MICROBIOLOGÍA EN CIENCIAS DE LA SALUD PDF

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MICROBIOLOGÍA en ciencias de la salud Conceptos y aplicaciones ERRNVPHGLFRVRUJ C0200.indd i 4/11/11 4:42:12 PM C0200.indd ii 4/11/11 4:42:12 PM MICROBIOLOGÍA en ciencias de la salud Conceptos y aplicaciones Tercera edición Manuel de la Rosa Fraile José Prieto Prieto José María Navarro Marí ERRNVPH...

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MICROBIOLOGÍA en ciencias de la salud Conceptos y aplicaciones

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MICROBIOLOGÍA en ciencias de la salud Conceptos y aplicaciones Tercera edición

Manuel de la Rosa Fraile José Prieto Prieto José María Navarro Marí

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© 2011 Elsevier España, S.L. Travessera de Gràcia, 17-21 – 08021 Barcelona, España Fotocopiar es un delito (Art. 270 C.P.) Para que existan libros es necesario el trabajo de un importante colectivo (autores, traductores, dibujantes, correctores, impresores, editores…). El principal beneficiario de ese esfuerzo es el lector que aprovecha su contenido. Quien fotocopia un libro, en las circunstancias previstas por la ley, delinque y contribuye a la «no» existencia de nuevas ediciones. Además, a corto plazo, encarece el precio de las ya existentes. Este libro está legalmente protegido por los derechos de propiedad intelectual. Cualquier uso fuera de los límites establecidos por la legislación vigente, sin el consentimiento del editor, es ilegal. Esto se aplica en particular a la reproducción, fotocopia, traducción, grabación o cualquier otro sistema de recuperación y almacenaje de información. ISBN: 978-84-8086-692-7 Depósito Legal: B. 16.370-2011 Impreso en España por SA de Litografía Advertencia La medicina es un área en constante evolución. Aunque deben seguirse unas precauciones de seguridad estándar, a medida que aumenten nuestros conocimientos gracias a la investigación básica y clínica habrá que introducir cambios en los tratamientos y en los fármacos. En consecuencia, se recomienda a los lectores que analicen los últimos datos aportados por los fabricantes sobre cada fármaco para comprobar las dosis recomendadas, la vía y duración de la administración y las contraindicaciones. Es responsabilidad ineludible del médico determinar las dosis y el tratamiento más indicados para cada paciente, en función de su experiencia y del conocimiento de cada caso concreto. Ni los editores ni los directores asumen responsabilidad alguna por los daños que pudieran generarse a personas o propiedades como consecuencia del contenido de esta obra. El editor

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No existe una categoría de ciencia que pueda denominarse aplicada. Existe ciencia y aplicación de la ciencia ligadas entre sí como el fruto y el árbol del que pende. Louis Pasteur, 1871

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A los profesores y alumnos de todas las áreas de ciencias de la salud con nuestros deseos de que este manual les sea de utilidad para adaptarse a los nuevos tiempos de la vieja ciencia y arte de la microbiología. Manuel de la Rosa José Prieto José María Navarro

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Autores Luis Aliaga Martínez Facultativo Especialista. Medicina Interna. Hospital Virgen de las Nieves. Granada Gerardo Álvarez de Cienfuegos Catedrático de Microbiología. Universidad de Jaén Francisco Javier Aragón Sánchez Jefe de Servicio de Cirugía, Unidad de Pie Diabético. Clínica Nuestra Sra. de la Paloma. Las Palmas de Gran Canaria Javier Aznar Martín Catedrático de Microbiología. Universidad de Sevilla. Jefe de Servicio de Microbiología. Hospital Virgen del Rocío. Sevilla Antonio Bascones Martínez Catedrático de Medicina Bucal y Periodoncia. Universidad Complutense. Madrid José Barberán López Profesor Asociado. Universidad Complutense. Unidad de Enfermedades Infecciosas. Hospital Militar Gómez Ulla. Madrid Francisco Javier Blanco Palenciano Profesor Asociado. Universidad de Extremadura. Badajoz. Servicio de Microbiología. Complejo Hospitalario Universitario. Badajoz Emilio Bouza Santiago Profesor Titular. Facultad de Medicina. Universidad Complutense. Jefe de Servicio de Microbiología y Enfermedades Infecciosas. Hospital Gregorio Marañón. Madrid Manuel Casal Román Catedrático de Microbiología. Facultad de Medicina de Córdoba. Jefe de Servicio de Microbiología. Hospital Reina Sofía. Córdoba Ramón Cisterna Cáncer Catedrático de Microbiología. Universidad del País Vasco. Bilbao Gustavo Cilla Eguiluz Jefe de Sección. Servicio de Microbiología. Hospital Nuestra Señora de Aránzazu. San Sebastián Marina de Cueto López Facultativo Especialista de Área. Servicio de Microbiología. Hospital Virgen Macarena. Sevilla

