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NATHANIEL MOYANO
- LOS SERES VIVOS Y LA MICROBIOLOGIA…..………………………………………………………………………… ÍNDICE
- PROCESO SALUD-ENFERMEDAD……..………………………………………………………………………………....
- TRIADA ECOLOGICA……………………………………………………………………………………………………………..
- CADENA EPIDEMIOLOGICA…………..……………………………………………………………………………………..
- HISTORIA NATURAL DE LA ENFERMEDAD….……………………………………………………….………………..
- BIOSEGURIDAD……………………………………………………………………………………………….…………………..
- HIGIENE DE MANOS………………………………………………………………………………………….…………………
- ESTERILIZACION, DESINFECCION Y ANTISEPSIA……………………………………………….…………………..
- COMITÉ DE INFECCIONES HOSPITALARIAS……………………………………………………….…………………
- INMUNIDAD………………………………………………………………………………………………………………………
- VACUNAS…………………………………………………………………………………………………………………………..
- TIPOS DE VACUNAS Y METODOS DE OBTENCION………………………………………………………………
- BACTERIAS…………………………………………………………………………………………………………………………
- ESTRUCTURA ANATOMICA Y FUNCIONAL DE LAS BACTERIAS…………………………………………….
- GENETICA BACTERIANA……………………………………………………………………………………………………..
- MICROBIOMA Y MICROBIOTA O FLORA NORMAL………………………………………………………………
- CRECIMIENTO Y METABOLISMO BACTERIANOS…………………………………………………………………
- PATOGENIA BACTERIANA…………………………………………………………………………………………………..
- FACTORES DE VIRULENCIA BACTERIANOS………………………………………………………………………….
- BASE GENETICA Y REGULACION DE LA VIRULENCIA……………………………………………………………
- VIRUS…………………………………………………………………………………………………………………………………
- MULTIPLICACION VIRAL…………………………………………………………………………………………………….
- PATOGENIA VIRAL………………………………………………………………………………………………………….....
- INGRESO VIRAL AL HOSPEDADOR………………………………………………………………………………………
- DISEMINACION VIRAL………………………………………………………………………………………………………..
- TROPISMO, TRANSMINACION Y DISEMINACION, VIRULENCIA VIRAL…………………………………
- HONGOS……………………………………………………………………………………………………………………………
- REPRODUCCION………………………………………………………………………………………………………………..
- FACTORES DE VIRULENCIA DE LOS HONGOS………………………………………………………………………
- PARASITOS…………………………………………………………………………………………………………………………
- PROTOZOOS………………………………………………………………………………………………………………………
- HELMINTOS……………………………………………………………………………………………………………………….
- ACANTOCEFALOS………………………………………………………………………………………………………………
- DIAGNOSTICO MICROBIOLOGICO………………………………………………………………………………………
- ETAPAS DEL DIAGNOSTICO MICROBIOLOGICO……………………………………………………..……………
- PRINCIPALES PRUEBAS INMUNOLOGICAS………………………………………………………….………………
- METODOS DE DETECCION DE ACIDOS NUCLEICOS…………………………………………………………….
- INFECCIONES RESPIRATORIAS ALTAS…………………………………………………………………………………
- INFECCIONES DEL SNC……………………………………………………………………………………………………….
- INFECCIONES RESPIRATORIAS BAJAS…………………………………………………………………………………
TUBERCULOSIS……………………………………………………………………….…………………………………………
MICOBACTERIOSIS……………………………………………………………….……………………………………………
INFECCIONES URINARIAS……………………………………………………….………………………………………….
INFECCIONES DEL TORRENTE SANGUINEO…………….………………………………………………………….
ENDOCARDITIS BACTERIANA…………………………………..…………………………………………………………
ZOONOSIS…………………………………………………………….……………………………………………………………
DIARREAS INFECCIOSAS AGUDAS Y TOXIINFECCIONES ALIMENTARIAS…………………………….
INFECCIONES DE TRANSIMICION SEXUAL…………………………………………………………………………
ARTROPODOS………………………………………………………………………………………………………………….
MICOSIS DE IMPORTANCIA MEDICA………………………………………………….……………………………..
HISTO Y HEMOPARASITOSIS…………………………………………………………………………………………….
ENTEROPARASITOSIS……………………………………………………………………………………………………….
OFIDIOS……………………………………………………………………………………………………………………………
RESUMEN DE MICROBOLOGÍA Y PARASITOLOGÍA ATR – NATHANIEL MOYANO LOS SERES VIVOS Y LA MICROBIOLOGIA El conjunto de organismos y microorganismos que habitan la Tierra forman la biosfera. Debido a la enorme diversidad de formas de vida, fue preciso establecer una clasificación que los agrupara, las primeras clasificaciones fueron basadas en la utilidad que el hombre obtenía de vegetales y animales y no en sus semejanzas físicas. El primero en clasificar a los seres vivos en vegetales y animales fue el filósofo Aristóteles, siglos más tarde, Dioscórides clasifica a los animales en terrestres y acuáticos, y a las plantas en alimentarias, medicinales y venenosas. El científico Carl von Linné fue quien estableció las bases de la taxonomía moderna (clasificación de los seres vivos). La taxonomía es una rama de las ciencias biológicas que se encarga de clasificar a los seres vivos. Linné agrupo a todos los organismos en características taxonómicas con distintos niveles; desde lo general a lo particular, es decir, de niveles superiores a niveles inferiores, nombrándolas de la siguiente manera: Reino, Filo ( Phylum ), Clase, Orden, Familia, Género y especie. Linné estableció la existencia de tres reinos: vegetal, animal y mineral. Por otra parte, adopto la llamada nomenclatura binomial para cada especie, donde ambas palabras deben estar escritas en latín y cursiva (itálica), la primera con mayúscula referente al Género y la segunda en minúscula indicativa de la especie. Cuando la nomenclatura binomial es manuscrita, ambas palabras se escriben subrayadas. Por ejemplo: Homo sapiens , Clostridium tetani. Dicha nomenclatura binomial es utilizada por todos los científicos. Ernst Haeckel, en 1866, demostró la diferencia entre organismos unicelulares, incluyendo a los primeros dentro del Reino Protista. Haeckel mantuvo la clasificación taxonómica en tres reinos, al dejar de lado los minerales. Biológicamente todos los seres vivos están subdivididos en reinos. Reino por lo tanto representa cada una de las grandes subdivisiones en que se consideran distribuidos los seres vivos en razón de sus caracteres comunes. En la actualidad, Reino es el segundo nivel de clasificación por debajo del Dominio. La clasificación más aceptada es el sistema de los tres dominios que siguen a la ortografía y pronunciación del latín, a seguir: Archaea , Bacteria , y Eukarya. Los Dominios Archaea y Bacteria están constituidos por organismos que presentan una célula diferenciada, denominada célula procariota. El dominio Eukarya , por el contrario (que incluye los reinos Protista, Fungi, Plantae y Animalia), esta constituido por organismos que presentan células denominadas eucariotas. El reino protista contiene una colección de organismos, en su mayoría unicelulares.
