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CONCEPTOS BÁSICOS DE LA INFECTOLOGÍA
Santiago Orozco Montoya
Residente de Medicina Interna Universidad de Antioquia
Las enfermedades infecciosas son un grupo de patologías que contribuyen a una gran parte de las causas de mortalidad tanto en países industrializados como en aquellos en vías de desarrollo en todos los grupos de la población. Actualmente representan una de las etiologías de muerte más importantes después de las enfermedades del sistema cardiovascular(1). De acuerdo con las cifras más recientes alrededor de 12 millones de muertes en el mundo al año son debidas a las enfermedades infecciosas y entre ellas seis son las responsables del 75% que son: infecciones respiratorias bajas, síndromes diarreicos, síndrome de inmunodeficiencia humana adquirida (SIDA), tuberculosis, malaria y sarampión. Aunque son innegables los esfuerzos y las políticas en salud pública en la mayor parte del mundo, estas patologías siguen representando un porcentaje muy alto de incidencia en todos los grupos etarios y es por tanto que el médico debe conocer los conceptos básicos detrás de las enfermedades infecciosas para asegurar una práctica orientada y racional en los escenarios en los que se enfrente a estas condiciones (1,2). El objetivo de este capítulo es clarificar los conceptos más relevantes en la identificación y el manejo de las enfermedades infecciosas, lo que permitirá al clínico una mejor aproximación al uso de las herramientas farmacológicas y no farmacológicas en el tratamiento de estas patologías.
El estudio de las enfermedades infecciosas tiene unos inicios humildes, al estar relacionada desde la antigüedad con el misticismo y lo sobrenatural. Fueron necesarios muchos siglos y avances tecnológicos como el desarrollo del microscopio para que la concepción de la enfermedad infecciosa como plaga o castigo divino fuera reemplazada por un abordaje más riguroso y de tipo científico. El primer intento de crear un paradigma científico que explicara la enfermedad infecciosa se les debe al anatomista alemán Friedrich Henle y al clínico Robert Koch, siendo este último más reconocido por la formulación de un grupo de postulados (Los postulados de Koch) que se publicaron en 1882 (Ver tabla 1). Este evento dio lugar a lo que algunos historiadores llaman la "Revolución bacteriológica" del siglo XIX. A pesar de que estos principios permitían un acercamiento más metodológico a los procesos de patologías infecciosas, por las limitaciones tecnológicas de la época, no permitían explicar como modelo algunas entidades como las enfermedades virales y la tuberculosis; así como tampoco satisfacían la explicación de enfermedades crónicas en las que se sospechaba un origen infeccioso. Fueron necesarias algunas décadas más con el avance de la microbiología, la biología molecular y la epidemiología para que fuera posible desarrollar un modelo más integral en el entendimiento de las infecciones en los seres humanos.
Los postulados actuales en el modelo de las enfermedades infecciosas fueron reformulados a partir de las ideas de Koch por el autor británico Alfred Evans en 1975 y permanecen vigentes hasta la fecha (Ver tabla 2).
A continuación, se describen las definiciones más importantes en la infectología:
Agente infeccioso es el nombre que reciben todos los microorganismos u organismos macroscópicos capaces de producir una infección o una enfermedad infecciosa. Previamente se pensaba que todos los agentes infecciosos eran seres vivos, sin embargo, los virus al no contar con una maquinaria biológica de replicación o de producción de energía, así como moléculas como los priones no se incluían. Ahora se conoce que los dos agentes anteriores son responsables de infecciones y por tanto se incluyen en esta definición junto con bacterias, protozoos, helmintos y artrópodos entre otros (3).
Infección es el término que define la entrada y el establecimiento de un agente infeccioso en la superficie o el interior de un cuerpo humano o animal (huésped u hospedador) ya sea que desarrolle o no una enfermedad. El número de microorganismos que colonizan de forma transitoria o permanente al ser humano es 10 veces superior al número total de células que posee, y una proporción muy importante de nuestro genoma (alrededor del 40%) corresponde a elementos integrados de contacto con retrovirus. Las consecuencias de las interacciones mencionadas casi siempre son neutras o producen algún tipo de beneficio recíproco. A los beneficios similares para ambas partes se les llama mutualismo (ej. microbioma intestinal) y cuando el beneficio mutuo es mayor para el microorganismo se le llama comensalismo (ej. ácaros que se alimentan de células muertas epiteliales sin mayor ventaja para el huésped) (1,3,4).
