Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Lea materiales sin conexión, sin usar Internet. Además de muchas otras características!
Vista previa del material en texto
722 © 2014. Elsevier España, S.L. Reservados todos los derechos 77Patogenia de las parasitosis Dada la amplia diversidad que existe entre los parásitoshumanos, no es sorprendente que la patogenia de las enfermedades producidas por protozoos o helmintos sea alta- mente variable. Aunque los diversos parásitos humanos mues- tran un extenso abanico de mecanismos patógenos directos, en la mayoría de las ocasiones los propios microorganismos no son altamente virulentos y/o son incapaces de replicarse en el interior del hospedador. De este modo, la gravedad de la enfermedad provocada por numerosos parásitos se encuentra relacionada con la dosis infecciosa y la cifra de microorganis- mos adquirida a lo largo del tiempo. A diferencia de nume- rosas infecciones bacterianas y víricas, las parasitosis son, con frecuencia, crónicas y se prolongan a lo largo de meses a años. Las exposiciones repetidas conducen a la acumulación de una carga cada vez mayor de parásitos. Cuando la infección por un microorganismo concreto se asocia a una potente respuesta inmunitaria, existe de forma indudable una considerable contribución inmunopatológica en las manifestaciones de la enfermedad atribuidas a la infección. Los factores importantes asociados a la patogenicidad de los parásitos se enumeran en el cuadro 77-1. Los parásitos son casi siempre exógenos al hospedador humano y, por este motivo, deben entrar en el interior del organismo mediante ingesta o penetración directa a través de las barreras anató- micas. El tamaño del inóculo y la duración de la exposición ejercen una importante influencia sobre el potencial de un microorganismo para causar la enfermedad. Además, la vía de exposición es clave para la mayoría de microorganismos. Por ejemplo, las cepas patógenas de Entamoeba histolytica probablemente no provocarán enfermedad cuando exista una exposición directa sobre la piel intacta, pero pueden causar una disentería grave tras su ingesta por vía oral. Numerosos parásitos presentan medios autodirigidos de invasión del hos- pedador humano. Una vez que se ha producido la invasión, los parásitos se unen a células u órganos específicos del hos- pedador, eluden los mecanismos de detección inmunitaria, se replican (la mayoría de protozoos y algunos helmintos), producen sustancias tóxicas que destruyen tejidos y provocan una enfermedad secundaria a la propia respuesta inmunitaria del hospedador (v. cuadro 77-1). Además, ciertos parásitos obstruyen y lesionan físicamente órganos y tejidos debido so- lamente a su tamaño. En este capítulo se exponen los factores que son importantes para la patogenicidad de los parásitos y se proporcionan ejemplos de microorganismos y procesos patológicos relacionados con cada uno de estos factores. exPosición y entrAdA Aunque numerosas enfermedades infecciosas están provo- cadas por microorganismos endógenos que forman parte de la flora normal del hospedador humano, no sucede así en la mayoría de las enfermedades causadas por parásitos como los protozoos y los helmintos. Estos microorganismos se adquieren casi siempre a partir de una fuente exógena y, de este modo, han desarrollado numerosos métodos para pene- trar en el organismo del hospedador. Las vías más frecuentes de entrada son la ingesta por vía oral o la penetración directa a través de la piel u otras superficies (tabla 77-1). La trans- misión de las enfermedades parasitarias se encuentra fre- cuentemente facilitada por la contaminación del entorno con desechos animales y humanos. Este aspecto es ampliamente aplicable a los trastornos que se transmiten mediante la vía fecal-oral, aunque también es aplicable a las infecciones por helmintos, como la uncinariosis y la estrongiloidiosis, que dependen de la penetración de la piel por las larvas. Numerosas enfermedades parasitarias se adquieren por