mikroorganismo

1. Mikrob.

Mikroskopioz bakarrik ikus daitekeen organismoa (birusak, bakterioak, protozooak eta abar).

Hiru domeinuen sistema
Hiru domeinuen sistema

1. Mikrob.
Mikroskopioz bakarrik ikus daitekeen organismoa (birusak, bakterioak, protozooak eta abar).

Mikroorganismoak Edit

Egilea: Miren Basaras

MIKROORGANISMOAK

Zelula bakar edo zelula-multzoak izan daitezkeen organismo-talde handi bat osatzen dute mikroorganismoek. Organismo-talde horiek mikroskopikoak dira, hots, mikroskopioaren beharra dago organismoak aztertu ahal izateko. Horiez gain, birusak ere mikroorganismoak dira, nahiz eta egitura zelularrik ez izan.

Anton van Leewenhoekek 1674an ur-tanta bat mikroskopioan ikusi zuenean, ohartu zen izaki batzuk zeudela, eta animacula deitu zien. Ehun urteren buruan, Lineo bakterioak sailkatzen hasi zen (genero eta espezie hitzak erabiliz). Hori izan zen mikroorganismoen sailkapen taxonomikoaren aitzindaria.

Mikroorganismo-dibertsitatea ulertzeko, zuhaitz filogenetikoak erabiltzen dira, horietan azaltzen delako espezieen garapen ebolutiboa denboran zehar. Horrela, komuna den aitzindari batetik espezieak banantzen dira. Whittakerrek 1969an proposatu zuen bost erreinu zeudela zelularen antolaketaren arabera (prokariotoak, eukarioto zelulabakarrak eta eukarioto multizelularrak) eta elikaduraren arabera (fotosintesia, xurgapena eta ingestioa). Erreinu hauek proposatu ziren: Animalia, Plantae, Fungi, Protista eta Procariota.

Biologia molekularraren tekniken aplikazioei eta, bereziki, RNA erribosomikoaren (RNAr) sekuentzien azterketei esker, zuhaitz filogenetiko berrien sistema eratzea lortu da. Carl R. Woesek eta bere laguntzaileek hiru domeinu zituen sistema proposatu zuten 1990ean, non domeinua erreinutik gorako taxona den. Sistema hori da gaur egun onartzen dena.

Organismo-aniztasuna: domeinuak

Eucarya domeinua

Domeinu honen barnean, zelula eukariotoak dituzten izakiak sailkatzen dira. Mintz zelularrean, diester glizeroldunak eta gantz-azidoak dituzte. Erribosometan, eukariotoen bereizgarri den RNAr-molekula, 80S, dute. Domeinu honetan, lau erreinu daude: Animalia, Fungi, Plantae eta Protista. Azken horretan, beste batzuk bereiztea proposatzen da: Flagelata, Ciliata eta Microsporidia. Animalia eta Plantae erreinuetako izakiak izatez makroskopikoak dira, baina Animalia barruan helmintoak edo zizareak eta artropodoak daude —izaki eukarioto multizelularrak eta gizakiari gaixotasunak eragin diezazkioketenak—.

Fungi erreinuan, onddoak daude, ez dute klorofilarik, eta energia lurzoruko eta uretako konposatu organikoetatik lortzen dute. Onddoak bi taldetan sailkatzen dira zelularen antolakuntzaren arabera: batetik, legamiak edo onddo eukarioto zelulabakarrak eta, bestetik, lizunak edo onddo haritsuak edo zelula eukarioto multizelularrak. Onddo batzuek morfologia-mota biak har ditzakete, eta onddo dimorfiko deritze.

Protista erreinuan kokatuko dira bizkarroi zelulabakarrak edo protozoo izenez ezagutzen direnak; mugikorrak dira, eta ez dute zelula-hormarik. Protozoo asko aske bizi dira, eta batzuk gai dira gizakiei zein beste animaliei gaixotasunak sorrarazteko.

Bacteria domeinua

Benetako bakterio edo eubakterio ere baderitze. Zelula prokariotoa duten izakiak sartzen dira talde honetan. Mintzeko lipidoak diazil diester glizeroldunak dira. Erribosometan, eubakterioen bereizgarri den RNAr-molekula, 70S, dute. Domeinu honetan, bakterioak ezaugarrien arabera sailkatzen dira taldetan. Bakterio batzuek argia energia-iturri gisa erabili ahal dute horretarako pigmentuak dituztelako, eta fototrofia egiten dute; beste batzuek, aldiz, gai kimiko organikoak erabiltzen dituzte energia-iturri moduan; eta hirugarren taldekoek, gai kimiko ez-organikoak. Giza patologian interesgarriak dira, esate baterako, bakterio gram-positiboak, bakterio gram-negatiboak eta mikoplasmak.

