Dinámica de crecimiento microbiano y técnicas de identificación de patógenos

Resumen

El documento describe las fases del crecimiento de un cultivo microbiano: latencia, exponencial y estacionaria, explicando qué ocurre en cada una. Después presenta los métodos de identificación de patógenos, distinguiendo los serológicos (ELISA y tiras de flujo lateral) y los genéticos (hibridación, PCR y secuenciación).

Puntos clave

La fase de latencia es el periodo de adaptación en el que la población no aumenta.
En la fase exponencial la población crece muy rápido porque no hay factores limitantes.
En la fase estacionaria el número de células nuevas iguala al de muertes, por agotamiento de nutrientes y acumulación de desechos.
Los métodos serológicos identifican componentes del patógeno (antígenos) mediante anticuerpos específicos.
El ELISA usa un anticuerpo de captura fijado en pocillos y un revelador con enzima que produce un cambio de color.
Los métodos genéticos identifican secuencias del genoma del microbio; la mayoría requiere conocer antes su genoma.
La PCR amplifica de forma específica el ADN o ARN del patógeno a partir de cebadores específicos.
La secuenciación masiva puede identificar todos los microorganismos de una muestra sin conocimiento previo de su genoma.

Ponte a prueba

Dinámica del Crecimiento Microbiano

El crecimiento de los microorganismos en un cultivo sigue un patrón característico dividido en fases:

Fase de latencia: Es el tiempo que tarda un cultivo nuevo en comenzar su crecimiento. Los microorganismos necesitan un periodo de adaptación durante el cual no aumenta la población.
Fase exponencial: Es la fase en la que la población aumenta muy rápidamente, ya que no existe ningún factor que limite su crecimiento; la temperatura, la cantidad de oxígeno y el pH son los óptimos.
Fase estacionaria: No hay crecimiento neto de la población: la cantidad de células nuevas que se forman y la de muertes están en equilibrio. Si no se añaden nutrientes nuevos, llegará el momento en que alguno se agotará, lo que hará que el crecimiento de la población sea más lento. Además, los productos de desecho se van acumulando y alguno puede llegar a ser tóxico, o puede variar la cantidad de oxígeno o el pH hasta llegar a un momento en que la fase de crecimiento exponencial termina.

4.2. Métodos serológicos

Se basan en la identificación de determinados componentes del agente patógeno (antígeno) mediante el uso de anticuerpos específicos para su detección:

El ensayo ELISA: Se realiza en pocillos de plástico en los que se fija el anticuerpo de captura, al que se unirá el microbio si está presente. Después se añade un revelador, que es otro anticuerpo que se une al microbio capturado, pero con una enzima que causa un cambio de color en el medio.
Tiras de flujo lateral: Son una variante del ensayo ELISA en la que los anticuerpos se disponen en tiras de nitrocelulosa por las que el líquido, en el que puede estar el microbio, avanza por capilaridad.

4.3. Métodos genéticos

Realizan la identificación de secuencias genómicas del microbio. La mayoría requiere un conocimiento previo del genoma de dichos microorganismos. Destacan:

Hibridación: Consiste en la detección del ADN o ARN del patógeno utilizando sondas, secuencias cortas de ADN o ARN complementarias a las secuencias diana del microorganismo.
PCR (Reacción en cadena de la polimerasa): Es la amplificación específica de ADN o ARN del microorganismo patógeno a partir de cebadores específicos.
Secuenciación: Consiste en determinar la secuencia genética de parte del genoma del patógeno. La secuenciación masiva permite conocer la secuencia de todos los microorganismos presentes en una muestra, incluso sin conocimiento previo de su genoma.

Preguntas frecuentes

¿Qué ocurre en la fase estacionaria del crecimiento microbiano?

No hay crecimiento neto, porque las células nuevas y las muertes se equilibran. Esto ocurre cuando se agotan nutrientes y se acumulan productos de desecho, algunos tóxicos.

¿En qué se diferencian el ELISA y las tiras de flujo lateral?

Ambos son métodos serológicos basados en anticuerpos. Las tiras de flujo lateral son una variante del ELISA en la que los anticuerpos están en tiras de nitrocelulosa y el líquido avanza por capilaridad.

¿Para qué sirve la PCR en la identificación de patógenos?

Sirve para amplificar de forma específica el ADN o ARN del microorganismo patógeno, usando cebadores específicos.