Las bacterias están dentro de nosotros. Tipos de bacterias: Microbios dañinos y beneficiosos dentro de nosotros

Cada animal, ya sea humano, calamar o avispa, alberga millones de bacterias y otros microbios. El periodista científico Ed Yong, autor de How Microbes Rule Us, nos anima a mirarnos a nosotros mismos y a nuestros compañeros internos desde una nueva perspectiva, no como individuos, sino como un mundo más amplio, interconectado e interdependiente. El libro traducido al ruso fue preparado por la editorial AST. El editor científico de la publicación habla de por qué vale la pena leerla Víctor Kovylin, graduado del Departamento de Antropología de la Facultad de Biología de la Universidad Estatal de Moscú, editor en jefe del proyecto de divulgación científica La revista Batrachospermum. Conduce la conversación Anna Timofeeva.

- Viktor Andreevich, ¿por qué crees que ahora se habla tan a menudo de la paz dentro de nosotros? ¿Está esto relacionado con el desarrollo de la ciencia o, más bien, tiene raíces sociales?

Creo que esto se debe al hecho de que la microbiología como tal ha sido durante mucho tiempo un tema de estrechos intereses científicos, mientras que en la conciencia pública se ha arraigado la percepción negativa de los microbios como agentes infecciosos que vienen del exterior y de los que es necesario deshacerse. Incluso en el siglo XX, los microbios se estudiaban principalmente dentro de este paradigma, y ​​sólo en la segunda mitad del siglo se prestó atención a los aspectos positivos del mundo microbiano, incluidos los que viven dentro de nosotros. Por supuesto, todo esto llega tarde a la conciencia pública, y creo que la gente corriente empezó hace poco a comprender toda la importancia de nuestro mundo microbiano interno, a tolerar su existencia y a aceptarlo como parte de sí mismos. Este es un concepto bastante nuevo, en muchos sentidos incomprensible y, por lo tanto, aterrador: el viejo estereotipo de percibir a los microbios exclusivamente como patógenos es demasiado fuerte.

Además, el auge de la investigación sobre el microbioma humano se está produciendo literalmente en este momento, ya que los científicos han mejorado los métodos y tecnologías para estudiarlo. Nuestro “mundo interior” apenas ha comenzado a abrirse verdaderamente. Y me parece que la sociedad últimamente ha aumentado su interés por los descubrimientos científicos, de modo que está dispuesta a absorber estos nuevos conocimientos y discutirlos.

- El título del libro en el original suena ligeramente diferente: “Contengo multitudes: los microbios dentro de nosotros y una visión más amplia de la vida”. ¿Qué motivó la decisión de cambiarlo?

Creo que el editor decidió cambiar el título para hacerlo más comprensible e intrigante para el ciudadano medio. Habría preferido conservar el título original y fui un firme defensor de él. Me parece que es más adecuado al contenido del libro, que está diseñado para presentar a los lectores el mundo microbiano dentro y alrededor de nosotros, su diversidad, grandeza y ambigüedad. Y la gestión es sólo un aspecto de este mundo, y aún no se ha estudiado lo suficiente como para afirmar categóricamente quién controla a quién. Nosotros también podemos controlar y utilizar microbios, podemos influir en nuestro microbioma, por lo que aquí hay un proceso recíproco, y esto debe recordarse al leer el libro para no tener ideas falsas basadas únicamente en el título. El libro contiene mucho más de lo que refleja su título. Otra cuestión es que la mayoría de la gente, seamos honestos, tiene poco interés en el mundo microbiano como tal y su interacción con el mundo animal. Más interesante es lo seguro que es vivir con microbios y lo que nos hacen directamente a los humanos.

- La palabra "gérmenes" realmente tiene una connotación negativa: la mayoría de las veces vemos detrás de ella algunos organismos microscópicos dañinos que amenazan nuestra salud. Entonces el título tiene este mensaje: ¡estamos controlados por alguien malo! La palabra "microbio" se utiliza muy a menudo como sinónimo simple de la palabra "bacteria", incluso en este libro, ¿no es así? ¿Qué opina del problema de los microbios “malvados”?

Bueno, ¿no es intrigante descubrir que estamos controlados por una entidad oscura? Esto también entra en conflicto con nuestras aspiraciones de bien y, en general, cambia nuestra visión de nosotros mismos. Quizás esto sea lo que apunta el nuevo nombre. Y si atrae al público en general y lo educa al menos un poco sobre el tema de los microbios en general, tanto malos como buenos, no será tan malo, ¿verdad?

Los microbios no son sólo bacterias. El libro también habla de otros microbios, como las arqueas, pero todavía no sabemos mucho sobre ellos; no se descubrieron hasta finales de los años 1970; Gran parte del libro trata realmente sobre las bacterias y cómo coexisten e interactúan con los animales, incluidos los humanos. Y sí, tienes razón: la palabra "gérmenes" se usa a menudo para reemplazar la palabra "bacterias", pero estos no son sinónimos, los microbios son un concepto más amplio.

Los microbios “malos” son, como ya dije, un estereotipo y una reliquia de las ideas científicas de la primera mitad del siglo XX. De hecho, hay menos de cien especies de bacterias viviendo dentro de nosotros que nos dañan o pueden volverse peligrosas bajo ciertas condiciones. ¡Pero hay miles de especies de microbios neutrales, pacíficos y beneficiosos que nos ayudan a sobrevivir! Y también ayudan a nuestro cuerpo a combatir los microbios dañinos. Por supuesto, es necesario conocer al enemigo de vista, pero transferir indiscriminadamente una actitud negativa a aquellos que simplemente se parecen está mal. Y el libro debería ayudar a cambiar esta actitud.

- ¿Se trata más bien de microbios “malos” o de microbios ordinarios y modestos?

Los microbios no tienen moral; no se pueden dividir en buenos y malos. Ellos, como todos los organismos vivos, intentan sobrevivir y pensar primero en sí mismos. No les preocupa mucho si los microbios benefician a alguien o causan daño. Somos nosotros quienes podemos evaluarlos, en relación con nosotros. Desde nuestro punto de vista, hay villanos con los que es mejor no encontrarse bajo ningún concepto, salvo en un traje de protección biológica: por ejemplo, el bacilo de la peste o el bacilo del ántrax. Pero, por regla general, no se conoce gente así. Pero otros pueden vivir dentro de nosotros y hacernos el bien y el mal al mismo tiempo. Por ejemplo, el famoso Helicobacter pylori, que se ha relacionado con úlceras y cáncer de estómago, parece prevenir el cáncer de esófago. Todo es relativo. Si el cuerpo controla una determinada bacteria, se comporta silenciosamente, y si el sistema inmunológico se debilita repentinamente, puede aprovecharla. La bacteria vivirá pacíficamente en los intestinos, pero si ingresa accidentalmente al torrente sanguíneo provocará una reacción inmune grave con graves consecuencias. E. coli es beneficiosa en los intestinos, pero causará problemas en otros órganos. También es imposible expulsar a las bacterias de nosotros mismos, para no darles un motivo para traicionarnos: después de todo, nos ayudan con la digestión, la regulación del sistema inmunológico, etc. Es necesario acoger a estas bacterias y aprender a controlarlas.

- ¿Es el cuerpo humano un edificio de apartamentos, un bloque de servicios comunales o, más bien, un edificio de oficinas?

Esta es una ciudad con diferentes segmentos de la población que viven en diferentes áreas. Algunos microbios simplemente viven, utilizando la infraestructura adecuada, otros también trabajan para el cuerpo que les da un hogar, y los delincuentes también quedan atrapados: si un microbio mete la cabeza donde no debería, las células policiales del sistema inmunológico lo tomarán inmediatamente. ponerlo en circulación.

- ¿En qué consiste esencialmente la unión del hombre y las bacterias? ¿Hasta qué punto es igualitaria y quién se beneficia más de ella?

