Download Microbiología y Salud: Nuevas Perspectivas

Microbiología y Salud:
Nuevas Perspectivas
M.C. Ángel Josué Arteaga Garcés
Contenido
• Microbiología: Una Ciencia Viva
• Los microorganismos y el hombre : ¿Amigos o
Enemigos?
• Nuevos tratamientos contra enfermedades
infecciosas
Microbiología: Una ciencia viva
Microbiología: Una ciencia viva
• Los microorganismos representan las formas de vida mas
variables y abundantes del planeta[1]. Se han descrito:
• 30,800 especies de protozoarios
• 40,000 Hongos
• 70,000 de Bacterias
• Se estima que se conoce únicamente el 2%.
[1]Kallmeyer J, et al. (2012). Global distribution of microbial abundance and biomass in subseafloor sediment. Proc Nat lAcad Sci
USA. DOI: 10.1073/pnas.1203849109
Microbiología: Una ciencia viva
Crecen a temperaturas de hasta -25°C
Psychrobacter arcticus
Capaces de tolerar temperaturas
superiores a los 100°C
Thermophilus aquaticus
Microbiología: Una ciencia viva
• Primeras pruebas de la existencia
de formas de vida imperceptibles
para el ojo humano.
Anton Van
Leeuwenhoek
(1635-1735)
• Evidencias que rechazaban la
teoría de la generación
espontánea.
Microbiología: una ciencia viva
• La teoría de la endosimbiosis seriada (SET)
describe el origen de las células eucariotas
como
consecuencia
de
sucesivas
incorporaciones
simbiogenéticas
de
diferentes células procariotas.
Lynn Margulis
(1938-2011)
Los microorganismos y el hombre :
¿Amigos o Enemigos?
Sustraido bajo autorización de Tree of Life Project . www.tolweb.org
Los microorganismos y el hombre :
¿Amigos o Enemigos?
El oxígeno molecular en la Tierra se originó a partir de la
fotosíntesis de las cianobacterias ancestrales. Posteriormente
fue llevada a cabo por microalgas.
Los microorganismos y el hombre :
¿Amigos o Enemigos?
• Antiguos Egipcios: Indicios de la producción de vino, cerveza
y pan que datan desde 5000 a.C.
Los microorganismos y el hombre :
¿Amigos o Enemigos?
• Producción mundial de alimentos
fermentados en 2010 [3]:
• 1, 457 millones de toneladas.
• Bebidas fermentadas:
• 2,196 millones de litros
• Productos de pan y derivados:
• 3,490 millones de toneladas
Fermented foods — a world perspective, Geoffrey Campbell-Platt. Food Research International
Volume 27, Issue 3, 2012, Pages 253–257
Los microorganismos y el hombre :
¿Amigos o Enemigos?
• La población intestinal
humana normal supone
unos 100 billones de
bacterias en los que
figuran de 500 a 1000
especies distintas.
• Géneros predominantes:
• Bacteroides,
Bifidobacterium,
Eubacterium, Clostridium,
Lactobacillus,
Fusobacterium
Los microorganismos y el hombre :
¿Amigos o Enemigos?
• Probióticos:
Alimentos
que
contienen microorganismos vivos
que enriquecen o fortalecen la
flora microbiana ya existente en el
tracto gastro intestinal.
• Aunque se han utilizado desde
tiempos ancestrales sus beneficios
son innegables. Se ha probado que
su consumo ofrece importantes
beneficios a la salud, además de
mejorar la digestión de los
alimentos, mejorando el sistema
inmunológico.
Los microorganismos y el hombre :
¿Amigos o Enemigos?
• Alimentos de consumo tan común
como el yogurt pueden presentar
grandes beneficios. Un reciente
trabajo a publicarse por Sah BNP &
cols, ha demostrado que ciertas
como Lactobacillus acidophilus y
Lactobacillus paracasei presentes
en el yogurt liberan péptidos con
actividad
biológica
como
antioxidante y antimutagénica.
