Descripción general de la patogénesis microbiana

Infección versus enfermedad

La patogenicidad y virulencia son términos que se refieren a la capacidad de un organismo para causar enfermedades. La patogenicidad es la capacidad de un microbio para causar enfermedades e infligir daño a su huésped, mientras que la virulencia es el grado de patogenicidad dentro de un grupo o especie de microbios como lo indican las tasas de letalidad y/o la capacidad del organismo para invadir los tejidos del huésped. La patogenicidad de un organismo, es decir, su capacidad de causar enfermedades, está determinada por sus factores de virulencia.

Como se aprendió anteriormente bajo Genética Bacteriana, la mayoría de los factores de virulencia que permiten que las bacterias colonicen el cuerpo y/o dañen el cuerpo son productos de genes sensores de quórum. Muchas bacterias utilizan la detección de quórum para detectar su propia densidad de población, comunicarse entre sí a través de factores químicos secretados y comportarse como una población más que como bacterias individuales. Esto juega un papel importante en la patogenicidad y supervivencia de muchas bacterias.

Los genomas de bacterias patógenas, cuando se comparan con los de especies o cepas similares no patógenas, a menudo muestran genes extra que codifican factores de virulencia, es decir, moléculas expresadas y secretadas por la bacteria que les permiten colonizar al huésped, evadir o inhibir las respuestas inmunitarias del huésped, entrar dentro o fuera de una célula huésped, y/u obtener nutrición del huésped. Estos incluyen factores de virulencia como cápsulas, adhesinas, sistemas de secreción tipo 3, invasinas y toxinas.

También aprendimos que la mayoría de los genes que codifican factores de virulencia en bacterias se localizan en islas de patogenicidad o PAI y generalmente se adquieren por transferencia génica horizontal. Estas PAI pueden estar localizadas en el cromosoma bacteriano, en plásmidos, o incluso en genomas de bacteriófagos que han ingresado a la bacteria. Los genomas de la mayoría de las bacterias patógenas suelen contener múltiples PAI que pueden representar hasta el 10 - 20% del genoma de la bacteria. Los PAI portan genes como transpoasas, integrasas o secuencias de inserción que les permiten insertarse en el ADN bacteriano del huésped. Los genes de ARN de transferencia (ARNt) suelen ser el sitio diana para la integración de PAI. Los plásmidos conjugativos son los medios más frecuentes de transferencia de PAI de una bacteria a otra y la transferencia de PAI puede entonces conferir virulencia a una bacteria previamente no patógena.

Una infección es cuando un microorganismo se ha establecido en un hospedador -ha colonizado a ese hospedador- ya sea que no cause daño o imparta daño. Una enfermedad, por otro lado, es donde hay deterioro en la función del huésped como consecuencia de un daño o lesión. Por ejemplo, los microbios que constituyen la flora o microbiota normal del organismo lo han infectado, pero rara vez causan enfermedades a menos que invadan una parte del cuerpo donde normalmente no residen y/o el hospedador se vuelve inmunocomprometido. En medicina, el término etiología se refiere a las causas de enfermedades o patologías. En cuanto a la enfermedad infecciosa, el agente etiológico es el microorganismo causante de esa enfermedad.

Los términos signos y síntomas se utilizan a menudo al diagnosticar la enfermedad. Un signo es una indicación objetiva de algún hecho o característica médica que puede ser detectado por un profesional de la salud durante un examen físico. Incluyen indicaciones objetivas como presión arterial, respiración, frecuencia, pulso y temperatura. Un síntoma es un padecimiento experimentado y reportado por el paciente.

Para causar enfermedad, un microorganismo debe mantener un reservorio antes y después de la infección

El reservorio de un agente infeccioso es el hábitat en el que normalmente vive, crece y se multiplica ese microbio. Los reservorios pueden incluir humanos, animales y el medio ambiente. Muchas enfermedades infecciosas humanas comunes tienen reservorios humanos y se transfieren de persona a persona sin intermediarios. Los ejemplos incluyen enfermedades de transmisión sexual, sarampión, la mayoría de patógenos respiratorios y faringitis estreptocócica Algunas infecciones se transmiten de un animal a un ser humano en cuyo caso la infección se denomina zoonosis. Los ejemplos incluyen rabia, peste y mucha salmonelosis. Las plantas, el suelo y el agua en el ambiente también son reservorios de algunos agentes infecciosos como la histoplasmosis, la coccidioidomicosis y la enfermedad de los Legionarios.

Para causar enfermedad, un microorganismo debe abandonar el reservorio y acceder al nuevo hospedador

El microorganismo debe abandonar su reservorio o hospedador a través de lo que se denomina portal de salida y ser transmitido a un nuevo hospedador. Por ejemplo, el portal de salida para las infecciones respiratorias suele ser la boca o la nariz; para las infecciones gastrointestinales, las heces. Los modos de transmisión incluyen:

1. Contacto directo, como a través del contacto piel a piel, besos y relaciones sexuales. Algunos ejemplos incluyen algunas infecciones por Staphylococcus aureus, mononucleosis infecciosa y gonorrea.
2. Contacto directo de gotas, como en el caso de los aerosoles producidos por estornudos y tos. Los ejemplos incluyen infecciones meningocócicas y tos ferina (tos ferina).
3. Transmisión indirecta de un agente infeccioso de un reservorio a un huésped por partículas suspendidas de aire, objetos inanimados o vectores.
4. La transmisión aérea ocurre cuando los agentes infecciosos son transportados por polvo o gotitas suspendidas en el aire. Algunas infecciones respiratorias pueden transmitirse de esta manera aunque la mayoría se transmiten por contacto con moco infeccioso.
5. Los objetos inanimados incluyen agua, comida, sangre y fomites (objetos inanimados como juguetes, pañuelos, ropa de cama o ropa). Los ejemplos incluyen cólera, salmonelosis, listeriosis, hepatitis viral).
6. Vectores como garrapatas, mosquitos y pulgas. Los ejemplos incluyen la enfermedad de Lyme, la malaria y la fiebre tifus.

