Microbiología médica
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Este artículo necesidades de atención de un experto en el tema. (Junio de 2013) |
Microbiología médica es una rama de medicina refiere a la prevención, diagnóstico y tratamiento de enfermedades infecciosas. Además, este campo de la ciencia estudia diversas aplicaciones clínicas de microbios para la mejora de la salud. Existen cuatro tipos de microorganismos que causan enfermedades infecciosas: bacterias, hongos, parásitos y virus.
Un médico microbiólogo las características de los estudios agentes patógenos, sus modos de transmisión, los mecanismos de infección y el crecimiento.[1] Utilizando esta información puede formularse un tratamiento. Médicos microbiólogos sirven a menudo como consultores para médicos, proporcionar identificación de patógenos y sugerir opciones de tratamiento. Otras tareas pueden incluir la identificación de posibles riesgos para la salud a la comunidad o la supervisión del evolución de potencialmente virulento o cepas resistentes de microbios, educar a la comunidad y asistir en el diseño de las prácticas de salud. Ellos también pueden ayudar a prevenir o controlar epidemias y los brotes de la enfermedad. No todos médicos microbiólogos estudio microbiano patología; algunos estudian de especies comunes, no patógenos para determinar si sus propiedades pueden utilizarse para desarrollar antibióticos u otros métodos de tratamiento.
Mientras que Epidemiología es el estudio de los patrones, causas y efectos de salud y enfermedad las condiciones en las poblaciones, Microbiología médica se centra principalmente en la presencia y crecimiento de las infecciones microbianas en individuos, sus efectos en el cuerpo humano y los métodos de tratamiento de las infecciones.
Contenido
- 1 Historia de la microbiología médica
- 2 Comúnmente tratan enfermedades infecciosas
- 2.1 Bacteriana
- 2.2 Viral
- 2.3 Parasitarias
- 2.4 Fungicida
- 3 Causas y transmisión de enfermedades infecciosas
- 4 Pruebas diagnósticas
- 4.1 Cultivo microbiano
- 4.2 Microscopía
- 4.3 Pruebas bioquímicas
- 4.4 Reacción en cadena de polimerasa
- 5 Tratamiento
- 6 Véase también
- 7 Notas y referencias
Historia de la microbiología médica
En 1676, Antón van Leeuwenhoek observado bacterias y otros microorganismos, utilizando un solo lente microscopio de diseño propio.[2]
En 1796, utilizando una antigua técnica China para viruela vacunación, Edward Jenner desarrollado usando un método Viruela vacuna para inmunizar con éxito a un niño contra la viruela. Se utilizan los mismos principios para el desarrollo vacunas hoy.
A raíz de esto, en 1857 Louis Pasteur también diseñó vacunas contra varias enfermedades tales como ántrax, aves de corral cólera y rabia así como pasteurización para la conservación de alimentos.[3]
1867 Joseph Lister es considerado el padre de antiséptico cirugía. Por esterilizar los instrumentos con diluido ácido carbólico y usarla para limpiar las heridas, las infecciones postoperatorias fueron reducidas haciendo la cirugía más segura para los pacientes.
En los años entre 1876-1884 Robert Koch proporcionó mucha penetración en enfermedades infecciosas. Fue uno de los primeros científicos para centrarse en el aislamiento de bacterias en cultivo puro. Esto dio lugar a teoría del germen, un determinado microorganismo responsable de una determinada enfermedad. Él desarrolló una serie de criterios alrededor de esto que han llegado a conocerse como el Postulados de Koch.[4]
Un hito importante en Microbiología médica es el Tinción de Gram. En 1884 Hans Christian Gram desarrolló el método de tinción de bacterias, para hacerlos más accesibles y diferenciable bajo un microscopio. Esta técnica es ampliamente utilizada hoy en día.
En 1929 Alexander Fleming desarrolló la sustancia antibiótica más comúnmente usada en el momento y ahora: penicilina.
Secuenciación de ADN, un método desarrollado por Walter Gilbert y Frederick Sanger en 1977,[5] causó un cambio rápido el desarrollo de vacunas, tratamientos médicos y métodos de diagnóstico. Algunos de éstos incluyen sintético insulina que se produjo en 1979 mediante ADN recombinante y la primera vacuna genéticamente fue creada en 1986 para Hepatitis B.
