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Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito    Infecciones emergentes y reemergentes
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  1. 1. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito I. I Consecuencias de la exposición a las bacterias: colonización infección colonización, y enfermedad infecciosa • Patogenicidad. Tipos de microorganismos patógenos • Virulencia. • Factores de virulencia. Tipos • Tipos de microorganismos patógenos y tipos de enfermedades II. Relación hospedador parásito:Establecimiento de la enfermedad infecciosa. Mecanismos defensivos del hospedador a la infección: 1. Reservorio y f 1 R i fuente del contagio t d l t i 2. Transmisión, vía de entrada 3. Adhesión al epitelio: colonización p 4. Invasión: Penetración 5. Diseminación 6. Multiplicación y daño en los tejidos • Directo por la producción de toxinas • Indirecto por la estimulación de la respuesta del hospedador
  2. 2. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito OBJETIVOS DEL TEMA •Conocer los conceptos de patogenicidad y virulencia •Conocer las etapas del proceso infeccioso •Conocer en líneas generales los mecanismos Conocer de defensa del hospedador frente a la infección microbiana •Conocer los mecanismos de evasión de los microorganismos frente a los sistemas de defensa del hospedador
  3. 3. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito I. Consecuencias de la exposición a las bacterias: colonización, infección y enfermedad infecciosa Colonización able Transitoria Microorganismos eliminados por las Esta defensas del hospedador Infección Infección inaparente Microorganismos Mi i ogenicidad (sin síntomas) eliminados por Microorganismo las defensas del como biota hospedador Pato Portador sin síntomas pero con Enfermedad infecciosa microorganismos La severidad según virulencia del microorganismo y la competencia de la resistencia del hospedador
  4. 4. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito • Patogenicidad, virulencia y factor de virulencia Patogenicidad: capacidad de un parásito de provocar un daño en el hospedador Virulencia: Grado de patogenicidad: cuantitativamente el poder patógeno Dosis letal D i l t l 50 (DL50): número de microorganismos que al infectar a un hospedador causan la muerte en un 50% de los casos La cepa A es más virulenta q que la cepa B pues tiene p p una DL50 menor
  5. 5. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito2. Tipos de microorganismos patógenos, y tipos de enfermedades infecciosas. Patogenicidad: capacidad de un parásito de provocar un daño en el hospedador • Patógeno primario o exógeno • Patógeno oportunista Organismo Enfermedad Reservorio natural Clostridium tetani Tétanos Suelo Legionella g Legionella pneumophila Neumonía Agua pneumophila Bacillus anthracis Antrax Suelo, animal Treponema T Sifilis Humano pallidum Corynebacterium Difteria Humano diphtheriae Mycobacterium tuberculosis se suelen transmitir exógenamente y producen siempre una enfermedad infecciosa en el nuevo hospedador
  6. 6. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito2. Tipos de microorganismos patógenos, y tipos de enfermedades infecciosas. Patógeno oportunista •Infecta a un sujeto inmunodeficiente •Prolifera por encima de su número habitual en una determinada localización del cuerpo humano •El microorganismo se adentra alcanzando otras zonas más profundas del organismo Organismo Enfermedad E.coli, Proteus ITU Estreptococos α-hemolíticos Endocarditis Streptococcus mutans Caries dental Streptococcus pyogenes Faringitis Staphylococus aureus p y Infecciones en heridas Pseudomonas Infecciones en quemados se transmiten exógena o endógenamente y sólo producen una enfermedad infecciosa en ciertos sujetos
