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RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO Adalucy Alvarez Aldana. BSc, MSc, PhD(c) Facultad de Ciencias de la Salud Programa de Medicina Departamento de Ciencias Básicas MICROBIOLOGÍA Todo microorganismo que pase la mayor parte o la totalidad de su ciclo vital asociado físicamente con otro organismo de especie diferente se denomina simbionte o simbiote, y la relación SIMBIOSIS. Si un simbionte daña o vive a expensas de otro organismo (huésped), se denomina organismo parasitario, y la relación, PARASITISMO. RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO MUTUALISMO: interacción biológica entre individuos de diferentes especies, en donde ambos se benefician. COMENSALISMO: tipo de relación interespecífica (entre individuos de especies diferentes) que ocurre entre un organismo que vive a expensas de otro sin producirle un daño, es decir, es la asociación que tiene lugar entre dos seres vivos de especies distintas, en la que uno se beneficia y el otro ni se beneficia ni se perjudica de dicha asociación. RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO COLONIZACIÓN VS INFECCIÓN COLONIZACIÓN: Establecimiento de M.O en un hospedero sin generar una respuesta clínica o inmunológica. INFECCIÓN: Establecimiento y multiplicación de M.O al interior o en la superficie de un hospedero, que origina una respuesta inmunológica y que puede ir acompañada de una respuesta clínica con signos y síntomas (enfermedad infecciosa), o puede no expresarse clínicamente (infección subclínica o inaparente). RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO Patogenicidad: Capacidad de realizar daño en el hospedero. Causar enfermedad. Ej: destrucción de células, respuesta inmune exagerada. Virulencia: Grado de patogenecidad. Factor de virulencia: Molécula producida por el M.O, puede participar en la patogenecidad de un modo todo (requisito) o relativo (contribuye pero por sí sola no es suficiente). Isla de patogenicidad: genes de virulencia que se encuentran agrupados en un locus en el cromosoma del patógeno. RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO FACTORES DE VIRULENCIA Factor Patógeno Mecanismo de acción Coagulasa Staphylococcus aureus Coagula el fibrinógeno en el plasma. Los coagulos protegen la bacteria de la fagocitosis. Colágenasa Clostridium spp. Degrada el colágeno que forma el entramado de los tejidos conectivos, permite la diseminación de la bacteria. Exotoxina B (cisteinproteasa) Streptococcus pyogenes, estreptococos del grupo A Degrada proteínas Hemolisinas Estreptococos (A, B, C, y G) Estafilococos, clostridios Lisis de eritrocitos Peróxido de hidrógeno y amoniaco Mycloplasmas spp y Ureaplasma ssp. Dañan el epitelio respiratorio y urogenital Proteasa de IgA Streptococcus pneumoniae Rompe la IgA en dos fragmentos, Fab y Fc. Lecitinasa o fosfolipasa Clostridium spp. Destruye la lecitina componente de las membranas plasmáticas. Leucocidinas Estafilococos, estreptococos Causa la degranulación de los lisosomas dentro de los leucocitos. Destruyen los leucocitos. Proteína A Staphylococcus aureus Une moléculas de IgG por la región Fc, impidiendo la activación del complemento. RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO PATÓGENO: M.O virulento y puede causar enfermedad en una persona normal. PATOGENO OPORTUNISTA: Generalmente miembros de la MN y causan enfermedad cuando se introducen en sitios diferentes a su nicho, por alguna condición (trauma o inmunocompromiso) ESTADO DE PORTADOR Estado de adaptación al M.O y sus productos, no causan daño en el hospedero Es un estado del organismo infectado, que sin presentar manifestaciones clínicas es capaz de eliminar y transmitir gérmenes patógenos y constituye un riesgo potencial para la población. Ejemplo: Staphylococcus aureus Tipos de portador: precoz o en período de incubación, convaleciente y sano. RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO MECANISMOS DE PATOGENECIDAD INVASIVIDAD: Habilidad para invadir tejidos (proteasas, evasión de la respuesta inmune). HIPERSENSIBILIDAD: Inducción de una respuesta inmune exagerada y equivocada. TOXICIDAD (TOXIGÉNESIS): Habilidad para producir toxinas (ENDOTOXINAS/EXOTOXINAS). TOXIGENICIDAD: EXOTOXINAS: Una exotoxina es una toxina secretada por un M.O. Las exotoxinas son muy potentes y pueden causar gran daño al hospedador al destruir sus células o perturbar el metabolismo normal. Ejemplo: Toxina botulínica, diftérica, tetánica, enterotoxinas… ENDOTOXINAS: componentes de la pared celular de las bacterias Gram negativas constituida por