la picadura de artrópodos vectores. La transmisión de la enfermedad por esta vía es extraordinariamente eficaz, como pone de manifiesto la amplia distribución de enfermeda- des como el paludismo, la tripanosomiasis y la filariasis. La tabla 77-1 enumera diversos parásitos y sus vías de entrada. Esta recopilación no debe considerarse exhaustiva; más bien, la lista proporciona ejemplos de algunos de los parásitos más frecuentes y los medios por los que penetran en el organismo humano. Los factores adicionales que determinan el resultado de la interacción entre el hospedador y el parásito son la vía de exposición y el tamaño del inóculo. La mayoría de los pa- rásitos humanos presentan un abanico limitado de órganos o tejidos en los que pueden replicarse o sobrevivir. Por ejemplo, el simple contacto cutáneo con la mayoría de los protozoos in- testinales no provoca enfermedad; así, estos microorganismos deben ser ingeridos para que se inicie el proceso. Además, es necesaria una cantidad mínima de microorganismos para establecer la infección. Aunque ciertas enfermedades parasi- tarias pueden adquirirse mediante la ingesta o la inoculación de un pequeño número de microorganismos, normalmente se precisa un inóculo de mayor tamaño. Mientras que un individuo puede contraer el paludismo por la simple picadura de un mosquito hembra infectado, normalmente se precisan inóculos mayores para producir enfermedades como la ame- biosis en el ser humano. AdHesión y rePlicAción La mayoría de las infecciones se inician mediante la unión del microorganismo a los tejidos del hospedador, seguida de la replicación para establecer la colonización. El ciclo vital de un parásito se basa en los tropismos tisulares y de especie, lo que determina los tejidos u órganos del hospedador en los que el parásito puede sobrevivir. La unión del parásito a las células o tejidos del hospedador puede ser relativamente inespecífica, puede estar mediada por partes de la boca me- cánicas o implicadas en las picaduras o puede darse a través de la interacción de estructuras de la superficie del parásito conocidas como adhesinas y los receptores glucoproteicos o glucolípidos presentes en algunos tipos celulares, aunque no en otros. Entre las estructuras de superficie específicas que PAtOGENIA DE LAS PARASItOSIS 723 © E ls ev ie r. Fo to co pi ar s in a ut or iz ac ió n es u n de lit o. facilitan la adhesión del parásito figuran ciertas glucoproteí- nas de superficie, como las glicoforinas A y B, los receptores del complemento, los componentes adsorbidos de la cas- cada del complemento, la fibronectina y los conjugados de Nacetilglucosamina. En la tabla 77-2 se muestran ejemplos de algunos de los mecanismos de adherencia identificados en los parásitos humanos. E. histolytica es un buen modelo sobre la importancia de las adhesinas en la virulencia. La patogenia de la amebiosis invasiva depende de la adhesión de las amebas a la capa mu- cosa del colon, la unión del parásito al epitelio colónico y su lisis, así como de la presencia de células inflamatorias agudas y la resistencia de los trofozoítos amebianos frente a los mecanismos inmunitarios celulares o humorales de defensa del hospedador. La adhesión amebiana a mucinas colónicas, células epiteliales y leucocitos se encuentra mediada por una lectina de superficie inhibida por la galactosa (gal) o por la Nacetil-d-galactosamina (GalNAc). La unión de la lectina de adherencia inhibida por la galactosa a carbohidratos presentes en la superficie de las células del hospedador es necesaria para que los trofozoítos de E. histolytica ejerzan su actividad citolítica. La presencia de la lectina de adherencia inhibida por la galactosa es una característica que distingue las cepas de E. histolytica patógenas de las no patógenas. Se han asociado diversos mecanismos de unión a infeccio- nes específicas. Por ejemplo, el antígeno del grupo sanguíneo Duffy actúa como un sitio de unión para Plasmodium vivax. Los eritrocitos de la mayoría de las