21.1: Anatomía y Microbiota Normal de la Piel y los Ojos

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Objetivos de aprendizaje

Describir las principales características anatómicas de la piel y los ojos
Comparar y contrastar los microbiomas de varios sitios del cuerpo, como las manos, la espalda, los pies y los ojos
Explicar cómo los microorganismos superan las defensas de la piel y los ojos para causar infección
Describir los signos y síntomas generales de la enfermedad asociada a infecciones de la piel y los ojos

Enfoque Clínico: Parte 1

Sam, un estudiante de primer año de la universidad con la mala costumbre de dormir demasiado, se cortó afeitándose apresuradamente por llegar a clase a tiempo. En su momento, no lo pensó dos veces. Pero dos días después, notó que el corte estaba rodeado de una zona de piel rojiza que estaba cálida al tacto. Cuando la herida empezó a supurar pus, decidió que era mejor que pasara por la clínica de la universidad. El médico tomó una muestra de la lesión y luego limpió el área.

Ejercicio\(\PageIndex{1}\)

¿Qué tipo de microbio podría ser responsable de la infección de Sam?

La piel humana es una parte importante del sistema inmune innato. Además de servir una amplia gama de otras funciones, la piel sirve como una barrera importante para la invasión microbiana. No sólo es una barrera física a la penetración de tejidos más profundos por patógenos potenciales, sino que además proporciona un ambiente inhóspito para el crecimiento de muchos patógenos. En esta sección, proporcionaremos una breve descripción de la anatomía y la microbiota normal de la piel y los ojos, junto con los síntomas generales asociados a infecciones cutáneas y oculares.

Capas de la piel

La piel humana se compone de varias capas y subcapas. Las dos capas principales son la epidermis y la dermis. Estas capas cubren una tercera capa de tejido llamada hipodermis, que consiste en tejido conectivo fibroso y adiposo (Figura\(\PageIndex{1}\)).

La epidermis es la capa más externa de la piel, y es relativamente delgada. La superficie exterior de la epidermis, llamada estrato córneo, consiste principalmente en células muertas de la piel. Esta capa de células muertas limita el contacto directo entre el mundo exterior y las células vivas. El estrato córneo es rico en queratina, una proteína dura y fibrosa que también se encuentra en el cabello y las uñas. La queratina ayuda a que la superficie exterior de la piel sea relativamente resistente e impermeable. También ayuda a mantener la superficie de la piel seca, lo que reduce el crecimiento microbiano. Sin embargo, algunos microbios aún pueden vivir en la superficie de la piel, y algunos de estos pueden desprenderse con células muertas de la piel en proceso de descamación, que es el desprendimiento y descamación de la piel que se produce como un proceso normal pero que puede acelerarse cuando hay infección presente.

Debajo de la epidermis se encuentra una capa de piel más gruesa llamada dermis. La dermis contiene tejido conectivo y estructuras incrustadas como vasos sanguíneos, nervios y músculos. Las estructuras llamadas folículos pilosos (a partir de las cuales crece el pelo) se localizan dentro de la dermis, aunque gran parte de su estructura consiste en tejido epidérmico. La dermis también contiene los dos tipos principales de glándulas que se encuentran en la piel humana: las glándulas sudoríparas (glándulas tubulares que producen sudor) y las glándulas sebáceas (que están asociadas con los folículos pilosos y producen sebo, una sustancia rica en lípidos que contiene proteínas y minerales).