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Autores

José María Eiros Bouza Servicio de Microbiología e Inmunología. Hospital Clínico Universitario. Valladolid María Amelia Fernández Sierra Profesora de la Escuela Universitaria Virgen de las Nieves. Jefa de Servicio de Medicina Preventiva y Salud Pública. Hospital Universitario Virgen de las Nieves. Granada José María García-Arenzana Anguera Profesor Titular. Escuela Universitaria de Enfermería. Universidad del País Vasco. San Sebastián. Jefe de Sección. Servicio de Microbiología. Hospital Nuestra Señora de Aránzazu. San Sebastián Carlos García Riestra Profesor Titular de Microbiología. Universidad de Santiago de Compostela José Ángel García Rodríguez Catedrático de Microbiología. Facultad de Medicina. Universidad de Salamanca. Jefe del Departamento de Microbiología. Hospital Universitario de Salamanca José Elías García Sánchez Profesor Titular de Microbiología. Universidad de Salamanca. Jefe de Servicio de Microbiología. Hospital Universitario de Salamanca Javier Garau Alemany Jefe del Departamento de Medicina Interna. Hospital Mutua de Terrassa. Barcelona Antonio Cándido Gómez García Catedrático de Microbiología. Universidad de Extremadura. Badajoz M.ª Luisa Gómez-Lus Centelles Profesora Titular del Departamento de Microbiología. Universidad Complutense. Madrid Jesús Guinea Sánchez Facultad de Medicina. Universidad Complutense. Madrid Servicio de Microbiología. Hospital Gregorio Marañón. Madrid M.ª Elena Jiménez Romano Profesora Asociada de Medicina Preventiva y Salud Pública. Universidad de Granada. Facultativo Especialista de Área. Servicio de Medicina Preventiva y Salud Pública. Hospital Universitario Virgen de las Nieves. Granada José Luis Lázaro Martínez Jefe de la Unidad de Pie Diabético. Clínica Universitaria de Podología. Universidad Complutense. Madrid José Leiva León Director del Laboratorio de Microbiología. Clínica Universitaria de Navarra

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Juan R. Maestre Vera Sevicio de Microbiología. Hospital Militar Gómez Ulla. Madrid Estrella Martín Mazuecos Jefa de Servicio de Microbiología. Hospital de Valme. Sevilla David Martínez Hernández Profesor Titular de Medicina Preventiva. Universidad Complutense. Madrid Antonio Manuel Martín Sánchez Catedrático de Microbiología. Facultad de Medicina. Las Palmas de Gran Canaria Luis Martínez Martínez Jefe de Servicio de Microbiología. Hospital Marqués de Valdecilla. Santander Purificación Martínez Muñoz Diplomada en Enfermería. Enfermera Supervisora. Servicio de Microbiología. Hospital Virgen de las Nieves. Granada Josep Mensa Pueyo Consultor Servicio de Infecciones. Hospital Clínic. Barcelona Consuelo Miranda Casas Jefe de Sección. Servicio de Microbiología. Hospital Virgen de las Nieves. Granada Juan Luis Muñoz Bellido Profesor del Departamento de Medicina Preventiva. Salud Pública y Microbiología Médica. Universidad de Salamanca Patricia Carmen Muñoz García Profesora Titular del Departamento de Microbiología. Universidad Complutense. Madrid José María Navarro Marí Profesor de la Escuela Universitaria de Enfermería. Hospital Virgen de las Nieves. Granada Jefe de Servicio de Microbiología. Hospital Virgen de las Nieves. Granada Raúl Ortiz de Lejarazu Leonardo Jefe del Servicio de Microbiología e Inmunología. Hospital Clínico Universitario. Valladolid Álvaro Pascual Hernández Catedrático de Microbiología. Facultad de Medicina. Universidad de Sevilla. Jefe de Sección de Microbiología. Hospital Virgen Macarena. Sevilla Evelio Perea Pérez Catedrático de Microbiología. Facultad de Medicina. Universidad de Sevilla. Jefe del Departamento de Microbiología. Hospital Virgen Macarena. Sevilla Mercedes Pérez Ruiz Facultativo Especialista de Área. Servicio de Microbiología. Hospital Virgen de las Nieves. Granada

