Curso superior universitario en laboratorio biomédico

Generales

Conocer las generalidades de la sangre...

La sangre es el único tejido líquido del cuerpo. La función principal de la sangre circulante es transportar oxígeno y nutrientes a los tejidos y eliminar el dióxido de carbono y los productos de desecho. Igualmente la sangre también transporta otras sustancias desde su lugar de formación al de actuación, así como leucocitos y plaquetas a los puntos donde son necesarios.
La sangre interviene en los procesos de defensa del organismo, aportando leucocitos (glóbulos blancos) a las zonas infectadas.

Ocasionalmente, la sangre también actúa como vehículo diseminador de la infección, al invadir el torrente sanguíneo determinados agentes infecciosos, ejemplo de la septicemia (invasión por gérmenes o productos tóxicos), bacteriemia (invasión por bacterias) y viremia (invasión por virus). La sangre también interviene en los mecanismos termorreguladores, y en la regulación del medio interno gracias al equilibrio ácido-base. Finalmente, una función muy importante de la sangre es su capacidad de coagulación, que permite la inhibición de los procesos hemorrágicos; la deficiencia en esta función es una enfermedad hereditaria transmitida por la mujer, pero desarrollada exclusivamente por los varones, denominada hemofilia, y que puede producir hemorragias severas ante simples heridas o pequeños traumatismos, precisamente por la incapacidad de coagulación de la sangre ante la ausencia de plaquetas.

En su composición y características, la sangre es un líquido viscoso, de color rojo y sabor salado; es ligeramente alcalino (su pH es 7,36). En los vertebrados debe su color a la hemoglobina, una proteína intensamente roja cuando está oxigenada, como la que circula por las arterias, y algo más oscura cuando ya no transporta oxígeno, como la que circula por las venas. El volumen total es de unos 5 litros aproximadamente, por lo que constituye una importante fracción del medio interno en una persona adulta.

Comprender la bioquímica clínica y espectrometría...

La espectroscopia se encarga del estudio de la interacción de la energía radiante con la materia (átomos, molécula, iones...).

La espectrofotometría se encarga del estudio de la interacción de la radiación electromagnética (REM) con la materia (átomos, moléculas, iones).

• Espectroscopia atómica. La espectroscopia atómica se basa en la absorción, emisión o fluorescencia por átomos o iones elementales. Existen dos regiones del espectro que dan información atómica: Ultravioleta visible y rayos x, siendo la primera, la que se estudia aquí. Los espectros atómicos ultravioleta - visible, se obtienen mediante un adecuado tratamiento térmico que convierte los componentes de una muestra en átomos o iones gaseosos. El proceso por el cual la muestra se convierte en un vapor atómico se denomina atomización. Depende la precisión y exactitud de estos métodos, en gran medida de esta etapa. Entre estos métodos se han aplicado con éxito a la determinación de más de setenta elementos con sensibilidades de entre ppm - ppb.
• Espectroscopia de emisión de llama. Tiene como principal aplicación, la determinación de Na, K, Li y Ka, especialmente en fluidos biológicos y en tejidos. Por razones de conveniencia, rapidez y por la relativa falta de interferencias, se ha convertido en el método más adecuado para el análisis de estos elementos que suelen ser difíciles de determinar por otras técnicas.
• Espectroscopia Raman. Los espectros Raman se obtienen haciendo incidir una radiación monocromática visible o infrarroja sobre una muestra con una fuente de elevada potencia. Para obtener el espectro se registra la radiación dispersada por la muestra en un ángulo de 90º con respecto a la dirección del haz incidente par unas condiciones previamente establecidas.

• Espectroscopia de resonancia magnética nuclear (rmn). Estudia el comportamiento de los núcleos atómicos en el seno de un campo magnético, al exponerse a una radiación de la región de radiofrecuencia. Al incidir con esta radiación se van a producir transiciones en los niveles energéticos. Tras recuperar estados más estables una forma de relajación puede ser la emisión de radiación que se denomina relajación radiante. Los espectroscopios de resonancia magnética pueden ser: De líneas anchas o líneas de alta resolución. Esta técnica se emplea para la identificación de estructuras orgánicas e inorgánicas, así como para la identificación de especies absorbentes en la muestra.

• Espectroscopia de rayos X. La radiación X es una radiación electromagnética, energética y de longitud de onda corta. La energía de rayos X estudia el comportamiento de la materia frente a esta radiación: Emisión, absorción, dispersión, fluorescencia y/o difracción con estas técnicas se pueda obtener información sobre la estructura y la composición de la materia objeto de estudio. La emisión de radiación X proviene de tubos de radiación X, formados y sustancias radiactivas depositadas en cápsulas recubiertas para que la radiación solo salga por la zona controlada. La emisión puede ser constante o intermitente por lo que los espectros de emisión de rayos X pueden ser continuos o de líneas.

