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La investigación de la patogenicidad se basa en vincular la enfermedad natural en los humanos con las infecciones experimentales producidas por el mismo organismo. Una vez que se establece la patogenicidad, se inicia una búsqueda de los determinantes de la virulencia bacteriana con la meta final de encontrar un inmunógeno para la fabricación de vacunas. Estos abordajes se han visto enormemente enriquecidos por un nuevo enfoque genético en el que la manipulación de los genes que controlan las propiedades de virulencia puede aislarse en un sistema modelo apropiado. Esto posibilita insertar, desactivar o restaurar los genes de virulencia y sus reguladores como variables aisladas en un experimento. Gracias a la secuenciación total del genoma completo de los patógenos principales, se ha llegado a una comprensión de las estructuras comunes de las secuencia de DNA de toxinas, sistemas de secreción y reguladores, de modo que se puedan buscar e incluso estudiar sin el aislamiento químico del factor de virulencia mismo. En las discusiones y capítulos que siguen, se hará el intento de explicar las conclusiones de estas investigaciones con ejemplos de los tipos principales de control genético. Aunque ya se conoce la mayor parte de esta información, una descripción detallada de los genes de la virulencia y su regulación va más allá del alcance del presente texto.
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La manipulación genética puede desactivar y restaurar la virulencia.
Los genes responsables de la virulencia pueden estudiarse a partir de la secuenciación del genoma.
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Sea que un microbio se considere un patógeno primario u oportunista, debe ser capaz de ingresar en un hospedador; encontrar un nicho único; evitar, franquear o subvertir las defensas normales del hospedador; multiplicarse, y dañar al hospedador. Para que el patógeno obtenga el éxito a largo plazo, también debe establecerse en el hospedador o en algún otro sitio el tiempo suficiente como para que se transmita a un nuevo hospedador susceptible. Esta competencia entre patógeno y hospedador puede verse como las contiendas militares o atléticas más familiares; es decir, ofensiva contra defensa. Mientras más aprendemos acerca de los patógenos bacterianos, más parece que aquellos que tienen éxito no sólo cuentan con una ofensiva excelente, sino que lucen particularmente capaces de franquear las defensas del hospedador.
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Los patógenos deben establecer un nicho y persistir el tiempo suficiente para producir enfermedad.
El éxito incluye ofensiva y franquear las defensas del hospedador.
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INGRESO: DERRIBAR LAS DEFENSAS INNATAS DEL HOSPEDADOR
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Cada uno de los portales del cuerpo que se comunica con el mundo exterior se convierte en un sitio potencial para el ingreso microbiano. Los hospedadores humanos y otros animales tienen diversos mecanismos protectores para evitar el ingreso microbiano (cuadro 22-1). Los bordes epiteliales de las superficies interna y externa del organismo proporcionan una barrera mecánica simple, aunque relativamente eficiente, para la invasión microbiana. De éstos, la piel es la más formidable con su capa superficial queratinizada resistente. Los organismos pueden obtener acceso a los tejidos subyacentes sólo a través de heridas o por medio de los folículos pilosos, las glándulas sebáceas y las glándulas sudoríparas que cruzan las capas estratificadas. La superficie de la piel se descama de manera continua y, por tanto, tiende a eliminar los organismos contaminantes. Así también, la piel inhibe el crecimiento de la mayoría de los microorganismos extraños debido a su baja humedad, bajo pH y la presencia de sustancias con actividades antibacterianas. Aparte de las formas larvarias de unos pocos gusanos parasitarios, las bacterias no cuentan con ningún otro mecanismo conocido para pasar por la piel intacta.
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Los microbios obtienen acceso desde el ambiente.
La piel es una importante barrera protectora.
