Introducción histórica a la Microbiologóa

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. Periodo especulativo (desde la antigüedad hasta primeros microscopios)

2. Primeros microscopistas (1675 -mediados del s. XIX)

3. Cultivo de microorganismos (hasta finales del siglo XIX)

4. 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

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) Lentes acromáticas mejoradas Iluminación inferior con condensador Objetivo de inmersión (1878)

Koch colabora con industria química BASF: 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