2.patogenia bacteriana upao 2015 (1)
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PATOGENIA BACTERIANA
UPAO 2015
La enfermedad infecciosa es el resultado de una relación no exitosa entre el agente infeccioso y el huésped. Términos para describir esta relación:
SIMBIOSIS: Ambos miembros se benefician
COMENSALISMO: Un miembro se beneficia >mente sobre el otro
PARASITISMO: Un miembro se beneficia a expensas de otro
TERMINOLOGIA
Adherencia: Proceso por el cual las bacterias se unen a las superficies de las células hospedadoras, principal paso para el inicio del proceso de la infección.
Infección: Multiplicación de un microorganismo infeccioso dentro del organismo.
Invasión: Proceso a través del cual las bacterias, parásitos, hongosy virus penetran en las células o tejidos del huésped y sediseminan dentro del organismo.
Patógeno: Microorganismo que puede causar enfermedad.
No patógeno: Microorganismo que no causa enfermedad y quealgunas veces forma parte de la flora normal.
Patogenicidad: Potencial de un microorganismo infeccioso deproducir enfermedad.
Virulencia: Potencial cuantitativo de un microorganismo para producir enfermedad.
Toxigenicidad: Potencial de un microorganismo para produciruna toxina que contribuye a la enfermedad.
Patógeno oportunista: Microorganismo con el potencial de producir enfermedad sólo cuando la resistencia del huésped es deficiente.
Portador: Persona o animal con una infección asintomáticaque la puede transmitir a otra persona o animal susceptible.
LOS POSTULADOS DE KOCH
1. El agente debe estar presente en cada caso de la enfermedad y ausente en los sanos.
2. El agente no debe aparecer en otras enfermedades.
3. El agente ha de ser aislado en un cultivo puro a partir de las lesiones de la enfermedad.
4. El agente ha de provocar la enfermedad en un animal susceptible de ser inoculado.
5. El agente ha de ser aislado de nuevo en las lesiones de los animales en experimentación.
LOS POSTULADOS DE KOCH
Paradigma: “Una especie bacteriana específica constituye la causa de determinada enfermedad”.
Desde 1884, los Postulados de Koch se han aplicado de maneraextensa con el fin de vincular una serie de especies de bacterias con determinadas enfermedades.
Desde finales del siglo XIX se ha demostrado que muchos MO que no cumplen los criterios de estos postulados también causan enfermedades.
Treponema pallidum y Mycobacterium leprae: no se pueden cultivar in vitro; no obstante, existen modelos animales de infección con estos microorganismos.
Neisseria gonorrhoeae: no existe modelo animal de infección aunque la bacteria se puede cultivar fácilmente in vitro.
En otros casos, los postulados de Koch se han cumplidoparcialmente al demostrar patogenicidad bacteriana en unmodelo in vitro de infección en lugar de un modelo animal.
Diarreas inducida por Escherichia coli se han definido por lainteracción de E. coli con las células del huésped en cultivos.
Se deben considerar las respuestas inmunitarias del huésped.La elevación de un Ap específico durante la recuperación de unaenfermedad constituye un complemento importante de lospostulados de Koch.
Genética microbiana moderna mediante el estudio de los genesvinculados con la virulencia se han propuesto los PostuladosMoleculares de Koch.
Algunos microorganismos patógenos son difíciles o imposiblesde cultivar y por esta razón no es posible establecer la causa de laenfermedad por medio de los Postulados de Koch o lospostulados Moleculares de Koch.
PCR para identificar a los MO causales se ha utilizado paraestablecer la causa de enfermedades como la enfermedad deWhipple (Tropheryma whipplei), angiomatosis bacilar (Bartonellahenselae), ehrlichiosis monocítica humana (Ehrlichia chaffeensis),y sarcoma de Kaposi (herpesvirus humano 8).
“I have, on many occasions, examined normal blood and
normal tissues using methods that ensure that such organisms
are not overlooked, and I have never, in a single instance,
found bacteria. I therefore conclude that bacteria do not occur
in the blood or tissues of healthy animals or humans” (R.
Koch, 1878)
El análisis de la infección y la enfermedad aplicando una serie de normas como lospostulados de Koch permite clasificar a las bacterias en patógenas, patógenasoportunistas o apatógenas.
CARACTERISTICAS DE LAS BACTERIAS PATOGENAS
Transmisibilidad
Adherencia a las células del huésped
Invasión de las células y tejidos del huésped
Toxigenicidad
Capacidad para evadir el sistema inmunitario
The Chain of Infection
PUERTA DE ENTRADA DE LAS
BACTERIAS
FACTORES DE VIRULENCIA BACTERIANA
Factores de adherencia:
Una vez que la bacteria penetra en el huésped debe adherirse alas células de superficie de determinado tejido y colonizarlo.
