Microbiología: preguntas de práctica con explicaciones

1El mundo de los microorganismos

La microbiología estudia los organismos demasiado pequeños para verse sin microscopio. La mayoría son inofensivos o útiles: las bacterias del intestino ayudan a digerir los alimentos y mantienen fuera a los microbios dañinos.

Un microbio que causa enfermedad es un patógeno. Los grupos principales se diferencian en su estructura, y la estructura decide cómo se tratan:

• Las bacterias son células únicas sin núcleo (procariotas), de unos 1–5 micrómetros de largo. Tienen sus propios ribosomas y normalmente una pared celular, por lo que los antibióticos pueden atacarlas.
• Los virus no son células. Son ADN o ARN dentro de una cubierta de proteína (cápside), de unos 20–300 nanómetros, y solo pueden multiplicarse dentro de una célula huésped. Los antibióticos no actúan sobre ellos.
• Los hongos tienen núcleo (eucariotas). Incluyen levaduras como Candida, que causa la candidiasis, y mohos.
• Los parásitos incluyen protozoos, como Plasmodium, que causa la malaria, y helmintos (gusanos), como las tenias y las lombrices.
• Los priones son proteínas mal plegadas sin ningún ADN ni ARN. Causan enfermedades cerebrales raras como la enfermedad de Creutzfeldt–Jakob.

2Bacterias: forma, tinción y supervivencia

Las bacterias se describen primero por su forma: los cocos son redondos, los bacilos son bastones y los espirilos son espirales. Los cocos en racimos son típicos de los estafilococos; los cocos en cadenas son típicos de los estreptococos.

La tinción de Gram clasifica las bacterias según su pared celular:

• Las bacterias grampositivas tienen una pared gruesa de peptidoglicano que retiene el colorante violeta cristal. Se tiñen de púrpura.
• Las bacterias gramnegativas tienen una pared fina y una membrana externa. Pierden el colorante y captan el contracolorante rosa. La membrana externa contiene endotoxina (lipopolisacárido) y deja fuera muchos antibióticos.
• Mycobacterium tuberculosis tiene una pared cerosa y se tiñe mal con Gram. Se muestra con una tinción ácido-alcohol resistente (Ziehl–Neelsen).

Las bacterias también difieren en su necesidad de oxígeno. Los aerobios estrictos lo necesitan, los anaerobios estrictos mueren con él (por ejemplo Clostridium), y los anaerobios facultativos crecen con o sin él.

Las bacterias se reproducen por fisión binaria: una célula se divide en dos. Algunas, como Clostridium y Bacillus, forman endosporas: formas de reposo resistentes que sobreviven al calor, la desecación y el alcohol.

Muchas bacterias liberan exotoxinas, proteínas con un efecto específico. La toxina tetánica causa espasmos musculares; la toxina del cólera causa diarrea acuosa.

Las bacterias pueden resistir los antibióticos, por ejemplo fabricando una enzima que destruye el fármaco (betalactamasa), expulsándolo (bombas de eflujo) o cambiando su diana. Los genes de resistencia pueden pasar de unas bacterias a otras.

3Cómo se propagan las infecciones y cómo las detenemos

Una infección necesita una cadena de infección. Romper cualquier eslabón la detiene:

1. El agente: el propio patógeno.
2. El reservorio: donde vive, como una persona, un animal, el agua o el suelo.
3. La puerta de salida, como la tos, la sangre o las heces.
4. El modo de transmisión: contacto (manos), gotículas, partículas en el aire, alimentos y agua (fecal-oral) o un vector como un mosquito.
5. La puerta de entrada, como la boca, una herida o una sonda urinaria.
6. Un huésped susceptible, por ejemplo una persona sin inmunidad.

El período de incubación es el tiempo desde la infección hasta los primeros síntomas. Una enfermedad que pasa de los animales a los humanos es una zoonosis. El número reproductivo básico R0 es el número medio de personas que infecta un caso en una población totalmente susceptible.

La higiene de manos es la medida individual más eficaz contra la propagación en los hospitales. La solución alcohólica no mata las esporas, así que tras el contacto con Clostridioides difficile te lavas con agua y jabón.

La esterilización mata todos los microorganismos, incluidas las esporas, por ejemplo en un autoclave con vapor a presión a unos 121 °C. La desinfección reduce los microorganismos en objetos pero puede dejar esporas. La antisepsia hace lo mismo en la piel o los tejidos.

Las vacunas entrenan al sistema inmunitario adaptativo. Pueden contener microbios vivos atenuados (triple vírica), microbios muertos o partes de ellos, o ARNm que hace que las células produzcan una proteína viral.

4Cómo razonar una pregunta de microbiología

La mayoría de las preguntas describen un organismo o un paciente. Trabaja de la estructura a la consecuencia:

1. Decide el grupo: bacteria, virus, hongo, parásito o prion.
2. En las bacterias, recuerda las características clave: forma, resultado de Gram, necesidad de oxígeno, esporas, toxinas.
3. Pregúntate dónde vive el organismo y cómo se propaga. Eso te dice cómo prevenirlo.
4. Pregúntate cómo causa daño: invadiendo tejido, mediante una toxina o por una reacción inmunitaria.
5. Deja que la estructura guíe el tratamiento y el control. Sin pared celular, la penicilina no puede actuar; con esporas, el alcohol no basta.

5Un ejemplo resuelto

Sigue el razonamiento. Intenta predecir el siguiente paso antes de abrirlo.

6Errores frecuentes

• Tratar infecciones víricas con antibióticos. Los antibióticos actúan solo sobre las bacterias.
• Invertir los colores de Gram. Grampositivo es púrpura; gramnegativo es rosa.
• Confundir la endotoxina (parte de la membrana externa gramnegativa) con las exotoxinas (proteínas liberadas por las bacterias).
• Llamar esterilización a la desinfección. Solo la esterilización mata de forma fiable las esporas.
• Confiar en la solución alcohólica de manos para organismos formadores de esporas como C. difficile.
• Pensar que una persona no puede transmitir una infección durante el período de incubación. En algunas infecciones sí puede.

7Cómo son las preguntas de examen

• Fácil (términos y hechos clave): definiciones y organismos clásicos. Qué es un patógeno o un período de incubación, qué organismo causa la malaria, de qué color se tiñen las bacterias grampositivas.
• Medio (aplicar los conceptos): mecanismos. Cómo funciona la resistencia, por qué funciona una vacuna o un método de esterilización, cómo una toxina causa síntomas.
• Difícil (casos y análisis): un paciente o un estudio clásico. Identificas el organismo a partir de la historia, explicas por qué falla una prueba o un tratamiento, o interpretas experimentos como los de Griffith o John Snow.

En las preguntas difíciles, parte de la estructura del organismo. La pared, la envoltura, las esporas y las toxinas explican la mayoría de los síntomas, los resultados de las pruebas y las elecciones de tratamiento.