Post on 21-Jul-2015
Biología. 2º Bachillerato
Tem a:
17El m undo m icrobiano
Postulados de K och
A nim al sano
A nim al enferm o
Siem bra
S iem bra
C ultivo
C ultivo
M edio sin
m icroorganism os
C olonias del
patógeno
Patógeno
sospechoso
A nim al sano
inoculado con
cultivo
patógeno Síntom as de enferm edad
Patógeno
S iem bra
C ultivo
C olonias del
patógeno
1.- E l m icroorganism o
patógeno debe estar
presente en anim ales que
sufran la enferm edad y no en
indiv iduos sanos.
2.- E l m icroorganism o debe ser cultivado en un
cultivo puro fuera del cuerpo del anim al.
3.- C uando se inocula ese
cultivo en un anim al sano
debe provocar en é l la
enferm edad.
4.- E l m icroorganism o
debe ser reais lado a
partir de anim ales
inoculados, y ser
idéntico a l orig inal.
C élulas sanas
sin patógenos
2
Biología. 2º Bachillerato
Tem a:
17El m undo m icrobiano
E sterilización
M ÉTO D O S FÍS IC O S
R AD IAC IO N ES ELEC TR O M AG N ÉTIC AS
FILTR O S
SEC O
H Ú M ED O
C ALO R
Asas de H enle
Autoclaves
M icroondas, u ltravio leta, rayos X , rayos
y e lectrones .
AG EN TES M IC R O BIC ID AS
M ÉTO D O S Q U ÍM IC O S
AG EN TES ESTÁTIC O S
Bacteric idas, fungic idas o
viric idas
Bacteriostáticos,
fungistáticos o v iristáticos
U tilización de un asa de cultivo com o m étodo
de transferencia aséptica
3
antibiogramaAntibiograma mostrando bacterias resistentes a tres antibióticos distintos.La imagen muestra una placa de Petri conteniendo un medio de cultivo donde se colocaron cuatro discos de papel impregnados con distintos antibióticos. Las bacterias, provenientes de una muestra de orina, fueron puestas en toda la superficie del medio de cultivo. Al poco tiempo crecieron y formaron una cubierta amarillenta en toda la superficie de la placa, excepto en el área donde había un antibiótico capaz de evitar su crecimiento. Las bacterias mostraron resistencia a tres de los antibióticos estudiados; esto se ve porque las bacterias crecieron en todos lados, incluso sobre los discos que contenían a tres de los antibióticos de Alrededor del disco con el antibiótico que impidió el crecimiento, indicado con una flecha, se puede ver un círculo sin la cubierta amarillenta de bacterias.
pasteurización
La pasteurización es un proceso térmico realizado a los alimentos: los procesos térmicos se pueden realizar con la intención de disminuir las poblaciones patógenas de microorganismos o para desactivar las enzimasque modifican los sabores de ciertos alimentos. No obstante, en la pasteurización se emplean generalmente temperaturas por debajo del punto de ebullición (en cualquier tipo de alimento), ya que en la mayoría de los casos las temperaturas superiores a este valor afectan irreversiblemente ciertas características físicas y químicas del producto alimenticio; así, por ejemplo, si en la leche se sobrepasa el punto de ebullición, las micelas de la caseína se “coagulan” irreversiblemente (o dicho de otra forma, se "cuajan"). El proceso de calentamiento de la pasteurización, si se hace a bajas temperaturas, tiene además la función de detener los procesos enzimáticos.[8] Hoy en día, la pasteurización realizada a los alimentos es un proceso industrial continuo aplicado a alimentos viscosos, con la intención de ahorrar energía y costes de producción.
UperizaciónEl proceso UHT es de flujo continuo y mantiene la leche a una temperatura superior más alta que la empleada en el proceso HTST, y puede rondar los 138 °C durante un período de al menos dos segundos. Debido a este periodo de exposición, aunque breve, se produce una mínima degradación del alimento. La leche cuando se etiqueta como "pasteurizada" generalmente se ha tratado con el proceso HTST, mientras que para la leche etiquetada como "ultrapasteurizada" o simplemente "UHT", se debe entender que ha sido tratada por el método UHT
Expertos de salud ambiental exhortan a la población a evitar el consumo de leche o queso de cabra no pasteurizado, fabricado artesanalmente, a fin de prevenir la brucelosis, enfermedad transmitida por la contaminación de este alimento.