La transpiración (sudor) proporciona algo de humedad a la epidermis, lo que puede aumentar el potencial de crecimiento microbiano. Por esta razón, se encuentran más microbios en las regiones de la piel que producen más sudor, como la piel de las axilas y la ingle. Sin embargo, además del agua, el sudor también contiene sustancias que inhiben el crecimiento microbiano, como sales, lisozima y péptidos antimicrobianos. El sebo también sirve para proteger la piel y reducir la pérdida de agua. Aunque algunos de los lípidos y ácidos grasos en el sebo inhiben el crecimiento microbiano, el sebo contiene compuestos que proporcionan nutrición a ciertos microbios.

a) Una micrografía de una gran dermis marcada con región rosa claro, una región rosa oscuro más delgada en la parte superior de esa epidermis etiquetada y una región delgada de células claras. La división entre la dermis y la epidermis es ondulada; con áreas donde una se proyecta hacia la otra. B) Un diagrama de piel. La capa superior es oscura y está etiquetada como epidermis. La siguiente capa es más ligera y mucho más gruesa; esta es la dermis. Dentro de la dermis hay folículos pilosos en forma de jarrón con pelos que sobresalen de la piel. Al lado del folículo piloso hay una glándula sebácea etiquetada con forma de jarrón más pequeña; esta se vacía en el espacio del folículo piloso. También hay formas enrolladas etiquetadas como receptor y una variedad de tubos largos etiquetados: nervio, vaso linfático y vasos sanguíneos. Una mancha enrollada está etiquetada como glándula sudoríparas; esto conduce a un tubo que se abre en la superficie llamado poro de sudor. Debajo de la dermis hay una capa amarilla de aspecto burbujeante etiquetada como tejido graso; esta es la hipodermis. — Figura\(\PageIndex{1}\): (a) Una micrografía de una sección a través de la piel humana muestra la epidermis y la dermis. (b) Las capas principales de la piel humana son la epidermis, la dermis y la hipodermis. (crédito b: modificación del trabajo por parte del Instituto Nacional del Cáncer)

Ejercicio\(\PageIndex{2}\)

¿Cómo ayuda la descamación a prevenir infecciones?

Microbiota Normal de la Piel

La piel es el hogar de una amplia variedad de microbiota normal, que consiste en organismos comensales que derivan la nutrición de las células de la piel y secreciones como el sudor y el sebo. La microbiota normal de la piel tiende a inhibir la colonización de microbios transitorios produciendo sustancias antimicrobianas y superando a otros microbios que aterrizan en la superficie de la piel. Esto ayuda a proteger la piel de infecciones patógenas.

Las propiedades de la piel difieren de una región del cuerpo a otra, al igual que la composición de la microbiota de la piel. La disponibilidad de nutrientes y humedad dicta en parte qué microorganismos prosperarán en una región particular de la piel. La piel relativamente húmeda, como la de las narinas (fosas nasales) y las axilas, tiene una microbiota muy diferente a la piel más seca en los brazos, piernas, manos y parte superior de los pies. Algunas zonas de la piel presentan mayores densidades de glándulas sebáceas. Estas áreas ricas en sebo, que incluyen la espalda, los pliegues a los lados de la nariz y la parte posterior del cuello, albergan distintas comunidades microbianas que son menos diversas que las que se encuentran en otras partes del cuerpo.

Diferentes tipos de bacterias dominan las regiones secas, húmedas y ricas en sebo de la piel. Los microbios más abundantes que se encuentran típicamente en las regiones seca y sebácea son Betaproteobacterias y Propionibacterias, respectivamente. En las regiones húmedas, Corynebacterium y Staphylococcus se encuentran con mayor frecuencia (Figura\(\PageIndex{2}\)). También se encuentran virus y hongos en la piel, siendo Malassezia el tipo de hongo más común que se encuentra como parte de la microbiota normal. El papel y las poblaciones de virus en la microbiota, conocidas como viromes, aún no se comprenden bien, y existen limitaciones en las técnicas utilizadas para identificarlos. Sin embargo, Circoviridae, Papillomaviridae y Polyomaviridae parecen ser los residentes más comunes en el virome de piel sana. ¹ ² ³