RESUMEN DE MICROBOLOGÍA Y PARASITOLOGÍA ATR – NATHANIEL MOYANO El equilibrio de ese triángulo, tan estable puede alterarse ya sea por exceso o por defecto de uno de sus vértices. Esto es, si alguno de los componentes de esa triada ecológica aumenta sus características o, por el contrario, las disminuye, se interrumpe ese equilibrio dando como resultado un proceso infeccioso o una enfermedad. El pasaje de un estado a otro se debe a la ruptura de ese equilibrio existente entre los tres elementos responsables del estado de salud, que componen la triada ecológica. El agente causal: Agente biológico externo capaz de producir un daño a la salud. Necesario pero no suficiente para la producción de enfermedad. El ambiente: Conjunto de factores externos que influyen en la relación hombre-agente y la aparición de la enfermedad. Hospedero: Se refiere al individuo sobre el cual gravitan los elementos anteriores y de cuyo equilibrio complejo depende el estado de salud o enfermedad (edad, raza). Se trata de un proceso dinámico, dado que se da una fluctuación constante entre el estado de salud y la aparición de una infección o de una enfermedad. Infección: Es la entrada, multiplicación y desarrollo de un agente patógeno en el organismo humano o animal. No hay manifestaciones clínicas aparentes (ausencia de signos y síntomas)^1. Infestación: Es la sola presencia de agentes infecciosos vivos en las superficies exteriores del cuerpo o en prendas de vestir. Infectividad: Es la capacidad del agente infeccioso de poder alojarse y multiplicarse dentro de un hospedero. Enfermedad: Se caracteriza por la aparición de signos y sintomas^1 propios o determinados por un agente causal. Puede tener un espectro amplio de manifestación leve, moderada o severa. La enfermedad es el resultado de la interacción entre el agente agresor y el hospedero susceptible en un medio ambiente propicio, que los pone en contacto mediante la existencia de un mecanismo de producción o de transmisión. (^1) Síntoma: Son diversas cosas que un paciente puede experimentar, y solo pueden ser percibidos por él. Signos: Son las manifestaciones de las enfermedades, generalmente los médicos y enfermeras pueden reconocer estos signos y medirlos de alguna forma. Por ejemplo: Temperatura, presión. CADENA EPIDEMIOLOGICA La cadena epidemiológica es un elemento clave para la explicación y comprensión de las enfermedades infectocontagiosas que han acompañado a la humanidad durante siglos. Aportan datos tanto para el nivel clínico individual, como desde el nivel epidemiológico poblacional (comunitario). Dicha cadena está compuesta por eslabones que interactúan entre sí. RESUMEN DE MICROBOLOGÍA Y PARASITOLOGÍA ATR – NATHANIEL MOYANO El primer eslabón de la cadena lo constituye el agente, que vive en el reservorio (que puede ser el hombre, un animal, un elemento de la naturaleza como el agua) al que abandona a través de una puerta de salida para llegar a un hospedero (a través de alguna forma de transmisión : respiratoria, cutánea, sexual), quien debe tener una puerta de entrada y de allí convirtiéndose en un nuevo hospedero, el cual debe ser susceptible. Agente: Es el primer eslabón de esta cadena, se trata del agente infeccioso que se transforma en el agente causal o etiológico de la infección o de la enfermedad. Para lograr su objetivo debe reunir las siguientes características: Cantidad de agente: Se refiere al inoculo (número de partículas, cantidad de bacterias). Patogenicidad: Capacidad de generar enfermedad. Virulencia: Capacidad de generar casos graves y fatales. Localización en el hospedero. Especificidad del hospedero. Especificidad inmunológica. Reservorio: Lugar habitual donde viven, crecen y se multiplican los agentes y que es fuente de infección para otros individuos. Ese reservorio puede ser un ser vivo; el hombre: enfermo clínico, subclínico y portador o los animales o por el contrario un ser inanimado. Reservorios humanos: Personas con infecciones sintomáticas, portadores sin manifestaciones clínicas. Asintomáticas (sin manifestaciones clínicas). En incubación o convalecientes (antes o después). Crónico (es reservorio por mucho tiempo después de la infección inicial). Reservorios animales: insectos, murciélagos, garrapatas, etc. Reservorios ambientales: agua, tierra, plantas, etc. Portador: Todo individuo que lleva en su organismo un agente infeccioso sin presentar signos ni síntomas de la enfermedad y lo está eliminando. La condición de portador se determina mediante pruebas de laboratorio. Mecanismos de transmisión: Se refiere a las formas por las cuales los agentes infecciosos pueden propagarse o diseminarse. Esos mecanismos pueden ser directos por contacto físico ya sea intimo (relaciones sexuales) o no, o indirectos a través de vectores mecánicos (moscas, cucarachas, etc.), vectores biológicos (vinchucas, mosquitos, etc.), fómites (ropa, papel, etc.), o a través del aire, etc. Puertas de entrada: Son los lugares o sitios de acceso de los agentes al ser vivo u hospedero susceptible. Coinciden con las puertas de salida. Hospedero susceptible: Es el individuo que va a hospedar el agente infeccioso y esto se relaciona con el grado de resistencia que ese ser vivo tenga contra ese agente, ya sea especifica o inespecíficamente. Puertas de salida: Son los lugares o sitios a través de los cuales el hospedero elimina al agente infeccioso. Coincide con los orificios naturales del hombre.
RESUMEN DE MICROBOLOGÍA Y PARASITOLOGÍA ATR – NATHANIEL MOYANO Difusividad: Es la facilidad de propagación de un agente infeccioso. La difusividad depende de la puerta de salida. Vía respiratoria: Es la más frecuente y difícil de controlar. Vía digestiva: En los casos de infecciones gastrointestinales. Es la denominada vía ano-mano- boca. Vía genitourinaria: Vía frecuente en casos de ITS. Piel: Por lesiones como picaduras, mordeduras, agujas, objetos cortopunzantes, etc. Vía transplacentaria: En general es una barrera eficiente para la defensa del feto, pero puede ser atravesada por algunos agentes infecciosos. Por ejemplo: VIH. La importancia de la cadena epidemiológica radica en que, identificando los posibles eslabones en cada enfermedad, se puede interrumpir la cadena de transmisión y prevenir el desarrollo y propagación de las mismas. HISTORIA NATURAL DE LA ENFERMEDAD Son los acontecimientos que ocurren en el organismo humano, desde la aparición de las causas y sus componentes hasta la aparición de los signos y síntomas (enfermedad) y su desenlace final. En otras palabras es el “como” evoluciona una enfermedad sin la intervención médica. Se denomina curso clínico al proceso que describe la enfermedad cuando esta se encuentra bajo atención médica. Etapas de una enfermedad: Periodo de incubación: Tiempo que transcurre desde que el individuo es infectado hasta el desarrollo de los primeros signos y síntomas. Periodo prodrómico: Aparecen manifestaciones inespecíficas de un cuadro clínico (dolores musculares, articulares, etc.). Periodo de estado: Comienzan los signos y síntomas característicos de la enfermedad. Periodo terminal: Puede evolucionar hacia la agravación y muerte o pasar a la recuperación, convalecencia y curación. Periodo de transmisibilidad: El individuo es infectante. RESUMEN DE MICROBOLOGÍA Y PARASITOLOGÍA ATR – NATHANIEL MOYANO CLASIFICACIÓN DE LAS ENFERMEDADES: Las clasificaciones son variadas y depende de los criterios que se toman en cuenta. Según la frecuencia en el tiempo y en el espacio se clasifican en: Esporádicas: Solamente se producen algunos casos en la población Por ejemplo: ACV. Endemia: Presencia de numerosos casos durante un largo tiempo y limitado en el espacio. Es la prevalencia usual de una enfermedad. Epidemia: Aparición de casos en un número superior a lo esperado para un tiempo y espacio. Es un fenómeno de masas limitado en el tiempo y espacio. Excede la incidencia normal (número de casos nuevos). Pandemia: Enfermedad que se propaga a toda la población, país o continente. Es un fenómeno limitado en el tiempo e ilimitado en el espacio. Según la rapidez con la que aparecen y por su duración en: Agudas: Se manifiestan rápidamente, pero son de corta duración. Por ejemplo: Gripe. Crónicas: Se desarrollan con lentitud y duran mucho tiempo. Por ejemplo: Artritis. Según su origen o causa: Infecciosas: Son causadas por microrganismos patógenos (bacterias, virus, hongos, parásitos). No infecciosas: No son provocadas por microorganismos.
