Microbiología

La microbiología es la rama de la biología que estudia los microorganismos: seres vivos tan pequeños que solo pueden verse con microscopio, como las bacterias, las arqueas, los hongos microscópicos, los protozoos y las algas unicelulares. También se ocupa de los virus, que no son células pero se estudian dentro de esta disciplina. Su impacto es enorme: los microbios sostienen los ciclos de la materia, producen alimentos y medicamentos y causan muchas enfermedades.

¿Qué es la microbiología?

La palabra procede del griego mikrós («pequeño»), bíos («vida») y lógos («estudio»). Los microorganismos habitan en cualquier ambiente: suelos, océanos, el aire, fuentes termales, el hielo polar y el interior de otros seres vivos. Nuestro propio cuerpo alberga una comunidad enorme, la microbiota; se estima que el número de bacterias de una persona es del mismo orden que el de sus células humanas.

Objeto de estudio: los microorganismos

Los virus se consideran parásitos intracelulares obligados: necesitan una célula huésped para reproducirse. Para saber más sobre las diferencias entre células procariotas y eucariotas consulta célula procariota.

Ramas de la microbiología

• Bacteriología: estudia las bacterias.
• Virología: estudia los virus.
• Micología: estudia los hongos.
• Parasitología y protozoología: estudian los parásitos y protozoos.
• Microbiología médica o clínica: identifica agentes infecciosos y busca tratamientos.
• Microbiología ambiental: investiga el papel de los microbios en suelos, aguas y ciclos de los elementos.
• Microbiología industrial y alimentaria: aprovecha los microorganismos para producir alimentos, fármacos y otros productos, y controla su presencia como contaminantes.

Breve historia

• Antonie van Leeuwenhoek observó microorganismos con microscopios simples en la década de 1670.
• Louis Pasteur demostró en los años 1860 que los microbios proceden de otros microbios y no de generación espontánea, y estudió la fermentación y las vacunas.
• Robert Koch formuló los postulados que vinculan un microbio concreto con una enfermedad y descubrió el bacilo de la tuberculosis en 1882.
• Dmitri Ivanovski (1892) y Martinus Beijerinck (1898) descubrieron los virus al estudiar la enfermedad del mosaico del tabaco.
• Alexander Fleming descubrió la penicilina en 1928, inicio de la era de los antibióticos.
• Carl Woese propuso en 1977, a partir del ARN ribosómico, los tres dominios de la vida: Bacteria, Archaea y Eukarya.

Puedes ampliar el contexto en la historia de la biología.

Técnicas básicas de estudio

• Microscopía: óptica, electrónica y de fluorescencia.
• Tinciones: la tinción de Gram, creada por Hans Christian Gram en 1884, distingue bacterias grampositivas y gramnegativas según su pared celular.
• Cultivo: crecimiento en medios nutritivos sólidos o líquidos para aislar y contar microorganismos.
• Técnicas moleculares: PCR y secuenciación del gen del ARNr 16S, que identifican microbios que no se pueden cultivar.
• Esterilización y técnicas asépticas: evitan contaminar los cultivos.

Importancia de la microbiología

Salud

Permite diagnosticar y tratar infecciones, desarrollar antibióticos y vacunas, y vigilar la resistencia antimicrobiana, un problema creciente. La microbiota intestinal, además, influye en la digestión, el sistema inmunitario y la salud en general.

Alimentación

Las bacterias lácticas (Lactobacillus) producen yogur y queso; las levaduras fermentan el pan, el vino y la cerveza. También permite diseñar métodos seguros de conservación frente a patógenos como Salmonella o Listeria.

Medio ambiente

Los microorganismos descomponen la materia orgánica, intervienen en los ciclos del carbono, el nitrógeno y el azufre (por ejemplo, las bacterias del género Rhizobium fijan nitrógeno en las raíces de las leguminosas) y se emplean en la depuración de aguas y en la biorremediación de suelos contaminados.

Biotecnología

Se usan bacterias y levaduras modificadas para producir insulina humana, enzimas, vacunas y biocombustibles. Son además los organismos modelo de la genética y la biología molecular, como E. coli y S. cerevisiae. Algunos organismos de estos usos se estudian como organismos genéticamente modificados.

Los microbios, ¿amigos o enemigos?

Solo una pequeña minoría de especies microbianas causa enfermedades; la gran mayoría es inofensiva o beneficiosa. La relación puede ser de mutualismo (la flora intestinal), comensalismo o parasitismo (el agente de la malaria). Distinguir cada caso es una parte esencial del trabajo microbiológico. Su forma de multiplicarse, por ejemplo mediante fisión binaria, explica la rapidez con que pueden crecer.

Preguntas frecuentes

Referencias

• Madigan, M. T. et al. Brock. Biología de los microorganismos. Pearson Educación.
• Tortora, G. J., Funke, B. R. y Case, C. L. Introducción a la microbiología. Editorial Médica Panamericana.
• Prescott, L. M., Harley, J. P. y Klein, D. A. Microbiología. McGraw-Hill.