Mecanismos de patogenicidad microbiana

UIB
Universitat de les
Illes Balears
Máster Interuniversitario en MICROBIOLOGÍA AVANZADA
DESCRIPTOR DE LA ASIGNATURA
Ficha técnica
Asignatura
Nombre de la asignatura: Mecanismos de patogenicidad microbiana
Tipo: Optativa
Nivel: Postgrado
Curso: Primero
Semestre: Segundo
Horario: Ver cronograma Máster Interuniversitario en Microbiología Avanzada
Idioma: Castellano, catalán, capacidad de comprensión lectora en inglés.
Profesorado
Profesor/a responsable
Nombre: Dr. Sebastián Albertí
Contacto: [email protected]
Prerrequisitos:
Demostrar conocimientos fundamentales (al nivel de estudios de grado) en bioquímica y
biología molecular, genética, biología celular, microbiología, fisiología animal y vegetal, y
química.
Número de créditos ECTS: 5
Horas de trabajo presencial: 40
Horas de trabajo autónomo: 85
Descriptores:
Mecanismos que facilitan la entrada de las bacterias en el hospedador: asociación, adhesión,
invasión o penetración. La multiplicación bacteriana en el interior del hospedador: la paradoja
del hierro. Resistencia bacteriana. Mecanismos de defensa humoral: inmunoglobulinas y
complemento. Mecanismos de defensa celular: fagocitosis. Mecanismos bacterianos para
provocar daño en el hospedador: exotoxinas y tipo III de secreción. Uso de moléculas
bacterianas como vacunas en diferentes formas. Utilización de genes que las producen como
vacunas de ADN.
Competencias de la asignatura
Específicas:
E2- Adquirir y habituar al alumno en el manejo de las distintas técnicas inmunológicas.
E4- Aplicar procedimientos metodológicos para el estudio de los antimicrobianos.
E5- Conocer las estrategias (mecanismos de patogenicidad) de los microorganismos para
escapar del sistema inmune y provocar infección y entender las aplicaciones terapéuticas de
dicho conocimiento.
Genéricas:
G1- Proporcionar al alumno de una visión integrada de los microorganismos, de sus propiedades
biológicas y de su papel y aplicaciones en sanidad.
1
G2- Adquirir conocimientos en microbiología y comprensión de los mismos superiores a los
obtenidos en sus grados de procedencia, proporcionándoles elementos suficientes para el
desarrollo y/o la aplicación de ideas, incluso en el ámbito de la investigación.
Contenidos
1. Generalidades. Las principales vías de entrada de microorganismos. Flora autóctona: papel en
la defensa. Tipo de infecciones y su relación con la colonización microbiana. La
colonización microbiana: conceptos de asociación, adhesión, invasión y penetración. Teorías
para explicar la colonización microbiana. Metodología por el estudio de la colonización
microbiana: marcadores traza utilizados. Animales axénicos: ventajas e inconvenientes.
2 La asociación: estudio y ejemplos característicos. Adhesión: atando y receptor. Los ligandos
microbianos proteicos con forma: fimbrias. Los ligandos microbianos proteicos sin forma.
Los ligandos microbianos lipídicos. Regulación genética de la expresión de los mencionados
ligandos: fimbrias tipo 1, fimbrias tipo IV y cápsulas. Los receptores de la célula eucariota:
tipo y estudio de los mismos.
3. Invasión y penetración. El modelo de Shigella y su plásmido. Tipo de mecanismos invasivos.
Transferencia horizontal del mecanismo de invasión. Islas de patogenicidad: su importancia
dentro de los genomas bacterianos secuenciados completamente.
4. La defensa humoral. Inmunoglobulinas: tipo y su papel en la defensa. El complemento: tipo
de activación y sus efectos opsonizadores y de lisis. El complemento y bacterias grampositivos. El complemento y bacterias gram-negativos. El complemento y otros
microorganismos (virus, protozoos y hongos).
5. Elementos minoritarios de la defensa humoral: el factor CRP, la fibronectina, la lisozima y
aglutininas. El papel de las moléculas que capturan hierro (transferrinas y lactoferrinas) y su
relación con la defensa humoral por localización. Defensa humoral en suero. Defensa
humoral en secreciones. Otras localizaciones de la defensa humoral.
6. Resistencia de los microorganismos patógenos al complemento. Presencia de superficies
adicionales en la estructura microbiana: polisacáridos y proteínas. La descomplementación.
La reducción en la opsonización. Enfermedades relacionadas con carencia de glucoproteinas
complementarías.
