¿Qué son los microorganismos?

       En gran medida, muchas de las actividades que llevamos día a día dependen fundamentalmente de cómo percibimos el mundo por medio de nuestros ojos. La capacidad del ojo humano para distinguir para distinguir entre dos objetos puntuales que se encuentran muy próximos, es de alrededor de 0.2 mm en el mejor de los casos, es por esta razón que una parte muy importante de la diversidad de organismos, pasó desapercibida de la vista humana hasta épocas más actuales; este grupo que escapó de nuestros ojos son lo que ahora conocemos como microorganismos. 👀

Los microorganismos son seres vivos tan pequeños que sólo pueden ser observados a través de un microscopio y la primera vez que fueron visualizados fue a mediados del siglo XVII con el uso de un microscopio simple.

Leeuwenhoek fue la primer persona en observar a microorganismos y los nombró "animáculos". Sin embrago este descubrimiento no tomó relevancia sino hasta la segunda mitad del siglo XIX cuando hubo un gran avance en las técnicas microscópicas y un mejor desarrollo del método de estudio y manipulación de los microorganismos, dando lugar a una nueva ciencia denominada microbiología.

Imagen tomada de Sociedad Americana de Microbiología, el concurso de Arte en Agar 2015 (Agar Art Contest). Primer lugar "Neuronas"

Referencias:

Vargas Flores Tatiana & Villazante Condori Leydi Geovana (2014). Clasificación de los microorganismos. Rev. Act. Clin. Med v.44 La Paz mayo: pp. 2309-2313.

Toola Cuppi Juan Luis (2014). Historia de la Microbiogia. Rev. Act. Clin. Med v.44: pp. 2304-2308.

Clasificación de los microorganismos

De acuerdo con Brooks et al., (2011), los microorganismos pueden clasificarse de diversas formas, la principal división biológica las divide en eucariotas, es decir que contienen un núcleo rodeado de una membrana, y en procariotas, donde el DNA no se separa del citoplasma.

Sin embargo para fines didácticos de este blog, se considerara la clasificación de microorganismos en términos de tamaño y se mencionarán algunas características estructurales.

(Tomado de Kenneth y Gerge, 2011)

Virus
Conjunto de genes, compuestos por DNA o RNA, son formas simples de partículas con capacidad de replicarse, biológicamente activas, las cuales acarrean información genética en moléculas de DNA o RNA, jamas en ambas. En la etapa madura suelen tener una cubierta proteínica sobre su ácido nucleico y una membrana de superficie lípida que deriva de la célula que infectan.

El tamaño de los virus es aproximadamente 100 a 1 000 veces más pequeños que el tamaño de las células a las que infectan. Dentro de los virus más pequeños se considera a los tamaño virión (parvovirus) que miden cerca de 20 nm de diámetro (1 nm = 10–9 m), mientras que los virus humanos de mayor tamaño (poxvirus) tienen un diámetro aproximado de 300 nm. 

Se les conoce por ser un tipo parásito pero intracelular de otras células vivas, donde no solo se puede unir a células de mamíferos y plantas, si no también de organismos simples celulares como las bacterias, es por ello que se considera que tienen un requisito obligado de crecimiento intracelular y una fuerte dependencia de los componentes estructurales y metabólicos de la célula hospedadora. Es importante destacar que los virus no tienen núcleo, citoplasma, mitocondrias u otros organelos celulares

Bacterias

Se consideran como los primeros organismos y los más pequeños con capacidad de vivir independientemente. Debido a que es una célula procariota, se sabe que esto le proporciona el tamaño mínimo posible para su reproducción independiente. El tamaño de las bacterias puede variar, encontrando individuos colonizan o infectan a los humanos de tamaños de 0.1 a 10 μm (1μm = 10–6 m), las bacterias de forma esférica tiene un diámetro de 0.5 a 2 μm y los de forma de de bastón miden por lo general de 0.2 a 2 μm de ancho y 1 a 10 μm de largo.  Retomando esto, es impredecible mencionar que se pueden encontrar bacterias con formas como esferas, bastones, bastones doblados o curvos, y espirales. Las bacterias esféricas u ovaladas se denominan cocos y se organizan en racimos o cadenas. Los bastones se denominan bacilos y pueden ser rectos o curvos. Los bacilos que son pequeños y pleomorfos al grado de parecer cocos a menudo se llaman cocobacilos. Las bacterias con forma espiral pueden ser rígidas o flexibles y sinuosas. 

