Saltar al contenido principal

¿Qué son las bacterias?

Una imagen de microscopio electrónico de barrido de la bacteria Staphylococcus aureus resistente, con falso color agregado.
Imagen: © Centros para el Control de Enfermedades

Las bacterias son organismos microscópicos unicelulares que prosperan en diversos entornos. Estos organismos pueden vivir en el suelo, el océano y dentro del intestino humano.

La relación de los seres humanos con las bacterias es compleja. A veces las bacterias nos ayudan, como por ejemplo cuajar la leche en yogur o ayudando con nuestra digestión. En otros casos, las bacterias son destructivas, causando enfermedades como neumonía y resistentes a la meticilina Staphylococcus aureus MRSA.

Estructura

Las bacterias singular: bacteria se clasifican como procariotas, que son organismos unicelulares con una estructura interna simple que carece de núcleo y contiene ADN que flota libremente en una masa retorcida parecida a un hilo llamada nucleoide, o en piezas circulares separadas llamadas plásmidos. ribosomas son las unidades esféricas en la célula bacteriana donde las proteínas se ensamblan a partir de aminoácidos individuales utilizando la información codificada en el ARN ribosómico.

Las células bacterianas generalmente están rodeadas por dos cubiertas protectoras: una pared celular externa y una membrana celular interna. Ciertas bacterias, como la micoplasmas , no tienen una pared celular. Algunas bacterias incluso pueden tener una tercera capa protectora más externa llamada cápsula. Las extensiones en forma de látigo a menudo cubren las superficies de las bacterias, las largas llamadas flagelos o las cortas llamadas pili, que ayudanbacterias para moverse y adherirse a un huésped.

Clasificación

Se utilizan algunos criterios diferentes para clasificar las bacterias. Los organismos se pueden distinguir por la naturaleza de sus paredes celulares, por su forma o por las diferencias en su composición genética.

El tinción de Gram es una prueba utilizada para identificar bacterias por la composición de sus paredes celulares, llamada así por Hans Christian Gram, quien desarrolló la técnica en 1884. La prueba tiñe bacterias Gram-positivas o bacterias que no tienen una membrana externa. Gram-las bacterias negativas no recogen la mancha. Por ejemplo, Streptococcus pneumoniae S. pneumoniae , que causa neumonía , es una bacteria Gram-positiva, pero Escherichia coli E. coli y Vibrio cholerae , que causa el cólera, son bacterias Gram-negativas.

Hay tres formas bacterianas básicas: bacterias redondas llamadas cocos singular: coccus, cilíndricas, en forma de cápsula conocidas como bacilos singular: bacillus; y bacterias espirales, acertadamente llamadas espirillas singular: spirillum. Las formas yLas configuraciones de bacterias a menudo se reflejan en sus nombres. Por ejemplo, el cuajada de leche Lactobacillus acidophilus son bacilos y causan neumonía S. pneumoniae son una cadena de cocos. Algunas bacterias toman otras formas, como pedunculadas, cuadradas o en estrella.

La imagen de este artista muestra bacterias esféricas. Tanto Staphylococcus como Streptococcus son esféricos. Crédito de la imagen: Kateryna Kon / Shutterstock

reproducción

La mayoría de las bacterias se multiplican mediante un proceso llamado fisión binaria, según Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida de la Universidad de Cornell . En este proceso, una sola célula bacteriana, llamada "madre", hace una copia de su ADN y crece al duplicar su contenido celular. La célula luego se divide, expulsando el material duplicado y creando dos "hijas" idénticas" células.

Algunas especies de bacterias, como las cianobacterias y los firmicutes, se reproducen a través de la gemación. En este caso, la célula hija crece como una ramificación del padre. Comienza como una pequeña protuberancia, crece hasta que tiene el mismo tamaño que su padre.y se divide.

El ADN que se encuentra en los padres y la descendencia después de la fisión binaria o la gemación es exactamente el mismo. Por lo tanto, las células bacterianas introducen variaciones en su material genético al integrar ADN adicional, a menudo de su entorno, en su genoma. Esto se conoce como transferencia genética horizontal ; la variación genética resultante asegura que las bacterias puedan adaptarse y sobrevivir a medida que cambia su entorno. [ Mira el arpón de bacterias extrañas y brillantes y traga ADN para evolucionar ]

Hay tres formas en que se produce la transferencia horizontal de genes: transformación, transducción y conjugación.

