Organismos unicelulares que constituyen uno de los 3 dominios de la naturaleza. Son de pequeño tamaño (0.5 a 5 micrómetros), procariontes y poseen pared celular hecha de peptidoglicano. Son los organismos más antiguos conocidos, encontrándose bacterias en rocas de 3800 años de antigüedad, y los más abundantes en la tierra y en el cuerpo humano, constituyendo una cantidad 10 veces mayor que la cantidad de células del cuerpo.
Participan en procesos vitales para el medio ambiente, como por ejemplo la fijación de nitrógeno en el suelo, y del cuerpo, como por ejemplo la digestión de alimentos. Son organismo que presentan gran poder de adaptación, al poder vivir en casi todas las condiciones posibles.
Se reproducen por simple división en un rango muy acelerado si se da en condiciones óptimas. No obstante puede intercambiar material genético entre ellas mediante la conjugación, en que intercambian regiones de plásmidos adquiriendo nuevas características.
martes, 15 de junio de 2010
lunes, 14 de junio de 2010
Tipos de clasificaciones de bacterias
Según su forma
Según la tinción de Gram
Esta clasificación da cuenta del espesor de la pared celular mediante un proceso de tinción en el que se distinguirán las bacterias gram positivas de las gram negativas. Las bacterias gram positivas pueden teñirse y lo hacen de color violeta. Estas presentaran una pared celular de mayor espesor.
Las bacterias gram negativas no pueden teñirse con el tinte, por lo que se tornan de color rosado. Estas presentarán una pared celular angosta pero entre dos membranas bilipídicas. Esta clasificación es usada en el ámbito medico para la prescripción de antibióticos.
Según su fuente de carbono
Autótrofas: bacterias que utilizan compuestos inorgánicos como su fuente de energía. No necesitan otros seres vivos para su nutrición
Heterótrofas: bacterias que utilizan compuestos orgánicos producidos por otros organismos como su fuente de energía. Necesitan de otros seres vivos para su nutrición
Según su metabolismo
Aeróbico: bacterias que necesitan del oxígeno para su metabolismo
Anaeróbico: bacterias que no necesitan del oxígeno para su desarrollo.
Según la tinción de Gram
Esta clasificación da cuenta del espesor de la pared celular mediante un proceso de tinción en el que se distinguirán las bacterias gram positivas de las gram negativas. Las bacterias gram positivas pueden teñirse y lo hacen de color violeta. Estas presentaran una pared celular de mayor espesor.
Las bacterias gram negativas no pueden teñirse con el tinte, por lo que se tornan de color rosado. Estas presentarán una pared celular angosta pero entre dos membranas bilipídicas. Esta clasificación es usada en el ámbito medico para la prescripción de antibióticos.
Según su fuente de carbono
Autótrofas: bacterias que utilizan compuestos inorgánicos como su fuente de energía. No necesitan otros seres vivos para su nutrición
Heterótrofas: bacterias que utilizan compuestos orgánicos producidos por otros organismos como su fuente de energía. Necesitan de otros seres vivos para su nutrición
Según su metabolismo
Aeróbico: bacterias que necesitan del oxígeno para su metabolismo
Anaeróbico: bacterias que no necesitan del oxígeno para su desarrollo.
domingo, 13 de junio de 2010
¿Qué son los antibióticos?
Proviene del griego αντί - anti, "en contra" + βιοτικός - biotikos, "dado a la vida" Son sustancias que eliminan (función bactericida) o impiden el crecimiento (función bacteriostática) de organismos infecciosos. En el pasado se consideraban a los antibióticos como sustancias naturales obtenidas de hongos o bacterias, pero en la actualidad también existen antibióticos sintéticos obtenidos a partir de la modificación de antibióticos naturales obtenidos en el pasado
La característica principal que deben presentar los antibióticos es la toxicidad selectiva, es decir, que exista mayor toxicidad para el organismo invasor que para el huésped.
La característica principal que deben presentar los antibióticos es la toxicidad selectiva, es decir, que exista mayor toxicidad para el organismo invasor que para el huésped.
sábado, 12 de junio de 2010
Historia de los antibióticos
Ya en la antigüedad existían métodos para combatir las infecciones. Por ejemplo los chinos hace 2500 años atrás utilizabas el moho procedente de la soya para curar las infecciones.
El primero en descubrir propiedades antibióticas de algunos organismos fue Louis Pasteur, que descubrió que ciertas bacterias podían destruir al virus que provocaba el ántrax.
