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FACTORES DE VIRULENCIA. Definición. La patogénesis es un proceso multifactorial que depende del estado inmune del hospedador, la naturaleza de la especie o cepa ( factores de virulencia ) y el número de organismos en la exposición inicial. DEFINICIONES. Patogenicidad :
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Definición La patogénesis es un proceso multifactorial que depende del estado inmune del hospedador, la naturaleza de la especie o cepa (factores de virulencia) y el número de organismos en la exposición inicial.
DEFINICIONES • Patogenicidad: • Capacidad de un microorganismo para causar enfermedad • Se usa para describir o comparar especies • Virulencia: • Grado de patogenicidad de un microorganismo • Se usa para describir o comparar cepas dentro de una especie
DEFINICIONES Invasividad: Capacidad de un organismo para penetrar, sobrevivir a las defensas, multiplicarse y diseminarse. Toxigenicidad: Capacidad de ciertos organismos para producir exotoxinas
Entrada de bacterias superficies vulnerables del cuerpo Boca Ojos Tracto respiratorio Traumas GI Artrópodos Tracto genitourinario
Penetración del patógeno Adherencia y multiplicación Enzimas Toxinas Invasinas FACTORES DE VIRULENCIA ANIMAL ENFERMO
RELACIÓN CON LA CÉLULA HOSPEDADORA Membrana celular Intracelulares facultativos Intracelulares obligados Célula hospedadora Extracelulares
Factores de virulencia que promueven la colonización • Las bacterias deben: • Adherir a células y resistir la eliminación (colonización) • Contactar con las células • Invadirlas • Resistir fagocitosis y complemento • Evadir las defensas • Competir por el Fe y otros nutrientes
MECANISMOS DE DEFENSA • Defensas constitutivas: proporcionan protección general contra la invasión, colonización e infección. Se denominan naturales o innatas (inespecíficas). • Defensas inducibles: producidas por exposición a un patógeno. Involucra la respuesta inmune y son específicas (adaptativas).
DEFENSAS CONSTITUTIVAS Se deben considerar los siguientes aspectos: • Resistencia de especie • Edad • Sexo • Estrés • Malnutrición • Enfermedad intercurrente • Estado inmunitario
BARRERAS ANATÓMICAS • Piel • Membranas mucosas • Tracto respiratorio • Boca, estómago, intestino • Tracto urogenital • Ojos
Sustancias antibacterianas (lisozima, saliva, sales biliares) • Mecanismos de defensa de tejidos y sangre: lactoferrina, transferrina, fagocitos (macrófagos y PMN), sistema complemento y proteína de unión a manosa
ETAPAS FAGOCITOSIS • Contacto entre fagocito y célula bacteriana • Engolfamiento • Formación del fagosoma • Fusión con el lisosoma • Muerte y digestión • PRESENTACIÓN DE ANTÍGENO
Adherencia específica de bacterias a las superficies de células y tejidos • Tropismo tisular • Especificidad de especie • Especificidad genética dentro de una especie
ASPECTOS GENÉTICOS DE LOS FACTORES DE VIRULENCIA Los factores de virulencia pueden estar codificados por: • Plásmidos • Transposones (SI, complejos, conjugativos) • Islas de patogenicidad
FACTORES DE ADHERENCIA BACTERIANA • Adhesina • Fimbria • Glucocálix y Cápsula • Lipopolisacárido (LPS) • Ácidos teicoicos y ácidos lipoteicoicos (LTA)
Adhesinas: proteínas de pared celular que se fijan a moléculas receptoras específicas sobre la célula hospedadora y capacitan a la bacteria para adherir íntimamente a esa célula, colonizar y resistir la eliminación física
PILIS Son proyecciones moleculares parecidas a pelos Están compuestos de moléculas de proteína, llamada pilina agrupadas en forma de tubo con un pequeño centro hueco Hay dos tipos: - común - sexual
PILIS Los pilis comunes cubren la superficie de la célula. A menudo son adhesinas y son responsables de la capacidad de la célula de colonizar superficies y células A veces se las denomina fimbrias
ADHESINAS BACTERIANAS Pilina Pelo o fimbria Adhesina específica • Carbohidrato receptor: • D-manosa • Ácido siálico • Otras adhesinas: • Proteínas ligadoras de fibronectina • Filamentos de hemoaglutinina • Cápsulas y slime