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Autores

Emilio Pérez Trallero Profesor Titular. Facultad de Medicina. Universidad del País Vasco. San Sebastián. Jefe de Servicio de Microbiología. Hospital Nuestra Señora de Aránzazu. San Sebastián Juan José Picazo de la Garza Catedrático de Microbiología. Universidad Complutense. Madrid Jefe de Servicio de Microbiología. Hospital Clínico San Carlos. Madrid. María Porta Sanfeliu Enfermera. Supervisora de Enfermería del Servicio de Medicina Preventiva y Salud Pública. Hospital Universitario Virgen de las Nieves. Granada José Prieto Prieto Catedrático de Microbiología. Universidad Complutense. Madrid María del Carmen Ramos Tejera Médico. Departamento de Microbiología. Universidad Complutense. Madrid Carmen Rodríguez Avial López-Doriga Profesora Titular. Departamento de Microbiología. Universidad Complutense. Madrid Javier Rodríguez Granjer Facultativo Especialista de Microbiología. Hospital Virgen de las Nieves. Granada Manuel Rodríguez Iglesias Jefe de Servicio de Microbiología. Hospital Puerta del Mar. Cádiz María Dolores Rojo Martín Facultativo Especialista de Área. Servicio de Microbiología. Hospital Virgen de las Nieves. Granada Manuel de la Rosa Fraile Jefe de Servicio de Microbiología. Profesor de la Escuela Universitaria de Enfermería. Hospital Virgen de las Nieves. Granada Carmen de la Rosa Ruiz Médico. Madrid Miguel Rosales Rodríguez Facultativo Especialista de Área. Servicio de Medicina Preventiva y Salud Pública. Hospital Universitario Virgen de las Nieves. Granada Alfonso Ruiz-Bravo López Catedrático de Microbiología. Universidad de Granada Antonio Sampedro Martínez Facultativo Especialista de Área. Servicio de Microbiología. Hospital Virgen de las Nieves. Granada

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Autores xiii

Sara Sanbonmatsu Gámez Facultativo Especialista de Área. Servicio de Microbiología. Hospital Virgen de las Nieves. Granada Isabel Sánchez Romero Facultativo Especialista de Área. Servicio de Microbiología. Hospital Puerta de Hierro. Majadahonda. Madrid Manuela Skodova Facultativo Especialista de Área. Servicio de Medicina Preventiva y Salud Pública. Hospital Universitario Virgen de las Nieves. Granada Manuel Segovia Hernández Catedrático Microbiología. Universidad de Murcia Jefe del Servicio de Microbiología y Parasitología. Hospital Virgen de la Arrixaca. Murcia María Dolores Torres Rayo Diplomada en Enfermería. Servicio de Medicina Preventiva y Salud Pública. Hospital Universitario Virgen de las Nieves. Granada María Carmen Ubago Linares Facultativo Especialista de Área del Servicio de Medicina Preventiva y Salud Pública. Hospital Universitario Virgen de las Nieves. Granada José Luis Valle Rodríguez Medico. Profesor de Microbiología. Universidad Alfonso X el Sabio. Madrid

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Prólogo Han transcurrido tan solo siete años desde que se publicara la segunda edición de este excelente texto de Microbiología en ciencias de la salud. Conceptos y aplicaciones. Un período de tiempo que, no por su cortedad y sí, tal vez, por su significación simbólica —recordemos que el número 7 expresa plenitud— ha sido particularmente prolífico y fecundo para las profesiones sanitarias en su conjunto y, entre ellas, para la profesión enfermera en particular. Un período de tiempo en el que ha sido necesario llevar a cabo una revisión profunda de las nuevas necesidades del sistema sanitario, los recursos humanos que lo vertebran, las nuevas necesidades de salud, el reto de las nuevas tecnologías de la información y la comunicación aplicadas a la sanidad y —cómo no— el eterno reto de los desafíos deontológicos, que, bajo la forma de actitudes, dan forma a estas obras de alfarero que constituyen todas y cada una de nuestras profesiones. Una labor permanente, muchas veces callada y siempre dispuesta a dar lo mejor de sí misma al cuidado de la salud y a la mayor seguridad de los pacientes. Ese proceso acelerado ha propiciado también que, en estos siete años, hayamos tenido la oportunidad de revisar el texto anterior, incorporando nuevas y brillantes aportaciones y reestructurando algunos temas de cara a su mejor comprensión. Como ya advertíamos en el prólogo a su segunda edición, se trata de un libro de texto que, quien escribe, ha visto nacer y, ahora con mayor autoridad, puede afirmar que constituye un verdadero referente en la materia. Buena prueba de ello es el nuevo texto que, con extraordinaria ilusión, ponemos en manos del lector. Como enfermero, para quien su oficio lo lleva casi exclusivamente a cuidar de los demás, esto es, a promover la vida, constituye un motivo de orgullo poder actuar de estímulo para la lectura sosegada, seria y verdaderamente académica de un texto que, sin perder un ápice de su esencia científica, es ilustrativo, conociendo la identidad de sus autores, de algo que va más allá de ese propósito puramente científico y que se nos presenta como herramienta para mejorar los cuidados de salud, prevenir la enfermedad y propiciar el mayor bienestar de las personas. Éste es el verdadero sentido de cualquier libro de texto marcadamente sanitario como lo es el que tengo la oportunidad de presentar. Éste es el motivo de su éxito anticipado y de su consolidación a través de esta edición nueva y actualizada de la que todos los profesionales nos sentimos orgullosos y tras cuya lectura se siente el inmenso honor de compartir un campo tan maravilloso como el de las ciencias de la salud. En un tiempo en el que no se puede entender la atención sanitaria integral si no es por la convergencia autónoma y, a su vez, interdependiente de todos los profesionales que en ella concurren, esta Microbiología en ciencias de la salud constituye un trabajo de todos y para todos. Y somos también todos y desde luego quien escribe este prólogo los primeros en mostrarnos agradecidos a quienes, como los autores de este libro, con su ciencia, su conciencia y su compromiso, nos ayudan a ser mejores profesionales. Prof. Dr. Máximo A. González Jurado Presidente del Consejo General de Colegios Oficiales de Enfermería de España