Pero no sería hasta 1920 cuando se daría un avance concreto, cuando Alexander Fleming llamo lisozimas a un compuesto antibacteriano que se encontraba en sustancias naturales. Este mismo seria científico sería, por accidente, el descubridor del primer antibiótico, la penicilina.
La historia cuenta que en 1928 Fleming estaba cultivando una colonia de Staphylococcus aureus en placas cuando una de ellas accidentalmente se contamina con esporas del hongo Penicillium notatum. Por mera curiosidad, ya que el plato estaba inservible, decidió cultivar de igual manera la colonia.
Luego de un tiempo comenzó a observar que las bacterias no crecían en los alrededores de las esporas del hongo. Al verse interesado comenzó a investigar sobre el efecto que se producía y, como ya tenía alguna noción del efecto antibiótico debido al descubrimiento de las lisozimas, puedo descubrir en corto tiempo porque ocurría aquel fenómeno. Como el efecto antibiótico se producía a partir del hongo Penicillium notatum, decidió llamar al antibiótico penicilina
Pero a pesar de todos sus intentos posteriores, Fleming no pudo aislar el compuesto puro para su utilización en humanos. No fue sino hasta 10 años después cuando Howard Florey y Ernst Chain, basados en el trabajo realizado por Fleming, aislaron la penicilina y pudieron utilizarla en humanos. Este medicamento junto con la gramicidina, antibiótico usado como antiséptico externo descubierto en 1939 por Rene Dubos, fueron fundamentales en la II Guerra Mundial para la cura de la sífilis, gonorrea y cura de heridas.
De allí en más se sucederían los descubrimientos de la mayoría de los antibióticos actuales, de los que destacan por ejemplo la estreptomicina, cura para la tuberculosis, en 1944 por Selman Waksman.
En la actualidad ya se han utilizado la gran mayoría de los organismos naturales para la producción de antibióticos, por lo que es desafío es buscar modificaciones que tengan la misma o mayor capacidad antibacteriana para poder vencer la resistencia generalizada a los antibióticos que se está produciendo actualmente.
El primero en descubrir propiedades antibióticas de algunos organismos fue Louis Pasteur, que descubrió que ciertas bacterias podían destruir al virus que provocaba el ántrax.
Pero no sería hasta 1920 cuando se daría un avance concreto, cuando Alexander Fleming llamo lisozimas a un compuesto antibacteriano que se encontraba en sustancias naturales. Este mismo seria científico sería, por accidente, el descubridor del primer antibiótico, la penicilina.
La historia cuenta que en 1928 Fleming estaba cultivando una colonia de Staphylococcus aureus en placas cuando una de ellas accidentalmente se contamina con esporas del hongo Penicillium notatum. Por mera curiosidad, ya que el plato estaba inservible, decidió cultivar de igual manera la colonia.
Luego de un tiempo comenzó a observar que las bacterias no crecían en los alrededores de las esporas del hongo. Al verse interesado comenzó a investigar sobre el efecto que se producía y, como ya tenía alguna noción del efecto antibiótico debido al descubrimiento de las lisozimas, puedo descubrir en corto tiempo porque ocurría aquel fenómeno. Como el efecto antibiótico se producía a partir del hongo Penicillium notatum, decidió llamar al antibiótico penicilina
Pero a pesar de todos sus intentos posteriores, Fleming no pudo aislar el compuesto puro para su utilización en humanos. No fue sino hasta 10 años después cuando Howard Florey y Ernst Chain, basados en el trabajo realizado por Fleming, aislaron la penicilina y pudieron utilizarla en humanos. Este medicamento junto con la gramicidina, antibiótico usado como antiséptico externo descubierto en 1939 por Rene Dubos, fueron fundamentales en la II Guerra Mundial para la cura de la sífilis, gonorrea y cura de heridas.
De allí en más se sucederían los descubrimientos de la mayoría de los antibióticos actuales, de los que destacan por ejemplo la estreptomicina, cura para la tuberculosis, en 1944 por Selman Waksman.
En la actualidad ya se han utilizado la gran mayoría de los organismos naturales para la producción de antibióticos, por lo que es desafío es buscar modificaciones que tengan la misma o mayor capacidad antibacteriana para poder vencer la resistencia generalizada a los antibióticos que se está produciendo actualmente.
viernes, 11 de junio de 2010
jueves, 10 de junio de 2010
¿Cómo trabajan los antibióticos?
