Bacterias MECANISMO DE PATOGENIDAD Para la bacteria, el cuerpo humano es un conjunto de nichos ambientales que le proporcionan el calor, la humedad y el alimento necesarios para el crecimiento. Las bacterias han adquirido características genéticas que les permiten entrar en (invadir) el ambiente, permanecer en un nicho (adherir o colonizar), lograr el acceso a las fuentes de nutrientes (enzimas degradativas) y evitar las respuestas protectoras inmunitarias y no inmunitarias del hospedador. Cuando hay un número suficiente de bacterias (quorum), ponen en marcha funciones para sustentar la colonia, entre ellas la producción de una biopelícula. No obstante, muchos de los mecanismos que las bacterias utilizan para mantener sus nichos y los productos derivados del crecimiento bacteriano (p. ej., ácidos, gas) producen daños y problemas en el hospedador humano. La enfermedad se produce como consecuencia de la combinación de las lesiones ocasionadas por las bacterias y las secuelas de la respuesta innata e inmunitaria frente a la infección. Las bacterias virulentas tienen mecanismos que favorecen su crecimiento en el hospedador a expensas de los tejidos de éste o de la función del órgano. Las bacterias oportunistas aprovechan las condiciones preexistentes que potencian la vulnerabilidad del paciente, como la inmunodepresión, para desarrollarse y originar una enfermedad grave. Cuanto más tiempo permanece una bacteria en el organismo, mayor es su número, su capacidad de diseminarse y su capacidad de producir lesiones tisulares y enfermedad y mayor será la respuesta del hospedador. ENTRADA EN EL ORGANISMO Los mecanismos y las barreras de defensa naturales, como la piel, la mucosidad, el epitelio ciliado y las secreciones que contienen sustancias, dificultan la entrada en el organismo de las bacterias, que sería dependiente de la inmunidad celular ya mencionada. Sin embargo, algunas veces estas barreras se alteran, lo que crea una vía de entrada para las bacterias, o bien éstas pueden tener los medios para perturbar la barrera e invadir el organismo. Durante el proceso de invasión, las bacterias pueden viajar a través del torrente sanguíneo a otras partes del organismo. Por ejemplo, Staphylococcus aureus y Staphylococcus epidermidis, los cuales forman parte de la flora normal de la piel, pueden ingresar en el organismo a través de grietas de ésta y plantear un problema importante en personas con sondas y catéteres vasculares. Las aberturas naturales de la piel y sus cavidades corporales asociadas están protegidas por defensas naturales como la mucosidad y el epitelio ciliado que tapiza el aparato respiratorio superior, la lisozima y otras secreciones antibacterianas en las lágrimas y en la mucosidad y los ácidos y la bilis en el aparato digestivo. Sin embargo, muchas bacterias no se ven afectadas o disponen de ciertos mecanismos para eludir estas defensas. Por ejemplo, la membrana externa de las bacterias gramnegativos incrementa la resistencia de estas bacterias frente a la lisozima, las secreciones ácidas y la bilis. Por eso las entero bacterias son capaces de colonizar el aparato digestivo. COLONIZACIÓN, ADHESION E INVACIÓN Este lugar de colonización puede estar muy próximo al punto de entrada o deberse a la presencia de unas condiciones de crecimiento óptimo en dicha localización. Cuando son capaces de adherirse a las células epiteliales o endoteliales que revisten la vejiga, el intestino y los vasos sanguíneos, no se pueden eliminar y su capacidad de adhesión les permite colonizar distintos tejidos. Por ejemplo, la función natural de la vejiga elimina cualquier bacteria que no se encuentre adherida a la pared vesical. Escherichia coli y otras bacterias poseen adhesinas que se unen a receptores específicos de la superficie tisular para evitar su eliminación. Muchas de estas proteínas de adhesión están presentes en los extremos de unas estructuras denominadas fimbrias (pili) y se unen fuertemente a los azúcares específicos en el tejido diana; esta actividad de unión a azúcares define a estas proteínas como lectinas. Una adaptación bacteriana especial que facilita la colonización, especialmente de los dispositivos quirúrgicos como las válvulas artificiales o los catéteres permanentes, es una biopelícula. En ella, las bacterias se encuentran englobadas por una membrana viscosa de polisacáridos que mantiene a las células unidas entre sí y a la superficie. La producción de una biopelícula requiere una cifra suficiente de bacterias (quórum). La matriz de la biopelícula puede proteger también a las bacterias frente a las defensas del hospedador y la acción de los antibióticos. ACCIONES PATOGENAS DE LAS BACTERIAS DESTRUCCION TISULAR Los productos generados como consecuencia del crecimiento bacteriano, especialmente de la fermentación, dan lugar a la producción de ácidos, gases y otras sustancias que son tóxicas para los tejidos. Además, muchas bacterias liberan enzimas degradativas que disgregan los tejidos, proporcionando así el alimento para el crecimiento de los microorganismos y facilitando la extensión de las bacterias. TOXINAS Las toxinas son componentes bacterianos que dañan directamente los tejidos o bien ponen en marcha actividades biológicas