ANAEROBIOS Rivas ORIGEN Y DEFINICION La presencia de una atmósfera terrestre rica en O 2 ha permi... more ANAEROBIOS Rivas ORIGEN Y DEFINICION La presencia de una atmósfera terrestre rica en O 2 ha permitido que los seres vivos hayan evolucionado desarrollando un metabolismo aeróbico, el cual se caracteriza por ser una forma muy eficiente de obtención de energía. A nivel bacteriano las bacterias anaerobias precedieron largamente a las aeróbicas y sin duda predominaron largamente en un mundo vivo que comenzaba a desarrollarse. Los anaerobios generalmente poseen un metabolismo de tipo fermentativo en el cual sustancias orgánicas son los aceptores finales de electrones. Las formas vegetativas mueren cuando son expuestos al O 2 molecular libre en la atmósfera, aunque el grado de resistencia bajo estas condiciones es variable (AEROTOLERANCIA); Los esporos bacterianos no son afectados por tratarse de formas biológicas metabólicamente inertes y con muy escasa proporción de agua en su composición. En consecuencia una definición simple de las bacterias anaerobias sería: anaerobios son aquellos gérmenes que sólo pueden desarrollarse en ausencia de cantidades significativas de Oxígeno (O 2) y bajo condiciones de potenciales REDOX (Eh) muy reducidos. En el mundo microbiano existen especies capaces de alternar con sistemas metabólicos diferentes para crecer y multiplicarse en muy diferentes condiciones de aerobiosis, total, reducida o ausente. Son gérmenes facultativos. Otros solamente subsisten en rangos estrictos de gases tales como el O 2 y el CO 2 (microaerófilos). Los anaerobios son poseedores de sistemas enzimáticos que solamente funcionan en ausencia de O 2 por tanto son estrictos en cuanto a sus exigencias de Medio Ambiente. De ahora en más el término Anaerobios se aplicará solamente para este tipo de gérmenes. El conocimiento de estas bacterias es poco y relativamente reciente ya que para poder lograr condiciones de anaerobiosis en el Laboratorio se necesitaban, hasta los años 60, equipos costosos y técnicas bacteriológicas muy dificultosas. A partir de la introducción de sistemas simples para producir anaerobiosis con equipos y reactivos de bajo costo el conocimiento de los anaerobios se desarrolla intensamente. Aun así, no hay un gran número de Microbiólogos que se dediquen al Tema, la taxonomía está en permanente revisión e infinidad de aspectos se mantienen oscuros. MORFOLOGIA Y TINCION Como en casi toda la bacteriología, la morfología de los anaerobios se basa en la tinción de Gram. Un problema adicional se plantea por la tendencia a tornarse Gram negativos, sea por la poca estabilidad frente a la decoloración (se prefiere el uso de alcohol a la mezcla alcohol-acetona) lo que los convierte en Gram inestables al examen directo de los materiales, sea porque existe una variación tintorial en los cultivos bacteriológicos. Dos aspectos a tener en cuenta en la tinción de Gram son: a. efectuar la decoloración solamente con alcohol etílico prescindiendo de la acetona, y b. prolongar el tiempo de contacto con Lugol hasta 1 minuto. La morfología celular, sobre las bases del Gram, permite distinguir formas variadas que incluyen toda la gama: Cocos Gram positivos, cocos Gram negativos, diplococos, estreptococos; bacilos Gram negativos, cocobacilos, fusiformes, bacilos rectos o curvos; bacilos Gram positivos, esporulados o no esporulados, espiroquetas, etc. EL METABOLISMO DE LOS ANAEROBIOS OXIGENO SENSIBILIDAD Los anaerobios estrictos crecen y se multiplican en ausencia total de Oxígeno molecular (O 2) logrando obtener energía libre y sintetizar todos sus componentes estructurales sin la ayuda del O 2. Todos sabemos que la vía anaerobia posee un menor rendimiento energético y está sujeta a potenciales REDOX bajos (algunas enzimas solamente operan en estas condiciones) y sin la presencia de elementos que interfieran el flujo normal de electrones. Si bien el O 2 es potencialmente tóxico para cualquier forma de vida, los anaerobios son intolerantes al mismo aunque en diferentes grados. Existe un espectro que va desde los extremadamente intolerantes (aerointolerantes) hasta los aerotolerantes moderados los cuales pueden sobrevivir a la presencia de O 2 durante breves períodos. Varias son las causas de la Oxígeno toxicidad. En 1er lugar el Oxígeno es un poderoso oxidante, es decir, un ávido receptor de electrones, por lo tanto su presencia en solución es incompatible con potenciales REDOX bajos. En esta situación el flujo de electrones se ve interferido por un receptor extraño al usual de los gérmenes provocando shunts letales. En segundo lugar el Oxígeno puede interactuar directamente con enzimas o cofactores causando inactivaciones irreversibles. En tercer lugar y aparentemente, la causa más importante de la Ox. toxicidad se atribuye a la producción de sustancias tóxicas derivadas de la reducción parcial de la molécula O 2. Simplificando se pueden dar las siguientes reacciones químicas:
