PATOGENIA INMUNIDAD
BACTERIOLOGÍA I
TEMA:
INTRODUCCIÓN A LAS ENFERMEDADES INFECCIOSAS:INTERACCIÓN ENTRE EL PATOGENO Y EL HOSPEDADOR
Dr. Julio Maquera-AfarayCátedra de Microbiología & Parasitología Médica
Tacna-Perú, 2012
MICROORGANISMOFactores virulentos
Capacidad supervivencia
HOSPEDEROFactores inmunes
Susceptibilidad genética
MEDIO AMBIENTEÁrea geográfica
ClimaCondiciones
socioeconómicasPolítica
INFECCIÓN/ENFERMEDAD.
FACTORES QUE CONDICIONAN LAS ENFERMEDADES INFECCIOSAS
* ENFERMEDAD TRANSMISIBLE ENFERMEDAD NO COMUNICABLE
INFECCIÓN
ENFERMEDAD
Eliminación
Colonización(Portador)
Persistencia(Latencia)
Comensalismo
Mutualismo (Simbiosis)
ERRADICACIÓN/MUERTE
CONEXIÓN Y DESENLACE HOSPEDERO-MICROORGANISMO
INTERACCIÓN ENTRE EL PATOGENO Y EL HOSPEDADOR: Conceptos básicos sobre la interacción infecciosa.
• COLONIZACIÓN: Presencia de microorganismos potencialmente patógenos sobre o dentro de un hospedador.
• INFECCIÓN: Unión y crecimiento de los patógenos y evitación de las defensas del hospedador.
• ENFERMEDAD: Reflejo de las actividades de las toxinas o metabolitos tóxicos *.
* La reacción inflamatoria del hospedador contribuye a la aparición de la enfermedad, de sus signos y síntomas.
INTERACCIÓN ENTRE EL PATOGENO Y EL HOSPEDADOR: Conceptos básicos sobre la interacción infecciosa.
• COMENSALISMO: Cuando el microorganismo se establece en el hospedero sin dañarlo.
• SIMBIOSIS (MUTUALISMO): Estado de infección en donde el hospedero y el microorganismo se benefician.
• PATOGENO: Microorganismos capaz de producir enfermedad *.
* Virulencia: Medida cuantitativa de patogenicidad y que es medible por el número de microorganismos requeridos para provocar enfermedad.
* Factores de virulencia: (1) producción de toxinas, (2) adhesión, invasión e inflamación.
• OPORTUNISTA: Microorganismos que rara vez causan enfermedad *.
* Generalmente en pacientes inmunodeficientes.
PATOGENIA INMUNIDAD
INTERACCIÓN
ENFERMEDAD INFECCIOSA
SI NO
INTERACCIÓN ENTRE EL PATOGENO Y EL HOSPEDADOR
PATOGENO HOSPEDADOR
PROCESO INFECCIÓN-ENFERMEDAD(ETAPAS)
1. Entrada y adherencia microbiana.2. Crecimiento y proliferación microbiana.3. Evasión de defensas del hospedador.4. Invasión y Tropismo hístico.5. Lesión hística.6. Transmisión a nuevos hospedadores.
SISTEMA INMUNOLÓGICO(COMPONENTES)
1. Sistema inmune NO ESPECÍFICO.• Barreras externas.• Sistema inmune innato.
2. Sistema inmune ESPECÍFICO/ADQUIRIDO.• Linfocitos B/T.
PATOGENIA INMUNIDAD
INTERACCIÓN
ENFERMEDAD INFECCIOSA
SI NO
INTERACCIÓN ENTRE EL PATOGENO Y EL HOSPEDADOR
Piel
TractoRespiratorio
TractoDigestivo
Ácido
I
Cilio Mucus
Microflora normal
INTERACCIÓN ENTRE EL PATOGENO Y EL HOSPEDADOR: Inmunidad Inespecífica: Barreras externas.
PIEL
MUCOSAS
MECANISMOS BARRIDO
FLORAMICROBIANA
ENZIMASBARRERAS EXTERNAS
Queratina/Ácidos grasos.
Fagocitos/Anticuerpos (IgA).
Movimiento ciliar.
Colonización inhibitoria.
