El Reino Monera (Las bacterias)

                                                                  Las bacterias y el hombre.

Las bacterias son organismos unicelulares microscópicos, sin núcleo ni clorofila, que pueden presentarse desnudas o con una cápsula gelatinosa, aisladas o en grupos y que pueden tener cilios o flagelos.

La bacteria es el más simple y abundante de los organismos y puede vivir en tierra, agua, materia orgánica o en plantas y animales.

Tienen una gran importancia en la naturaleza, pues están presentes en los ciclos naturales del nitrógeno, del carbono, del fósforo, etc. y pueden transformar sustancias orgánicas en inorgánicas y viceversa.

Son también muy importantes en las fermentaciones aprovechadas por la industria y en la producción de antibióticos.

Desempeñan un factor importante en la destrucción de plantas y animales muertos.

En efecto, la vida en nuestro planeta no existiría sin bacterias, las cuales permiten muchas de las funciones esenciales de los ecosistemas. Una bacteria de tamaño típico es tan pequeña que es completamente invisible a la vista.

Tipos de bacterias.

Las bacterias son muy importantes para el ser humano, tanto para bien como para mal, debido a sus efectos químicos y al rol que juegan en diseminar enfermedades.

Las bacterias pertenecen a la clase procariota debido a que su núcleo no está rodeado por una membrana y consiste de una sola molécula de ADN cuya división es no-mitótica.

En su efecto beneficioso, algunas bacterias producen antibióticos tales como estreptomicina capaces de curar enfermedades.

Análogamente, las bacterias son muy importantes ya que convierten nitrógeno en una forma útil por ciertas raíces de plantas o proveen el gusto intenso en yogurt.

Las bacterias se usan en la producción de ácido acético y vinagre, varios aminoácidos y enzimas, y especialmente en la fermentación de lactosa a ácido láctico, la cual coagula las proteínas de la leche, y se usan en la fabricación de casi todos los quesos, yogurt y productos similares.

Ellas también ayudan a la descomposición de la materia orgánica muerta. Actualmente, los métodos de la ingeniería genética son usados para mejorar los tipos de bacterias con fines comerciales y muestran una gran promesa futura.

En cosméticos, muchos de los activos, tales como proteínas y péptidos de bajo peso molecular, ingredientes antiarrugas y antioxidantes, están siendo creados con el uso de tipos específicos mejorados de bacterias.

                                                                           Morfología y estructura

Las bacterias son microorganismos procariontes (no poseen membrana nuclear por lo que su ADN está libre en la célula) de organización muy sencilla. Pertenecen al reino Protista.

La célula bacteriana consta de:

Citoplasma (todas son citoplasmáticas). Presenta un aspecto viscoso, y en su zona central aparece un nucleoide que contiene la mayor parte del ADN bacteriano, y en algunas bacterias aparecen fragmentos circulares de ADN con información genética, dispersos por el citoplasma: son los plasmidos.

En el citoplasma se encuentran inclusiones de diversa naturaleza química.

Estructura de una bacteria.

Poseen ARN y ribosomas característicos, para la síntesis de proteínas.

Pared celular, que es rígida y con moléculas exclusivas de bacterias.

                                            Alimentación

El éxito evolutivo de las bacterias se debe en parte a su versatilidad metabólica. Todos los mecanismos posibles de obtención de materia y energía podemos encontrarlos en las bacterias.

Según la fuente de carbono que utilizan, los seres vivos se dividen en autótrofos, cuya principal fuente de carbono es el CO₂, y heterótrofos cuando su fuente de carbono es materia orgánica.

Por otra parte según la fuente de energía, los organismos o seres vivos pueden ser fotótrofos, cuya principal fuente de energía es la luz, y quimiótrofos, cuya fuente de energía es un compuesto químico que se oxida.

Atendiendo a las anteriores categorías, entre las bacterias podemos encontrar las siguientes formas, como puede apreciarse en el esquema:

1. Las bacterias quimioheterótrofas, utilizan un compuesto químico como fuente de carbono, y a su vez, este mismo compuesto es la fuente de energía. La mayor parte de las bacterias cultivadas en laboratorios y las bacterias patógenas son de este grupo.

2. Las bacterias quimioautótrofas, utilizan compuestos inorgánicos reducidos como fuente de energía y el CO₂ como fuente de carbono. Como, por ejemplo, Nitrobacter, Thiobacillus.