¡Debido a los diferentes tamaños, nuestras ideas sobre las ventajas son simplemente incomparables! Si consideramos el microbioma en su conjunto (somos aproximadamente iguales en términos celulares, aunque en nuestro cuerpo hay un tercio más de células microbianas que las nuestras), entonces podemos decir que a una persona le resultará difícil sin él. Pero los microbios probablemente encontrarán otros huéspedes. Los microbios vivieron en la Tierra antes que los humanos y tampoco desaparecerán después de la muerte de la humanidad. Una alianza con ellos es definitivamente beneficiosa para nosotros, y estamos aprendiendo a extraer cada vez más beneficios de ella, a utilizar microbios para mejorar nuestra existencia, incluso aquellos que no están específicamente asociados con las personas: en la industria alimentaria, por ejemplo. .

- ¿Qué cosas hacen las bacterias de nuestro interior que son más sorprendentes?

Los microbios realizan muchas tareas útiles para nosotros en las primeras etapas de la vida. Por ejemplo, ayudan a formar las vellosidades intestinales y a renovar las capas de sus paredes. Ayudan a madurar el sistema inmunológico, estimulan el desarrollo de diferentes grupos de células inmunitarias, las entrenan y, junto con ellas, proporcionan inmunidad, oponiéndola a otras bacterias, pero no a ellas mismas. Están apareciendo trabajos científicos que hablan de la influencia de las bacterias en el desarrollo de las células nerviosas, en el cerebro y en el comportamiento.

Una de las mayores revelaciones para mí fue cómo ciertas bacterias crean un ecosistema saludable para el bebé con la ayuda de la leche materna. Resulta que esto no es necesario para el bebé en sí, sino para las bacterias que contiene, para que hagan su trabajo. Y allí todo está conectado: la leche, las bacterias, un intestino sano, el sistema inmunológico y, posiblemente, el desarrollo del cerebro. Esto es asombroso. Y es difícil.

-¿Para quién crees que fue escrito este libro? ¿A quién beneficiará?

Será interesante y útil para quienes estén interesados ​​en la biología y también en los problemas de salud. Por supuesto, no se trata sólo de biólogos y médicos, sino también de muchas personas curiosas que quieren comprender la estructura de la naturaleza y del hombre como parte de ella. Aquellos que no tienen una educación especial no deberían desanimarse por el tema aparentemente limitado del libro; está escrito de manera bastante animada, incluso diría que en broma en algunos lugares y en un lenguaje no particularmente complejo; Aunque puedo tener un sesgo cognitivo aquí debido a mi formación en biología. Pero aún así, en muchos lugares requerirá una lectura reflexiva, este no es un texto para "tontos", escrito en lenguaje infantil, es un texto de divulgación científica, donde ambos componentes, "popular" y "científico", son igualmente significativos. Les hablaré de mí: estoy lejos de ser un microbiólogo, y los microbios con todos sus secretos y superpoderes generalmente me interesaban poco. Pero ahora miro el mundo que me rodea de una manera nueva: me he dado cuenta de que los objetos y criaturas familiares visibles a simple vista están en constante interacción con el mundo de los microbios. Como escribió Yong al final del primer capítulo, “aunque no puedo verlo a simple vista, finalmente puedo verlo”.

- ¿Cuál es, en su opinión, la diferencia entre los lectores rusos de este libro y su audiencia original de habla inglesa? ¿Habrá una diferencia en la percepción? Y el libro en sí: ¿ha cambiado mucho desde que recibió una cara rusa?

La audiencia que consume literatura de divulgación científica en Occidente es enorme, y la ciencia ficción “salta” desde todas las grietas, incluidas las publicaciones sociopolíticas ordinarias. Ahora en Rusia ha habido un claro aumento del público interesado en la ciencia, pero todavía me parece que en este sentido estamos por detrás de Estados Unidos y Gran Bretaña. Por ejemplo, en los medios de comunicación y la blogósfera de habla inglesa, la microbiología es muy popular, al menos a juzgar por las estadísticas de visualización disponibles en los sitios web. Este tema no despierta un interés tan generalizado entre nosotros. Si hablamos de los microbios como una posible amenaza o una sustancia útil en el hogar, entonces el oído del lector está más o menos alerta, pero los microbios como parte de la naturaleza ya no afectan a muchas personas. Aún no se ha llegado a comprender que la vida de los microbios y la ciencia sobre ellos pueden ser fascinantes. Por lo tanto, si hablamos del lector masivo, entonces la diferencia en la percepción puede deberse a una preparación inicial diferente para esta percepción.

En cuanto a algunos momentos y contextos culturales que son comprensibles para los residentes de Estados Unidos y Gran Bretaña, pero incomprensibles para nosotros, hay pocos en el libro y, cuando surgió la necesidad de explicaciones, se dan. En general, nos esforzamos por hacer una traducción lo más cercana posible al significado del original. La traducción se cotejó línea por línea con el original. Incluso intentaron adaptar el juego y las alusiones del autor. Incluso lograron traducir los juegos de palabras y, me parece, con éxito. El lector de habla rusa quedará satisfecho. Bueno, como soy biólogo, me tomé la libertad de hacer una edición científica: me aseguré de que los términos se usaran correctamente y agregué notas con algunas explicaciones. Además, dado que en el año transcurrido desde la publicación del libro en el extranjero, se publicaron nuevos artículos científicos sobre los temas tratados en él, en la medida de lo posible, agregué estas pepitas de nuevos conocimientos en las notas a pie de página y actualicé la bibliografía.

- ¿Qué opinas del estado actual de la popularización de la ciencia en nuestro país? ¿Qué libros de divulgación científica deberían estar más en las estanterías de las librerías?

Hoy en día, con la popularización de la ciencia en Rusia, todo está muy bien en comparación con hace diez años. Numerosos eventos, festivales, conferencias con la participación de figuras destacadas y famosas. Regularmente aparecen nuevos activistas talentosos que logran unirse a las filas de la popularización. Me molesta bastante que muchas personas, al notar una tendencia, estén tratando de participar en ella con el fin de popularizar no tanto la ciencia como ellos mismos, y también para ganar dinero con ella. A menudo esta “divulgación” es mediocre, poco original, incluso diría vulgar. Este es un fenómeno desagradable. La popularización de alta calidad no puede ser un bien de consumo por definición. Pero hay muy poca popularización de calidad en la televisión. Aquí es donde veo el problema. Y esto se debe en gran medida a la renuencia de los divulgadores a participar en el “circo” que se transmite por televisión. Digan lo que digan sobre la muerte de la televisión, sigue siendo un canal muy eficaz para difundir información. Si bien los divulgadores no quieren acudir a debates de calificación sobre problemas actuales que de una forma u otra apelan a la ciencia, por miedo a que les escupan, allí acuden todo tipo de payasos y oscurantistas. También hay muchos de ellos en Internet, con una gran audiencia. Solo en Internet hay más espacio, no se pueden exprimir a los oscurantistas, pero en la televisión todo está "canalizado", por lo que es necesario usar estos canales, enviar "bots científicos" allí en masa. Pero este es un tema para una gran discusión aparte.

En cuanto a qué libros debería haber más, bueno, esto no se decide "por orden". Un buen libro de divulgación científica nace si el autor siente verdadera pasión por un tema concreto y su popularización. Este libro no pasará desapercibido. Personalmente, no me gusta cuando un texto está escrito de acuerdo con las necesidades de la multitud: son intentos de transmitirles ciencia en un lenguaje cotidiano, a veces incluso francamente idiota, pero "de moda". Me encantan los libros que mantienen un equilibrio entre lo científico y lo popular, y aquí ya no es tan importante de qué ciencias trata este libro: resulta digno y encontrará a su lector, aunque no esté tan extendido.

- Estás liderando el proyecto de divulgación científica “Batrachospermum”. ¿De dónde viene este nombre?

Del nombre científico de una alga. Llamamos así al periódico mural en el departamento de biología en el año 2000, cuando éramos estudiantes divertidos de primer año, simplemente porque sonaba descarado y divertido, y nuestros materiales eran los mismos. Ahora bien, esta es una revista en línea sobre ciencia, todo es serio, pero a veces provocativo y divertido, en la tradición de la marca.

