Las Bacterias Y Virus

LAS BACTERIAS Y LOS VIRUS

La bacteria es el organismo más simple y abundante de nuestro planeta. Puede subsistir en tierra, agua, plantas, animales o materia orgánica. Su estructura es menos compleja que la de otros organismos superiores. Su núcleo lo forma un único cromosoma y no dispone de membrana nuclear. Son células procariotas cuyo tamaño oscila entre los 0.5 y los 5 micrones.

Su importancia es máxima, jugando un papel fundamental en la naturaleza en general y en el ser humano en particular. Aunque existen bacterias patógenas, su presencia es esencial para la vida. Participan en los ciclos naturales del nitrógeno, del carbono o del fósforo, pudiendo transformar sustancias orgánicas en inorgánicas y a la inversa.

Estructura de superficie y de cubierta y estructura interna

La cápsula de una bacteria no es constante, y tanto el tamaño como la composición pueden ser distintos. Algunas especies presentan cilios o flagelos, constituyendo sus órganos de locomoción. Ciertas bacterias gramnegativas poseen apéndices más pequeños denominados pili que juegan un papel básico en la genética bacteriana.

La pared de la mayoría de las bacterias es rígida, dúctil y elástica. Su naturaleza química se debe a un compuesto macromolecular denominado mucopéptido, formado por cadenas de acetilglucosamina y ácido murámico a la que se fijan tetrapéptidos de diferente composición. Estas diferencias se aprecian en su comportamiento al exponerlas ante un colorante, lo que se conoce como tinción de Gram. Esto permite distinguirlas como bacterias gramnegativas y grampositivas.

Debajo de la pared de la bacteria se encuentra la membrana citoplasmática. Esta posee permeabilidad selectiva respecto a las sustancias que entran o salen de la bacteria. Además de ser soporte de diversas enzimas, la membrana citoplasmática tiene un papel esencial en la división del núcleo bacteriano.

Por lo que respecta a la estructura interna, la bacteria posee un núcleo donde se halla el material genético formado por un único filamento de ADN que puede llegar a medir 1 mm., lo que representa 1000 veces el tamaño de la bacteria. En el citoplasma bacteriano (masa de materia viva delimitada por la membrana citoplásmica) encontramos los ribosomas, compuestos por ácido ribonucleico y que desempeñan un papel fundamental en la síntesis proteica.

Bacterias Gram positivas y Gram negativas

La coloración o tinción de Gram debe su nombre al bacteriólogo danés Christian Gram, quien desarrollo este método en el año 1884. En síntesis, se trata de un tipo de tinción que se emplea en microbiología para observar las bacterias. Se distinguen entre Gram positivas cuando retienen la tintura y pueden ser observadas de color violeta, o Gram negativas cuando no la retienen, siendo entonces vistas al microscopio de color rojo.

Clasificación de las bacterias

Existen diferentes criterios para clasificar e identificar las bacterias. Uno de ellos consiste en la agrupación por familias y especies, distinguiéndose 11 órdenes:

• Eubacteriales.

• Pseudomonadales.

• Espiroquetales.

• Actinomicetales.

• Rickettsiales.

• Micoplasmales.

• Clamidobacteriales.

• Hifomicrobiales.

• Beggiatoales.

• Cariofanales.

• Cixobacteriales.

Otro modo de clasificarlas es atendiendo a su forma y ordenamiento. Cuando es en forma de coco (esférico) se clasifican de la siguiente forma:

• Coco, cuando se dividen en un solo plano vertical, separándose y conservando su individualidad.

• Diplococo, cuando las células hijas se presentan en parejas.

• Estreptococo, cuando se presentan formando cadenas.

• Estafilococo, cuando tras la división celular se agrupan de forma irregular, parecida a un racimo de uvas y a veces de gran volumen.

• Tetracoco, cuando tras la división celular se forman grupos de 4 células.

• Sarcina, cuando la división celular produce paquetes de 8 células.

Las otras dos formas son los espirilos, en forma de espiral, y los bacilos, en forma de bastón.

Otra de las formas de clasificar a las bacterias es por la composición de la pared celular y su reacción a la tinción Gram. Con este método se distinguen las bacterias Gram negativas, que no retienen el cristal violeta y conservan el rojo, y las bacterias Gram positivas, que sí absorben el colorante y se tornan violetas.

Por la necesidad, o no, que tienen de oxigeno también se distinguen entre:

• Aerobias estrictas, cuando dependen del oxigeno.

• Anaerobias estrictas, cuando se desarrollan en ausencia total de oxígeno.

• Anaerobias facultativas, pueden desarrollarse con o sin oxígeno.

• Microaerófilas, cuando solo pueden desarrollarse en bajas tensiones de oxígeno y altas de dióxido de carbono.

La temperatura también es otro modo de clasificarlas:

• Termófilas, cuando se desarrollan entre los 25 y los 80 grados.

• Mesófilas, cuando se desarrollan entre los 10 y los 45 grados.

• Psicrófilas, cuando se desarrollan entre los -5 y los 30 grados.

Atendiendo al pH en el que se desarrollan pueden clasificarse como:

• Acidófilas, cuando el pH está entre 1 y 5.

• Neutrófilas, cuando el pH está entre 5.5 y 8.5.

• Basófilas, cuando el pH está entre 9 y 10.

La clasificación también puede llevarse a cabo atendiendo a su forma de nutrición. En este caso se distinguen entre bacterias autótrofas quimiosintéticas y heterótrofas. Las primeras utilizan la luz solar y bióxido de carbono para fabricar el alimento, mientras que las heterótrofas utilizan fuentes de carbono orgánico.

