TEMA 2: Enfermedades Infecciosas PDF

Tema 2: enfermedades infecciosas Tipos y patrones de las enfermedades microbianas Mientras que la colonización es la presencia y reproducción de los microrganismos en el cuerpo sin causar enfermedad, infección se define como la presencia y multiplicación de un microorganismo en los tejidos del hué...

Tema 2: enfermedades infecciosas Tipos y patrones de las enfermedades microbianas Mientras que la colonización es la presencia y reproducción de los microrganismos en el cuerpo sin causar enfermedad, infección se define como la presencia y multiplicación de un microorganismo en los tejidos del huésped, representando la interacción del agente patógeno (y sus factores de virulencia) con el huésped y causando enfermedad. - Enfermedad microbiana: alteración del funcionamiento/estado fisiológico normal de un organismo debido a la presencia, crecimiento y reproducción de un microorganismo - Enfermedad infecciosa: expresión clínica del proceso infeccioso, traduciendo en signos y síntomas tanto el daño causado por el agente infeccioso como el resultado de la enfermedad resultante. En definitiva: enfermedad causada por un microorganismo patógeno que provoca daño en el hospedador. Teoría microbiana de la enfermedad Siglo XIX, Louis Pasteur y Robert Koch. “Toda enfermedad infecciosa tiene su causa (etiología) en un germen con capacidad de propagarse entre las personas”. También se conoce como teoría germinal de las enfermedades infecciosas. Previo a su postulado, se creía que la vida surgía de forma espontanea y que las enfermedades se producían cuando el equilibrio de los humores se veía perturbado. Esta teoría propone que los microorganismos son la causa de una amplia gama de enfermedades: el crecimiento y reproducción de los mismos es lo que provocaría enfermedad. Fue poco aceptada en un principio, pues se pensaba que era imposible que algo tan pequeño fuera causante de la muerte de los seres humanos, aparentemente superiores. Pasteur diseñó un experimento para comprobar su teoría: - Expone un caldo recién hervido al aire libre con filtros para que solo pase el aire limpio y observa que no crece nada, lo que refuta la teoría de generación espontánea. - Expone un caldo recién hervido al aire libre, pero abierto y sin filtros. Ahora observa el caldo contaminado con crecimiento de microorganismos. En el caso de las enfermedades infecciosas se busca cual es el agente causante de la enfermedad y cómo atacarlo. Una vez demostrado que es el microorganismo el causante de la transmisión de enfermedades, se empieza a buscar sustancias para eliminarlos o diseñar vacunas que aporten inmunidad. A partir de la teoría microbiana se conoce cual es el germen que causa la enfermedad, se les da nombre dan nombre, y se promueven las técnicas de observación y el desarrollo de medicamentos. Paula Rincón 3º A – UFV (2022-2023) Microbiología Médica Primeros ensayos en la elaboración de vacunas En 1928 F. Griffith realiza un experimento con ratones y S. pneumoniae. Su objetivo no era identificar el material genético, sino desarrollar vacuna contra la neumonía. Emplea dos cepas para el experimento: - Cepa R: al cultivarse en placas Petri forman colonias con bordes definidos y aspecto rugoso. No son virulentas y al inyectarse en el ratón no causa enfermedad. - Cepa S: al cultivarse en placas Petri forman colonias redondas y lisas a consecuencia de una envoltura de polisacáridos que le protege. Son virulentas y al inyectarse en el ratón este muere. Posteriormente, prueba a inyectar bacterias S muertas por calor y observa que los ratones viven. Sin embargo, al inocular bacterias de la cepa R junto con otras de la cepa S muertas por calor, el ratón muere. La conclusión a la que llegan es que las bacterias de la cepa R toman el principio transformante de las bacterias S y se convierten en virulentas. Características biológicas de los agentes infecciosos - Infectividad: capacidad de infectar a un hospedador (de dividirse en un huésped susceptible). A