  7. 7. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito • Patogenicidad, virulencia y factor de virulencia g , Factor de virulencia: Productos o estrategias microbianas que promueven la patogenicidad del microorganismos participando en el proceso infeccioso: Permiten al microorganismo patógeno producir todas las etapas de una enfermedad infecciosa y el daño en el hospedador p • FACILITAN LAS PRIMERAS ETAPAS DE LA INFECCIÓN: factores de virulencia que promueven la colonización • PERMITEN EVADIR LAS DEFENSAS DEL HOSPEDADOR: Factores de virulencia que promueven la invasión y la multiplicación: resistencia al complemento, a la fagocitosis y a la respuesta inmunitaria específica • DAÑAN AL HOSPEDADOR: toxinas y endotoxinas LOS FACTORES DE VIRULENCIA PUEDEN ESTAR CODIFICADOS EN EL CROMOSOMA, EN PLASMIDOS, EN TRANSPOSONES O EN GENES DE FAGOS
  8. 8. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito Los genes de virulencia se asocian con frecuencia en regiones génicas conocidas como islas de patogenicidad ISLA DE PATOGENICIDAD DNA cromosómico ó i o plasmídico Las islas de patogenicidad explican porque a menudo varios genes implicados en la virulencia se pueden transmitir conjuntamente de una bacteria a otra
  9. 9. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito 3. Relación hospedador parasito en la enfermedad infecciosa: etapas de la enfermedad infecciosa. infecciosa 1. 1 Reservorio y fuente del contagio 2. Transmisión, vía de entrada 3. Adhesión al epitelio: colonización 4. Invasión: Penetración 5. Diseminación 6. Multiplicación y daño en los tejidos p j • Directo por la producción de toxinas • Indirecto por la estimulación de la respuesta del hospedador I di t l ti l ió d l t d lh d d 7. Salida del hospedador: vias
  10. 10. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito 3. Relación hospedador parasito en la enfermedad infecciosa: etapas de la enfermedad infecciosa. infecciosa 1. Reservorio y fuente del contagio HUMANO: (enfermo o portador) Neisseria meningitidis portadores sanos y enfermos en t d f período de incubación Salmonella typhi se mantiene en portadores crónicos ANIMAL: Zoonosis Borrelia burgdorferi: E. de Lyme (roedores) Bacillus anthracis: (ganado) AMBIENTAL O TELÚRICO Clostridium tetani: sus esporas se Vibrio cholerae: agua mantienen en el suelo
  11. 11. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito 1. Reservorio y fuente del contagio HUMANO: (enfermo o portador) AMBIENTAL O TELÚRICO ANIMAL: Zoonosis
  12. 12. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito 3. Relación hospedador parasito en la enfermedad infecciosa: etapas de la enfermedad infecciosa. t d l f d di f i 2. Transmisión: vía de entrada Endógena (microbiota oportunista) Exógena: Directa o indirecta EXOGENA DIRECTA: PERSONA A PERSONA TRANSMISIÓN EXÓGENA INDIRECTA • Objetos •Vehículos: agua, aire, alimentos Vehículos: agua aire •Vectores
  13. 13. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito 3. Relación hospedador parasito en la enfermedad infecciosa: etapas de la enfermedad infecciosa. t d l f d di f i Portales de entrada: ¿Cómo el patógeno entra Có ó en el hospedador? A través de cavidades con continuidad con el exterior Inoculación directa a tejidos profundos: parenteral, vectores…
  14. 14. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito3. Relación hospedador parasito en la enfermedad infecciosa: etapas de la enfermedad infecciosa. infecciosa 3. Adherencia al epitelio: colonización Establecimiento del patógeno en un lugar determinado Adhesinas: Estructura superficial o macromolécula que une a la bacteria a una superficie. Tipos: • Proteínas superficiales tipo fimbrias • Ot Otras adhesinas no fi b i l dh i fimbriales: Capsula, EPS Proteínas de membrana externa, Acidos teicóicos y lipoteicóicos etc lipoteicóicos, etc. Adhesina Receptor Patogeno Las adhesinas unen específicamente al Receptor patógeno a la superficie del tejido (receptor) del hospedador.