Bacterias patógenas

Aunque ya se ha dicho que la existencia de las bacterias es esencial para la vida, de todos es conocido que ciertas bacterias pueden causar enfermedades en el ser humano, algunas de ellas de gravedad. Se conocen cerca de 200 bacterias patógenas. Su efecto es muy variable, tanto en función de la especie y de su virulencia como de las condiciones del organismo en el que se hospeda. Entre las dañinas destaca el Bacillus anthracis, causante del ántrax o carbunco, el Clostridium perfringens, causante de la gangrena gaseosa, elClostridium tetani, causante del tétanos, el Mycobacterium leprae, causante de la lepra o laYersinia pestis, causante de la peste bubónica, entre otros.

LOS VIRUS

Los virus son parásitos intracelulares submicroscópicos, compuestos por ARN o por ácido desoxirribonucleico (ADN) —nunca ambos— y una capa protectora de proteína o de proteína combinada con componentes lipídicos o glúcidos. En general, el ácido nucleico es una molécula única de hélice simple o doble; sin embargo, ciertos virus tienen el material genético segmentado en dos o más partes. La cubierta externa de proteína se llama cápsida y las subunidades que la componen, capsómeros. Se denomina nucleocápsida, al conjunto de todos los elementos anteriores. Algunos virus poseen una envuelta adicional que suelen adquirir cuando la nucleocápsida sale de la célula huésped. La partícula viral completa se llama virión. Los virus son parásitos intracelulares obligados, es decir: sólo se replican en células con metabolismo activo, y fuera de ellas se reducen a macromoléculas inertes.

El tamaño y forma de los virus son muy variables. Hay dos grupos estructurales básicos: isométricos, con forma de varilla o alargados, y virus complejos, con cabeza y cola (como algunos bacteriófagos). Los virus más pequeños son icosaédricos (polígonos de 20 lados) que miden entre 18 y 20 nanómetros de ancho (1 nanómetro = 1 millonésima parte de 1 milímetro). Los de mayor tamaño son los alargados; algunos miden varios micrómetros de longitud, pero no suelen medir más de 100 nanómetros de ancho. Así, los virus más largos tienen una anchura que está por debajo de los límites de resolución del microscopio óptico, utilizado para estudiar bacterias y otros microorganismos.

Muchos virus con estructura helicoidal interna presentan envueltas externas (también llamadas cubiertas) compuestas de lipoproteínas, glicoproteínas, o ambas. Estos virus se asemejan a esferas, aunque pueden presentar formas variadas, y su tamaño oscila entre 60 y más de 300 nanómetros de diámetro. Los virus complejos, como algunos bacteriófagos, tienen cabeza y una cola tubular que se une a la bacteria huésped. Los poxvirus tienen forma de ladrillo y una composición compleja de proteínas. Sin embargo, estos últimos tipos de virus son excepciones y la mayoría tienen una forma simple.

Los virus, al carecer de las enzimas y precursores metabólicos necesarios para su propia replicación, tienen que obtenerlos de la célula huésped que infectan. La replicación viral es un proceso que incluye varias síntesis separadas y el ensamblaje posterior de todos los componentes, para dar origen a nuevas partículas infecciosas. La replicación se inicia cuando el virus entra en la célula: las enzimas celulares eliminan la cubierta y el ADN o ARN viral se pone en contacto con los ribosomas, dirigiendo la síntesis de proteínas. El ácido nucleico del virus se autoduplica y, una vez que se sintetizan las subunidades proteicas que constituyen la cápsida, los componentes se ensamblan dando lugar a nuevos virus. Una única partícula viral puede originar una progenie de miles. Determinados virus se liberan destruyendo la célula infectada, y otros sin embargo salen de la célula sin destruirla por un proceso de exocitosis que aprovecha las propias membranas celulares. En algunos casos las infecciones son ‘silenciosas’, es decir, los virus se replican en el interior de la célula sin causardaño evidente.

Los virus que contienen ARN son sistemas replicativos únicos, ya que el ARN se autoduplica sin la intervención del ADN. En algunos casos, el ARN viral funciona como ARN mensajero, y se replica de forma indirecta utilizando el sistema ribosomal y los precursores metabólicos de la célula huésped. En otros, los virus llevan en la cubierta una enzima dependiente de ARN que dirige el proceso de síntesis. Otros virus de ARN, los retrovirus, pueden producir una enzima que sintetiza ADN a partir de ARN. El ADN formado actúa entonces como material genético viral.

Durante la infección, los bacteriófagos y los virus animales difieren en su interacción con la superficie de la célula huésped. Por ejemplo, en el ciclo del bacteriófago T7, que infecta a la bacteria Escherichia coli, no se producen las fases de adsorción ni de descapsidación. El virus se fija primero a la célula y, después, inyecta su ADN dentro de ella. Sin embargo, una vez que el ácido nucleico entra en la célula, los eventos básicos de la replicación viral son los mismos.

Los virus se propagan pasando de una persona a otra, causando así nuevos casos de la enfermedad. Muchos de ellos, como los responsables de la gripe y el sarampión, se transmiten por vía respiratoria, debido a su difusión en las gotículas que las personas infectadas emiten al toser y estornudar. Otros, como los que causan diarrea, se propagan por la vía oral-fecal. En otros casos, la propagación se realiza a través de la picadura de insectos, como en el caso de la fiebre amarilla y de los arbovirus. Las enfermedades virales pueden ser endémicas (propias de una zona), que afectan a las personas susceptibles, o epidémicas, que aparecen en grandes oleadas y atacan a gran parte de la población. Un ejemplo de epidemia es la aparición de la gripe en todo el mundo, casi siempre, una vez al año.

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