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Para las superficies internas, una mucina viscosa secretada por células caliciformes protege el revestimiento epitelial del tracto respiratorio, el tracto gastrointestinal y el sistema urogenital. Los microorganismos quedan atrapados en esta red gruesa de proteína y polisacárido, y pueden ser barridos antes de que lleguen a la superficie de la célula epitelial. La IgA secretora (sIgA) que se secreta en la mucosa, junto con otros antimicrobianos secretados, como lisozima y lactoferrina, son de ayuda en este proceso de limpieza. Algunas bacterias excretan una enzima sIgA proteasa, que fragmenta la sIgA I humana en la región bisagra para liberar la porción Fc del fragmento Fab. Es posible que esta enzima desempeñe una importante función en el establecimiento de especies microbianas en la superficie mucosa. Las células epiteliales ciliadas constantemente alejan la mucina del tracto respiratorio inferior. En el tracto respiratorio, ésta es la forma en que se atrapa a las partículas mayores a los 5 μm. El epitelio del tracto intestinal por debajo del esófago es una barrera mecánica menos eficiente que la piel, pero existen otros mecanismos de defensa eficaces. Los niveles elevados de ácido clorhídrico y de enzimas gástricas en el estómago normal pueden matar a muchas de las bacterias que se ingieren. Otras bacterias son susceptibles a las enzimas digestivas pancreáticas o al efecto detergente de las sales biliares.
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La mucina recubre el epitelio mucoso.
La sIgA proteasa auxilia en la supervivencia.
Ácidos y enzimas ayudan en el proceso de limpieza.
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En cierto sentido, la eficiencia con la que los patógenos bacterianos sortean todas estas barreras antes del encuentro inicial con su tipo celular meta se mide por su dosis infecciosa. ¿Cuántos organismos deben dársele al hospedador para garantizar la infección en alguna proporción de sus individuos? Los cálculos de las dosis infecciosas para diversos patógenos se muestran en el cuadro 22-2. En general, los patógenos tienen reservorios ambientales o animales que pueden abrumar las defensas innatas con sus enormes números. Aquellos amplificados por su crecimiento al interior de los alimentos también pueden ofrecer números elevados con o sin un reservorio. Los patógenos sin reservorio o mecanismos de amplificación deben transmitirse de humano a humano y, por ende, requieren de las dosis infecciosas mínimas. Sin esta ventaja, los patógenos se eliminarían de la población al paso del tiempo.
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La infección está relacionada con la dosis.
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ADHERENCIA: LA BÚSQUEDA DE UN NICHO ÚNICO
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La primera interacción importante entre un microorganismo patogénico y su hospedador implica la adherencia a la superficie de una célula eucariota. En su forma más sencilla, la adherencia requiere de la participación de dos factores: una adhesina para el microbio invasor y un receptor sobre la célula hospedadora (figura 22-1). La adhesina debe encontrarse expuesta sobre la superficie bacteriana ya sea por sí sola o con apéndices como los pelos (pilis). En apariencia, los pelos son “pegajosos” en sí, lo que puede verse potenciado por las relaciones específicas moleculares adhesina/receptor mediadas por moléculas en los extremos. En las bacterias gramnegativas, la membrana externa es un sitio principal para adhesinas. La mayoría de las adhesinas son proteínas, pero es posible que también estén implicados hidratos de carbono y ácidos teicoicos. La naturaleza química de los receptores no se conoce con el mismo detalle debido a la mayor dificultad de aislamiento (las bacterias pueden cultivarse por galones), pero se puede pensar que son generales o específicos. Por ejemplo, dos de los receptores más comunes, la manosa y la fibronectina, se encuentran presentes ampliamente en las superficies de las células epiteliales humanas. Los pelos que se unen a ellas pueden mediar la adhesión en una variedad de sitios. Los receptores específicos son aquellos únicos a un tipo celular particular, como los enterocitos o células uroepiteliales humanas. Donde se conocen, estos receptores por lo general son residuos de azúcares que forman parte de los glucolípidos o glucoproteínas de la superficie celular hospedadora.
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Se necesitan adhesina y receptores.
Los pelos a menudo fijan manosa y fibronectina.
Los receptores pueden ser específicos para el tipo de célula hospedadora.
