Mecanismos
de
patogenicidad





Patogénesis
Es un proceso multifactorial que depende del estado del
hospedero, de los factores de virulencia del microorganismo y
del número inicial de exposición
Patógeno

(pathos=
enfermedad
y
genein
=
engendrar)


Patogenicidad
es
la
capacidad
de
un
microorganismo
para
causar

enfermedad.

Enfermedad
es
la
pérdida
de
homeostasia
o
desequilibrio
entre
el

hospedero
y
el
microorganismo.

Virulencia

es
el
grado
de
patogenicidad

.


Mecanismos de Patogenicidad




    La relación entre un hospedero y un patógeno es
     dinámica, puesto que cada uno modifica las actividades
     y las funciones del otro.

    El resultado de una infección depende de la virulencia
     del patógeno y del grado relativo de resistencia o de la
     susceptibilidad del hospedero.
Genes
verdaderos
de

virulencia


Genes
asociados
a
la

virulencia




   Genes
de
es>lo
de

       vida
de









      virulencia

Factores de virulencia




La patogénesis está asociada con genes codificados:
En el cromosoma, plásmido de virulencia, transposon o
bacteriófago
Mecanismos
de
patogenicidad


Factores
que
ayudan
al
desarrollo
de
la
enfermedad:

a.‐
virulencia
intrínseca
del
organismo
par>cular

b.‐
ruta
de
entrada
del
patógeno

c.‐
can>dad
del
microorganismo
inoculado

d.‐
estado
inmune
del
huésped


Los
determinantes
de
la
virulencia
de
un
patógeno
son

cualesquiera
de
sus
carácterís>cas
gené>cas,

bioquímicas
o

estructurales
que
le
permitan
producir
enfermedad
en
un

hospedero.


COLONIZACIÓN


 La
primera
etapa
de
la
infección
microbiana
es
colonización:
el

 
establecimiento
del
patógeno
en
el
portal
apropiado
de
la

entrada.



 Los
patógeno
colonizan
generalmente
los
tejidos
del
hospedero

 
que
están
en
contacto
con
el
ambiente
externo.



 Los
si>os
de
la
entrada
en
los
humanos
incluyen
la
vías

 
urogenital,
la
diges>va,
la
respiratoria
y
la
conjun>va.


 Los
organismos
que
infectan
estos
sistemas
han
desarrollado

 
generalmente
mecanismos
de
la
adherencia
y
una
cierta

capacidad
de
superar
o
de
soportar
la
presión
constante
de
las

defensas
del
hospedero.


Factores
de
virulencia

Mecanismos
de
patogenicidad



Mecanismos
intrínsecos
de
la
patogenicidad
bacteriana:



1.‐La
capacidad
de
invadir
tejidos:
Invasión,
que
abarca
los
mecanismos

para
la
colonización
(adherencia
y
mul>plicación
inicial)


2.‐La
capacidad
de
producir
toxinas:
Toxigénesis.
Producto
de
las
bacterias


3.‐
La
capacidad
de
superar
los
mecanismos
de
defensa
del
hospedero
y
la

producción
de
las
sustancias
extracelulares
que
facilitan
la
invasión.

Moléculas
que
sustentan
la
invasividad
bacteriana

Sustancias
estructurales

   
1.‐
median
adhesión

   
2.‐
inducen
la
neutralización
o
evasión
de
 
la
defensa

hospedera

Enzimas

Que
promueven
la
diseminación

Que
interfieran
en
la
fagocitosis

Que
inac>van
an>bió>cos

Que
inac>van
an>cuerpos
o
hidrolizan
quimioatrayentes

Mecanismos de Patogenicidad

  Adherencia
  Invasión
  Metabolitos de crecimiento (gas, ácido)
  Toxinas
  Enzimas degradativas
  Proteínas citotóxicas
  Endotoxina
  Superantígenos
  Inducción de inflamación excesiva
  Evasión de la respuesta inmune y fagocítica
  Cápsula
  Proliferación Celular
Componentes protéicos bacterianos que se unen a
Adherencia
                       receptores celulares del hospedero y son generalmente
                                            glicoproteínas


 adhesinas

                                         Una
bacteria
con

                                         diferentes
adhesinas

             unión
                                         Una
adhesina
para
varios

                                         receptores

    reversible       irreversible        Un
receptor
para

                                         diferentes
adhesinas

        Tropismo celular


   Especificidad de especie
Mecanismos
de
patogenicidad


FACTOR
DE

                DESCRIPCION

ADHERENCIA

                Una
superficie
estructural
o
macromolécula
que
une
una
bacteria
a

Adhesina

                   superficies
específicas.

                Una
molécula
complementaria
al
si>o
de
unión
(eucario>ca)
superificial
que

Receptor

                   une
especificamente
adhesinas
o
ligandos.


Lec>na
         Cualquier
proteina
que
se
une
a
carbohidratos


                Una
moléculas
de
superficie
que
exibe
uniones
especificas
a
una
molecula

Ligando

                   receptora
sobre
otra
superficie.