mayor infectividad, menos dosis infectiva - Patogenicidad: habilidad para causar enfermedad en el hospedador. Se mide por porcentaje de sujetos infectados y que desarrollan patología clínica. - Virulencia: habilidad para causar daño severo (muerte) en el hospedador. Capacidad de producir casos graves o fatales. Es una propiedad modulada por la resistencia del huésped. Se determina por la dosis letal 50, es el grado de patogenicidad. - Inmunogenicidad: habilidad para inducir una respuesta inmune en el hospedador. - Toxigenicidad: capacidad para producir sustancias tóxicas para el huésped a nivel local, sistémico, específicas o inespecíficas. Los factores implicados en la patogénesis de las infecciones dependen tanto del microorganismo (adherencia, multiplicación, capacidad de evadir la reacción del huésped, diseminación), del hospedador (fundamentalmente a través de la respuesta inmune innata y adaptativa que puede llegar a erradicar la infección) y del contexto ambiental en el que ambos agentes interaccionan. Triada patogénica: agente, medio ambiente, hospedador 2 Paula Rincón 3º A – UFV (2022-2023) Microbiología Médica Estrategia OneHealth Tras el COVID se ha puesto la zoonosis de nuevo sobre la mesa. OneHealth es una estrategia global con colaboración interdisciplinar con el fin de crear e implementar programas para mejorar la salud pública. La OMS busca reforzar la vigilancia genómica y detectar rápidamente patógenos con potencial pandémico. - El 80% de los agentes con un uso potencialmente bioterrorista son patógenos zoonóticos - Más del 60% de los patógenos son de origen animal (zoonóticos) - Al menos 75% de las enfermedades infecciosas emergentes (incluyendo Ébola, VIH e influenza) son de origen animal - De cada 5 nuevas enfermedades que surgen al año, 3 son de origen animal La zoonosis se relaciona con las enfermedades infecciosas que afectan principalmente a animales pero que ocasionalmente pueden ser transmitidos a humanos. Hay brotes virulentos que pueden pasar posteriormente a humanos. Los patógenos zoonóticos pueden ser bacterias, virus, parásitos… - No alimentaria: piojos, ambiente… - Alimentaria: manipulación inadecuada de productos. Tipos de enfermedades microbianas Los tipos de enfermedades microbianas se denominan en función: - Del agente etiológico: víricas, bacterianas, etc. - Del origen causal: infecciones (presencia y daño del patógeno), infecciones causadas por toxinas (los microorganismos patógenos que crecen en el cuerpo humano producen toxinas como en el caso de la salmonelosis), intoxicaciones (toxinas o metabolitos tóxicos producidos por microorganismos como el botulismo, pero que se ingieren directamente), nosocomiales (en los hospitales) … - Del curso: aguda (tiene un comienzo evolución y resolución rápidos), subaguda (duración intermedia), crónica (comienzo y desarrollo lento, se mantienen en el tiempo). - De la frecuencia: o Epidémicas: enfermedad que se propaga rápida y activamente, el número de casas aumenta significativamente, aunque se mantiene en un área geográfica concreta. o Endémicas: aparición constante de una enfermedad en un área geográfica o grupo de población. Se cumple simultáneamente permanencia en el tiempo de la enfermedad y afectación a un grupo de la población claramente definido. o Pandémicas: tiene que cumplir dos criterios, afectar a más de un continente y que los casos de cada país no sean solo importados sino también transmitidos comunitariamente. - De los sistemas afectados: se pueden agrupar por el parte anatómica afectada → itis (hace referencia a infección): gingivitis, colitis - Varias enfermedades microbianas son conocidas por su origen geográfico donde se dio por primera vez o bien donde es común: Enfermedad de Chagas (T. cruzi) - Varias enfermedades microbianas son conocidas por quién las descubrió: enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (priones). 