La brucelosis o Fiebre Malta es una zoonosis producida por bacterias del género Brucella, que produce infecciones en la persona con fiebre ondulante, dolor muscular, de espalda y cabeza, debilidad y fatiga.En caso extremo, este mal afecta al sistema nervioso central.
Tinción de bacteriasEntre los constituyentes de la pared celular de las bacterias Gram-positivasy Gram-negativas existen importantes diferencias. Por ejemplo, las paredes de las bacterias gram-positivas contienen menos aminoácidos que las Gram-negativas; el contenido graso es mucho más elevado en las Gram-negativas que en las Gram-positivas. Este hecho se ha propuesto como explicación del mecanismo de la reacción al Gram
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E structura general de la célu la procariota
C AR EC EN D E VER D AD ER O N Ú C LEO Su m olécula de AD N bicatenario (crom osom a bacteriano) se
encuentra en e l c itop lasm a form ando e l nucleoide .
R IBO SO M AS
IN C LU SIO N ES C ITO PLÁSM IC AS
M EM BR AN A PLASM ÁTIC A C O N M ESO SO M AS
PAR ED C ELU LAR
C ÁPSU LA O G LU C O C ÁLIZ
FLAG ELO S BAC TER IAN O S
ESTR U C TU R AS
Estructura de un flagelo bacteriano
M em brana plasm ática
Pared
bacteriana
Peptidoglucano
Proteína M ot
Anillo P
Anillo L
Proteína
Fei
Anillo S -M
Filam ento de
flagelina
G ancho
FIM BR IAS Y P ILI
F im brias en E. C oliF lagelo de Vibrio
cholerae
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L a pared celu lar de eucariotas
Proporciona protección frente
a choques osm óticos.
C O M PO SIC IÓ N Q U ÍM IC A:
Peptidoglucano o m ureína, form ado por N -acetilg lucosam ina , ácido N -
acetilm urám ico y un tetrapéptido. Exclusivo de Bacteria .
TIPO S D E PAR ED :
G R AM PO SIT IVAS G R AM N EG ATIVAS
Pa
red
ce
lula
r
Pa
red
ce
lula
r
Peptidoglucano
M em brana
plasm áticaM em brana p lasm ática
Ácido te icoicoÁcido lipote icoico
Porina
LPS
Lípido A
Peptidoglucano
FU N C IÓ N :
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La pared bacteriana
Las bacterias disponen de una pared celular que rodea a su membrana citoplasmática. Las paredes celulares bacterianas están hechas de peptidoglicano (llamado antiguamente mureína). Esta sustancia está compuesta por cadenas de polisacárido enlazadas por péptidos inusuales que contienen aminoácidos D. Estos aminoácidos no se encuentran en las proteínas, por lo que protegen a la pared de la mayoría de las peptidasas. Las paredes celulares bacterianas son distintas de las que tienen plantas y hongos, compuestas de celulosa y quitina, respectivamente.Son también distintas a las paredes celulares de Archaea, que no contienen peptidoglicano. El antibiótico penicilina puede matar a muchas bacterias inhibiendo un paso de la síntesis del peptidoglicano.
Tipos de pared bacteriana
Existen dos diferentes tipos de pared celular bacteriana denominadas Gram-positiva y Gram-negativa, respectivamente. Estos nombres provienen de la reacción de la pared celular a la tinción de Gram, un método tradicionalmente empleado para la clasificación de las especies bacterianas.Las bacterias Gram-positivas tienen una pared celular gruesa que contiene numerosas capas de peptidoglicano en las que se inserta ácido teicoico. En cambio, las bacterias Gram-negativas tienen una pared relativamente fina, consistente en unas pocas capas de peptidoglicano, rodeada por una segunda membrana lipídica (la membrana externa) que contiene lipopolisacáridos y lipoproteínas.