La transformación es el proceso más común de transferencia horizontal de genes y ocurre cuando se intercambian fragmentos cortos de ADN entre donantes y receptores. La transducción, que generalmente solo ocurre entre bacterias estrechamente relacionadas, requiere que el donante y el receptor transfieran ADN compartiendo receptores de la superficie celular. conjugación requiere contacto físico entre las paredes celulares de las bacterias; el ADN se transfiere de la célula del donante al receptor. A través de la conjugación, una célula bacteriana puede transferir ADN a células eucariotas organismos multicelulares. La conjugación ayuda a la propagación de antibióticos-genes de resistencia.

Bacterias en la salud y las enfermedades humanas

Las bacterias pueden ser tanto beneficiosas como perjudiciales para la salud humana. Las bacterias comensales, o "amistosas", comparten espacio y recursos dentro de nuestros cuerpos y tienden a ser útiles. Hay aproximadamente 10 veces más células microbianas que células humanas en nuestros cuerpos;el mayor número de especies microbianas se encuentran en el intestino, según el microbiólogo David A. Relman artículo de 2012 en Nature .

El intestino humano es un entorno cómodo para las bacterias, con muchos nutrientes disponibles para su sustento. En un artículo de revisión de 2014 publicado en el Revista estadounidense de gastroenterología , los autores mencionan que las bacterias intestinales y otros microorganismos, como cepas útiles de E. coli y estreptococo , ayuda en la digestión, evita la colonización por patógenos dañinos y ayuda a desarrollar el sistema inmunológico. Además, la alteración de las bacterias intestinales se ha relacionado con ciertas enfermedades. Por ejemplo, pacientes con enfermedad de Crohn tiene una mayor respuesta inmune contra las bacterias intestinales, según a revisión de 2003 publicado en la revista The Lancet.

Otras bacterias pueden causar infecciones. Varias bacterias, que van del llamado grupo A estreptococo , Clostridium perfringens C. perfringens , E. coli y S. aureus puede causar un tejido blando raro pero grave infección llamada fascitis necrotizante a veces llamadas bacterias carnívoras. Según Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades CDC, esta infección afecta los tejidos que rodean los músculos, los nervios, la grasa y los vasos sanguíneos; puede tratarse, especialmente cuando se detecta a tiempo.

una imagen generada por computadora de E. coli . Crédito de la imagen: Alissa Eckert y Jennifer Oosthuizen / CDC

resistencia a los antibióticos

Los antibióticos se utilizan normalmente para tratar infecciones bacterianas. Sin embargo, en los últimos años, el uso inadecuado e innecesario de antibióticos ha promovido la propagación de varias cepas de bacterias resistentes a los antibióticos .

En casos de resistencia a los antibióticos, las bacterias infecciosas ya no son susceptibles a los antibióticos que antes eran eficaces. Según CDC , al menos 2 millones de personas en los EE. UU. Se infectan con bacterias resistentes a los antibióticos cada año, lo que provoca la muerte de al menos 23,000 personas.

"Prácticamente cualquier infección que pueda imaginar ahora ha sido identificada como asociada con algún nivel de resistencia", dijo el Dr. Christopher Crnich, médico de enfermedades infecciosas y epidemiólogo hospitalario de los Hospitales de la Universidad de Wisconsin y del Hospital de Asuntos de Veteranos de Madison."Hay muy pocas infecciones que ahora tratamos donde las infecciones causadas por bacterias resistentes no son un problema clínico".

MRSA por ejemplo, es una de las cepas bacterianas resistentes a los antibióticos más notorias; resiste la meticilina y otros antibióticos utilizados para tratar estafilococo infecciones, que se adquieren principalmente por contacto con la piel. Las infecciones por MRSA ocurren en entornos de atención médica como hospitales y hogares de ancianos, donde puede provocar neumonía o infecciones del torrente sanguíneo. El MRSA también se propaga en comunidad , especialmente en situaciones en las que hay mucha piel expuesta, otro contacto físico y el uso de equipo compartido, por ejemplo, entre atletas, en salones de tatuajes y en guarderías y escuelas. MRSA adquirido en la comunidad con mayor frecuenciaprovoca infecciones cutáneas graves.

una faceta importante de lucha contra la resistencia a los antibióticos es tener cuidado con su uso. "Es muy importante para nosotros usar los antibióticos de manera inteligente", dijo Crnich a LiveScience. "Solo desea usar un antibiótico cuando tiene una infección bacteriana clara".

Recursos adicionales :

Este artículo fue actualizado el 25 de abril de 2019 por Rachel Ross, colaboradora de Rhythm89.