Sah, B N P; Vasiljevic, T. McKechnie, S; Donkor, O N Effect of probiotics on antioxidant and antimutagenic
activities of crude peptide extract from yogurt. National Library of Medicine. Food chemistry156 (August 1, 2014): 264-270.
Los microorganismos y el hombre :
¿Amigos o Enemigos?
• Un estudio realizado por Hala A.M. y colaboradores, en el
año 2011, demostraron que el uso de probióticos pueden
favorecer la fertilidad en pacientes diagnosticados con
hiperlipidemia, ya que estimuló la producción de
testosterona en modelos animales. Se espera pronto poner a
prueba en modelos humanos.
Hala A. M. Ibrahim & Yongxing Zhu & Cong Wu & Chenhui Lu & Michael O. Ezekwe & Shengfa F. Liao & Kehe HaungSelenium-Enriched
Probiotics Improves Murine Male Fertility Compromised by High Fat Diet, Biol Trace Elem Res (2012) 147:251–260
Los microorganismos y el hombre :
¿Amigos o Enemigos?
• Microorganismos
genéticamente modificados
para la producción de
compuestos
para
uso
terapéutico de difícil síntesis.
• Antes del uso de la tecnología
del DNA recombinante la
insulina se extraía a partir de
páncreas de cerdos.
Ma, Baicheng; Tu, Peipei; Zhao, Xingyu; Zhang, Yaofang; Wang, Yu; Expression and purification of
optimized rolGLP-1, a novel GLP-1 analog, in Escherichia coli BL21(DE3) and its good
glucoregulatory effect on type 2 diabetic mice. Current pharmaceutical biotechnology14.11
(November 2014): 985-994.
Los microorganismos y el hombre :
¿Amigos o Enemigos?
• Spirulina maxima: Microalga
unicelular que se utiliza como
supplemento
alimenticio
principalmente para animales
por su alto valor proteíco.
• Actualmente su producción se
ha incrementado un 700%
desde la década de los 90’s ya
que está expandiendo su uso a
para alimentación de seres
humanos debido a que se han
encontrado otras propiedades
beneficiosas.
Holman, B W B; Malau-Aduli, A E O National Library of Medicine. Journal of animal physiology and animal nutrition (August 2013): 615-623.
Los microorganismos y el hombre :
¿Amigos o Enemigos?
• El uso de alimentos
transgénicos como
alternativa a la gran
demanda alimenticia
actual.
• Los organismos se
modifican genéticamente
para aumentar ciertas
características
“beneficiosas”.
Los microorganismos y el hombre :
¿Amigos o Enemigos?
• Peste negra: Epidemia mas devastadora de la humanidad.
Causó la muerte de cerca de 80 millones de personas
reduciendo 1/3 de la población mundial en el siglo XIV,
principalmente Europa y Asia [3].
Haensch S, Bianucci R, Signoli M, et al. (2013). «Distinct clones of Yersinia pestis caused the black death». PLoS Pathog. 6 (10): pp.
e1001134. doi:10.1371/journal.ppat.1001134. PMID 20949072
Los microorganismos y el hombre :
¿Amigos o Enemigos?
• Cólera: Distribución cosmopolita traída a América en el siglo
XVII. Ha causado mas de 30 millones de muertes. Anualmente
perecen en promedio 120,000 personas por lo que se sigue
considerando un grave problema de salud pública.
Los microorganismos y el hombre :
¿Amigos o Enemigos?
Los microorganismos y el hombre :
¿Amigos o Enemigos?
• Antibióticos: Desde su descubrimiento la esperanza de vida
aumentó drásticamente, haciendo que muchas de las
enfermedades mortales hasta aquella época se pudieran
erradicar con relativa facilidad.
Alexander Fleming
(1881-1955)
Los microorganismos y el hombre :
¿Amigos o Enemigos?
Los microorganismos y el hombre :
¿Amigos o Enemigos?
• Resistencia a Antibióticos: Causada por el mal uso de los
tratamientos y la automedicación. Crean cepas mas difíciles
de tratar cuyo potencial infeccioso puede dañar severamente
grandes grupos de poblaciones.
Los microorganismos y el hombre :
¿Amigos o Enemigos?