Nutrición de las bacteriasSi la energía procede de radiaciones: bacterias FOTOTROFAS, que a
su vez pueden ser:
1. Fotolitotrofas: captan energía lumínica en presencia de sustancias inorgánicas.
2. Fotoorganotrofas: captan energía lumínica con requerimiento de sustancias orgánicas.
Si la energía se desprende a partir de moléculas químicas en reacciones biológicas de óxido-reducción: bacterias QUIMIOTROFAS, que a su vez pueden ser:
3. Quimiolitotrofas: captación de energía química a partir de sustancias inorgánicas.
4. · Quimioorganotrofas: captación de energía química a partir de sustancias orgánicas
FOTÓTROFOS(utilizan luz solar)
QUIMIÓTROFOS(energía de reacciones químicas)
LITÓTROFOS(autótrofos)
FOTOLITÓTROFOS(todos los vegetales y bacterias del azufre)
QUIMIOTLITÓTROFOS(bacterias quimiosintéticas)
ORGANÓTROFOS(heterótrofos)
FOTORGANÓTROFOS(bacterias purpúreas no sulfurosas)
QUIMIOORGANÓTROFOS(animales, hongos y muchas bacterias)
LAS BACTERIAS Y LA SALUD
En el cuerpo humano hay aproximadamente diez veces tantas células bacterianas como células humanas, con una gran cantidad de bacterias en la piel y en el tracto digestivo.Aunque el efecto protector del sistema inmune hace que la gran mayoría de estas bacterias sea inofensiva o beneficiosa, algunas bacterias patógenas pueden causar enfermedades infecciosas, incluyendo cólera, sífilis, lepra, tifus, difteria, escarlatina, etc. Las enfermedades bacterianas mortales más comunes son las infecciones respiratorias, con una mortalidad sólo para la tuberculosis de cerca de dos millones de personas al año.
ANTIBIÓTICOS
En todo el mundo se utilizan antibióticos para tratar las infecciones bacterianas. Los antibióticos son efectivos contra las bacterias ya que inhiben la formación de la pared celular o detienen otros procesos de su ciclo de vida. También se usan extensamente en la agricultura y la ganadería en ausencia de enfermedad, lo que ocasiona que se esté generalizando la resistencia de las bacterias a los antibióticos
MOVIMIENTO DE LAS BACTERIASLas bacterias móviles pueden desplazarse por deslizamiento, mediante contracciones o más comúnmente usando flagelos.
El flagelo bacteriano es un largo apéndice filamentoso helicoidal propulsado por un motor rotatorio (como una hélice) que puede girar en los dos sentidos. El motor utiliza como energía un gradiente electroquímico a través de la membrana
Interacciones con otros organismos
A pesar de su aparente simplicidad, las bacterias pueden formar asociaciones complejas con otros organismos. Estas asociaciones se pueden clasificar como parasitismo, simbiosis y comensalismo.
ComensalesDebido a su pequeño tamaño, las bacterias comensales son ubicuas y crecen sobre animales y plantas exactamente igual a como crecerían sobre cualquier otra superficie. Así, por ejemplo, grandes poblaciones de estos organismos son las causantes del mal olor corporal y su crecimiento puede verse aumentado con el calor y el sudor.
SimbióticasCiertas bacterias forman asociaciones íntimas con otros organismos, que les son imprescindibles para su supervivencia. En el suelo, los microorganismos que habitan la rizosfera (la zona que incluye la superficie de la raíz y la tierra que se adhiere a ella) realizan la fijación de nitrógeno, convirtiendo el nitrógeno atmosférico (en estado gaseoso) en compuestos nitrogenados.Esto proporciona a muchas plantas, que no pueden fijar el nitrógeno por sí mismas, una forma fácilmente absorbible de nitrógeno.
micorrizas
Simbióticas
Muchas otras bacterias se encuentran como simbiontes en seres humanos y en otros organismos. Por ejemplo, en el tracto digestivo proliferan unas mil especies bacterianas. Sintetizan vitaminas tales como ácido fólico, vitamina K y biotina. También fermentan los carbohidratos complejos indigeribles y convierten las proteínas de la leche en ácido láctico (por ejemplo, Lactobacillus).Además, la presencia de esta flora intestinal inhibe el crecimiento de bacterias potencialmente patógenas (generalmente por exclusión competitiva). Muchas veces estas bacterias beneficiosas se venden como suplementos dietéticos probióticos.