Una persona suele tratar su cuerpo con relativa frivolidad. Sí, mucha gente sabe dónde se encuentran el corazón, los riñones, los intestinos, etc. Algunos tienen un conocimiento más profundo de la estructura del cuerpo humano. Pero pocas personas se atreven a verse a sí mismas no sólo como una persona, sino como un mecanismo biológico que funciona de acuerdo con ciertas leyes y vive su propia vida biológica compleja y multidimensional. Por ejemplo, no todo el mundo comprende claramente el importante papel que desempeñan las bacterias en el cuerpo humano, lo valiosa que es nuestra coexistencia biológica con los más simples y lo terrible que es la amenaza bacteriana.

El cuerpo humano está habitado por una gran cantidad de bacterias, sin las cuales una persona no puede sobrevivir. El peso total de las bacterias en el cuerpo humano es de 1,5 a 2,5 kg. Se ha formado una simbiosis estable tan útil:

• en el tracto gastrointestinal;
• en la piel;
• en la nasofaringe y la cavidad bucal.

Sin bacterias beneficiosas, mutualistas (el mutualismo es una forma de interacción en la que cada organismo obtiene un cierto beneficio), los órganos enumerados serían atacados instantáneamente por microbios patógenos.

Por supuesto, esto no sería un ataque en el verdadero sentido de la palabra. Simplemente, nada impediría que los microorganismos patógenos se depositaran en los tejidos del cuerpo, se multiplicaran en ellos y los envenenaran con productos tóxicos de su actividad vital.

El principio básico de cómo funcionan las bacterias en el cuerpo es crear un entorno en los tejidos de los órganos en el que los microbios dañinos no puedan sobrevivir. En consecuencia, cuando los microbios patógenos entran en contacto con la piel, la nasofaringe o el tracto gastrointestinal, simplemente mueren, ya que el entorno ya formado por microbios beneficiosos en los tejidos de estos órganos es letal para los procariotas virulentos (peligrosos).

Este es un cuadro general de la influencia de las bacterias beneficiosas, pero el efecto local de los microbios tiene características que dependen del órgano en el que se produce dicha interacción simbiótica.

tracto gastrointestinal

Las bacterias que habitan el tracto gastrointestinal humano realizan varias funciones a la vez, gracias a las cuales una persona tiene la oportunidad de sobrevivir como organismo biológico:

1. Los microbios crean un ambiente en el intestino que es antagonista de los microbios patógenos. Este papel de los microorganismos beneficiosos se reduce al hecho de que crean un ambiente ácido en los intestinos y los microbios patógenos no viven bien en un ambiente ácido.
2. Las mismas bacterias beneficiosas digieren los alimentos vegetales que ingresan a los intestinos. Las enzimas sintetizadas por el cuerpo humano no son capaces de digerir las células vegetales que contienen celulosa, y las bacterias se alimentan libremente de dichas células, desempeñando así otro papel importante.
3. Las bacterias beneficiosas también sintetizan vitaminas de los grupos B y K que son necesarias para los humanos. La función de las vitaminas del grupo K es asegurar el metabolismo en los huesos y los tejidos conectivos. El papel de las vitaminas B es global. Estos compuestos orgánicos de bajo peso molecular participan en una gran cantidad de procesos: desde la liberación de energía de los carbohidratos hasta la síntesis de anticuerpos y la regulación del sistema nervioso. A pesar de que las vitaminas B están presentes en muchos alimentos, es gracias a su síntesis por la microflora intestinal que el organismo recibe la cantidad de estas vitaminas necesaria para la vida humana normal.

La parte principal de la microflora intestinal beneficiosa son las bacterias del ácido láctico. Aunque estas bacterias pueden tener nombres diferentes, tienen el mismo tipo de efecto en el cuerpo. Las bacterias del ácido láctico fermentan los azúcares naturales, lo que da como resultado la formación de un producto llamado ácido láctico.

Los microorganismos del ácido láctico más populares en la actualidad son los lactobacilos y las bifidobacterias; se anuncian como el principal agente probiótico en productos saludables.

• bifidobacterias– microorganismos filamentosos de ácido láctico que recubren la superficie del intestino y evitan que los microbios dañinos se establezcan y se multipliquen en sus paredes. El peso total de las bifidobacterias del ácido láctico en relación con otras bacterias simbiontes es aproximadamente del 80%.
• Lactobacilos– bacilos de ácido láctico grampositivos, cuya función principal no es solo la digestión de alimentos vegetales y la creación de un ambiente antagónico, sino también la estimulación de la síntesis de anticuerpos. Se trata de microorganismos que tienen un gran impacto en el sistema inmunológico humano.

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Además de los procariotas beneficiosos del ácido láctico, el tracto gastrointestinal también contiene otros condicionalmente dañinos: bacterias del grupo Escherichia coli. A pesar de que también pueden tener un efecto beneficioso, por ejemplo, la bacteria E. coli también sintetiza vitamina K, cuando aumenta su cantidad en el tracto gastrointestinal, el efecto se vuelve dañino: E. coli envenena el cuerpo con toxinas.

El peso total de E. coli presentes en el cuerpo humano es muy pequeño en comparación con los dos kilogramos de microorganismos beneficiosos.

Bacterias en la piel, boca y nasofaringe.

Los microorganismos que habitan en la piel humana desempeñan el papel de escudo biológico natural y tampoco permiten que las bacterias dañinas desarrollen actividad activa en la piel y, por tanto, tengan un efecto tóxico en todo el cuerpo.

Las principales bacterias que controlan la seguridad de la piel, boca y nasofaringe son:

• micrococos;
• estreptococos;
• estafilococos.

Los estreptococos y estafilococos tienen representantes dañinos (patógenos) que pueden envenenar el cuerpo.

Causas de enfermedades

Surge una pregunta lógica: si una persona está protegida por todos lados por un escudo biológico, entonces ¿por qué la gente todavía se enferma, por qué este escudo no funciona?

La resistencia del organismo a los agentes patógenos depende en gran medida del sistema inmunológico. Por lo tanto, es importante cuántas bacterias actúan en el tracto gastrointestinal para garantizar que el sistema inmunológico esté suficientemente activo.

La segunda circunstancia importante son las características del propio agente nocivo y las formas en que afecta al organismo.

Por tanto, durante mucho tiempo el tifus fue una amenaza mortal para los seres humanos.

Tifus es un nombre colectivo para varias enfermedades mortales que se cobraron muchas vidas hasta que se encontraron formas de tratarlas.

Rasgos comunes característicos de todos los tipos de tifus:

• una persona pierde peso rápidamente;
• en el contexto de intoxicación y pérdida de peso, comienza una fiebre intensa;
• Todas estas manifestaciones dolorosas provocan una crisis nerviosa grave y la persona muere.

A pesar de los síntomas comunes, las causas del tifus son diferentes cada vez.

Bacterias que causan enfermedades

Hay una gran cantidad de rickettsias en los intestinos de los piojos. Sin embargo, la probabilidad de infección no depende de cuántos piojos haya cerca de una persona, sino de qué tan activamente la persona comienza a combatir los piojos. Rascarse los piojos es la principal causa de la infección por tifus. Es desde el intestino triturado que los piojos rickettsia ingresan a las heridas de la piel y luego al torrente sanguíneo humano.

Los principales síntomas del tifus:

• fiebre (temperatura corporal superior a 40ºС);
• dolor de espalda;
• erupción rosada en el abdomen;
• la conciencia del paciente está inhibida casi hasta el punto del coma.

El tratamiento del tifus, así como el tratamiento de cualquier infección bacteriana, se basa en antibióticos. Para tratar este tipo de tifus se utilizan antibióticos del grupo de las tetraciclinas.

Otro tipo terrible de tifus. retornable Lo transmiten las garrapatas y los piojos. Pero los agentes causantes son la bacteria espiroqueta borrelia. La infección ocurre durante la picadura de una garrapata.