  15. 15. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito 3. 3 Adherencia al epitelio: colonización Especificidad o tropismo celular E. coli sobre células de la vejiga Bacterias adheridas a la piel. Para la colonización los microorganismos deben superar los mecanismos de defensas  superficiales de la piel y de las mucosas
  16. 16. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito 3. Adherencia al epitelio: colonización
  17. 17. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito La i L primera línea de defensa: la piel y las mucosas lí d d f l i l l Sitio Defensas Función Sequedad, ácidos Limita el crecimiento PIEL Descamación celular Separación de bacterias Microbiota Competencia Capa de mucina: Barrera física por células ciliadas atrapamiento Membranas Lisozima Digiere el glucopéptido mucosas Sistema linfoide: MALT IgA, fagocitos Lactoferrina Limita el hierro •Bacteriocinas B t i i •Enzimas mucolíticos Factores de virulencia: •Enzimas que destruyen los cilios •Flagelos envainados Flagelos •Proteasas de IgA
  18. 18. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito La piel y las membranas mucosas
  19. 19. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito Membranas mucosas: Capa d mucina M b C de i Celulas li if C l l caliciformes Cilios Cili Atrapamiento de las partículas en el moco
  20. 20. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito Tejido linfoide asociado a las membranas (MALT) ♦ Células M ♦ Linfocitos B, T y macrófagos: foliculo linfoide ♦ Reconocimiento del Ag pg por células B ♦ Producción de IgA Anticuerpos Ig A: bloquean la adhesión de las bacterias al epitelio
  21. 21. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito 4. Invasión: penetración p Entrada del patógeno a las células Penetración a través de la piel: glándulas y folículos pilosos Penetración por fagocitosis inducida Salmonella Shigella Invasinas
  22. 22. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito Invasinas INVASINA BACTERIA ACTIVIDAD Hialuroidasa Estafilococos Degradación del ácido  Estreptococos, clostridios hialurónico Neuraminidasa V.cholerae V cholerae Degrada el sialico la  Degrada el sialico de la mucosa intestinal Colaginasa Clostridios Degrada el colágeno de  los músculos l ú l Estreptolisina Streptococcus pyogenes Rompe membrana de  fagocitos Lecitinasa C.perfringens Destruye la lecitina de las  membranas Son familias de enzimas bacterianas que afectan las propiedades físicas de las  matrices de los tejidos y espacios intercelulares y promueven la invasión y  diseminación del patógeno  diseminación del patógeno
  23. 23. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito 4. Invasión: penetración
  24. 24. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito 5. Diseminación Tejido subcutáneo →capilares linfáticos → ganglios linfáticos → sangre → tejidos Las bacterias se enfrentan a los mecanismos de defensas internas: a fagocitosis, anticuerpos y al Complemento Macrofago Bacteria
  25. 25. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito Fases de la fagocitosis Microbe or Chemotaxis and adherence other particle of microbe to phagocyte Plasma membrane Ingestion of microbe by phagocyte Pseudopods Formation of a phagosome Fusion of the phagosome Phagosome with a lysosome to form a (phagocytic phagolysosome Cytoplasm vesicle) Lysosome Phagolysosomes Digestion of ingested microbe by enzymes Digestive enzymes Residual Formation of residual body Partially body containing indigestible digested material microbe Phagocyte Indigestible material Discharge of waste materials
  26. 26. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito Resistencia a la fagocitosis: Interferir en algunos de los pasos de la fagocitosis Impedir el contacto con el fagocito: I di l t t lf it • Inhibir la quimiotaxis: • Inhibir la opsonización Enmascarar receptores opsonización. Impedir el englobamiento: por componentes superficiales: capsulas, fimbrias, pared celular Sobrevivir dentro del fagocito: multiplicación intracelular • Escapando del fagosoma • Impidiendo la fusión con lisosomas • Sobreviviendo en el fagolisosoma Provocando la muerte del fagocito: agresinas
