Fundamentos  de  control  microbiano  

•  Los microorganismos son capaces de adaptarse a una gran variedad de factores ambientales.

•  ajuste complejo en su bioquímica y genética •  permiten largos periódos de supervivencia y

crecimiento.

•  Para muchos microorganismos factores ambientales afectan: •  funciones de las enzimas metabólicas (controlan

crecimiento microbiano).

• Crecimiento en un ambiente versus tolerancia al ambiente (supervivencia sin crecimiento).

Introducción

Fases  de  la  curva  de  crecimiento  

•  LAG

•  LOG

•  Estacionaria

•  Muerte

Fase  LAG  (latencia)  •  Imediantamente luego de inocular en el medio

fresco. •  Población no cambia por un periódo temporero. •  Adaptación al medio. •  Biosíntesis de componentes celulares, aumento en

masa. •  No se están multiplicando.

Fase  LOG  

•  Crecimiento exponencial de la población.

•  Se duplica hasta llegar a un número máximo de bacterias.

•  Patrón de crecimiento por fisión binaria.

Fase  Estacionaria  •  El número de bacterias dividiéndose es

proporcional al número debacterias muriendo.

•  No hay aumento en la población.

•  Se agotan nutrientes.

•  Se acumulan desechos metabólicos.

Fase  de  Muerte  

•  Aumento de desechos metabólicos.

•  Rápida disminución de la población.

§  Factores físicos §  Temperatura

§  Rango óptimo es variable para cada organismo §  Psicrófilos, mesófilos, termófilos

§  Requerimiento de Gases §  Oxígeno y CO2 §  Aerobios, Anaerobio, facultativos y estrictos

§  Presion Osmótica §  Mayoría existen en condiciones isotónicas o hipotónicas §  Staphylococcus aureus puede crecer en NaCl en concentraciones de 0.1%

hasta 20%

§  pH §  Acidófilos y alcalinófilos

Factores que afectan la supervivencia

Temperatura  

•  Afecta a los microorganismos

•  Reacciones catalizadas por enzimas; altas temperaturas: •  Desnaturalización de enzimas y

proteínas

•  Deterioro de membranas •  Doble capa se funde y desintegra.

Oxígeno •  Aerobios obligados: Crecen sólo en presencia de oxígeno

(Pseudomonas, Bacillus, Mycobacterium tuberculosis). •  Anaerobio facultativo: Crecen en presencia como en ausencia

de oxígeno, pero mejor en presencia de este (Fam. Enterobacteriaceae).

•  Anaerobio obligado: Crecen sólo en ausencia de oxígeno

(Clostridium sporogenes).

•  Anaerobio aerotolerante: No utiliza oxígeno, pero la presencia de este no le es dañino (Lactobacillus y Streptococcus).

•  Microaerófilo: Requiere cantidades limitadas de oxígeno para

su crecimiento (Helicobacter pylori).

•  Fuerza que se desarrolla cuando dos soluciones de diferentes concentraciones de solutos son separadas por una membrana permeable únicamente al solvente (el cual mayormente es agua).

Presión Osmótica

¿Qué es pH? •  Medida de la actividad de iones de H + o H3O +

•  El pH afecta la actividad enzimática de las bacterias, especialmente aquellas envueltas en la biosíntesis y el crecimiento.

•  Cada bacteria posee un rango definido de pH y un pH óptimo de crecimiento.

pH •  Basados en sus requerimientos de pH, los

microorganismos son clasificados en: a.   Acidófilos: crecen en un pH entre 0.0 y 5.5 b.   Neutrófilos: crecen en un pH entre 5.5 a 8.0 c.   Alcalófilos: crecen en un pH entre 8.5 y 11.5 •  Mayoría de bacterias y protozoarios son neutrófilos •  Hongos, levaduras y algas crecen en ambientes

ligeramente ácidos (pH entre 4 y 6)

Bacterias y sus rangos de pH

Radiación  UV  

Mecanismos  de  reparación  •  Cuando los dímeros de pirimidina se exponen a la

luz visible, la enzima pirimidina dimerasa es activada y rompe el dímero = fotoreactivación.

•  Existe otro mecanismo de reparación independiente

de luz y es conocido como reparación por oscuridad.

•  Factores Nutricionales •  Fuente de Carbono •  Nutrientes

•  Nitrógeno •  Fósforo •  Minerales y Vitaminas

Factores que afectan la supervivencia

•  Asociaciones microbianas •  Simbióticas

•  Mutualismo, Comensalismo y Parasitismo •  No simbióticas

•  Sinergismo (miembros cooperan y comparten nutrientes) •  Antagonismo (Algunos inhiben o destruyen a otros)

•  Desarrollo de estructuras de supervivencia •  Esporas- Bacillus spp.

•  Desarrollo de mecanismos de protección •  Agentes antimicrobianos

Estrategias de Supervivencia

Biofilm de S. aureus en un catéter.

•  “Biofilms”: comunidades complejas •  microorganismos y polímeros

extracelulares •  colonizar, fijarse y desarrollarse sobre

superficies hidrofóbicas o hidrofílicas, bióticas o abióticas.

•  Se pueden encontrar en todos los medios donde existan bacterias: •  medio natural •  clínico •  industrial •  puesto que solo necesitan un entorno

hidratado y una mínima presencia de nutrientes para desarrollarse.

Desarrollo de “biofilms”

Desarrollo  de  “bioAilms”  

•  Bacillus spp. (contaminantes habituales del medioambiente).

•  Enterobacteriaceae (contaminantes fecales).

•  Pseudomonas (contaminantes habituales del agua y de alimentos proteícos, especialmente los de origen animal).

•  Staphylococcus (contaminantes de la piel de animales y

humanos).

Productores más comunes de “biofilms”