• Espectroscopia de emisión atómica inducida por radiación láser. Recientemente se realizó un estudio en el que se presenta el desarrollo de un sistema de análisis fisicoquímico basado en espectroscopia de emisión atómica inducida por radiación láser, o LIBS por sus siglas en inglés. Se desarrolló el sistema LIBS compuesto de un láser Nd: YAG +++ portátil de una potencia estimada de 10 MW/cm², un espectrómetro de difracción de 0,27 nm de resolución y 76,9 nm de ancho espectral, un sistema de entrega y recolección de luz, un sistema de coordinación y el programa de análisis espectral para el análisis de los datos obtenidos por el espectrómetro, todos estos elementos desarrollados en el CIO. El sistema de entrega y recolección de luz es el encargado de focalizar la radiación láser para producir el plasma y luego reúne la luz emitida y enviarla por una fibra óptica hacia el espectrómetro. 

Específicos

Entender la microbiología clínica...

Características de la microbiología.  Las bacterias son microorganismos unicelulares que pertenecen al dominio Bacteria. Los miembros de este dominio tienen diferencias con aquellos pertenecientes a los otros dos dominios, Archaea y Eukarya.
Existen solo dos tipos básicos de células que son estructuralmente muy diferentes: Procariontes y eucariontes. Las bacterias son células procariontes. Estas células poseen un único cromosoma desnudo, es decir, que este cromosoma no se halla envuelto por una membrana nuclear, sino que se halla en el citoplasma. Algunos investigadores se refieren a este cromosoma desnudo como nucleoide o núcleo primitivo. Otra de las características principales de las células procariontes es que no poseen organelas rodeadas por membranas como retículos endoplasmáticos, mitocondrias, aparato de Golgi o lisosomas.

Metabolismo bacteriano. El metabolismo es el conjunto de reacciones bioquímicas catabólicas que producen energía para el movimiento, el transporte de sustancias en la célula y para la síntesis de los compuestos celulares estructurales a través de las reacciones anabólicas. Aunque las bacterias poseen todas las potencialidades metabólicas, autótrofas y heterótrofas conocidas, solo poseen interés en medicina las quimioorganoheterótrofos, que utilizan compuestos orgánicos para la obtención de energía, como las existentes en los tejidos y secreciones del cuerpo humano. Las bacterias quimiorganotrofas obtienen energía de los hidratos de carbono y otros sustratos orgánicos que se incorporan a las rutas metabólicas fermentativas. La energía se acumula en forma de ATP, que se produce a partir del ADP (ADP+P = ATP), por dos mecanismos, el de fosfosilización en el ámbito de sustrato o la fuerza motriz de protones (por gradiente electroquímico membrana). El primero tiene lugar en las fermentaciones y el segundo en la cadena respiratoria. La fermentación es un proceso anaerobio en el que, a través de diversas vías metabólicas –siendo la de Embden-Meyerhof una de las más universales- se produce ácido pirúvico a partir de la glucosa y se obtiene una ganancia neta de 2 ATP y 2 NADPH, fuentes de energía y de poder reductor, respectivamente.

Taxonomía bacteriana. Las bacterias se clasifican en grupos taxonómicos, siendo la familia, el género y la especie los más operativos desde el punto de vista de la microbiología médica. La unidad taxonómica básica es la especie bacteriana. En la actualidad el criterio utilizado para establecer que dos bacterias pertenecen a una misma especie es el de la homología genética que existe entre ellas (taxonomía genética). Si se supone que la secuencia de bases del DNA de una bacteria es AGTCCGCTAT, se considerará con una homología del 100% las que poseen la misma secuencia AGTCCGCTAT. Si se supone que otra bacteria posee una secuencia ATTCCTAGTT, en la que solo coinciden con la primera la mitad de las bases su homología con ella es del 50%. Se consideran como pertenecientes a la misma especie aquellas bacterias que poseen una homología genética superior al 80%. La técnica que permite determinar la homología genética entre dos bacterias es la de hibridación. Si se estudian los caracteres metabólicos de las bacterias, en la mayoría de los casos puede efectuarse una correlación entre estos y el grupo taxonómico definido por hibridación. Las especies semejantes entre sí se agrupan en géneros y estos en familias.

Identificación bacteriana. La identificación de una bacteria como perteneciente a una determinada especie se establece en la práctica basándose en caracteres estructurales, metabólicos y antigénicos (fenotípicos). Ello es posible, a pesar de que los grupos taxonómicos se establecen por criterios genéticos, porque cada grupo definido por técnicas genéticas presenta caracteres fenotípicos y propios del grupo. Los caracteres más universalmente estudiados son la morfología, la reacción al Gram y al Ziehl, la presencia de esporas y flagelos (movilidad), el tipo respiratorio, su exigencia en factores esenciales de crecimiento y la presencia de catalasa y citocromooxidasa que permiten diferenciar las bacterias en grandes grupos.