CÉLULAS FAGOCÍTICAS
NK
FACTORES SOLUBLES
SISTEMACOMPLEMENTO
CÉLULAS DENDRÍTICAS
SISTEMA INMUNE INNATO
Neutrófilos/Monocitos-Macrofagos.
Linfocitos granulares.
Interferones = Inhibe Replicación Viral.Proteínas de fase aguda(PCR)= Opzonización.
Vía Clásica = Complejo inmunitario (C1).Vía Alterna = Superficie microbiana (C3).Vía de las lectinas = Superficie microbiana (MBL).
Esp. Presentación de antígeno.
DEFENSAS CELULARES INESPECIFICAS ANTIMICROBIANAS Componente inmune Bacterias Bacterias IC Virus Hongos ParásitosComplementoInterferónNeutrófilosMonocitos/MacrófagosLinfocitos NK
+-
++++++-
---
+++-
-++++
-++
+++
--+
++-
--++-
DEFENSAS HUMORALES INESPECIFICAS ANTIMICROBIANAS Factor Función Fuente
LisozimaLactoferrina/TransferrinaProperdinaPeptidocationicos (defensinas)
Hidrolisis del peptidoglucano.Fijación y competencia por hierro.Activación del complemento.Alteración de la membrana celular.
Lágrimas, gránulos lisosomales.Gránulos de PMN.
Plasma normal.Gránulos de PMN.
INTERACCIÓN ENTRE EL PATOGENO Y EL HOSPEDADOR: Defensas inespecíficas antimicrobianas.
Bacteria
Fagocito
1. Quimiotaxis. 2. Adherencia y reconocimiento.
3. Activación de señales celulares.
4. Comienzo de la Fagocitosis.
5. Formación del Fagosoma.
6. Fusión (Fagolisosoma).
7. Digestión celular.
8. Liberación de productos degradados.
INTERACCIÓN ENTRE EL PATOGENO Y EL HOSPEDADOR: Fagocitosis y asesinato de una bacteria.
Antígeno
CD Inmadura
CD Precursora
Médula Ósea(Células madre)
Sangre Linfa
CD Madura
CMHTejido linfoide
Tejido no linfoide
Célula T activada
INTERACCIÓN ENTRE EL PATOGENO Y EL HOSPEDADOR: Proceso de migración y maduración del sistema inmune.
Presentación antigénica
Células presentadoras de antígenoSeñales accesorias: IL-1, 2, 4, IFNγ
INTERACCIÓN ENTRE
EL PATOGENO Y EL HOSPEDADOR:
Generación de patrones Th1/Th2
ACTIVIDADES DE LOS TIMOCITOS QUE SON MEDIADAS POR CITOCINASCitocina Célula blanco ResultadoINFγ, IL-4INFγ, IL-2IL-1 a IL-6IL-5IL-2
MacrófagoNKCélulas BEosinófilosCélulas T CD4Células T CD8
Asesinar parásitosAsesinar virusFormación de AnticuerposAsesinar gusanosCrecimiento de células T clonalesActivación de células T clonales
DESORDENES GRANULOMATOSOSMycobacteria
BacteriaVirus
HongoParasito
TuberculosisBrucelosis o Fiebre Malta
VEB-Mononucelosis InfecciosaCriptococcosis
Amebiosis
INTERACCIÓN ENTRE EL PATOGENO Y EL HOSPEDADOR: Acciones de los timocitos y desordenes granulomatosos.
VIRUS, CANCER E INMUNIDADVirus implicado Tumor
VEB
Hepatitis BVPH
HHV8
Linfoma de BurkittCarcinoma nasofaríngeo
HepatocarcinomaCarcinoma de cuello uterino
Sarcoma de Kaposi
INFECCIONES INTRACELULARES PERSISTENTESMicroorganismo persistente Sitio de manifestación ClínicaVEB
Hepatitis BVIHM. TuberculosisT. cruzi
Células BEpitelio nasalHígadoCélulas TMacrófagosMacrófagos
Linfoma de BurkittCarcinoma nasofaríngeoHepatitis crónicaSIDAReactivaciónInfección crónica
INTERACCIÓN ENTRE EL PATOGENO Y EL HOSPEDADOR: Infecciones intracelulares persistentes y asociadas a neoplasias.