lípidos y polisacárido (LPS), pueden ser liberadas durante la lisis celular. RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO COMPARACIÓN DE LETALIDAD DE VARIOS VENENOS Y TOXINAS a Alcaloide del arbol nuez vomica. bEndotoxina lipopolisacarida, membrana externa bacterias Gram negativas. Toxina Dosis letal (mg) Huésped Estricninaa Endotoxinab Veneno de serpientes Botulínica tipo D 0.8 x 10-8 Ratón 3 x 106 3 x 107 3 x 105 Tetánica 4.0 x 10-8 Ratón 6 x 105 6 x 106 6 x 104 Shigella Neurotoxina 2.3 x 10-6 Conejo 1 x 106 1 x 107 1 x 105 Diftérica 6 x 10-5 Cobayo 2 x 103 2 x 104 2 x 102 RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO EXOTOXINAS ENDOTOXINAS Excretadas por células vivas Parte integral de la pared celular de gramnegativas, liberadas por muerte y durante crecimiento. A veces no necesitan liberarse para su actividad. Producidas por grampositivas y gramnegativas Son exclusivas de las bacterias gramnegativas. Polipéptidos complejos Lipopolisacáridos complejos Inestabilidad relativa: su toxicidad desaparece por calentamiento a temperatura mayor a 60°C. Estables: no pierden la toxicidad por arriba de 60°C Muy antigénicas y forman toxoides, estimulando la producción de antitoxinas, anticuerpos antitóxicos y protectores (los toxoides se emplean para inmunizar, toxoide tetánico). Inmunógenos débiles, no forman toxoides. Muy tóxicas: letales en pequeñas dosis. Toxicidad moderada. Se unen a receptores específicos de la célula huésped No han sido definidos receptores específicos Su producción generalmente es controlada por genes extracromosómicos (plásmidos o fagos) Síntesis dirigida por genes cromosómicos. El efecto patogénico es diferente para cada exotoxina. Todas las endotoxinas producen efectos similares en el huésped. Por lo general no produce fiebre Produce fiebre por liberación de IL-1 y otros mediadores RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO MECANISMOS DE PATOGENECIDAD CONTAGIOSIDAD: Habilidad del agente para extenderse (diseminarse). INFECTIVIDAD: capacidad para multiplicarse el agente causal en los tejidos, dando o no lugar enfermedad. ETAPAS DE COLONIZACIÓN DEL HOSPEDERO: 1. Detección de un hospedero 2. Unión o adherencia: tropismo tisular, especificidad de especie, especificidad genética dentro de una especie. 3. Invasión: Invasinas y Factores de diseminación RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO FACTORES DE ADHESIÓN Adhesina Características Hemaglutinina Adhesión a eritrocitos Fimbrias Estructuras de fijación a otras bacterias o células huésped Cápsula Inhiben la fagocitosis y facilitan la adhesión Lectina Unión a carbohidratos, glicoproteína o glicolípido Pili o pilli Estructuras filamentosas que unen a los procariotas durante la transferencia de material genético. Receptores Sitios de unión de ligandos específicos o adhesinas Capa “Slime” Facilita la adhesión. Ácidos teicoicos y lipoteicoicos Componentes de la pared celular de las gram positivas que facilitan la adhesión. RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO INVASINAS RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO Las mas frecuentes, piel y mucosas. RUTAS: Ingestión, ihnalación, trauma, artropodos, agujas, transmisión sexual. ENTRADA EN EL ORGANISMO HUMANORELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO : infeción : difusión Para las bacterias el cuerpo humano es un conjunto de nichos ambientales que le proporcionan la T°, húmeda y nutrientes necesarios para el crecimiento. RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO Las bacterias han adquirido características genéticas que les permiten entrar a los diferentes nichos (invadir), permanecer en el nicho (adherir o colonizar), lograr acceder a fuentes de nutrientes (enzimas) y evitar la respuesta protectora del hospedero (cápsula). Productos derivados del crecimiento bacteriano (ácidos, gas) producen daños en el hospedero. Muchas de estas características genéticas son FACTORES DE VIRULENCIA, que aumenta la capacidad de la bacteria para producir enfermedad. RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO No todas las bacterias producen enfermedad, pero algunas siempre causan enfermedad una vez que ocurre la INFECCIÓN. El organismo humano se encuentra colonizado por numerosos microorganismos (MICROBIOTA NORMAL, MN), muchos de los cuales desempeñan funciones como digestión de alimentos, producción de vitaminas (Vit. K) y protección de la COLONIZACIÓN de M.O patógenos. RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO R E L A C I Ó N H U É S P E D / P A R Á S I T O B A R R E R A S D E P R O T E C C