personas de África Occi- dental, a diferencia de los europeos, carecen del antígenoDuffy. De esta forma, el paludismo que provoca P. vivax es casi desconocido en África Occidental. Las estructuras físicas de los parásitos pueden interaccionar con las moléculas de adhesión para promover la unión a las células del hospeda- dor. Giardia lamblia es un parásito protozoario que utiliza un disco ventral para unirse al epitelio intestinal mediante un agarre o un mecanismo de succión. Dos adhesinas identifica- das recientemente, la lectina de G. lamblia activada por la tripsina (taglina) y la molécula-1 de adherencia de G. lamblia (GLAM-1), pueden desempeñar también una importante función en la unión a los enterocitos. Se considera que el contacto inicial del parásito con la superficie intestinal se ve facilitado por la taglina, que se encuentra distribuida sobre la superficie del parásito, y que la GLAM-1 específica del disco es la responsable de la ávida unión del disco a la superficie del enterocito. Tras su unión a la célula o al tipo tisular específicos, el parásito puede llevar a cabo la replicación como siguiente paso para establecer la infección. La mayoría de los parásitos protozoarios se replican de forma intracelular o extracelular en el hospedador humano, mientras que generalmente no se observa replicación en los helmintos capaces de establecer una infección en el ser humano. La temperatura puede desempeñar igualmente un des- tacado papel en la capacidad de los parásitos para infectar un hospedador y provocar una enfermedad. Este aspecto se ilustra bien en el género Leishmania. Leishmania donovani se replica adecuadamente a 37 °C y provoca la leishmaniasis visceral que afecta a la médula ósea, el hígado y el bazo. Por el contrario, Leishmania tropica crece satisfactoriamente a tem- peraturas de 25-30 °C, pero lo hace con dificultad a 37 °C, y provoca una infección cutánea de la piel sin afectación de órganos más profundos. lesiones celulAres y tisulAres Aunque ciertos microorganismos pueden provocar enferme- dad mediante la multiplicación localizada y la elaboración de potentes toxinas microbianas, la mayoría de los parásitos inician el proceso de la enfermedad mediante la invasión de los tejidos normalmente estériles y su ulterior replicación y CUADRO 77-1 Factores asociados a la patogenicidad parasitaria Exposición y dosis infecciosa Penetración de barreras anatómicas Unión Replicación Lesión tisular y celular Alteración, elusión e inactivación de las defensas del hospedador Tabla 77-1 Vías de entrada de los parásitos Vía Ejemplos Ingesta Género Giardia, Entamoeba histolytica, género Cryptosporidium, cestodos, nematodos Penetración directa Picadura de artrópodos Paludismo, género Babesia, filaria, género Leishmania, tripanosomas Penetración transplacentaria Toxoplasma gondii Penetración directa del microorganismo Anquilostoma duodenal, género Strongyloides, esquistosomas Tabla 77-2 Ejemplos de mecanismos de adherencia de los parásitos Microorganismo Enfermedad Diana Mecanismo de unión y receptor Plasmodium vivax Paludismo Eritrocito Merozoíto (unión no mediada por el complemento), antígeno Duffy Plasmodium falciparum Paludismo Eritrocito Merozoíto y glicoforinas A y B Género Babesia Babesiosis Eritrocito Receptor mediado por el complemento C3b Giardia lamblia Diarrea Epitelio duodenal y yeyunal Lectina de G. lamblia activada por la tripsina y manosa 6-fosfato. Molécula-1 de adhesión de G. lamblia en disco Entamoeba histolytica Disentería Epitelio colónico Conjugados de lectina y N-acetilglucosamina Trypanosoma cruzi Enfermedad de Chagas Fibroblasto Penetrina, fibronectina y receptor de la fibronectina Leishmania major Leishmaniasis Macrófago C3bi y CR3 adsorbidos Leishmania mexicana Leishmaniasis Macrófago Glucoproteína de superficie (gp63) y CR2 Necator americanus Ancylostoma duodenale Anquilostomiasis Epitelio intestinal Partes de la boca mecánicas o implicadas en las picaduras 724 MICROBIOLOGÍA MÉDICA destrucción. En