Microbiologia Medica

Estructura celular
C A P Í T U L O
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Este capítulo revisa la estructura y función básica de los componentes
que constituyen a las células eucariotas y procariotas.
El capítulo inicia con el análisis del microscopio. Desde el
punto de vista histórico, el microscopio reveló por primera vez
la presencia de bacterias y más tarde, los secretos de la estructura
celular. Hoy en día es aún una herramienta poderosa en el
estudio de la biología celular.
MÉTODOS ÓPTICOS
El microscopio de luz
El poder de resolución del microscopio de luz bajo condiciones
ideales es de casi la mitad de la longitud de onda de la luz utilizada.
(El poder de resolución es la distancia que debe sepa -
rar dos puntos de fuentes de luz para que puedan observarse
como dos imágenes distintas.) Con la longitud de onda de la
luz amarilla con 0.4 μm, los diámetros separados más pequeños
son de casi 0.2 μm (p. ej., casi la tercera parte del ancho
de una célula procariota típica). La utilidad del microscopio
radica en que la magnificación hace visibles las partículas más
pequeñas alcanzables en el poder de resolución. A continuación
se revisan varios tipos de microscopios de luz, los cuales
se utilizan a menudo en microbiología.
A. Microscopio de campo brillante
El microscopio de campo brillante es el utilizado más a menudo
en los cursos de microbiología y consiste en dos series de lentes
(objetivo y ocular) que actúan en conjunto para la resolución
de la imagen. Estos microscopios por lo general emplean
una lente objetivo con 100 aumentos y una lente ocular con
10 aumentos, con lo que la magnificación de la muestra es de
hasta 1 000 veces. Las partículas con diámetros de 0.2 μm se
incrementan de tamaño a casi 0.2 mm, por lo que se hacen claramente
visibles. La magnificación adicional no brinda mayor
resolución de detalle y puede reducir el área de visibilidad
(campo).
Con el microscopio, las muestras se tornan visibles por
las diferencias en el contraste entre ellas y el entorno. Muchas
bacterias son difíciles de observar bien por la falta de contraste
con el medio circundante. Pueden utilizarse colorantes para
teñir las células o sus organelos e incrementar el contraste, de
forma que sean visibles con mayor facilidad en la microscopia
de campo brillante.
B. Microscopio de contraste de fases
El microscopio de contraste de fases se desarrolló para mejorar
las diferencias de contraste entre las células y el medio circundante,
con lo que se hace posible observar células vivas sin
tinción; con los microscopios de campo brillante deben utilizarse
preparaciones de microorganismos muertos y teñidos. La
microscopia de contraste de fases toma ventaja del hecho de
que la luz pasa a través de objetos transparentes, como las células,
y se fusiona en diferentes fases dependiendo de las propiedades
de los materiales a través de los cuales pasa. Este efecto
se amplifica por medio de un anillo especial en la lente objetivo
del microscopio de contraste de fases, lo que da origen a la formación
de una imagen oscura en un entorno luminoso.
C. Microscopio de campo oscuro
El microscopio de campo oscuro es el microscopio de luz en el
cual el sistema de iluminación se ha modificado para alcanzar
la muestra desde un solo lado. Esto se logra a través del uso de
un condensador especial que bloquea la luz directa y la refleja
a través de un espejo ubicado a un costado del condensador en
un ángulo oblicuo. Esto crea un “campo oscuro” que contrasta
contra el borde luminoso de la muestra y da origen a que los
rayos oblicuos se reflejen desde el borde de la muestra hacia el
objetivo del microscopio. La resolución de la microscopia de
campo oscuro es bastante alta. Así, esta técnica ha sido de particular
utilidad para la observación de microorganismos como
Treponema pallidum, una espiroqueta con un diámetro inferior
a 0.2 μm y que por lo tanto no puede observarse con microscopia
de contraste de fases o de campo brillante (figura 2-1A).
D. Microscopio de fluorescencia
El microscopio de fluorescencia se utiliza para visualizar
muestras con efecto de fluorescencia, que tiene la capacidad de
absorber luz de longitud de onda corta (ultravioleta) y emitir
luz con mayor longitud de onda (luz visible). Algunos microorganismos
presentan fluorescencia natural por la presencia de
sustancias fluorescentes, como la clorofila. Aquellos que no
presentan fluorescencia natural pueden teñirse con un grupo
de colorantes fluorescentes denominados fluorocromos. La
microscopia de fluorescencia se utiliza ampliamente para el
diagnóstico microbiológico. Por ejemplo, el fluorocromo auramina
O adquiere un color amarillo brillante cuando se expone
a la luz ultravioleta y es captado en gran medida por Mycobacterium
tuberculosis, la bacteria que causa la tuberculosis.
Cuando el colorante se aplica a una muestra que se sospecha
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