I Ó N MICROBIÓTA NORMAL: son los microorganismos que habitan normalmente en el hospedero sin causar enfermedad. Con preferencia de colonización de ciertas áreas por tropismo o ligando específicos. Resultado de la exposición a los M.O 1. Colonización transitoria 2. Colonización permanente 3. Enfermedad RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO TROPISMO Y LIGANDOS ESPECÍFICOS RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO BACTERIUM TISSUE Corynebacterium diphtheriae Throat Neisseria gonorrhoeae Urogenital epithelium Streptococcus mutans Tooth surfaces Streptococcus salivarius Tongue surfaces Vibrio cholerae Small intestine epithelium Escherichia coli Small intestine epithelium Staphylococcus aureus Nasal membranes Staphylococcus epidermidis Skin EJEMPLOS DE TROPISMO DE TEJIDOS DE ALGUNAS BACTERIAS ASOCIADAS CON HUMANOS RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO BIOFILMES: Son un ecosistema microbiano organizado, conformado por microorganismos pertenecientes a diferentes géneros y especies, asociados a una superficie viva o inerte, con características funcionales y estructuras complejas. Se caracteriza por la excreción de una matriz adhesiva protectora. RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO Micrografía electrónica de una sección transversal de mucosa de colon de rata, aumento x262. La barra indica la gruesa capa de bacterias entre la superficie y el lumen (L). INFECCIONES HUMANAS ASOCIADAS CON BIOFILMES (BIOPELÍCULAS) RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO MICROBIOTA/FLORA RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO MICROBIOTA/FLORA RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO MICROBIOTA/FLORA En piel y mucosas la MN se clasifica en dos grupos: 1. Microbiota residente (cuando se altera se establece por si misma) 2. Microbiota transitoria (no patógenos o potencialmente patógenos; no se establece por si misma). Si la residente se altera, la transitoria coloniza, prolifera y produce enfermedad. MICROBIOTA/FLORA Los M.O presentes en la superficie del cuerpo son COMENSALES. Su proliferación en un determinado lugar depende de factores fisiológicos (T°, húmeda, nutrientes). En ciertas áreas son indispensables para la salud y la función normal , Ejemplos: INTESTINO: Síntesis Vit K y absorción de nutrientes (obesidad?, inflamación? Sistema inmune?). RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO MICROBIOTA/FLORA MUCOSAS Y PIEL: Evita colonización de patógenos por interferencia bacteriana (competencia por receptores o sitios de unión, por nutrientes, inhibición por productos metabólicos tóxicos, bacteriocinas). De manera que cuando hay supresión de la MN, el vacío tiende a llenarse con otros M.O (ambiente o otras partes del cuerpo), se comportan como OPORTUNISTAS. RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO BENEFICIOS DE LA MN RESIDENTE: Excreción de sustancias útiles para el hospedero: Funciones metabólicas (fermentación azúcares no digeribles) Sintetiza numerosas sustancias vitales como vitaminas y pro vitaminas A, D, E, K, y todas las del grupo B, así como aminoácidos, ácidos grasos, enzimas, ácido láctico, acético, pirúvico, carbónico, etc. Previene la colonización de patógenos (Interferencia Bacteriana) Estimula el desarrollo de ciertos tejidos (Teoría de la higiene) Estimula la producción de anticuerpos de reacción cruzada. Antagonismo bacteriano (Bacteriocinas) RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO MN PUEDE PRODUCIR ENFERMEDAD: Los M.O de la MN están adaptados al modo de vida no invasor (limitaciones del entorno). Si se les retira el entorno y se introducen a otros ambientes se vuelven patógenos. Ejemplos: Streptococcus (Grupo viridans), residentes de las vías respiratorias, cuando se introducen al torrente sanguíneo (extracción dental o amigdalotomía) pueden alojarse en válvulas cardiacas y generar endocarditis infecciosa. Bacteroides son residentes del intestino, cuando se introducen en la cavidad peritoneal o en los tejidos pélvicos (traumatismos), causan supuración y bacteriemia. RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO MN PUEDE PRODUCIR ENFERMEDAD: «Si los M.O de la MN se introducen en ambientes diferentes de su residencia, en gran numero y hay factores predisponentes pueden causar enfermedad» 1. Inmunosuprimidos (SIDA, SCID) 2. Quimioterapia y radioterapia 3. Membranas mucosas perforadas 4. Enfermedad es crónicas RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO Debido al gran contacto con el ambiente, la piel está propensa a abrigar microorganismos transitorios. MICROBIOTA