• Estudios sugieren que esta
resistencia puede darse además
por la presencia de metabolitos
activos o el farmaco en efluentes
de agua naturales o en tejidos
animales.
• Wei, Ruicheng & Cols. Realizaron
un estudio en el cual demostraron
una alta concentración
de
antibióticos como Sulfametazina,
Tetraciclina y Sulfadiazina en
efluentes destinados para la
crianza de animales.
Wei, Ruicheng; Ge, Feng, Huang, Siyu; Chen, Ming; Wang, Ran. Occurrence of veterinary antibiotics in animal wastewater and surface water
around farms in Jiangsu Province, China Chemosphere82.10 (Mar 2011): 1408-1414.
Ciprofloxacin Resistance and Gonorrhea Incidence Rates in 17
Cities, United States
Harrell W. Chesson, Robert D. Kirkcaldy, Thomas L. Gift, Kwame
Owusu-Edusei, Jr.,and Hillard S. Weinstock
Nuevos tratamientos contra
enfermedades infecciosas
Meningococcus
Staphylococcus
Mycoplasma
Vibrio
Neisseria
Clostridium
Nuevos tratamientos contra
enfermedades infecciosas
• Antibióticos cada vez mas potentes y con menos efectos
adversos se han ido perfeccionando en las últimas décadas. El
aumento en la especificidad y los distintos mecanismos de
acción, favorece que los microorganismos no desarrollen
resietencia contra el fármaco.
Tian Yu, Chris Stockmann, Alfred H. Balch, Michael G. Spigarelli, Catherine M.T. SherwinEvolution of interventional vancomycin trials in light of
new antibiotic development in the USA, 1999–2012 International Journal of Antimicrobial Agents Volume 43, Issue 3, March 2014, Pages
215–222
Nuevos tratamientos contra
enfermedades infecciosas
• D. Boubetra & Cols. En 2013 publicaron un trabajo en el cual
aislaron una bacteria del género Saccharothrix que fue capaz
de producir compuestos con una fuerte actividad contra
bacterias Gram (+), Gram (-) hongos y levaduras con la
caracteristica de producirlo en grandes cantidades con
requerimientos nutricionales relativamente simples.
D. Boubetra, N. Sabaou, A. Zitounia, C. Bijanib, A. Lebrihid, F. Mathieu Taxonomy and chemical characterization of new antibiotics
produced by Saccharothrix SA198 isolated from a Saharan soil Microbiological Research Volume 168, Issue 4, 6 May 2013, Pages 223–230
Nuevos tratamientos contra
enfermedades infecciosas
• Los nuevos tratamientos
sugieren no únicamente un
tratamiento farmacológico,
sino
un
mecanismo
eficiente de prevención del
paciente dentro y fuera del
hospital.
• Uso
de
agentes
antisépticos y medidas de
sanitización de las posibles
zonas de riesgo.
Nuevos tratamientos contra
enfermedades infecciosas
• Nuevas técnicas de asepsia y esterilización se emplean
actualmente a las ya utilizadas convencionalmente (Calor,
seco, calor húmedo, agentes químicos y radiaciones). Una de
las mas nuevas y mas eficientes es la esterilización por plasma
de peróxido de hidrógeno.
F. Rossi, Sterilization and decontamination of surfaces by plasma discharges Sterilisation of Biomaterials and Medical Devices
A volume in Woodhead Publishing Series in Biomaterials 2012, Pages 117–150
Nuevos tratamientos contra
enfermedades infecciosas
• Diversos dispositivos se han desarrollado en busca de
disminuir el riesgo de contraer enfermedades infecciosas.
Lavadores automáticos de manos, antisépticos no químicos y
guantes fabricados con materiales antimicrobianos son
ejemplos de algunos de ellos.