Patógenas(parásitas)
Las bacterias patógenas son una de las principales causas de las enfermedades y de la mortalidad humana, causando infecciones tales como el tétanos, la fiebre tifoidea, la difteria, la sífilis, el cólera, intoxicaciones alimentarias, la lepra , la tuberculosis, ántrax, botulismo ,brucellosis, cólera, difteria, fiebre tifoidea, gonorrea, lepra,Leptospirosis,Linfogranuloma venereo, tos ferina, salmonelosis, peste,neumonía
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M ecanism os de transferencia genética
+
TR AN SFO R M AC IÓ N
C O N JU G AC IÓ N
TR AN SD U C C IÓ N
AD N transform ante
C rom osom a
bacteriano
La célu la receptora capta del
m edio AD N libre procedente
de otra célu la.
P ili
C élu la
donante F +
C élula
receptora F -
R eplicación del AD N
C élula F +C élula F +
Se realiza contacto fís ico
entre la célu la donante y
la receptora
transfiriéndose un
plásm ido.
E l vector de transferencia
genética es un bacteriófago.
Bacteria in fectadapor un fago
Lisis bacteriana C élu la transducida
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BAC TER IAS G R AM N EG ATIVAS D E IM PO R TAN C IA M ÉD IC A Y C O M ER C IAL
C lasificación bacteriana según el m anual B ergey
BAC TER IAS G R AM PO SIT IVAS D E IM PO R TAN C IA M ÉD IC A Y C O M ER C IAL
BAC TER IAS G R AM N EG ATIVAS R ESTAN TES Y
AR C H AEA
AC TIN O M IC ETES F ILAM EN TO SO S Y
BAC TER IAS R ELAC IO N AD AS
C O C O S BAC ILO S C O N O S IN EN D O SPO R AS M IC O BAC TER IAS
Legionella Treponem a pallidum Shigella
BAC ILO S Y C O C O S AER O BIO S ESPIR O Q U ETAS BAC ILO S AN AER O BIO S FAC U LTATIVO S
Staphylococus aureus C lostrid ium te tan i M ycobacterium tubercu losis
C hrom atium Streptom yces
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C lasificación de protozoos
SPO R O ZO A SA R C O D IN A
C ILIO PH O R AM A STIG O PH O R A
G eneralm ente inm óviles en estado de m adurez.
Todos parásitos estrictos.
E j. Plasm odium y Toxoplasm a
Se m ueven pos pseudopodos
E j. Foram iníferos, radio larios y Entam oeba
Poseen uno o m ás flagelos
E j. Trypanosom a y Leishm ania
Llevan a cabo m ovim ientos vibrátiles m ediante cilios
E j. Param ecium
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Malaria o paludismoLa enfermedad puede ser causada por una o varias de las
diferentes especies de Plasmodium: Plasmodium falciparum, Plasmodiumvivax, Plasmodium malariae, Plasmodium ovale o Plasmodium knowlesi. Los vectores de esta enfermedad son diversas especies del género Anopheles. Como es sabido, tan sólo las hembras de mosquitos son las que se alimentan de sangre para poder madurar los huevos, y por tanto los machos no pican y no pueden transmitir enfermedades ya que únicamente se alimentan de néctares y jugos vegetales.
La única forma posible de contagio directo entre humanos es que una mujer embarazada lo transmita por vía trasplacentaria al feto. O bien, por la transmisión directa a través de la picadura de un mosquito. También es posible la transmisión por transfusiones sanguíneas de donantes que han padecido la enfermedad.
En regiones donde la malaria es altamente endémica, las personas son tan a menudo infectadas que desarrollan la "inmunidad adquirida", es decir que son portadores más o menos asintomáticos del parásito.
Síntomas de la malariaLos síntomas son muy variados,
empezando con fiebre, escalofríos, sudoración y dolor de cabeza. Además se puede presentar náuseas, vómitos, tos, heces con sangre, dolores musculares, ictericia, defectos de la coagulación sanguínea, shock, insuficiencia renal o hepática, trastornos del sistema nervioso central y coma.
La fiebre y los escalofríos son síntomas cíclicos, repitiéndose cada dos o tres días.
