Esterilización, aislamiento y crecimiento microbiano: procesos clave y ciclo vírico

Técnicas de esterilización

La esterilización consiste en la eliminación de todos los microorganismos de materiales, medios de cultivo o utensilios de laboratorio. El método de esterilización más común es el calor; la esterilización por calor húmedo se realiza en el autoclave.

Aislamiento de microorganismos

Para obtener un cultivo puro es necesario desarrollar técnicas que permitan el aislamiento de las células de una mezcla inicial, de forma que la división asexual de cada célula individual genere una colonia observable en medios sólidos. Todas las técnicas de aislamiento se basan en la reducción progresiva del número de microorganismos hasta conseguir células aisladas.

Técnicas comunes de aislamiento

• Agotamiento por estrías en superficie: técnica de siembra en placa para separar células en la superficie del medio.
• Agotamiento de asa en superficie: similar al anterior, usando un asa estéril para estriar la superficie.

El aislamiento por dilución y siembra en profundidad permite también efectuar un recuento del número inicial de microorganismos en la muestra problema. En este caso se realizan diluciones decimales consecutivas de la muestra inicial y se siembra una alícuota de cada dilución en el medio de cultivo.

Crecimiento microbiano

Las células en cultivo crecen con una velocidad expresada como el incremento del número de células por unidad de tiempo.

Ciclo de crecimiento

En un cultivo en el que no se produce adición de nutrientes (cultivo cerrado), las poblaciones de microorganismos crecen en cuatro fases:

• Fase de latencia: se produce la adaptación a las nuevas condiciones de cultivo.
• Fase exponencial: la velocidad de crecimiento es máxima.
• Fase estacionaria: la velocidad de crecimiento se iguala a la velocidad de muerte celular.
• Fase de muerte: el número de células que mueren es mayor que el de las que se dividen.

Cultivo continuo

El cultivo continuo es aquel en que la adición periódica de nutrientes y la eliminación de medio agotado permiten el crecimiento de una población a una velocidad constante. Puede ser de dos tipos:

• Quimiostato, que se regula por la concentración de un nutriente esencial para el crecimiento.
• Turbidostato, que se regula por la turbidez (densidad celular) del cultivo.

Ciclo de multiplicación vírica

Los virus son inertes en estado extracelular; para multiplicarse necesitan penetrar en la célula hospedadora.

Ciclo lítico

Es un ciclo de multiplicación de los componentes virales y generación de nuevas partículas víricas. Presenta varias etapas:

• Entrada de los virus en la célula hospedadora. Después de una fase de adsorción o reconocimiento específico, o de entrada a través de poros o zonas de rotura, se produce la penetración por inyección del ácido nucleico viral, por endocitosis, por fusión de la envoltura viral con la membrana plasmática de la célula, o por penetración directa de la nucleocápsida.
• Descapsidación. La cápsida se rompe en aquellos virus en los que ha penetrado en el interior del citoplasma.
• Replicación y síntesis de los componentes virales. Se producen la síntesis de proteínas estructurales y de otras que participan en la multiplicación viral, y la replicación del ácido nucleico viral (en general, en los virus ADN esta fase tiene lugar en el núcleo de la célula hospedadora, y en los virus ARN, en el citoplasma). Los retrovirus sufren un proceso de retrotranscripción por el que el ARN viral origina un ADN bicatenario gracias a la enzima transcriptasa inversa o retrotranscriptasa.
• Maduración. Tiene lugar el ensamblaje de los componentes virales.
• Liberación. La progenie viral se libera por gemación o por lisis de la célula hospedadora.