Tema 6 Mecanismos patogenicidad PDF

Tema 6 Mecanismos de patogenicidad. Los microorganismos como agentes patógenos. Mecanismos de trasmisión Microbiología Teresa Gómez Morte Grado en Odontología  1. Enfermedad infecciosa Definición Las enfermedades infecciosas son todas aquellas...

Tema 6 Mecanismos de patogenicidad. Los microorganismos como agentes patógenos. Mecanismos de trasmisión Microbiología Teresa Gómez Morte Grado en Odontología  1. Enfermedad infecciosa Definición Las enfermedades infecciosas son todas aquellas alteraciones del estado fisiológico normal causadas por microorganismos patógenos y caracterizadas por ser trasmisibles. Primoinfección: cuando se produce una infección por 1ª vez de un microorganismo. Se pueden clasificar por: 1. El agente, específicas o inespecíficas 2. El nº de microorganismo, mono o polimicrobianas 3. La evolución, agudas o crónicas 4. Mecanismo patogénico 5. Extensión, local o general 6. Localización, intra o extracelular 2  1. Enfermedad infecciosa Definición Los signos son las manifestaciones objetivas de la enfermedad como fiebre, tumefacción, enrojecimiento, calor local, Los síntomas son manifestaciones subjetivas del paciente como dolor o inapetencia. Práctica clínica se denominan síntomas En la mayoría de las infecciones con los síntomas locales aparecen síntomas inespecíficos como fiebre, malestar, leucocitosis, astenia, artralgias y mialgias. 3  1. Enfermedad infecciosa Definiciones Patogénesis: origen y evolución de una enfermedad Patogenicidad: capacidad de un patógeno para producir enfermedad Virulencia: grado de patogenicidad que es capaz de producir un determinado patógeno Atenuación: disminución o pérdida de la virulencia Infección: desarrollo o multiplicación del patógeno en el hospedador causándole o no daño Enfermedad: daño producido por el patógeno al hospedador y que afecta a su capacidad funcional y estado de salud Infección nosocomial: infección contraída en un hospital o instalación sanitaria. Infección comunitaria: infección que ocurre en la comunidad, el paciente no está en un centro hospitalario. 4  1. Enfermedad infecciosa Tipos de infecciones Las infecciones bacterianas no aparentes (infecciones subclínicas puede ser de dos tipos: Infecciones durmientes: son aquellas en las que se puede aislar el microorganismo del paciente. Usualmente se usa el término PORTADOR para designa a aquellas personas que continúan diseminado el microorganismo después de haberse recuperad de la enfermedad. Ej: infecciones por Salmonella, Streptococcus β-hemolíticos Infecciones latentes: son aquellas en las que no se puede aislar el microorganismo y sólo pueden ser reconocidos por métodos indirectos o cuando aparecen los síntomas de la enfermedad. Ej: infección por Mycobacterium tuberculosis. 5  1. Enfermedad infecciosa Establecimiento de una infección o una enfermedad Pasos: ✓ Debe haber un reservorio como fuente de patógenos ✓ El patógeno debe ser transmitido al huésped susceptible ✓ Se debe producir un proceso de invasión en el que el microorganismo ingresa en el huésped y se multiplica ✓ El microorganismo lesiona al huésped dependiendo de sus mecanismos de patogenicidad 6  1. Epidemiología Ciclo de la enfermedad La enfermedad tiene el siguiente ciclo: El patógeno La fuente/ reservorio Mecanismos de transmisión El huésped Salida y vuelta al reservorio 7  1. Epidemiología Definición Estudio de las formas de salud y enfermedad en las poblaciones Cadena epidemiológica está constituida por: 1. Reservorio y fuente de infección 2. Mecanismos de transmisión 3. Población susceptible 8 1. Epidemiología. Establecimiento de una infección o enfermedad 1. Reservorio Puede ser cualquier persona, animal o planta donde normalmente vive y se reproduce un agente infeccioso que depende de él para su supervivencia. Este agente puede ser transmitido a un huésped susceptible 9 1. Epidemiología. Establecimiento de una infección o enfermedad 2. Mecanismos de transmisión Transmisión por contacto 1. Directo: el hospedador infectado transmite la enfermedad a un hospedador susceptible: Vía respiratoria, gotículas Contacto directo, transmisión sexual, contacto de piel, secreciones, mucosas 2. Indirecto: a través de intermediarios inanimados ❖ Transmisión a través de vehículos (aire, agua, alimentos) ❖ Transmisión a través de vectores a) Externa, patógeno de la