RESUMEN DE MICROBOLOGÍA Y PARASITOLOGÍA ATR – NATHANIEL MOYANO DESINFECCIÓN Y ESTERILIZACIÓN: MÉTODOS DE ESTERILIZACIÓN: RESUMEN DE MICROBOLOGÍA Y PARASITOLOGÍA ATR – NATHANIEL MOYANO Calor húmedo: Se utiliza en metales, vidrios, prendas textiles, líquidos, plásticos y gomas (termorresitentes). Es considerado el método más económico, rápido y sin efectos adversos, por no dejar residuos del agente esterilizante. TODO MATERIAL RESISTENTE AL CALOR, COMPATIBLE CON LA HUMEDAD, DEBE SER AUTOCLAVADO. Calor seco: Solo se podrá aplicar cuando los materiales no soporten la acción del calor húmedo, tiene facilidad de penetración en sólidos, líquidos no acuosos y cavidades cerradas. Una de sus principales desventajas es que requiere largos periodos de exposición y además, acelera el proceso de destrucción del instrumental. Se utiliza en elementos cortantes y de acero inoxidable, líquidos y sustancias liposolubles y algunos elementos de cristal y vidrio. TODOS LOS PROCESOS DE ESTERILIZACION DEBEN SER CONTROLADOS POR MEDIO DE MONITORES FISICOS, INDICADORES QUIMICOS Y BIOLOGICOS. LUEGO DEBEN SER ALMACENADOS EN CONDICIONES QUE ASEGUREN SU ESTERILIDAD. DESINFECCION Y ANTISEPSIA: Los desinfectantes y los antisépticos constituyen una herramienta esencial para controlar la diseminación de agentes infecciosos. Con su utilización apropiada se pueden obtener máximos beneficios para lo cual se debe tener en cuenta lo siguiente: Ningún desinfectante es universalmente eficaz. Algunos agentes químicos son buenos como antisépticos, pero no son efectivos como desinfectantes, en tanto otros desinfectantes resultan tóxicos como antisépticos. Los antisépticos se usan sobre la piel para eliminar o disminuir la microbiota residente y transitoria de la misma. Los desinfectantes son productos ampliamente utilizados para la destrucción de los microorganismos que habitan sobre una superficie inanimada, con excepción de las esporas bacterianas. DESINFECCIÓN: Niveles de desinfección: La desinfección se clasifica según el efecto microbicida de los agentes químicos sobre los microorganismos, y estos son: Desinfección de alto nivel (DAN): Es realizada con agentes químicos líquidos que eliminan a todos los microorganismos. Por ejemplo: Glutaraldehído (actúa a nivel de la síntesis proteica de ADN y ARN), peróxido de hidrogeno. Desinfección de nivel intermedio (DNI): Se realiza utilizando agentes químicos que eliminan bacterias en sus formas vegetativas. Desinfección de bajo nivel (DBN): Es realizada por agentes químicos que eliminan bacterias, hongos y algunos virus en un periodo de tiempo corto. Existen diversos métodos para realizar la DAN, el más utilizado en el ambiente hospitalario es mediante QUIMICOS LIQUIDOS. Este método requiere muchos controles en su ejecución. Las fallas en el proceso de desinfección pueden dar lugar a complicaciones infecciosas o inflamatorias graves. La importancia del proceso de desinfección depende de la limpieza previa de los objetos. Debe realizarse un pre lavado, un lavado y luego proceder a la desinfección. Tipos de desinfectantes:
RESUMEN DE MICROBOLOGÍA Y PARASITOLOGÍA ATR – NATHANIEL MOYANO Hipoclorito de sodio. Amonios Cuaternarios. Monopersulfato de potasio. Alcohol. ANTISEPSIA: Tipos de antisépticos: Clorhexidina al 2% en base alcohólica. Clorhexidina al 2% o al 4% jabón. Alcohol al 70%. Soluciones sanitizantes para mano en base alcohólica. Iodopovidona. Triclosan. COMITÉ DE INFECCIONES HOSPITALARIAS Tiene como función primordial abocarse a la prevención y control de la infección hospitalaria; promoviendo para ello un conjunto de medidas individuales y colectivas para evitar los riesgos de transmisión de enfermedades, con el fin de proteger al paciente, al personal de salud y a la comunidad en general. Estructura del programa de CIH: Vigilancia: recolección y análisis de datos. Intervención: Propuesta de medidas de intervención. Evaluación: seguimiento y control de su efectividad. Análisis del impacto. Características: Constituido por un equipo multidisciplinario, integrado por epidemiólogos, infectologos, microbiólogos. Actividades de prevención y control de IIH: Elaboración y actualización de la normativa. Capacitación del equipo de salud. Asesoramiento para la asignación de recursos. Supervisión del cumplimiento de normas. RESUMEN DE MICROBOLOGÍA Y PARASITOLOGÍA ATR – NATHANIEL MOYANO INMUNIDAD El término inmunidad deriva de la palabra latina immunitas. Históricamente, el término inmunidad ha hecho referencia a la protección frente a la enfermedad y, de forma más específica, frente a las enfermedades infecciosas. Las células y las moléculas responsables de la inmunidad constituyen el sistema inmunitario , y a su respuesta conjunta y coordinada a la introducción de sustancias extrañas se le llama respuesta inmunitaria. La función fisiológica del sistema inmunitario es la defensa contra los microbios infecciosos. Sin embargo, incluso sustancias extrañas no infecciosas pueden desencadenar respuestas inmunitarias. Además, los mecanismos que normalmente protegen a los individuos de la infección y eliminan las sustancias extrañas también son capaces de provocar lesiones tisulares y enfermedad. Por tanto, una definición más concreta de la respuesta inmunitaria es la de una reacción a los componentes de los microbios, así como a macromoléculas, como proteínas y polisacáridos y pequeñas sustancias químicas, que son reconocidos como extraños, independientemente de la consecuencia fisiológica o patológica de tal reacción. En ciertas situaciones, incluso moléculas propias pueden desencadenar respuestas inmunitarias (lo que se llama respuestas autoinmunitarias). Algunas definiciones a tener en cuenta: Antígeno: Molécula de procedencia exógena o endógena que resulta extraña al organismo. Puede ser específicamente unida por un anticuerpo (Ac) o por un receptor de célula T (TCR), pero no necesariamente genera una respuesta inmune. Anticuerpo: Proteínas producidas por los vertebrados en respuesta al contacto con un antígeno inmunogeno. Epítopo/Epítope: Sitio o porción inmunodominante de un Ag a través del cual se une a un Ac o a un receptor del Linfocito T. Inmunógeno: Son aquellas moléculas que inducen una respuesta inmune. A pesar de que se conocen estas diferencias se siguen utilizando como sinónimos: Ag e inmunógeno. Superantígeno: Moléculas bacterianas o virales que une tanto moléculas CMH II como TLR, activando el 30% de los linfocitos (contra el 0.001% que activa un Ag convencional). Inmunidades innata y adaptativa: La inmunidad innata (también llamada inmunidad natural o nativa) constituye la primera línea de defensa contra los microbios. Consta de mecanismos de defensa celulares y bioquímicos que existen antes incluso de la infección y que pueden responder con rapidez a ella. Estos mecanismos reaccionan con los microbios y con los productos de las células dañadas, y responden de una forma prácticamente idéntica a infecciones repetidas. Los principales componentes de la inmunidad innata son: Barreras físicas y químicas: como el epitelio y las sustancias químicas antimicrobianas producidas en las superficies epiteliales. Células fagocíticas: (neutrófilos, macrófagos), células dendríticas y linfocitos citolíticos naturales (NK) Proteínas sanguíneas: incluidos miembros del sistema del complemento y otros mediadores de la inflamación. Proteínas llamadas citocinas: que regulan y coordinan muchas de las actividades de las células de la inmunidad innata. Los mecanismos de la inmunidad innata son específicos frente a estructuras que son comunes a grupos de microbios relacionados y pueden no distinguir diferencias ligeras entre microbios. Las características definidoras de la inmunidad adaptativa son una exquisita especificidad frente a moléculas diferentes y una capacidad de «recordar» y responder de forma más intensa a exposiciones repetidas al mismo microbio.