3. Las bacterias fotoautótrofas, utilizan la luz como fuente de energía y el CO₂ como fuente de carbono. Bacterias purpúreas.

4. Las bacterias fotoheterótrofas, utilizan la luz como fuente de energía y biomoléculas como fuente de carbono

                                               Bacterias patógenas

Casi doscientas especies de bacterias son patógenas para el ser humano; es decir, causantes de enfermedades.

El efecto patógeno varía mucho en función de las especies y depende tanto de la virulencia de la especie en particular como de las condiciones del organismo huésped.

Entre las bacterias más dañinas están las causantes del cólera, del tétanos, de la gangrena gaseosa, de la lepra, de la peste, de la disentería bacilar, de la tuberculosis, de la sífilis, de la fiebre tifoidea, de la difteria, de la fiebre ondulante o brucelosis, y de muchas formas de neumonía.

Hasta el descubrimiento de los virus, las bacterias fueron consideradas los agentes patógenos de todas las enfermedades infecciosas.

Ejemplos de bacterias con su respectiva enfermedad.

Nombre de bacteria	Enfermedad producida	Síntomas
Brucella spp.	Brucelosis	Fiebre ondulante, adenopatía, endocarditis, neumonía
Chlamydia trachomatis	Conjuntivitis	Inflamación de la conjuntiva. Esta es una membrana mucosa que recubre la superficie interna de los párpados y la superficie externa del globo ocular en su cara anterior (excepto en su polo anterior, donde se halla situada la córnea). La causa de la conjuntivitis puede ser una infección, una alergia o un traumatismo. Se caracteriza por enrojecimiento, inflamación, sensación de cuerpo extraño al parpadear y exceso de sensibilidad del ojo a la luz (fotofobia). En los casos graves se produce una exudación mucosa espesa. Si la causa es una infección, se llega a presentar secreción de pus
Clostridium perfringens	Gangrena gaseosa	Enfermedad infecciosa de los animales de granja que se caracteriza por hinchazón subcutáneo y generalmente es fatal
Clostridium tetani	Tétanos	Enfermedad grave del sistema nervioso a través de heridas. Sus síntomas son: cefalea, depresión, dificultad para tragar  y para abrir la mandíbula por completo, rigidez del cuello, espasmo en músculos de la mejilla. Fiebre, parálisis.
Clostridium botulinum	Botulismo	Intoxicación producida por el consumo de alimentos contaminados por una bacteria tóxica
Corynebacterium diphtheriae	Difteria	La toxina afecta al corazón y al sistema nervioso central. Se forma un exudado blanco grisáceo que afecta a las superficies de la nariz y la garganta, aumenta de tamaño y llega a obstruir el conducto respiratorio
Escherichia coli	Diarrea	Alteración del ritmo intestinal que se acompaña de deposiciones semilíquidas. La perdida de líquidos puede producir deshidratación
Listeria monocytogenes	Encefalitis	Cualquier enfermedad infecciosa del sistema nervioso central humano caracterizada por inflamación del cerebro. Los síntomas típicos son cefalea, fiebre y letargia intensa, que puede conducir con el tiempo a un estado de coma. En la fase aguda de la enfermedad suele haber visión doble, delirio, sordera y parálisis facial. Los efectos tardíos de la encefalitis pueden comprender sordera, epilepsia y demencia
Mycobacterium tuberculosis	Tuberculosis	Enfermedad infecciosa aguda o crónica, que puede afectar a cualquier tejido del organismo pero que se suele localizar en los pulmones. El nombre de tuberculosis deriva de la formación de unas estructuras celulares características denominadas tuberculomas, donde los bacilos quedan encerrados. La enfermedad no suele aparecer en animales en su hábitat natural pero sí puede afectar al ganado vacuno, porcino y avícola.
Mycobacterium leprae	Lepra	Enfermedad infecciosa crónica que afecta a: la piel, nervios y membranas mucosas. Síntomas: perdida de sensibilidad en zonas de la piel, músculos sufren parálisis, destrucción de nervios, lesiones que el sujeto no percibe por su insensibilidad, destrucción del hueso, perdida de extremidades
Neisseria gonorrhoeae	Gonorrea o blenorragia	Enfermedad infecciosa del hombre trasmitida por contacto sexual que afecta sobre todo a las membranas mucosas del tracto urogenital. Se caracteriza por un exudado purulento y está originada por una bacteria, el gonococo (Neisseria gonorrhoeae). El periodo de incubación es de dos a siete días
Neisseria meningitidis	Meningitis	Inflamación de las meninges que envuelven el cerebro y la médula espinal. Se debe  a la invasión  de las meninges por microorganismos  bacterianos a través de la circulación. Sus síntomas: cefalea, rigidez de nuca, fiebre, náuseas, vómitos, apatía e irritabilidad, que con frecuencia conducen al coma
Salmonella sp	Salmonelosis	El organismo se transmite por alimentos contaminados, producen dolor abdominal, fiebre, náuseas, vómitos y diarrea
Salmonella typhi, S. paratyphi	Fiebre tifoidea	Fiebre alta, bacteriemia, cefalalgia, estupor, tumefacción de la mucosa nasal, lengua tostada, úlceras en el paladar; hepatoesplenomegalia, diarrea, perforación intestinal
Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Mycoplasma spp., Chlamydia spp.	Neumonía	Fiebre alta, expectoración amarillenta y/o sanguinolenta, dolor torácico.

