunco, eran bacterias y a su vez causantes de dicha enfermedad. El Carbunco fue por lo tanto, la primera enfermedad que se demostró era causada por una bacteria especifica tanto en animales como en el hombre.
PREPARACIÓN DE VACUNAS PARA CARBUNCO Y RABIA
Una contribución de gran importancia realizo Pasteur al descubrir y aplicar el principio de inoculación protectora o vacunación contra la enfermedad. En 1880 investiga la enfermedad de las aves de corral (collera avia), encontrando que los cultivos puros del germen de esta enfermedad conservados en el laboratorio durante un tiempo, no mataban a los animales como lo hacían los cultivos frescos, pero causaban una enfermedad pasajera de la que los pollos se recuperaban. Después descubrió que los animales que se habían recuperado de una inoculación previa con organismos debilitados, eran inmunes y no sucumbían a la enfermedad al ser inoculados con cultivos frescos. Pasteur percibió que esto podía ser un método practico para prevenir la enfermedad. Observo que era posible hacer que muchos individuos fueran resistentes a ciertas enfermedades inoculándolos con organismos patógenos debilitados (inocuos).
La idea de la inoculación protectora no era nueva, ya que Edward Jenner (medico ingles) en 1798 había descubierto el método de la
vacunación contra la viruela por medio del virus vacuno.
La culminación de los trabajos de Pasteur fue aplicar con éxito el principio de la vacunación, para prevenir la rabia en humanos (1895). No descubrió con el microscopio el agente que produce esta enfermedad (hoy se sabe que es un virus) pero pudo propagarla mediante inoculación artificial en los cerebros de conejos y perros. Finalmente perfeccionó un sistema de vacunación con virus debilitados, logrando prevenir
el desarrollo de esta fatal enfermedad si las inoculaciones se hacían poco después de haber sido mordido el sujeto por el animal rabioso. Actualmente este “tratamiento Pasteur” o una modificación del mismo se usa en todas partes para prevenir la rabia
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.
Como cirujano su anhelo fue prevenir infecciones graves y a menudo fatales, que frecuentemente se producían después de las operaciones y heridas. Observo la similitud entre los cambios en las heridas infectadas y los procesos de putrefacción y fermentación que Pasteur había atribuido a los microorganismos, y concluyo que:
“Los microbios debían ser los causantes de las infecciones de las heridas”
Estaba convencido de que las heridas se podían liberar de las bacterias si se las protegían con la aplicación de una sustancia que matara a los microbios. Así sentó las bases de su método antiséptico.
Lister empleo sustancias químicas bactericidas, como el fenol, y bicloruro de mercurio para el lavado de las heridas, manos y material quirúrgico e incluso para la pulverización del aire, con dichas sustancias logro un gran descenso de las cifras de la mortalidad post-operatoria y sentó las bases de la desinfección y antisepsia. Comenzó utilizando el ácido fénico, que era una sustancia germicida muy conocido como profiláctico, al que aplicaba en las heridas de fracturas abiertas, en la que los huesos rotos atravesaban la piel. Este tipo de heridas solía infectarse muy seriamente produciendo muchas veces la muerte de quien la padecía. Tuvo un gran éxito con dicha aplicación ya que las heridas sanaron muy rápidamente sin formar esa cantidad de pus que era habitual, mas adelante Lister aplico este método al tratamiento de abscesos y otros
tipos de heridas. Finalmente propuso un método sistemático para el uso de ácido fénico en las operaciones, conocido como “método antiséptico de Lister”.
Actualmente se usan métodos “asépticos” en los cuales los instrumentos y otros materiales operatorios se esterilizan antes de ser usados.
Lister fue muy criticado, pero alrededor del año 1875 era famoso a nivel internacional y muy laureado en todas partes. Fallece el 12 de febrero de 1912, sus restos colocados primero en la Abadía de Westminster, fueron trasladados mas tarde al cementerio de Hamsted.
Gracias a la introducción de métodos antisépticos en cirugía y obstetricia desaparecieron las graves complicaciones que habían compañado a toda clase de heridas. Así se logro evitar sufrimientos y salvar muchas vidas. Los métodos asépticos, junto con la anestesia por éter (introducida en los EE.UU. por Morton en 1846) hicieron posibles los sorprendentes resultados de la cirugía moderna. El trabajo de Lister sirvió también como estimulo para el posterior estudio de las enfermedades infecciosas.
Alexander Fleming (1881-1955)
Alexander Fleming nació en Agosto de 1881 cerca de Darvel, Ayr, Escocia.
Se formó y luego trabajó como médico microbiólogo 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 búsqueda de un nuevo método antiséptico para evitar la dura agonía provocada por las heridas infectadas.
DESCUBRIMIENTO DE LA PENICILINA
En Septiembre de 1928, durante sus investigaciones sobre la Gripe, y de manera accidental, Fleming notó que una colonia de un hongo, que había crecido como contaminante en un cultivo de Staphilococcus aureus, afectaba a las colonias de S. aureus contiguas al hongo.
Hongo productor de Penicilina
Placa de Petri con Hongo productor de Penicilina
Estas colonias eran macroscopicamente transparentes debido a un proceso de lisis (destrucción) bacteriana. Este hongo, que mas tarde fue identificado como Penicillium notatum, producía una sustancia bactericida llamada Penicilina. Fleming comunico su descubrimiento en 1929, en el British Journal of Experimental Pathology. Recién durante la Segunda Guerra Mundial, dos químicos (Chain y Florey) desarrollaron un método de purificacion de la Penicilina que permitió su síntesis y distribución comercial para el resto de la población. Fleming fue nombrado sir en 1944. En 1945 compartió el Premio Noble de Fisiología y Medicina con los científicos británicos Howard Walter Florey y Ernst Boris Chain por sus contribuciones al desarrollo de la Penicilina.
Otros aportes de Fleming
Fleming descubrió ademas en el año 1922, una molécula proteica con actividad antiséptica: la lisozima. Esta molécula esta presente en las lagrimas, saliva y otras secreciones corporales.
Fuente: Que es la microbiologia (https://cienciaybiologia.com › Biología)
Aportadores a la microbiologia (www.losmicrobios.com.ar/microbios/?page_id=1133)