general, no se conoce ningún caso de pro- ducción de toxinas con potencias comparables a las de las toxinas bacterianas clásicas, como la toxina del carbunco y la to- xina botulínica, por parte de los protozoos y los helmintos; sin embargo, las parasitosis pueden establecerse mediante la elaboración de productos tóxicos, lesiones tisulares mecánicas y reacciones inmunopatológicas (tabla 77-3). Numerosos autores han sugerido que los productos tóxicos elaborados por los parásitos protozoarios originan al menos ciertos aspectos de su patología (v. tabla 77-3). Pueden se- cretar proteasas y fosfolipasas, que se liberan como con- secuencia de la destrucción de los parásitos. Estas enzimas pueden provocar la destrucción de las células del hospeda- dor, respuestas inflamatorias y una elevada patología tisular. Por ejemplo, el parásito intestinal E. histolytica sintetiza proteinasas que pueden degradar la membrana basal epite- lial y las proteínas de anclaje celular con el fin de disgregar las capas celulares del epitelio. Además, la ameba produce fosfolipasas y una proteína parecida a los ionóforos que lisa los neutrófilos del hospedador, provocando la liberación de los constituyentes de los neutrófilos que son tóxicos para los tejidos del hospedador. La expresión de ciertas proteinasas aumenta de forma relativa la virulencia de la cepa de E. his tolytica. A diferencia de los parásitos protozoarios, muchas de las consecuencias patógenas de las infecciones por helmintos se relacionan con el tamaño, la movilidad y la longevidad de los parásitos. El hospedador se encuentra expuesto a una lesión a largo plazo y a una estimulación inmunitaria, así como a las consecuencias físicas de la presencia de cuerpos extraños de gran tamaño. Las formas más obvias de lesión directa por parte de parásitos helmínticos son las procedentes de la obstrucción mecánica de los órganos internos o de los efectos de la presión ejercida por los parásitos en proceso de crecimiento. Los grandes microorganismos adultos de la es- pecie Ascaris pueden obstruir físicamente el intestino y los conductos biliares. De igual forma, la obstrucción del flujo linfático, que conduce a elefantiasis, se asocia a la presencia de microorganismos adultos de la especie Wuchereria en el sistema linfático. Ciertas manifestaciones neurológicas de la cisticercosis se deben a la presión ejercida por la lenta expansión de los quistes larvarios de Taenia solium en el sistema nervioso central (SNC) y los ojos. La migración de los helmintos (normalmente las formas larvarias) a través de tejidos orgánicos como la piel, los pulmones, el hígado, el intestino, los ojos y el SNC puede ocasionar lesiones directas a los tejidos e iniciar reacciones de hipersensibilidad. Como sucede con numerosos agentes infecciosos, las ma- nifestaciones de las parasitosis no sólo se deben a la lesión mecánica o química de los tejidos producida por el parásito, sino también a las respuestas del hospedador frente a la pre- sencia del parásito. La hipersensibilidad celular se observa en la enfermedad helmíntica y en la protozoaria (tabla 77-4). Durante una parasitosis, los productos de las células del hos- pedador, como las citocinas y las linfocinas, son liberados desde las células activadas. Estos mediadores influyen en el comportamiento de otras células y pueden contribuir di- rectamente a la patogenia de las parasitosis. Las reacciones inmunopatológicas van desde reacciones anafilácticas agudas hasta reacciones de hipersensibilidad retardada mediadas por células (v. tabla 77-4). Debido a que muchos parásitos tienen una vida prolongada, numerosos cambios inflamatorios se convierten en irreversibles y originan cambios funcionales en los tejidos. Como ejemplos de este fenómeno figuran la hiperplasia de los conductos biliares derivada de la presencia de gusanos trematodos hepáticos y la fibrosis extensa que conduce a la disfunción hepática y genitourinaria habitual Tabla 77-3 Algunos mecanismos patológicosen las