CÓMO ENFERMAN LAS BACTERIAS? TÉRMINOS BÁSICOS

MARÍA DEL PILAR SÁNCHEZ.MSC.MICROBIOLOGÍA.FMVZ.UCC

FACTORES DE PATOGENICIDAD BACTERIANA

CÓMO ENFERMAN LAS BACTERIAS?

TÉRMINOS BÁSICOS

PATÓGENO: Toda aquella entidad biológica capaz de producir enfermedad  en un huésped (humano, animal, vegetal, etc.)  

PATOGENICIDAD:  Capacidad del microorganismo de producir enfermedad en un huésped susceptible.

VIRULENCIA:   Es el Grado de patogenicidad de un agente infeccioso . Ej. cepas patógenas de Strpetococcus equi, todas causan patología pero algunas originan enfermedad más grave en el caballo 

FACTORES DE VIRULENCIA:  son moléculas producidas por un patógeno,  que afecta  las funciones del huésped , para permitir al patógeno crecer.

INVASIÓN BACTERIANA. Se define como el proceso por medio del cual un microorganismo penetra al citoplasma de células no fagocíticas (células epiteliales o endoteliales), se replica dentro de éstas, se propaga a células adyacentes y finalmente destruye a las células. Este fenómeno se da principalmente entre bacterias patógenas.  Un patógeno intracelular es aquel microorganismo que se internaliza y se replica dentro de células fagocíticas profesionales (neutrófilos y macrófagos). Si el microorganismo tienen la capacidad de vivir dentro y fuera del macrófago se le denomina intracelular facultativo como el  caso de la Brucella, el bacilo de la tuberculosis y la salmonella. Si el microorganismo necesita vivir en forma obligada dentro de la bacteria (y no es un virus) se le llaman  bacterias intracelulares obligadas como es el caso de las Erlichias.

PRINCIPALES MECANISMOS USADOS POR LAS BACTERIAS  PARA PRODUCIR ENFERMEDAD

1.  INVASIVIDAD:   Capacidad de ciertas bacterias para  establecerse, reproducirse y diseminarse    en los tejidos del hospedero

1. TOXIGENICIDAD:    Capacidad de ciertas bacterias para  producir toxinas

1. INVASIVIDAD

 FACTORES DE VIRULENCIA QUE  FAVORECEN LA INVASIVIDAD

(Capacidad de la bacteria para llegar  a los tejidos y causar daño)  

Para invadir las bacterias utilizan          

1. ENZIMAS    b) COMPONENTES ESCTRUCTUALES

a. ENZIMAS

1. Enzimas que promueven la diseminación: llamadas invasinas: Dentro de estas se encuentran las Hialuronidasas estas rompen ácido hialurónico, las Colagenasas, rompen colágeno las  Fibrinolisinas que rompen coágulos de fibrina. La bacteria Salmonella posee invasinas que Inducen la internalización bacteriana  (residencia intracelular, dentro de fagosomas o en el citosol, lo que les permite sobrevivir dentro del fagosoma).

Todas estas enzimas las utiliza las bacterias con el fin de invadir al tejido y establecerse en el.

2. Enzimas que interfieren en la  fagocitosis (Las utilizan con el fin de no dejarse fagocita). Dentro de estas se encuentran:  la Coagulasa (forman coagulo para internarse dentro de el evitando la fatocitosis), la catalasa (rompen peróxido, esta es una sustancia tóxica enviada por la célula que los ha fagocitado dentro del fagosoma), Fagolisosomasas (las bacterias tienen la capacidad de romper el fagolisosoma), otras poseen DNAsas  otras poseen fosfatasas que rompen el DNA y fosfolípidos respectivamente

3. Enzimas Que inactivan antibióticos ej  β-lactamasas que rompen un componente estructural del antibiótico ( el anillo β-lactámico). Las hace resistentes a betalactámicos como la penicilina.

b. COMPONENTES ESTRUCTURALES

Fimbrias. Son apéndices que consisten de subunidades de proteínas que están ancladas ya sea en la membrana externa de las bacterias gramnegativas, o en la pared celular de las bacterias grampositivas. Las fimbrias pueden ser rígidas o flexibles. La función principal de las fimbrias es servir como soporte de las adhesinas, encargadas de reconocer a su receptor en la célula hospedera.

Adhesinas. Las adhesinas son, por lo general, lectinas (proteínas que tienen afinidad por los azúcares) y su función es la adherencia a las superficies (por ejemplo adherirse a la vejiga para evitar ser arrastradas por la orina).. En algunos casos, la fimbria posee dos o más adhesinas distintas para dos o más receptores diferentes y se les llama adhesinas fimbriales. [pic 1]

Las adhesinas que no están en fimbrias son denominadas adhesinas afimbriales y algunos ejemplos son: proteínas de membrana externa de las bacterias gramnegativas, ácidos lipoteicoicos de bacterias grampositivas, glucocalix, proteínas F y M de Streptococcus sp. y tienen como función unirse en forma estrecha a la célula hospedera.