Diagrama que muestra diferentes regiones del cuerpo. Cada región tiene un gráfico circular que muestra qué bacterias son más prevalentes. La bacteria más común en cada región: Glabella (corynebacterineae), pliegue alar (propionibacterineae), conducto auditivo externo (propionibacterineae), Nare (otras actinobacterias), manubrio (propionibacterineae), bóveda axilar (proteobacterias), fosa antecubital (proteobacterias), antebrazo Volar ( proteobacterias), espacio web interdigital (proteobacterias), palma hipotenar (proteobacterias), pliegue inguinal (corynebacterineae), ombilicus (corynebacterineae), espacio web del dedo del pie (corynebacterineae, propionibacterineae y staphylococcaceae), pliegue reticular (propionibacterineae), occipucio (Staphylococcaceae, dorso (propionibacterineae), glúteo (proteobacterias), pliegue glúteo (corinebacterineae), fosa poplítea (estafilococcaceae), talón plantar (estafilococcaceae). La segunda parte de la imagen muestra que diferentes sujetos tienen diferentes porcentajes bacterianos y que estos porcentajes cambian con el tiempo. — Figura\(\PageIndex{2}\): La microbiota normal varía en diferentes regiones de la piel, especialmente en áreas secas versus húmedas. La figura muestra los principales organismos que se encuentran comúnmente en diferentes localizaciones de la piel y la mucosa externa de un individuo sano. Tenga en cuenta que existe una variación significativa entre los individuos. (crédito: modificación del trabajo por parte del Instituto Nacional de Investigaciones del Genoma Humano)

Ejercicio\(\PageIndex{3}\)

¿Cuáles son las cuatro bacterias más comunes que forman parte de la microbiota cutánea normal?

Infecciones de la piel

Si bien la microbiota de la piel puede jugar un papel protector, también puede causar daño en ciertos casos. A menudo, un patógeno oportunista que reside en la microbiota cutánea de un individuo puede transmitirse a otro individuo más susceptible a una infección. Por ejemplo, Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (MRSA) a menudo puede residir en las narinas de los trabajadores de la salud y los pacientes hospitalarios; aunque inofensivo para la piel intacta y sana, el MRSA puede causar infecciones si se introduce en otras partes del cuerpo, como podría ocurrir durante la cirugía o a través de un incisión o herida posquirúrgica. Esta es una de las razones por las que los sitios quirúrgicos limpios son tan importantes.

Las lesiones o daños en la piel pueden permitir que los microbios ingresen a tejidos más profundos, donde los nutrientes son más abundantes y el ambiente es más propicio para el crecimiento bacteriano. Las infecciones de heridas son comunes después de una punción o laceración que daña la barrera física de la piel. Los microbios pueden infectar estructuras en la dermis, como folículos pilosos y glándulas, causando una infección localizada, o pueden llegar al torrente sanguíneo, lo que puede conducir a una infección sistémica.

a) Acné (cabeza blanca etiquetada) en la mejilla de una persona. B) Un dibujo de piel con una burbuja amarilla etiquetada con pus. Esto está por debajo de una región elevada en la piel. — Figura\(\PageIndex{3}\): (a) El acné es una infección bacteriana de la piel que se manifiesta como erupción de folículos pilosos inflamados (foliculitis). La gran cabeza blanca cerca del centro de la mejilla es un folículo piloso infectado que se ha vuelto purulento (o supurativo), lo que lleva a la formación de un furúnculo. b) Un absceso es una lesión llena de pus. (crédito b: modificación de obra por Bruce Blaus)

En algunos casos, los microbios infecciosos pueden causar una variedad de erupciones o lesiones que difieren en sus características físicas. Estas erupciones pueden ser el resultado de reacciones de inflamación o respuestas directas a las toxinas producidas por los microbios. La tabla\(\PageIndex{1}\) enumera parte de la terminología médica utilizada para describir las lesiones cutáneas y erupciones en función de sus características; la figura\(\PageIndex{3}\) y la figura\(\PageIndex{4}\) ilustran algunos de los diversos tipos de lesiones cutáneas. Es importante señalar que muchas enfermedades diferentes pueden conducir a afecciones de la piel de apariencia muy similar; por lo tanto, los términos utilizados en la tabla generalmente no son exclusivos de un tipo particular de infección o enfermedad.