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Muchas bacterias tienen más de un mecanismo para adherirse a las células hospedadoras. En algunos casos, los pelos median la adherencia inicial, que se sigue de una adhesión más fuerte y específica mediada por otra proteína. Es posible que esto permita la implementación de una segunda función como reacomodo o invasión del citoesqueleto. También es posible que múltiples adhesinas permitan que la bacteria utilice un conjunto en la superficie epitelial, pero otro conjunto distinto al toparse con otros tipos celulares o con el sistema inmune. Es posible que la función de los pelos sea más que la sencilla adhesión. Los pelos de Neisseria gonorrhoeae, provocador de la gonorrea, median un movimiento mediante contracciones activas sobre la superficie celular con la formación de microcolonias móviles (figura 22-2). Las biopelículas pueden actuar como un mecanismo de adherencia al unirse a catéteres, dispositivos protésicos o superficies mucosas.
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Muchas bacterias tienen diversos mecanismos de adhesión.
Las biopelículas pueden mediar adherencia.
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Estrategias de supervivencia
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Una vez que el patógeno bacteriano se adhiere, debe persistir si ha de provocar enfermedad. La sobrevivencia es menos complicada si el organismo puede provocar daños sin desplazarse de su nicho inicial. Tal es el caso de algunas enfermedades bacterianas mediadas por exotoxinas (difteria, tos ferina), pero la mayoría de los patógenos deben desplazarse, ya sea al interior de la célula o más allá de ella. Hacerlo requiere de un nuevo conjunto de estrategias de supervivencia que incluyen multiplicarse dentro del medio intracelular y evitar el ataque del complemento y de los fagocitos en la submucosa.
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INVASIÓN: INGRESAR EN LAS CÉLULAS
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Unas cuantas bacterias, al igual que los virus, son patógenos intracelulares obligados. Otras bacterias son patógenos intracelulares facultativos y pueden desarrollarse como células de vida independiente en el ambiente así como al interior de las células hospedadoras. En general, los microorganismos invasivos se adhieren a las células hospedadoras mediante una o más adhesinas, pero usan una clase de moléculas, llamadas invasinas, que interactúan con las integrinas o con otras familias de moléculas de adhesión celular. Las integrinas, a su vez, interactúan con elementos del citoesqueleto de la célula y estimulan modificaciones que terminan en captación de la célula bacteriana. Las bacterias invasivas parecen estar explotando mecanismos de captación celulares que están ahí para otros propósitos, como nutrición.
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Las invasinas interactúan con el citoesqueleto.
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De manera inicial, las bacterias ingresan en las células dentro de una estructura vesicular rodeada por una membrana y creada por el hospedador, pero más adelante siguen una de dos vías diferentes (figura 22-3). Algunas bacterias (Listeria, Shigella) lisan por medio de enzimas la membrana fagosómica y escapan al refugio seguro rico en nutrientes del citosol de la célula hospedadora. Estas bacterias pueden seguir multiplicándose en dicho lugar, infectar células adyacentes o pasar a través de la célula a la submucosa. Otras especies de patógenos invasivos (Salmonella typhi, Mycobacterium tuberculosis) permanecen dentro del fagosoma y se replican aun dentro de los fagocitos profesionales. Su supervivencia en esta ubicación por lo general peligrosa se debe a alteración de patrones de tráfico de células hospedadoras normales y evitación de la acción asesina del fagolisosoma. Hay múltiples mecanismos conocidos para esto, entre ellos evitación de la fusión de fagosoma-lisosoma o, si están fusionados, bloqueo de la acidificación hasta el pH óptimo para la actividad de enzimas digestivas. Algunas bacterias son capaces de neutralizar la explosión oxidativa de fagocitos mediante la producción de enzimas neutralizantes (catalasa, superóxido dismutasa).
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Entran al fagosoma o el citoplasma.
Puede bloquear la muerte por fagosoma.
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En las bacterias gramnegativas con sistemas de secreción por inyección (tipos III, IV, VI) existe la posibilidad de una variación de los escenarios planteados antes. Los sistemas de secreción inyectan muchas proteínas, algunas de las cuales alteran la señalización y el citoesqueleto de la célula. Los reacomodos citoesqueléticos pueden dejar a la bacteria adherida con firmeza a una superficie alterada o pueden detonar la invasión. Incluso, existe un patógeno que inyecta su propio receptor, que se procesa hacia la membrana externa, donde media la adhesión de la bacteria.