enfermedades parasitarias Mecanismo Ejemplos Productos tóxicos del parásito Enzimas hidrolíticas, proteinasas, colagenasa, elastasa Esquistosomas (cercarias), género Strongyloides, anquilostoma duodenal, Entamoeba histolytica, tripanosomas africanos, Plasmodium falciparum Ionóforos amebianos E. histolytica Endotoxinas tripanosomas africanos, Plasmodium falciparum Catabolitos indoles tripanosomas Lesión tisular mecánica Bloqueo de órganos internos Género Ascaris, tenias, esquistosomas, filaria Atrofia por presión Género Echinococcus, género Cysticercus Migración a través de los tejidos Larvas de helmintos Inmunopatología Hipersensibilidad Véase la tabla 77-4 Autoinmunidad Véase la tabla 77-4 Enteropatías con pérdida de proteínas Anquilostoma duodenal, tenia, género Giardia, género Strongyloides Cambios metaplásicos Género Opisthorchis (gusanos trematodos hepáticos), esquistosomas Tabla 77-4 Reacciones inmunopatológicas a las parasitosis Reacción Mecanismo Resultado Ejemplo tipo 1: anafiláctica Antígeno + anticuerpo inmunoglobulina E unidos a la mayoría de células: liberación de histaminas Shock anafiláctico; broncoespasmo; inflamación local Infección por helmintos, tripanosomiasis africana tipo 2: citotóxica Anticuerpo + antígeno en la superficie celular: activación del complemento o citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos Lisis de células portadoras de antígenos microbianos Infección por Trypanosoma cruzi tipo 3: inmunocomplejos Complejo anticuerpo + antígeno extracelular Inflamación y lesión tisular; depósito de inmunocomplejos en los glomérulos renales, articulaciones, vasos sanguíneos cutáneos, cerebro; glomerulonefritis y vasculitis Paludismo, esquistosomiasis, tripanosomiasis tipo 4: mediada por células (retardada) Reacción de linfocitos t sensibilizados con el antígeno, liberación de linfocinas, desencadenamiento de citotoxicidad Inflamación, acumulación de células mononucleares, activación de los macrófagos Lesión tisular Leishmaniasis, esquistosomiasis, tripanosomiasis Modificada de Mims C y cols.: Mims pathogenesis of infectious disease, 4.ª ed., Londres, 1995, Academic. PAtOGENIA DE LAS PARASItOSIS 725 © E ls ev ie r. Fo to co pi ar s in a ut or iz ac ió n es u n de lit o. en la esquistosomiasis crónica. La migración de las larvas de helmintos a través de tejidos como la piel, los pulmones, el hígado, el intestino, el SNC y los ojos produce cambios inflamatorios de origen inmunitario en estas estructuras. Finalmente, las alteraciones inflamatorias crónicas que se dan alrededor de parásitos como Opisthorchis sinensis y Schis tosoma haematobium se han relacionado con la inducción de modificaciones carcinomatosas en los conductos biliares y en la vejiga urinaria, respectivamente. roturA, eVAsión e inActiVAción de lAs defensAs del HosPedAdor Aunque los procesos de destrucción celular y tisular son con frecuencia suficientes para iniciar la enfermedad clínica, el parásito debe ser capaz de evadir el sistema inmunitario de defensa del hospedador para que se mantenga el proceso patológico. Al igual que otros microorganismos, los parásitos desencadenan respuestas inmunitarias humorales y celulares; sin embargo, los parásitos son particularmente expertos en interferir en estos mecanismos de defensa o evitarlos (tabla 77-5). Los microorganismos pueden modificar la expresión antigénica, como se observa en los tripanosomas africanos. La rápida variación de la expresión de los antígenos en los glucocálices de estos microorganismos tiene lugar cada vez que el hospedador muestra una nueva respuesta humoral. Se han observado cambios similares en las especies de Plasmo dium, Babesia y Giardia. Algunos microorganismos pueden producir antígenos que imitan a los antígenos del hospedador (mimetismo) o adquieren moléculas del hospedador que ocultan el lugar antigénico (enmascaramiento) y evitan su reconocimiento por el sistema inmunitario del hospedador. Numerosos parásitos protozoarios eluden la respuesta inmunitaria al