Tabla\(\PageIndex{1}\): Algunos términos médicos asociados con lesiones cutáneas y erupciones cutáneas
Término	Definición
absceso	colección localizada de pus
bulla (pl., bullas)	Ampolla llena de fluido de no más de 5 mm de diámetro
carbunclo	absceso profundo lleno de pus generalmente formado a partir de múltiples furúnculos
corteza	fluidos secos de una lesión en la superficie de la piel
quiste	saco encapsulado lleno de líquido, materia semisólida o gas, típicamente ubicado justo debajo de las capas superiores de la piel
foliculitis	una erupción localizada debido a la inflamación de los folículos pilosos
forúnculo (hervir)	Absceso lleno de pus por infección de un folículo piloso
máculas	manchas suaves de decoloración en la piel
pápulas	pequeñas protuberancias elevadas en la piel
pseudoquiste	lesión que se asemeja a un quiste pero con un límite menos definido
purulenta	productoras de pus; supurativas
pústulas	protuberancias llenas de líquido o pus en la piel
pioderma	cualquier infección supurativa (productora de pus) de la piel
supurativo	producción de pus; purulenta
úlcera	rotura en la piel; llaga abierta
vesícula	pequeña lesión llena de líquido
roncha	piel inflamada e inflamada que pica o quema, como por una picadura de insecto

Una tabla etiquetó tipos de lesiones cutáneas. La corteza se muestra como una región elevada en la superficie de la piel. El quiste se muestra como una gran esfera blanca en las capas superiores de la piel. La mácula se muestra como una marca oscura en la superficie. La pápula se muestra como una burbuja elevada en la superficie. La pustura se muestra como una gran esfera amarilla en las capas superiores de la piel. La úlcera es una gran cavidad en la piel. La vesícula es una pequeña burbuja azul en las regiones superiores de la piel. La rucha es una pequeña burbuja azul en la superficie de la piel. — Figura\(\PageIndex{4}\): Numerosas causas pueden dar lugar a lesiones cutáneas de diversos tipos, algunas de las cuales son muy similares en apariencia. (crédito: modificación de obra de Bruce Blaus)

Ejercicio\(\PageIndex{4}\)

¿Cómo pueden los trabajadores de la salud asintomáticos transmitir bacterias como el SARM a los pacientes?

Anatomía y Microbiota del Ojo

Aunque el ojo y la piel tienen una anatomía distinta, ambos están en contacto directo con el entorno externo. Un componente importante del ojo es el sistema de drenaje nasolagrimal, que sirve como conducto para el líquido del ojo, llamado lágrimas. Las lágrimas fluyen desde el ojo externo a la cavidad nasal por el aparato lagrimal, el cual está compuesto por las estructuras involucradas en la producción de lágrimas (Figura\(\PageIndex{5}\)). La glándula lagrimal, por encima del ojo, secreta lágrimas para mantener el ojo húmedo. Hay dos pequeñas aberturas, una en el borde interior del párpado superior y otra en el borde interior del párpado inferior, cerca de la nariz. Cada una de estas aberturas se llama punto lagrimal. Juntos, estos puntos lagrimales recogen lágrimas del ojo que luego son transportadas a través de conductos lagrimales a un reservorio de lágrimas llamado saco lagrimal, también conocido como dacroquiste o saco lagrimal.

Desde el saco, el líquido lagrimal fluye a través de un conducto nasolagrimal hacia la nariz interna. Cada conducto nasolagrimal se encuentra debajo de la piel y pasa a través de los huesos de la cara hacia la nariz. Los químicos en las lágrimas, como las defensinas, la lactoferrina y la lisozima, ayudan a prevenir la colonización por patógenos. Además, las mucinas facilitan la eliminación de microbios de la superficie del ojo.