Archaea domeinua

Talde honetan, zelula prokariotoa duten bakterioak daude, eta mintzeko lipidoak dieter diglizeroldunak edo tetraeter diglizeroldunak dira. Erribosometan, arkeobakterioen bereizgarri den RNAr-molekula dute. Arkeobakterioena da talderik zaharrena eta eboluzio gutxiena pairatu duena. Arkeo gehienak ez dira gai oxigenoarekin bizitzeko. Mikroorganismo hauek ez dute garrantzi handirik giza patologian, eta ingurumen-kondizio gogorretan bizi diren bakterioak barne hartzen dituzte: bakterio termofiloak —iturri termaletan edo ur oso hotzetan bizi dira—, bakterio metanogenoak metanoa ekoizten dute beren metabolismo energetikoaren osagarri garrantzitsu moduan— eta bakterio halofiloak —ur gazietan edo lurzoru azido edo alkalinoetan bizi dira—.

Badirudi gaur egungo eukariotoak prokariotoetatik eratorri zirela orain dela 1.400 milioi urte. Hainbat hipotesi daude garapen hori azaltzeko. Batzuen arabera, zelula eukariotoen nukleoak, mitokondrioak eta kloroplastoak mintz plasmatikoaren inbaginazioaren ondorioz sortu ziren. Horrela, material genetikoa zuten mintz bikoitzeko egiturak eratu ziren. Beste batzuen iritziz, aldiz, lehenengo zelula proeukariotoan nukleoa sortu zen, eta, gero, beste organuluak eratuko ziren, esate baterako, mitokondrioak zelularen bakterio parasitoak izango ziren hasieran eta, ondoren, sinbionteak. Hipotesi endosinbiotiko horren arabera, eukariotoak prokarioto desberdinen sinbiosiz sortu ziren.

grafikoak1

Hiru domeinuen sistema

Beste mikroorganismo batzuk

Badaude mikroorganismo batzuk zelulagabeak direnak edo zelularen antolakuntzarik ez dutenak. Izaki horiei birus deritzegu. Birusak tamaina txikiko izakiak dira (18-300 nm), eta ez dira zelula prokariotoak ez eukariotoak. Proteinaz eta azido nukleikoz osatuta daude. Ez dira aipaturiko domeinuetan sailkatzen, zenbait familiatan baizik, beren egituraren arabera. Horien guztien atzizki komuna viridae da.

Bestalde, prioiak proteina infekziosoak dira. Pisu molekular baxuko proteinak dira. Gizaki edo animalia osasuntsuen zelulen geneez kodifikatuta daude, baina, kodoi batean aldaketaren bat pairatuz gero, proteina disolbaezinak sortzen dira. Azken horiek zelula barnean pilatuz gero, inkubazio luzeko gaixotasunak areagotzen dituzte.

Mikroorganismoen eragina bizitzan

Mikroorganismoek eragin handia dute gure bizitzako eremu askotan.

  • Nekazaritza: mikroorganismoen eginkizun ekologikoa ezaguna da XIX. mendetik. Winogradsky mikrobiologoa ohartu zen lurzoruko bakterioek burdina, sufrea eta amoniakoa erabili ahal zutela energia-iturri moduan. Era berean, nitrogenoa finkatzen duten bakterio anaerobioak isolatu zituen. Beijerinckek isolatu zuen gaur egun Rhizobium deituriko bakterioa, nitrogenoa finkatzeko bakterio aerobioa. Nitrogeno hori oso baliagarria da landareak hazteko, eta, beraz, ongarri kimiko gutxiago behar dute landareek. Mikroorganismoak nahitaezkoak dira landareen elikagai garrantzitsuak birziklatzeko, adibidez, karbonoa, nitrogenoa edo sufrea birziklatzeko. Bestalde, mikroorganismoak gai dira animaliei zein landareei kalteak eragiteko; hala, hainbat gaixotasun sorrarazten dituzte, eta kalte ekonomiko izugarriak eragiten dituzte.