ANAEROBIOS Rivas ORIGEN Y DEFINICION La presencia de una atmósfera terrestre rica en O 2 ha permi... more ANAEROBIOS Rivas ORIGEN Y DEFINICION La presencia de una atmósfera terrestre rica en O 2 ha permitido que los seres vivos hayan evolucionado desarrollando un metabolismo aeróbico, el cual se caracteriza por ser una forma muy eficiente de obtención de energía. A nivel bacteriano las bacterias anaerobias precedieron largamente a las aeróbicas y sin duda predominaron largamente en un mundo vivo que comenzaba a desarrollarse. Los anaerobios generalmente poseen un metabolismo de tipo fermentativo en el cual sustancias orgánicas son los aceptores finales de electrones. Las formas vegetativas mueren cuando son expuestos al O 2 molecular libre en la atmósfera, aunque el grado de resistencia bajo estas condiciones es variable (AEROTOLERANCIA); Los esporos bacterianos no son afectados por tratarse de formas biológicas metabólicamente inertes y con muy escasa proporción de agua en su composición. En consecuencia una definición simple de las bacterias anaerobias sería: anaerobios son aquellos gérmenes que sólo pueden desarrollarse en ausencia de cantidades significativas de Oxígeno (O 2) y bajo condiciones de potenciales REDOX (Eh) muy reducidos. En el mundo microbiano existen especies capaces de alternar con sistemas metabólicos diferentes para crecer y multiplicarse en muy diferentes condiciones de aerobiosis, total, reducida o ausente. Son gérmenes facultativos. Otros solamente subsisten en rangos estrictos de gases tales como el O 2 y el CO 2 (microaerófilos). Los anaerobios son poseedores de sistemas enzimáticos que solamente funcionan en ausencia de O 2 por tanto son estrictos en cuanto a sus exigencias de Medio Ambiente. De ahora en más el término Anaerobios se aplicará solamente para este tipo de gérmenes. El conocimiento de estas bacterias es poco y relativamente reciente ya que para poder lograr condiciones de anaerobiosis en el Laboratorio se necesitaban, hasta los años 60, equipos costosos y técnicas bacteriológicas muy dificultosas. A partir de la introducción de sistemas simples para producir anaerobiosis con equipos y reactivos de bajo costo el conocimiento de los anaerobios se desarrolla intensamente. Aun así, no hay un gran número de Microbiólogos que se dediquen al Tema, la taxonomía está en permanente revisión e infinidad de aspectos se mantienen oscuros. MORFOLOGIA Y TINCION Como en casi toda la bacteriología, la morfología de los anaerobios se basa en la tinción de Gram. Un problema adicional se plantea por la tendencia a tornarse Gram negativos, sea por la poca estabilidad frente a la decoloración (se prefiere el uso de alcohol a la mezcla alcohol-acetona) lo que los convierte en Gram inestables al examen directo de los materiales, sea porque existe una variación tintorial en los cultivos bacteriológicos. Dos aspectos a tener en cuenta en la tinción de Gram son: a. efectuar la decoloración solamente con alcohol etílico prescindiendo de la acetona, y b. prolongar el tiempo de contacto con Lugol hasta 1 minuto. La morfología celular, sobre las bases del Gram, permite distinguir formas variadas que incluyen toda la gama: Cocos Gram positivos, cocos Gram negativos, diplococos, estreptococos; bacilos Gram negativos, cocobacilos, fusiformes, bacilos rectos o curvos; bacilos Gram positivos, esporulados o no esporulados, espiroquetas, etc. EL METABOLISMO DE LOS ANAEROBIOS OXIGENO SENSIBILIDAD Los anaerobios estrictos crecen y se multiplican en ausencia total de Oxígeno molecular (O 2) logrando obtener energía libre y sintetizar todos sus componentes estructurales sin la ayuda del O 2. Todos sabemos que la vía anaerobia posee un menor rendimiento energético y está sujeta a potenciales REDOX bajos (algunas enzimas solamente operan en estas condiciones) y sin la presencia de elementos que interfieran el flujo normal de electrones. Si bien el O 2 es potencialmente tóxico para cualquier forma de vida, los anaerobios son intolerantes al mismo aunque en diferentes grados. Existe un espectro que va desde los extremadamente intolerantes (aerointolerantes) hasta los aerotolerantes moderados los cuales pueden sobrevivir a la presencia de O 2 durante breves períodos. Varias son las causas de la Oxígeno toxicidad. En 1er lugar el Oxígeno es un poderoso oxidante, es decir, un ávido receptor de electrones, por lo tanto su presencia en solución es incompatible con potenciales REDOX bajos. En esta situación el flujo de electrones se ve interferido por un receptor extraño al usual de los gérmenes provocando shunts letales. En segundo lugar el Oxígeno puede interactuar directamente con enzimas o cofactores causando inactivaciones irreversibles. En tercer lugar y aparentemente, la causa más importante de la Ox. toxicidad se atribuye a la producción de sustancias tóxicas derivadas de la reducción parcial de la molécula O 2. Simplificando se pueden dar las siguientes reacciones químicas:
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