Las adhesinas fimbriales son parte constitutiva de una fimbria y las moléculas encargadas de asegurar la adhesión de esa estructura a su receptor en la célula hospedera.

Cápsula. La cápsula es una red de polímeros que cubre la superficie de una bacteria. La mayoría de las cápsulas están compuestas de polisacáridos. Si el polisacárido forma una capa homogénea y uniforme alrededor del cuerpo bacteriano se le llama cápsula y si solo forma una red de trabéculas o una malla alrededor de la bacteria se le llama glucocalix. El papel de la cápsula bacteriana es proteger a la bacteria de la respuesta inflamatoria del hospedero, esto es, activación del complemento y muerte mediada por fagocitosis. La cápsula por si misma es menos probable que sea opsonizada por C3b (complemento) y la bacteria no puede  ser ingerida por los fagocitos. La cápsula constituye el llamado antígeno K (capsular).
Existen cápsulas que consisten en ácido hialurónico (un polímero de matriz extracelular) como el de Streptococcus pyogenes 

Flagelo. Permite la movilidad bacteriana. Esto le da la capacidad a la bacteria de desplazarse de un lugar a otro, sin un sentido definido. Los flagelos son apéndices largos los cuales se encuentran fijos a la célula por uno de su extremos y libres por el otro. El filamento del flagelo bacteriano está compuesto de subunidades de una proteína denominada flagelina. [pic 2]

Ejemplo de fimbrias y flagelos bacterianos. H. pylori. Microscopia electrónica.
Prof. A. Lee y Dr. J. O´Rourke, Escuela de Microbiología e Inmunología,
University of New South Wales, Australia). En: Helicobcater.com 

OTROS FACTORES QUE PERMITEN QUE UNA BACTERIA INVADA TEJIDOS

Unión e internalización en células M. Las células M son células epiteliales especializadas, que representan el 10% del total de células presentes en las placas de Peyer. Están localizadas en el epitelio intestinal intercaladas con los enterocitos, justo por arriba de los nódulos linfáticos. La función principal de las células M es la absorción de partículas desde la luz gastrointestinal transportándola hacia la región vasolateral rica en linfocitos y otras células inmunes; además, debido a su bajo contenido en lisozima, pueden transportar antígenos con una casi nula degradación enzimática. Las células M son endocíticas por naturaleza de modo que las bacterias que se unan a ellas son internalizadas y transportadas al tejido linfoide. Algunas bacterias utilizan a las células M como puerta de entrada para llegar a los tejidos profundos y no llegan a  tejido linfoide donde serían por el sistema inmune.

Quimiotaxis. Se define como la capacidad que tienen las bacterias de moverse hacia una fuente de nutrimentos. Las superficies mucosas están protegidas de la colonización bacteriana debido a que están siendo bañadas constantemente con líquido y presentan movimiento rápido. En tales casos, la bacteria móvil se dirige hacia la membrana mucosa, teniendo mayor posibilidad de contactar la superficie mucosa, a diferencia de las bacterias inmóviles que carecen de esta capacidad, apoyando esta idea se tiene que muchas de las bacterias que colonizan el intestino delgado y la vejiga son móviles.

Proteasa contra IgA secretora. La viscosidad de la mucina es causada en parte por las moléculas de inmunoglobulina secretoria A (sIgA) que se unen simultáneamente a antígenos bacterianos. Una estrategia bacteriana  para evitar ser atrapada en la capa de mucina es la producción de una enzima extracelular que rompe la IgA . Este rompimiento separa la parte de la sIgA que se une a la bacteria de la parte que interactúa con la mucina. La importancia de que ciertos géneros bacterianos produzcan esta proteasa de sIgA radica en que dichas bacterias pueden colonizar las superficies mucosas con mayor facilidad que aquellas que no producen la proteasa de sIgA.

Mecanismos de captación de hierro. El hierro es un factor importante para el crecimiento de la mayoría de las bacterias. El mejor mecanismo por medio del cual las bacterias captan fierro son los sideróforos, los cuales son compuestos de bajo peso molecular que quelan (atrapan) hierro con alta afinidad. Los sideróforos son producidos por la bacteria y excretados al medio en el cual se unen al hierro y el complejo sideróforo-hierro se une a receptores para sideróforos en la superficie bacteriana, una vez que se ha internalizado el complejo sideróforo-hierro, éste es

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