  27. 27. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito Resistencia a la fagocitosis
  28. 28. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito Varios mecanismos adoptados por los microorganismos para impedir la fagocitosis
  29. 29. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito El sistema complemento. Defensa interna inespecífica C3 C3b C3a C5 Histamine C5b C5a Inflammation: C6 Increase of blood vessel Opsonization: Mast cell permeability and Enhancement of C7 chemotactic p agocytos s phagocytosis by coating with C3b C8 attraction of phagocytes tt ti f h t C9 Activated C3 splits into C3a and C3b C3b. Microbial plasma C3b binds to microbe, resulting in opsonization. membrane C5b C6 C7 C8 C9 C3b splits C5 into C5a and C5b. C5b binds to C6 through C9 to form membrane attack complex, forming channels in the invading l f i h l i th i di Cytolysis: cell’s membrane and resulting in cell cytolysis. Bursting of microbe due to inflow of extracellular fluid C3a and C5a cause mast cells to release histamine, resulting through transmembrane in inflammation; C5a attracts phagocytes. channel formed by membrane attack complex C5–C9 CAM
  30. 30. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito El sistema complemento. Defensa interna inespecífica
  31. 31. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito Resistencia al complemento p Impidiendo la activación: por polisacaridos capsularesNeisseria meningitidisHaemophilus influenzae b Meningitis (poder de la cápsula)Streptococus pneumoniaeEscherichia coli Resistencia al complejo de ataque a la membrana CAM bacterias gram positivas: no poseen membrana externa bacterias gram negativas: que impiden el acceso del CAM a la superficie celular: cápsulas, proteínas m.externa, LPS de largas cadenas
  32. 32. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito Resistencia a la respuesta inmune específica: los anticuerpos Ocultación de antígenos y mimetismo antigénico Variación antigénica Microorganismo Estructura afectada Salmonella S l ll Flagelos Fl l E. Coli Fimbrias Neisseria Fimbrias. LOS. Fimbrias LOS Proteína de pared Haemophilus Fimbria. LOS Bordetella Fimbrias Borrelia Lipoproteinas de ME Bacterias que experimentan variación antigénica
  33. 33. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito 6 . Multiplicación y daño en los tejidos Multiplicación y daño tisular si la bacteria encuentra las condiciones óptimas de crecimiento. Producción de exotoxinas y endotoxinas y enzimas hidrolíticos. •Acción directa: Endotoxinas, exotoxinas, E d t i t i enzimas y metabolitos (productos oxidantes o que cambien el pH) •Acción indirecta: Mecanismos de defensa del hospedador
  34. 34. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito 6 . Multiplicación y daño en los tejidos Invasión: Daño en los tejidos producción de enzimas
  35. 35. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito 6 . Multiplicación y daño en los tejidos p j Exotoxinas CARACTERISTICAS: -Proteínas termolábiles Cell wall -Excretadas por bacterias Gram positivas y negativas -Codificadas por fagos, plásmidos y cromosomas -Se usan para fabricar toxoides -Son Ag neutralizadas por antitoxinas TIPOS Y CLASIFICACIÓN Toxinas A-B Que desorganizan las membranas: citolíticas g Superantígenos
  36. 36. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito 6 . Multiplicación y daño en los tejidos: exotoxinas p j Toxinas A-B • Son secretadas como polipeptidos extracelulares • El fragmento B se une a un receptor de membrana de forma irreversible • Ocurre un corte proteolítico entre el fragmento A y el fragmento B • Fragmento A es liberado en el citoplasma, ejerce la acción tóxica
  37. 37. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito Toxinas A-B DNA Exotoxin mRNA Bacterium A (active) Exotoxin produces and B (binding) polypeptides releases exotoxin. Bacterium A Receptor B Plasma membrane Nucleus B (binding) component of exotoxin binds to host cell receptor, and exotoxin enters Cytoplasm cell. Host cell A (active) component of exotoxin alters cell function Protein by inhibiting protein synthesis. B component is released from the cell.