NORMAL DE LA PIEL RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO • Bacilos difteroides aerobios y anaerobios • Estafilococos aerobios y anaerobios no hemolíticos • Bacilos Gram positivo aerobios • Estreptococos alfa-hemolíticos y enterococos • Bacilos coliformes Gram(-) • Hongos y levaduras en los pliegues cutáneos • Micobacterias no patógenas en áreas ricas en secreción sebácea RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO El pH bajo, los ácidos grasos en las secreciones sebáceas y la lisozima pueden ser factores importantes para la eliminación de la microbiota no residente de la piel. La sudoración profusa, la higiene o el baño no eliminan o modifican significativamente la microbiota residente. RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO MICROBIOTA NORMAL DE LA BOCA Y VIAS AEREAS SUPERIORES Al nacer, las mucosas de la boca y faringe son contaminadas durante el paso por el canal del parto. En las primeras 4-12 horas de vida, Streptococcus viridans coloniza y se vuelve el miembro más importante de la microbiota residente, permaneciendo toda la vida. Luego aparecen estafilococos aerobios y anaerobios, diplococos Gram negativo, difteroides y lactobacilos. Con la dentición, aumentan en ese medio espiroquetas anaerobias, Provetella spp, Fusobacterium spp. RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO Las levaduras, Candida spp, son encontradas en la boca. La microbiota de la nariz consiste en corinebacterias, estafilococos y estreptococos. En la faringe y tráquea se encuentran estreptococos alfa- hemolíticos y no hemolíticos, neiserias, estafilococos, difteroides, neumococos, Mycoplasma spp y Provetella spp. Los bronquiolos y alveolos son normalmente estériles. RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO Al nacer el intestino es estéril, pero pronto se introducen los M.O con los alimentos. En niños lactantes, el intestino contiene gran numero de estreptococos y lactobacilos productores de ácido láctico. En lactantes con fórmula la MN tiende a ser más mixta, con menor cantidad de lactobacilos. MICROBIOTA NORMAL DEL TRACTO INTESTINAL RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO •El esófago contiene M.O provenientes de la saliva y de los alimentos. • El nivel de microorganismos en el estómago se mantiene a un nivel mínimo por la acidez gástrica. • El pH ácido del estómago protege al individuo de las infecciones de algunos patógenos entéricos. • A medida que el pH del contenido intestinal se torna alcalino, la microbiota aumenta gradualmente. RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO • En el colon, 96-99% está constituida de anaerobios: especies de Bacteroides, especies de Fusobacterium, lactobacilos anaerobios, clostridios y cocos gram positivo anaerobios. • 1-4% constituida de aerobios facultativos • 10% de traumatismos intestinales leves pueden inducir a una bacteriemia transitoria. RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO Uretra Ambos sexos contienen un pequeño número de M.O. provenientes de la piel y el perineo. Los M.O son eliminados regularmente por la micción. Vagina Después de nacer aparecen lactobacilos aerobios que persisten mientras el pH permanece ácido. Cuando el pH se torna neutro (antes de la pubertad) aparece una microbiota mixta compuesta de cocos y bacilos. MICROBIOTA NORMAL DE URETRA Y VAGINA RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO • En la pubertad los lactobacilos aerobios y anaerobios reaparecen en grandes cantidades y contribuyen para mantener el pH ácido. • Cuando los lactobacilos son suprimidos por algún agente antimicrobiano, las levaduras o bacterias aumentan en número, causando inflamación e irritación local. • Después de la menopausia los lactobacilos disminuyen en número y reaparece una flora mixta. MICROBIOTA NORMAL DE LA VAGINA RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO • Estreptococos hemolíticos del grupo B • Estreptococos anaerobios • Especies de Provetella, clostridios, Gardnerella vaginalis, Ureaplasma urealyticum y algunas especies de Mobiluncus. • El moco cervical contiene lisozima y posee actividad antibacteriana. RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO • Los microorganismos predominantes en la conjuntiva son difteroides, Staphylococcus epidermidis y estreptococos no hemolíticos. • Con frecuencia se encuentran especies de Neisseria y Moraxella. • La microbiota de la conjuntiva es controlada por el flujo de las lágrimas (lisozima). MICROBIOTA NORMAL DEL OJO RELACIÓN HUÉSPED/PARÁSITO
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