7. Resistencia de los microorganismos patógenos a las inmunoglobulinas. El secuestro de
inmunoglobulinas por parte de microorganismos: elementos implicados. La degradación de
inmunoglobulinas: su papel en la infección de mucosas. Inmunosupresión y
inmunodepresión.
8. Resistencia de los microorganismos patógenos a la defensa humoral de forma global. La
persistencia en órganos con carencia de defensa humoral. El parecido antigénico. El cambio
antigénico. Procesos microbianos relacionados con la captura de hierro. Producción de
sideróforos. Biosíntesis de moléculas que capturan hierro. Elaboración de enzimas líticos
(rotura del grupo hemo).
9. La defensa celular. Tipo de células fagocitarias. La fagocitosis como elemento fundamental
pero no único en defensa celular. La eliminación de microorganismos durante la fagocitosis.
El papel de las interleukinas. El papel de los anticuerpos específicos. El interferón.
10. Resistencia de los microorganismos patógenos a la defensa celular. Mecanismos para evitar
la fagocitosis. Los hongos y micoplasmas. Mecanismos para escapar al fagosoma.
Mecanismos frente a lisosomas. Producción de enzimas específicas para evitar los
hidróxidos y superóxidos. El caso específico de Legionella pneumophila. Consecuencias del
crecimiento en macrófagos.
11. Mecanismos de microorganismos patógenos por provocar daño al huésped. Las toxinas
microbianas: endo y exotoxinas. Caracterización de la endotoxina en bacterias gramnegativas. Clasificación de las exotoxinas según su actividad biológica y estructura química.
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El tipo III de secreción como ejemplo de efecto tóxico. La inflamación como proceso dual:
recuperación o daño.
12. Vacunas: su elaboración según los mecanismos de patogenicidad. Tipos de vacunas. La
vacuna ideal y las contraindicaciones en los diferentes tipos de vacunas. Las vacunas de
ADN. Las vacunas de péptidos sintéticos. Los adjuvantes: tipos, ventajas e inconvenientes.
13. Nuevas metodologías para el estudio de los mecanismos moleculares de virulencia
microbiana. Estudio del patógeno in vivo. Detección de genes expresados in vivo (sistema
IVET). Identificación de genes que condicionan virulencia (sistema STM). Sistemas de
regulación genética global que condicionan la virulencia microbiana. Utilización de nuevos
compuestos diseñados para la inactivación de genes que condicionan la virulencia
microbiana.
Metodología y plan de trabajo del estudiante
1. Metodología de aprendizaje: Clase presencial
Trabajo presencial/ autónomo: 10/50
Uso del aprendizaje virtual (e-learning): Sí
Tipo de agrupación: Todos los alumnos
2. Metodología de aprendizaje: Laboratorio
Trabajo presencial/ autónomo: 25/10
Uso del aprendizaje virtual (e-learning): Sí
Tipo de agrupación: Parejas
3. Metodología de aprendizaje: Tutorías
Trabajo presencial/ autónomo: 2/0
Uso del aprendizaje virtual (e-learning): No
Tipo de agrupación: Grupos de cuatro alumnos
4. Metodología de aprendizaje: Estudio teórico
Trabajo presencial/ autónomo: 0/25
Uso del aprendizaje virtual (e-learning): Sí
Tipo de agrupación: Individual
5. Metodología de aprendizaje: Evaluación
Trabajo presencial/ autónomo: 3/0
Uso del aprendizaje virtual (e-learning): No
Tipo de agrupación: Individual
Criterios, instrumentos de evaluación y contrato
Criterios de evaluación:
Se evaluará el conocimiento de las estrategias (mecanismos de patogenicidad) de los
microorganismos para escapar del sistema inmune y provocar infección y entender las
aplicaciones terapéuticas de dicho conocimiento. Así mismo, se evaluará la adquisición y
manejo por parte del alumno de las distintas metodologías para el estudio de los
antimicrobianos, así como el manejo de diferentes técnicas inmunológicas. La asistencia a las
sesiones prácticas es obligatoria para superar la asignatura. Es preciso aprobar el examen final
para superar la asignatura.
Instrumentos de evaluación:
Examen escrito con contenidos del programa teórico y práctico.
Seguimiento diario del cuaderno de laboratorio.
Seguimiento de las clases teóricas.
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Criterios de calificación:
Examen escrito con contenidos del programa teórico y práctico, 75%.
Seguimiento diario del cuaderno de laboratorio, 20%.
Seguimiento de las clases teóricas, 5%.
La evaluación se organiza mediante contrato: No
Bibliografía, recursos y anexos
LIBROS
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