3 Paula Rincón 3º A – UFV (2022-2023) Microbiología Médica Etapas de una enfermedad infecciosa Toda enfermedad infecciosa pasa por tres partes tras la colonización del patógeno: 1. Período de incubación. Asintomático. Multiplicación y diseminación del patógeno. La duración depende de la enfermedad. Es el periodo de tiempo que transcurre entre la invasión en el organismo por parte del patógeno y la manifestación de los primeros síntomas. Hay excepciones como los asintomáticos. 2. Período de desarrollo. Síntomas. Las manifestaciones clínicas suelen promover la diseminación del patógeno (diarrea, tos,...). Fase de enfermedad manifiesta con síntomas y signos claros de la enfermedad. Hay diseminación del patógeno. Los asintomáticos también la sufren porque la pueden transmitir. 3. Convalecencia. Periodo post-patogénico. El organismo recupera la salud inicial tras la eliminación del patógeno. Los signos, síntomas y duración de las etapas varían en función del hospedador y el patógeno, pero frecuentemente incluyen fiebre y fatiga (respuesta inmune inespecífica). Diseño de terapias orientado a ANTES de periodo de incubación→ prevenir entrada, evitar multiplicación. Epidemiología: reservorio y transmisión de patógenos La epidemiología es el estudio de la aparición, distribución y los determinantes de salud y enfermedad en una población. Se centra en reducir la enfermedad a través de la identificación de los agentes causales y las mejores estrategias para prevenirlas → Salud Pública. Actualmente las enfermedades infecciosas son relevantes porque: - Surgen nuevos patógenos con alta capacidad virulenta y transmisible. - Salud e interacción animal. - Adquisición de resistencias: previsión de primera causa de muerte en 2050. - El número de nuevas enfermedades, enfermedades emergentes y re- emergentes se ha disparado. o Una enfermedad emergente es aquella transmisible cuya incidencia en humanos se ha incrementado en los últimos 25 años o que amenaza con incrementarse en el futuro cercano. La re-emergente es transmisible previamente conocida que reaparece como un problema de salud pública tras una etapa en la que había un descenso significativo de la incidencia y un aparente control. Ejemplo colera y meningitis. El origen de la epidemiología se remonta a John Snow, el primero que habla cuando no estaba establecida la teoría microbiana (sale 10 años después). En 1850 estudia brotes de colera en Londres. Pensaba que se propagaba no por el aire sino por el agua contaminada: el sistema de alcantarillado y distribución de agua era malo, estaban cerca de depósitos de pozos negros → se mezclan. Analizó al microscopio muestras de las aguas y encontró un microorganismo desconocido q se había contaminado por un pañal de un pozo negro. Es el padre de la epidemiología. Con el estudio de su naturaleza, comportamiento y cómo tratarlo se puede reducir la enfermedad. Un epidemiólogo tratade ver quiénes son propensos a una enfermedad, dónde se encuentra el mayor el riesgo de contraerla, cuál es su tendencia, cuándo aumenta el riesgo por la exposición y cuántos casos se evitan eliminando la exposición. - Morbilidad: número de personas que enferman en una población y periodo determinados (fatales y vivos). - Mortalidad: número de personas que fallecen, numero de defunciones, en una población y periodo determinados. Definiciones Infecciones emergentes: conocidas en cuanto a sus agentes, pero que recientemente han adquirido carácter epidémico, mayor gravedad o extensión a regiones en las que antes no existían. Infecciones reemergentes: enfermedades anteriormente conocidas y controladas o tratadas eficazmente y cuya frecuencia y/o mortalidad se encuentra en la actualidad en constante aumento. 