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La bacteriología es la rama y especialidad de la biología que estudia la morfología , ecología , genética y bioquímica de las bacterias así como muchos otros aspectos relacionados con ellas. Esta subdivisión de la microbiología implica la identificación, clasificación y caracterización de las especies bacterianas. [1] Debido a la similitud de pensamiento y trabajo con microorganismos distintos de las bacterias, como protozoos , hongos y virus , ha habido una tendencia a que el campo de la bacteriología se extienda como microbiología. [2] Los términos antes se usaban a menudo indistintamente. [3] Sin embargo, la bacteriología puede clasificarse como una ciencia distinta.
La bacteriología es el estudio de las bacterias y su relación con la medicina. La bacteriología evolucionó a partir de la necesidad de los médicos de aplicar la teoría de los gérmenes para abordar las preocupaciones relacionadas con la propagación de enfermedades en los hospitales en el siglo XIX. [5] La identificación y caracterización de las bacterias asociadas a las enfermedades condujo a avances en la bacteriología patógena . Los postulados de Koch desempeñaron un papel en la identificación de las relaciones entre las bacterias y enfermedades específicas. Desde entonces, la bacteriología ha desempeñado un papel en avances exitosos en la ciencia, como las vacunas bacterianas como el toxoide diftérico y el toxoide tetánico . La bacteriología se puede estudiar y aplicar en muchos subcampos relacionados con la agricultura , la biología marina , la contaminación del agua , la genética bacteriana , la medicina veterinaria , la biotecnología y otros. [6] [7]
Un bacteriólogo es un microbiólogo u otro profesional capacitado en bacteriología. Los bacteriólogos están interesados en estudiar y aprender sobre las bacterias, así como en utilizar sus habilidades en entornos clínicos. Esto incluye la investigación de propiedades de las bacterias como la morfología, la ecología, la genética y la bioquímica, la filogenética, la genómica y muchas otras áreas relacionadas con las bacterias como las pruebas de diagnóstico de enfermedades. [8] También pueden trabajar como científicos médicos, científicos veterinarios o técnicos de diagnóstico en lugares como clínicas, bancos de sangre, hospitales, laboratorios y hospitales de animales. [9] [10] Los bacteriólogos que trabajan en salud pública o investigación biomédica ayudan a desarrollar vacunas para uso público. [11]
El cultivo de bacterias en cultivos de laboratorio es el método principal utilizado por los bacteriólogos. Se utilizan medios de cultivo tanto sólidos como líquidos. El medio de cultivo sólido suele ser agar nutritivo en una placa de Petri . Los componentes del agar nutritivo varían según la bacteria que se esté investigando. Para el cultivo de la bacteria Haemophilus influenzae , por ejemplo, que depende de la hemina y del dinucleótido de nicotinamida y adenina para su crecimiento, se añade al medio sangre (normalmente de una oveja o un caballo). [12] Cuando se cultivan bacterias que se encuentran en los intestinos de los mamíferos, como la salmonela , se utiliza agar XLD que contiene, entre otros ingredientes, ácido desoxicólico . [13]
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Las bacterias fueron observadas por primera vez por el microscopista holandés Antonie van Leeuwenhoek en 1676, utilizando un microscopio de lente única de su propio diseño. Luego publicó sus observaciones en una serie de cartas a la Royal Society de Londres . Sus observaciones también incluyeron protozoos, a los que llamó animálculos . El alemán Ferdinand Cohn comenzó a estudiar las bacterias en 1870 y también se dice que es un fundador de la bacteriología, ya que fue el primero en clasificar las bacterias en función de su morfología . [14] [15]
Louis Pasteur demostró en 1859 que los microorganismos causan el proceso de fermentación , y que este crecimiento no se debe a la generación espontánea ( las levaduras y los mohos , comúnmente asociados con la fermentación, no son bacterias, sino hongos ). Junto con su contemporáneo Robert Koch , Pasteur fue uno de los primeros defensores de la teoría de los gérmenes de la enfermedad . [16] Entre 1880 y 1881 Pasteur produjo dos vacunas exitosas para animales contra enfermedades causadas por bacterias. La importancia de las bacterias fue reconocida ya que condujo a un estudio de la prevención de enfermedades y el tratamiento de enfermedades mediante vacunas. [6] [7] La investigación de Pasteur llevó a Ignaz Semmelweis y Joseph Lister a investigar la importancia de las manos desinfectadas en el trabajo médico.
En la década de 1840, las observaciones e ideas de Semmelweis en torno a las técnicas sanitarias fueron rechazadas y su libro sobre el tema fue condenado por la comunidad médica debido a su conflicto con la teoría y la práctica predominantes del humorismo en ese momento. [17] Después de las publicaciones de Lister, que apoyaban el lavado de manos y la desinfección con la teoría de los gérmenes, los médicos comenzaron a desinfectarse las manos en la década de 1870; el lavado de manos obligatorio no se incorporó a la práctica sanitaria común hasta finales de la década de 1980. [18]
El descubrimiento de la conexión de los microorganismos con la enfermedad llegó más tarde en el siglo XIX, cuando el anatomista italiano Filippo Pacini aisló la bacteria del cólera Vibrio cholerae en 1854 en Florencia durante la pandemia de cólera asiática de 1846-63 [19] y claramente vinculó la presencia de la bacteria en la mucosa intestinal de pacientes de cólera muertos con la enfermedad. Aunque el trabajo de Pacini estaba disponible para la comunidad científica internacional a través de traducciones al francés y al inglés, el descubrimiento del agente causante del cólera a menudo se atribuye al médico alemán Robert Koch, quien lo redescubrió en 1884. A Koch se le atribuye la introducción de la ciencia de los microorganismos, incluidas las bacterias, en el campo médico. [20] Koch, un pionero en microbiología médica, trabajó en el cólera , el ántrax y la tuberculosis . En sus investigaciones sobre la tuberculosis, Koch finalmente demostró la teoría de los gérmenes, por la que recibió un Premio Nobel en 1905. [5] En los postulados de Koch , estableció criterios para comprobar si un organismo es la causa de una enfermedad , y estos postulados todavía se utilizan hoy en día. [21] [6] Tanto Koch como Pasteur desempeñaron un papel en la mejora de la antisepsia en el tratamiento médico. En 1870-1885 se introdujeron los métodos modernos de la técnica bacteriológica mediante el uso de tinciones y mediante el método de separación de mezclas de organismos en placas de medios nutritivos. [6] [7]
Aunque se sabía desde el siglo XIX que las bacterias son causa de muchas enfermedades, no hubo tratamientos antibacterianos efectivos disponibles hasta el siglo XX. [22] En 1910, Paul Ehrlich desarrolló el primer antibiótico, al cambiar los tintes que tiñeron selectivamente Treponema pallidum (la espiroqueta que causa la sífilis ) en compuestos que mataron selectivamente al patógeno. [23] Ehrlich recibió el Premio Nobel en 1908 por su trabajo en inmunología y fue pionero en el uso de tinciones para detectar e identificar bacterias, siendo su trabajo la base de la tinción de Gram y la tinción de Ziehl-Neelsen . [24]
Un gran avance en el estudio de las bacterias se produjo en 1977 cuando Carl Woese reconoció que las arqueas tienen una línea de descendencia evolutiva separada de las bacterias. [25] Esta nueva taxonomía filogenética surgió de la secuenciación del ARN ribosómico 16S y dividió a los procariotas en dos dominios evolutivos como parte del sistema de tres dominios . [26]