Clase 9 Patogénesis

Patogenicidad

Facultad de Ciencias Biolgicas

Departamento de Ciencias Biolgicas

BIOL150

Enfermera

Definiciones

Infeccin: Crecimiento y multiplicacin de un parsito en el hospedero.

La naturaleza de la infeccin vara de acuerdo a severidad, ubicacin y

nmero de microorganismos involucrados.

Patgeno: Cualquier organismo parsito capaz de producir una

enfermedad infecciosa.

Enfermedad infecciosa: Cambio de la salud en el cual parte o todo el

hospedero es incapaz de realizar su funcin normal debido a la

presencia de un organismo parsito o sus productos.

Patogenicidad: La capacidad que tiene un patgeno de producir una

enfermedad infecciosa.

Virulencia: El grado o intensidad de la patogenicidad.

Definiciones

Virulencia: El grado o intensidad de la patogenicidad.

Invasividad

Habilidad que tiene el

patgeno de entrar y

proliferar dentro de

su hospedero.

Toxigenicidad

Habilidad de producir

sustancia qumicas

(toxinas) que daen o

produzcan enfermedad en

el hospedero.

Determinantes de las enfermedades infecciosas

Para causar enfermedad el patgeno debe ser capaz de:

Transmitirse: Transportarse hasta su hospedero.

Colonizar: Adherirse o invadir clulas del hospedero.

Crecer: Reproducirse o completar un ciclo de vida en suhospedero.

Evadir los mecanismos de defensa del hospedero.

Poseer los mecanismos, compuestos qumicos o habilidad decausar dao a su hospedero.

Determinantes de las enfermedades infecciosas

El patgeno se transporta hasta su hospedero desde una fuente o

reservorio.

Reservorio Humano: El mismo ser humano es el reservorio ms importante

de patgenos para la especie humana.

Reservorio Animal: Animales tambin pueden ser el reservorio de

patgenos humanos.

Zoonosis: Enfermedad que se transmite desde los animales

vertebrados al hombre y viceversa

Reservorio ambiental (inanimado): El medio ambiente se encuentra poblado

por miles de especies patgenas para el ser humano. En general, la

contaminacin ambiental con heces de origen animal y humano

corresponde al principal reservorio de patgenos del tracto gastrointestinal

(alimentos y agua contaminados).

Transmisin

Mecanismos de patogenicidad bacteriana

Transmisin por va area

El agente infeccioso se transporta suspendido en pequeas partculas.

Transmisin por contacto

Directo: implica contacto fsico entre la fuente y el hospedero.

Conocida como de persona a persona. Ocurre por tocarse, besarse o porcontacto sexual. (enfermedades de transmisin sexual)

Indirecto: la transmisin es a travs de un intermediario, inanimado

(vehculo) o animado (vector).

Indirecto mediante vehculos:

Vehculo: Material u objeto inanimado envuelto en le transmisin de una

enfermedad infecciosa. Ocurre a travs de termmetros, utensilios para

comer, vasos, cigarrillos, etc.

Indirecto mediante vectores:

Vector: Organismo viviente envuelto en la transmisin de una enfermedad

infecciosa. En su mayor parte artrpodos (insectos, araas, moscas, etc) y

vertebrados (perros, gatos, ratones, etc.)

Transportarse hasta el hospedero (transmisin)


Transmisin

Por contacto

fsico

Por va area

Sin contacto fsico

Directo Indirecto

Vehculos

(inanimado)

Vectores

(vivo)

VerticalHorizontal

Madre a hijo(a)


Adhesin

En esta etapa la bacteria se establece en un sitio de entrada (Ej.: tractodigestivo, respiratorio, urogenital, piel o conjuntiva).

Para que una bacteria logre adherirse o fijarse a la superficie de lasclulas eucariotas, emplea estructuras de adherencia llamadas adhesinas,

que participan en la fijacin a receptores especficos.

Los receptores del hospedero son normalmente carbohidratos oresiduos peptdicos expuestos en su superficie.

Las adhesinas bacterianas corresponden normalmente a componentesde la superficie celular (cpsulas, pared celular, fimbrias, etc.)