Un ejemplo fascinante de las interacciones mutuales es el microbioma gastrointestinal. El tracto gastrointestinal representa una de las mayores superficies corporales de contacto entre el huésped y distintos agentes infecciosos, factores ambientales y antígenos en el cuerpo humano. Se define como microbioma intestinal a la colección de arqueobacterias y eucariotas que colonizan el tracto gastrointestinal y que ha evolucionado de forma simultánea con nuestra especie a lo largo de millones de años formando una compleja relación de beneficio mutuo (1,3–5). El microbioma ofrece muchos beneficios al huésped entre los que se destacan mantener la integridad física intestinal, dar forma a los distintos epitelios, ahorro de energía en distintos procesos, protección frente a patógenos y regular la inmunidad del huésped (4). A su vez este grupo de microorganismos se benefician al contar con medio selectivo para su proliferación y fuentes abundantes de nutrientes con una reducción en las necesidades de competir por alimento.
Agentes patógenos: Son aquellos agentes infecciosos que al proliferar o establecerse en el huésped, bien sea por su multiplicación o por productos tóxicos que generan, producen una relación dañina para el huésped con la consiguiente alteración de la homeostasis y la presentación de signos de enfermedad (1,3,6). Además, dicha interacción perjudicial debe ocurrir en un huésped susceptible y que sea transmitida desde otro huésped (persona o animal) o reservorio.
Enfermedad infecciosa: Es la situación en la cual la interacción entre un huésped y un agente infeccioso tiene consecuencias dañinas en el primero, lo que lleva alteraciones fisiológicas que se caracterizan por síntomas y signos de enfermedad. El límite entre infección y enfermedad infecciosa no siempre es claro y puede cambiar por el desarrollo de nuevas técnicas diagnósticas que permiten detectar signos y alteraciones cada vez más tempranas o por el descubrimiento de una relación causal entre la presencia de un microorganismo y una enfermedad (1,3,6–8). Un ejemplo muy representativo fue el descubrimiento de la relación entre Helicobacter pylori como agente causal de las úlceras pépticas.
A los agentes patógenos que no suelen hacer parte del microbioma se les conocen como patógenos principales o primarios y casi siempre son los mismos. Ocasionalmente los seres humanos entramos en contacto con ellos de forma accidental y son los que pueden causar interacciones más dañinas con el huésped. Frente a ellos hay escasos mecanismos de defensa por la ausencia de interacciones previas y por ende pueden causar enfermedades en huéspedes aparentemente normales y sistemas de defensa normales (1,3,5,6). Para estos agentes la capacidad que tienen para producir enfermedades infecciosas depende principalmente del número de veces de las que se entra en contacto con ellos, de la vía del contacto y si la cantidad de agentes que ingresan al huésped (inóculo) es suficiente. En este grupo podemos dar como ejemplos: Streptococcus pneumoniae o Escherichia coli.
Los agentes patógenos secundarios u oportunistas son los microorganismos que pueden multiplicarse y causar enfermedad con mayor facilidad en personas con condiciones crónicas o cualquier otro problema de salud. Por tanto, requieren una alteración cuantitativao cualitativa de los mecanismos naturales (innatos o inespecíficos) o adquiridos (específicos) de defensa del huésped (1,3,5,6,8,9). Ejemplos de este grupo de agentes son: Pseudomonas aeuriginosa o Pneumocystis jirovecii.
Es muy importante aclarar que en unas condiciones ambientales y del huésped cualquier microorganismo tiene el potencial de ser patógeno; por lo que cualquier interacción con agentes infecciosos podría, si las condiciones fueran favorables, causar una enfermedad infecciosa. En general las características que diferencian a los organismos patógenos de los no patógenos son el conjunto de rasgos genéticos que les aportan la capacidad inherente de violar las barreras anatómicas, celulares y bioquímicas del hospedero y que habitualmente impiden la entrada de otros microorganismos en el interior de estructuras tisulares estériles (1).