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Los sistemas de secreción por inyección provocan la invasión o la adhesión estrecha.
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PERSISTENCIA EN UN AMBIENTE NUEVO
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Las bacterias que llegan a los tejidos subepiteliales inmediatamente se ven expuestas a los líquidos del tejido extracelular, que tienen propiedades definidas que inhiben la multiplicación de muchas bacterias. Por ejemplo, la mayoría de los tejidos contienen lisozima en concentraciones suficientes para alterar la pared celular de las bacterias grampositivas. El líquido hístico en sí es un medio de crecimiento subóptimo para la mayoría de las bacterias y se encuentra carente de hierro libre. En humanos el hierro no unido a hemoglobina es quelado a una serie de proteínas de unión a hierro (lactoferrina, transferrina). Dado que casi todas las bacterias patógenas requieren hierro, han adquirido por evolución su propio conjunto de proteínas de unión a hierro llamadas sideróforos, que compiten con eficacia con las proteínas humanas por el hierro disponible.
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El ambiente subepitelial es distinto.
Los sideróforos compiten por las fuentes de hierro.
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Obstaculización del sistema inmune
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En gran parte, el sistema inmune del hospedador evolucionó a causa de la presión selectiva de los ataques microbianos. A fin de tener éxito, los patógenos deben evadir este sistema al menos el tiempo suficiente como para que se les transmita a un nuevo hospedador susceptible o que puedan residir en el hospedador de una manera que sea compatible con la coexistencia mutua.
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El sistema de aviso y respuesta tempranos en el cual receptores tipo toll (TLR) reconocen patrones moleculares asociados con agente patógeno (PAMP) (capítulo 2) está sujeto a evasión por microorganismos patógenos exitosos. Esto se ha estudiado respecto a LPS de bacterias gramnegativas, cuyo patrón típicamente es detectado por el TLR-4. En algunos agentes patógenos (Helicobacter, Legionella, Yersinia) el componente lípido A (tóxico) del LPS es simplemente una variable poco reconocida por TLR-4; otros agentes patógenos (Salmonella, Pseudomonas) son capaces de modular su patrón de lípido A. El resultado de ambos es un buen inicio al evadir un mecanismo inmunitario innato importante.
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Los PAMP de LPS no son reconocidos.
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Alteración del complemento
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Un requisito fundamental para muchas bacterias patogénicas es escapar de la fagocitosis de macrófagos y leucocitos polimorfonucleares. El medio bacteriano más común de evitar la fagocitosis es la cápsula antifagocítica, que poseen casi todos los patógenos principales que ocasionan pulmonías y meningitis. Estas cápsulas de polisacáridos de los patógenos interfieren con la deposición efectiva del complemento en la superficie de la célula bacteriana al fijar los reguladores de C3b que se encuentran presentes en el suero. Cuando uno de éstos, el factor H, se concentra sobre la superficie de la cápsula, acelera la degradación de C3b. Esto elimina el daño directo por parte del complemento y hace que los receptores reconocidos por la fagocitosis no se encuentren disponibles (figura 22-4). El mecanismo no se limita a las cápsulas de polisacáridos. Las proteínas de la superficie que pueden fijar el factor H tienen el mismo efecto biológico. Los anticuerpos que se dirigen en contra de este antígeno capsular revierten el efecto porque entonces C3b puede ligarse en asociación con IgG. Otro mecanismo para la alteración del complemento es por medio de adquisición de ácido siálico, un componente común de polisacáridos capsulares, en la superficie. Algunas bacterias son capaces de incorporar ácido siálico desde el hospedador sobre sus superficies, con un efecto similar al de cápsulas.
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Las cápsulas de polisacárido y las proteínas de superficie pueden ser antifagocíticas.
La unión del factor H sérico a la superficie interfiere con el depósito de C3b.