Las adhesinas y sus receptores interaccionan de una forma especfica,

similar a lo que ocurre en una reaccin enzima/sustrato o

antgeno/anticuerpo


LPS

Cpsula

c. Teicoicos y

lipoteicoicos

Fimbrias

Adhesinas.


Bacteria coccea adherida a la

superficie de una clulas del

hospedero por medio de fimbrias

(Unin especfica = Tropismo)

Bordetella pertussis adherida a la

superficie de clulas epiteliales del

tracto respiratorio

(Hemaglutinina)


Invasin

Algunas bacterias han desarrollado mecanismos para ingresar a clulasdel hospedero que no son naturalmente fagocticas (Ej.: Clulas del epitelio

intestinal).

Las protenas bacterianas que inducen la fagocitosis de la bacteria porclulas no-fagocticas son llamadas invasinas. Estas invasinas pueden ser

protenas secretadas o protenas de superficie.

Invasin de Salmonella en clulas epiteliales humanas


Invasin

Bacteria invadiendo una

clula epitelial humana (in

vitro)

Luego de invadir, la bacteria se

localiza dentro de una vacuola

especializada en la clula epitelial


Invasin: Colonizacin del hospedero

Mecanismo de invasin

Adhesin bacteriana a la superficie de la clula hospedera.

Induccin de reordenamientos en el citoesqueleto celular (polimerizacin ydepolimerizacin de filamentos de actina).

Se produce la fagocitosis de la bacteria, que ahora habita dentro de unavacuola especializada.


Invasinas

Enzimas digestivas

Extracelulares

Proteasas Lipasas Nucleasas

Enzimas que producen

destruccin de tejidos (Matriz

extracelular)

Hialuronidasa Colagenasa Neuraminidasas (virus) Estreptoquinasa (fibringeno) Estafiloquinasa (fibringeno)

Enzimas que producen lisis

celular (Hemlisis y leuclisis)

Lecitinasas Coagulasa Hemolisinas (Formacin de poros)


Multiplicacin en el hospedero

Luego de la adhesin bacteriana a un tejido especfico, ocurre una

adaptacin al nuevo hbitat (acondicionamiento del metabolismo, expresin

gnica, etc.), lo que le permite multiplicarse para lograr su asentamiento en el

hospedero.

Escherichia coli enteropatognica (EPEC) adherida a la superficie de

clulas epiteliales de intestino humano (Formacin de microcolonias)



Bacteremia:Aparicin de bacterias en la sangre.

Transitoria: Ej. Extraccin de un diente, herida, etc.

Intermitente: Ej. Mediada por abscesos

Continua: puede conducir a endocarditis.

Septicemia:Bacteremia donde los productos de desecho del microorganismo

son txicos para el hospedero. Puede dar origen a un shock sptico y a la muerte.

Shock sptico:Es una condicin seria y anormal que se da cuando una infeccin

arrolladora lleva a que se presente flujo sanguneo bajo y presin

sangunea baja. Los rganos vitales, como el cerebro, el corazn, los

riones y el hgado pueden no funcionar adecuadamente o no funcionar

del todo.



Formacin de Biopelculas

Evasin del sistema inmune del hospedero

Evasin del sistema inmune del hospedero

Defensas antifagocticas

Evitando el contacto con fagocitos

Evitando la adsorcin fagoctica

Sobreviviendo dentro del fagocito

Produciendo factores que matan o daan fagocitos (antes

y despus de la ingestin)

Defensas contra el sistema inmune

Persistencia de un patgeno en sitios orgnicos inaccesibles a la

respuesta inmune.

Induccin de anticuerpos poco efectivos.

Adsorcin de anticuerpos por antgenos bacterianos solubles

Variacin antignica (Salmonella))

Cpsula


Capacidad de producir dao. VIRULENCIA

Invasividad:

Capacidad para invadir y colonizar rganos y tejidos internos del

hospedero (Generalmente estriles). Se cuantifica a travs de ID50.

Toxigenicidad:

Capacidad de producir toxinas que interfieren con la fisiologa del

organismo hospedero y causan un dao.

