Bacteris, Virus i Malalties Infeccioses

Mecanismes Parasexuals dels Bacteris

Els bacteris tenen mecanismes relacionats amb la reproducció anomenats parasexuals, per mitjà dels quals intercanvien informació genètica amb altres bacteris, siguin o no de la mateixa espècie. Hi ha tres tipus de mecanismes d'intercanvi:

• La conjugació: és el procés en què un bacteri, considerat donador, transmet DNA per mitjà d'un pèl sexual a un altre bacteri anomenat receptor. Els bacteris donadors tenen, a més del seu DNA, un tipus de plasmidis especials que s'anomenen plasmidis F o factors F que contenen els gens que informen de la producció de pèls sexuals. Els bacteris amb plasmidis F s'anomenen F⁺ i els que no en tenen, F^-. De vegades un plasmidi F s'intercala dins del DNA bacterià. Aquests bacteris, anomenats Hfr, també són capaços de donar DNA als bacteris F^-. La conjugació entre una cèl·lula F⁺ i F^- converteix aquesta última en donadora o F⁺, mentre que si la donadora és Hfr, el bacteri receptor queda com a F^-.
• La transducció: és un fenomen d'intercanvi genètic accidental a través d'un agent transmissor, generalment un virus, el qual transporta fragments de DNA procedents de l'últim bacteri parasitat.
• La transformació: és un procés pel qual un bacteri introdueix a dins fragments de DNA que estaven lliures en el medi i procedien de la lisi d'altres bacteris.

Virus

Són partícules microscòpiques molt senzilles constituïdes per un àcid nucleic (genoma víric) que està envoltat per una càpsula proteica (càpsida) i, de vegades, per una coberta membranosa. No arriben a tenir estructura cel·lular, ja que no tenen un citoplasma amb els enzims necessaris per dur a terme un metabolisme. Els virus en la fase extracel·lular s'anomenen partícules víriques o virions i són totalment inerts.

Els virus són capaços d'adherir-se a la superfície d'altres cèl·lules (hoste), on introdueixen el genoma víric (de DNA o RNA). Es poden reproduir ja que dins de la cèl·lula el genoma víric és capaç de destruir el DNA cel·lular i després de dirigir la síntesi de cobertes de nous virus utilitzant la matèria, l'energia i el sistema enzimàtic de la cèl·lula hoste.

Estructura dels Virus

En els virus es poden distingir tres parts: el genoma víric, la càpsida i la coberta membranosa.

• El genoma víric es compon d'una o diverses molècules de DNA o RNA. L'àcid nucleic dels virus pot ser una cadena oberta o circular.
• La càpsida és la coberta proteica que envolta el genoma víric. La funció és protegir l'àcid nucleic i, en els virus que no tenen coberta membranosa, reconèixer els receptors de membrana de les cèl·lules que el virus parasita.
• La coberta membranosa: és una coberta de tipus membranós que envolta la nucleocàpsida. La tenen els virus de la ràbia, l'hepatitis, la grip, la verola i la SIDA. Aquesta coberta es compon d'una doble capa lipídica procedent de les cèl·lules hoste parasitades i de glicoproteïnes, que tenen la funció del reconeixement de la futura cèl·lula hoste i la introducció de la penetració del virió en aquesta per mitjà de fagocitosi.

Viroides i Prions

• Viroide: petita molècula de RNA que només té uns pocs centenars de nucleòtids, no està protegida per cap tipus de coberta i infecta les cèl·lules vegetals.
• Prions: proteïnes amb la mateixa o gairebé la mateixa seqüència d'aminoàcids que una proteïna normal, però que tenen una forma més diferent.

Cicle dels Virus

• Fixació o absorció
• Penetració
• Replicació del genoma víric i síntesi de capsòmers
• Acoblament de nous virus
• Lisi o alliberament

Cicle Lític del Bacteriòfag T4

El bacteriòfag T4 és un dels virus amb càpsida complexa que es compon d'un cap i una cua que té una placa basal i fibres de fixació. Aquest cicle s'anomena cicle lític perquè condueix a la destrucció (lisi) de la cèl·lula hoste. El que s'esdevé en cada una de les fases del cicle és:

1. Fase de fixació o adsorció: els bacteriòfags es fixen a través de les puntes de les fibres caudals per mitjà d'enllaços químics i després claven les espines basals a la paret del bacteri.
2. Fase de penetració: el bacteriòfag perfora la paret cel·lular del bacteri per mitjà d'enzims lisozims situats a la placa basal. Contrau la beina de la cua i hi introdueix el DNA a través d'aquest orifici.
3. Fase d'eclipsi: el DNA víric dirigeix la síntesi d'una gran quantitat d'RNAm víric (transcripció). El DNA víric experimenta múltiples processos de replicació gràcies als complexos enzimàtics del bacteri.
4. Fase d'acoblament: els capsòmers acabats de formar es reuneixen formant càpsides, mentre que les noves molècules de DNA vírics es pleguen i penetren a les càpsides.
5. Fase de lisi o alliberament: a causa de l'acció de l'enzim endolisina, es produeix la lisi del bacteri i els nous virions formats surten a l'exterior i són capaços d'infectar altres bacteris.

Producció d'Antibiòtics

La producció industrial d'antibiòtics ha crescut molt des de la dècada dels 50 i té una gran importància en l'àrea de la medicina. Les causes que hi han contribuït són:

• El descobriment d'espècies microbianes que tenen més capacitat de producció.
• La millora dels medis de cultiu i el desenvolupament de la tècnica de cultiu.
• La selecció de soques mutants dels microbis productors, que tenen més capacitat de produir antibiòtics.
• La millora del mètode d'extracció de l'antibiòtic de la barreja de cultiu.

Malalties i el Procés Immunitari

Microorganismes Patògens

Conceptes sobre Malalties Infeccioses

Es produeix una epidèmia quan es donen al mateix temps molts casos d'individus que estan afectats per la mateixa malaltia en una comunitat determinada o àrea geològica. En canvi, una pandèmia es dóna quan una malaltia infecciosa es distribueix per una zona extremadament gran de la Terra.

Els animals o les plantes sobre els quals viuen i es reprodueixen els microorganismes patògens, i pateixen la malaltia, s'anomenen hostes definitius. Alguns microorganismes necessiten ser transmesos per un altre animal, d'un hoste definitiu a un altre, aquests animals s'anomenen hostes intermedis.

Es coneix com a reservori aquells llocs on els microorganismes patògens poden sobreviure fora dels hostes i des d'on poden iniciar la infecció.

Els éssers vius que són imprescindibles per a la transmissió del microorganisme patogen a l'hoste definitiu s'anomenen vectors de la malaltia. Hi ha persones que, tot i no tenir símptomes d'una malaltia infecciosa, porten a dins seu el microbi patogen i són, per tant, transmissores potencials de la malaltia; aquests individus s'anomenen portadors.

Malalties Infeccioses

Els microorganismes capaços d'originar malalties infeccioses en els éssers vius poden ser virus, bacteris, fongs o protozous.

Malalties per Contacte a través de Ferides

Molts pocs microorganismes patògens poden penetrar a través de la pell intacta dels animals, per la qual cosa han d'aprofitar les ruptures que s'hi produeixen per envair-los.