1) La patogénesis bacteriana es un proceso multifactorial que depende del estado inmune del huésped, la naturaleza del patógeno y la dosis de exposición inicial. 2) Las bacterias utilizan múltiples factores de virulencia como la adherencia, invasividad, toxinas y la evasión del sistema inmune para causar enfermedad. 3) El huésped cuenta con mecanismos de defensa constitutivos e inducibles para combatir las infecciones bacterianas.

1. Mecanismos patogénicos
de las bacterias
UNIDAD DE INMUNOLOGÌA-MICROBIOLOGÌA USAC 2023

2. 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.

3. • 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

4. Invasividad:
Capacidad de un organismo para penetrar, sobrevivir al sistema
inmunológico del paciente, multiplicarse y diseminarse.
Toxigenicidad:
Capacidad de ciertos organismos para producir exotoxinas.

5. AMBIENTE
HOSPEDADOR
PATÓGENO

6. Entrada de bacterias
superficies vulnerables del cuerpo
Boca Ojos
Traumas
Tracto respiratorio
Artrópodos
Tracto
genitourinario
GI

7. Penetración del patógeno
Adherencia y
multiplicación
Toxinas Invasinas
Enzimas
FACTORES DE VIRULENCIA
Enfermedad

8. Intracelulares
obligados
Extracelulares
Membrana
celular
Intracelulares
facultativos
Célula
hospedadora
RELACIÓN CON LA CÉLULA
HOSPEDADORA

9. ▶
▶
▶
▶
▶
▶
▶
Las bacterias deben:
Adherir a células y resistir la eliminación (colonización)
Contactar con las células
Invadirlas
Resistir fagocitosis y complemento
Evadir sistema inmunológico
Competir por el Fe y otros nutrientes

10. 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).

11. DEFENSAS
CONSTITUTIVA S
Se deben considerar los siguientes aspectos:
• Resistencia de especie
• Edad
• Sexo
• Estrés
• Malnutrición
• Enfermedad intercurrente
• Estado inmunitario

12. BARRERAS ANATÓMICAS
• Piel
• Membranas mucosas
• Tracto respiratorio
• Boca, estómago, intestino
• Tracto urogenital
• Ojos

13. •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

14. DEFENSAS INDUCIBLES
Inmunidad
Activa
Natural
Artificial
Natural
Post infecciosa
Vacunas
Calostro
Inmunidad
Pasiva
Artificial Sueros
hiperinmunes

15. • Contacto entre fagocito y célula bacteriana
• Engolfamiento
• Formación del fagosoma
• Fusión con el lisosoma
• Muerte y digestión
• PRESENTACIÓN DE ANTÍGENO

17. 1.Tropismo tisular
2.Especificidad de especie
3.Especificidad genética dentro de una especie
Adherencia específica de bacterias a
las superficies de células y tejidos

18. ASPECTOS GENÉTICOS DE LOS
FACTORES DE VIRULENCIA
Los factores de virulencia pueden estar
codificados por:
• Plásmidos
• Genes
• Islas de patogenicidad

20. • Adhesina
• Fimbria
• Glucocálix y Cápsula
• Lipopolisacárido (LPS)
• Ácidos teicoicos y ácidos lipoteicoicos (LTA)
FACTORES DE
ADHERENCIA BACTERIANA

21. Adhesinas en la
pared bacteriana
Membrana celular
del hospedador
Receptor
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

22. 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

23. 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
PILIS

24. 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

27. 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.
Funciones
• Fijación o adherencia
• Evasión de fagocitosis

28. 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 capsuladas virulentas
Cepas rugosas o no capsuladas y no virulentas
(excepciones)

30. Bacillus anthracis – Azul de Metileno
FCV 2004

31. PARED GRAM NEGATIVA

32. Endotoxina
Macrófago
Lípidos
• prostaglandina E2
• tromboxano A2
•factor activador de
plaquetas
•
leucotrienos
Radicales oxígeno
libres
• oxígeno (O -)
2
•peróxido de
hidrógeno
•óxido nítrico (NO)
Proteínas
• factor de necrosis tumoral (TNF)
• interleuquina 1
• interleuquina 6
• interleuquina 8
• interleuquina 12
Efectos benéficos
Fiebre moderada
estimulación generalizada del sistema
inmune
eliminación microbiana
Fiebre alta
hipotensión
coagulación intravascular diseminada
shock
Cuando los mediadores son bajos
Cuando los mediadores son
sobreproducidos
sensibilización
Efectos riesgosos