Los anteriores conceptos se han basado en una visión intuitiva de la correspondencia entre un único agente y una entidad patológica. No debemos olvidar que, aunque la concepción anterior es supremamente útil en la práctica clínica para los aspectos terapéuticos; las infecciones polimicrobianas representan un grupo cada vez más frecuente y conforme aumente la precisión y la calidad de diversas pruebas de diagnóstico su incidencia aumentará. Es así como diversas enfermedades infecciosas como la periodontitis crónica o patologías crónicas inflamatorias de piel o mucosas se piensan como causadas por comunidades de microorganismos de especies diferentes, pero con factores biológicos similares.
Las enfermedades infecciosas pueden ocurrir de diversas formas en las poblaciones humanas. Se le llama endemia a la ocurrencia continua de una enfermedad infecciosa a una frecuencia esperable durante un determinado período de tiempo y en una determinada localización geográfica. El término holoendemia (holoendemic en su acepción original) se refiere a un alto nivel de infección que afecta a los individuos más jóvenes de una población y se habla de hiperendemia cuando la frecuencia aumentada de una población compromete todos los grupos de edad (3,8).
Epidemia es un concepto que hace alusión a la ocurrencia de una enfermedad que es mucho mayor de lo esperado en una región geográfica específica. Cuando una epidemia se generaliza e involucra varios países y un gran número de población se le conoce como pandemia (1,3,8).
Al comprender como se expresan dentro de individuos y de poblaciones las interacciones de diversos agentes infecciosos, podemos entender cómo se dan los procesos de paso de un huésped a otro. La contaminación es una situación en la cual un sujeto u objeto que hospeda un agente infeccioso se convierte en un potencial vehículo de diseminación del agente. Cuando la transmisión del agente es llevada a cabo por un artrópodo, a éste se le da el nombre de vector. El vector puede ser mecánico cuando transmite el agente, pero no es necesario para la perpetuación de este o puede ser biológico cuando el agente infeccioso requiere al vector para el paso de una fase a otra de su desarrollo; por lo que si se eliminara el vector se suspendería la transmisión de este agente (3,10).
La capacidad vectorial es la propiedad de un vector para transmitir en mayor o menor medida al agente infeccioso; está condicionada por la cantidad, supervivencia y población de los vectores (3,8).
El reservorio de una infección o llamada fuente primaria de una infección es un ente (persona, animal, artrópodo, planta o sustancia) en la cual un agente infeccioso se encuentra en condiciones de sobrevivir, multiplicarse y ser transmitido a un hospedero susceptible (1,3).
Finalmente, para completar la comprensión de los procesos patológicos de etiología infecciosa en las poblaciones, nos referiremos a ciertas características de los individuos infectados. Aquellos sujetos que son huéspedes de agentes infecciosos pero que no demuestran signos de enfermedad, es decir sólo están infectados, se les llama portadores asintomáticos. El estado de portador asintomático puede durar poco tiempo (portador temporal) o tener una duración prolongada (portador crónico). Algunos agentes infecciosos pueden permanecer inactivos o silentes en el huésped por largo tiempo, pero finalmente su presencia generará enfermedad, esta condición se llama infección latente. Los conceptos anteriores son cruciales para articular el conocimiento actual en la salud pública de las enfermedades infecciosas.
En los últimos años se han vivido cambios importantes en los comportamientos de enfermedades infecciosas debido a las conductas humanas tanto de gobiernos como de grupos poblaciones puntuales, que han cambiado las incidencias y dinámicas en la transmisión de muchos agentes infecciosos. En 1992 se acuñó el término de enfermedades infecciosas emergentes, que hace alusión a condiciones clínicas de origen infeccioso cuya incidencia en seres humanos se incrementó en los últimos años y amenaza con seguirse incrementando en el futuro. La definición más reciente propuesta el Instituto de Medicina de EE. UU es: "Una nueva enfermedad infecciosa reconocida y clínicamente distinta o una enfermedad infecciosa conocida cuya incidencia reportada en una población determinada está aumentando" (1,3). Esta definición, aunque aporta un contexto claro al hablar de enfermedades previamente documentadas al situarlas en poblaciones donde era escasa, ha sido criticada por la imprecisión para establecer cuál es la magnitud de una incidencia aumentada, también al usar esta definición no es posible diferenciar entre una enfermedad emergente y una reemergente.