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Inducción de apoptosis
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Una de las tácticas más comunes de estos microorganismos patógenos es producir proteínas que inducen muerte celular programada (apoptosis). Esta táctica microbiana no sólo desactiva el potencial de muerte producida por el fagocito, sino que también reduce el número de defensores disponibles para inhibir otras bacterias invasoras. Las bacterias invasoras que inducen la apoptosis obtienen el beneficio adicional de que la muerte por apoptosis nulifica los procesos celulares normales de citocinas y quimiocinas que indican muerte necrótica.
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La apoptosis es inducida por fagocito.
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Otro método mediante el cual los microorganismos evitan las respuestas inmunitarias del hospedador es la variación de antígenos superficiales. La gonorrea es una enfermedad en la que no parece haber inmunidad natural y las reinfecciones son comunes. De hecho, puede montarse una respuesta inmune en contra de los pelos de la superficie y de las proteínas de la membrana externa (OMP) de N. gonorrhoeae, pero el organismo los varía de manera continua. Esto sucede incluso durante el curso de una sola infección. Los mecanismos genéticos implicados en esta variación antigénica son diferentes para los pelos y las OMP y se ilustran en la figura 22-5. El efecto es que cuando el sistema inmunológico transporta la IgG específica al sitio de la infección, se unirá con el antígeno homólogo, pero puede multiplicarse una subpoblación con una superficie antigénicamente distinta que continúa la infección. De esta manera, el patógeno escapa de la vigilancia inmunológica. Diversas bacterias y parásitos adicionales también realizan variaciones antigénicas.
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Pueden alterarse los antígenos superficiales.
Las subpoblaciones antigénicamente distintas evaden la vigilancia inmunológica.
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El microorganismo patógeno exitoso debe sobrevivir y multiplicarse en presencia de múltiples defensas del hospedador. Si bien esto es un logro formidable, por sí mismo es insuficiente para causar enfermedad. La enfermedad requiere algo de alteración de la función del hospedador por el microorganismo. Las toxinas bacterianas son el mecanismo de lesión más obvio, y son exportadas por los sistemas de secreción descritos en el capítulo 21, a menudo junto con muchos otros factores de virulencia. En algunas enfermedades la única lesión parece deberse a la respuesta inflamatoria al invasor.
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La enfermedad requiere lesión del hospedador.
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Los factores de virulencia conocidos desde hace más tiempo y mejor estudiados son las exotoxinas bacterianas. Son proteínas secretadas por las bacterias hacia los líquidos circundantes, que son tóxicas para el hospedador humano. Su acción puede ser local o sistémica si se absorben hacia el torrente sanguíneo. Estas exotoxinas por lo general poseen cierto grado de especificidad para célula hospedadora, que está dictado por la naturaleza de la unión de uno o más componentes de la toxina a un receptor específico de la célula hospedadora. La distribución de receptores de la célula hospedadora a menudo dicta el grado de toxicidad y la naturaleza de la misma.
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El tema de exotoxina patógena mejor conocido está representado por las exotoxinas A-B. Estas toxinas se dividen en dos dominios generales. La(s) subunidad(es) B contiene(n) la especificidad de unión de la holotoxina a la célula hospedadora. En términos generales, la región B se une a una glucoproteína o glucolípido de superficie específico de la célula hospedadora. La especificidad de esta unión determina la especificidad de la toxina para la célula hospedadora. La subunidad A (activa) cataliza una reacción enzimática característica para la toxina. Después de fijación del dominio B a la superficie de la célula hospedadora, el dominio A es transportado mediante fusión directa o por medio de endocitosis hacia la célula hospedadora. En la célula, la unidad A lleva a cabo la modificación enzimática de una proteína llamada su proteína blanco. La reacción enzimática más común se llama ADP-ribosilación, que fija la porción de ADP-ribosa desde el NAD hacia la proteína blanco. Esta proteína ADP-ribosilada es incapaz entonces de llevar a cabo su función, o se comporta anormalmente. Hay muchas otras reacciones enzimáticas llevadas a cabo por exotoxinas A-B.
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La unidad B se une al receptor celular.
La unidad A actúa sobre proteínas blanco.