superficie del vector b) Interna, patógeno en el interior del vector 3. Transmisión a través de la placenta 10 1. Epidemiología. Establecimiento de una infección o enfermedad 3. Portador Es el sujeto que sin manifestar la enfermedad elimina microorganismos. pueden ser: Agudo, elimina por un período limitado de tiempo Subagudo, entre 3 y 6 meses Crónico, más de 6-12 meses Precoz, elimina MO antes de los primeros síntomas 11 1. Epidemiología. Clasificación epidemiológica de las enfermedades infecciosas Endémica: esta continuamente presente en la población, pero con un número de casos bajos Epidémica: brote alargado en el tiempo que afecta a muchas personas de una zona geográfica =longue Pandémica: epidemia ampliamente distribuida. Más de un continente y transmisión comunitaria Casos esporádicos: enfermedad individual, en zonas geográficas aisladas Brote: número alto de casos en corto periodo de tiempo, en zona donde solo había casos esporádicos 12 1. Secuencia de la enfermedad I.P.E.D.C Etapas de la enfermedad Período de incubación Período prodrómico =avant le debut de la crise Período de la enfermedad Período de declinación Período de convalecencia =retour du malade en bonne santé 13 1. Secuencia de la enfermedad Etapas de la enfermedad. Período de incubación Período de incubación Es el tiempo que transcurre desde la infección inicial y la aparición de cualquier signo o síntoma. En algunas enfermedades es siempre el mismo, en otros casos es absolutamente variable 14 1. Secuencia de la enfermedad Etapas de la enfermedad. Período de incubación Período prodrómico Es el tiempo relativamente corto que sigue al período de incubación en algunas enfermedades. Este período se caracteriza por los síntomas iniciales y moderados de la enfermedad, tales como dolor y malestar general. Me duele todo el cuerpo ¿Podré salir mañana? 15 1. Secuencia de la enfermedad Etapas de la enfermedad. Período de incubación Período de la enfermedad Esta etapa puede ser subclínica o presentarse los signos y síntomas evidentes de la enfermedad tales como fiebre, escalofríos, dolores musculares, fotofobia, dolor de garganta (faringitis) ganglios linfáticos inflamados (linfoadenopatía) y malestares gastrointesitnal. Durante este período el número de glóbulos blancos pueden aumentar o disminuir, dependiendo del tipo de enfermedad. Es esta etapa las personas sirven como reservorio de la enfermedad, y pueden transmitir la enfermedad fácilmente 16 1. Secuencia de la enfermedad Etapas de la enfermedad. Período de incubación Período de la declinación Esta etapa tiene una duración variable, desde menos de 24h hasta varío días. En este período los signos y síntomas cesan, la fiebre disminuye y el malestar desaparece. En esta etapa el paciente es vulnerable a una infección secundaria. Período de convalecencia En este período el paciente se recupera y vuelve a la normalidad ¡Por fin puedo estudiar! 17  1. Mecanismo patogénico Los microorganismos patógenos se diferencian de los comensales en su capacidad para producir enfermedad en las personas sanas. Los mecanismos por los que los microrganismos producen infección se clasificación en: Mecanismo invasivo, microorganismo penetra en los tejidos y se multiplica en ellos. Característico de la mayoría de los patógenos Mecanismo toxigénico, las lesiones se deben a la producción de exotoxinas (proteínas de acción tóxica), algunas bacterias. Mecanismo inmunopatológico, las lesiones se deben a la respuesta inmunitaria no se dirige selectivamente al microbio, también afecta al paciente. Se asocia con los anteriores 18  1. Mecanismo patogénico invasivo 3 1 1ª etapa del proceso invasivo es la adherencia al territorio por el que penetra, sea la mucosa 2 respiratoria, intestinal o genital. 2ª etapa, es la penetración al interior de las mucosas o de la piel, seguido de la difusión local y/o sistémica. 3ª etapa, salida y transmisión a otro hospedador. El sujeto contrarresta el proceso invasivo con sus mecanismos defensivos. 