En 1995 un equipo en El Instituto de investigación genómica secuenciado el primer bacteriano genoma; Haemophilus influenzae.[6] Unos meses más tarde, la primera eucariotas se completó el genoma. Esto sería invaluable para las técnicas de diagnóstico.[7]
Comúnmente tratan enfermedades infecciosas
Bacteriana
- Faringitis estreptocócica [8]
- Clamidia [9]
- Fiebre tifoidea [10]
- Tuberculosis [11]
Viral
- Rotavirus [12]
- Hepatitis C [13]
- Virus del papiloma humano [14]
Parasitarias
- Malaria [11]
- Giardia lamblia [15]
- Toxoplasma gondii [16]
Fungicida
- Candida[17]
- Histoplasmosis [18]
Causas y transmisión de enfermedades infecciosas
Las infecciones pueden ser causadas por bacterias, virus, hongos, y parásitos. El patógeno que causa la enfermedad puede ser exógeno (adquirida por una fuente externa; ambiental, animal u otros personas, por ejemplo Gripe) o endógeno (de la flora normal por ejemplo candidiasis).[19]
El sitio en el cual un microbio entra en el cuerpo se conoce como el portal de entrada.[20] Estos incluyen la vías respiratorias, tracto gastrointestinal, tracto genitourinario, piel, y membranas mucosas.[21] El portal de entrada para un microbio específico depende normalmente de cómo viaja desde su hábitat natural al host.[20]
Hay varias maneras en que la enfermedad puede ser transmitida entre individuos. Estos incluyen:[20]
- Contacto directo -Tocar un huésped infectado, incluyendo contacto sexual
- Contacto indirecto -Tocar una superficie contaminada
- Contacto de la gotita -Toser o estornudar
- Vía fecal – oral -Ingestión de fuentes de agua o alimentos contaminadas
- Transmisión aérea -Patógeno llevando esporas
- Transmisión vectorial -Un organismo que no causa enfermedad en sí misma sino que transmite la infección por transportar patógenos desde un host a otro
- Transmisión fomite -Un objeto inanimado o sustancia capaz de llevar los gérmenes infecciosos o parásitos
- Del medio ambiente - Infecciones nosocomiales
Como otros agentes patógenos, virus utilizan estos métodos de transmisión para entrar en el cuerpo, pero los virus se diferencian en que deben entrar también en células reales del anfitrión. Una vez que el virus ha tenido acceso a las células del hospedador, (material genético) del virusARN o ADN) debe ser introducido a la celda. Mayoría de los virus lograr esto mediante el uso de enzimas para romper el genoma viral de modo que solamente ácidos nucleicos están presentes para expresión, mientras que otros virus tales como poxvirus, utilizar dos etapas por la expresión: ruptura enzimática seguido por la liberación de ADN viral que es mediada por los productos génicos creados durante la infección inicial.[22]
Los mecanismos de infección, proliferación, y persistencia del virus en las células del huésped son cruciales para su supervivencia. Por ejemplo, algunas enfermedades tales como sarampión emplear una estrategia que debe se extendió a una serie de los ejércitos. En estas formas de infección viral, la enfermedad es tratada a menudo por el respuesta inmunitaria del cuerpo, y por lo tanto, el virus es necesaria para dispersar a los nuevos hosts antes que es destruido por resistencia inmunológica o la muerte del anfitrión.[23] En contraste, algunos agentes infecciosos tales como el Virus de la leucemia felina, son capaces de soportar las respuestas inmunitarias y son capaces de lograr mucho término residencia dentro de un host individual, manteniendo también la capacidad de propagación en sucesivas anfitriones.[24]
Pruebas diagnósticas
Identificación de un agente infeccioso de una enfermedad de menor importancia puede ser tan simple como presentación clínica; tales como enfermedad gastrointestinal y las infecciones de la piel. Para hacer una estimación educada como a cual microbio podría ser causante de la enfermedad, factores epidemiológicos deben ser considerados; como posibilidad del paciente de la exposición al organismo sospechoso y la presencia y la prevalencia de una cepa microbiana en una comunidad.