33. PARED GRAM POSITIVA

35. • INVASINAS
• HIALURONIDASA
• COLAGENASAS
• NEURAMINIDASAS
•
ESTREPTOQUINASA
•YFOSFOLIPASAS
ESTAFILOQUINASA
• LECITINASAS
• HEMOLISINAS
•COAGULASA
ESTAFILOCOCICA
•
• PROTEASAS
• LIPASAS
GLUCOHIDROLASAS
• NUCLEASAS
PROTEÍNAS
EXTRACELULARES QUE
PROMUEVEN LA INVASIÓN

36. ▶ Invasinas: Shigella, E coli , 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)

37. 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.
CLASIFICACIÓN DE
LAS TOXINAS

38. EXOTOXINAS ENDOTOXINAS
• Excretadas
• En G+ y G-
• Proteínas
• Inestables
• Muy antigénicas
• Muy tóxicas
• Producen toxoides
• Muy específicas
• Actividad enzimática
• Pirogénicas
• Parte de pared celular
• En G-
• LPS
• Estables
• Poco antigénicas
• Toxicidad moderada
• No producen toxoides
• Muy específicas
•No tienen actividad
enzimática
•Ocasionalmente dan
fiebre
TOXINAS
BACTERIANAS

39. 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

40. 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
CLASIFICACIÓN DE
LAS TOXINAS

41. Citoplasma de la
célula hospedadora
Componente B
Componente
A
Receptor para
Componente B
Citoplasma de la
hospedadora
Componente B
Componente A
Receptor para
Componente B
ENTRADA
DIRECTA

42. Componente A
Receptor para
Componente B
Citoplasma célula
Citoplasma de la célula
Componente A
ENTRADA POR
ENDOCITOSIS

43. Cápsula externa
Modificación de la estructura
del antigeno LPS O
Proteasas especificas
IgAasa
Peptidasa C5b
Exotoxina citolitica que matan
fagocitos
Produciendo y viviendo
dentro de un biofilm
Uniendo antigenos del
hospedador a la superficie
celular. Específicamente la
proteina Ay G con el receptor
Fc de las inmunoglobulinas.
Producción de proteasa no
especifica
Evitando la fagocitosis
Supervivencia dentro de
fagocitos
Invasión no fagocítica de las
células
Estrategias para evadir el
sistema inmune

45. LA VIRULENCIABACTERIANA
ES UN PROCESO MULTIFACTORIAL
DONDE ESTÁ
MI COMIDA?
Un ejército de bacterias es como
un ejército humano
requiere más que armas para
invadir
exitosamente
Etapas de una infección exitosa
• adherencia a mucosas
• invasión de la cél hospedadora
• establecimiento dentro del hospedador:
- sobrevivir al estrés
- captar nutrientes
- atacar al hospedador
• diseminarse
•salir del hospedador para causar
nuevas infecciones
El patógeno necesita “sentir” señales ambientales
y regular su respuesta en consecuencia.
Los factores de virulencia son “encendidos” y “apagados”
según necesidad

46. Anticuerpos para
fimbria, ác
lipoteicoicos y
algunas cápsulas
Anticuerpos
desencadenan
Complemento
contra la ME de
Gram negativos
Anticuerpos para
proteína M y
cápsulas dan
opsonización vía
receptores Fc y
C3
Anticuerpos para
toxinas dan
neutralización
Anticuerpos bloquean
receptores y sistemas de
transporte
Anticuerpos neutralizan
factores de diseminación
FIJACIÓN
PROLIFERACIÓN
ANULACIÓN DE
FAGOCITOSIS
DAÑO AL
HOSPEDADOR
TÓXICO INVASIVO