RESUMEN DE MICROBOLOGÍA Y PARASITOLOGÍA ATR – NATHANIEL MOYANO Los linfocitos T secretan a menudo citocinas en la zona de contacto con la APC, lo que se denomina sinapsis inmunitaria. Cuando se producen en grandes cantidades, las citocinas pueden entrar en la circulación y actuar a distancia del lugar de producción (acción endocrina). El factor de necrosis tumoral (TNF) es un ejemplo de una citocina que tiene efectos importantes locales y a distancia (sistémicos). Algunas citocinas son mediadores y reguladores de la inmunidad innata. Son producidas por células inmunitarias innatas, como las células dendríticas, los macrófagos y los mastocitos, y dirigen el proceso de la inflamación o contribuyen a la defensa contra las infecciones víricas. Otras citocinas, especialmente las producidas por subgrupos de linfocitos T cooperadores, contribuyen a la defensa del anfitrión mediada por el sistema inmunitario adaptativo y también regulan respuestas inmunitarias. Los miembros de esta categoría de citocinas también son responsables de la activación y diferenciación de los linfocitos T y B. Algunas citocinas son factores de crecimiento para la hematopoyesis y regulan la generación de diferentes tipos de células inmunitarias a partir de los precursores presentes en la médula ósea. La misma citocina puede producirse durante reacciones inmunitarias innatas y adaptativas, y diferentes citocinas producidas durante tales reacciones pueden tener acciones solapadas. Quimiocinas: Inducen quimiotaxis dirigida (orientación) en leucocitos, y actúan principalmente reclutando neutrófilos, monocitos y otras células efectoras de la sangre a los sitios de infección. Tipos de respuestas inmunitarias adaptativas: Existen dos tipos de respuestas inmunitarias adaptativas, llamadas inmunidad humoral e inmunidad celular, en las que intervienen componentes diferentes del sistema inmunitario y que sirven para eliminar microbios de distintos tipos. La inmunidad humoral cuenta con unas moléculas presentes en la sangre y en las secreciones mucosas, que reciben el nombre de anticuerpos, producidas por unas células denominadas linfocitos B (o también células B). Los anticuerpos reconocen los antígenos microbianos, neutralizan la infecciosidad de los microorganismos y los marcan como una diana para su eliminación por diversos mecanismos efectores. La inmunidad humoral es el principal mecanismo de defensa contra los microbios extracelulares y sus toxinas, debido a que los anticuerpos segregados pueden unirse a ellos y contribuir a su destrucción. Los propios anticuerpos están especializados, y cada tipo diferente puede activar unos mecanismos efectores distintos. Por ejemplo, hay algunas clases que favorecen la ingestión de los microorganismos por las células del anfitrión (fagocitosis), mientras que otras se fijan a ellos y desencadenan la liberación celular de los mediadores de la inflamación, y son transportadas activamente a las luces de los órganos mucosos y a través de la placenta para proporcionar una defensa frente a microbios ingeridos e inhalados y contra infecciones del recién nacido, respectivamente. La inmunidad celular queda a cargo de los linfocitos T (también llamados células T). Los microbios intracelulares, como los virus y algunas bacterias, sobreviven y proliferan en el interior de los fagocitos, donde los anticuerpos circulantes no los tienen a su alcance. La defensa contra estas infecciones corresponde a la inmunidad celular, que fomenta la destrucción de los microorganismos residentes en los fagocitos o la desaparición de las células infectadas para suprimir los reservorios de la infección. Características principales de las respuestas inmunitarias adaptativas: Especificidad y diversidad: Las respuestas inmunitarias son específicas frente a los distintos antígenos y, de hecho, también frente a las diversas porciones de un solo complejo proteínico, de un polisacárido o de cualquier otra macromolécula. Los elementos de tales antígenos que son reconocidos específicamente por ciertos linfocitos se denominan determinantes o epítopos. Esta especificidad tan exquisita obedece a que cada linfocito expresa receptores de membrana capaces de discernir diferencias sutiles en la estructura de dos epítopos distintos. RESUMEN DE MICROBOLOGÍA Y PARASITOLOGÍA ATR – NATHANIEL MOYANO El número total de especificidades antigénicas que presentan los linfocitos de una sola persona, lo que recibe el nombre de repertorio linfocítico , es elevadísimo. Se calcula que el sistema inmunitario de cada individuo es capaz de distinguir entre 10^7 y 10^9 determinantes antigénicos diferentes. Esta propiedad que caracteriza al repertorio linfocítico de reconocer un número muy elevado de antígenos es el resultado de la variabilidad de las estructuras de los lugares de unión al antígeno que tiene el linfocito, lo que se denomina diversidad. Dicho de otro modo, existen muchos clones distintos de linfocitos que difieren en la estructura de sus receptores para el antígeno y, por tanto, en su especificidad frente a los antígenos, lo que sirve para aglutinar un repertorio total sumamente diverso. Memoria: La exposición del sistema inmunitario a un antígeno extraño favorece su capacidad para responder de nuevo a ese mismo antígeno. Las respuestas a esta segunda exposición y a las sucesivas, llamadas respuestas inmunitarias secundarias, suelen ser más rápidas y amplias que la primera respuesta inmunitaria a ese antígeno, o primaria, y a menudo son cualitativamente diferentes. La memoria inmunitaria se debe a que cada exposición a un antígeno genera células memoria específicas frente al antígeno de vida larga, que son más numerosas que los linfocitos T vírgenes específicos frente al antígeno que había antes de la exposición al antígeno. Además, estas células memoria tienen características especiales que las hacen más eficientes en la respuesta y eliminación del antígeno que los linfocitos vírgenes que no se habían expuesto al antígeno. Por ejemplo, los linfocitos B memoria sintetizan anticuerpos que se unen a los antígenos con una afinidad superior que los producidos en las respuestas inmunitarias primarias, y los linfocitos T memoria reaccionan de forma mucho más rápida y enérgica al estímulo antigénico que los linfocitos T vírgenes. Expansión clonal: Los linfocitos específicos frente a un antígeno experimentan una considerable proliferación tras exponerse a un antígeno. El término expansión clonal designa un aumento de la cantidad de células que expresan receptores idénticos frente al mismo antígeno y, por tanto, que pertenecen a un clon. Este crecimiento de las células específicas frente a un antígeno permite a la respuesta inmunitaria adaptativa seguir el ritmo de los microorganismos infecciosos que se dividen con rapidez. Especialización: El sistema inmunitario responde de manera distinta y especial a los diversos microorganismos, cada tipo de respuesta inmunitaria protege al anfitrión contra esa clase concreta de microorganismo. Incluso en la propia respuesta inmunitaria humoral o celular, puede variar la naturaleza de los anticuerpos o de los linfocitos T generados según la clase de microbio. Contención y homeostasis: Todas las respuestas inmunitarias normales declinan con el paso del tiempo después de su estimulación por el antígeno, con lo que el sistema inmunitario recupera su estado basal de reposo, situación llamada homeostasis. Esta contención de las respuestas inmunitarias tiene lugar básicamente porque las reacciones desencadenadas por los antígenos sirven para eliminarlos, y esto suprime así el estímulo esencial que permite la supervivencia y la activación de los linfocitos. Los linfocitos, diferentes a las células memoria, privados de estos estímulos mueren por apoptosis. Falta de reactividad frente a lo propio: Una de las propiedades más destacadas del sistema inmunitario normal en cualquier persona es su capacidad para reconocer muchos antígenos extraños (ajenos), responder a ellos y eliminarlos sin reaccionar contra las sustancias antigénicas del mismo individuo (propias). La insensibilidad inmunitaria también se denomina tolerancia. La tolerancia frente a los antígenos propios, o autotolerancia, se conserva por diversos mecanismos. Entre ellos están la eliminación de linfocitos que expresan receptores específicos para antígenos propios, la inactivación de linfocitos autorreactivos o la supresión de estas células por las acciones de otras células (reguladoras).