Bloqueo de la síntesis de la pared celular : Muchos de los antibióticos, entre ellos la penicilina, están enfocados a inhibir la síntesis de la pared celular, específicamente bloqueando la formación del peptidoglicano, principal componente de esta pared, mediante estructuras en formas de anillos que impiden la unión de péptidos para la formación. Cabe destacar que estos medicamentos no afectaran ningún proceso de síntesis de sustancias intracelulares. La bacteria al no poder sintetizar otra pared celular al momento de dividirse, incrementara su presión intracelular derivando finalmente en la explosión y llevándola a la muerte. Los antibióticos que utilicen este mecanismo no afectarán a las células humanas, ya que estas no presentan pared celular.
Inhibición de la síntesis de precursores de ADN y ARN: Otra forma de ataque a la célula invasora es mediante la inhibición de los precursores de la síntesis de ácidos nucleícos. En este mecanismo el antibiótico se une al ADN o ARN impidiendo la acción del ADN polimerasa y el ARN polimerasa respectivamente. Mediante este proceso se inhibe la replicación del ADN y la expresión proteica interfiriendo con el normal funcionamiento de la célula.
Inhibición de despliegue de ADN:En esta forma de ataque el antibiótico interfiere con la acción de los elementos secundarios participantes de la replicación de ADN (topoisomerasas por ejemplo) e impide la normal lectura del ADN y por ende la correcta lectura del genoma.
Inhibición de la síntesis de proteínas: En esta forma de atraque el antibiótico impide la síntesis de proteínas mediante la alteración de los ribosomas, ya sea impidiendo la unión de las subunidades o evitando la unión del ARNm al complejo de las subunidades ribosomales, impidiendo que se puedan traducir las proteínas de la bacteria y, por ende, inhibiendo su actividad.
miércoles, 9 de junio de 2010
¿Cómo se producen los antibióticos?
La producción de antibióticos es un trabajo arduo, costoso y que requiere generalmente una cantidad considerable de años antes de ser aprobada su comercialización.
Primero se debe identificar una sustancia natural que produzca un compuesto antibiótico y este debe ser probado con distintas cepas de bacterias, para identificar la limitación de su espectro de actividad. Luego de eso debe sintetizarse en grandes cantidades para pasar a la prueba en animales.
Al pasar esta prueba debe pasar a la fabricación a gran escala, donde puede ser modificado genéticamente para una mayor eficacia y debe definirse además la forma de aplicación más efectiva, ya sea tópica, oral o inyectable.
Luego de eso debe pasar por la fase de ensayos clínicos, en donde primero debe pasar por la fase de toxicidad, tolerancia, absorción y excreción (fase 1), luego por la de efectividad a escala reducida (fase 2) y luego por la efectividad a gran escala (fase 3). Luego de pasar todos esos procesos debe enviarse la solicitud a la agencia de control de medicamentos para que su comercialización y uso médico sea aprobado.
Primero se debe identificar una sustancia natural que produzca un compuesto antibiótico y este debe ser probado con distintas cepas de bacterias, para identificar la limitación de su espectro de actividad. Luego de eso debe sintetizarse en grandes cantidades para pasar a la prueba en animales.
Al pasar esta prueba debe pasar a la fabricación a gran escala, donde puede ser modificado genéticamente para una mayor eficacia y debe definirse además la forma de aplicación más efectiva, ya sea tópica, oral o inyectable.
Luego de eso debe pasar por la fase de ensayos clínicos, en donde primero debe pasar por la fase de toxicidad, tolerancia, absorción y excreción (fase 1), luego por la de efectividad a escala reducida (fase 2) y luego por la efectividad a gran escala (fase 3). Luego de pasar todos esos procesos debe enviarse la solicitud a la agencia de control de medicamentos para que su comercialización y uso médico sea aprobado.
martes, 8 de junio de 2010
Nueva Amenaza: Bacterias resistentes
Actualmente se está desarrollando un problema preocupante debido a la gran cantidad de bacterias que están siendo resistentes a la gran mayoría de los antibióticos actuales, lo que tiene muy preocupados a las autoridades de salud de los países en general. Pero, ¿Quien es el responsable que las bacterias sean inmunes a nuestros ataques antibióticos?, muchos quizás culpen al azar pero la verdad que los responsables no somos más que nosotros mismos.
Hoy en día nuestro ambiente se encuentra cargado de bactericidas debido a un pobre manejo de los desechos antibióticos, que están siendo tirados en cualquier lugar, pero además por el uso indiscriminado de productos de limpieza o de antibióticos en la mayoría de los cultivos agrícolas.