Glóbulo rojo infectado con Plasmodium
Tripanosomiasis o enfermedad del sueñoLa tripanosomiasis humana africana, también conocida como enfermedad del sueño, es una enfermedad parasitaria terminal dependiente de vector. Los parásitos involucrados son protozoos pertenecientes al género Trypanosoma, transmitidos a los humanos por picaduras de la mosca Tse-tse (género Glossina) las cuales se infectaron al alimentarse de humanos o animales que hospedaban los parásitos.
Enfermedad del sueñoLa primera etapa de la enfermedad, conocida como fase hemolinfática, presenta ataques de fiebre, jaquecas, dolores de articulaciones y picazón. La segunda fase, conocida como fase neurológica, comienza cuando el parásito atraviesa la barrera hematoencefálica e invade el sistema nervioso central. En general esto ocurre cuando los signos característicos y síntomas se manifiestan: confusión, alteraciones de los sentidos y pobre coordinación. Alteraciones del ciclo de sueño, lo que le da el nombre a la enfermedad, es una característica importante de la segunda etapa de la enfermedad. Sin tratamiento, la enfermedad del sueño es letal.
toxoplasmosisLa toxoplasmosis es una enfermedad infecciosa ocasionada
por un protozoo parásito que se llama Toxoplasma gondii, un parásitointracelular obligado. La toxoplasmosis puede causar infecciones leves y asintomáticas, así como infecciones mortales que afectan mayormente al feto, ocasionando la llamada toxoplasmosis congénita. También puede revestir gravedad cuando afecta a recién nacidos, ancianos y personas vulnerables por su condición de deficit de inmunidad.
La enfermedad es considerada una zoonosis, lo que significa que se transmite habitualmente desde los animales a los seres humanos a través de diferentes vías de contagio, siendo los hospedadoresdefinitivos el gato y otras 6 especies de felinos.
Las medidas de prevención son particularmente importantes en las mujeres embarazadas y consisten en normas generales de higiene para evitar la transmisión por alimentos o agua contaminada, no consumir carne cruda o poco cocinada y evitar contacto con heces de gato.
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A LG A S
H O N G O S
A lgas y hongos
• Son Eukarya autótrofos foto litó trofos .
• A lgunas son m óviles m ediante flagelos y otras sésiles.
• Sus paredes celu lares tienen principalm ente celu losa.
• V iven en m edios acuáticos o en m edio terrestre con abundante hum edad.
• Tienen im portancia ecológica com o productores de oxígeno y ser la base de las
cadenas tróficas en ecosistem as acuáticos.
• Son Eukarya heterótrofos.
• Sus paredes celu lares tienen principalm ente quitina.
• V iven en am bientes m uy d iversos, la m ayoría terrestres.
• Tienen im portancia ecológica com o descom ponedores.
• D ependiendo de la estructura form adora de esporas se d iv iden en
Ascom ycetes (ascas) y Basid iom ycetes (basid ios).
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C iclo d ip lohaplonte de Sacharom ices cerevisiae
Asca
Ascosporas
G em ación
Estado
haplo ide
Apaream iento
(fusión de dos tipos
conjugativos)
Estado d ip lo ide
M eiosisG em ación
E l c ic lo b io lógico es d ip lohaplonte
con a lternancia de generaciones
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Im portancia de los m icroorganism os
para la biosfera y para las personas
L os m icroorganism os y el ser hum ano
AG R IC U LTU R A
Y G AN AD ER ÍA
ASPECTO S
NEG ATIVO S
ASPECTO S
PO SIT IVO S
LIX IV IAC IÓ N
M ICRO BIANA
FERM ENTACIO NES
FARM ACIA
BIO TECNO LO G ÍA
O BTENCIÓ N
DE ENERG ÍAS
LUCHA CO NTRA LA
CO NTAM INACIÓ N
M ICRO BIO LO G ÍA
CLÍN ICA
C O N SER VAC ÍÓ N D EL
M ED IO AM BIEN TE
SALU D
T ienen im portancia para e l hom bre en
cam pos com o
LO S M IC R O O R G A N ISM O S
• O rganism os patógenos
• P lantas legum inosas
• Anim ales rum iantes
con
IN D U STR IA
Con utilidades com o
Con utilidades com oEstudiando los
agentes infecciosos la
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Im portancia de los m icroorganism os
para la biosfera y para las personas
Tipo I
T ipo V I
C lasificación de los virus
AR N m onocatenario ( + )
AR N bicatenario
VIRUS G ENO M A REPLICACIÓ N Y TRANSCRIPCIÓ N EJEM PLO S
R etrovirusARN (+) ARN (±) ARNm
Transcripción inversa Transcripción
AR N m onocatenario ( + )Bacterió fago M S2,
poliv irus
Tipo III
T ipo II
T ipo V AR N m onocatenario ( - )
AR N m onocatenario
AR N bicatenario
Bacterió fago T4,
poxvirus, herpesvirus
Bacterió fago X174 y
M 13
R eovirus, p icornavirus
V irus de la rabia
Transcripción
S íntesis
Transcripción
Uso directo
ADN ARNm
ADN ARNmADN
ARN ARNm
ARN (+) ARNm
ARN (-) ARNm
Transcripción
Transcripción
Tipo IV
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Im portancia de los m icroorganism os
para la biosfera y para las personas
Fijación o adsorción del
v irión a una célu la con
receptores específicos.