CONSECUENCIAS INMUNOPATOLÓGICAS DE LA INFECCIÓNTipo de hipersensibilidad Mecanismo EjemploTipo I• Alérgico• AnafilácticoTipo II (mediada por Ac)
Tipo III (Complejos inmunes) Tipo IV (medida por células)
IgEIgGComplementoAutoanticuerpos Complejos inmunes ComplementoMacrófagosCitocinasCélulas T
Larva de ascaris (pulmón)Quiste hidatídico (ruptura)
Malaria anemia?Enfermedad de ChagasStreptococcosisTuberculosisSchistosomiosisEnfermedad de Hansen
INTERACCIÓN ENTRE EL PATOGENO Y EL HOSPEDADOR: Reacciones de hipersensibilidad en las reacciones inmunitarias.
INGRESO BACTERIANO
Complemento Fagocitosis
C5aAtaque
neutrófilo
C3bOpzonizabacterias
C5,6,7,8,9MAC
lisis bacteriana
NeutrófilosM/M *
Producción de citocina
Presentación de antígeno
Inmunidad humoral (anticuerpos).Inmunidad celular.
Factor de necrosis tumoral induce inflamación.
Interleucina-1 induce fiebre.
Interleucina-6 induce proteínas de fase aguda.
Quimiocinas de células fagociticas.
Barreras externas
INTERACCIÓN ENTRE EL PATOGENO Y EL HOSPEDADOR: Aproximación a los tiempos de la respuesta inmunitaria.
PATOGENIA INMUNIDAD
INTERACCIÓN
ENFERMEDAD INFECCIOSA
SI NO
INTERACCIÓN ENTRE EL PATOGENO Y EL HOSPEDADOR
PATOGENO HOSPEDADOR
PROCESO INFECCIÓN-ENFERMEDAD(ETAPAS)
1. Entrada y adherencia microbiana.2. Crecimiento y proliferación microbiana.3. Evasión de defensas del hospedador.4. Invasión y Tropismo hístico.5. Lesión hística.6. Transmisión a nuevos hospedadores.
SISTEMA INMUNOLÓGICO(COMPONENTES)
1. Sistema inmune NO ESPECÍFICO.• Barreras externas.• Sistema inmune innato.
2. Sistema inmune ESPECÍFICO/ADQUIRIDO.• Linfocitos B/T.
MODOS DE TRANSMISIÓN
Modo de transmisión Ejemplo clínicoHumano a humanoContacto directoContacto indirectoTrasplacentarioTransfusional
GonorreaDisenteríaSífilis congénitaHIV/SIDA
No-humano a humanoOrigen animal- Vía directa- Vía vector-insecto- Vía excreta animal
Enfermedad de arañazo de gatoEnfermedad de LymeE. coli/SHU
INTERACCIÓN ENTRE EL PATOGENO Y EL HOSPEDADOR: Modos de transmisión infecciosa.
Piel
TractoRespiratorio
TractoDigestivo
I
Genito-Urinario
Colonización
INTERACCIÓN ENTRE EL PATOGENO Y EL HOSPEDADOR: Puertas de entrada infecciosa.
PORTALES DE ENTRADA PATOGENA
Portal de entrada Patógeno Enfermedad
TRACTO RESPIRATORIOStreptococcus pneumoniaeMycobacterium tuberculosisHistoplasma capsulatumRinovirus
NeumoníaTuberculosisHistoplasmosisResfrio común
TRACTO DIGESTIVO Shigella dysenteriaeSalmonella typhi
DisenteriaFiebre tifoidea
PIEL Trichophyton rubrumClostridium tetani
Tinea pedisTetanos
TRACTO GENITOURINARIONeisseria gonorrhoeaeCandida albicansE. coli
GonorreaVaginitisInfección urinaria
INTERACCIÓN ENTRE EL PATOGENO Y EL HOSPEDADOR: Puertas de entrada infecciosa.
INTERACCIONES ENTRE LIGANDOS MICROBIANOS Y RECEPTORES
Microorganismo Tipo de adhesina microbiana Receptor del hospedadorVIRUS PATÓGENOSVirus de la influenzaVIH
HemaglutininaGlucoproteina (Gp) 120
Ácido sialicoRc CD4/CCR5
BACTERIAS PATOGENASE. coliB. pertussis
PiliHemaglutinina filamentosa
Rc ceramidas y manosaCR3
PARASITOS PATÓGENOSP. FalciparumE. histolytica
EBA-175Lectina de superficie
Glucoproteina AN-Acetilglucosamina
HONGOS PATÓGENOSCandida albicans Int 1p Proteínas de matriz extracelular
INTERACCIÓN ENTRE EL PATOGENO Y EL HOSPEDADOR: Adhesinas microbianas y sus receptores patogénicos.