19  1. Factores de virulencia A.P.D.A.D.V Los factores de virulencia son aquellas moléculas y estructuras moleculares microbianas que promueven diferentes etapas del proceso de invasión, varían según el microorganismo. Adherencia. Penetración Diseminación (Resistencia a la fagocitosis y Evasión de la acción del lisosoma) Adaptación a las condiciones del huésped Daño Virus 20  1. Factores de virulencia Adherencia Se lleva a cabo por diferentes estructuras algunas características del microorganismo. Ejemplos meningococo se adhiere por fimbrias, el virus de la gripe a través de la hemaglutina 21  1. Factores de virulencia Penetración Ocurre mediante mecanismos moleculares complejos y variados. Ej. Salmonella, Shigella y otras enterobacterias → Sistema de secreción tipo III, estructuras en forma de jeringa inyecta a las células proteínas que inducen la endocitosis de la bacteria Toxoplasma (C.Intestinales) y Plasmodium (GR) → complejo apical o apicoplasto 22  1. Factores de virulencia Diseminación. Resistencia a la fagocitosis, se puede dar por: Presencia de cápsula, hay microorganismo que posee cápsula como neumococo y criptococo he impide que pueden ser fagocitadas Otros microorganismos poseen sustancias como proteasas, lipasas, DNAasas que destruyen los fagocitos. Evasión de la acción del lisosoma: Ocurre después de la fagocitosis, expresan factores que impiden la fusión del fagosoma Inhibición de la fusión fagosoma-lisosoma: Legionella Salida al citoplasma antes de la fusión: Listeria Resistencias a enzima líticas y pH ácido del lisosoma: Leishmania Además: puede haber resistencia a lisis por complemento, cambios antigénicos, ocultación de 23 antígenos 1. Factores de virulencia Adaptación a las condiciones del huésped Sideróforos 24 1. Factores de virulencia Daño Puede ser: Daño directo: provocado por las bacterias o sus productos (exotoxinas, endotoxinas) Daño indirecto: los mecanismos de respuesta inmune frente a la infección bacteriana (inflamación, activación del sistema del complemento, la citotoxicidad, etc) cuando se producen en exceso o se cronifica la infección pueden resultar dañinos para las células huésped. Estos son los llamados daños inmunopatológicos o indirectos. 25 1. Factores de virulencia Virus Tras la penetración, el virus interactúa con la célula huésped de forma variada. A través de proteínas víricas, impulsa a la célula a adaptarse a la multiplicación vírica. A través de proteínas víricas, bloquea la apoptosis Priorizan la transcripción y traducción de RNA vírico sobre el celular Modifican el ciclo celular pudiendo ocasionar mutaciones Algunos promueven la lisis celular 26  1. Mecanismo toxigénico Endotoxinas La endotoxina es la parte lipídica del lipopolisacárido de la pared de las bacterias Gramnegativas, en concreto del lípido A. Si se libera provoca efectos tóxicos en el huésped. Los efectos biológicos de las endotoxinas son: Fiebre Leucopenia y después leucocitosis Activación del complemento Mitogenicidad (activación policlonal de linfocitos) Síntesis de citocinas como interferón, TNF, 1-IL, 6-IL e 8-IL Síntesis de prostaglandinas Hipotermia Necrosis de médula ósea Hipotensión Coagulación diseminada Shock entotóxico 27  1. Mecanismo toxigénico Exotoxinas Las exotoxinas son proteínas solubles excretadas por bacterias con efectos tóxicos a distancia para algunas células del huésped en las que se encuentran receptores apropiados. Muchas patógenas, tanto G(+) como G(-), pueden producir una o varias exotoxinas distintas. A veces estas exotoxinas son el principal factor de virulencia. Ej. Corynebacterium diphteriae (tóxina diftérica), tétanos, botulismo, el cólera o las intoxicaciones alimentarias por S. aureus. Cada tipo de exotoxina tiene un determinado =oriente tropismo celular de forma que puede tratarse de un groupe de cellules à prendre une orientation enterotoxinas, neurotoxinas, leucotoxinas, etc. Una vez unida a sus células diana, se introduce en el citoplasma y se activa su mecanismo de daño que puede ser de varios tipos 28 1. Mecanismo toxigénico Exotoxinas 29 1. Mecanismo toxigénico Endotoxina vs Exotoxinas Características Exotoxinas Endotoxina Naturaleza química Proteica Lipídica Toxicidad Muy alta Media Mecanismo de acción Específico para cada tipo Único Termoresistencia No Si Transformable en toxoide Si no Inmunogenicidad Alta escasa Existen suero =serum antitóxicos Si No Producidas por Algunas Gram negativas y Todas las Gram negativas algunas gran positivas La inactivación por calor o formol → toxoide (no tóxico) 30 Toxoide mantiene actividad antigénica → vacunas 1. Mecanismo toxigénico Exotoxinas La 31 1. Mecanismo toxigénico Penetración Exotoxinas La 32 1. Mecanismo inmunopatológico Son las lesiones debidas a la