Principales síntomas de infección:

• vomitar;
• el bazo y el hígado aumentan de tamaño;
• Comienzan los trastornos mentales y las alucinaciones.

Los mismos síntomas ocurren si los portadores fueran piojos.

El tratamiento consiste en antibióticos de los grupos de penicilina y cloranfenicol, así como fármacos que contienen arsénico.

Fiebre tifoidea. El agente causal es un bacilo bacteriano patógeno del género Salmonella. Este tipo de tifus es peligroso sólo para los humanos; los animales no padecen fiebre tifoidea. Los patógenos ingresan al estómago con los alimentos. Síntomas principales:

• la aparición de bacterias en la orina (bacteriemia);
• síntomas generales de intoxicación (palidez, dolor de cabeza, ritmos cardíacos irregulares);
• estómago hinchado;
• Delirios, alucinaciones y otros trastornos mentales.

El tratamiento también se realiza con antibióticos de los grupos cloranfenicol y penicilina y se acompaña de terapia reconstituyente.

Además de los patógenos tifoideos, los seres humanos se ven amenazados por muchos otros microbios patógenos, cuya detección oportuna, así como la determinación de los síntomas de la infección, su identificación y tratamiento, pueden costar la vida de una persona.

La misma peste es una enfermedad de alta mortalidad, cuya causa es el bacilo de la peste. Los síntomas incluyen pérdida de peso, fiebre y deshidratación. Una persona muere por deshidratación.

Los portadores del bacilo de la peste pueden ser roedores, mascotas e insectos.

El tratamiento de la peste se lleva a cabo con antibióticos del grupo de las estreptomicinas. La prevención y el fortalecimiento general del cuerpo juegan un papel importante.

Bacterias. Además de ellos, nuestro cuerpo está habitado por arqueas: organismos unicelulares, hongos y virus que forman la microflora humana. El conjunto de microflora humana y genes microbianos se denomina microbioma.

Según la topografía, se distingue el microbioma de la piel, la cavidad bucal, el tracto respiratorio, el tracto urogenital y los intestinos. Se sabe mucho sobre los microbios intestinales, pero esto no hace que los tipos restantes sean menos importantes. Por ejemplo, según un estudio, la cepa Staphylococcus epidermidis encontrada en la piel humana protege contra el cáncer de piel.

El microbioma de cada persona es individual. Depende del conjunto de nutrientes del cuerpo, pH, humedad, temperatura y otros criterios. "Si nos fijamos en los microbiomas de dos personas en la misma ciudad, habrá grandes diferencias", afirma Rob Knight, profesor de pediatría y ciencias de la computación e ingeniería en la Universidad de California en San Diego. Los miembros de una misma familia que viven juntos, las mascotas y sus dueños tienen microbiomas similares.

Viejos mitos

¿En qué influye el microbioma y por qué estudiarlo?

El microbioma intestinal influye en la salud humana, incluido el apetito, la salud alimentaria y el sistema inmunológico. Incluso existen varios mecanismos para influir en el estado de ánimo, uno de los cuales es a través del nervio vago, que conecta el cerebro y los órganos.

La respuesta de una persona a los medicamentos, la quimioterapia e incluso al sueño depende de las bacterias de los intestinos. Y el microbioma vaginal influye en la eficacia de los fármacos vaginales contra el VIH.

El microbioma es tan único como las huellas dactilares de una persona, por eso recientemente se ha empezado a hablar de su uso en medicina forense. Gracias a las bacterias es posible determinar si una persona estuvo en un determinado lugar, así como el momento de su muerte.

Nuevos tratamientos

El trasplante de heces ya se utiliza para tratar la clostridiosis. Durante este procedimiento, a una persona con trastornos se le inyectan heces de un donante sano, lo que le permite "reiniciarse" y hacer que el microbioma de la persona sea más diverso. Algunos científicos creen que el procedimiento puede ayudar a tratar otras enfermedades.

Con un acceso limitado a los trasplantes de heces, las personas están tomando el asunto en sus propias manos, como lo muestran los videos de YouTube. Los expertos advierten que intentar un trasplante en casa es peligroso. “Se corre el riesgo de transmitir enfermedades realmente graves. Sólo porque puedas hacer algo en casa no significa que debas hacerlo”, dice Knight.

Algunos investigadores, incluido Cryan, creen que la investigación del microbioma conducirá al desarrollo de nuevas terapias mentales. Cryan cree que en el futuro, las pruebas de microbioma se convertirán en una rutina para los médicos y el estudio de las bacterias conducirá a una medicina de precisión.

¿Cómo mantener tu microbioma en buenas condiciones?

La diversidad de microbios en el cuerpo es importante, y para ello necesitamos ampliarla. Se beneficiarán los alimentos fermentados: chucrut, kéfir, kombucha y alimentos ricos en fibra dietética: ciruelas pasas, orejones, lentejas hervidas, frijoles y alcachofas.

Los prebióticos y los probióticos son importantes. Las primeras son sustancias que nutren y promueven el crecimiento de microbios beneficiosos. Los segundos son las lactobacterias y bifidobacterias, levaduras, microbios que están presentes en los intestinos de una persona sana y se consideran beneficiosos para la salud.

Las bacterias son el grupo de organismos más antiguo que existe actualmente en la Tierra. Las primeras bacterias probablemente aparecieron hace más de 3.500 millones de años y durante casi mil millones de años fueron los únicos seres vivos en nuestro planeta. Como fueron los primeros representantes de la naturaleza viva, su cuerpo tenía una estructura primitiva.

Con el tiempo, su estructura se volvió más compleja, pero hasta el día de hoy las bacterias se consideran los organismos unicelulares más primitivos. Es interesante que algunas bacterias aún conservan las características primitivas de sus ancestros antiguos. Esto se observa en las bacterias que viven en manantiales de azufre calientes y en lodos anóxicos en el fondo de los embalses.

La mayoría de las bacterias son incoloras. Sólo unos pocos son morados o verdes. Pero las colonias de muchas bacterias tienen un color brillante, causado por la liberación de una sustancia coloreada al medio ambiente o la pigmentación de las células.

El descubridor del mundo de las bacterias fue Antony Leeuwenhoek, un naturalista holandés del siglo XVII, que creó por primera vez un microscopio de aumento perfecto que aumenta los objetos entre 160 y 270 veces.

Las bacterias se clasifican como procariotas y se clasifican en un reino separado: las bacterias.

Forma del cuerpo

Las bacterias son organismos numerosos y diversos. Varían en forma.

Nombre de la bacteria	Forma de bacterias	Imagen de bacterias
cocos		En forma de bola
Bacilo		En forma de varilla
vibrio		En forma de coma
espirilo		Espiral
Estreptococos		cadena de cocos
Estafilococo		Racimos de cocos
Diplococo		Dos bacterias redondas encerradas en una cápsula mucosa.

Métodos de transporte

Entre las bacterias existen formas móviles e inmóviles. Los móviles se mueven debido a contracciones onduladas o con la ayuda de flagelos (hilos helicoidales retorcidos), que consisten en una proteína especial llamada flagelina. Puede haber uno o más flagelos. En algunas bacterias, se encuentran en un extremo de la célula, en otras, en dos o en toda la superficie.

Pero el movimiento también es inherente a muchas otras bacterias que carecen de flagelos. Así, las bacterias cubiertas por fuera de moco son capaces de realizar movimientos deslizantes.

Algunas bacterias acuáticas y del suelo que carecen de flagelos tienen vacuolas de gas en el citoplasma. Puede haber entre 40 y 60 vacuolas en una célula. Cada uno de ellos está lleno de gas (presumiblemente nitrógeno). Al regular la cantidad de gas en las vacuolas, las bacterias acuáticas pueden hundirse en la columna de agua o subir a su superficie, y las bacterias del suelo pueden moverse en los capilares del suelo.