Las principales estructuras de una bacteria, son la envoltura de múltiples capas y sus apéndices o al núcleo bacteriano interior que consiste en el nucleoide (o cuerpo nuclear) y citosol. 


Hongos

Los hongos son células eucariotas con un nivel biológico de complejidad más elevado que las bacterias. Estructuralmente cuentan con núcleo, membrana nuclear y cromosomas lineales. El citoplasma contiene un citoesqueleto con microflamentos de actina y microtúbulos que contienen tubulina. También cuentan con ribosomas y organelos, como las mitocondrias, retículo endoplásmico y aparato de Golgi. A su vez tienen una pared celular rígida externa a la membrana citoplásmica, cuya constitución química difiere de la observada en plantas y bacterias. Es importante destacar que a diferencia de las células de mamíferos, sus membranas citoplásmicas están constituidas por esteroles, dominando el ergosterol, y en células de mamíferos es el colesterol.

El tamaño de los hongos varía en forma notable. Una sola célula sin tabiques transversos puede ser desde el tamaño de una bacteria (2 a 4 µm) hasta una estructura visible a simple vista. Pueden ser unicelulares o sufrir diferenciación y ser multicelulares mediante el desarrollo de filamentos ramificados. Su reproduccion puede ser sexual o asexual, generalmente se encuentran en un estado haploide, aunque se forma un núcleo diploide a través de fusión nuclear en el proceso de reproducción sexual. 

Parásitos

Organismos que pertenecen a uno o dos grupos taxonómicos principales: protozoarios y helmintos, por lo tanto los protozoarios son células eucariotas, microscópicas, que en la revisión simple parecieran levaduras por su tamaño y simplicidad. donde su tamaño puede variar desde 2 a > 100 µm. Estructuralmente, su protoplasma consiste en un núcleo rodeado por una membrana verdadera y
citoplasma. El primero contiene cromatina agrupada o dispersa y un nucléolo central o cariosoma. La forma, tamaño y distribución de estas estructuras permiten diferenciar entre las especies protozoario


En cambio, los helmintos son gusanos macroscópicos, multicelulares que poseen tejidos diferenciados y sistemas orgánicos complejos; varían en longitud desde 1 m hasta menos de 1 mm, son animales elongados, con simetría bilateral, su pared corporal está cubierta por una cutícula acelular resistente, que puede ser lisa o poseer crestas, espinas y tubérculos. 

(Tomado de Kenneth y Gerge, 2011)

Referencias:

Brooks, G. F., Morse, S. A., Carroll, K. C., Butel, J. S., Mietzner, T. S. 2011. Jawetz, Melnick y Nedelberg. Microbiología  médica. 25a edición. China.

Kenneth, J.R., Gerge, R. C. 2011. Sherris, Microbiología médica. Editorial Mc Graw Hill. México.

¿Donde viven los microorganismos?

Los microorganismos se encuentran en todas partes, en nuestro cuerpo, en las plantas, en los alimentos, en el suelo, en los objetos y hasta en los lugares mas inhóspitos... 

Los microorganismos pueden habitar en lugares extremadamente diversos. Pueden estar en cualquier lugar que sea adecuado para el crecimiento y desarrollo de organismos superiores, incluso pueden vivir dentro de ellos. Pero no es el único lugar en el que podemos encontrar a los microorganismos, también se les ha encontrado en lugares donde las condiciones físicas o químicas no son aptas para algunos seres, pero si son idóneas para los microbios.  

Los microorganismos se encuentran en todas partes, pero sobre todo en:

• Las heces.
• La tierra y el agua.
• Animales considerados plaga (como ratas, ratones, insectos, entre otros).
• Animales domésticos, de granja, silvestres y marinos.
• Las personas (interna y externamente).
• La comida.