PATOGENO
CÉLULAHOSPEDERONO CILIADA
CÉLULAHOSPEDERO
CILIADA
CÉLULAINMUNITARIA
ADHESINA
TOXINA
RECEPTOR HOSPEDADOR
INTERACCIÓN ENTRE EL PATOGENO Y EL HOSPEDADOR: Adhesinas microbianas y sus receptores patogénicos.
MECANISMOS DE EVASIÓN MICROBIANAMecanismo inmunitario Estrategia de evasión EjemplosComplementoFagocitosis
Anticuerpos
Células TCélulas T y B
Protección de pared celularFormación de capsulaBloqueo de fagolisosomaNeutralización de RLEscape al citoplasmaDestrucción del fagocitoHabitat intracelularFormación quísticaVariación antigénica• Por mutación• Por recombinaciónInhibición del CMHInmunosupresión
Salmonella sppHaemophilus sppToxoplasmosisMalariaLeishmania sppStaphylococcus sppMycobacteriaE. Granulosus
HIVInfluenzaHerpesvirusHIVEB virus
INTERACCIÓN ENTRE EL PATOGENO Y EL HOSPEDADOR: Mecanismos de evasión inmune por agentes infecciosos.
INTERACCIÓN ENTRE
EL PATOGENO Y EL HOSPEDADOR:
Mecanismos de evasión
microbiana
INTERACCIÓN ENTRE EL PATOGENO Y EL HOSPEDADOR: Invasión y tropismo celular de un patógeno.
Cepa de E. coli No-Patogénica
Cepa de E. colicausante de diarrea
(Cepa Enterotoxigénica)
Cepa de E. colicausante de infección urinaria
(Cepa Uropatógena)
Cepa de E. colicausante de meningitis neonatal
(Cepa Capsular K-1)
* Tropismo celular es desconocido?; sin embargo, la genética, el ambiente y facilidades de alimento serian factores a considerar.** Invasión celular esta dada por compuestos enzimáticos.
CARACTERÍSTICAS DE LAS TOXINAS MICROBIANASPropiedad Exotoxina Endotoxina
OrigenSecreción celularQuímica
Ciertas G(+) y G(-)SiPolipéptido (PP)
Pared celular de G(-)NoLipopolisacarido (LPS)
INTERACCIÓN ENTRE EL PATOGENO Y EL HOSPEDADOR: Características de exotoxinas y endotoxinas.
PROPIEDADES DE LAS TOXINAS BACTERIANASToxina Microorganismo Rc Célula Diana Efectos biológicos
Toxina ColericaToxina Shiga
Vibrio choleraeShigella disenterica
GangliosidoGlucoconjugado
AMPc diarrea secretoraInhibición de Sint. Proteica
INTERACCIÓN ENTRE EL PATOGENO Y EL HOSPEDADOR: Características de exotoxinas y endotoxinas.
Endotoxina
Activación Macrofágica
Activación Complemento
Activación Factor Hageman
Fiebre FiebreHipotensión
Hipotensión
ON
HipotensiónEdema
Quimiotaxisneutrofilica
Cascada de coagulación
CID
* Factores nucleares de transcripción (AP-1/FN-κβ) son los modulares de estas respuestas.
INTERACCIÓN ENTRE EL PATOGENO Y EL HOSPEDADOR: Estadios típicos de una enfermedad infecciosa.
• PERIODO DE INCUBACIÓN: Tiempo entre la adquisición del organismo (o toxina) y el comienzo de las manifestaciones clínicas.
• PERIODO PRODOMICO: Presencia de síntomas inespecíficos como fiebre, malestar general e hiporexia.
• PERIODO ESPECIFICO-ENFERMEDAD: Manifestaciones clínicas de la enfermedad.
• PERIODO DE RECUPERACIÓN: Abate de la enfermedad y el paciente retorna a su estado de salud.