MICROBIOLOGIA DEL AGUA
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MICROBIOLOGÍA DEL AGUA
ORGANISMOS EN EL AGUA
Los cuerpos de agua son el hábitat para:
Organismos vertebrados e invertebrados(peces, mamíferos, plantas...)
Microorganismos (bacterias, virus, protozoos, microalgas…)
ORGANISMOS PRESENTES EN EL AGUA
• Los microorganismos que no son típicos del agua (por ejemplo, los de origen fecal) pueden sobrevivir pero no desarrollarse. El agua es una via para ser transportados al huésped • Los pocos que sobreviven tienen una mayor "capacidad de infección" o “un alto poder patógeno en cantidades reducidas“• Los virus no pueden multiplicarse en los cuerpos de agua, pero asociados a las bacterias, parásitos y sólidos en suspensión puede llegar al huésped.
• Tipos: Infecciones por (bacterias, virus y parásitos) PATÓGENOSIntoxicación (solamente subproductos bacterianos)Otros (ej. toxinas de algas)
SISTEMA INMUNE
ACTIVAN
Fundamentos de Microbiología: Enfermedades
CÓMO LOS PATÓGENOS LLEGAN AL CONSUMIDOR
AGUA POTABLE O DE GRIFO
• Adheridos a partículas y sedimentos sólidos (por ejemplo, arcilla)• Movilizados por el agua (energía cinética) • Directamente suspendidos en el agua
CONTACTO
• Indirecto (ej. ropa, comida, etc.)• directo (contacto con la piel o las mucosas)
RESPIRACIÓN
•Aerosoles
UNA VEZ DENTRO DEL CUERPO, HAY UNA RESPUESTADEL SISTEMA INMUNE (el cuerpo humano contrarresta)
FAGOCITOSIS (BACTERIAS, VIRUS…) por los glóbulos blancos (leucocitos)
Glóbulos blancos
Bacteria Pseudópodo(extensión que sirve para mover o alimentación)
ENFERMEDADES DE ORIGEN BIOLÓGICO RELACIONADAS CON EL AGUA CONTAMINADA
Los problemas de salud relacionados con el agua son causados por organismos (enfermedades) o químicos (toxicidad)
Organismos o derivados
• Existentes en el agua natural:– Bacterias– Parásitos– Virus– Algunas sustancias químicas de origen biológico
• El rol del agua: solo el transporte (“el agua es inocente”)
TIPOS DE ANALISIS MICROBIOLÓGICO DEL AGUA
• Directo (protozoos, nemátodos, bacterias, virus… )
• Usando indicadores (para bacterias y virus)
• Indirecto: técnicas de detección indirecta de microorganismos (ej. Gases generados)
ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO DEL AGUA
• Indicadores
“La calidad del agua a través de la presencia de microorganismos patógenos entéricos puede afectar a la salud humana. Las bacterias coliformes,
Escherichia coli y colifagos se utilizan normalmente como indicadores de la calidad del agua "
Por tanto, no es necesario determinar todos los patógenos que pueden aparecer en el agua (bacterias y virus únicamente y/o principalmente)
Otros organismos se analizan directamente (protozoos…)
MICROBIOLOGÍA DEL AGUA
Por el tamaño, de grandes a pequeños:
PARÁSITOS
BACTERIAS
VIRUS
PRIONES
Otros (sin tener en cuenta el tamaño): LEVADURAS y ALGAS
FACTORES DE CRECIMIENTO EN MICROORGANISMOSCómo y por qué los microorganismos
crecen, o no, fuera del cuerpo
1. Temperatura• Psicrófilos (2.5 – 20ºC) • Mesófilos (3 – 45ºC)• Termófilos (30 – 65ºC)
2. Contenido en oxígeno
• Anaeróbico (facultativo y obligatorio)
• Microaeróbico
• Aeróbico
3. En el agua libre (actividad del agua)
4. pH (Acidez)
TAMAÑO DE LAS BACTERIAS
Bacterias vistas sobre la punta de una aguja.1μm es el resultado de dividir 1mm/1000
100µm 20µm 1µm
BACTERIAS
Organismos unicelulares del grupo Protista. Células individuales de tamaño variable entre 0,2µm y 50µm y dimensiones medias entre 0,5 y 1µm
1. Esquema 2. Escherichia coli en varias fases de división
BACTERIAS: MULTIPLICACIÓN POR DIVISIÓN
A
B
C
MULTIPLICACIÓN BACTERIANA
• Imágenes sucesivas del crecimiento de una colonia de Arthrobacter, a partir de una sola célula, en un período de 40 horas.
