Tema 1: Las bacterias
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¿Qué son las bacterias anaerobias?
Las bacterias anaerobias, también llamadas bacterias anaeróbicas, son bacterias que no necesitan oxígeno para vivir. Algunas bacterias anaerobias mueren en presencia de oxígeno, las conocidas como anaerobias estrictas, mientras que otras lo pueden tolerar y otras incluso lo utilizan si está disponible en su entorno.
En el cuerpo humano se pueden encontrar en condiciones normales como parte de la flora intestinal. En el medio ambiente también son muy comunes y se pueden encontrar en muchos lugares, incluyendo el suelo, el agua, la comida y en el cuerpo de otros animales.
Algunas bacterias anaerobias son beneficiosas para los humanos mientras que otras pueden provocar enfermedades como, por ejemplo, apendicitis, diverticulitis o gingivitis.
Tipos de bacterias anaerobias
Las bacterias anaerobias se pueden clasificar en tres categorías en función de su capacidad de vivir en presencia de oxígeno y de su capacidad para utilizarlo:
- Bacterias anaerobias obligadas
- Bacterias anaerobias aerotolerantes
- Bacterias anaerobias facultativas
1.- Anaerobias obligadas
Las bacterias anaerobias obligadas necesitan un entorno libre de oxígeno para vivir. No pueden crecer en lugares con oxígeno ya que puede serle dañino, incluso matarlas.
También se conocen como bacterias anaerobias estrictas. Un ejemplo de anaerobia obligada es Porphyromonas gingivalis. Esta bacteria se encuentra con frecuencia en la boca y se cree que puede estar relacionada con algunas formas de artritis reumatoide.
2.- Bacterias anaerobias aerotolerantes
Aunque las bacterias anaerobias aerotolerantes nunca utilizan el oxígeno en sus procesos biológicos, pueden vivir en entornos dónde existe oxígeno.
Un ejemplo común de aerotolerantes es Pronibacterium acnespio. Esta bacteria existe normalmente en la piel de cualquier persona y es un factor que contribuye al desarrollo del acné. En casos raros puede introducirse en el cuerpo y producir endocarditis (inflamación del endocardio, el tejido de revestimiento interno de las cavidades del corazón).
3.- Bacterias anaerobias facultativas
Las anaerobias facultativas pueden utilizar el oxígeno para vivir si lo hay (respiración aeróbica) y si no hay oxígeno utilizan procesos de fermentación para obtener la energía necesaria para su desarrollo (la fermentación es un proceso que no utiliza oxígeno).
Algunas especies del género Staphylococcus son anaerobias facultativas; una de las especies de este género que más se conoce es Staphylococcus aureus, una bacteria que produce varios tipos de infecciones en el humano, por ejemplo infecciones en la piel, como acné, forúnculos o impétigo, y otras más graves como endocarditis, meningitis, neumonía o shock séptico.
Otra bacteria anaerobia facultativa muy conocida por todos es la Escherichia coli. La E. coli se encuentra en la flora intestinal de muchísimos mamíferos sanos, a los que ayuda en la absorción de nutrientes en el intestino.Publicidad
En el ser humano la E. coli coloniza el intestino en los recién nacidos tras la primera comida. Pero también puede producir infecciones, las más frecuentes intoxicaciones alimentarias.
Metabolismo: fermentación y respiración anaerobia
El metabolismo energético de las bacterias anaerobias puede seguir varias vías para sintetizar ATP. Algunas realizan respiración anaerobia y otras siguen un metabolismo fermentativo.
Las bacterias anaerobias facultativas son todas fermentadoras. Las anaerobias estrictas pueden ser fermentadoras o realizar respiración anaerobia. Las aerotolerantes realizan respiración aerobia si hay oxígeno, y si no hay oxígeno realizan fermentación o respiración anaerobia, según el cada especie concreta.
Fermentación
La fermentación es el tipo de metabolismo más utilizado por las bacterias anaerobias para obtener energía y sintetizar ATP. Existen muchos tipos de fermentación según el producto final que produce, pero en ningún caso interviene una cadena de transporte de electrones como ocurre en la respiración.
Entre las fermentaciones más comunes, tenemos:
- Fermentación láctica: el producto final es ácido láctico.