  38. 38. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito
  39. 39. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito 6 . Multiplicación y daño en los tejidos: exotoxinas p j Toxinas Citoliticas que desorganizan la membrana • actúan a nivel de la membrana citoplasmática causando la lisis celular • se detectan su acción en glóbulos rojos: Hemolisinas • Las hemolisisnas pueden actuar sobre los fosfolípidos constituyentes de la membrana (fosfatidilcolina) • se denominan estas enzimas lecitinasas o fosfolipasas, (C. perfringens) • otras hemolisinas no son fosfolipasa, estreptolisina O (Estreptococos) actua sobre esteroles de la membrana citoplasmática
  40. 40. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito 6 . Multiplicación y daño en los tejidos: exotoxinas Toxinas superantígenos • Producen una gran estimulación de las células inmunes, inmunes provocando una inflamación generalizada • Potencian fuertemente la respuesta inmune porque activan una mayor cantidad de células T • Se unen al TCR • Staphylococcus aureus: enterotoxina, TSST-1; Streptococcus pyogenes: toxina eritogénica
  41. 41. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito
  42. 42. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito6 . Multiplicación y daño en los tejidos: endotoxinas p j Forman parte del LPS de las bacterias  Gram negativas
  43. 43. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito6 . Multiplicación y daño en los tejidos: endotoxinas Toxicidad baja (efectos graves en infecciones masivas) Efectos generales derivados fundamentalmente de la activación de macrófagos y liberación de citoquinas que actúan a distintos niveles del i t d l sistema i inmune -Fiebre, Inflamación, Dolor, Hipotensión, Necrosis Casos graves: shock séptico (SS) con coagulación diseminada, hemorragias internas, disfunción orgánica múltiple, muerte
  44. 44. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito Endotoxinas y la respuesta pirógena E d t i l t ió Nucleus Macrophage Endotoxin Hypothalamus of brain Interleukin‐1 Bacterium l di Prostaglandin Blood Fever Vacuole vessel Pituitary gland El macrófago ingiere El macrófago libera IL-1 en el a la bacteria Gram torrente sanguíneo y pasa al La IL-1 induce en el hipotálamo la bacteria es degradada negativa hipotalamo en el cerebro la producción de ebnuna vacuola por lo que se liberan las endotoxinas prostaglandinas que regulan el que inducen la producción termoregulador del de IL 1 del d IL-1 d l macrófago óf organismos producción de fiebre
  45. 45. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito DIFERENCIAS ENTRE EXOTOXINAS Y ENDOTOXINAS Característica Exotoxina Endotoxina Composición Proteínas excretadas al Lípido A (LPS), liberado química medio fundamentalmente al lisarse las bacterias Bacterias Gram positivas y Solo Gram negativas productoras negativas Estabilidad térmica No Sí Efecto en el Especifico Inespecífico hospedador Respuesta inmune Activa Escasa Producción de Si No toxoides t id Genes Cromosómicos, Cromosómicos plasmídicos, de fagos
  46. 46. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito 7. Salida del hospedador
  47. 47. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito Tipos de infecciones• Infección de declaración obligatoria: grave y transmitida de d un hospedador a otro. h d d t• Infección contagiosa: fácilmente transmisible
  48. 48. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito Tipos de infecciones • Infecciones agudas g • Infecciones crónicas • Infecciones latentes
  49. 49. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito Tipos de infecciones • Infecciones primarias • Infecciones secundarias: Bacteremia, septicemia, toxemia, viremia p , ,
  50. 50. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito Tipos de infecciones • Esporadica: de casos ocasionales • Endemica: de presentación constante • Epidemica: aparecen en brotes de elevados números de casos • Pandemica: brotes mundial
  51. 51. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito Infecciones emergentes y reemergentes
  52. 52. Tema 37. Parasitismo, patogenicidad e inmunidad: relación hospedador-parásito Tipos de infecciones Infecciones Nosocomiales Infecciones Extrahospitalarias
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