Esta adherencia implica interacciones complejas entre lasbacterias y las células de superficie donde participan:
o Las propiedades hidrófobas y el potencial de adherencia según lacarga neta negativa de la superficie de la bacteria y de la célulashospedadoras (cuanto más hidrófoba sea la superficie bacteriana> adherencia a la célula hospedadora)
Varían en las diversas cepas de bacterias de una sola especie.
FACTORES DE VIRULENCIA BACTERIANA
Factores de adherencia:
o Moléculas de unión (ligandos) en las bacterias que interactúancon receptores celulares del huésped:
o Moléculas específicas de superficie Pilosidades.
o E. coli tienen fimbrias tipo 1, que se adhieren a los receptores delas células epiteliales.
o Estreptococo pyogenes posee apéndices similares a pelosllamados fimbrias con ácido lipoteicoico y proteína F que inducenla adherencia
MECANISMOS BACTERIANOS DE
ADHERENCIA
Invasión de las células y tejidosdel huésped
El ingreso de bacterias a las células hospedadoras,implica participación activa por parte de las bacteriasy participación pasiva de las células del hospedador .
Estudios in vitro con células de tejidos en cultivos hanayudado a clasificar los mecanismos de la invasiónpara algunos microorganismos patógenos, sinembargo estos modelos no necesariamente ofrecenuna visión completa del proceso de la invasión.
Invasión de las células y tejidosdel huésped
Para conocer la invasión bacteriana de la célulaeucariota es necesario observar gran parte de lospostulados de Koch y los postulados moleculares deKoch.
Y. enterocolitica: proyecciones protoplasmáticas Shigella: Ag del plásmido de invasión Legionella pneumophila: seudópodos – fagocitosis
en espiral N. gonorrhoeae: fimbrias como adhesinas
principales y proteínas asociadas a la opacidad-Opa
TOXINAS
Son componentes bacterianos que: dañan directamente los tejidos o ponen en marcha actividades biológicas destructivas por
acción de diversas enzimas degradativas que ocasionan lisis celular y de proteínas que se unen a receptores
específicos para iniciar reacciones tóxicas en un tejido dianaespecífico.
Los componentes de la pared celular desencadenan unarespuesta sistémica: Gram (+) liberan fragmentos de peptidoglucanos y sus
productos de degradación, junto a ácidos teicoico ylipoteicoico que estimulan respuestas pirógenas de faseaguda.
TOXINAS
LPS producido por Gram (-) es un activador aún más poderosode las reacciones de fase aguda e inflamatorias y se denominaendotoxina.
La porción del Lípido A del LPS es responsable de la actividadde endotoxina.
La endotoxina no equivale a la exotoxina y es producidaúnicamente por las bacterias Gram(-).
CARACTERÍSTICAS DE LAS EXOTOXINAS Y ENDOTOXINAS (LPS)
LOCALIZACION MECANISMO DE DEFENSA DEL HUESPED
VIAS RESPIRATORIAS SUPERIORES
NASOFARINGE
Pelos nasalesCornetesAnatomía Vías Respiratorias SuperioresAparato mucociliarSecreción IgA
OROFARINGE
SalivaDesprendimiento células epitelialesTosInterferencia bacterianaComplemento
VIAS RESPIRATORIAS DE CONDUCCION
TRAQUEA, BRONQUIOS
Tos, reflejos epiglóticosRamificaciones anguladas vías respiratoriasAparato mucociliarLíquido de superficie vías respiratorias (lisozima, lactoferrina, inhibidor de proteinasa)Célula Dendrítica, BALT, IgG, IgM, IgA
VIAS RESPIRATORIAS INFERIORES
VIAS RESPIRATORIAS TERMINALES, ALVEOLOS
Líquido de revestimiento alveolar (surfactante, fibronectina, Ig, complemento, AG libres)Macrófagos alveolares, reclutamiento de neutrófilos (receptores de PAMPs – citocinasCélulas dendríticasBALT
FACTORES DE VIRULENCIA POR NEUMOCOCO Y SU PAPEL PRINCIPAL EN LA COLONIZACIÓN Y LA ENFERMEDAD
PMN
MACROFAGO
Y. pestis
Fagocitosis
Factores de Virulencia