Para clarificar la concepción, preferimos por términos de practicidad la definición de 1992 sobre enfermedades infecciosas emergentes, la cual incluye el concepto de enfermedades infecciosas reemergentes: "es la reaparición de una enfermedad conocida después de una disminución de su incidencia" (1,3,11). Ejemplos de enfermedades emergentes son VIH, virus del Zika o virus Chikunguña. Por su parte ejemplos de enfermedades infecciosas reemergentes son: poliomielitis, sarampión y rubeola. 
Las enfermedades emergentes cuentan con algunas o todas de las siguientes características (3):
· La enfermedad existía antes de ser identificada, pero era pasada por alto desde el punto de vista médico porque no podía ser asociada como una entidad propiamente.
· La enfermedad existía, pero no podía ser detectada hasta que no hubiera un cambio cualitativo o cuantitativo en sus manifestaciones, como por ejemplo una epidemia o un incremento de su mortalidad.
· La enfermedad no existía en una determinada región hasta que no fue traída de otra parte del mundo.
· La enfermedad nunca había existido en una población humana pero sí en una población animal.
· La enfermedad es completamente nueva, el agente etiológico no existía antes de las primeras manifestaciones clínicas.
A las entidades infecciosas de alta prevalencia y que han sido bien caracterizadas, las conocemos con el nombre de enfermedades infecciosas persistentes.
CONCEPTOS DE LA INFECTOLOGÍA DE CORRELACIÓN DIRECTA CON EL EJERCICIO CLÍNICO Y LA TERAPIA MÉDICA
Como hemos visto anteriormente, muchos de los conceptos de la infectología tienen una alta relevancia en las áreas de la microbiología, la salud pública y la epidemiología. Estas nociones están presentes de forma implícita en la práctica clínica y el ejercicio académico a diario. Sin embargo, hemos querido plantear separadamente un grupo de términos cuya aplicación en el quehacer médico son fundamentales a la hora de muchos procesos diagnósticos y terapéuticos.
Nuestro entendimiento de muchos aspectos entre las interacciones entre huéspedes y agentes infecciosos nos permitió conocer implicaciones poblacionales de las infecciones, pero no fue sino desde mediados del siglo XX que con el advenimiento de la biología molecular pudieron conocerse más detalles de las respuestas inmunes y mecanismos de ataque de agentes patogénicos. Este conocimiento permitió descifrar la gran variabilidad en la gravedad de ciertas infeccionesentre individuos (1,12) .
La virulencia es una medida cuantitativa de la patogenicidad de un agente infeccioso, es decir la probabilidad que por sus características sea capaz de producir enfermedad en un huésped. Desde este punto de vista, entre más características específicas con las que cuente un microorganismo, mayor virulencia tiene. Esto es mediado por el material genético y su expresión, es decir por factores genotípicos y fenotípicos (5–7).
Los factores de virulencia son las propiedades puntuales que permiten a un microorganismo establecerse y reproducirse en el interior o exterior de un huésped, lo que incrementa el potencial de ese organismo para alterar la fisiología del hospedero y causar enfermedad. Evolutivamente los factores de virulencia han servido tanto para evadir las respuestas inmunes del hospedero, atenuarlas, adquirir nutrientes o como para permitir la invasión directa de un tejido (1,5–8,12).
En la literatura hay gran variabilidad en la forma de clasificación de los factores de virulencia, en el 2009 se propuso un primer consenso desde lo molecular para usar una nomenclatura universal en investigación, permitiendo la agrupación de los factores de virulencia conocidos; no obstante, este consenso no tiene aceptación unánime y no es infrecuente ver distintas formas conceptuales de separar los factores de virulencia. Por lo anterior, describiremos una conceptualización sencilla y práctica para el clínico (5–8,12) :
Adhesinas: Son partículas que permiten a ciertas bacterias el unirse a ciertas células, lo cuál es el primer paso del proceso infeccioso. Algunos ejemplos: Los pilis o los flagelos.