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El efecto neto de la toxina depende de la función de la proteína blanco y de la función de la célula. Si es esencial para el aparato de síntesis de proteínas de la célula (toxina diftérica) se interrumpe la síntesis de proteínas y la célula muere (figura 1-7). Sin embargo, la muerte celular no es el desenlace inevitable de la acción de las toxinas. Uno de los principales blancos de las toxinas A-B que ocasionan la ADP-ribosilación son las proteínas fijadoras de nucleótidos de guanina (proteínas G), que están implicadas en la transducción de señales en las células eucariotas. En este caso, la inactivación de la proteína G puede inhibir o estimular alguna actividad celular. La toxina del cólera desactiva una proteína G que se encarga de la regulación descendente de una vía secretora. Si la célula es un enterocito intestinal, el resultado final es la hipersecreción de electrolitos y la diarrea. La toxina del cólera aplicada a células provenientes de la glándula suprarrenal estimula la producción de esteroides.
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El efecto biológico depende de la función de la proteína blanco.
El efecto puede ser inhibitorio o estimulante.
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Exotoxinas que afectan a la membrana
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Algunas exotoxinas actúan de manera directa sobre la superficie de las células hospedadoras a fin de lisarlas o destruirlas. Muchas de ellas se observaron por vez primera a causa de su capacidad para originar la hemólisis de los eritrocitos. La acción más común es crear poros mediante su inserción directa en las membranas eucariotas de un amplio rango de células, incluyendo fagocitos (figura 22-6). Estas toxinas formadoras de poros son producto de algunos de los patógenos más agresivos (Staphylococcus aureus, estreptococos del grupo A, E. coli) y ocasionan la muerte celular mediante la pérdida de integridad y el derrame del contenido celular a través del poro. Algunas se denominan grupo RTX (repeticiones en toxina) a causa de una duplicación recurrente de aminoácidos en su estructura. Otro tipo de toxina activa en membrana actúa por medio de actividad enzimática directa que destruye la integridad de los lípidos de la membrana plasmática. La toxina α de Clostridium perfringens es una lecitinasa que causa hemólisis de eritrocitos.
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Su inserción en la membrana citoplásmica crea un poro que se fuga.
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Muchas bacterias producen una o más enzimas que en sí no son tóxicas, pero que facilitan la invasión del tejido o que ayudan a proteger al organismo de los mecanismos de defensa del cuerpo. Por ejemplo, diversas bacterias producen colagenasa o hialuronidasa o convierten el plasminógeno sérico a plasmina, que tiene una actividad fibrinolítica. Aunque la evidencia no resulta concluyente, es razonable suponer que estas sustancias facilitan la propagación de la enfermedad. Algunas bacterias también producen desoxirribonucleasa, elastasa y muchas otras enzimas biológicamente activas, pero no queda clara su función en el proceso patológico o en la provisión de nutrientes para los invasores.
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Las acciones enzimáticas ocasionan daños y facilitan la propagación.
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Exotoxinas superantigénicas
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Algunas exotoxinas microbianas tienen un efecto directo sobre las células del sistema inmune y esta interacción conduce a la enfermedad. Las más extremas entre éstas son las toxinas que ocasionan los síndromes de choque tóxico de S. aureus y de los estreptococos del grupo A. Estos síndromes se evocan cuando se produce la toxina en el sitio de infección y se absorbe al torrente sanguíneo. Dichas toxinas pueden enlazarse de manera directa a las moléculas del complejo principal de histocompatibilidad (MHC) del tipo II en células presentadoras de antígenos (sin procesar) y directamente estimulan la producción de citocinas, como interleucina 1 (IL-1) y factor de necrosis tumoral (TNF) (figura 22-7). Estas moléculas se denominan superantígenos porque actúan como estimuladores policlonales de linfocitos T. Esto significa que una proporción importante de linfocitos T responden mediante su división y liberación de citocinas, lo que lleva a una liberación de citocinas lo suficientemente enorme como para causar efectos sistémicos como el choque. Cuando se ingieren ya preformadas en alimentos, algunas de estas toxinas ocasionan diarrea y vómitos. No se sabe si estos efectos se deben al superantígeno o a alguna otra acción de la toxina.