Diagrama de un ojo. Por encima del ojo se encuentra la glándula lagrimal. En el punto más cercano a la nariz se encuentran los puntajes y las trompas que conducen al saco lagrimal y al conducto nasolagrimal. — Figura\(\PageIndex{5}\): El aparato lagrimal incluye las estructuras del ojo asociadas a la producción de lágrimas y drenaje. (crédito: modificación de obra por “Evidence Based Medical Educator Inc.” /YouTube)

Las superficies del globo ocular y del párpado interno son membranas mucosas llamadas conjuntiva. La microbiota conjuntival normal no se ha caracterizado bien, pero sí existe. Un pequeño estudio (parte del proyecto Microbioma Ocular) encontró doce géneros que estuvieron presentes de manera consistente en la conjuntiva. ⁴ Se piensa que estos microbios ayudan a defender las membranas contra patógenos. Sin embargo, aún no está claro qué microbios pueden ser transitorios y cuáles pueden formar una microbiota estable. ⁵

El uso de lentes de contacto puede provocar cambios en la microbiota normal de la conjuntiva al introducir otra superficie en la anatomía natural del ojo. Actualmente se están realizando investigaciones para comprender mejor cómo las lentes de contacto pueden afectar la microbiota normal y contribuir a la enfermedad ocular.

El material acuoso dentro del globo ocular se llama humor vítreo. A diferencia de la conjuntiva, está protegida del contacto con el ambiente y casi siempre es estéril, sin microbiota normal (Figura\(\PageIndex{6}\)).

Una sección transversal del ojo. El gran centro esférico es el humor vítreo. La capa que rodea esto es la retina. Una proyección fuera de la parte posterior del ojo es el nervio óptico. Una región en la retina justo por encima del nervio óptico es la fóvea. En la parte frontal del ojo está el cristalino. Frente a esto hay un espacio etiquetado pupila. La región coloreada alrededor de la pupila es el iris. La córnea es la cubierta frente al iris y la pupila. La conjuntiva es una membrana mucosa en el ojo. — Figura\(\PageIndex{6}\): Algunos microbios viven en la conjuntiva del ojo humano, pero el humor vítreo es estéril.

Infecciones del Ojo

La conjuntiva es un sitio frecuente de infección del ojo; al igual que otras membranas mucosas, también es un portal común de entrada para patógenos. La inflamación de la conjuntiva se llama conjuntivitis, aunque comúnmente se la conoce como rosadebido a la apariencia rosada en el ojo. Las infecciones de estructuras más profundas, debajo de la córnea, son menos comunes (Figura\(\PageIndex{7}\)). La conjuntivitis se presenta en múltiples formas. Puede ser aguda o crónica. La conjuntivitis purulenta aguda se asocia con la formación de pus, mientras que la conjuntivitis hemorrágica aguda se asocia con sangrado en la conjuntiva. El término blefaritis se refiere a una inflamación de los párpados, mientras que la queratitis se refiere a una inflamación de la córnea (Figura\(\PageIndex{7}\)); la queratoconjuntivitis es una inflamación tanto de la córnea como de la conjuntiva, y la dacriocistitis es una inflamación del saco lagrimal que a menudo puede ocurrir cuando se conducto nasolagrimal está bloqueado.

a) foto de un párpado tirado hacia atrás para mostrar una son rojas. B) Una foto de párpados inflamados. C) Una foto de un ojo con córnea turbia. — Figura\(\PageIndex{7}\): (a) La conjuntivitis es la inflamación de la conjuntiva. b) La blefaritis es una inflamación de los párpados. c) La queratitis es la inflamación de la córnea. (crédito a: modificación de obra de Lopez-Prats MJ, Sanz Marco E, Hidalgo-Mora JJ, Garcia-Delpech S, Díaz-Llopis M; crédito b, c: modificación de trabajo por parte de Centros para el Control y Prevención de Enfermedades)

Las infecciones que conducen a conjuntivitis, blefaritis, queratoconjuntivitis o dacriocistitis pueden ser causadas por bacterias o virus, pero los alérgenos, contaminantes o químicos también pueden irritar el ojo y causar inflamación de diversas estructuras. La infección viral es una causa más probable de conjuntivitis en casos con síntomas como fiebre y secreción acuosa que ocurre con infección respiratoria superior y picazón en los ojos. Cuadro\(\PageIndex{2}\) resume algunas formas comunes de conjuntivitis y blefaritis.