Hábitat

Debido a su simplicidad de organización y sencillez, las bacterias están muy extendidas en la naturaleza. Las bacterias se encuentran en todas partes: incluso en una gota del agua de manantial más pura, en los granos de tierra, en el aire, en las rocas, en la nieve polar, en las arenas del desierto, en el fondo del océano, en el petróleo extraído de grandes profundidades e incluso en el agua de manantiales termales con una temperatura de unos 80ºC. Viven en plantas, frutas, diversos animales y en los humanos en los intestinos, la cavidad bucal, las extremidades y en la superficie del cuerpo.

Las bacterias son los seres vivos más pequeños y numerosos. Debido a su pequeño tamaño, penetran fácilmente en grietas, hendiduras o poros. Muy resistente y adaptado a diversas condiciones de vida. Toleran el secado, el frío extremo y el calentamiento hasta 90ºC sin perder su viabilidad.

Prácticamente no hay lugar en la Tierra donde no se encuentren bacterias, pero en cantidades variables. Las condiciones de vida de las bacterias son variadas. Algunos de ellos necesitan oxígeno atmosférico, otros no lo necesitan y pueden vivir en un ambiente libre de oxígeno.

En el aire: las bacterias ascienden a la atmósfera superior hasta 30 km. y más.

Especialmente hay muchos de ellos en el suelo. 1 g de suelo puede contener cientos de millones de bacterias.

En agua: en las capas superficiales del agua en embalses abiertos. Las bacterias acuáticas beneficiosas mineralizan los residuos orgánicos.

En los organismos vivos: las bacterias patógenas ingresan al cuerpo desde el ambiente externo, pero solo en condiciones favorables causan enfermedades. Los simbióticos viven en los órganos digestivos, ayudando a descomponer y absorber los alimentos y a sintetizar vitaminas.

Estructura externa

La célula bacteriana está cubierta por una capa densa especial: una pared celular que realiza funciones protectoras y de apoyo y también le da a la bacteria una forma característica y permanente. La pared celular de una bacteria se parece a la pared de una célula vegetal. Es permeable: a través de él, los nutrientes pasan libremente a la célula y los productos metabólicos salen al medio ambiente. A menudo, las bacterias producen una capa protectora adicional de moco encima de la pared celular: una cápsula. El grosor de la cápsula puede ser muchas veces mayor que el diámetro de la propia célula, pero también puede ser muy pequeño. La cápsula no es una parte esencial de la célula; se forma dependiendo de las condiciones en las que se encuentran las bacterias. Protege a las bacterias de la desecación.

En la superficie de algunas bacterias hay flagelos largos (uno, dos o muchos) o vellosidades cortas y delgadas. La longitud de los flagelos puede ser muchas veces mayor que el tamaño del cuerpo de la bacteria. Las bacterias se mueven con la ayuda de flagelos y vellosidades.

Estructura interna

Dentro de la célula bacteriana hay un citoplasma denso e inmóvil. Tiene una estructura en capas, no hay vacuolas, por lo que varias proteínas (enzimas) y nutrientes de reserva se encuentran en la sustancia del propio citoplasma. Las células bacterianas no tienen núcleo. Una sustancia que transporta información hereditaria se concentra en la parte central de su célula. Bacterias, - ácido nucleico - ADN. Pero esta sustancia no se transforma en núcleo.

La organización interna de una célula bacteriana es compleja y tiene características específicas. El citoplasma está separado de la pared celular por la membrana citoplasmática. En el citoplasma hay una sustancia principal, o matriz, ribosomas y una pequeña cantidad de estructuras de membrana que realizan una variedad de funciones (análogos de mitocondrias, retículo endoplásmico, aparato de Golgi). El citoplasma de las células bacterianas suele contener gránulos de diversas formas y tamaños. Los gránulos pueden estar compuestos de compuestos que sirven como fuente de energía y carbono. También se encuentran gotitas de grasa en la célula bacteriana.

En la parte central de la célula se localiza la sustancia nuclear: el ADN, que no está delimitado del citoplasma por una membrana. Este es un análogo del núcleo: un nucleoide. El nucleoide no tiene membrana, nucléolo ni conjunto de cromosomas.

Métodos de alimentación

Las bacterias tienen diferentes métodos de alimentación. Entre ellos se encuentran los autótrofos y los heterótrofos. Los autótrofos son organismos que son capaces de producir de forma independiente sustancias orgánicas para su nutrición.

Las plantas necesitan nitrógeno, pero no pueden absorberlo del aire por sí mismas. Algunas bacterias combinan las moléculas de nitrógeno del aire con otras moléculas, lo que da como resultado sustancias que están disponibles para las plantas.

Estas bacterias se asientan en las células de las raíces jóvenes, lo que provoca la formación de engrosamientos en las raíces, llamados nódulos. Estos nódulos se forman en las raíces de las plantas de la familia de las leguminosas y en algunas otras plantas.

Las raíces proporcionan carbohidratos a las bacterias, y las bacterias proporcionan a las raíces sustancias que contienen nitrógeno que pueden ser absorbidas por la planta. Su convivencia es mutuamente beneficiosa.

Las raíces de las plantas secretan una gran cantidad de sustancias orgánicas (azúcares, aminoácidos y otras) de las que se alimentan las bacterias. Por lo tanto, especialmente muchas bacterias se asientan en la capa de suelo que rodea las raíces. Estas bacterias convierten los restos de plantas muertas en sustancias disponibles para las plantas. Esta capa de suelo se llama rizosfera.

Existen varias hipótesis sobre la penetración de bacterias nódulos en el tejido radicular:

• por daño al tejido epidérmico y de la corteza;
• a través de pelos radiculares;
• sólo a través de la membrana celular joven;
• gracias a bacterias compañeras que producen enzimas pectinolíticas;
• debido a la estimulación de la síntesis de ácido B-indolacético a partir del triptófano, siempre presente en las secreciones de las raíces de las plantas.

El proceso de introducción de bacterias nódulos en el tejido radicular consta de dos fases:

• infección de pelos radiculares;
• proceso de formación de nódulos.

En la mayoría de los casos, la célula invasora se multiplica activamente, forma los llamados hilos infecciosos y, en forma de dichos hilos, penetra en el tejido vegetal. Las bacterias de los nódulos que emergen del hilo infectado continúan multiplicándose en el tejido del huésped.

Las células vegetales llenas de células de bacterias nódulos que se multiplican rápidamente comienzan a dividirse rápidamente. La conexión de un nódulo joven con la raíz de una leguminosa se realiza gracias a haces vasculares-fibrosos. Durante el período de funcionamiento, los nódulos suelen ser densos. Cuando se produce la actividad óptima, los nódulos adquieren un color rosado (gracias al pigmento leghemoglobina). Sólo aquellas bacterias que contienen leghemoglobina son capaces de fijar nitrógeno.

Las bacterias de los nódulos producen decenas y cientos de kilogramos de fertilizante nitrogenado por hectárea de suelo.

Metabolismo

Las bacterias se diferencian entre sí en su metabolismo. En algunos ocurre con la participación de oxígeno, en otros, sin él.

La mayoría de las bacterias se alimentan de sustancias orgánicas preparadas. Solo unos pocos de ellos (azul-verde o cianobacterias) son capaces de crear sustancias orgánicas a partir de inorgánicas. Desempeñaron un papel importante en la acumulación de oxígeno en la atmósfera terrestre.

Las bacterias absorben sustancias del exterior, rompen sus moléculas en pedazos, ensamblan su caparazón a partir de estas partes y reponen su contenido (así es como crecen) y arrojan moléculas innecesarias. La cáscara y la membrana de la bacteria le permiten absorber solo las sustancias necesarias.

Si la cubierta y la membrana bacterianas fueran completamente impermeables, ninguna sustancia entraría en la célula. Si fueran permeables a todas las sustancias, el contenido de la célula se mezclaría con el medio, la solución en la que vive la bacteria. Para sobrevivir, las bacterias necesitan una capa que permita el paso de las sustancias necesarias, pero no de las innecesarias.

La bacteria absorbe los nutrientes que se encuentran cerca de ella. ¿Qué pasa después? Si puede moverse de forma independiente (moviendo un flagelo o empujando la mucosidad hacia atrás), se mueve hasta que encuentra las sustancias necesarias.

