1 MICROBIOLOGIA DE LA ATMOSFERA Sandra L. Maldonado Ramirez, PhD Biol 4365 2 Los microorganismos y el polen utilizan la atmósfera como un medio para dispersarse. La dispersion depende principalmente de las condiciones climatológicas. 3 Bacterias Hongos Protistas Algas La velocidad y dirección del viento, la temperatura y la precipitación son los factores climatológicos que determinan la distancia de dispersión de la aerobiota. El movimiento de los microorganismos en la atmósfera es importante por que: Promueve la invasión y utilización de nuevos recursos. Permite el intercambio de genes. Altera la estructura poblacional y genotipo de la población invadida. Está asociado al síndrome de edificios enfermos 1 Stachybotrys chartarum Está asociado a alergias estacionales asociadas a polen. Las esporas de ciertos patógenos pueden ser dispersadas por el viento e iniciar epidemias. Royas Hongo azul del tabaco 4 5 6 Microbiología del aire La presencia de bacterias, virus y hongos en el aire. El término no se restringe a solo organismos patogénicos. Aerobiología Estudio del particulado aeronavegante (viable y no viable), su origen, liberación, dispersión y deposición, su impacto en otros sistemas vivientes y el efecto de las condiciones ambientales en cada etapa. Fig. 1. Capa limitrófe planetaria (CLP) adaptado de Oke, 1987. CLP ¾Parte baja de la atmósfera formada por las interacciones entre la atmósfera y la superficie terrestre en escalas temporales de un día o menos. ¾ Profundidad variable ¾ Mayor profundidad en meses de verano y horas tempranas de la tarde. ¾ Dos horas despues del amanecer ocurre aumento en la densidad aérea de esporas. ¾ En la noche, la temperatura baja, la turbulencia disminuye y las esporas se sedimentan. 2 7 Algunos ejemplos… 8 9 A pesar de que muchos microorganismos son muy comunes e inhalados sin peligro por los humanos, algunos presentan un peligro de muerte potencial. Blastomyces dermatitidis Blastomycosis Humanos y perros En 1992, el U.S. Department of Health and Human Services documentó 44 muertes como resultado de la blastomicosis en US. 10 J.M. Prospero, E. Blades, G. Mathison & R. Naidu. 2005. Interhemispheric transport of viable fungi and bacteria 3 from Africa to the Caribbean with soil dust. Aerobiol. 21:1–19 [email protected] 11 Griffin, D. L., C. A. Kellogg, V.H. Garrison, J.T. Lisle, T.C.Borden & E.A. Shinn. 2003. Atmospheric microbiology in the northern Caribbean during African dust events. Aerobiol. 19: 143– 157, 2003. E-mail: [email protected]) Key words: aerobiology, African dust, bacteria, Caribbean, ecosystem health, fungi, microbiology, public health Julio 2000- Agosto 2001 43 muestras de aire en el Caribe norte, 26 de US Virgin Islands y 17 a bordo de un crucero durante eventos de polvo del desierto del Sahara. 3,652 L de aire durante eventos de no polvo: 19 bacterias y 28 hongos 2,369 L de aire durante eventos de polvo: 171 bacterias y 76 hongos. Diferencia significativa entre los dos grupos de datos. 4 12 Muestras diarias de vientos alisios en Barbados entre 1996–1997. El transporte de microorganismos hasta Barbados sigue un patrón meteorológico y de temporada claro. 13 Concentraciones significativas de hongos y bacterias cultivables cuando se detectó polvo del desierto del Sahara. De masas de aire del Atlántico, Norteamérica y Europa no se recuperaron organismos cultivables. Posiblemente asociado a El Niño. Esto sugiere que el transporte a grandes distancias puede responder particularmente a variabilidad en el clima. Enfermedad de los legionarios Enfermedad febril con neumonía causada principalmente por Legionella pneumophila. Gram-negativa, oxidasa-positiva, catalasa positiva Microorganismo fastidioso que tiene un estrecho margen de pH y temperatura. Hay numerosas variedades de Legionella, más de 40, siendo la Legionella pneumophila responsable de más de 90% de los pacientes. Descrita en 1976 como una epidemia de neumonía que afectó a un importante grupo de convencionales de la Legión Americana de 5 Pennsylvania, en la ciudad de Filadelfia (E.U.) 14 La legionelosis representa del 1 al 5% de las neumonias para los E.U. Su prevalencia varía entre un 2 a 16% de las neumonías adquiridas en la comunidad. Aspergillosis Conjunto de enfermedades causadas por miembros del género Aspergillus. Tres enfermedades principales: Aspergilosis alérgica bronquiopulmonar Aspergiloma pulmonar Aspergilosis invasiva 15 16 17 Parte I PATRONES TEMPORALES DE DESCARGA DE ASCOSPORAS DE Gibberella zeae A PARTIR DE PERITECIOS BAJO CONDICIONES NATURALES Fig. 2. Atrapador volumétrico Burkard para siete días. 18 19 Parte II DISPERSION DE G. zeae EN LA BAJA ATMOSFERA 20 Fig. 4. Aviones piloteados a control remoto (capacidad de muestreo promedio de 8m3 aire/min (A) y muestredor 6 conteniendo 1.75% Agar de Komada (B). 21 Parte III SEDIMENTACION DE PROPAGULOS DE G. zeae SOBRE CULTIVOS DE TRIGO 22 23 24 25 26 27 28 29 Para entender completamente la dispersión de un patógeno a partir de una sola planta, necesitamos información casí en lo no conocido” (Gregory) ¿PREGUNTAS? 7 30 8