Diagnóstico de enfermedades infecciosas se inicia casi siempre por consultar el historial médico del paciente y la realización de un examen físico. Involucran a las técnicas de identificación más detalladas cultivo microbiano, Microscopía, pruebas bioquímicas y Genotipado. Otras menos técnicas comunes (tales como Rayos x, Tomografías, Exploraciones del animal doméstico o RMN) se utilizan para producir imágenes de anormalidades internas resultantes del crecimiento de un agente infeccioso.
Cultivo microbiano
Cultura microbiológica se utiliza el método principal para aislar las enfermedades infecciosas para el estudio en el laboratorio. Se analizan muestras de tejido o líquido para la presencia de un específico patógeno, que es determinada por el crecimiento en un selectivo o diferencial medio.
Los tres tipos principales de los medios utilizados para la prueba son:[25]
- Cultivo sólido:: Una superficie sólida se crea utilizando una mezcla de nutrientes, sales y agar. Un solo microbio en una placa de agar entonces puede crecer en colonias (donde las células son idénticas a los demás clones) que contiene miles de células. Estos son principalmente usados para cultura de bacterias y hongos.
- Cultivo líquido:: Las células se cultivan en un medio líquido. Crecimiento microbiano es determinada por el tiempo tomado para el líquido para formar una suspensión coloidal. Esta técnica se utiliza para el diagnóstico de parásitos y detectar micobacterias.[26]
- Cultivo celular:: Cultivos celulares humano o animal están infectados con el microbio de interés. Estas culturas se observan entonces para determinar el efecto que tiene este nuevo microbio en la célula. Esta técnica se utiliza para identificar el virus.
Microscopía
El anteriormente mencionado técnicas de cultivo a menudo se confiará en la examinación microscópica para la identificación del microbio. Instrumentos tales como Microscopios ópticos compuestos puede utilizarse para evaluar los aspectos más importantes del organismo. Esto puede realizarse inmediatamente después de la muestra se toma del paciente y se utiliza en conjunción con técnicas de tinción bioquímicas, permitiendo para la resolución de características celulares. Los microscopios electrónicos y Microscopios de fluorescencia también se utilizan para la observación de los microbios en mayor detalle.[27]
Pruebas bioquímicas
Rápida y relativamente sencilla pruebas bioquímicas puede utilizarse para identificar a agentes infecciosos. Para la identificación bacteriana, el uso de metabólico o características enzimáticas son comunes debido a su capacidad para fermentar hidratos de carbono en los patrones característicos de su Género y especies. Ácidos, alcoholes y gases se detectan generalmente en estas pruebas cuando las bacterias se cultivan en medios selectivos de líquidos o sólidos, como se mencionó anteriormente. Para realizar estas pruebas en masa, se utilizan máquinas de Vitek. Estas máquinas realizan múltiples pruebas bioquímicas simultáneamente, utilizando tarjetas con varios pozos que contienen diferentes productos químicos deshidratados. El microbio de interés va a reaccionar con cada producto químico de cierta manera, ayudando a su identificación.
Serológicas los métodos son altamente sensibles, específicas y a menudo extremadamente rápidas pruebas utilizadas para identificar distintos tipos de microorganismos. Las pruebas se basan en la capacidad de un anticuerpo que se unen específicamente a un antígeno. El antígeno (generalmente una proteína o carbohidrato hecha por un agente infeccioso) está obligado por el anticuerpo, permitiendo que a este tipo de prueba que se utilizará para microorganismos distintos de las bacterias. Este atascamiento entonces pone en marcha una cadena de eventos que pueden ser fácilmente y definitivamente observadas, dependiendo de la prueba. Las técnicas serológicas más complejas son conocidas como inmunoensayos. Utilizando una base similar como se describió anteriormente, los inmunoensayos pueden detectar o medir los antígenos de agentes infecciosos o las proteínas generadas por un huésped infectado en respuesta a la infección. [28]
Reacción en cadena de polimerasa
POLIMERIZACIÓN EN CADENA los ensayos son la técnica molecular más comúnmente usada para detectar y estudiar los microbios,[29] en comparación con otros métodos de secuenciación y análisis es definitiva, confiable, precisa y rápida.[30] Hoy, PCR cuantitativa se utiliza la técnica primaria, ya que este método proporciona datos más rápidos en comparación con un ensayo PCR estándar. Por ejemplo, técnicas de PCR tradicionales requieren el uso de electroforesis en gel para visualizar amplificado las moléculas de ADN después de que la reacción ha terminado. PCR cuantitativa No requiere, como las aplicaciones de sistema de detección fluorescencia y puntas de prueba para detectar las moléculas de ADN como ellos están siendo amplificados.[31] Además de esto, PCR cuantitativa también elimina el riesgo de contaminación que puede ocurrir durante los procedimientos estándar de PCR (llevando sobre producto de PCR en PCRs posteriores).[29] Otra ventaja del uso de PCR para detectar y estudiar los microbios es que las secuencias de ADN del recién descubrieron microbios infecciosos o cepas pueden compararse a los ya mencionados en las bases de datos, que a su vez ayuda a aumentar la comprensión de qué organismo está causando la enfermedad infecciosa y, por tanto, qué posibles métodos de tratamiento podrían ser utilizados.[30] Esta técnica es el estándar actual para la detección de infecciones virales tales como SIDA y Hepatitis.