Si no puede moverse, espera hasta que la difusión (la capacidad de las moléculas de una sustancia para penetrar en la maraña de moléculas de otra sustancia) le traiga las moléculas necesarias.

Las bacterias, junto con otros grupos de microorganismos, realizan un enorme trabajo químico. Al convertir varios compuestos, reciben la energía y los nutrientes necesarios para su vida. Los procesos metabólicos, los métodos de obtención de energía y la necesidad de materiales para construir las sustancias de sus cuerpos son diversos en las bacterias.

Otras bacterias satisfacen todas sus necesidades de carbono necesario para la síntesis de sustancias orgánicas en el organismo a expensas de compuestos inorgánicos. Se les llama autótrofos. Las bacterias autótrofas son capaces de sintetizar sustancias orgánicas a partir de inorgánicas. Entre ellos se encuentran:

Quimiosíntesis

El uso de energía radiante es la forma más importante, pero no la única, de crear materia orgánica a partir de dióxido de carbono y agua. Se sabe que las bacterias no utilizan la luz solar como fuente de energía para dicha síntesis, sino la energía de los enlaces químicos que se producen en las células de los organismos durante la oxidación de ciertos compuestos inorgánicos: sulfuro de hidrógeno, azufre, amoníaco, hidrógeno, ácido nítrico, compuestos ferrosos. de hierro y manganeso. Utilizan la materia orgánica formada con esta energía química para construir las células de su cuerpo. Por tanto, este proceso se llama quimiosíntesis.

El grupo más importante de microorganismos quimiosintéticos son las bacterias nitrificantes. Estas bacterias viven en el suelo y oxidan el amoníaco formado durante la descomposición de residuos orgánicos en ácido nítrico. Este último reacciona con los compuestos minerales del suelo, convirtiéndose en sales de ácido nítrico. Este proceso se desarrolla en dos fases.

Las bacterias del hierro convierten el hierro ferroso en óxido de hierro. El hidróxido de hierro resultante se sedimenta y forma el llamado mineral de hierro de pantano.

Algunos microorganismos existen debido a la oxidación del hidrógeno molecular, proporcionando así un método de nutrición autótrofo.

Un rasgo característico de las bacterias del hidrógeno es la capacidad de cambiar a un estilo de vida heterótrofo cuando se les proporcionan compuestos orgánicos y la ausencia de hidrógeno.

Por tanto, los quimioautótrofos son autótrofos típicos, ya que sintetizan de forma independiente los compuestos orgánicos necesarios a partir de sustancias inorgánicas y no los toman ya preparados de otros organismos, como los heterótrofos. Las bacterias quimioautótrofas se diferencian de las plantas fototróficas por su total independencia de la luz como fuente de energía.

Fotosíntesis bacteriana

Algunas bacterias de azufre que contienen pigmentos (púrpura, verde), que contienen pigmentos específicos: bacterioclorofilas, pueden absorber la energía solar, con la ayuda de la cual el sulfuro de hidrógeno en sus cuerpos se descompone y libera átomos de hidrógeno para restaurar los compuestos correspondientes. Este proceso tiene mucho en común con la fotosíntesis y solo se diferencia en que en las bacterias violetas y verdes el donante de hidrógeno es el sulfuro de hidrógeno (ocasionalmente ácidos carboxílicos), y en las plantas verdes es el agua. En ambos la separación y transferencia de hidrógeno se realiza gracias a la energía de los rayos solares absorbidos.

Esta fotosíntesis bacteriana, que se produce sin liberación de oxígeno, se llama fotorreducción. La fotorreducción del dióxido de carbono está asociada con la transferencia de hidrógeno no del agua, sino del sulfuro de hidrógeno:

6СО 2 +12Н 2 S+hv → С6Н 12 О 6 +12S=6Н 2 О

La importancia biológica de la quimiosíntesis y la fotosíntesis bacteriana a escala planetaria es relativamente pequeña. Sólo las bacterias quimiosintéticas desempeñan un papel importante en el proceso del ciclo del azufre en la naturaleza. Absorbido por las plantas verdes en forma de sales de ácido sulfúrico, el azufre se reduce y pasa a formar parte de las moléculas de proteínas. Además, cuando las bacterias putrefactas destruyen los restos de plantas y animales muertos, se libera azufre en forma de sulfuro de hidrógeno, que las bacterias del azufre oxidan para liberar azufre (o ácido sulfúrico), formando sulfitos en el suelo que son accesibles para las plantas. Las bacterias quimio y fotoautótrofas son esenciales en el ciclo del nitrógeno y el azufre.

esporulación

Las esporas se forman dentro de la célula bacteriana. Durante el proceso de esporulación, la célula bacteriana sufre una serie de procesos bioquímicos. La cantidad de agua libre que contiene disminuye y la actividad enzimática disminuye. Esto asegura la resistencia de las esporas a condiciones ambientales desfavorables (alta temperatura, alta concentración de sal, secado, etc.). La esporulación es característica sólo de un pequeño grupo de bacterias.

Las esporas son una etapa opcional en el ciclo de vida de las bacterias. La esporulación comienza solo con falta de nutrientes o acumulación de productos metabólicos. Las bacterias en forma de esporas pueden permanecer latentes durante mucho tiempo. Las esporas bacterianas pueden resistir una ebullición prolongada y una congelación muy prolongada. Cuando se dan condiciones favorables, la espora germina y se vuelve viable. Las esporas bacterianas son una adaptación para sobrevivir en condiciones desfavorables.

Reproducción

Las bacterias se reproducen dividiendo una célula en dos. Al alcanzar un cierto tamaño, la bacteria se divide en dos bacterias idénticas. Luego, cada uno de ellos comienza a alimentarse, crece, se divide, etc.

Después del alargamiento de las células, se forma gradualmente un tabique transversal y luego las células hijas se separan; En muchas bacterias, bajo ciertas condiciones, después de dividirse, las células permanecen conectadas en grupos característicos. En este caso, dependiendo de la dirección del plano de división y del número de divisiones, surgen diferentes formas. La reproducción por gemación ocurre como excepción en las bacterias.

En condiciones favorables, la división celular en muchas bacterias ocurre cada 20 a 30 minutos. Con una reproducción tan rápida, la descendencia de una bacteria en 5 días puede formar una masa que puede llenar todos los mares y océanos. Un cálculo sencillo muestra que se pueden formar 72 generaciones (720.000.000.000.000.000.000 de células) por día. Si se convierte en peso: 4720 toneladas. Sin embargo, esto no sucede en la naturaleza, ya que la mayoría de las bacterias mueren rápidamente bajo la influencia de la luz solar, la desecación, la falta de alimento, el calentamiento a 65-100ºC, como consecuencia de la lucha entre especies, etc.

La bacteria (1), habiendo absorbido suficiente alimento, aumenta de tamaño (2) y comienza a prepararse para la reproducción (división celular). Su ADN (en una bacteria la molécula de ADN está cerrada en un anillo) se duplica (la bacteria produce una copia de esta molécula). Ambas moléculas de ADN (3,4) se encuentran adheridas a la pared de la bacteria y, a medida que la bacteria se alarga, se separan (5,6). Primero se divide el nucleótido y luego el citoplasma.

Después de la divergencia de dos moléculas de ADN, aparece una constricción en la bacteria, que divide gradualmente el cuerpo de la bacteria en dos partes, cada una de las cuales contiene una molécula de ADN (7).

Sucede (en Bacillus subtilis) que dos bacterias se pegan y se forma un puente entre ellas (1,2).

El saltador transporta ADN de una bacteria a otra (3). Una vez en una bacteria, las moléculas de ADN se entrelazan, se pegan en algunos lugares (4) y luego intercambian secciones (5).

El papel de las bacterias en la naturaleza.

