Tema 28. (2016)

Apunte Español
Universidad Universidad Complutense de Madrid (UCM)
Grado Farmacia - 3º curso
Asignatura Microbiologia I
Año del apunte 2016
Páginas 2
Fecha de subida 20/06/2017
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    Tema  28:  Conceptos  de  ecología  microbiana     Ecología  microbiana:  es  el  papel  de  los  microorganismos  en  los  ecosistemas  microbianos  y  ecosistemas  en   equilibrio  con  seres  pluricelulares  (plantas,  animales…).   Es  una  ciencia  en  expansión,  tiene  un  interés  creciente.     Es  necesario  entender  cómo  se  originó  y  cómo  ha  evolucionado  la  vida  en  la  Tierra.  Las  mutaciones  que   triunfan  a  lo  largo  de  la  evolución  definen  los  genomas  de  los  organismos.  Implica  una  adaptación  al  medio   ambiente,  que  está  continuamente  cambiando  y  evolucionando.     Los  seres  superiores  somos  un  ecosistema,  tenemos  una  microbiota.     Conociendo  los  ecosistemas  entendemos  la  biodiversidad.  Se  estima  que  hay  hasta  1  millón  de  la  ecología   microbiana,  pero  conocemos  menos  de  5.000.     La  exobiología  busca  formas  de  vida  en  otros  planetas.     La  ecología  global  está  influenciada  por  la  ecología  microbiana.  Los  microorganismos  son  objetos  de  estudio   para  amortiguar  el  calentamiento  global,  sobre  todo  en  la  emisión  de  gases  de  efecto  invernadero.  Son  los   principales  productores  de  estos  gases.  Con  ciertas  actividades  humanas,  podemos  estar  potenciándolo.     Los  humanos  somos  un  conjunto  de  ecosistemas  bien  diferenciados,  en  función  de  la  localización  tenemos   diferente  microbiota.  Cada  uno  tiene  su  propio  ecosistema.   Disbiosis:  pérdida  del  equilibrio  que  supone  un  ecosistema  en  un  estado  de  salud  (microbiota  asociada  al   organismo).  Hay  patologías  inflamatorias  cuya  fase  se  creía  genético  o  ambiental  que  están  mediadas  por  la   microbiota.  La  microbiota  moldea  a  lo  largo  de  la  vida  la  respuesta  inflamatoria  mediada  por  el  sistema   inmune.     La  biorremediación  es  paliar  desastres  naturales  con  microbios.     La  microbiota,  con  sus  reacciones  enzimáticas  se  pueden  usar  para  biocombustibles,  tratamiento  de  residuos   (aguas  residuales  y  compost)  y  alimentación.           Ecología   Simbiosis:  ``vida  en  común´´   Las  relaciones  entre  organismos  son  simbiosis.  Puede  haber  simbiosis  positiva  o  negativa  (relaciones   antagónicas).       Relaciones  de  los  microrganismos  con  el  hospedador   Mutualismo:  los  dos  miembros  acumulan  beneficios  recíprocos.  El  mutualista  y  su  huésped  dependen  el  uno   del  otro  (bacteria-­‐insecto).  En  un  sistema  complejo  es  múltiple.   Ecología  del  rumen:  el  animal  tiene  una  relación  mutualista  con  la  comunidad  microbiana:     Celulosa  à  glucosa  +  ácidos  orgánicos  +  metano     1       Cada  unidad  microbiana  está  adaptada  a  un  paso  de  la  degradación  de  la  celulosa.   Los  fijadores  de  nitrógeno  con  proteobacterias,  como  Rhizobium.  Fijan  N2  y  se  incorpora  en  moléculas   orgánicas,  en  la  cadena  trófica  de  los  suelos  para  que  las  plantas  lo  absorban.  Es  una  interacción  microbio-­‐ planta.   Parasitismo:  el  hospedador  es  dañino.  Muchas  bacterias  son  parásitas.   Depredación:  es  el  caso  más  extremo.     Relaciones  de  los  microorganismos  entre  sí   Interacciones  positivas:   Sintrofismo:  el  crecimiento  de  un  microorganismo  depende  o  se  beneficia  de  sustratos  de  otros   microrganismo  que  crecen  cerca.  