                La
glucosaminoglicanas
que
recubre
a
los
mucopolisacáridos
de
las

Moco

                    superficies
de
las
mucosas.

                Filamentos
proteicos
en
la
superficie
de
la
bacterias
que
funcionan
como

Fimbria

                    adhesinas
en
adherencia
espedifica.


Pili
común
     Mismo
que
la
fimbria


Pili
sexual
    Pili
especializado
que
une
a
dos
procariotes
para
la
transferencia
de
DNA

Mecanismos
de
patogenicidad


                     Fimbria
en
Enterobacteriaceae
las
cuales
unen
especificamente
a
manosa

Fimbria
>po

1
         determinado
como
glicoproteínas
en
la
superficies
de
células

                        eucariotes


                     Una
capa
de

fibra
de
exopolisacáridos
en
la
superficie
de
las
bacterias
las

Glycocalyx

                        cuales
se
involucra
en
la
adherencia
a
la
superficie.


                     Una
capa
detectable
de
polisacárido
(rara
vez
polipepdica)
en
la

Cápsula
                superficie
bacteriana,

la
cual
puede
mediar
adhrencia
específica
o

                        inespecífica.



                        Un componente de pared distinto de la membrana externa de las
                           bacterias Gramnegativas con un potencial estructural de
Lipopolisacárido
(LPS)

                           diversidad que media la adherencia específica. Probablemente
                           funciona como adhesinas.

AcidosTeicoico
y
        Componentes de la pared de las bacterias Grampositivas que puede
    lipoteicoicos
(LTA)
   adherirse específica o inespecífica.
INVASIÓN




Invasión de un patógeno
Producción de sustancias extracelulares bacterianas que
actúan contra el hospedero.

 Las invasinas: son proteínas (enzimas) que actúan
 
localmente para dañar las células y/o para tener el efecto
inmediato de facilitar el crecimiento y la extensión del
patógeno.
PROTEINAS BACTERIANAS EXTRACELULARES
       CONSIDERADAS INVASINAS

Invasina        Bacteria                      Actividad
                Streptococci, staphylococci y
Hyaluronidase                                 Degrada ácido hialuronico de tejido conectivo
                    clostridia

Collagenase     Especies de Clostridium       Disuelve colageno de musculos

                Vibrio cholerae y Shigella
Neuraminidase                                 Degradas acido neuraminico de mucosa intestinal
                    dysenteriae

Coagulase       Staphylococcus aureus         Convierte fibrinógeno en fibrina (coágulo)

                Staphylococci and
Kinases                                       Convierte plasminógeno en plasmina (digiere)
                    streptococci
                                              Altera las membranas de los neutrofilos ocasionando
Leukocidin      Staphylococcus aureus
                                                  liberación de granulos lisosomales
                                              Evita la fagocitosis y altera las membranas de los
Streptolysin    Streptococcus pyogenes
                                                  neutrofilos
PROTEINAS BACTERIANAS EXTRACELULARES
       CONSIDERADAS INVASINAS


                 Streptococci,

                                         Fosfolipasas o lecitinas que destruyen células
Hemolisinas          staphylococci

                                            rojas (y otras) por lisis
                     and
clostridia


                 Clostridium

Lecitinas                                Destruyen la lectina de la membrana celular
                     perfringens

                 Clostridium

Fosfolipasas

                           Destruyen fosfolípidos en la membrana celular
                     perfringens


                                         El
componente
EF
es
una
adenilciclasa
que

EF Anthrax       Bacillus
anthracis

                                             incrementa
el
AMP
cíclico
celular
AMP




                                         Una
componente
de
la
toxina
es una adenilciclasa
AC Pertussis     Bordetella
pertussis

                                         que incrementa el AMP cíclico celular AMP

Intoxicación



Transtorno
producido
por
una
sustancia
tóxica,
envenenamiento:



ingerida
o
inhalada



Intoxicación
alimentaria
infecciosa:
consumo
de
organismos
o


toxinas
en
alimentos
contaminados

Toxi‐infección

Síndrome
originado
por
la
inges>ón
de
alimentos
y/o
agua

que
con>enen
agentes
e>ológicos
suficientes
para
afectar
la

salud
del
consumidor

Intoxicación:
A)
>po
infección
y
B)
>po
intoxicación


A)Producido
por
agentes
infecciosos
específicos
(bacterias,

virus,
hongoso
parásitos)


B)
Inges>ón
de
toxinas:
formadas
en
tejidos
de
plantas
o

animales
o
productos
metabólicos
de
microorganismos
en

los
alimentos

Toxi‐infección

La
intoxicación
alimentaria
puede
afectar
a
una
persona
o

puede
presentarse
como
única
o
en
brote.



Afecta
a
entre
60
y
80
millones
de
personas
en
todo
el
mundo

cada
año
y
ocasiona
aproximadamente
de
6
a
8
millones
de

muertes.