Una clara consecuencia de esto lo encontramos en la Staphylococcus aureus. Esta es una bacteria de tipo gram positiva patógena que causa severas infecciones cutáneas y puede derivar en graves infecciones sistémicas si penetra en el sistema circulatorio, pudiendo llegar a matar a una persona que no recibe tratamiento oportuno en alrededor de 20 horas. Esta bacteria es tratada generalmente con el antibiótico meticilina (grupo penicilina, betalactámico) o, en su defecto, con vancomincina (aminoglúcidos, betalactámico).
Actualmente se están presentando numerosos casos de Staphylococcus aureus resistente a ambos antibióticos, lo que resulta preocupante debido a que no existe otro antibiótico con la misma capacidad de eliminar a esta bacteria. Solo en EE.UU se presentaron 19000 casos de Staphylococcus aureus de este tipo, con un 20% de mortalidad y significándole un gasto de más de 3000 millones de dólares al estado norteamericano.
Por eso es de suma importancia enfocarse en el control de los desechos y la regulación del uso de antibióticos, para comenzar a frenar la proliferación de este tipo de bacterias. Pero aun más importante, nos debemos enfocar en como las bacterias están generando resistencia y en buscar nuevas alternativas para combatir este problema emergente.
Hoy en día nuestro ambiente se encuentra cargado de bactericidas debido a un pobre manejo de los desechos antibióticos, que están siendo tirados en cualquier lugar, pero además por el uso indiscriminado de productos de limpieza o de antibióticos en la mayoría de los cultivos agrícolas.
Una clara consecuencia de esto lo encontramos en la Staphylococcus aureus. Esta es una bacteria de tipo gram positiva patógena que causa severas infecciones cutáneas y puede derivar en graves infecciones sistémicas si penetra en el sistema circulatorio, pudiendo llegar a matar a una persona que no recibe tratamiento oportuno en alrededor de 20 horas. Esta bacteria es tratada generalmente con el antibiótico meticilina (grupo penicilina, betalactámico) o, en su defecto, con vancomincina (aminoglúcidos, betalactámico).
Actualmente se están presentando numerosos casos de Staphylococcus aureus resistente a ambos antibióticos, lo que resulta preocupante debido a que no existe otro antibiótico con la misma capacidad de eliminar a esta bacteria. Solo en EE.UU se presentaron 19000 casos de Staphylococcus aureus de este tipo, con un 20% de mortalidad y significándole un gasto de más de 3000 millones de dólares al estado norteamericano.
Por eso es de suma importancia enfocarse en el control de los desechos y la regulación del uso de antibióticos, para comenzar a frenar la proliferación de este tipo de bacterias. Pero aun más importante, nos debemos enfocar en como las bacterias están generando resistencia y en buscar nuevas alternativas para combatir este problema emergente.
¿Cómo se genera la resistencia y en que afecta al trabajo de los antibioticos?
La resistencia a los antibióticos, permite a la bacteria poder defenderse del ataque de estas sustancias, ya sea destruyéndolas, inutilizándolas o expulsándolas del medio intracelular. Actualmente se conoce que la resistencia es generada por 5 genes que viajan en bloque de bacteria en bacteria por medio de transferencia horizontal de genes, ya sea por conjugación, transformación o transducción.
La conjugación corresponde al traspaso de genes entre dos bacterias mediante la estructura llamada pili sexual. La transducción corresponde a un virus que ataque a la bacteria transfiriéndole los plásmidos respectivos. Mientras que la transformación es cuando una bacteria toma los plásmidos restantes de otra bacteria muerta y mediante su pili sexual lo incorpora a su genoma.
Como ya hemos mencionado, una bacteria al incorporar esos genes tiene la característica de ser resistente a una clase de antibióticos y puede defenderse de él de diversas maneras. La primera de ellas puede ser teniendo una enzima especifica que, al penetrar el antibiótico en la célula, lo destruya antes de que pueda hacer algún efecto. Otro mecanismo de defensa puede ser intercambiando la diana donde va a trabajar el antibiótico, dejándolo inutilizable y rondando en el medio intracelular hasta que sea expulsado de él. Un último método de defensa consiste en la llamada bomba de flujo, en el que el antibiótico al penetrar en la célula, es inmediatamente expulsado de ella por esta bomba antes que pueda hacer algún efecto.
