Ecología microbiana
- 1. ECOLOGÍA MICROBIANA DR. EDUARDO MARTÍNEZ
- 2. • Soriano EV, Salgado-Miranda C, Suárez-Güemes F, Trigo TFJ. Patogenia microbiana: Conceptos básicos en la interacción hospedero-microorganismo. Vet Mex 2006; 37 (4) http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=42337405 • Atlas, R. M. Ecología microbiana y microbiología ambiental. 4ª Edición. Editorial Addison Wesley. Madrid, 2002. Cap 2 y 3.
- 3. ALCANCE DE LA ECOLOGÍA MICROBIANA • El deseo de una parte de la sociedad de vivir en armonía con la naturaleza, en lugar de degradarla, transformo el concepto de ecología een una palabra natural. • Ecología deriva de las palabras griegas oikos (“casa” o “morada”) y logos (“estudio” o “tratado”) • Ecología es el “estudio del hogar” … la ciencia que explora las interrelaciones entre los organismos y su ambiente vivo (biótico) y no vivo (no biótico)
- 4. • El naturalista alemán Ernst Haeckel fue el primero que, en 1866, definió y utilizó el término ecología. • La ecología microbiana es la ciencia que examina específicamente las relaciones entre los microorganismos y sus ambientes biótico y abiótico.
- 5. Relación de los microorganismos con el ambiente donde habitan: 1) fracción abiótica (el hábitat): suelo • partículas minerales (arena, limo, arcilla) • agua y solutos • gases (aire) • compuestos orgánicos 2) una fracción biótica (los componentes vivos): • raíces • fauna (detritívoros) • microorganismos (descomponedores).
- 7. INTERACCIONES HOSPEDERO- MICROORGANISMO • Desde un enfoque evolutivo, la interacción más antigua entre un hospedero y un microbio, fue la incorporación de arqueobacterias en eubacterias, como organelos primordiales (por ejemplo, mitocondrias, cloroplastos) que dieron origen a los eucariotas. • La exposición denota el riesgo teórico o contacto actual con un microbio, que se expresa como la posibilidad de este contacto. La mayoría de las infecciones son seguidas por multiplicación del microorganismo en el hospedero, pero esto no es universal. • Simbiosis se usa para indicar relaciones muy estrechas entre dos poblaciones
- 8. INTERACCIONES MICROBIANAS 1 - Sinergismos Comensalismo • Remoción de sustratos. • Liberación de sustancias bióticas: AA, Vitaminas, bases. • Remoción de inhibidores: destrucción de toxinas, reducción de presión osmótica, variación de O2 y pH. • Protección ,albergue y superficies adecuadas. Mutualismo Síntesis y degradación de moléculas. Simbiosis Hábitat, nutricional, no casual, específica. Microbiota simbiótica Microorganismos en un mutualismo o estado comensal en un huésped ADAPTED FROM CASADEVALL AND PIROFSKI.
- 9. • Mutualismo Un estado de infección por el cual tanto el huésped como el microorganismo se benefician • El mutualismo puede ser ejemplificado por la interacción entre un hospedero y la flora- normal de un individuo. El hospedero facilita los nutrimentos y se ve beneficiado. • En el comensalismo, el microorganismo puede ser el único beneficiado de la interacción con el hospedero • Comensalismo Un estado de la interacción del anfitrión-microorganismo que no da lugar daño del anfitrión después de que el estado se inicie. • Adherencia microbiana Interacción entre adhesinas microbianas y sus ligandos celulares hospedantes. Mecanismo principal de patogenicidad • Colonización Estado de interacción huésped-microorganismo que conduce a una cantidad variable de daño del huésped, de mínimo a grande, reflejando así las respuestas inmunes del huésped que tienen la capacidad de eliminar el o de promover el desarrollo de otro estado ADAPTED FROM CASADEVALL AND PIROFSKI.
- 10. 2 - Antagonismos AMENSALISMO Interacción biológica que se produce cuando un organismo se ve perjudicado en la relación y el otro no experimenta ninguna alteración, es decir, la relación le resulta neutra. Una especie produce sustancias: •Inhibidoras (microbiostáticas) •Tóxicas (microbiocidas) baja especificidad (ácidos inorgánicos y orgánicos, alcoholes, etc) alta especificidad (antibióticos) COMPETENCIA: INTER O INTRAESPECÍFICA La capacidad de un organismo para competir depende de: Alta velocidad de crecimiento Tolerancia a factores abióticos Tolerancia a fluctuaciones ambientales Capacidad de multiplicarse a bajas concentraciones de nutrientes limitantes Eficiencia en el uso de nutrientes limitantes Requerimientos de factores de crecimiento (protótrofo aventaja a auxótrofo) Capacidad de sintetizar y almacenar sustancias de reserva. Capacidad de trasladarse a lugar con mejor disponibilidad del nutriente limitante
- 11. PARASITISMO PREDACIÓN Parásito: organismo que se nutre a partir de células, tejidos o fluidos de otro organismo denominado hospedante Parásitos facultativos obligados Parásitos endoparásitos (bacteriófagos) ectoparásitos (poco frecuente entre microorganismos) El periodo de contacto entre los organismos es corto y la presa normalmente es muerta y digerida rápidamente. El predator normalmente es de vida libre, de mayor tamaño que la presa y de menor especificidad en sus hábitos alimenticios. Relación entre número de presas y energía de captura (los protozoos consumen bacterias si están próximas, de manera tal que la energía ganada en la predación sea mayor que la necesaria para predarlas).
- 13. SUCESIONES MICROBIANAS DE LA DESCOMPOSICIÓN RESIDUO ORGÁNICO POLÍMEROS (Proteínas – Celulosa – Lignina) MONÓMEROS (Glucosa– Ácidos orgánicos O2 SO4 -2 NO3 - CO2 + H2O SH2 N2O Fauna Hongos Respiración Fermentación Oxidaciones incompletas MINERALIZACIÓN HUMUS Humificación Volatilización N2 Mineralización NH4 + NO3 - SH+ HPO4 -2 SO4 -2 Oxidación inorgánica Asimilación Acidificación Solubilización