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Índice de capítulos Autores ...................................................................................................................ix Prólogo ..................................................................................................................xv

CAPI´TULO 1 Conceptos básicos................................................................... 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6

1.7 1.8

Manuel de la Rosa Fraile, José Prieto Prieto y José María Navarro Marí Microbiología: una ciencia apasionante .........................................1 Concepto y definición .....................................................................1 Recuerdo histórico ..........................................................................2 Ámbito ............................................................................................3 Contenidos ......................................................................................3 Clasificación ...................................................................................4 1.6.1 Clasificación por tamaño..................................................4 1.6.2 Clasificación por nivel de organización ...........................5 Nomenclatura ..................................................................................5 Postulados de Koch .........................................................................6

CAPI´TULO 2 La célula bacteriana ............................................................... 9 2.1

2.2 2.3

2.4 2.5

2.6

Ramón Cisterna Cáncer, Alfonso Ruiz Bravo López y María del Carmen Ramos Tejera Métodos de estudio .........................................................................9 2.1.1 El microscopio .................................................................9 2.1.2 Tinciones ........................................................................ 10 Medios de cultivo.......................................................................... 11 Bacterias: morfología, agrupaciones y estructuras .......................12 2.3.1 Estructuras externas: pared ............................................13 2.3.2 Estructuras internas ........................................................14 Fisiología: nutrición, crecimiento y aislamiento de las bacterias ....15 Crecimiento bacteriano .................................................................15 2.5.1 Condiciones ambientales y crecimiento bacteriano .......15 2.5.2 Valoración del crecimiento bacteriano ...........................16 2.5.3 Fases del crecimiento bacteriano ...................................16 2.5.4 Formación de biofilms ...................................................17 2.5.5 Aislamiento de microorganismos. Cultivos puros. Recuento de bacterias ....................................................17 Identificación de las bacterias .......................................................18

CAPI´TULO 3 Genética bacteriana .............................................................. 21 Alfonso Ruiz-Bravo López, María Luisa Gómez-Luz Centelles y Mercedes Pérez Ruiz 3.1 Material genético en bacterias. Ácidos nucleicos .........................21

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xviii Índice de capítulos

3.1.1 Cromosoma bacteriano. Genes ......................................24 3.1.2 ADN extracromosómico, genes extracromosómicos. Plásmidos ............................24 3.2 Funciones del ADN bacteriano .....................................................25 3.2.1 Regulación genética de las bacterias..............................26 3.3 Variaciones genéticas bacterianas .................................................26 3.3.1 Mutaciones .....................................................................26 3.3.2 Intercambio genético ......................................................27 3.4 Ingeniería genética ........................................................................28

CAPI´TULO 4 Determinantes de la infección .......................................... 31 4.1 4.2 4.3

4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9

Juan Ramón Maestre Vera, Gerardo Álvarez Cienfuegos e Isabel Sánchez Romero Patogenicidad y virulencia ............................................................31 4.1.1 Toxinas ...........................................................................33 El proceso de infección .................................................................33 4.2.1 Adquisición de microorganismos infecciosos................34 Defensas naturales contra la infección .........................................35 4.3.1 Resistencia natural. Barreras físicas y químicas ............36 4.3.2 Microbiota nativa ...........................................................37 Inflamación ................................................................................... 38 Fagocitosis .................................................................................... 39 4.5.1 Células asesinas naturales (NK, natural killer) .............40 Complemento ................................................................................40 Citocinas ....................................................................................... 41 Interferones ........