  • Janari-industria: hartziduraren prozesua definitu zenetik, ikusi da mikroorganismoek eragin handia dutela janari zein edari askoren ekoizpenean. Badaude mikroorganismoen bidez prestatzen diren esnekiak (gazta, jogurta, gazura…). Ogia eta horren deribatuak eta edari alkoholdunak prestatzeko ere zenbait legamia-mota erabiltzen dira. Baina janari horietan mikroorganismo kaltegarriak hazten direnean (Clostridium botulinum, adibidez), kontserba-poto asko bota egin behar izaten dira, eta izozte- eta lehortze-prozesuetan galera ekonomikoak sor ditzakete.

  • Energia: bakterio metanogenikoak gai dira gas naturala (metanoa) sortzeko. Bakterio fototrofikoek biomasa sor dezakete argiaren energia erabiliz, eta biomasa bioerregai (metanoa, etanola) bihurtu, beste bakterioen ekintzari esker. Bestalde, biorremediatze-prozesuari esker, sortzen dugun poluzioa (isuritako petrolioa, disolbatzaileak, xaboiak…) zenbait bakterio-espezieek garbitu dezakete.

  • Bioteknologia: ingeniaritza genetikoari esker, mikroorganismoak manipula daitezke, eta horiek dituzten geneak zatitu eta eraldatu, nahi den produktua lortzeko. B hepatitisaren kontrako txertoa, esate baterako, honela sortu zen: birusaren genomaren zati bat (nahi zen antigenoa bereziki) klonatu egin zen, eta, ondoren, Saccharomyces cerevisiae legamian espresatu; horrela, antigeno berezi horren milioika kopia berri lortu ziren txertoa egin ahal izateko.

  • Gaixotasunak: baztangaren desagertzea garaipen itzela izan bada ere, gaur egun badaude mikroorganismoek eragiten dituzten hainbat gaixotasun kaltegarri (hiesa, malaria, birusek eragindako beherakoak...). Gainera, gaixotasun berriak (SARS edo ezohiko pneumonia) edo erresistentziak garatzen dituzten mikroorganismoen andui berriak identifikatzen dira etengabe.

Horrek guztiak erakusten du mikroorganismoen azterketak garrantzi handia duela giza patologiarako.

grafikoak2

Mikroorganismoen eragina bizitzan

Mikroorganismoen eta gizakiaren arteko erlazioa

Gizabanako osasuntsuak baditu mikroorganismo ugari gorputzeko kanpoaldean eta digestio-bidean. Mikrobio-populazio horri gizakiaren mikrobiota arrunt deritzogu. Umekia esterila da, ez du mikroorganismorik, baina jaiotzen garen momentutik aurrera hainbat mikroorganismok kolonizatzen gaituzte. Pertsona heldu batek izan dezakeen mikroorganismo-kopurua izugarria da, 1014 gutxi gorabehera, hau da, gure gorputzean dagoen zelula-kopurua baino 100 aldiz mikroorganismo gehiago.

Gizakiak gauza onik lor dezake mikroorganismoetatik, hesteetako mikrobiotako bakterioek, esate baterako, K bitamina ekoizten dute. Orduan, erlazioari sinbiosi deritzo. Dena den, gure larruazalean eta mukosetan bizi diren hainbat mikroorganismok ez digute onura zehatzik ekartzen, baina ez dira kaltegarriak. Gure barnean jan eta bizi direnez, jankide deitzen zaie. Edonola ere, populazio moduan, mikrobiota ekosistema orekatu eta konplexua da, mikroorganismo patogenoen inbasioa ekiditeko balio duena. Mikrobiotaren oreka galtzen bada (antibiotikoak oker erabiltzeagatik, esaterako), infekzioen kontrako defentsak galtzen ditugu, eta beherakoak edo beste gaixotasun infekziosoak agertu ohi dira.

Mikroorganismo-espezie gutxi batzuen ugalketa kaltegarria da guretzat, gaixotasun infekziosoak sortzen dizkigutelako. Espezie horien eta gure arteko erlazioari parasitismo deritzogu. Harreman-mota horretan, parasitoak (mikroorganismoa) onurak izaten ditu; ostalariak (gizakiak), aldiz, kalteak. Mikroorganismo horiei patogeno deritzogu.

Mikroorganismoak gizakiaren barnera sartu eta ugaldu egiten direnean, baina inolako kalterik eragin gabe, infekzioa dagoela esaten dugu. Infekzioak sintomak eragiten baditu gizakiaren ohiko egoera fisiologikoak aldaketak eta kaltea jasan dituelako, gaixotasun infekziosoa dagoela diogu. Beraz, infekzioak ez du beti gaixotasun infekziosoa eragiten, infekzio azpiklinikoak edo sintomarik gabeko eramaileak egon baitaitezke.

