Factores de Virulencia Bacteriana Capitulo 9

Objetivos Definir los conceptos clave relacionados con el proceso de “Patogenia de la Infección”. Enumerar las principales vías de entrada de los microorganismos en el ser humano. Comprender las etapas que conlleva el proceso infeccioso bacteriano. Enumerar los principales factores de virulencia que poseen los microorganismos. Explicar el fundamento genético de la resistencia a antibióticos en los microorganismos. Enumerar las etapas de la enfermedad y explicar su relación con el proceso infeccioso.

I. Patogenia de la Infección Comprende el comienzo del proceso infeccioso y los mecanismos que provocan la aparición de signos y síntomas de la enfermedad. Las características que tienen las bacterias patógenas son: El potencial de ser transmisibles Su adherencia a las células y tejidos del hospedador Su toxigenicidad Su capacidad para evadir el sistema inmunitario.

II. Conceptos Adherencia (adhesión, unión): proceso por medio del cual las bacterias se unen a las superficies de las células hospedadoras. Una vez que las bacterias han penetrado en el organismo su adherencia constituye el primer paso para el inicio del proceso infeccioso. Infección: Multiplicación de un microorganismo infeccioso dentro del organismo. Invasión: proceso por el cual las bacterias, parásitos, hongos y virus penetran en las células o tejidos del hospedador.

II. Conceptos Patogenicidad: Potencial de un microorganismo infeccioso de producir una enfermedad. Patógeno: Microorganismo que puede causar una enfermedad. Patógeno oportunista: Microorganismo con el potencial de producir una enfermedad sólo cuando la resistencia del hospedador es deficiente. No patógeno: Microorganismo que no causa enfermedad; algunas veces forma parte de la flora normal

II. Conceptos Portador: Persona o animal con una infección asintomática que puede transmitir el agente a otra persona o animal. Toxigenicidad: Potencial de un microorganismo de producir una toxina que contribuye a la enfermedad. Virulencia: Potencial cuantitativo de un microorganismo de producir una enfermedad. Los microorganismos más virulentos son aquellos que producen enfermedad cuando un pequeño número se introduce en el organismo.

III. Transmisión de la infección Las bacterias y otros microorganismos se adaptan al medio ambiente donde normalmente viven y subsisten, al hacerlo aseguran su supervivencia y aumentan su probabilidad de transmisión de una persona a otra. Algunas bacterias que producen enfermedad en los seres humanos, viven de manera normal en animales y de manera incidental afectan al ser humano. Ejemplos los géneros de: Salmonella y Campylobacter

III. Transmisión de la infección Las manifestaciones clínicas de las enfermedades producidas por los microorganismos a menudo facilitan su transmisión.

IV. Vías de entrada Las más frecuentes son:

V. Proceso Infeccioso Ingreso Adherencia Invasión Toxigenicidad Quimiotaxis hacia el epitelio intestinal y penetración en la capa mucosa de la superficie intestinal. La adherencia, es mediada por las fimbrias y adhesinas. Producción de Toxina, ocasionan la salida de cloruro y agua hacia la luz intestinal generando diarrea y desequilibrio osmótico.

VI. Genes y Patogenicidad Bacteriana Lo pueden realizar a través de Fagos y de Plásmidos Muchas bacterias contienen genes adicionales en plásmidos que varían en tamaño desde varios hasta 100 kbp.

VI. Genes y Patogenicidad Bacteriana > 90% de los procariotas poseen 1 sola molécula de DNA circular que contiene desde 580-5220 pares de Bases (pb) de DNA. Las bacterias utilizan un mecanismo primordial para el intercambio de información genética: “La transferencia de elementos genéticos móviles”

VI. Genes y Patogenicidad Bacteriana Los cromosomas y plásmidos bacterianos que contienen la información genética necesaria para su propia replicación, se denominan replicones. Algunas especies bacterianas son eficientes al causar enfermedades porque poseen genes específicos que actúan como determinantes patógenos. Estos genes a menudo se agrupan y se les conoce como isla de patogenicidad. Los plásmidos transportan genes relacionados con funciones especializadas.

VI. Genes y Patogenicidad Bacteriana

VI. Genes y Patogenicidad Bacteriana Mecanismos de Recombinación La recombinación puede ser Homóloga o No Homóloga Recombinación Homóloga: intercambio genético de 2 moléculas de ADN de secuencia homóloga (similitud estrecha en las secuencias del DNA donador y receptor). Se da entre genes que comparten ancestros comunes. Recombinación No Homóloga: depende de enzimas codificadas por el DNA integrado y se ejemplifica con mayor claridad por la inserción de DNA en un receptor para formar una copia de un transposón donador.

VI. Genes y Patogenicidad Bacteriana GENOMA VIRAL Los virus son capaces de sobrevivir, pero NO de proliferar en ausencia de una célula hospedadora. Para la propagación exitosa de los virus se requiere: Una forma estable que permita que el virus sobreviva en ausencia de su hospedador. Un mecanismo para la invasión de la célula hospedadora. Información genética necesaria para la replicación de los componentes virales en el interior de la célula. Información necesaria para el empaquetamiento de los componentes virales y la liberación del virus resultante desde la célula hospedadora.