Toxi‐infección


• Toxi‐infección
alimentaria

• Corto
periodo
de
incubación

• Existencia
de
otros
casos

• Existencia
de
alimento
común
de
contagio

• Autolimitadas,
habitualmente
no
recurren

• Alimentos
específicos
sospechosos

• Recurrencia:
déficit
de
IgA
secretora

Toxi‐infección


   Agentes
e>ológicos
de
toxi‐infección
y
alimentos

Alimento                       Patógeno entérico

Huevos, alimentos derivados
del huevo o carne de ave
                               Salmonela enteritidis
inadecuadamente preperada


Leche cruda                    Campylobacter
                               S. aureus
Cremas o mayonesas
                               enterotoxigénico
Moluscos o crustáceos crudos   Vibrio parahemolyticus
TOXINAS


     EXOTOXINAS
                ENDOTOXINAS


        GRAM
+
                     GRAM‐


EXCRETADAS
POR
CÉLULAS
    FORMAN
PARTE
DE
LA

       VIABLES
              PARED
CELULAR


      PROTEÍNAS
                     LPS


MAYOR
PESO
MOLECULAR
     MENOR
PESO
MOLECULAR


    TERMOLÁBILES
               TERMOESTABLES


    INMUNÓGENAS
            NO
INMUNÓGENAS


    NO
PIRÓGENAS
                 PIRÓGENAS


    CÉLULA
BLANCO
              GENERALIZADA


     MUY
TÓXICA
                 POCO
TÓXICA

Mecanismos de patogenicidad
Auxotrofia

Incapaz
de
sinte>zar
algún
compuesto(vitaminas)


Antagonismo

Mecanismos
de
acción
o
competencia
entre
los

microorganismos
con
producción
de
sustancias

biológicamente
ac>vas:
an>bió>cos,
bacteriocinas,

sideróforos,
lisosomas,
proteasas


Oportunismo

microorganismos
capaces
de
colonizar
el
organismo
y

producir
enfermedad
modificando
las
condiciones


fisiológicas
del
huésped.

Bacteriocinas
y
factores
que
influyen
en
su
variación



 Las bacteriocinas son definidas como proteínas
 biológicamente activas contra miembros de la misma
 especie o especies muy relacionadas a la cepa productora
Postulados
de
Koch
El
microorganismo
debe
estar
presente
en
todos
los

individuos
con
la
misma
enfermedad.


El
microorganismo
debe
ser
recuperado
del
individuo

enfermo
y
ser
aislado
en
medio
de
culLvo.


El
microorganismo
proveniente
de
ese
culLvo
debe
causar

la
misma
enfermedad
cuando
se
lo
inocula
a
otro
huésped.


El
individuo
experimentalmente
infectado
debe
contener

el
micoorganismo.


La mayoría de las bacterias que causan enfermedad en el humano se ajustan a los
postulados con excepciones, a saber: Mycobacterium Leprae no cumple con el segundo
enunciado de Koch.
Postulados de Koch


 Para que una enfermedad sea considerada
   transmisible debe cumplir requisitos.

Estos requisitos fueron enunciados por Robert
  Koch basados en sus experimentos con el
              Bacillus anthracis.
INFECTOLOGÍA
                             Vías de
                          diseminación


                 Sitio                     Sitio
               contiguo                  distante


                                  Participación activa
                                         de los
   Factores                        microorganismos
  anatómicos
   Dinámica                                         Acción
                           movimientos
     de los                                         química
    fluidos


                                   Foco metastásico
Vías
de
entrada

INFECTOLOGÍA

                                  al
hospedero


             Sin
cruzar
la
                           Cruzando
la

           barrera
epitelial
                       barrera
epitelial




                                                      Picadura
de

 Inhalación
                    Inges>ón
               insecto



                                                       Heridas
o

                                                       cortadas




                                                      Transfución

                                                       sanguínea

                                                    transplante
de

                                                        órganos

MECANISMOS
DE
PATOGENICIDAD

Bacterium        Adhesin              Receptor           Attachment site      Disease

Streptococcus                         Amino terminal de
                 Proteina F                             Epitelio faríngeo     Faringitis
pyogenes                              fibronectina
Streptococcus    Glycosyl             Glicoproteina de
                                                         Película de diente   Caries dental
mutans           transferase          saliva

Streptococcus    Acido
                                      Desconocido        Epitelio de lengua   Ninguno
salivarius       Lipoteicoic

                                     Disacárido N-
Streptococcus     Proteina unidora a
                                     acetilhexosamine-   Epitelio de mucosa Neumonía
pneumoniae       la célula
                                     galactosa

Staphylococcus    Proteina unidora a Amino terminal de
                                                       Epitelio de mucosa Various
aureus           la célula           fibronectina
                                       Carbohidrato de
Neisseria        Pili N-metilfenil-                      Epitelio de uretra y
                                      glucosamine-                            Gonorrea
gonorrhoeae      alanina                                 cervix
                                      galactose

factores virulencia