Toxinas: Son sustancias producidas por distintos grupos de bacterias, que permiten eludir el sistema inmune del hospedero o la invasión de tejidos. Estas se dividen en:
· Exotoxinas como proteínas secretadas por bacterias gram positivas y gram negativas. Ej. Toxina tetánica o toxina de la difteria.
· Endotoxinas: Son lipopolisacáridos estables que se encuentran en la pared celular de bacterias gram negativas.
Los sistemas de secreción son sustancias que permiten perforar la membrana de células del huésped para que los microorganismos puedan pasar sus toxinas o por el contrario pueden actuar como bombas de expulsión de sustancias que pueden ser lesivas para ellas, como por ejemplo antibióticos.
Los sistemas de regulación génica consisten en complejos conjuntos de sustancias de actuación en el material genético que permiten la activación y la supresión de distintos segmentos del genoma en respuesta a condiciones ambientales principalmente.
CONCLUSIONES
· Las infecciones son procesos de establecimiento de un organismo en un huésped u hospedero, usualmente con resultados beneficiosos para ambos y sin alteración de la fisiología del primero.
· Las enfermedades infecciosas son procesos de interacción entre agentes infecciosos y un hospedero, con alteración de la homeostasis del último, que se manifiestan con signos clínicos.
· No todos los agentes infecciosos son causantes de enfermedad, son determinantes la cantidad, las condiciones del huésped y sus mecanismos de defensa.
· Las enfermedades infecciosas que aumentan en incidencia en una población y espacio geográfico determinado más allá de los esperado reciben el nombre de epidemias. Si se trata de altas prevalencias ya establecidas se conocen con el nombre de endemias.
· La situación en sujetos infectados por un agente puntual que eventualmente puede dar lugar a enfermedad la conocemos con el nombre de infección latente.
· La virulencia es la medida de posibilidad de causar enfermedad en un huésped y está determinada por características biológicas conocidas como factores de virulencia.
Tabla 1
	POSTULADOS DE KOCH
	1. El parásito* ocurre en cada caso de la enfermedad en cuestión y bajo circunstancias en las cuales se puedan observar los cambios patológicos y el curso clínico de la enfermedad.
	2. El parásito no está presente en otras enfermedades como un agente fortuito o no patógeno.
	3. Después de ser completamente aislado del cuerpo y que crezca en repetidas ocasiones en un cultivo puro, el parásito puede inducir la enfermedad nuevamente.
	4. El parásito puede ser aislado nuevamente desde un hospedero inoculado experimentalmente.
	*El término parásito hace mención al agente etiológico y no a la clasificación taxonómica de un organismo.
Adaptado de la referencia 2.
Tabla 2
	PRINCIPIOS DE EVANS:
	La prevalencia de La enfermedad debe ser significativamente mayor en aquellos expuestos a La supuesta causa que en los controles no expuestos.
	La exposición a La supuesta causa debe estar presente más frecuentemente en aquellos con La enfermedad que en los controles sin La enfermedad cuando todos los factores de riesgo son constantes.
	La incidencia de la enfermedad debería ser significativamente mayor en aquellos expuestos a la supuesta causa que en aquellos no expuestos, como se puede evidenciar en estudios prospectivos.
	La enfermedad debería seguir en el tiempo a la exposición del supuesto agente con una distribución en los tiempos de incubación en forma de una curva de campana (bell-shaped curve).
	Un espectro de respuestas por parte del huésped debería seguir a la exposición del supuesto agente, variando entre un rango desde lo leve a lo más grave.
	Una respuesta del huésped medible después de la exposición a la supuesta causa debería aparecer regularmente, como no lo haría en aquellos no expuestos.
	La reproducción experimental de la enfermedad debería ocurrir en mayor incidencia en los animales o humanos expuestos apropiadamente a la posible causa que en aquellos no expuestos; esta exposición debería ser deliberada en voluntarios, experimentalmente
	La eliminación o modificación de La causa probable o del vector que La transmita debería disminuir La incidencia de La enfermedad.
	La prevención o la modificación de la respuesta del huésped a la exposición de la supuesta causa debería disminuir o eliminar la enfermedad (ej. inmunización o medicamentos).
	Todo lo anterior debe tener sentido desde lo biológico y lo epidemiológico.
Adaptado de la referencia 2.
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