• Ag. Envoltura F1: Resistencia a Fagocitos
• Ag. V-W: (-) Síntesis IFN - TFN: Inmunosupresor
• Proteasa: (+) Plasminogeno - Degrada C sérico : Diseminación
• Endotoxina LPS: SIRS : Shock - CID - T. Sensorio
•Plasmidio 45-mD: supervivencia intracelular
Supervivencia Intracelular
Ganglio Linfático Regional
Daña Arquitectura
DISEMINACIÓN
ORGANOS
BLANCOS
CL
ÍNIC
A
PE
ST
E
BU
BÓ
NIC
A
Y. Pestis
Factor VirulenciaInteracción
Huésped
Inmunidad Celular
Pulga infectada
Inoculación
Piel - Mucosa
Vasos Linfáticos Superficiales
PATOGENIA
BACTEREMIA
FLAGELO = UNION/INVASION GR
DEFORMINA = HOYOS/INVAGINACIONES
PROTEINAS INDUCTORAS HEMOLISIS
INOCULACION PIEL
CELULAS ENDOTELIALES
VASOS SANGUINEOS
PROLIFERACION
DISEMINACION
BACTEREMIA
ERITROCITOS
RES
HEMOLISIS
MASIVA
ANEMIA
SEVERA
LINFADENOPATIA
HEPATOMEGALIA
CLINICASEVERIDAD
TAMAÑO INOCULO
FACTORES VIRULENCIA
ESTADO NUTRICIONAL
RESPUESTA INMUNE
PATOGENESIS
LUTZOMYIA
VERRUCARUM
BB
-COLONIZACION
-ADHESION:COMPLEJO GR/BB
-INVASION PASIVA
INMUNOSUPRESION
TRANSITORIA
FISI
OPA
TOLO
GIA
DEL
A
NTR
AX
NEJM 1999; 341: 815 - 826.
GENÓMICA Y PATOGENICIDAD BACTERIANA
Estudio integral del origen, evolución, contenido yfuncionamiento de los genomas.
Las bacterias son clonales: la > parte de los patógenos tieneunos cuantos tipos clonales diseminados en el mundo durantedeterminado periodo.
Neisseria meningitidis tiene 1 solo tipo clonal de serogrupo Aen un área geográfica que se extiende posteriormente haciaotras y de esta manera genera una epidemia.
Existen varios tipos de Haemophilus infuenzae, pero sólo H.influenzae clonal tipo b es patógeno.
Un mecanismo primordial para el intercambio de informacióngenética entre las bacterias es la transferencia de elementosgenéticos móviles extracromosómicos: plásmidos o fagos
GENÓMICA Y PATOGENICIDAD BACTERIANA
Los genes que codifican diversos factores de virulenciabacteriana suelen ubicarse en los plásmidos o sontransportados por fagos.
La transferencia de estos elementos genéticos móviles entremiembros de una especie o, con menos frecuencia, entre diversasespecies, provoca la transferencia de factores de virulencia.
Islotes de patogenicidad son grandes grupos de genes queposeen ≥ 1 genes de virulencia; aparecen sólo en el genoma delos patógenos de una especie más no en los apatógenos.
FACTORES DE VIRULENCIA CODIFICADOS POR LOS GENES
ISLOTES DE PATOGENICIDAD DE PATÓGENOS PARA EL SER HUMANO
SISTEMAS BACTERIANOS DE SECRECIÓN
Sistemas que participan en funciones celulares de transportede proteínas que forman las fimbrias o flagelos y en lasecreción de enzimas o toxinas hacia el medio extracelular.
Diferencias en la estructura de la pared celular entre lasbacterias Gram (-) y Gram (+) dan como resultado ciertasdiferencias en los sistemas de secreción.
Para Gram (+) y (-) hay una vía general de secreción (sec) queparticipa en la inserción de la mayor parte de las proteínas dela membrana bacteriana y proporciona la vía principal para quelas proteínas atraviesen la membrana citoplasmáticabacteriana.
BIOPELÍCULAS BACTERIANAS
Conglomerado de bacterias interactivas de una sola especie ode varias especies adheridas a una superficie sólida o unas aotras y que forman una capa viscosa.
Formada la biopelícula, se acumulan las moléculas depercepción de quórum (mecanismo de comunicaciónintercelular) producidas por la bacteria que modifican laactividad metabólica de la bacteria.
Para regular la transcripción de los genes que participan endiversos procesos fisiológicos, como bioluminiscencia,transferencia conjugada de plásmidos y producción de losfactores que confieren virulencia.
Importantes en infecciones persistentes y difíciles de tratar.
GRACIAS
jorge- [email protected]