Kenan Tüfekcia, Ramazan Kayacana,, Cahit Kurbanoğlub, Effects of gamma radiation sterilization and strain rate on compressive behavior of equine
cortical bone Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials Volume 34, June 2014, Pages 231–242
Ruth Reitzel, MS, Joel Rosenblatt, PhD, Ying Jiang, MS, Ray Hachem, MD, Issam Raad, MD Disposable gendine antimicrobial gloves for
preventing transmission of pathogens in health care settings American Journal of Infection Control Volume 42, Issue 1, January 2014, Pages 55–
59
La estrategia mas efectiva para el control
de enfermedades es siempre la prevención
Referencias Bibliográficas
F. Rossi, Sterilization and decontamination of surfaces by plasma discharges Sterilisation of Biomaterials and Medical Devices
A volume in Woodhead Publishing Series in Biomaterials 2012, Pages 117–150
Geoffrey Campbell-Platt. Fermented foods — a world perspective,. Food Research International Volume 27, Issue 3, 2012, Pages
253–257
Haensch S, Bianucci R, Signoli M, et al. (2013). «Distinct clones of Yersinia pestis caused the black death». PLoS Pathog. 6 (10): pp.
e1001134. doi:10.1371/journal.ppat.1001134. PMID 20949072
Hala A. M. Ibrahim & Yongxing Zhu & Cong Wu & Chenhui Lu & Michael O. Ezekwe & Shengfa F. Liao & Kehe HaungSeleniumEnriched Probiotics Improves Murine Male Fertility Compromised by High Fat Diet, Biol Trace Elem Res (2012) 147:251–260
Harrell W. Chesson, Robert D. Kirkcaldy, Thomas L. Gift, Kwame Owusu-Edusei, Jr.,and Hillard S. Weinstock Ciprofloxacin
Resistance and Gonorrhea Incidence Rates in 17 Cities, United States
Holman, B W B; Malau-Aduli, A E ONational Library of Medicine. Journal of animal physiology and animal nutrition (August 2013):
615-623.
Kallmeyer J, et al. (2012). Global distribution of microbial abundance and biomass in subseafloor sediment. Proc Nat lAcad Sci
USA. DOI: 10.1073/pnas.1203849109
Kenan Tüfekcia, Ramazan Kayacana,, Cahit Kurbanoğlub, Effects of gamma radiation sterilization and strain rate on compressive
behavior of equine cortical bone Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials Volume 34, June 2014, Pages 231–
242 *Printed in next volume
Referencias Bibliográficas
Ma, Baicheng; Tu, Peipei; Zhao, Xingyu; Zhang, Yaofang; Wang, Yu; Expression and purification of optimized rolGLP-1, a novel GLP1 analog, in Escherichia coli BL21(DE3) and its good glucoregulatory effect on type 2 diabetic mice. Current pharmaceutical
biotechnology14.11 (November 2014): 985-994. *Printed in next volume
Ruth Reitzel, MS, Joel Rosenblatt, PhD, Ying Jiang, MS, Ray Hachem, MD, Issam Raad, MD Disposable gendine antimicrobial gloves
for preventing transmission of pathogens in health care settings American Journal of Infection Control Volume 42, Issue 1, January
2014, Pages 55–59
Sah, B N P; Vasiljevic, T. McKechnie, S; Donkor, O N Effect of probiotics on antioxidant and antimutagenic
activities of crude peptide extract from yogurt. National Library of Medicine. Food chemistry156 (August 1, 2014): 264-270
*Printed in next volume
Tian Yu, Chris Stockmann, Alfred H. Balch, Michael G. Spigarelli, Catherine M.T. SherwinEvolution of interventional vancomycin
trials in light of new antibiotic development in the USA, 1999–2012 International Journal of Antimicrobial Agents Volume 43,
Issue 3, March 2014, Pages 215–222
Wei, Ruicheng; Ge, Feng, Huang, Siyu; Chen, Ming; Wang, Ran. Occurrence of veterinary antibiotics in animal wastewater and
surface water around farms in Jiangsu Province, China Chemosphere82.10 (Mar 2011): 1408-1414.
¡Gracias por su atención!
M.C. Ángel Josué Arteaga Garcés
Docente Universidad del Valle de México
Campus Monterrey Norte
Monterrey, Nuevo León México
E- Mail: qfb_arteaga@hotmail.com