14.3A: Defensas penetrantes del anfitrión

Objetivos de aprendizaje

• Reconocer las formas en que un huésped puede ser infectado por patógenos y resistir

El microbioma humano (o microbiota humana) es el agregado de microorganismos que residen en la superficie y en capas profundas de la piel, en la saliva y mucosa oral, en la conjuntiva y en el tracto gastrointestinal. Incluyen bacterias, hongos y arqueas. Algunos de estos organismos realizan tareas que son útiles para el huésped humano. Sin embargo, la mayoría no tiene ningún efecto beneficioso o dañino conocido. Los organismos que se espera estén presentes, y que en circunstancias normales no causen enfermedades, sino que participen en el mantenimiento de la salud, se consideran miembros de la flora normal.

Muchas de las bacterias en el tracto digestivo, denominadas colectivamente flora intestinal, son capaces de descomponer ciertos nutrientes como los carbohidratos que los humanos de otra manera no podrían digerir. La mayoría de estas bacterias comensales son anaerobios, lo que significa que sobreviven en un ambiente sin oxígeno. Las bacterias normales de la flora pueden actuar como patógenos oportunistas en momentos de baja inmunidad. Escherichia coli (E. coli) es una bacteria que vive en el colon. Es un organismo modelo ampliamente estudiado. Ciertas cepas mutadas de estas bacterias intestinales causan enfermedades. Un ejemplo es E. coli O157:H7.

Figura: Escherichia coli O157:H7: Imágenes topográficas de colonias de cepas de E. coli O157:H7 (A) 43895OW (curli no productoras) y (B) 43895OR (productoras de curli) cultivadas en agar durante 48 h a 28°C. Escherichia coli O157:H7 es una cepa enterohemorrágica de la bacteria Escherichia coli y una causa de enfermedades transmitidas por los alimentos. La infección a menudo conduce a diarrea hemorrágica y ocasionalmente a insuficiencia renal, especialmente en niños pequeños y ancianos. La transmisión es por vía fecal-oral. La mayoría de las enfermedades se han asociado con comer carne molida o cerdo molida poco cocida, contaminada, nadar o beber agua contaminada, o comer verduras contaminadas.

La infección es la invasión de los tejidos corporales de un organismo huésped por organismos causantes de enfermedades, su multiplicación y la reacción del huésped a estos organismos y las toxinas que producen. Las infecciones son causadas por patógenos como virus, priones, bacterias y viroides, y organismos más grandes como macroparásitos y hongos.

Es importante tener en cuenta que aunque el sistema inmunitario ha evolucionado para poder controlar muchos patógenos, los propios patógenos han evolucionado formas de evadir la respuesta inmune. Un ejemplo ya mencionado es en Mycobactrium tuberculosis, que ha evolucionado una pared celular compleja que es resistente a las enzimas digestivas de los macrófagos que los ingieren, y así persiste en el huésped, provocando la enfermedad crónica tuberculosis. En esta sección se resumen brevemente otras formas en que los patógenos pueden “burlar” las respuestas inmunitarias. Pero ten en cuenta, aunque parece que los patógenos tienen voluntad propia, no lo hacen. Todas estas “estrategias” evasivas surgieron estrictamente por la evolución, impulsadas por la selección.

Las bacterias a veces evaden las respuestas inmunitarias porque existen en múltiples cepas, como diferentes grupos de Staphylococcus aureus. S. aureus se encuentra comúnmente en infecciones menores de la piel, como forúnculos, y algunas personas sanas lo albergan en la nariz. Un pequeño grupo de cepas de esta bacteria, sin embargo, llamado Staphylococcus aureus resistente a meticilina, se ha vuelto resistente a múltiples antibióticos y es esencialmente intratable. Diferentes cepas bacterianas difieren en los antígenos en sus superficies. La respuesta inmune contra una cepa (antígeno) no afecta a la otra; así, la especie sobrevive.

Otro método de evasión inmune es la mutación. Debido a que las moléculas de superficie de los virus mutan continuamente, virus como la influenza cambian lo suficiente cada año como para que la vacuna contra la influenza durante un año no proteja contra la gripe común al siguiente. Se deben derivar nuevas formulaciones de vacunas para cada temporada de gripe.

La recombinación genética, la combinación de segmentos génicos de dos patógenos diferentes, es una forma eficiente de evasión inmune. Por ejemplo, el virus de la influenza contiene segmentos génicos que pueden recombinarse cuando dos virus diferentes infectan la misma célula. La recombinación entre virus de influenza humana y porcina condujo al brote de gripe porcina H1N1 2010.

Los patógenos pueden producir moléculas inmunosupresoras que perjudican la función inmune, y existen varios tipos diferentes. Los virus son especialmente buenos para evadir la respuesta inmune de esta manera, y se ha demostrado que muchos tipos de virus suprimen la respuesta inmune del huésped de maneras mucho más sutiles que la destrucción mayorista causada por el VIH.

Puntos Clave

• Las infecciones son causadas por patógenos como virus, priones, bacterias y viroides, y organismos más grandes como macroparásitos y hongos.
• Los hospedadores mamíferos reaccionan a las infecciones con una respuesta innata, a menudo involucrando inflamación, seguida de una respuesta adaptativa.
• Los patógenos pueden evadir las respuestas inmunes del cuerpo a través de medios que incluyen adaptaciones especializadas, mutaciones, resistencia evolucionada a los tratamientos, recombinación genética y la producción de moléculas inmunosupresoras que perjudican la función inmune.

Términos Clave

• Microbioma humano: El agregado de microorganismos que residen en la superficie y en capas profundas de la piel, en la saliva y mucosa oral, en la conjuntiva, y en el tracto gastrointestinal.