En  un  consorcio  metanogénico,  las  bacterias  se  necesitan  unas  a  otras  para   vivir.  La  materia  orgánica  se  convierte  en  metano.  Estas  bacterias  proporcionan  nutrientes  a  otras  bacterias   que  utilizan  el  metano.  Se  debe  a  la  integración  de  rutas  metabólicas  de  muchos  microorganismos.  Este   concepto  a  nivel  global,  es  el  superecosistema  que  comprende  la  Tierra.   -­‐  Cooperación  microbiana:  beneficia  a  ambos.   -­‐  Comensalismo:  un  simbionte  se  beneficia  mientras  que  el  otro  no  se  ve  afectado.   Hay  bacterias  que  oxidan  el  amoniaco  y  producen  nitritos.  Los  nitritos  pueden  ser  el  sustrato  de  otras   bacterias.       Interacciones  negativas:   Amensalismo/antagonismo:  un  organismo  provoca  un  efecto  adverso  sobre  otro.     Esto  puede  ser  para  eliminar  el  competidor  del  medio  y  tener  una  ventaja  cuando  los  recursos  del  medio  son   escasos.  Se  hace  mediante  metabolitos  secundarios  o  péptidos  tóxicos  para  algunas  bacterias  (antibióticos  o   bacteriocinas).  Pueden  matar  a  otras  cepas  de  su  misma  especie.  Tendrán  más  posibilidades  de  colonizar  un   nicho  ecológico.  Como  los  antibióticos  son  de  origen  natural  y  los  producen  las  bacterias,  estas  tienen  el   antídoto.  Por  eso  se  crean  resistencias  tan  rápido.     Competición  microbiana:  distintos  microrganismos  intentan  adquirir  el  mismo  recurso.  El  resultado  final   depende  de  la  tasa  de  captación  de  nutrientes  y  de  la  tasa  metabólica.  Ha  evolucionado  a  lo  largo  de  la   historia  para  conseguir  esto.     Biofilms   La  mayoría  de  los  ecosistemas  están  consolidados  formando  biofilms.  Hay  un  sustrato  secretado  por  las   propias  bacterias  (exopolisacárido  de  glucanos  y  polímeros).  Forma  un  cemento  en  el  que  las  bacterias  tienen   una  forma  de  vida  sésil.  Los  biofilms  son  poliespecíficos  (de  muchas  especies).  Tienen  lugar  las  relaciones   sintróficas  en  las  que  unos  se  aprovechan  de  los  productos   metabólicos  de  otros.  Es  normalmente  una  colonia  mixta,  de   varias  especies.  Son  comunes  en  lechos  acuíferos.  Pueden   estar  en  suelos,  personas,  animales…   Las  ventajas  de  vivir  así  son:   -­‐  Equilibrio  metabólico.   -­‐  Resistencia  a  fenómeno  de  lavado,  agresión  química,  etc.   Estos  químicos  no  llegan  a  las  partes  más  bajas  del  biofilm.     Tiene  importancia  en  salud  e  industria.     Microbiota  del  ser  humano   Son  los  microorganismos  normalmente  asociados  con  un  tejido  o  una  estructura  en  particular.     Se  pueden  definir  estados  de  disbiosis  asociados  a  ciertas  patologías.   Probióticos:  microrganismos  que  se  toman  para  lograr  una  simbiosis  cuando  hay  un  estado  de  disbiosis.  Por   ejemplo,  después  de  tomar  un  antibiótico  para  repoblar  la  microbiota  intestinal.     Tenemos  microbiota  asociada  a  la  piel  (Gram+,  como  Staphylococcus,  Antinobacteria,  etc),  mucosas  genitales   (la  microbiota  vaginal  es  esencial  para  la  defensa,  aporta  un  pH  ácido),  respiratorias  y  orales,  intestinal.   El  acné  es  un  estado  de  disbiosis.  La  caries  también  es  una  disbiosis.  En  el  intestino  es  donde  tenemos  más   cantidad  y  variedad  de  microorganismos.       2   ...

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