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Se fijan de manera directa al MHC II.
Se liberan citocinas de una amplia proporción de linfocitos T.
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En muchas infecciones ocasionadas por organismos gramnegativos, la endotoxina lipopolisacárido (LPS) de la membrana externa es un componente significativo del proceso patológico. La LPS puede ocasionar un daño local, pero su efecto principal se observa cuando las bacterias gramnegativas ingresan en el torrente sanguíneo y circulan. La porción lípido A provoca fiebre a través de la liberación de IL-1 y TNF de los macrófagos, así como efectos fisiológicos extremos asociados con la inflamación. Éstos incluyen hipotensión, disminución en los recuentos de leucocitos polimorfonucleares y plaquetas a causa de la mayor marginación de estas células a las paredes de pequeños vasos sanguíneos, hemorragias y, en ocasiones, coagulación intravascular diseminada (DIC) provocada por la activación de factores de coagulación. El paso de la endotoxina al torrente sanguíneo puede seguirse de un choque rápido e irreversible.
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LPS en la sangre ocasiona choque y DIC.
El lípido A es la porción tóxica.
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El término endotoxina proviene del hecho de que el LPS es un componente estructural inherente a la pared celular de la bacteria gramnegativa, no un producto secretado de la bacteria. Un evento comparable con bacterias grampositivas puede suceder con la liberación y circulación de fragmentos de peptidoglucano de la pared celular. Esto también conduce a la liberación de citocinas y a manifestaciones sistémicas. Aunque la biología es similar, en este caso no utilizamos los términos endotoxina o endotoxemia porque desde hace tiempo se han reservado para la endotoxina LPS de las bacterias gramnegativas.
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Los fragmentos de peptidoglucano no se denominan endotoxinas.
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Daños ocasionados por las respuestas de inflamación e inmunitarias
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Muchos patógenos exitosos producen enfermedad sin utilizar ninguno de los factores conocidos de virulencia que se acaban de describir. En estos casos, aún se pueden ocasionar daños por inflamaciones agudas o crónicas o por una respuesta inmunológica mal dirigida detonada por los componentes antigénicos del patógeno.
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Inflamación persistente
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La respuesta inflamatoria normal es un arma de dos filos tanto en las infecciones agudas como en las crónicas. Aunque las enzimas de los neutrófilos polimorfonucleares (PMN) matan al invasor, de todos modos ocasionan cierto daño a los tejidos del hospedador o comprometen la función de los órganos. Los alveolos pulmonares llenos de PMN y macrófagos no son eficaces en su absorción de oxígeno. En el espacio encerrado del sistema nervioso central, la hinchazón producto de la inflamación puede ocasionar daño al cerebro de manera directa. En algunas infecciones crónicas, las características patológicas y clínicas se deben, en gran medida, a reacciones de hipersensibilidad tardía (DTH) al organismo o sus productos. En el caso de la tuberculosis, si el hospedador no es capaz de detener el crecimiento de M. tuberculosis por medio de la activación de la inmunidad TH1, el crecimiento persistente del patógeno continuará estimulando los daños mediados por DTH.
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Los PMN provocan hinchazón y ocupan espacios.
La DTH prolongada es destructiva.
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Respuestas inmunes mal dirigidas
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Las reacciones entre altas concentraciones de anticuerpos, antígenos microbianos solubles y complemento pueden depositar complejos inmunes en los tejidos y provocar reacciones inflamatorias agudas y enfermedad por complejos inmunes. Por ejemplo, en la glomerulonefritis aguda posestreptocócica, estos complejos se secuestran en el interior de los glomérulos del riñón, con una grave afectación de la función renal a causa de la deposición resultante de complemento y la reacción hística. Los anticuerpos producidos en contra de antígenos bacterianos también pueden presentar una reacción cruzada con ciertos tejidos del hospedador e instituir un proceso autoinmune. Se cree que esta mímica molecular es la explicación de la fiebre reumática posestreptocócica.
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Los antígenos bacterianos desencadenan reacciones cruzadas autoinmunes.