adoptar una localización intracelular en el hos- pedador. Los microorganismos que residen en los macrófagos han desarrollado una diversidad de mecanismos para evitar la muerte intracelular. Entre ellos se encuentran la prevención de la fusión por fagolisosomas, la resistencia a la destruc- ción por exposición a las enzimas lisosómicas y la «fuga» de las células fagocitadas del fagosoma hacia el citoplasma con la posterior replicación del microorganismo (v. tabla 77-5). Con frecuencia tiene lugar una inmunodepresión del hos- pedador durante la evolución de las parasitosis. La inmunode- presión puede ser específica del parásito o generalizada, lo que implica una respuesta a diversos antígenos parasitarios y no parasitarios. Como mecanismos responsables de es- ta situación se han propuesto la sobrecarga antigénica, la competitividad antigénica, la inducción de células supresoras y la producción de factores supresores específicos de los linfocitos. Ciertos helmintos, como Schistosoma mansoni, pueden sintetizar también proteinasas capaces de degradar las inmunoglobulinas. PREGUNtAS 1. ¿Cuáles son las formas más frecuentes de entrada de los parásitos en el hospedador humano? 2. Enumere dos factores que determinen el resultado de la interacción entre el parásito y el hospedador. 3. Cite un ejemplo de una adhesina que esté relacionada directamente con la virulencia de un parásito. 4. Enumere tres mecanismos patológicos que se consideren importantes en las enfermedades parasitarias. 5. ¿Cómo pueden resistir los parásitos la acción inmunitaria? Cite al menos un ejemplo de cada mecanismo. 6. Enumere los cuatro tipos de reacciones inmunopatológicas que tienen lugar en las enfermedades parasitarias y aporte ejemplos de cada una de ellas. Las respuestas a estas preguntas están disponibles en www.StudentConsult.es BIBLIOGRAFÍA Choi BI, et al: Clonorchiasis and cholangiocarcinoma: etiologic relations- hip and imaging diagnosis, Clin Microbiol Rev 17:540-552, 2004. Clark IA, et al: Pathogenesis of malaria and clinically similar conditions, Clin Microbiol Rev 17:509-539, 2004. Cunningham MW, Fujinami RS: Molecular mimicry, microbes, and autoimmunity, Washington, DC, 2000, American Society for Mi- crobiology Press. Espinosa-Cantellano M, Martinez-Palomo A: Pathogenesis of intes- tinal amebiasis: from molecules to disease, Clin Microbiol Rev 13:318-331, 2000. Girones N, Cuervo H, Fresno M: Trypanosoma cruzi-induced molecular mimicry and Chagas disease, Curr Top Microbiol Immunol, vol 296, Berlin, 2005, Springer-Verlag. Graczyk TK, Knight R, Tamang L: Mechanical transmission of human protozoan parasites by insects, Clin Microbiol Rev 18:128-132, 2005. Zambrano-Villa S, et al: How protozoan parasites evade the immune response, Trends Parasitol 18:272-278, 2002. Tabla 77-5 Interferencia microbiana o elusión de las defensas inmunológicas Tipo de interferencia o elusión Mecanismo Ejemplos Variación antigénica Variación de los antígenos de superficie en el interior del hospedador tripanosomas africanos, género Plasmodium, género Babesia, género Giardia Mimetismo molecular Antígenos microbianos simulando los antígenos del hospedador, lo que conduce a una escasa respuesta de anticuerpos Género Plasmodium, tripanosomas, esquistosomas Ocultación del sitio antigénico (enmascaramiento) Adquisición del recubrimiento de las moléculas del hospedador Quiste hidatídico, filaria, esquistosomas, tripanosomas Localización intracelular Incapacidad para exponer el antígeno microbiano sobre la superficie de las células del hospedador Género Plasmodium (eritrocitos), tripanosomas, género Leishmania, género Toxoplasma Inhibición de la fusión fagolisosómica Género Toxoplasma Salida del fagosoma al citoplasma con la subsiguiente replicación Género Leishmania, Trypanosoma cruzi Inmunodepresión Supresión de las respuestascelulares B y t específicas de los parásitos tripanosomas, género Plasmodium Degradación de las inmunoglobulinas Esquistosomas
Desafío Instagram Dos
Compartir