CRECIMIENTO BACTERIANO
BACTERIAS ÚTILES: Bifidobacterium
Propionebacterium, ayuda a obtener el conocido queso suizo.
CRECIMIENTO BACTERIANO
CLOSTRIDIA
CLOSTRIDIAENFERMEDAD DIARREA ENTEROTOXIGÉNICAMICROORGANISMO Clostridium perfringensRango de temperaturas de crecimiento Variable entre 20- 25⁰C
Optimo a 37- 47⁰C
Dónde se encuentra Tracto gastrointestinal y excrementos de animales Suelo, polvo, aire y aguas residuales
Instalaciones asociadas Agua para consumo humano y en instalaciones de aguas residuales
Eliminación Control adecuado de las instalaciones de tratamiento de agua potable con pre-oxidación, coagulación, floculación, sedimentación, filtración sobre arena y con sistemas de membranas, desinfección, filtros de carbón activo, etc.
Métodos de prevención Controles analíticos periódicos Seguir los procedimientos estándar como se indica en las normas,
reglamentos y directrices técnicas Utilizar técnicas, mecanismos y productos adecuados y autorizados
Información adicional Clostridium perfringens. Sus esporas son generalmente retenidas por los procesos de tratamiento en las instalaciones de agua potable
Clostridium tetani y C. perfringens
ENTEROCOCCUS spp
Ambas bacterias son indicadoras comunes de contaminación fecal
ENFERMEDAD Su presencia indica falta de higiene, es un buen indicador de contaminación fecal
MICROORGANISMO Enterococcus spp.
Rango de temperaturas de crecimiento
• Variable entre 10 y 45 ºC • Óptimo: 37 - 41 ºc
Dónde se encuentra • Tracto gastrointestinal y excrementos de animales
Instalaciones asociadas• Agua para actividades de ocio, piscinas, parques temáticos con agua• Agua para consumo humano y en instalaciones de aguas residuales
Eliminación
• Control adecuado de las instalaciones de tratamiento de agua potable con pre-oxidación, coagulación, floculación, filtración sobre arena y sistemas de membranas
Métodos de prevención
• Controles analíticos periódicos • Utilizar los procedimientos estándar como se indica en las normas, reglamentos y directrices
técnicas• Seguir técnicas, mecanismos, productos adecuadas y autorizados
Información adicional • Enterococcus spp. cuenta con 12 especies. Se caracteriza por ser altamente resistentes, siendo tolerante a altas concentraciones de sal (hasta 6,5% de NaCl en el medio ambiente) y a los ácidos.
ENTEROCOCCUS
Escherichia coli
ENFERMEDAD COLIBACILOSIS (sólo unas pocas cepas)
MICROORGANISMO Escherichia coliRango de temperaturas de crecimiento
• Variable entre 10 y 45 ºC • Óptimo: 37 - 41 ºC
Dónde se encuentra • Tracto gastrointestinal y excrementos de todos los animales de sangre caliente y el hombre
Instalaciones asociadas• Agua para actividades de ocio, piscinas, parques temáticos con agua• Agua para consumo humano y en instalaciones de aguas residuales
Eliminación
• Control adecuado de las instalaciones de tratamiento de agua potable con Pre-oxidación, coagulación, floculación, sedimentación, filtración sobre arena y con sistemas de membrana, desinfección, filtros de carbón activo, etc.