                                                Bacterias beneficiosas

Bacterias para el queso.

Parece mentira, pero pese a lo aterrador y preocupante del cuadro anterior, las bacterias son más beneficiosas que perjudiciales para las personas. Sólo una muy pequeña parte de las bacterias son patógenas para el hombre. El resto pueden ser indiferentes o beneficiosas.

Las bacterias permiten producir quesos (Propionibacterium), yogures (Bifidobacterium), embutidos (Micrococus), encurtidos (aceitunas, pepinillos, cebollitas...). Gracias a ellas se puede condimentar las ensaladas con vinagre, ya que son las encargadas de producir las fermentaciones necesarias para que las materias originales se transformen en esos ricos derivados.

La fijación del nitrógeno en las plantas leguminosas es debida a la simbiosis de unas bacterias (Agrobacterium, Rhizobium, Bradirhizobiun) con la misma planta. Esta simbiosis consiste en que la planta le da alimento a la bacteria, y la bacteria le da el nitrógeno que requiere la planta. Luego, Las personas se alimentan de las legumbres que se han enriquecido con ese nitrógeno tan necesario para el ser humano.

En Medicina, utilizamos las bacterias para producir antibióticos (bacitracina, polimixina) o transformamos genéticamente ciertas especies como Escherichia coli y Bacillus antracis, para que fabriquen elementos imprescindibles para remediar ciertas enfermedades como la diabetes (insulina).

Se pueden utilizar para introducir en las plantas genes de otras bacterias que sintetizan toxinas que las defienden de sus enemigos naturales (por ejemplo los insectos), así obtenemos plantas resistentes a ciertas plagas (Bacillus thuringensis).

En el cuerpo humano se encuentran bacterias muy beneficiosas dentro del intestino (Streptococus, Bacteroides, Lactobacillus) que, a cambio de comida y un lugar donde vivir, sintetizan para nosotros vitamina K, vitamina B12, tiamina... que son elementos esenciales para la vida humana.

También hay bacterias que defienden al ser humano de las agresiones de las bacterias patógenas, pues “invaden” el organismo y no dejan sitio para que las dañinas entren e infecten. En este caso, se dice que actúan como un escudo protector.

Otras bacterias se podrían emplear para eliminar elementos tóxicos, como los insecticidas, gracias a su alto poder de bioconversión  (transformación de un compuesto en otro que sea útil para el hombre).Las bacterias son ecológicas activas, ya que forman parte de los ciclos del carbono, nitrógeno, azufre, hierro, mercurio..., están en los tratamientos de aguas residuales, en la lixiviación microbiana (utilización de bacterias para conseguir metales puros desde metales compuestos), limpian los ríos del exceso de materia orgánica que echan las fábricas e, incluso, hay bacterias que descomponen el petróleo (y compuestos similares) en sustancias que luego pueden utilizar otros microorganismos (Pseudomonas, Acinetobacter, Corinebacterium, Mycobacterium, Nocardia...). Esta propiedad no se utiliza de forma sistemática para “limpiar” las mareas negras, pero se está investigando con muy buenas esperanzas de éxito.

                                     Clasificación de las bacterias

Las bacterias se pueden clasificar teniendo en cuenta varios criterios. Uno de ellos es clarificarlas por su forma y por el especto que adoptan cuando se reúnen en grupo:

Pueden ser esféricas (Cocos, diplococos, estreptococos, estafilococos, sarcinas); alargadas como bacilos; en forma de coma (vibriones), o en forma de espiral (espirilos).