respuesta inmunitaria no selectiva Se suele asociar al mecanismo invasor, en el mismo o distinto lugar: En el mismo lugar: virus HB → lesión hepatocito Linfocitos citocidas→ aumento de la lesión por destrucción de los hepatocitos Distinto lugar: Yersinia → enteritis por invasión directa AC anti-yersina, reacción cruzada con células epitelio sinovial → lesiones articulares Las toxinas pueden actuar como superantígenos, induciendo la producción de sustancias proinflamatorias 33 1. Localización anatómica de la infección Infección local: tras la adherencia, penetración a través de piel y mucosas → Infección cutánea faringitis, uretritis, cistitis Infección sistémica: por contigüidad a través de sangre o vía linfática → infección en huesos, SNC… (metástasis sépticas) Shock séptico: causado por lipopolisacárido de membrana de bacterias Gram negativas, hipotensión arterial con mala perfusión de órganos 34 1. Localización histológica de la infección Infección extracelular: los MO se multiplican en el espacio intersticial de los tejidos Bacterias (Salvo excepciones), todos los hongos y protozoos se multiplican fuera de las células Infección intracelular: los MO se multiplican dentro de las células Clamidias, Rickettsias, Apicomplexa (toxoplasma y plasmodios) y virus obligatoriamente se multiplican dentro de las células parenquimatosas, hepáticas, pulmonares, renales, SNC… 35 1. Infección en situaciones especiales Cuerpos extraños: bacterias y hongos causan infecciones sobre catéteres, sondas, prótesis, cánulas, válvulas. La colonización de una prótesis es: vía sanguínea o durante la colocación, es difícil de erradicar por la defensas naturales o antibióticos. Biopelículas: las bacterias que recubren la superficie natural inerte (dientes) o cuerpos extraños (prótesis) segregan pequeñas cantidades de compuestos químicos autoinductores, ↑ bacterias → ↑ su [ ] (quorum sensing) → cambios metabolismo → formación de matriz (cemento gelatinoso) → estado de quiescencia (bacterias profundas). Aumenta la dificultad para la fagocitosis y antibióticos → ↑ fracaso terapéutico 36 1. Infección en situaciones especiales Penetración cuerpos extraños. Bacterias adheridas a un catéter endovenoso formando una biopelícula bacteriana (P) 37 1. Infección en situaciones especiales Biopeliculas. Formación de una biopelícula sobre un cuerpo extraño: 1 Adherencia de las bacterias a la superficie del cuerpo extraño. 2. Multiplicación de las bacterias. 3. Cada bacteria produce una sustancia química que actúa como señal sobre las demás bacterias (flechas). 4. Cuando las bacterias alcanzan un nº elevado, la señal química alcanza el nivel suficiente (quorum sensing) para iniciar la formación de una matriz que engloba a toda la población bacteriana e inducir un estado de quiescencia metabólica. 5. Estructura madura de la biopelícula en la que se ha formado la matriz y las bacterias están en quiescencia. Todo ello hace difícil la llegada de los ATB y de los leucocitos al interior de la biopelícula 38 1. Persistencia microbiana Infección aguda → curación → erradicación hospedador (legionela o gripe) Infección aguda → persistencia: a. Superficies mucosas: S. aureus b. Tejidos, macrófagos, M. tuberculosis c. Células, virus herpes, hepatitis B y C, CMV, T. cruzi Reactivación → enfermedad; tuberculosis, hepatitis, toxoplasmosis INFECCION LOCAL Virus persistencia prolongada → cirrosis (VHB, VHC), tumores La persistencia puede aparecer tras infección asintomática 39 1. Definiciones de interés ✓ Zoonosis: enfermedad que ocurre principalmente en animales pero que la pueden transmitir al ser humano ✓ Morbilidad: incidencia de la enfermedad en una población ✓ Mortalidad: incidencia de muertes en una población ✓ Fómite: objeto inanimado, cuando está contaminado con un patógeno viable, puede transferir el patógeno al hospedador ✓ Vector: agente vivo que transfiere un patógeno (mosquito) ✓ Vehículo: fuente no viva de patógenos que infectan gran N.º de individuos; los más comunes alimentos y agua ✓ Prevalencia: N.º total de casos nuevos y ya existentes de una enfermedad comunicados en una población y un período de tiempo determinado ✓ Incidencia: N.º de nuevos casos de enfermedad comunicados en una población determinada en un período de tiempo determinado 40  Teresa Gómez Morte [email protected] UCAM Universidad Católica de Murcia © UCAM