Métodos de prevención • Controles analíticos periódicos Información adicional • Seguir los procedimientos estándar como se indica en las normas, reglamentos y directrices
técnicas• Utilizar técnicas, mecanismos y productos adecuadas y autorizados• Es indicador clásico de contaminación fecal del agua por bacterias
Escherichia coli
PARÁSITOS RELACIONADOS CON EL AGUA. Legionella pneumophila
• Infecta por inhalación
• Se considera altamente peligrosa: En muchos países tiene sus propias normas y regulaciones para su control y análisis
ENFERMEDAD LEGIONELOSIS
MICROORGANISMO Legionella pneumophilaRango de temperaturas de crecimiento
• Variable entre 20-45 ºC • Óptimo: 35-40 ºC
Dónde se encuentra • Aguas Naturales superficiales• Las biopelículas: amebas y protozoos ciliados• Redes de distribución de agua, especialmente en agua sanitaria
Instalaciones asociadas
• Redes de agua caliente• Torres de refrigeración• Bañeras, spas, piscinas de agua caliente, jacuzzi• Redes de agua fría• Rociadores y fuentes ornamentales• Aparatos de humidificación• Condensadores de aire acondicionado• Aparatos de ducha
Eliminación
• Control adecuado de las instalaciones de tratamiento de agua potable con Pre-oxidación, coagulación, floculación, configuración, filtración sobre arena y con sistemas de membranas, desinfección, filtros de carbón activo, etc.
Legionella pneumophila
Métodos de prevención
• Controles analíticos periódicos
• Seguir los procedimientos estándar como se indica en las normas, reglamentos y directrices
técnicas
• Utilizar técnicas, mecanismos y productos adecuadas y autorizados
• Es difícil de eliminar en las torres de refrigeración y redes de distribución de agua
Información Adicional • Esta bacteria ha encontrado un hábitat adecuado en las redes de agua manipuladas por el hombre, donde se puede desarrollar y está ampliamente distribuida.
• Se describen más de 40 cepas con más de 64 serogrupos.• Las biopelículas en las redes de agua son consideradas como reservorios, así como la ameba
(en tuberías, tanques de agua, torres de refrigeración, dispositivos que llevar agua como vehículos de limpieza)
Legionella pneumophila
PROTOZOOS: Giardia lamblia
Giardia lamblia
Quiste: es la formainfecciosa y resistente que está presente en losalimentos y el agua
Trofozoito: es la forma de estar, comer y reproducirse en el cuerpo del anfitrión
Patogenicidad: se debe principalmente a sus efectos cuando está adherida y fijada al epitelio intestinal, actuando sobre las microvellosidades
Su periodo de incubación es de 1 a 3 semanas. El hombre es el único huésped
Sintomatología: Tiene una duración de 2 a 6 semanas. Síntomas comunes diarrea, distensión del vientre y dolor abdominal, anorexia
Nota: resiste a la cloración del agua
OOQUISTES: CRYPTOSPORIDIUM
Los ooquistes se pueden encontrar en el agua, poseen estructuras extremadamente resistentes que los protegen
Patogenicidad: 2-14 días de incubación, con síntomas de hasta 2 semanas en personas sanas. Para las personas inmunodeprimidas puede ser mortalSintomatología: Diarrea acuosa, también espasmos del vientre, náuseas, fiebre leve, deshidratación y los síntomas desaparecen de 4 a 6 días después de la infección.
Nota: resiste a la cloración del agua
Cryptosporidium parvum
Gusanos redondos: largos, cilíndricos y cuerpo no segmentado. Tamaño desde menos de 1mm a varios cmsPuede causar hemorragias, anemia, palidez, pérdida de peso, diarrea, sensación general de malestar, etc.
Ascaris lumbricoides Ancylostoma duodenale Trichuris trichiura
NEMÁTODOS
Patogenicidad: Especialmente peligrosa para las mujeres embarazadas; la infección se puede transmitir al feto, y también a los individuos inmunodeprimidos. El hombre es un huésped intermediario siendo el definitivo el gato.
Sintomatología: Para las personas sanas la sintomatología es similar a la combustión/flue. Para el feto las consecuencias son malformaciones del corazón, el hígado y cerebro. En los individuos inmunodeprimidos puede llegar a ser mortal, causándoles encefalitis.
1. Ooquistes esporulados: Es la forma de resistencia en el medio ambiente
2. Bradizoítos: se encuentran en la carne de mamíferos infestada: corderos, cerdos y vacas
3. Taquizoítos: se encuentran en los órganos del cuerpo humano
Toxoplasma gondii
Toxoplasma gondii
GUSANOS: NEMÁTODOS
VIRUS
Virus del VIHModelo: bacteriófago
VIRUS
FORMAS VIRALES
INFECCIÓN: CICLO VIRAL
• Algas y hongos
• Las algas y sus subproductos
OTROS MICROORGANISMOS EN EL AGUA