Microbios en los animales

En general, al conjunto formado por los microorganismos, sus genes y metabolitos se les denomina microbioma. En el caso de los humanos y animales, el microbioma se refiere a la población total de microorganismos, sus genes y metabolitos, que colonizan el cuerpo: encontrándose así en el tracto gastrointestinal, genitourinario, cavidad cavidad oral, nasofaringeo, tracto respiratorio y la piel. 

De la gran cantidad de microorganismos que existen, solo algunos de ellos pueden invadir el cuerpo de un humano o de un animal (hospedero) y causar enfermedades. A estos microorganismos se les denomina patógenos. Como sabemos, pata que estos infecten al hospedero necesitan la entrada al cuerpo y las principales vías son: tracto respiratorio (nariz y boca), tracto gastrointestinal (cavidad oral), tracto urogenital y el rompimiento de la superficie de la piel. 

Microbios en la comida

La comida no es la excepción cuando se trata de albergar microbios. Estos organismos pueden ser contaminantes, pero también otros son útiles para la preparación de algunos alimentos. Los denominados "fermentados" son aquellos alimento que han estado sujetos a la acción de microorganismos o enzimas que provocan modificaciones significativas para obtener el producto terminado. Los ejemplos mas comunes son el pan, el queso, el yogur y algunas bebidas, como la cerveza y el vino. 

Por otro lado, existen microbios que pueden dañar los alimentos que consumimos. En el último reporte de la Organización Mundial de la Salud, emitido en noviembre de 2014, se indica que los alimentos contaminados con bacterias, virus, parásitos o sustancias químicas nocivas causan más de 200 enfermedades: desde malestar estomacal, cólicos abdominales, náuseas, vómitos, diarreas, fiebre, o deshidratación, hasta algunos tipos de cáncer. 

Microbios en lugares inhóspitos

Como mencionábamos anteriormente, los microorganismos son capaces de sobrevivir en una gran cantidad de lugares y hospederos. Estos organismos se han llegado a encontrar incluso en lugares que nunca hubiéramos imaginado. Karol Rodríguez menciona en su articulo El hábitad de los microbios que el reconocido escritor de la revista Nature, Charles Q. Choi, ha encontrado en el famoso lago Pitch (el lago de asfalto), en la isla caribela de Trinidad, un lugar en el que los microbios pueden subsistir sin oxigeno, casi sin agua y en un ambiente altamente tóxico!

algunos otros lugares donde han surgido investigaciones, se han encontrado algunos microorganismos, lugares como los valles secos de la Antártida, el Mar Muerto (con su conocida alta salinidad) o en el barro hipersalado en el fondo del Mar Mediterráneo (que contiene altos niveles tóxicos de sustancias químicas, principalmente sulfuros).

Todos estos microorganismos capaces de sobrevivir en condiciones extremas, se les denominan como extremófilos. En su mayoría, son constituidos por bacterias, que son capaces de resistir las duras condiciones del medio, en función de producir diversos compuestos y enzimas que les permiten adaptarse a sus hábitats. 

Datos curiosos:

- Se estima que cada año en el mundo se enferman 600 millones de personas (casi 1 de cada 10 habitantes) por ingerir alimentos contaminados! 

- Al rededor de 420 000 personas mueren por ingerir alimentos contaminados.

Referencias 

- Montaño A.N.M., Sandoval P.A.L, Camargo R. S.L., Sanchez Y. J.M (2010), Los Microorganismos: pequeños gigantes, Revista Elementos, Vol. 77, No.1, pp. 15-23.

- OMS (2007), Manual sobre las cinco claves para la inocuidad de los alimentos, Departamento de Inocuidad de los Alimentos, Zoonosis y Enfermedades de Transmision Alimentaria de la OMS, Francia, pp. 27

- Rodriguez P. Karol (2017), El hábitad de los microbios, Ciencia, Vol. 68, No. 2, pp. 18-25.