CÁPSULAS Cuando son cultivadas sobre medios sólidos, las bacterias capsuladas dan lugar a colonias lisas, a menudo mucoides Las variantes acapsuladas producen colonias de desarrollo más lento, son rugosas o no mucoides La cápsula contiene el antígeno capsular o K • Funciones • Fijación o adherencia • Evasión de fagocitosis
CÁPSULAS Muchas bacterias se rodean de uno u otro tipo de gel hidrofílico Si el material forma una capa razonablemente discreta, se denomina cápsula. Si la apariencia es amorfa se denomina capa de slime La mayoría de las cápsulas o capas de slime son polisacáridos, algunas son péptidos simples y muy pocas proteínas Cepas lisas o S capsuladas virulentas Cepas rugosas o R no capsuladas y no virulentas (excepciones)
Slime Cápsula
Endotoxina Macrófago • Radicales oxígeno libres • oxígeno (O2-) • peróxido de hidrógeno • óxido nítrico (NO) • Proteínas • factor de necrosis tumoral (TNF) • interleuquina 1 • interleuquina 6 • interleuquina 8 • interleuquina 12 • Lípidos • prostaglandina E2 • tromboxano A2 • factor activador de plaquetas • leucotrienos Cuando los mediadores son sobreproducidos Cuando los mediadores son bajos sensibilización Efectos riesgosos Efectos benéficos Fiebre alta hipotensión coagulación intravascular diseminada shock letal Fiebre moderada estimulación generalizada del sistema inmune eliminación microbiana
PROTEÍNAS EXTRACELULARES QUE PROMUEVEN LA INVASIÓN • INVASINAS • PROTEASAS • LIPASAS • GLUCOHIDROLASAS • NUCLEASAS • HIALURONIDASA • COLAGENASAS • NEURAMINIDASAS • ESTREPTOQUINASA Y ESTAFILOQUINASA • FOSFOLIPASAS • LECITINASAS • HEMOLISINAS • COAGULASA ESTAFILOCOCICA
Capacidad para invadir la célula hospedadora • Invasinas: Shigella, E coli EIEC, Salmonella, Yersinia, Listeria producen proteínas que forman poros entre la bacteria y la MC del hospedador. • Proteínas superficiales ligadoras de colina (Streptococcus) • Proteína I (Neisseria) • Combinación invasinas - motilidad (Borrelia, Treponema)
CLASIFICACIÓN DE LAS TOXINAS Patrón de liberación: endotoxina o exotoxina Blanco celular / tejido: enterotoxinas, neurotoxinas, leucotoxinas, hemolisinas. • Mecanismo de acción: • Toxinas que dañan la membrana (citolisinas) • Toxinas moduladoras de receptor • Toxinas internalizadas / enzimáticamente • Toxinas ADP-ribosilantes • Toxinas adenilato ciclasa Efectos biológicos: dermonecrótica, productoras de edema, hemolítica, productoras de diarrea.
TOXINAS BACTERIANAS EXOTOXINAS ENDOTOXINAS • Parte de pared celular • En G- • LPS • Estables • Poco antigénicas • Toxicidad moderada • No producen toxoides • Muy específicas • No tienen actividad enzimática • Ocasionalmente dan fiebre • Excretadas • En G+ y G- • Proteínas • Inestables • Muy antigénicas • Muy tóxicas • Producen toxoides • Muy específicas • Actividad enzimática • Pirogénicas
CLASIFICACIÓN DE LAS TOXINAS • Según localización del blanco: • Toxinas que actúan sobre moléculas superficiales de la célula blanco: • a) Grandes poros: Gram positivos, ligan selectivamente el colesterol sobre la membrana celular eucariota. Strep pyogenes, Strep pneumoniae, Bacillus, una variedad de Clostridium (tetanii, perfringens) y Listeria • b) Pequeños poros: hemolisina alfa de S aureus, leucotoxinas, gama hemolisina y la beta toxina de Cl perfringens. • c) Otras formadoras de poros: antígeno protector de Bacillus antrhacis
CLASIFICACIÓN DE LAS TOXINAS Toxinas tipo A/B: presentan dos dominios: A (actividad enzimática) y B (liga receptor específico) Toxina diftérica Toxina del ántrax Toxina de Cl botulinum Toxina de Cl tetani Exotoxina A de Ps aeruginosa Enterotoxinas de E coli (ST y LT) Exotoxina del V cholerae Toxina shiga like (E coli O157:H7) Enterotoxina C perfringens, B cereus Coagulasa Toxina H pylori
Componente A Componente B Receptor para Componente B Citoplasma de la célula hospedadora Componente A Receptor para Componente B Componente B Citoplasma de la hospedadora ENTRADA DIRECTA
Componente A Receptor para Componente B Citoplasma célula Componente A Citoplasma de la célula ENTRADA POR ENDOCITOSIS
CLASIFICACIÓN DE LAS TOXINAS • Toxinas “inyectadas” en el citoplasma de la célula hospedadora: • Toxinas que inducen apoptosis • Ipa B • Sip B • Yop P • Yop J