RESUMEN DE MICROBOLOGÍA Y PARASITOLOGÍA ATR – NATHANIEL MOYANO Las anomalías en la inducción o mantenimiento de tolerancia frente a lo propio llevan a respuestas inmunitarias contra antígenos propios (autógenos), lo que puede dar lugar a trastornos denominados enfermedades autoinmunes. La especificidad y la memoria le permiten organizar una respuesta mayor tras la exposición persistente o recurrente al mismo antígeno y, por tanto, combatir las infecciones prolongadas o las contraídas repetidas veces. La diversidad resulta fundamental si se pretende que el sistema inmunitario proteja a las personas contra los numerosos microorganismos patógenos posibles que hay en el medio. La especialización pone al anfitrión en las mejores condiciones de ofrecer unas respuestas «diseñadas a medida» para luchar contra diferentes tipos de microbios. La contención de la respuesta deja que el sistema recupere un estado de reposo después de eliminar cada antígeno extraño y se encuentre preparado para responder frente a otros antígenos. La autotolerancia es vital para impedir las reacciones intensas contra las propias células y tejidos sin perder un repertorio variado de linfocitos específicos dirigido contra los antígenos extraños. Las respuestas inmunitarias están reguladas por un sistema de retroalimentación positiva en asa que amplifica la reacción y por mecanismos de control que impiden reacciones inapropiadas o patológicas. Cuando los linfocitos se activan, desencadenan mecanismos que aumentan aún más la magnitud de la respuesta. Esta retroalimentación positiva es importante para que un pequeño número de linfocitos específicos frente a un microbio sea capaz de generar la respuesta necesaria para erradicar esa infección. En las respuestas inmunitarias se activan muchos mecanismos de control con el fin de evitar una activación excesiva de los linfocitos, lo que puede causar un daño colateral en los tejidos normales y evitar respuestas contra antígenos propios. Componentes celulares del sistema inmunitario adaptativo: Las principales células del sistema inmunitario son los linfocitos, las células presentadoras de antígenos y las células efectoras. Los linfocitos son las células que reconocen los antígenos extraños de manera específica y responden contra ellos, por lo que constituyen los mediadores de la inmunidad humoral y celular. Los linfocitos B son las únicas células capaces de producir anticuerpos. Reconocen los antígenos y se diferencian en células plasmáticas secretoras de anticuerpos, por lo que actúan como mediadores de la inmunidad humoral. Los linfocitos T , las células de la inmunidad celular, reconocen los antígenos de los microorganismos intracelulares y sirven para destruir estos microbios RESUMEN DE MICROBOLOGÍA Y PARASITOLOGÍA ATR – NATHANIEL MOYANO o las células infectadas. Los linfocitos T no producen moléculas de anticuerpo. Sus receptores del antígeno son moléculas de membrana distintas de ellos, pero dotadas de una estructura afín. Los linfocitos T presentan una especificidad restringida hacia los antígenos; reconocen péptidos derivados de proteínas extrañas que están unidas a proteínas propias llamadas moléculas del complejo principal de histocompatibilidad (MHC), que se expresan en las superficies de otras células. Como resultado de ello, estos linfocitos T reconocen y responden a antígenos asociados a la superficie celular. Los linfocitos T constan de poblaciones con funciones diferentes, entre las cuales las mejor definidas son las de los linfocitos T cooperadores y los linfocitos T citotóxicos (o citolíticos) (CTL). En respuesta a un estímulo antigénico, los linfocitos T cooperadores secretan proteínas llamadas citocinas , que son responsables de muchas respuestas celulares de las inmunidades innata y adaptativa, y actúan así como «moléculas mensajeras » del sistema inmunitario. Las citocinas secretadas por los linfocitos T cooperadores estimulan la proliferación y diferenciación de los propios linfocitos T y activan otras células, incluidos los linfocitos B, los macrófagos y otros leucocitos. Los CTL matan a las células que producen antígenos extraños, como las células infectadas por virus y otros microbios intracelulares. Algunos linfocitos T, que se denominan linfocitos T reguladores , actúan, sobre todo, inhibiendo respuestas inmunitarias. Una tercera clase de linfocitos, los linfocitos citolíticos naturales (NK), participa en la inmunidad innata contra los virus y otros microbios intracelulares. El inicio de las respuestas inmunitarias adaptativas y su desarrollo requiere la captación de los antígenos y su exposición ante unos linfocitos específicos. Las células que cumplen esta misión se denominan células presentadoras de antígenos (APC) .Las más especializadas son las células dendríticas, encargadas de atrapar los antígenos microbianos que penetran desde el medio externo, transportarlos hacia los órganos linfáticos y presentárselos a unos linfocitos T vírgenes para desencadenar las respuestas inmunitarias. La activación de los linfocitos por los antígenos provoca la puesta en marcha de numerosos mecanismos destinados a eliminar su presencia. Este objetivo suele entrañar la participación de unas células llamadas células efectoras, porque intervienen en los efectos finales obtenidos con la respuesta inmunitaria, que consisten en deshacerse del microbio. Los linfocitos T activados, los fagocitos mononucleares y otros leucocitos actúan como células efectoras en sus distintas modalidades. Los linfocitos y las APC se encuentran concentrados en unos órganos linfáticos ,los linfocitos también están presentes en la sangre; desde ella, pueden volver a circular por los tejidos linfáticos y asentarse en lugares periféricos expuestos a los antígenos para proceder a su eliminación. Mediadores solubles del sistema inmunitario: Los Ac o inmunoglobulinas son proteínas globulares que participan en la defensa contra bacterias y parásitos mayores. Son la forma secretada del receptor de Ag de los linfocitos B. Circulan por la sangre y penetran en los fluidos corporales donde se unen específicamente al Ag que provoco su formación. Una molécula de Ac está formada por dos regiones: La región constante, que puede adoptar solo 4 o 5 formas distintas. La región variable, que puede presentar una variedad casi infinita de variedades ligeramente diferentes. Cada molécula de Ac posee un eje de simetría y está compuesta por dos cadenas pesadas idénticas y dos cadenas ligeras idénticas. Ambas cadenas poseen regiones variables y constantes. Las regiones variables de ambas cadenas se asocian para formar los sitios de unión del antígeno. La molécula de anticuerpo desempeña dos funciones diferentes: Unirse específicamente a moléculas del Ag que desencadeno la respuesta inmunitaria. Reclutar diversas células y moléculas para destruir el patógeno una vez que el Ac se haya unido él.
RESUMEN DE MICROBOLOGÍA Y PARASITOLOGÍA ATR – NATHANIEL MOYANO VACUNAS Son compuestos constituidos por microorganismos vivos atenuados, microorganismos completos muertos, fracciones subcelulares o antígenos producidos de forma artificial por clonación genética o síntesis química, capaces de estimular el sistema inmune de un individuo e interactuar con los productos de dicha respuesta, mimetizando la enfermedad y previniendo el desarrollo de la misma. El objetivo de las vacunas es inducir una respuesta inmune frente al antígeno dado, para que cuando se tenga el primer contacto (real) con el agente infeccioso se genere una respuesta inmunitaria rápida y eficaz que evite o controle la enfermedad. El objetivo de las mismas es lograr individuos inmunes a una infección determinada y bloquear la transmisión de la misma en la comunidad.
TIPOS DE INMUNIZACIÓN
Se denomina opsonización a la acción de conferir inmunidad mediante la administración de Ag (inmunidad activa) o administración de Ac (inmunidad pasiva). La inmunización en conjunto con las acciones sanitarias constituye la base de control de las enfermedades transmisibles. Activa: Se produce cuando el individuo genera su propia respuesta inmune frente a un estímulo antigénico. Esto puede darse de forma natural, después de una infección, o de forma artificial, tras la vacunación. Pasiva: La protección se consigue mediante anticuerpos sintetizados por otro individuo inmune: de forma natural, en el paso transplacentario de inmunoglobulinas, y de forma artificial en la administración de antitoxinas. La inmunización pasiva artificial puede ser necesaria cuando un individuo ha estado o puede estar en contacto con una enfermedad infecciosa y no hay tiempo para que desarrolle una respuesta inmune activa contra una vacuna. Esta protección es de corta duración y se pierde gradualmente.
CARACTERÍSTICAS DE LA VACUNA IDEAL
Eficaz: Que induzca una respuesta inmunológica adecuada, del tipo correcto con la fisiopatología; y que la respuesta sea duradera. Inocua: No debe producir daño alguno en el huésped que la recibe. Elaborada con componentes estables en el tiempo: especialmente en las vacunas elaboradas con microorganismos vivos (mantener la cadena de frio). RESUMEN DE MICROBOLOGÍA Y PARASITOLOGÍA ATR – NATHANIEL MOYANO TIPOS DE VACUNAS Y MÉTODOS DE OBTENCIÓN VACUNAS TRADICIONALES: Microorganismos vivos atenuados: Son derivadas directamente del agente que causa la enfermedad, virus o bacteria. Estos virus o bacterias son atenuados es decir debilitados en el laboratorio generalmente por cultivos repetidos. Estas vacunas remedan la infección natural ofreciendo no solo la multiplicación del agente, sino una mayor variación antigénica permitiendo una importante producción de anticuerpos neutralizantes. La respuesta inmune es importante y duradera, la mayor parte de las vacunas virales son de este tipo. Poseen desventajas como son la posibilidad de reversión al tipo salvaje (agente en estado natural con su capacidad virulenta intacta), son sensibles a los cambios de temperatura, por lo que hay que respetar su cadena de frio. Algunos ejemplos de estas vacunas son: BCG, Sabin, Sarampión, Fiebre amarilla, etc. Microorganismos muertos-inactivados: En estas vacunas los agentes perdieron la capacidad de multiplicación. Tienen ausencia de infecciosidad y por lo tanto relativa seguridad. Pero a su vez poseen desventajas, ya que son menos inmunogenicas, con la necesidad consiguiente de administrar varias dosis y refuerzos; desencadenan únicamente inmunidad sistémica. Su elaboración es más costosa. Se utilizan métodos de inactivación como calor, luz ultravioleta y productos químicos. Como ejemplos de estas vacunas: Vacuna de la rabia, antigripal, antipoliomelitis, etc. Productos modificados del microorganismo: Pueden ser elaboradas a partir de diferentes productos: Toxoides: Son toxinas bacterianas modificadas para eliminar sus propiedades patógenas pero que retienen la capacidad de estimular la formación de anticuerpos protectores específicos. Vacunas a subunidad: Son elaboradas a partir de componentes bacterianos o virales capaces de provocar una respuesta inmune eficaz. Vacunas conjugadas: En estas vacunas los componentes inmunogénicos deben ser asociados a proteínas. La necesidad de asociarlos es que por sí solos tienen baja inmunidad.