Tratamiento
Una vez que una infección ha sido diagnosticada e identificado, las opciones de tratamiento adecuado deben evaluarse por el médico y microbiólogos consultoría médicas. Algunas infecciones pueden ser tratados por el cuerpo sistema inmune, pero las infecciones más graves son tratadas con antimicrobiano drogas. Bacteriana las infecciones se tratan con antibacterianos (a menudo llamados antibióticos) mientras que fungicida y viral las infecciones se tratan con antifúngicos y antivirales respectivamente. Una amplia clase de medicamentos conocidos como ANTIPARASITARIOS se utilizan para tratar enfermedades parasitarias.
Médicos microbiólogos hacen recomendaciones de tratamiento que el médico del paciente basado en la cepa de microbio y su resistencias antibióticas, el sitio de la infección, el potencial toxicidad de antimicrobianos y cualquier alergias a medicamentos el paciente tiene.
Además de las drogas específicas a un determinado tipo de organismo (bacterias, hongos, etc.), algunos fármacos son específicos de un determinado Género o especies del organismo y no funcionará en otros organismos (por ejemplo, muchas drogas antibacterianas sólo funciona en ciertos tipos de bacterias). Debido a esta especificidad, microbiólogos médicos deben considerar la eficacia de ciertos medicamentos antimicrobianos al hacer recomendaciones. Además, cepas de un organismo puede ser resistente a un determinado fármaco o clase de droga, incluso cuando es generalmente eficaz contra la especie. Estas cepas, denominadas cepas resistentes, presentan un problema grave de salud pública de creciente importancia para la industria médica a medida que empeora la propagación de la resistencia a los antibióticos.
Mientras que la resistencia a los medicamentos implica típicamente microbios químicamente inactivo un fármaco antimicrobiano o una célula mecánicamente detiene la absorción de una droga, otra forma de resistencia a los medicamentos puede surgir de la formación de biofilms. Algunas bacterias son capaces de formar biofilms adherirse a las superficies de dispositivos implantados como los catéteres y prótesis y creando un matriz extracelular para otras células se adhieran a.[32] Esto les proporciona un ambiente estable de la cual las bacterias pueden dispersar e infectar otras partes del anfitrión. Además, la matriz extracelular y densa capa externa de células pueden proteger las células del interiores de antimicrobianos.[33]
Microbiología médica no es sólo sobre diagnóstico y tratamiento de la enfermedad, también implica el estudio de los microbios beneficiosos. Los microbios han demostrado ser útiles en la lucha contra las enfermedades infecciosas y promoción de la salud. Tratamientos pueden ser desarrollados de los microbios, según lo demostrado por el descubrimiento de Alexander Fleming de penicilina así como el desarrollo de nuevos antibióticos del género bacteriano Streptomyces entre muchos otros.[34] No sólo son una fuente de antibióticos, pero algunos también pueden actuar como probióticos para proporcionar beneficios de salud al host, tales como proporcionar mejor salud gastrointestinal o inhibición de patógenos.[35]
Véase también
- Patología Clínica
- Infección
- Bacterias patógenas
- Enfermedad viral
- Infección micótica
- Lista de enfermedades infecciosas
- Lista de enfermedades parasitarias humanas
- Lista de antibióticos
Notas y referencias
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