La conjugación corresponde al traspaso de genes entre dos bacterias mediante la estructura llamada pili sexual. La transducción corresponde a un virus que ataque a la bacteria transfiriéndole los plásmidos respectivos. Mientras que la transformación es cuando una bacteria toma los plásmidos restantes de otra bacteria muerta y mediante su pili sexual lo incorpora a su genoma.
Como ya hemos mencionado, una bacteria al incorporar esos genes tiene la característica de ser resistente a una clase de antibióticos y puede defenderse de él de diversas maneras. La primera de ellas puede ser teniendo una enzima especifica que, al penetrar el antibiótico en la célula, lo destruya antes de que pueda hacer algún efecto. Otro mecanismo de defensa puede ser intercambiando la diana donde va a trabajar el antibiótico, dejándolo inutilizable y rondando en el medio intracelular hasta que sea expulsado de él. Un último método de defensa consiste en la llamada bomba de flujo, en el que el antibiótico al penetrar en la célula, es inmediatamente expulsado de ella por esta bomba antes que pueda hacer algún efecto.
martes, 1 de junio de 2010
Nuevas soluciones
La batalla contra las bacterias resistentes no ha llegado a su fin, y hoy en día todas las cartas de los científicos se enfocan en la búsqueda de nuevos antibióticos mediante dos vías, la exploración de lugares en los que no se ha buscado todavía y mediante la minería genética.
Como sabemos los antibióticos son extraídos a partir de organismos naturales productores de estas sustancias, pero en la actualidad esta fuente se encuentra agotada,por lo que los científicos están recurriendo a recónditos lugares donde no ha buscado antes y se tienen indicios de organismos productores de antibióticos. Un ejemplo de ello puede ser el fondo marino o el fondo de humedales o pantanos. También se ha estudiado la posibilidad de buscar en organismos que trabajen como mutualistas.
Por otro lado tenemos la llamada minería genética. Esta ,al contrario de la anterior, no tiene como fin encontrar un nuevo antibiótico a partir del descubrimiento de un organismo productor de esta sustancia, sino que busca modificar los antibióticos actuales para que adquieran nuevas características y así puedan ser útiles en la batalla contra alguna bacteria que sea resistente al antibiótico original. En la minería genética se emplean procesos tales como agregar nuevos genes al organismo productor para que sintetice un nuevo antibiótico o también en encontrar los genes productores de antibióticos en un organismo que no sea muy prolifero y trasladarlo a otro que tenga mayores facilidades para su cultivo en laboratorio.
Pero unos últimos estudios apuntan a otro tipo de tratamiento, que al igual que los antibióticos pueda aniquilar la bacteria en cuestión , pero en este caso sin generarle resistencia como ocurre con los medicamentos actuales. Los tipos de tratamiento que se están manejando apuntan por ejemplo, a introducir proteínas especificas que se unan a la membrana de la bacteria abriéndola y provocándole la muerte o también a la utilización de bacterias presentes en el cuerpo para que combatan los organismos patógenos.
Como sabemos los antibióticos son extraídos a partir de organismos naturales productores de estas sustancias, pero en la actualidad esta fuente se encuentra agotada,por lo que los científicos están recurriendo a recónditos lugares donde no ha buscado antes y se tienen indicios de organismos productores de antibióticos. Un ejemplo de ello puede ser el fondo marino o el fondo de humedales o pantanos. También se ha estudiado la posibilidad de buscar en organismos que trabajen como mutualistas.
Por otro lado tenemos la llamada minería genética. Esta ,al contrario de la anterior, no tiene como fin encontrar un nuevo antibiótico a partir del descubrimiento de un organismo productor de esta sustancia, sino que busca modificar los antibióticos actuales para que adquieran nuevas características y así puedan ser útiles en la batalla contra alguna bacteria que sea resistente al antibiótico original. En la minería genética se emplean procesos tales como agregar nuevos genes al organismo productor para que sintetice un nuevo antibiótico o también en encontrar los genes productores de antibióticos en un organismo que no sea muy prolifero y trasladarlo a otro que tenga mayores facilidades para su cultivo en laboratorio.
Pero unos últimos estudios apuntan a otro tipo de tratamiento, que al igual que los antibióticos pueda aniquilar la bacteria en cuestión , pero en este caso sin generarle resistencia como ocurre con los medicamentos actuales. Los tipos de tratamiento que se están manejando apuntan por ejemplo, a introducir proteínas especificas que se unan a la membrana de la bacteria abriéndola y provocándole la muerte o también a la utilización de bacterias presentes en el cuerpo para que combatan los organismos patógenos.
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