RESUMEN DE MICROBOLOGÍA Y PARASITOLOGÍA ATR – NATHANIEL MOYANO VACUNAS OBTENIDAS POR NUEVAS TECNOLOGIAS: Péptidos sintéticos: Se sintetiza químicamente la proteína inmunogénica (vacuna sintética). Son de alta pureza y seguridad. Técnicas de ADN recombinante: Expresión de polipéptidos: Se fabrican plásmidos con el gen de la proteína a sintetizar y se lo introduce en E. coli, que además de traducir el plásmido, lo transfiere por conjugación a otras E.coli. Luego se separa el producto de las bacterias por filtración. Inserción de genes: Se introduce el gen que produce la proteína o polisacárido inmunogénico en un virus o bacteria inocua, resultando un hibrido o recombinante vivo que se inocula a la persona, produciendo inmunidad celular y humoral. Atenuación especifica del patógeno: Se extrae el gen que disemina la virulencia del patógeno, obteniendo un microorganismo inocuo que puede ser utilizado como vacuna. Técnicas anti-idiotipo : Se fabrican anticuerpos sustitutos con idéntica configuración, a un antígeno determinado, que al ser introducido en el organismo estimula la producción de anticuerpos específicos. RESUMEN DE MICROBOLOGÍA Y PARASITOLOGÍA ATR – NATHANIEL MOYANO BACTERIAS La bacteriología es una disciplina de la biología que se encarga del estudio de las bacterias. Las bacterias son microorganismos unicelulares, la mayoría de vida libre, ampliamente distribuidas en la naturaleza. Las bacterias pertenecen a los dominios Archaea y Bacteria , y son las formas de vida más abundantes en el planeta. Estos microorganismos pueden ser beneficiosos para el resto de los seres vivos ya que permiten la vida sobre nuestro planeta. Las bacterias colonizan al hombre constituyendo la llamada microbiota o flora bacteriana normal. Se distribuyen por toda la superficie humana cubriendo la piel y mucosas. Por otra parte las bacterias presentan un metabolismo tan diverso que les permite llevar a cabo funciones tales como: Fijación de nitrógeno (conversión de nitrógeno gaseoso a amonio). Fijación de CO 2. Metanogénesis (producción biológica de metano). Reducción de azufre y hierro. Hay bacterias que se utilizan en la producción de antimicrobianos, en ingeniería genética, etc. A pesar de estos beneficios, bajo ciertas condiciones, las bacterias pueden volverse perjudiciales para otros seres vivos causando morbilidad y muchas veces mortalidad. Entre algunas enfermedades infecciosas bacterianas, causantes de grandes epidemias, se encuentran: la difteria, el cólera, la tuberculosis, la peste, la sífilis, el tétanos, etc. Sin embargo existen infecciones bacterianas que aunque asociadas en menor frecuencia a la mortalidad, son un problema importante en la salud pública en países en vías de desarrollo. Entre ellas podemos mencionar: diarreas, ITU, gonorrea, etc. Coloración, observación e identificación de las bacterias: La visualización, observación e identificación bacterianas se basan en el estudio de sus características biológicas y estructurales mediante técnicas que van desde sencillos métodos de coloración a costosas y complejas técnicas moleculares. En 1884, Christian Gram descubrió que las bacterias eran capaces de absorber colorantes se las sometía a un proceso de coloración o tinción. La técnica de coloración de Gram permitió clasificar a las bacterias en dos grandes grupos: BACTERIAS GRAM POSITIVAS. BACTERIAS GRAM NEGATIVAS. El descubrimiento del microscopio óptico por el holandés llamado Antón Van Leeuwenhoek, fue el que puso las bacterias frente al ojo humano. Algunas propiedades genéticas y fisiológicas de las bacterias constituyen también, herramientas utilizadas para detectar: los serotipos y biotipos bacterianos, las especies en algunos grupos de bacterias, la producción de productos metabólicos como enzimas, bacteriocinas y toxinas. Hoy en día los métodos más sensibles se basan en el análisis del material genético de la bacteria. Los más utilizados son la hibridación del ADN y la PCR. Son técnicas cuyo fundamento es la amplificación de los genes bacterianos lo que ha permitido emplearlos en la identificación de subgrupos de genes esenciales para el crecimiento, la colonización, la adhesión y la invasión bacteriana, en definitiva entender los mecanismos de patogenicidad y virulencia de las bacterias. Morfologia bacteriana: Las bacterias que tienen forma esférica u ovoide (con un diámetro promedio de 1 μm) se denominan cocos. Cuando los cocos se agrupan en cadenas, se los denomina estreptococos y cuando lo hacen en racimos estafilococos; también se pueden agregar en pares recibiendo el nombre de diplococos. Las bacterias en forma de bastón (tienen un tamaño promedio de 1,5 μm de ancho por 6 μm de largo) reciben el nombre de bacilos. Los bacilos curvados que presentan espirales se llaman espirilos , que son rígidos; pero
RESUMEN DE MICROBOLOGÍA Y PARASITOLOGÍA ATR – NATHANIEL MOYANO Las bacterias Gram negativas tienen una capa de peptidoglicanos más delgada, que no retiene el violeta cristal, de forma que las células se tiñen con la safranina empleada como contraste y se ven rosadas. Espacio periplasmico: Este espacio se ubica entre el peptidoglicano y la membrana plasmática y es excluyente de las bacterias Gram negativas. Contiene proteínas de unión para los sustratos específicos, enzimas proteolíticas, enzimas destructoras de antibióticos y quimiorreceptores, además participa en la regulación de la osmolaridad de la bacteria. Membrana plasmática: Hacia adentro de la pared celular se encuentra la membrana plasmática, constituida por una bicapa de lípidos y una capa central de proteínas. Sus funciones son la permeabilidad selectiva y el transporte de solutos, la fosforilacion oxidativa en los organismos aeróbicos, la liberación de enzimas hidrolíticas y el reciclamiento de receptores. En la porción más interna de esta bicapa, la membrana plasmática presenta invaginaciones, estas se conocen con el nombre de mesosomas. Citoplasma: El citoplasma es un gel intracelular en cuyo interior se encuentran todas las enzimas necesarias para la división celular y el metabolismo bacterianos, como también es allí donde se encuentran inclusiones citoplasmáticas que sirven para el almacenamiento de nutrientes y metabolitos (glucógeno, azufre, etc.). En este gel están insertos los ribosomas bacterianos con su ARN, punto de partida de la síntesis de proteínas de la bacteria. Los ribosomas bacterianos son diferentes de los ribosomas de las células eucariotas. La velocidad de sedimentación en estas es de 80S (la partícula mayor 60S y la menor 40S) mientras que en las células procariotas la velocidad de sedimentación es de 70S (50S la macropartícula y 30S la microparticula). El citoplasma bacteriano no presenta mitocondrias, sistema de retículo endoplásmico, ni aparato de Golgi. El ADN o genoma bacteriano se localiza en el citoplasma pero no posee membrana nuclear que lo separe de este. Genoma bacteriano o ADN: Se trata del sitio bacteriano donde se encuentra la información genética de la bacteria. RESUMEN DE MICROBOLOGÍA Y PARASITOLOGÍA ATR – NATHANIEL MOYANO ELEMENTOS FACULTATIVOS: Estructuras bacterianas que no necesariamente están presentes en todas las bacterias pero que presentes en algunas especies le confieren mayor patogenicidad y virulencia. Capsula, glicocálix y otras envolturas: La capsula es una cubierta de grosor variable formada habitualmente por unidades de polisacáridos, proteínas o ambos que si está presente aparece por fuera de la pared celular. Constituye una barrera de protección contra la fagocitosis y los anticuerpos e impide la desecación y la acción de otros agentes dañinos para la bacteria. Es altamente antigénica y ha servido, por ende para la preparación de vacunas. Actúa como barrera de difusión ante algunos antibióticos. El glicocálix es una cubierta más laxa y flexible que algunas bacterias sintetizan con el objetivo de facilitar la adherencia a superficies orgánicas o inorgánicas. Es una especie de moco que se adhiere a cualquier superficie. Flagelos: Son apéndices filamentosos y muy finos compuestos por la proteína flagelina dispuesta en fibras helicoidales, anclados a la membrana citoplasmática. Su función es el desplazamiento de la célula mediante movimientos variables de rotación. Su distribución es variable, así como su número. Son muy antigénicos. Fimbrias: Las fimbrias y los pili son estructuras más delgadas y cortas que los flagelos de origen proteico (pilina). Actúan como órganos de fijación entre las células o en los procesos genéticos. Las