destructivas. Las toxinas y las actividades de otras sustancias similares se deben a la acción de diversas enzimas degradativas que ocasionan la lisis celular y de proteínas que se unen a receptores específicos que inician reacciones tóxicas en un tejido diana específico. Por otra parte, la endotoxina (el lípido A del lipopolisacárido) y las proteínas superantígeno promueven una estimulación excesiva o inapropiada de las respuestas innatas o inmunitarias. En muchos casos, la toxina es la única responsable de los síntomas característicos de la enfermedad. La toxina se puede extender de manera sistémica a través de la sangre, de modo que los síntomas pueden aparecer en zonas alejadas del foco de la infección. EXOTOXINA Tanto las bacterias grampositivas como los gramnegativos son capaces de fabricar exotoxinas, entre las que se encuentran enzimas citolíticas y proteínas de unión a receptores que alteran una función o destruyen la célula. Las toxinas citolíticas incluyen las enzimas capaces de romper la membrana, como la a-toxina (fosfolipasa C] producida por C. perfringens, que rompe la esfingomielina y otros fosfolípidos de la membrana. Las hemolisinas se insertan en los eritrocitos y otras membranas celulares y las rompen. Muchas toxinas son dímeros formados por una subuni- dad A y una subunidad B (toxinas A-B). La porción B de las toxinas A-B se une al receptor específico de la superficie celular, y posteriormente la subunidad A se transfiere al interior de la célula, donde actúa para promover daño celular. Los superantígeno conforman un grupo especial de toxinas. Estas moléculas activan los linfocitos T al unirse de manera simultánea al receptor del linfocito T y a la molécula del complejo principal de histocompatibilidad de clase II en una célula presentadora de antígeno sin necesidad de participación de un antígeno. MECANISMO DE EVASION DE LA DEFENSA DEL ORGANISMO HOSPEDADOR Las bacterias son parásitos y la evasión de las respuestas protectoras del hospedador supone una ventaja selectiva. Lógicamente, cuanto mayor es el período en que una infección bacteriana permanece en el hospedador, mayor es el tiempo del que las bacterias disponen para proliferar y producir daño. Los fagocitos (neutrófilos, macrófagos) representan la defensa antibacteriana más importante, si bien un gran número de bacterias puede burlar la fagocitosis a través de diversos mecanismos. Los mecanismos bacterianos de protección frente a la destrucción intracelular incluyen la inhibición de la fusión del fagolisosoma, evitando así el contacto con sus contenidos bactericidas (especies de Mycobacterium), la resistencia mediada por la cápsula o por enzimas a las enzimas o las sustancias lisosómicas bactericidas o la capacidad para pasar del fagosoma al citoplasma del hospedador antes de exponerse a las enzimas lisosomales. Hongos Comparado con las enfermedades bacterianas, virales y parasitarias, poco se sabe con respecto a los mecanismos patógenos y factores de virulencia involucrados en las infecciones micotica. La mayor parte de los hongos son oportunistas y producen enfermedad grave solo en individuos con alteración de los sistemas de defensa del hospedador. ADHERENCIA Varias especies micotica, en particular las levaduras, son capaces de colonizar las superficies mucosas del tubo digestivo y aparato reproductor femenino. Se ha demostrado por medios experimentales que la capacidad de adherirse a las células epiteliales bucales o vaginales se asocia con colonización y virulencia. Para la adherencia por lo común es necesaria una adhesina de superficie en el microbio y un receptor en las células epiteliales. La adherencia es mediada por adhesinas micotica y receptores de la célula del hospedador. Las manoproteinas son una adhesina y la fibronectina es un receptor que contiene la c.albicans INVASIÓN Atravesar una barrera superficial (piel, mucosas o epitelio respiratorio) es el paso más importante para que un patógeno tenga éxito. Algunos hongos se introducen a través de zonas de pérdida de la continuidad; Los hongos que infectan el pulmón deben producir conidias lo suficientemente pequeñas para que superen las defensas de las vías respiratorias superiores. Desencadenado por la temperatura y tal vez por otras causas, los hongos dimorficos del medio ambiente sufren una modificación metabólica similar a la respuesta de golpe de calor y cambian por completo su morfología y crecimiento hacia una forma más invasora. La invasión a través de mucosas puede incluir la participación de Enzimas LESIONES Ninguno de los productos extracelulares de los hongos oportunistas o patógenos dimorficos ha mostrado lesionar al hospedador directamente durante la infección en una forma similar a la que se observa con las toxinas bacterianas. La presencia de necrosis e infarto en los tejidos de pacientes con invasión por hongos, como en el caso de Aspergillus, sugiere un efecto toxico, pero se carece de evidencia directa. La lesión causada por infecciones micotica parece deberse principalmente a los aspectos destructivos de la respuesta de hipersensibilidad de tipo tardío (DTH, delayed-type hypersensitivity) como consecuencia de la incapacidad del sistema inmunitario para eliminar el hongo.