Penetración del v irión o
inyección de su ácido
nucle ico en la célu la.
Replicación del ácido nucle ico
vírico, tras a lterar la m aquinaria
de síntesis de la célu la.
Síntesis de las proteínas
estructurales de la
cubierta del v irus.
Liberación de los v iriones
m aduros fuera de la célu la.
E tapas de la replicación vírica
Ensam blaje de las unidades
estructurales y em paquetam iento
del ácido nucle ico.
8
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Im portancia de los m icroorganism os
para la biosfera y para las personas
Divis ión celu lar
El c ic lo replicativo de los bacterió fagos pueden seguir dos cam inos:
C IC LO
LÍTIC O
C IC LO
LISO G ÉN IC O
Inyección del
ADN vírico
Replicación del
ADN vírico
S íntesis de proteínas
y ensam blaje de
partículas víricas
Lis is
ADN
vírico
Crom osom a
bacteriano
Integración del ADN
vírico en el crom osom a
bacteriano
C iclo replicativo de los bacteriófagos
9
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Tem a:
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Im portancia de los m icroorganism os
para la biosfera y para las personas
O tros agentes infecciosos acelu lares
VIR O ID ES PR IO N ES
• Los agentes patógenos m ás pequeños.
• Form ados por pequeñas m oléculas
circu lares de AR N m onocatenario .
• N o disponen de cápsida.
• Su estructura perm ite que la AR N
polim erasa de la cé lu la lo replique.
• N o contiene genes.
• Son partícu las proteín icas in fecciosas.
• Las enferm edades que producen suelen
ser m orta les (TSEs).
• Según la hipótesis de la proteína sola
la proteína in fecciosa provoca un cam bio
conform acional en la proteína norm al,
transform ándola en in fecciosa.
Estructura norm al de la
proteína del prión (P rPc)Form a infecciosa de la
proteína del prión (P rPsc)
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Im portancia de los m icroorganism os
para la biosfera y para las personas
PR EVALEN C IA
EPID EM IA
PAN D EM IA
EN D ÉM IC A
C ASO S
ESPO R ÁD IC O S
BR O TE
IN FEC C IÓ N
SU BC LÍN IC A
PO R TAD O R ES
T érm inos en epidem iología
Proporción de enferm os de una población que padecen una enferm edad
concreta en un m om ento dado.
U na enferm edad que ocurre a l m ism o tiem po en un núm ero a lto de ind iv iduos
de una región.
Epidem ia am pliam ente d istribu ida.
Enferm edad de presencia continua en una población pero con poca incidencia.
C asos ind iv iduales de una enferm edad sin re lación entre e llos y en zonas
geográficam ente separadas.
C uando en un corto periodo de tiem po aparecen cierto núm ero de casos
cuando anteriorm ente eran esporádicos.
Enferm edad de determ inados ind iv iduos asintom ática o con síntom as leves.
Indiv iduos que tienen in fección subclín ica y pueden transportar y d isem inar
activam ente e l agente in feccioso.
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