Supervivencia de microorganismos en un ambiente natural

SUPERVIVENCIA DE MICROORGANISMOS EN UN AMBIENTE NATURAL

La supervivencia de los microorganismos depende de la competencia por nutrientes y del mantenimiento de un conjunto de células vivas, que incluye células humanas y diferentes microorganismos (microbioma o microbiota). Comprender la competencia por recursos nutritivos es clave para entender el crecimiento, la supervivencia y la muerte de las especies bacterianas.

Es fundamental apreciar el crecimiento y la muerte de las bacterias para entender la interacción entre bacterias patógenas y sus hospedadores.

CRECIMIENTO

El crecimiento se define como el incremento ordenado de todos los componentes de un organismo. Se mide a través del recuento de células viables, la turbidez y la densidad de biomasas.

En un cultivo discontinuo, la curva de crecimiento bacteriano muestra cuatro fases: latencia, exponencial, estacionaria y de muerte.

Por supuesto, aquí tienes un resumen de las fases que mencionaste:

• Fase de latencia: Las células, que carecen de metabolitos y enzimas debido a condiciones previas desfavorables, se adaptan a su nuevo ambiente.
• Fase exponencial: Las células están en equilibrio y crecen. El nuevo material celular se sintetiza a una tasa constante y la masa celular aumenta de manera exponencial.
• Fase estacionaria: El agotamiento de nutrientes o la acumulación de productos tóxicos detiene el crecimiento. Sin embargo, generalmente ocurre un recambio celular, donde la pérdida de células que mueren se equilibra con la formación de nuevas células.
• Fase de muerte: la fase estacionaria, la viabilidad de las células comienza a disminuir a una tasa definida. Ésta varía con el tipo de organismo y con las condiciones del cultivo; la tasa de muerte incrementa hasta que alcanza un nivel equilibrado.

MANTENIMIENTO DE CÉLULAS EN LA FASE EXPONENCIAL

Un quimiostato es un dispositivo que mantiene el crecimiento bacteriano en la fase exponencial, retirando los excesos de producción bacteriana y aportando nuevo material para su uso.

DEFINICIÓN Y CUANTIFICACION DE MUERTE

La muerte bacteriana se define como la pérdida irreversible de la capacidad de reproducción (crecimiento y división). Las condiciones de incubación después del tratamiento son cruciales para determinar la muerte.

La muerte bacteriana se cuantifica a nivel de población, no de células individuales. La probabilidad de que una célula muera es constante por unidad de tiempo.

CONTROL AMBIENTAL DEL CRECIMIENTO MICROBIANO

El crecimiento microbiano descontrolado es un problema para la vida humana. Las especies superiores controlan el crecimiento de las bacterias utilizando su sistema inmunitario y limitando los nutrientes.

ESTRATEGIAS PARA CONTROLAR LAS BACTERIAS EN EL AMBIENTE:

En la microbiología médica, el control de las bacterias con antibióticos es el tratamiento de referencia para las infecciones humanas. Sin embargo, la medida principal es evitar la exposición a agentes infecciosos.

MECANISMOS DE ACCIÓN GENERALES DE LOS BIOCIDAS:

Los biocidas actúan a nivel de la membrana celular del microorganismo, penetrándola y destruyendo los sistemas que permiten vivir al microorganismo. Los biocidas pueden ser físicos (radiación de alta energía), biológicos (sustancias creadas por organismos superiores para autodefensa) o químicos (inorgánicos o de síntesis orgánica).

Un buen biocida debe tener un amplio espectro de actividad, ser efectivo a baja concentración y en un amplio rango de pH, ser soluble en agua, compatible con otras especies químicas, persistente, fácil de neutralizar y tener baja toxicidad humana.

Existen diferentes tipos de biocidas, cada uno con sus propias características y aplicaciones:

• Calor: Método simple para esterilizar materiales resistentes.
• Radiación: La radiación UV e ionizante puede ser bactericida.
• Biguanidas: Como la clorhexidina, son bactericidas y se utilizan en productos de higiene oral y lavado de manos.
• Bisfenoles: Se utilizan en jabones antisépticos y enjuagues para manos.
• Agentes liberadores de halógenos: El ácido hipocloroso es el compuesto activo y puede ser esporicida en altas concentraciones.
• Alcoholes: Remueven efectivamente el agua de los sistemas biológicos.
• Aldehídos: Como el glutaraldehído o el formaldehído, se utilizan para desinfectar y esterilizar instrumentos a baja temperatura.
• Ácidos orgánicos: Se usan como conservadores en las industrias farmacéutica y alimentaria.
• Fenoles: Tienen propiedades antisépticas, desinfectantes o preservativas, pero generalmente no son esporicidas.
• Compuestos de amonio cuaternario: Tienen una región hidrófoba y otra hidrófila en sus estructuras moleculares.

RELACIÓN ENTRE LA CONCENTRACIÓN DE BIOCIDA Y EL TIEMPO DE EXPOSICIÓN EN LA ELIMINACIÓN DE MICROBIOS

La eliminación de microbios con biocidas depende de la concentración del biocida y el tiempo de exposición. La actividad biocida puede revertirse, lo que es un aspecto importante a considerar.

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