Mikroorganismo patogenoek izaera ezberdina izan dezakete kaltetzen duten zelularen arabera: zelulaz kanpoko patogenoak (bakterio eta onddo gehienak), zelula barruko parasito fakultatiboak (bakterio eta onddo batzuk) edo zelula barruko parasito hertsiak (klamidiak, erriketsiak eta birusak).

Patogenotasuna, beraz, mikroorganismo batek gaixotasuna sortzeko duen gaitasuna da; birulentzia, aldiz, patogenotasunaren neurri kuantitatiboa. Mikroorganismo birulentoenei, hau da, ostalari guztietan gaixotasuna sortzeko gai diren espezieei, patogeno primario edo egiazko patogeno deritze; horren adibidea Neisseria meningitidis deituriko bakterioa da, ume eta gazte osasuntsuen artean ere meningitis larriak eragiteko gai dena. Gaixotasuna immunoeskasia duten gizabanakoei bakarrik eragiteko gai diren mikroorganismoei patogeno oportunista deritze. Pseudomonas aeruginosa bakterioak sortutako bakteriemia ospitaleratuta dauden gaixo batzuek izan dezakete, baina ospitaletik kanpoko jendearen artean ez da kasurik ematen. Mikrobiotako mikroorganismo batzuk ere lekutik kanpo daudenean, oportunista bihur daitezke: Escherichia coli, gure digestio-bideko mikrobiotako partaidea, uretraraino mugitzen denean, gernu-infekzioa eragiten du.

Gure sistema immuneak dituen moduei esker defendatzen gara gizakiak mikroorganismoetatik. Horrela, modu espezifikoz edo ez-espezifikoz aktiba daitezke defentsa mekanismoak.

  • Defentsa ez-espezifikoak: defentsa naturalak edo anatomikoak ditugu (larruazala, mukia, epitelio ziliatua, azidotasuna, behazuna…), edo berehala sortzen dira hanturazko erantzunaren ondorioz (fagozitoak, konplementua, NK zelulak, interferona). Horiek guztiak infekzioaren lehenengo urratsak kontrolatzen saiatzen dira, baina ez dute mikroorganismoa bera ezagutzen ez-espezifikoak direlako.

  • Defentsa espezifikoak: erantzun immunearen ondorioz, defentsa-mota hau gai da gizakiarekiko arrotzak diren molekula espezifikoak (antigenoak) ezagutzeko. Ezagutza hori sistema immuneko zelula batzuetan (linfozitoak) ditugun hartzaile batzuei esker gertatzen da. Horri esker, antigorputzak sortzen dira antigenoak blokeatzeko. Gertatutakoaren oroitzapena ere gordetzen da; horrela, antigeno bera ostalari berean berriro sartzen bada, erantzun immunea askoz ere azkarrago aktibatuko da.

Mikroorganismoen kontrola

Mikroorganismoen hazkuntza kontrolatzea oso garrantzitsua da, esate baterako, janari-industrian, janaria hondatzeak galera ekonomiko handiak eragiten dituelako. Gizakiaren barnean eta, oro har, animalietan mikroorganismoak etengabe haziko balira, gure zelula guztiak suntsitu egingo lirateke edo gaixo egongo lirateke etengabe. Beraz, hazkuntza hori kontrolatzea ere ezinbestekoa da. Zenbait prozesuri esker egin daiteke kontrol hori:

  • Antiseptikoak: zaurien infekzioak prebenitzeko erabiltzen diren eragile kimikoak dira (alkohola, merkurokromoa, hidrogeno peroxidoa, iodoa…). Gizakiaren ehunentzat ez dira kaltegarriak, baina gauza dira eragile patogenoen hazkuntza inhibitu edo suntsitzeko.

  • Desinfekzioa: eragile fisiko eta kimikoak erabiliz mikroorganismo patogenoak desagerrarazteko balio duen prozesua da. Esate baterako, uraren klorazioa edo esnea eta esnekien pasteurizazioa desinfekzio-metodoak dira, eta milioika gaixotasun-kasu ekiditeko balio dute.

  • Esterilizazioa: objektu batean mikroorganismo bizi guztiak suntsitzeko prozesua da; esate baterako, autoklabe deritzon aparailuan presiopean egiten den beroketa. Horrela, hazkuntza-inguruak edo ebakuntzetan erabiliko den tresneria guztia esterilizatzen dira, infekzioen transmisioa ekiditeko.