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.