La manera en que un patógeno ingresa a un hospedador susceptible se conoce como su portal de entrada. Por ejemplo, el portal de entrada para la mayoría de las infecciones respiratorias es la boca o la nariz; para las infecciones gastrointestinales, la boca. El portal de entrada debe proporcionar acceso a los tejidos con el ambiente físico y químico correcto (un ambiente con el adecuado contenido de oxígeno, pH, nutrientes, temperatura, etc.) en el que el patógeno pueda multiplicarse.

Para causar enfermedad, un microorganismo debe adherirse a las células de la piel o mucosa de su nuevo huésped y colonizar el cuerpo

Casi todas las partes del cuerpo tienen un mecanismo para eliminar o eliminar los microbios del cuerpo, incluido el desprendimiento de células epiteliales de la piel y las membranas mucosas, la micción, la defecación, la tos y los estornudos. A menos que los microorganismos puedan replicarse lo suficientemente rápido como para reemplazar a los que están siendo enjuagados, como en el caso de gran parte de la microbiota normal que coloniza la luz de los intestinos, necesitan adherirse a las células epiteliales de la piel y las membranas mucosas. Además, este ambiente corporal debe tener los nutrientes correctos, la cantidad adecuada de oxígeno o falta de oxígeno, el pH correcto y la temperatura adecuada para apoyar el crecimiento de ese microorganismo. Además, dado que el cuerpo tiene excelentes mecanismos de defensa inmune, cualquier cosa que el microorganismo pueda hacer para resistir las defensas del cuerpo hasta cierto punto también promoverá la colonización.

Para causar una enfermedad, un microorganismo debe Dañar o dañar el cuerpo

Como se indicó anteriormente, una infección es simplemente cuando un microorganismo se ha establecido en un huésped. Para causar enfermedades, ese microorganismo (o toxina) debe infligir daño al huésped.

Resumen

1. Sólo unas pocas bacterias causan enfermedades humanas.
2. La compleja relación simbiótica mutuamente beneficiosa entre los humanos y sus microbios naturales es fundamental para la buena salud.
3. Una infección es cuando un microorganismo se ha establecido en un hospedador -ha colonizado a ese hospedador- ya sea que no cause daño o imparta daño.
4. Una enfermedad es donde hay deterioro en la función del huésped como resultado de un daño o lesión.
5. La etiología se refiere a las causas de enfermedades o patologías; en términos de enfermedades infecciosas, el agente etiológico es el microorganismo causante de esa enfermedad.
6. Un signo es una indicación objetiva de algún hecho o característica médica que puede ser detectado por un profesional de la salud durante un examen físico; un síntoma es una afección experimentada y reportada por el paciente.
7. El reservorio de un agente infeccioso es el hábitat en el que normalmente vive, crece y se multiplica ese microbio.
8. La transmisión de microorganismos por contacto directo se refiere a la transferencia por medios tales como contacto piel a piel, besos y relaciones sexuales.
9. La transmisión de microorganismos por contacto directo de gotitas se refiere a la transferencia por aerosoles producidos por estornudos y tos.
10. La transmisión de microorganismos por contacto indirecto se refiere a la transferencia por partículas suspendidas de aire, objetos inanimados o vectores (garrapatas, mosquitos, pulgas).
11. La manera en que un patógeno ingresa a un hospedador susceptible se conoce como su portal de entrada; la manera en que sale de su hospedador es su portal de salida.
12. Si relativamente pocas bacterias ingresan al cuerpo, entonces las defensas naturales del organismo contra la infección tienen muchas más posibilidades de eliminarlas antes de que puedan colonizarse, multiplicarse y causar daño; si ingresa una gran cantidad de bacterias, entonces las defensas del organismo pueden no ser tan exitosas.
13. Una persona con buenas defensas inmunitarias innatas y adaptativas tendrá mucho más éxito en la eliminación de bacterias potencialmente dañinas que una persona inmunodeprimida.
14. Los factores de virulencia bacteriana influyen en la capacidad de una bacteria para causar enfermedades infecciosas. Estos incluyen factores de virulencia que permiten que las bacterias colonicen al hospedador, así como aquellos que dañan o dañan al huésped.

Preguntas

Estudie el material en esta sección y luego escriba las respuestas a estas preguntas. No se limite a hacer clic en las respuestas y escríbelas. Esto no pondrá a prueba tu comprensión de este tutorial.

1. Definir patogenicidad. (ans)
2. Definir virulencia. (ans)
3. Definir infección. (ans)
4. Definir enfermedad. (ans)
5. Definir vector. (ans)
6. Definir signo médico. (ans)
7. A pesar de que un microorganismo puede considerarse patógeno, es posible que aún no pueda causar enfermedades al ingresar al cuerpo. Discuta por qué. (ans)
8. Opción múltiple (ans)