Tabla\(\PageIndex{2}\): Tipos de Conjuntividades y Blefaritis
Condición	Descripción	Agente (s) causante (s)
Conjuntivitis purulenta aguda	Conjuntivitis con secreción purulenta	Bacteriano (Haemophilus, Staphylococcus)
Conjuntivitis hemorrágica aguda	Implica hemorragias subconjunti val	Virales (Picornaviradae)
Blefaritis ulcerosa aguda	Infección que involucra párpados; pueden desarrollarse pústulas y úlceras	Bacteriano (estafilocócico) o viral (herpes simple, varicela-zóster, etc.)
Conjuntivitis folicular	Inflamación de la conjuntiva con nódulos (estructuras en forma de cúpula que son rojas en la base y pálidas en la parte superior)	Virales (adenovirus y otros); irritantes ambientales
Dacriocistitis	Inflamación del saco lagrimal a menudo asociada con un conducto nasolagrimal taponado	Bacteriano (Haemophilus, Staphylococcus, Streptococcus)
Queratitis	Inflamación de la córnea	Bacteriano, viral o protozoario; irritantes ambientales
Queratoconjuntivitis	Inflamación de la córnea y la conjuntiva	Bacterias, virales (adenovirus) u otras causas (incluida la sequedad del ojo)
Blefaritis no ulcerosa	Inflamación, irritación, enrojecimiento de los párpados sin ulceración	Irritantes ambientales; alérgenos
Conjuntivitis papilar	Inflamación de la conjuntiva; se desarrollan nódulos y papilas con la parte superior roja	Irritantes ambientales; alérgenos

Ejercicio\(\PageIndex{5}\)

¿Cómo ayuda el aparato lagrimal a prevenir las infecciones oculares?

Conceptos clave y resumen

La piel humana consiste en dos capas principales, la epidermis y la dermis, que se sitúan encima de la hipodermis, una capa de tejido conectivo.
La piel es una barrera física efectiva contra la invasión microbiana.
El ambiente relativamente seco de la piel y la microbiota normal desalientan la colonización por microbios transitorios.
La microbiota normal de la piel varía de una región del cuerpo a otra.
La conjuntiva del ojo es un sitio frecuente de infección microbiana, pero las infecciones oculares más profundas son menos comunes; existen múltiples tipos de conjuntivitis.

Notas al pie

1 Belkaid, Y. y J.A. Segre. “Diálogo entre la microbiota cutánea y la inmunidad”, Ciencia 346 (2014) 6212:954 —959.
2 Foulongne, Vincent, et al. “Microbiota de Piel Humana: Alta Diversidad de Virus de ADN Identificados en la Piel Humana por Secuenciación de Alto Rendimiento”. PLoS ONE (2012) 7 (6): e38499. doi: 10.1371/periodista.pone.0038499.
3 Robinson, C.M., y J.K. Pfeiffer. “Los virus y la microbiota”. Revisión Anual de Virología (2014) 1:55 —59. doi: 10.1146/anurev-virology-031413-085550.
4 Abelson, M.B., Lane, K., y Slocum, C.. “Los Secretos de los Microbiomas Oculares”. Revisión de Oftalmología junio 8, 2015. www.reviewofoftalmology.com... isease/c/55178. Accedido el 14 de septiembre de 2016.
5 Shaikh-Lesko, R. “Visualizando el Microbioma Ocular”. El Científico 12 de mayo de 2014. http://www.the-scientist.com/?articl...lar-Microbiome. Accedido el 14 de septiembre de 2016.