Factores de virulencia codificados por elementos móviles

VII. Factores de Virulencia Factores de Adherencia Poseen fimbrias o pillosidades. Ejemplo: E. coli Estreptococo del grupo A Los factores de virulencia son moléculas producidas por un patógeno, que influye específicamente en las funciones del hospedante, para permitir al patógeno crecer;1​ eso aumenta su efectividad y les permite lograr lo siguiente:2​ colonización de un nicho en el huésped (esto incluye el archivo adjunto a las células);3​ inmunoevasion, evasión de la respuesta inmune del huésped;4​ inmunosupresión, inhibición de la respuesta inmune del huésped;5​ entrada y salida de las células (si el patógeno es intracelular);6​ obtener nutrición del anfitrión.7​ Los factores que se usan en los procesos vitales generales, como metabolismo o componentes celulares bacterianos, pueden ser vitales a la habilidad del patógeno a sobrevivir en el anfitrión,8​ pero no son considerados "factores de virulencia" desde que han perdido funciones específicas por influencia directamente del hospedante.4

VII. Factores de Virulencia Producción de Toxinas En general se clasifican en dos tipos, toxinas extracelulares (Exotoxinas) e intracelulares (Endotoxinas). EXOTOXINAS: C. tetani y C. botulinum C. diftheriae C. perfringes S. aureus (toxina 1, Choque tóxico)

VII. Factores de Virulencia EXOTOXINAS: Se han creado algunas vacunas llamadas Toxoides porque se elaboran a base de la toxina pero modificada para que ya no sea tóxica. Otras exotoxinas: Causantes de enfermedades diarréicas: Vibrio cholerae y S. aureus (enterotoxina estafilococica) Superantígenos: S. aureus (shock tóxico) Estreptococo B hemolítico (Exotoxina pirógena).

VII. Factores de Virulencia Lipopolisacárido Gram (-) LPS (endotoxina), Se deriva de la pared celular y a menudo se liberan durante la lisis bacteriana. Son sustancia termoestables. ENDOTOXINAS: Al principio en el torrente sanguíneo se fija a proteínas circulantes, que luego interaccionan con macrófagos, monocitos y se libera IL-1.

VII. Factores de Virulencia Peptidoglucano Gram (+) Es menos potente que el LPS de Gram (-).

VII. Factores de Virulencia Enzimas Muchas especies las producen aunque por si solas no son tóxicas, pero colaboran con el proceso infeccioso. Enzimas que degradan tejido C. perfringes (Colagenasa, degrada colágeno) S. aureus (Hialuronidasa, hidrolizan el acido hialurónico) Estreptococo del grupo A (Hialuronidasa, hidrolizan el acido hialurónico) N. gonorrhoeae, N. meningitidis, (Proteasas IgA1, degradan la IgA)

VII. Factores de Virulencia Factores anti fagocíticos: Cápsula: compuesta por exopolisacaridos y proteínas

VII. Factores de Virulencia Patogenicidad intracelular Viven y proliferan en el ambiente hostil dentro de los polimorfonucleares, macrófagos o monocitos ejemplos: M. tuberculosis , Legionella Serie de mecanismos: Veces evitan la entrada de los fagolisosomas y viven dentro del citosol del fagocito. Otras veces evitan la fusión del fagosoma con el lisosoma y viven dentro del fagosoma; y otras veces son resistentes a las enzimas lisosómicas y sobreviven dentro del fagolisosoma. Muchas bacterias viven dentro de células no fagocíticas

VIII. Formación de las biopelículas bacterianas. Es un conglomerado de bacterias interactivas adheridas a una superfície sólida y unas sonbre otras. Se encierran sobre una capa de exopolisacárido. Son importantes en las infecciones de los humanos ya que son persistentes y difíciles de tratar. Infecciones de cateter venoso por S. aureus y S. epidermidis.

IX. Definiciones Importantes. Etapas de la Enfermedad y su Relación con la Infección Salud: Estado completo de bienestar físico, mental y social, no solo de ausencia de enfermedad. Enfermedad: Última etapa de un proceso que se ha gestado con el tiempo y que significa un deterioro del sistema de defensa natural.

Período pre-patogénico Enfermedad Período pre-patogénico Período patogénico

Período pre-patogénico Huésped Agente Infeccioso Medio Ambiente

Etapa Subclínica o Período de Incubación Período Patogénico Etapa Subclínica o Período de Incubación Etapa Clínica

IX. Definiciones Importantes. Infección: Multiplicación de un microorganismo infeccioso dentro del organismo. La multiplicación de las bacterias que forman parte de la flora normal del tubo digestivo, piel, etc. no suele considerarse infección. La multiplicación de las bacterias patógenas (p. ej., especies de Salmonella), incluso cuando la persona se encuentra asintomática, se considera infección. Períodos de incubación: lapso de tiempo que transcurre desde que una persona entra en contacto con el agente infeccioso hasta que aparecen los primeros signos y síntomas de la enfermedad. Periodo de transmisibilidad: Lapso durante el cual un agente infeccioso puede ser transferido, directa o indirectamente, de una persona a otra o de un animal infectado a un ser humano o de una persona. Infección nosocomial:  es la contraída por pacientes ingresados en un recinto de atención a la salud.