fimbrias son excluyentes de las bacterias Gram negativas, puesto que muy pocas bacterias Gram positivas lo poseen y les servirían como medios de anclaje o adherencia a los epitelios a colonizar favoreciendo la invasión de los tejidos, función que cumple el ácido lipoteicoico en las bacterias Gram positivas. Los pili son estructuras también proteicas que aparecen en menor número que las fimbrias y son conocidos con el nombre de pilis sexuales ya que la bacteria que los posee puede intercambiar información genética con otras. Es una forma de “sexo” bacteriano. El proceso de intercambio de ese material genético se denomina conjugación. Espora bacteriana: La espora es una estructura que forman algunas especies de bacilos Gram positivos de los géneros Clostridium y Bacilus. Esta estructura confiere gran resistencia ante cambios bruscos y agresivos en el medio ambiente y a los agentes nocivos. Las bacterias de estos géneros sufren cambios estructurales y metabólicos que dan lugar a una célula interna en reposo como un mecanismo defensivo, llamada endospora, que puede ser liberada como una espora. Estas esporas son altamente resistentes al calor y agentes químicos. Pasado el fenómeno de agresión la bacteria puede revertir su forma esporulada a la forma vegetativa anterior sin haber sufrido daños en sus estructuras esenciales. ADN extracromosómico: Son estructuras genéticas ajenas al ADN bacteriano que cumplen funciones relacionadas al transporte de material genético con importante relevancia en la transmisión de resistencia bacteriana a los antibióticos. Se conocen comúnmente como plásmidos. GENETICA BACTERIANA El ADN cromosómico o genóforo consiste en un único cromosoma, que contiene la información genética del género y la especie bacteriana. El cromosoma está constituido por una doble hebra de ADN circular. Presenta dominios de superenrollamiento debido a que se dobla y tuerce para poder ser almacenado en la célula. El nombre genóforo sirve para identificar este ADN no confinado por una membrana. Las bacterias son microorganismos haploides y se dividen por fisión binaria, cuyo tiempo de generación varía desde 20min a varias horas. Las bacterias pueden intercambiar material genético entre sí mediante tres mecanismos:
RESUMEN DE MICROBOLOGÍA Y PARASITOLOGÍA ATR – NATHANIEL MOYANO Transformación: Es un método poco estudiado. Bacterias muertas dejan libre su ADN cromosómico y este en un estado metabólicamente apto puede ser incorporado a otra bacteria viva, metabólicamente competente. Esto ocurre en bacterias del mismo género y solo si no es destruido por las enzimas adenasas (ADNasas). Transducción: Es un mecanismo más complejo en el que una célula bacteriana invadida por un bacteriófago, deja en él una porción de su ADN. El bacteriófago es el encargado de llevarlo a otra célula bacteriana. Bacteriófago: Son parásitos intracelulares (virus) de bacterias. Están constituidos por ADN o ARN y proteínas. Si lisan a la bacteria que infectan se habla de una infección lítica; por el contrario si integran el genoma bacteriano y se encuentran en estado quiescente se habla de una bacteria en estado lisogenico. Este mecanismo no se ve interrumpido por la acción de las ADNasas ya que se cumple todo dentro del bacteriófago o de la célula bacteriana. Conjugación: Implica la transmisión del material genético de una célula a otra a través de una estructura denominada pili sexual. La información genética se encuentra ubicada generalmente en el ADN extracromosómico o también llamado plásmido, transposón e integrón. Plásmidos: Son pequeños fragmentos circulares de doble cadena de ADN que se mantienen en un numero estable y contienen los genes necesarios para replicarse, en forma independiente de a la división bacteriana, para ser transferidos a otras células, así como para sintetizar toxinas, adhesinas y plásmidos de resistencia antibiótica. Transposones e integrones: Los transposones son segmentos de ADN que dan lugar a mutaciones, ya sea por inserción o pérdida de genes o diseminación de los mismos entre células. Se encuentran habitualmente los genes que determinan la síntesis de toxinas, factores de adhesión, virulencia o resistencia a antibióticos. Mientras que los integrones solo de resistencia a antibióticos. Tanto los transposones como los integrones pueden estar integrados en plásmidos o en el cromosoma bacteriano. También podemos encontrar islas de patogenicidad que son secuencias de ADN que contienen genes asociados a virulencia. RESUMEN DE MICROBOLOGÍA Y PARASITOLOGÍA ATR – NATHANIEL MOYANO MICROBIOMA Y MICROBIOTA O FLORA BACTERIANA NORMAL El termino microbioma se refiere al número total de microorganismos y su material genético y se usa en contra posición al termino microbiota , que es la población microbiana presente en los diferentes ecosistemas del cuerpo. El cuerpo humano está formado por alrededor de 10^14 células^1 , de las que sólo aproximadamente el 10% son humanas, el resto son microorganismos asociados. En su gran mayoría estos microorganismos no son patógenos. La flora normal puede llegar a ser localmente muy abundante como en el intestino grueso donde se alcanzan niveles de 10^11 microorganismos por gramo. El hombre está libre de gérmenes al nacer, pero es rápidamente colonizado por microorganismos, que en su mayoría provienen de otros seres humanos (especialmente de la madre) y que se adquieren por contacto directo o indirecto, o que le llegan por los alimentos. Esta colonización de bacterias sobre el ser humano desde que nace y durante toda su vida constituye la denominada microbiota o flora normal. Se denomina microbiota normal o flora normal al conjunto de microorganismos que viven de forma habitual en un cuerpo sano. Los lugares donde se encuentran pueden ser muy variados y en ellos desarrollan tareas beneficiosas para el ecosistema general del cuerpo. Estas tareas incluyen la participación en los procesos de digestión de alimentos y de síntesis de vitaminas en el intestino, la producción del pH ácido de la vagina o la protección competitiva frente a patógenos. Por consiguiente, en la mayoría de los casos, la interacción entre la flora normal y el ser humano es beneficiosa; pero pueden producirse circunstancias en que esto cambie y la flora normal se torne patógena oportunista. LOCALIZACIÓN DE LA FLORA NORMAL: Microbiota de la piel : Los microorganismos de la piel son generalmente Gram-positivos (S taphylococcus , Streptococcus , Corynebacterium , Bacillus ) que son, además, más resistentes a agentes antisépticos. Se encuentran en menor proporción Gram-negativos ( Pseudomonas ) y bacterias entéricas. También pueden encontrarse algunas levaduras y hongos productores de tiña. La flora nativa de las manos está compuesta por microorganismos transitorios y microorganismos residentes. Al primer grupo pertenece la mayoría de los microorganismos patógenos. Se trata de microorganismos que se quedan en nuestra piel durante poco tiempo y son fácilmente eliminados por lavado. Los microorganismos residentes son habitantes habituales de la piel y, en general, son de baja virulencia por lo que no suelen ser peligrosos. Es más difícil eliminarlos por lavado. El oído externo, la conjuntiva ocular y las fosas nasales presentan la misma flora de la piel. Al ser zonas más húmedas dan paso a la instalación de Staphylococcus aureus. Esta especie, si bien en la piel es parte de la flora normal, puede bajo ciertas circunstancias agredir a la misma. La presencia de esta bacteria en las fosas nasales es peligrosa ya que algunos individuos son portadores y pueden transmitirla a otras personas. Microbiota de la boca: Se encuentra una gran diversidad de microorganismos colonizando los diferentes ambientes bucales. Hay estreptococos que son parte de la flora habitual tanto de los dientes como de la saliva, una gran cantidad de bacterias anaerobias estrictas y especies de los grupos de neisseria, estafilococos e, incluso, Vibrio. También se encuentran herpesvirus. La presencia de elevados números de microorganismos anaerobios estrictos se debe a la alta tasa metabólica que tiene lugar en la boca, lo que genera los ambientes anaerobios necesarios para estos microorganismos. En la cavidad oral se producen biopeliculas. El cepillado sólo produce una alteración temporal de las floras habituales de la boca. Algunas bacterias de la cavidad oral (estreptococos α-hemolíticos, corinebacterias, etc.) pueden participar en la oxidación del alcohol a acetaldehído. Este último compuesto es cancerígeno.