Hipersensibilidad:

Capacidad de inducir una respuesta inmune exagerada que genera dao

en el organismo hospedero.


Habilidad de producir dao. TOXIGENICIDAD

Las toxinas bacterianas pueden ser clasificadas en dos grupos:

Exotoxinas (toxinas excretadas hacia el medio externo) Endotoxinas (componentes estructurales presente en bacterias Gram (-))

Las toxinas bacterianas son los venenos ms potente que se conocen

(presentan actividad biolgica an muy diluidas). Actan en sitios alejados

del punto original de invasin y crecimiento del patgeno que las produce.

Intoxicacin

Enfermedad que resulta de la entrada de una toxina especfica al cuerpo del

hospedero. Las toxina pueden producir enfermedad aun cuando el

microorganismo este ausente.


Toxigenicidad. EXOTOXINAS

La produccin de exotoxinas es generalmente especfica para una especie

bacteriana particular (Ej.: Clostridium tetani produce la toxina del ttano,

Clostridium botulinum produce la toxina botulnica).

Las exotoxinas pueden ser clasificadas en base a:

Las clulas o tejidos sobre los cuales actan (enterotoxinas, neurotoxinas, leucotoxinas, citotoxinas)

Su mecanismo de accin (toxinas que ADP-ribosilan, toxinas que actan sobre la adenilato ciclasa, etc.)

Sus efectos biolgicos (toxina diarreica, toxina pirgena, toxina hemoltica, etc.)

En general, las exotoxinas estn compuestas por dos subunidades (AnBm):

Una subunidad que presenta actividad enzimtica (A) y otra responsable de la

unin de la toxina a su receptor en clulas del hospedero (B). A este grupo

pertenecen importantes exotoxinas como la toxina del clera, la toxina

diftrica, la toxina tetnica, la toxina de Shiga.


Mecanismos de intoxicacin

Toxigenicidad. Endotoxinas

Mecanismos de intoxicacin

La porcin lipdica del Lipopolisacrido (en amarillo en la figura) es responsable del efecto txico sobre el hospedero. Este efecto se debe a la reaccin inflamatoria por

parte del sistema inmune en contacto con el lipopolisacrido.

La liberacin de LPS en el organismo produce: fiebre, leucopenia, hipoglicemia,

hipotensin, activacin del complemento, coagulacin intravascular diseminada y

liberacin de TNF. (En conjunto, estas manifestaciones comprenden el shock

endotxico)

Finalmente, puede ocurrir la muerte del individuo

a causa de una disfuncin orgnica general


Endotoxina

Lipopolisacridos (PM ~ 10 kDa) Componentes de bacterias Gram (-) Presentes en la Membrana Externa Termoestables (a 60C) Es antignica (Produccin de

anticuerpos no protectores)

No se puede generar un toxoide Toxicidad baja (>100 g) Bajo nivel de especificidad No presenta actividad enzimtica Gran actividad pirgena (Fiebre)

Exotoxinas

Protenas (PM ~ 50 a 1000 kDa) Producidas por Gram (+) y Gram (-) Factores extracelulares (difusibles) Termolbiles (a 60C) Son antignicas (Produccin de

anticuerpos anti-toxina)

Se puede generar un toxoide Toxicidad elevada (1 g) Alto nivel de especificidad Presentan actividad enzimtica Ocasionalmente pirgenos

Toxigenicidad. Endotoxinas


Capacidad de producir dao. Hipersensibilidad

La hipersensibilidad corresponde a una respuesta inmunitaria exagerada del organismo que tiene como consecuencia la lesin tisular y que se manifiesta en

el individuo en el segundo contacto o en contactos ulteriores con el antgeno.

Existen diferentes reacciones de hipersensibilidad, con distintos mecanismos

de accin:

Hipersensibilidad de tipo I, Inmediata o alergia atpica

Hipersensibilidad de tipo II, por anticuerpos citotxicos

Hipersensibilidad de tipo III, mediada por inmunocomplejos

Hipersensibilidad de tipo IV, reaccin retardada

Patogenicidad bacteriana

Factores de virulencia

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