4 Paula Rincón 3º A – UFV (2022-2023) Microbiología Médica Brote: episodio en el cual dos o más casos de la misma enfermedad tienen alguna relación entre sí, aparición de muchos casos de una enfermedad en un periodo pequeño de tiempo y en un área en el que normalmente sólo había casos esporádicos. Clúster: agrupación de casos en un área dada, en un período particular sin considerar si el número de casos es mayor que el esperado. Enfermedad esporádica: aquellas enfermedades que afectan a pocas personas sólo se producen en casos puntuales o aislados en la población, aparece ocasionalmente y en intervalos irregulares en una población (meningitis bacteriana). Enfermedad endémica: la enfermedad se mantiene a una frecuencia baja pero constante e intervalo regular en una población. Enfermedad hiperendémica: aumentan su frecuencia de aparición gradualmente, pero sin llegar a nivel epidémico. Epidemia: enfermedad que infecta simultáneamente una cantidad inusualmente grande de individuos en una población (ej. gripe). Pandemia: es una epidemia ampliamente distribuida, normalmente mundial. Incidencia: número de casos nuevos en la población en un periodo de tiempo. Prevalencia: número total de casos (nuevos y anteriores) en una población en un periodo de tiempo. Infección subclínica: es aquella en la que el individuo no presenta síntomas o son muy leves, suelen ser transmisores (carrier) de la enfermedad. Epidemias Enfermedades que afectan a un número inusual de gente. Surgen por varias razones: resurgimiento de enfermedades hasta ahora obsoletas (movimiento antivacunas, exposición a mutágenos, evolución patógenos), mayor población anciana, dieta (disbiosis), mayor nº de cirugías (enfermedades nosocomiales, trasplantes fecales…). En cuanto a su expansión, las enfermedades infecciosas suelen ser enfermedades contagiosas, asegurando y promoviendo la supervivencia del patógeno y su expansión. Los agentes causantes de la enfermedad pueden transmitirse: - Directamente de una persona a otra (secreciones, mucosas, piel). - Indirectamente por vectores (transmisores vivos de los patógenos: insectos, animales) o por fómites (objetos inanimados que al estar contaminado por un microorganismo puede infectar a otra persona: ropa de cama de los hospitales, instrumentos quirúrgicos, juguetes…). 5 Paula Rincón 3º A – UFV (2022-2023) Microbiología Médica Cadena de infección El proceso infeccioso sigue “la cadena de infección” necesita un portal de entrada y uno de salida para ir a otro hospedador (frecuentemente es el mismo). Son 6 pasos: - Fuente: agente infeccioso causal o patógeno. - Reservorio: lugar donde el agente infeccioso se mantiene viable y desde el cual puede infectar a otros individuos. El patógeno necesita un lugar donde replicarse para poder transmitirse a otro huésped. - Portales de salida: formas de salir del reservorio. Puede ser por vía respiratoria como tos, vía GI, vía urinaria, vía reproductiva, lesiones en piel, sangre... - Métodos o vías de transmisión: directos de persona a persona o indirectos. - Portales de entrada: lugar por donde entra el patógeno. Suelen coincidir con los portales de salida. - Huésped: es el organismo susceptible donde se desarrolla de nuevo el patógeno. Estudios epidemiológicos - Descriptivos: describen la frecuencia y las características importantes de una enfermedad o problema de salud. - Analíticos: identifican personas con una enfermedad y las comparan con grupo control sano. - Experimentales: el investigador manipula condiciones para evaluar eficacia de terapias, programación, planificación sanitaria… La mayoría de agentes causales no son cultivables, por lo que se desarrollaron los estudios moleculares epidemiológicos que se basan en técnicas ÓMICAS. En otras palabras, en la utilización de información genética y genómica de los microorganismos patógenos para estudiar su diseminación en poblaciones humanas. También se les conoce como epidemiología de sistemas. Se buscan conocimientos a varios niveles y ciencias → las ÓMICAS en conjunto nos dan datos de todo para poder luchar contra las enfermedades. Cada componente del sistema va a ser crucial para conocer la fisiopatología de la enfermedad → todas las técnicas ÓMICAS en conjunto van a poder luchar contra las enfermedades. 