- Fermentación alcohólica: el producto final es un alcohol orgánico, por ejemplo, la fermentación etanólica produce etanol.
- Fermentación ácido-mixta: produce una mezcla de productos finales con ácido láctico, etanol y ácido propiónico.
- Fermentación butírica: el producto final es ácido butírico.
Respiración anaerobia
Las respiración anaerobia es un proceso metabólico para sintetizar ATP que, al igual que la respiración aerobia, utiliza una cadena de transporte de electrones, pero en lugar de oxígeno como último aceptor de electrones de la cadena, aparece otra molécula. En ambos casos, es mucho más eficiente que la fermentación.
El último aceptor de electrones en la respiración anaerobia suele ser una molécula inorgánica, como (SO2-4), nitratos (NO−3), dióxido de carbono (CO2) o ión férrico (Fe3+). En algunos casos puede ser una molécula orgánica, como fumarato o clorobenzoato.
Bacterias anaerobias beneficiosas
Entre las bacterias anaerobias podemos encontrar muchos ejemplos de bacterias que aportan algún beneficio para el ser humano y otros muchos ejemplos que les generan problemas. Incluso las hay que pueden ser beneficiosas y perjudiciales a la vez en función de la cantidad o la situación concreta.
El género Bacteroides es un ejemplo de bacterias anaeróbicas que son beneficiosas y perjudiciales a la vez. En el tracto digestivo, diversas especies de este género ayudan a realizar la digestión pero si invaden otras partes del cuerpo pueden causar neumonía, meningitis y otras enfermedades.
También podemos encontrar bacterias anaeróbicas beneficiosas para el humano aunque no siempre para su cuerpo. Por ejemplo, algunas especies de Lactobacillus se utilizan en la fabricación de queso.
Algunos tipos de Clostridium se utilizan en regeneración de suelos al convertir sustancias contaminantes del suelo en dióxido de carbono y otras sustancias no tóxicas para el cultivo (proceso conocido como biorremediación) pero algunas especies de Clostridium provocan graves enfermedades.Publicidad
Infecciones por bacterias anaerobias
Muchas bacterias anaerobias son causa de infección en diversos órganos y tejidos, y suelen ser más difíciles de tratar que las infecciones por aerobias, pues al poder vivir sin oxígeno, las bacterias anaerobias pueden infectar lugares donde no llegan otros tipos de microorganismos.
Pueden infectar lesiones y heridas de la piel, de la boca, tracto digestivo y tracto respiratorio, incluyendo bronquios y pulmones, pero también pueden infectar zonas en completa ausencia de oxígeno gaseoso.
Por ejemplo, las bacterias anaerobias obligadas pueden producir peritonitis abdominal, o pasar a sangre y provocar endocarditis, meningitis y otras enfermedades infecciosas graves.
Muchas especies de bacterias anaerobias pueden encontrarse en el cuerpo de una persona sana. Por ejemplo, varias especies de Actinomyces viven normalmente en la cavidad oral y otras zonas del tracto respiratorio superior, y también pueden aparecen en el tracto gastrointestinal.
Otras especies solo aparecen en áreas específicas del cuerpo, como algunas bacterias que sólo encontramos en el colon, por ejemplo, el género Bacteroides, muy común en heces humanas y que puede causar destrucción tisular si infectan heridas de la mucosa intestinal.
Los síntomas más comunes de infección por bacterias anaerobias son el dolor y la fiebre, junto a inflamación y supuración. Por ejemplo, una infección periodontal suele provocar dolor, inflamación y sangrado con supuración en las encías y mal olor.
Infecciones en la garganta suelen ir acompañadas de dolor, inflamación, sensación de ahogo, fiebre y mal aliento. Los casos de infección pulmonar se caracterizan por dificultad para respirar, tos, dolor en el pecho y fiebre.
Como en cualquier caso de infección, existe mayor riesgo en personas con el sistema inmunológico comprometido, ya sea por enfermedad o por algún tratamiento. También tienen más riesgo las personas que se han sometido a cirugía o que tienen heridas abiertas.
La diabetes mellitus, alteraciones de la circulación sanguínea y cáncer son también factores de riesgo para infecciones bacterianas.