Patogenicidad y Virulencia Bacteriana

Virulencia

La virulencia es la expresión cuantitativa de la patogenicidad, dada por estructuras o modificaciones del ADN.

Islas de Patogenicidad

Las islas de patogenicidad albergan secuencias codificantes de adhesinas, factores de evasión de las defensas del hospedador, toxinas, enzimas, etc.

Mecanismos de Adhesión

• Adhesión: Fimbrias (Gram-negativas), glicocálix (Gram-positivas).

Invasinas

Las invasinas son enzimas como la colagenasa, coagulasa y fibrinolisina.

Mecanismos de Defensa del Hospedador

Incluyen encapsulación, mimetismo, producción de proteasas contra inmunoglobulinas, destrucción de fagocitos, inhibición de la fagocitosis, inhibición de la quimiotaxis y resistencia a las enzimas lisosómicas.

Factores que Afectan la Patogenicidad

La susceptibilidad del huésped (edad, herencia, procedimiento invasivo, terapias médicas) y las características del inóculo.

Sistema Inmune: Fundamentos y Componentes

Inmunidad

La inmunidad es el mecanismo de defensa presente en la médula ósea, bazo, timo y nódulos linfáticos (no en el cerebro). Tiene componentes celulares (linfocitos, macrófagos y granulocitos) y moléculas solubles (anticuerpos, complemento).

Órganos Linfoides

• Órganos Linfoides Primarios

  Origen, desarrollo y maduración de las células del sistema inmune: médula ósea y timo.

• Órganos Linfoides Secundarios

  Las células inmunes maduras son activadas por antígenos: adenoides, amígdalas, placas de Peyer, ganglios linfáticos y bazo.

Inmunidad Innata

• Defensas Externas

  Barreras físicas (piel) y químicas (mucosa, lágrimas, saliva), y flora autóctona.

• Defensas Internas

  Células asesinas naturales (NK, que utilizan perforina), neutrófilos (acuden al lugar de la infección y fagocitan), fagocitos (destruyen sustancias extrañas, las engloban con sus pseudópodos para dirigirlas al citoplasma) y macrófagos (procedentes de monocitos, liberan interleucina-1 que ejerce su acción sobre la totalidad del organismo), interferón (inhibe la replicación viral) y complemento (provoca lisis y atrae a los fagocitos).

Defensas Específicas (Inmunidad Adaptativa)

Se basan en el reconocimiento de los determinantes antigénicos localizados en la superficie del microorganismo o en las toxinas producidas por estos. Una vez que el sistema inmune reconoce la naturaleza del antígeno, actúan dos respuestas:

• Respuesta Humoral

  Basada en la síntesis de anticuerpos por los linfocitos B. Comienza cuando un macrófago fagocita y degrada el antígeno, presentando partículas o antígenos en la superficie de su membrana, unidos al MHC. El macrófago produce interleucinas. Si el linfocito B lleva IgM, se contacta con las interleucinas y se transforma en linfoblasto B.

• Respuesta Celular

  Mediada por linfocitos T, que destruyen los microorganismos portadores de dicho antígeno y las células propias si están infectadas por ellos.

Anticuerpos: Estructura y Tipos

Anticuerpos

Proteínas del grupo de las gamma-globulinas, constituidas por la asociación de cuatro cadenas polipeptídicas unidas por puentes disulfuro. Dos cadenas se denominan pesadas y las otras dos ligeras. Cada una de las cadenas ligeras y pesadas incluye una:

• Región Variable: Se une al antígeno de manera específica, y su secuencia de aminoácidos es peculiar de cada anticuerpo.
• Región Constante: Con la misma secuencia en todos los anticuerpos.

La zona bisagra es crucial para la adaptación al antígeno.

Tipos de Inmunoglobulinas (Ig)

• IgM

  Son los primeros que se producen, no tienen región bisagra y aparecen como receptores en linfocitos B.

• IgG

  Se generan después de los IgM, pueden atravesar la placenta y proteger al feto. Indican que la infección es un proceso antiguo o crónico.

• IgA

  Se producen después de los IgM, presentes en mucosas (la pieza secretora evita que sean degradados), saliva y leche.

• IgD

  Sustituyen a los IgM y tienen más afinidad. Aparecen como receptores en los linfocitos B.

• IgE

  De alta afinidad, median los procesos alérgicos y eliminan parásitos, en particular gusanos.

Células del Sistema Inmune

Las células plasmáticas se forman en la médula ósea de los huesos y pasan a la sangre. Uno de estos tipos de células son los linfocitos. Algunos adquieren sus propiedades en la misma médula ósea: son los linfocitos B. Otros se especializan en el timo, una glándula situada entre la tráquea y el esternón: son los linfocitos T.

Linfocitos T Citotóxicos

Responsables del rechazo a los trasplantes. Interaccionan con los macrófagos que presentan antígenos y se transforman en linfoblastos T citotóxicos. Estos destruyen células infectadas mediante la producción de proteínas en la membrana. Después de destruir las células, desaparecen o algunos permanecen como células de memoria para responder posteriormente.

Linfocitos B

Se activan ante la presencia del antígeno y elaboran un anticuerpo específico. No producen el anticuerpo hasta que no reciben la «señal» de los linfocitos T auxiliares. Superada la infección, los linfocitos T supresores detienen la reacción.

Inmunidad Adquirida

Inmunidad Adquirida Activa

• Espontánea: Se desarrolla sin pasar por los síntomas de la enfermedad.
• Artificial: Se adquiere por la vacuna.

Inmunidad Adquirida Pasiva

• Espontánea: La que adquiere el feto por la placenta o la leche materna.
• Artificial: Administración de anticuerpos externos (sueros).

Genética Bacteriana

Elementos Transponibles

Segmentos de ADN capaces de moverse desde una posición a otra en el genoma, escindiéndose de un sitio determinado del ADN y reintegrándose en otro. Existen dos variedades:

• Las secuencias de inserción (elementos IS).
• Los transposones (Tn).

Mutaciones

Cambio heredable en la secuencia de bases de los ácidos nucleicos que constituyen el genoma de un organismo, que ocurren en condiciones naturales con una muy baja frecuencia y se deben a errores en los procesos de replicación del ADN. Son espontáneas.

Recombinación Genética

Elementos genéticos contenidos en genomas de diferentes individuos se combinan, lo que permite que el individuo lleve a cabo alguna nueva función y que puede dar como resultado una adaptación a los cambios en el medio ambiente. Tipos:

• Recombinación homóloga.
• Recombinación sitio-específica.

Transformación Bacteriana

Ciertas bacterias, llamadas competentes, son capaces de incorporar ADN exógeno o extraño, proveniente de otras bacterias, que se encuentra libre en el medio. La capacidad de captar el ADN exógeno, conservarlo de forma estable e interaccionar con él se denomina competencia.

Transducción

Transferencia genética desde una célula dadora a una receptora mediante partículas de bacteriófagos que contienen ADN genómico de la célula dadora. La célula receptora incorpora y expresa esta información genética.