Giro

Las bacterias son el eslabón más importante del ciclo general de sustancias en la naturaleza. Las plantas crean sustancias orgánicas complejas a partir del dióxido de carbono, el agua y las sales minerales del suelo. Estas sustancias regresan al suelo con hongos muertos, plantas y cadáveres de animales. Las bacterias descomponen sustancias complejas en otras simples, que luego son utilizadas por las plantas.

Las bacterias destruyen sustancias orgánicas complejas de plantas muertas y cadáveres de animales, excreciones de organismos vivos y diversos desechos. Al alimentarse de estas sustancias orgánicas, las bacterias saprofitas de la descomposición las convierten en humus. Estos son una especie de ordenanzas de nuestro planeta. Así, las bacterias participan activamente en el ciclo de las sustancias en la naturaleza.

Formación del suelo

Dado que las bacterias están distribuidas por casi todas partes y se encuentran en grandes cantidades, determinan en gran medida diversos procesos que ocurren en la naturaleza. En otoño, las hojas de los árboles y arbustos caen, los brotes de hierba que se encuentran sobre el suelo mueren, las ramas viejas se caen y, de vez en cuando, caen los troncos de los árboles viejos. Todo esto se convierte poco a poco en humus. En 1cm3. La capa superficial del suelo forestal contiene cientos de millones de bacterias saprofitas del suelo de varias especies. Estas bacterias convierten el humus en diversos minerales que las raíces de las plantas pueden absorber del suelo.

Algunas bacterias del suelo son capaces de absorber nitrógeno del aire y utilizarlo en procesos vitales. Estas bacterias fijadoras de nitrógeno viven de forma independiente o se asientan en las raíces de las leguminosas. Al penetrar en las raíces de las legumbres, estas bacterias provocan el crecimiento de las células de las raíces y la formación de nódulos en ellas.

Estas bacterias producen compuestos de nitrógeno que utilizan las plantas. Las bacterias obtienen carbohidratos y sales minerales de las plantas. Así, existe una estrecha relación entre la planta leguminosa y la bacteria nódulo, lo que resulta beneficioso tanto para uno como para otro organismo. Este fenómeno se llama simbiosis.

Gracias a la simbiosis con las bacterias nódulos, las leguminosas enriquecen el suelo con nitrógeno, lo que ayuda a aumentar el rendimiento.

Distribución en la naturaleza

Los microorganismos son omnipresentes. Las únicas excepciones son los cráteres de volcanes activos y pequeñas áreas en los epicentros de bombas atómicas que explotaron. Ni las bajas temperaturas de la Antártida, ni las corrientes hirvientes de los géiseres, ni las soluciones salinas saturadas en los estanques de sal, ni la fuerte insolación de los picos de las montañas, ni la fuerte irradiación de los reactores nucleares interfieren con la existencia y el desarrollo de la microflora. Todos los seres vivos interactúan constantemente con los microorganismos, siendo muchas veces no sólo sus depositarios, sino también sus distribuidores. Los microorganismos son nativos de nuestro planeta y exploran activamente los sustratos naturales más increíbles.

Microflora del suelo

La cantidad de bacterias en el suelo es extremadamente grande: cientos de millones y miles de millones de individuos por gramo. Hay muchos más en el suelo que en el agua y el aire. El número total de bacterias en el suelo cambia. La cantidad de bacterias depende del tipo de suelo, su condición y la profundidad de las capas.

En la superficie de las partículas del suelo, los microorganismos se ubican en pequeñas microcolonias (de 20 a 100 células cada una). A menudo se desarrollan en el espesor de coágulos de materia orgánica, en raíces de plantas vivas y moribundas, en capilares finos y en el interior de grumos.

La microflora del suelo es muy diversa. Aquí existen diferentes grupos fisiológicos de bacterias: bacterias de putrefacción, bacterias nitrificantes, bacterias fijadoras de nitrógeno, bacterias del azufre, etc. entre ellas se encuentran las aerobias y anaerobias, las formas esporadas y no esporadas. La microflora es uno de los factores en la formación del suelo.

El área de desarrollo de microorganismos en el suelo es la zona adyacente a las raíces de las plantas vivas. Se llama rizosfera y el conjunto de microorganismos que contiene se llama microflora de rizosfera.

Microflora de embalses.

El agua es un entorno natural donde los microorganismos se desarrollan en gran número. La mayor parte de ellos ingresa al agua desde el suelo. Un factor que determina la cantidad de bacterias en el agua y la presencia de nutrientes en ella. Las aguas más limpias provienen de pozos y manantiales artesianos. Los embalses y ríos abiertos son muy ricos en bacterias. La mayor cantidad de bacterias se encuentra en las capas superficiales del agua, más cercanas a la costa. A medida que se aleja de la orilla y aumenta la profundidad, la cantidad de bacterias disminuye.

El agua limpia contiene entre 100 y 200 bacterias por ml y el agua contaminada, entre 100 y 300 mil o más. Hay muchas bacterias en el lodo del fondo, especialmente en la capa superficial, donde las bacterias forman una película. Esta película contiene muchas bacterias de azufre y hierro, que oxidan el sulfuro de hidrógeno a ácido sulfúrico y evitan así la muerte de los peces. Hay más formas que contienen esporas en el limo, mientras que en el agua predominan las formas que no contienen esporas.

En términos de composición de especies, la microflora del agua es similar a la microflora del suelo, pero también existen formas específicas. Al destruir diversos desechos que caen al agua, los microorganismos llevan a cabo gradualmente la llamada depuración biológica del agua.

Microflora del aire

La microflora del aire es menos numerosa que la microflora del suelo y el agua. Las bacterias se elevan al aire junto con el polvo, pueden permanecer allí durante algún tiempo y luego asentarse en la superficie de la tierra y morir por falta de nutrición o bajo la influencia de los rayos ultravioleta. La cantidad de microorganismos en el aire depende de la zona geográfica, el terreno, la época del año, la contaminación del polvo, etc. cada mota de polvo es portador de microorganismos. La mayoría de las bacterias se encuentran en el aire sobre las empresas industriales. El aire en las zonas rurales es más limpio. El aire más limpio se encuentra en los bosques, las montañas y las zonas nevadas. Las capas superiores de aire contienen menos microbios. La microflora del aire contiene muchas bacterias pigmentadas y portadoras de esporas, que son más resistentes que otras a los rayos ultravioleta.

Microflora del cuerpo humano.

El cuerpo humano, incluso uno completamente sano, es siempre portador de microflora. Cuando el cuerpo humano entra en contacto con el aire y el suelo, diversos microorganismos, incluidos los patógenos (bacilos del tétanos, gangrena gaseosa, etc.), se depositan en la ropa y la piel. Las partes del cuerpo humano más frecuentemente expuestas están contaminadas. En las manos se encuentran E. coli y estafilococos. Hay más de 100 tipos de microbios en la cavidad bucal. La boca, con su temperatura, humedad y residuos de nutrientes, es un ambiente excelente para el desarrollo de microorganismos.

El estómago tiene una reacción ácida, por lo que la mayoría de los microorganismos que contiene mueren. A partir del intestino delgado, la reacción se vuelve alcalina, es decir favorable para los microbios. La microflora del intestino grueso es muy diversa. Cada adulto excreta diariamente alrededor de 18 mil millones de bacterias en los excrementos, es decir. hay más individuos que personas en el mundo.

Los órganos internos que no están conectados con el entorno externo (cerebro, corazón, hígado, vejiga, etc.) suelen estar libres de microbios. Los microbios ingresan a estos órganos solo durante la enfermedad.

Bacterias en el ciclo de sustancias.

Los microorganismos en general, y las bacterias en particular, desempeñan un papel importante en los ciclos biológicamente importantes de las sustancias en la Tierra, llevando a cabo transformaciones químicas que son completamente inaccesibles tanto para las plantas como para los animales. Las diferentes etapas del ciclo de los elementos las llevan a cabo organismos de diferentes tipos. La existencia de cada grupo individual de organismos depende de la transformación química de elementos llevada a cabo por otros grupos.

