Fundamentos de la Biología Microbiana: Priones y Características Esenciales de las Bacterias

Priones: Proteínas Enigmáticas

Los priones constituyen una etapa primitiva de los virus. Fueron descritos por **Stanley Prusiner** en 1982 como «proteínas enigmáticas». Son proteínas que surgen aparentemente del **sistema nervioso**. Tienen la capacidad de crear más proteínas mal plegadas (proteínas malas), y se transmiten genéticamente y por infección.

Enfermedades Priónicas Asociadas

• Síndrome de la **vaca loca** (Encefalopatía espongiforme bovina).
• Enfermedad de **Kuru** (Nueva Guinea).
• **Alzheimer** (posiblemente asociado).
• Enfermedad de **Creutzfeldt-Jakob** (enfermedad nerviosa degenerativa).

Bacterias

Características Generales

Las bacterias pertenecen a dos dominios: **Archaea** y **Bacteria**. Son organismos **procariotas** que poseen:

• **ADN** y **ARN**.
• **Ribosomas**.
• **Nucleoide**: Región donde se lleva a cabo la duplicación, transcripción y traducción.
• **Plásmidos**: Fragmentos de ADN extracromosómico que no están en el nucleoide.

Estructura y Partes de las Bacterias

• **Membrana celular**: Protege, está hecha de fosfolípidos, es flexible y permeable.
• **Vainas**: Recubrimiento externo que proporciona protección, especialmente en situaciones de peligro.
• **Cápsulas y esporas**: La cápsula es un recubrimiento externo; la **espora** protege el núcleo y las proteínas en condiciones adversas.
• **Pili o pelo** (sexual o de infección): Permite el intercambio de material genético (**conjugación sexual**) o sirve como base para iniciar una infección.
• **Flagelos**: Estructuras de locomoción que permiten la respuesta a estímulos (taxis):
  • **Quimiotaxis** (+ o -): Movimiento a favor o en contra de sustancias químicas.
  • **Fototaxis** (+ o -): Movimiento a favor o en contra de la luz.
  • **Magnetotaxis** (+ o -): Movimiento en respuesta a un campo magnético.

Clasificación Morfológica (Según su Forma)

• **Bacilos**: Forma de bastón (Ejemplo: _Bacillus anthracis_).
• **Cocos**: Forma circular (Ejemplo: _Staphylococcus aureus_). Incluyen estreptococos y estafilococos.
• **Espiroquetas**: Forma helicoidal o espiral (Ejemplo: _Vibrio cholerae_).

Clasificación General (Tinción de Gram)

La tinción de Gram es fundamental para la identificación bacteriana:

• **Gram negativas**: Presentan dos membranas lipídicas entre las que se localiza una delgada pared celular de **peptidoglicano**. Se tiñen de color **rojo o rosado**.
• **Gram positivas**: Presentan una sola membrana lipídica y una pared de **peptidoglicano** mucho más gruesa. Se tiñen de color **azul o morado**.

Reproducción y Transferencia de Información Genética

Reproducción Asexual

• **Fisión binaria**: La bacteria se divide en dos (puede ocurrir hasta cada 20 minutos).
• **Gemación**: Formación de yemas o protuberancias.
• **Fragmentación**: Formación de paredes dentro de la bacteria.

Transferencia de Información Genética

• **Transformación**: Incorporación de **ADN exógeno** libre del medio.
• **Transducción**: Transferencia de ADN mediada por un **bacteriófago** (virus bacteriano).
• **Conjugación**: Intercambio de material genético a través del **pili sexual**.

Endoesporas y Biopelículas

Endoespora

Se forma cuando las condiciones ambientales son **extremas** (calor, frío, escasez de alimento). Las endoesporas son altamente resistentes; pueden existir hasta una hora en ebullición o siglos de congelación. Ejemplos: 1) **_B. anthracis_** y 2) **_C. tetani_**.

Biopelículas (Biofilms)

Acúmulo de bacterias (a menudo junto a hongos y protozoos) en una matriz de **exopolisacárido** adherida a una superficie. Las biopelículas ayudan a las bacterias a sobrevivir en el ambiente y les confieren **resistencia a antibióticos**. Ejemplos: Placa dental, catéteres, baños, etc.

Metabolismo y Clasificación Nutricional

Las bacterias se clasifican según su fuente de carbono y energía:

• **Heterótrofos**: Obtienen carbono de compuestos orgánicos.
• **Autótrofos**: Sintetizan su propio carbono.
  • **Quimioautótrofos**: A partir de compuestos químicos inorgánicos.
  • **Fotoautótrofos**: A partir de la luz.

También se clasifican según su requerimiento de oxígeno:

• **Aerobias** (requieren oxígeno).
• **Anaerobias obligadas** (mueren en presencia de oxígeno).
• **Anaerobias facultativas** (pueden crecer con o sin oxígeno).

Importancia Médica y Patogenia

Las bacterias causan graves enfermedades en los seres humanos, incluyendo tuberculosis, tétanos, neumonías e infecciones varias (piel, internas, cólera, etc.).

Enfermedades Bacterianas Específicas

• **Ántrax**: Causado por **_Bacillus anthracis_**. Produce heridas negras al digerir los tejidos. Puede ser cutáneo o interno.
• **Tuberculosis**: Causada por **_Mycobacterium tuberculosis_**. Es la infección más prevalente en el mundo. Afecta principalmente los pulmones, causando flemas, sangre y tos.
• **Tétanos**: Causado por **_Clostridium tetani_**. Es una bacteria anaerobia que produce una endotoxina, la **tetanoespasmina**, que inhibe la relajación muscular, provocando espasmos.
• **Lepra**: Causada por **_Mycobacterium leprae_**. Es poco contagiosa y curable. Se presenta con mayor frecuencia en India, Brasil y Birmania.
• **Sífilis**: Enfermedad infecciosa de transmisión sexual u objetos infectados, causada por **_Treponema pallidum_**. Se caracteriza por la aparición de chancros y es curable.