6 Paula Rincón 3º A – UFV (2022-2023) Microbiología Médica Patógenos estrictos, oportunistas y emergentes Un patógeno es un agente causal que produce daño en el hospedador. Han desarrollado mecanismo para interaccionar con el hospedador, y pueden ser estrictos (siempre se asocian a la enfermedad) u oportunistas (en condiciones normales no producen enfermedad). Los síntomas o signos pueden ser causados por el patógeno o por la respuesta del Impulsores de enfermedades emergentes hospedador (ante la presencia del patógeno). Los patógenos son filogenéticamente muy diversos (y sus mecanismos de entrada/salida/multiplicación en el hospedador son diversos). Todos patógenos tienen características comunes (hacen que se desarrollen un tipo de enfermedades u otras). - Patógeno emergente: aquel patógeno recientemente identificado u otros que ya se conocían pero que ahora tienen nuevas características, que son capaces de causar problemas de salud pública provocando enfermedades agudas y explosivas. Ej: L. monocytogenes, Campylobacter - Patógeno reemergente: es aquel sin incidencia durante el tiempo suficiente para que la población pierda la resistencia, vuelve a dar una enfermedad aguda. Patógenos Virus >20 familias. Predominan virus, y de ellos tipo ARN. Generan diversidad por mutaciones puntuales, recombinaciones no homólogas y reordenamientos génicos. Bacterias >60 familias. Mayoría Enterobact. y Mycobact. No tienen un hospedador específico, Flexibilidad biológica, Magnitud relacionada con reproducción del patógeno y transmisibilidad, Alta diversidad → difícil generar tratamientos. Requiere mucha vigilancia epidemiológica (molecular). Parásitos: helmintos y protozoos. Condiciones de salubridad, vehículos (vectores y fómites), gran plasticidad y capacidad reproductiva. Hongos: patógenos oportunistas. Relacionados con infecciones crónicas, pacientes inmunocomprometidos. Mecanismos de entrada de patógenos Algunos patógenos emergentes pueden tener adaptaciones preexistentes que les permiten infectar y transmitir en una especie o huésped diferente. Otros dependen de la capacidad de desarrollar rápidamente estas adaptaciones tras haber infectado al huésped. Los pasos de infección y transmisión no siempre se ven favorecidos, son desafíos para el patógeno y la mayoría de las veces no pueden desarrollar la enfermedad. Cepas multirresistentes La resistencia a los antibióticos por su consumo en exceso pone en peligro eficacia y prevención de enfermedades causadas por microorganismos. Es una infección o enfermedad emergente. 330000 personas mueren al año por bacterias resistentes, pero esta cifra va a aumentar hasta 10M al año para el 2050, superior al número de personas que mueren de cáncer al año hoy en día. 7 Paula Rincón 3º A – UFV (2022-2023) Microbiología Médica Todas las bacterias tienen un repertorio de elementos que contribuyen a un fenotipo característico, lo que recibe el nombre de resistoma intrínseco: elementos de resistencia clásicos como enzimas que inactivan antibióticos. Sin embargo, también puede haber mutaciones de estos elementos que hagan que las bacterias sean más susceptibles o resistentes a antibióticos. La adquisición de estos genotipos no siempre implica cambio genético (mutaciones o resistencia adquirida por transferencia génica horizontal). En resumen, distintos procesos hacen que las bacterias se hagan resistentes y tengan ese resistoma. Resumen - Teoría microbiana de la enfermedad - Características de agentes infecciosos: infectividad, patogenicidad, virulencia, inmunogenicidad, toxigenicidad - Tipos de enfermedades microbianas: según origen, causa, curso, frecuencia - Periodo de enfermedad infecciosa: incubación, desarrollo, convalecencia - Enfermedades emergentes y reemergentes - Epidemia. Transmisividad directa o indirecta (vectores, vehículos, fómites) - Cadena de infección - Reservorio fundamental para diseño terapias y fármacos - Patógeno emergente (nuevo modificado con características nuevas) - Cepas multirresistentes, seleccionadas por presión selectiva. Adquisición de resistencias favorecida por codificación en elementos móviles, debilidad del huésped y condiciones ambientales 8