Ciclo de nitrógeno

La transformación cíclica de compuestos nitrogenados juega un papel primordial en el suministro de las formas necesarias de nitrógeno a los organismos de la biosfera con diferentes necesidades nutricionales. Más del 90% de la fijación total de nitrógeno se debe a la actividad metabólica de determinadas bacterias.

ciclo del carbono

La transformación biológica del carbono orgánico en dióxido de carbono, acompañada de la reducción del oxígeno molecular, requiere la actividad metabólica conjunta de varios microorganismos. Muchas bacterias aeróbicas oxidan completamente las sustancias orgánicas. En condiciones aeróbicas, los compuestos orgánicos se descomponen inicialmente mediante fermentación y los productos orgánicos finales de la fermentación se oxidan aún más mediante respiración anaeróbica si están presentes aceptores de hidrógeno inorgánicos (nitrato, sulfato o CO2).

ciclo del azufre

El azufre está disponible para los organismos vivos principalmente en forma de sulfatos solubles o compuestos de azufre orgánico reducido.

ciclo del hierro

Algunos cuerpos de agua dulce contienen altas concentraciones de sales de hierro reducidas. En tales lugares, se desarrolla una microflora bacteriana específica: las bacterias del hierro, que oxidan el hierro reducido. Participan en la formación de minerales de hierro de turberas y fuentes de agua ricas en sales de hierro.

Las bacterias son los organismos más antiguos y aparecieron hace unos 3.500 millones de años en el Arcaico. Durante unos 2.500 millones de años dominaron la Tierra, formaron la biosfera y participaron en la formación de la atmósfera de oxígeno.

Las bacterias son uno de los organismos vivos de estructura más simple (excepto los virus). Se cree que son los primeros organismos que aparecieron en la Tierra.

Texto: Daria Burkova

Hace tiempo que sabemos que las bacterias viven dentro y fuera de nuestro cuerpo, pero ahora todos les prestaron mucha atención. Nutricionista estadounidense, fundador de NutritionFacts.org y autor del best seller Cómo no morir: descubra la nutrición que previene y cura las enfermedades, Michael Gregor presta gran atención a cómo las bacterias se ven afectadas por los alimentos que comemos; Este año la editorial Eksmo publicó un libro de la estudiante alemana Julia Enders, “Charming Intestines. Cómo nos controla el órgano más poderoso” - el autor actualmente está escribiendo un doctorado sobre microorganismos intestinales; Marcas de cosméticos como Dior comenzaron a producir cosméticos destinados a mantener la microflora correcta de la piel, y la empresa DuPont utiliza bacterias en la invención de nuevos materiales. Averigüemos qué está causando tanta expectación en torno a las bacterias y qué debemos saber sobre su impacto en nuestras vidas.

¿Por qué la gente ahora está interesada en las bacterias?

"Además, el hábito de llevarse todo a la boca a una edad temprana existe no solo en los humanos, sino también en la mayoría de los mamíferos; así es como recolectamos bacterias del medio ambiente y entrenamos nuestra inmunidad", dice Alekseev. "Lo que entra en la boca del bebé también penetra en el cuerpo de la madre, incluso a través de la piel de los pezones, y en la próxima toma la madre proporciona al bebé la respuesta inmune correcta en la leche y le enseña a reaccionar ante diferentes bacterias".

¿Qué hacen las bacterias dentro de nosotros?

Los intestinos son un paraíso para las bacterias: están húmedos, oscuros y hay comida todo el tiempo. El principal objetivo de las bacterias es ocupar un punto óptimo y no dejar entrar a nadie más. “Recibimos muchos gérmenes a través de la boca. Por supuesto, se digieren un poco en el ácido clorhídrico del estómago, pero aún así llegan al intestino”, dice Alekseev. - Si ciertas bacterias aún no vivían en los intestinos, entonces cualquier "enemigo" podría instalarse allí, es decir, las bacterias beneficiosas nos protegen de las dañinas. Lo segundo que hacen es digerir esos restos de comida que no tuvimos tiempo o no pudimos digerir nosotros mismos”.

Curiosamente, las bacterias beneficiosas se alimentan principalmente de alimentos vegetales, y cuando rechazamos verduras y frutas, nos privamos no solo de sustancias útiles, sino también de nuestras bacterias. Como resultado, si no hay fibras vegetales en la parte inferior del intestino, todo el entorno se altera y se produce un proceso inflamatorio. Incluso si es leve y no se manifiesta de ninguna manera, se produce un desequilibrio en los mecanismos de protección de nuestro cuerpo: en lugar de cosas más importantes, el sistema inmunológico se distrae con una inflamación leve en los intestinos y podemos resfriarnos. o padecer otras infecciones con más frecuencia.

Cómo las bacterias afectan la salud mental

Sorprendentemente, la microflora intestinal normal también afecta la síntesis de serotonina y dopamina, los principales neurotransmisores de la alegría y el placer. Esto significa que el estado de alegría depende, entre otras cosas, de la salud de los intestinos, y ésta, a su vez, depende de nuestra nutrición. El tratamiento de la depresión debe incluir no sólo medicación y psicoterapia, sino también la normalización de los hábitos alimentarios. “Recientemente se ha descubierto un vínculo entre las bacterias y la anorexia. Resulta que una de las hormonas que regula la saciedad es muy similar a una proteína producida por las bacterias intestinales. Y, aparentemente, una interpretación incorrecta del comportamiento de esta bacteria por parte del sistema inmunológico puede provocar una alteración de la regulación hormonal de la sensación de saciedad, afirma Alekseev. "En el caso de la depresión, también entendemos que el 'depósito' de neurotransmisores responsables de los sentimientos de alegría y placer se encuentra en los intestinos y no en el cerebro, y podemos intentar elegir una nutrición para mejorar el estado de ánimo".

“Las reuniones amistosas o las citas para comer no son sólo una tradición cultural. Gracias a la comida, nuestras bacterias comienzan a aumentar la producción de hormonas de la alegría y el placer, y la persona acaba drogada en el buen sentido”, dice Dmitri. A pesar de todos los peligros de la comida rápida, los científicos no insisten en cambiar a un estilo de vida completamente saludable. El alcohol, por ejemplo, no tiene ningún efecto negativo sobre las bacterias buenas. En personas sanas, se absorbe antes de llegar a los intestinos y al mismo tiempo proporciona desinfección contra microorganismos patógenos. “Si viaja, por ejemplo, a la India, puede llevar alcohol y beberlo en cantidades razonables durante todo el viaje”, aconseja Dmitry.

Antibióticos y peso.

Todo el mundo ha oído que los antibióticos dañan la microflora intestinal, pero si se toman según las indicaciones, no pasará nada malo. Una ligera alteración de la microflora puede manifestarse en forma de diarrea, pero normalmente todo vuelve a la normalidad por sí solo en un par de semanas. Es mucho más peligroso no terminar el tratamiento con antibióticos prescrito o interrumpir la terapia; puede desarrollarse y la próxima vez, con una infección similar, el medicamento ya no funcionará. Pero la ingesta crónica de antibióticos en el organismo en dosis bajas, por ejemplo, si se encuentran en la carne, puede causar graves daños.

“Si en las fábricas se añaden microdosis de antibióticos a los piensos para animales, estos ganan peso más rápido y producen más carne. Este antibiótico permanece en la carne, llega a la persona y esta también aumenta de peso, dice Alexander Tyakht, jefe del departamento de microbiota de Atlas. "Por supuesto, esto no sucederá inmediatamente, sino después de muchos años de comer regularmente productos cárnicos baratos". La composición bacteriana de los intestinos se ve afectada no solo por los antibióticos, sino también por los alimentos muy salados; dichos alimentos no son comestibles para las bacterias. Esto lo demuestra claramente el famoso proyecto Happy Meal, en el que un grupo de entusiastas observó durante un año una hamburguesa con queso y patatas fritas de McDonald's. Después de 365 días, no pasó nada con la comida rápida: solo disminuyó ligeramente de tamaño, pero las bacterias no la comieron ni por dentro ni por fuera. McDonald's comentó este hecho de manera muy simple, diciendo que agregan mucha sal a sus alimentos.