RESUMEN DE MICROBOLOGÍA Y PARASITOLOGÍA ATR – NATHANIEL MOYANO PATOGENIA BACTERIANA Relaciones entre hombre y bacterias: La mayoría de las bacterias de nuestra microbiota son comensales, es decir, comparten nuestra comida sin causar daño ni beneficio individual constatable. En conjunto en cambio la presencia de una microbiota normal equilibrada protege al individuo de la invasión por bacterias patógenas. Patogenicidad y Virulencia: La patogenicidad es la cualidad de una bacteria para producir enfermedad infecciosa en un huésped, siendo la virulencia la cuantificación de dicha capacidad. Las bacterias más virulentas para el hombre, que son capaces de producir enfermedad infecciosa en cualquier huésped, incluso en previamente sanos, se denominan patógenos primarios o verdaderos. Las especies que únicamente son capaces de provocar enfermedad infecciosa a individuos inmunodeficientes se denominan patógenos oportunistas. La enfermedad infecciosa es el resultado de un desequilibrio entre los factores de virulencia de una cepa bacteriana particular y los mecanismos de defensa de un determinado huésped en contra de este último. Una enfermedad infecciosa bacteriana es la pérdida de equilibrio entre los factores de virulencia de una cepa de bacteria y los mecanismos de defensa de un determinado huésped. Evolución del proceso infeccioso: Se denomina infección a la multiplicación en el interior del huésped de la bacteria patógena. En la mayoría de las infecciones por bacterias se diferencian las siguientes fases: Colonización de la puerta de entrada: La adhesión de las bacterias patógenas a las células del huésped se realiza a través de receptores específicos que enlazan firmemente con estructuras de la superficie bacteriana, adhesinas, de modo que las bacterias adheridas no sean arrastradas por el moco u otros mecanismos hacia fuera. Por eso las adhesinas son factores de virulencia de las especies bacterianas patógenas. Salvo algunas excepciones todas las bacterias patógenas colonizan primero al huésped para poder invadirlo. Invasión: Desde la puerta de entrada colonizada unas pocas especies causan daño mediante las toxinas secretadas que actúan a distancia en otros tejidos pero sin provocar invasión. El clásico ejemplo de proceso exclusivamente toxigénico es Corynebacterium diphteriae. Esta bacteria se adhiere a la faringe donde se reproduce localmente, pero excreta una toxina diftérica que a través de la sangre alcanza el corazón, riñón y otros tejidos provocando los síntomas de la difteria. Otras especies patógenas, tras colonizar un epitelio, lo invaden extendiéndose a los tejidos adyacentes y provocando una invasión cada vez más extensa. Diseminación: además de la contigüidad de tejidos, desde las puertas de entrada las bacterias patógenas pueden utilizar como vehículo los vasos sanguíneos o los linfáticos para acceder rápidamente a los órganos y tejidos internos. Algunas (Streptococcus, Staphylococcus, Escherichia, Pseudomonas,...) se extienden siempre por los espacios intercelulares del huésped y para ellas evadir la fagocitosis es vital por lo que suelen presentar cápsulas como principal factor de virulencia. Otras son capaces de invadir y multiplicarse dentro de las células del huésped. En la mayoría de los casos para las bacterias la multiplicación intracelular es una estrategia para evadir los anticuerpos y es facultativa. Superación de los mecanismos de defensa: una vez en el interior del huésped, las bacterias patógenas para poder reproducirse deben superar con éxito los distintos mecanismos que opone el sistema inmune a la invasión. Las especies patógenas han adquirido y mantenido durante su evolución estructuras o estrategias para evadir la fagocitosis, la acción lítica del complemento, los anticuerpos o la citotoxicidad, y estas estructuras son por tanto importantes factores de virulencia. RESUMEN DE MICROBOLOGÍA Y PARASITOLOGÍA ATR – NATHANIEL MOYANO Adaptación a las condiciones del huésped: Los factores nutricionales que escasean in vivo en el entorno de la bacteria limitan su crecimiento. Para la mayoría de las especies patógenas el elemento limitante es el hierro porque dicho elemento en su forma libre es muy escaso en la sangre. las especies y cepas más virulentas han desarrollado unos sistemas enzimáticos de alta eficacia para fijar hierro en competencia con la lactoferrina o transferrina el huésped denominados sideróforos. Tener sideróforos permite a la bacteria patógena reproducirse a gran velocidad aventajando a los mecanismos inmunes por lo que son factores de virulencia importantes. Daño: Infección no es siempre sinónimo de enfermedad infecciosa. Durante la invasión de tejidos las bacterias pueden provocar directamente la lisis de células del huésped y algunas producen exotoxinas que por diversos mecanismos enzimáticos dañan o destruyen muchas otras células. Las Gram negativas además, produzcan o no exotoxinas, siempre poseen un componente tóxico en el lipopolisacarido de su membrana externa, es la llamada endotoxina. Los mecanismos de respuesta inmune frente a la infección bacteriana (inflamación, activación del sistema del complemento, la citotoxicidad, etc.) cuando se producen en exceso o se cronifica la infección pueden resultar dañinos para las células del huésped. Estos son los llamados daños inmunopatológicos o indirectos. FACTORES DE VIRULENCIA BACTERIANOS Según sirvan para colonizar, invadir, evitar la respuesta inmune o producir daño se clasifican en cinco grupos: Adhesinas: Los factores de colonización o adhesinas son moléculas de la superficie bacteriana. Algunas patógenas, especialmente Gram negativas, emplean como adhesinas las fimbrias comunes. Muchas Gram positivas se adhieren mediante proteínas de la pared. También las cápsulas y las biopelículas pueden ser adhesinas. Invasinas: Son varias las estructuras y mecanismos implicados en la invasión de tejidos por bacterias. A veces, como en el caso de Shigella , los genes relacionados con la invasión se localizan en plásmidos, pero generalmente se encuentran en el cromosoma. Factores para evadir o superar las defensas del huésped: Cápsulas: En muchas especies bacterianas las cepas que sintetizan cápsulas son más virulentas que las no capsuladas. Intracelularidad: Algunas bacterias parásitas como Mycobacterium tuberculosis basan su virulencia en hacer fracasar el último paso de la fagocitosis, la digestión intracelular, y no solo no son destruidas por los fagocitos sino que se multiplican en su interior y los utilizan como vehículo para diseminarse por el organismo del huésped. En general las bacterias que realizan su multiplicación en el interior de las células del huésped evitan los mecanismos de defensa humorales como el complemento y los anticuerpos, que solo les afectarán en su paso de unas células a otras. Resistencia a la lisis por complemento: En las bacterias Gram negativas las proteínas del complemento se fijan en las cadenas O del lipopolisacárido de la membrana externa para activarse y lisar finalmente a la bacteria. Este mecanismo favorece su capacidad de diseminación a través de la sangre y les permite causar infecciones invasivas muy graves. Cambios antigénicos: Cuando una bacteria patógena cambia sus principales antígenos logra invalidar el efecto de los anticuerpos específicos que protegen de la reinfección. Ocultación de antígenos: Algunas bacterias patógenas emplean moléculas del huésped invadido para tapar sus propios antígenos y protegerse así de la respuesta inmune.
RESUMEN DE MICROBOLOGÍA Y PARASITOLOGÍA ATR – NATHANIEL MOYANO Proteasas para Ig A: Para facilitar la colonización de las mucosas que son la puerta de entrada de la infección muchas bacterias patógenas (Neisseria, Haemophilus influenzae y Streptococcus pneumoniae entre otras) excretan enzimas capaces de romper y por tanto inactivar las IgA secretadas diméricas. Sideróforos: El hierro es un factor nutricional limitante del desarrollo de las bacterias y, aunque en nuestra sangre hay mucho hierro, las bacterias parásitas no pueden utilizarlo para crecer porque está formando parte de moléculas de hemoglobina o de transferrina. Las patógenas capaces de reproducirse en la sangre sintetizan sistemas enzimáticos denominados sideróforos muy eficaces para captar hierro en competencia con estas proteínas del huésped. Toxinas: Endotoxina: La parte lipídica del lipopolisacárido de la pared de las bacterias Gram negativas, en concreto el lípido A, se denomina endotoxina porque si es liberado provoca efectos tóxicos en el huésped. los efectos biológicos de todas las endotoxinas son idénticos: Fiebre, leucopenia y después leucocitosis. Activación del complemento. cuando se liberan muchas moléculas de endotoxina simultáneamente son muy perjudiciales para los órganos del huésped y pueden provocar la muerte por shock. Normalmente la endotoxina forma parte de la pared y sus efectos tóxicos aparecen cuando se libera. Exotoxina: Son proteínas solubles excretadas por bacterias con efectos tóxicos a distancia para algunas células del huésped en las que encuentran receptores apropiados. Muchas patógenas, tanto Gram positivas como Gram negativas, pueden producir una o varias exotoxinas distintas. A veces estas exotoxinas son el principal factor de virulencia. Metabolismo y virulencia: No siempre es fácil discriminar que genes se relacionan con la virulencia de una bacteria y cuáles no. Incluso una reacción metabólica más o menos habitual puede constituir un factor de virulencia importante según el contexto. Para la bacteria Helicobacter pylori, causante de gastritis y úlceras duodenales, ser capaz de metabolizar la urea mediante una ureasa para producir amoniaco es esencial para neutralizar la acidez de la mucosa gástrica que coloniza. Movimiento y virulencia: Entre las especies bacterianas de vida libre el movimiento es un medio de colonizar nuevos ecosistemas, acercarse a los nutrientes o huir de sustancias tóxicas. Existen varios mecanismos que proporcionan a las bacterias capacidad de moverse como los flagelos externos, los endoflagelos, los pilis tipo IV, mecanismos de deslizamiento o colas de actina. en general no se consideran factores de virulencia. Pero en casos particulares tienen una relación muy clara con ella. Resistencia a los antibióticos y virulencia: Adquirir genes que determinen resistencia a los antibióticos no proporciona a una bacteria más capacidad de hacer daño, pero si le da la posibilidad de seguir reproduciéndose y por tanto expresando su virulencia en un huésped tratado con antibióticos que destruirían a las bacterias sensibles. RESUMEN DE MICROBOLOGÍA Y PARASITOLOGÍA ATR – NATHANIEL MOYANO BASE GENÉTICA Y REGULACIÓN DE LA VIRULENCIA Los genes que codifican factores de virulencia pueden localizarse en el cromosoma, plásmidos, transposones o bacteriófagos lisogénicos. Salvo una par de excepciones las bacterias patógenas son parásitas facultativas y pueden multiplicarse en medios libres de células sin necesidad de expresar sus factores de virulencia. La posesión de un gen de virulencia no significa necesariamente que se exprese; se activan o inactivan simultáneamente en todas las bacterias de una población en función de factores del entorno como la escasez de un nutriente o la temperatura. Es decir, que las bacterias tienen proteínas sensoras que recogen información del entorno, se comunican entre sí a través de señales y, tras recontar sus efectivos, regulan la expresión de la virulencia como población y no como individuos.
