Bloc 6: Ecologia de les infeccions bacterianes (2017)

Apunte Catalán
Universidad Universidad de Lleida (UdL)
Grado Medicina - 2º curso
Asignatura Microbiologia
Año del apunte 2017
Páginas 17
Fecha de subida 12/09/2017
Descargas 0
Subido por

Vista previa del texto

ECOLOGIA DE LES INFECCIONS MICROBIANES BLOC 6 BLOC 6: ECOLOGIA DE LES INFECCIONS MICROBIANES Repassem alguns conceptes:       Paràsit: organisme que s’allotja en un hoste i causa sempre danys Hoste: ésser que allotja el paràsit Patogen: microorganisme paràsit que causa una malaltia infecciosa. Pot ser: o Primari: sempre causa una malaltia (Mycobacterium tuberculosum) o Oportunista: depenent d’on estigui allotjat en el cos humà pot ser beneficiós o causar dany, com Escherichia coli. Aquest és beneficiós si viu en l’intestí gros, però en el ronyó ens causaria mielonefritis.
Virulència: intensitat del grau de patogenicitat determinat per: o Infectivitat: capacitat de causar infecció o Invasivitat: capacitat de créi o 3xer i desenvolupar-se en un organisme o Potencial patogen: grau de dany causat a l’hoste Infecció: creixement d’un paràsit sobre o dins d’una cel·lular hoste, no vol dir que causi una malaltia.
Malaltia infecciosa: la infecció que causa dany produeix unes símptomes.
Malaltia infecciosa = 𝑛º 𝑑′ 𝑜𝑟𝑔𝑎𝑛𝑖𝑠𝑚𝑒𝑠 × 𝑔𝑟𝑎𝑢 𝑑𝑒 𝑣𝑖𝑟𝑢𝑙è𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡è𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑙 ′ ℎ𝑜𝑠𝑡𝑒 En un epiteli com el de la imatge, totes les zones obertes a l’exterior estan colonitzades per microorganismes.
Arriba una cèl·lula que s’adhereix a la superfície, i ràpidament es forma un biofilm. Si el bacteri viu sobre la cèl·lula epitelial no passarà res, però si la cèl·lula epitelial es trenca el microorganisme podrà accedir-hi.
Les zones que mai haurien d’estar colonitzades per microorganismes són la sang, el cor i els òrgans interns (a excepció de l’aparell digestiu i el respiratori passada la laringe).
MICROBIOTA DEL COS HUMÀ Microbiota de la pell Trobem dos microorganismes principalment:   Staphylococcus epidermis, també està a l’ull Staphylococcus pyojens (acne) La pell és un ambient inhòspit ja que és l’epiteli més deshidratat amb un pH àcid. Tot i això, aquests dos bacteris grampositius causen dany quan es troben dins l’organisme, però quan viuen en la superfície de la pell resulten beneficiosos perquè impedeixen que hi habitin altres patògens.
Staphylococcus pyojens viu al voltant d’un fol·licle pilós on hi ha una glàndula epocrina que secreta sals, aminoàcids i urea. Aquí també hi ha poca humitat, lisozim i catelicidina. Realitza el metabolisme de la urea i és responsable de l’acne. Tot i això, hi ha desavantatges: quan es fa una ferida, el bacteri entra dins i es formen les espinilles. Els leucòcits s’activen, fibrinogen, i lluitaran contra aquests bacteris obtenint com a resultat el pus.
Carolina Parrilla Fernandez 50 ECOLOGIA DE LES INFECCIONS MICROBIANES BLOC 6 Hi ha una sèrie de factors que influeixen en la microbiota de la pell:  Clima  Edat. Staphylococcus s’instala en la pell des de l’adolescència fins la menopausa, mentre que en la pell de bebès i ancians trobem Lactobacillus  Hàbits higiènics Cadascú presenta diferents composicions de la flora microbiana.
Microbiota de la cavitat bucal   Streptococcus sobrinus i mutants Lactobacillus Els Lactobacillus viuen en la boca humana des que apareix la primera dent. El nadó adquireix aquest bacteri pel canal del part, ja que també trobem aquest bacteri en la vagina, o bé per l’ambient en cas de cesària. El bacteri protegeix en bebè perquè competeix contra altres patògens. Quan surt la primera dent es creen zones anaeròbies entre la geniva i l’esmalt.
- - Molècules antibacterianes o Lactoperoxidasa o Lisozim Bacteris àcido-làctics o Streptococcus sobrinus o Streptococcus mutants, dextransacaridasa La placa dental està integrada per aquests dos bacteris, i trobem algunes llevadures inclús. Els bacteris que viuen més a l’exterior són anaerobis.
El substrat d’aquests bacteris és la sacarosa. Streptococcus sobrinus secreta dextransacaridasa, que descompon la sacarosa en glucosa i fructosa. Streptococcus mutants utilitza la glucosa per fer la fermentació de l’àcid làctic.
D’aquesta manera, si prenem glucosa el mutants la fermenta directament sense necessitat de sobrinus. Per això és important no prendre sucres refinats.
Càries: els bacteris destrueixen l’esmalt i arriben a la polpa.
Microbiota del tracte respiratori Trobem múltiples microorganismes de la laringe cap a dalt.
Teòricament, no hi hauria d’haver cap microorganisme en el tracte respiratori inferior: hi trobem macròfags alveolars, cèl·lules ciliades i lisozim en les secrecions mucoses.
A nivell de la nasofaringe podem trobar baixos números de potencials patògens: Streptococcus pneumoniae, Neisseria meningitidis o Haemophilus influenzae. També podem trobar Streptococcus aureus, pyojens i epidermis i Micobacterium tuberculosis.
Microbiota del tracte intestinal Trobem diferents microorganismes segons el nivell del tracte en el que ens trobem: Carolina Parrilla Fernandez 51 ECOLOGIA DE LES INFECCIONS MICROBIANES - BLOC 6 A l’esòfag, des de la boca fins l’estómac, no hi ha gairebé bacteris perquè hi ha un rentat mecànic constant: beguda, parla, aliment, etc. Tot això dificulta moltíssim la instauració de microorganismes.
A l’estómac trobem Micobacter pilorum, un bacteri causant d’úlceres i càncers d’estómac. Apart d’aquest no trobem gaires més bacteris degut al pH àcid de l’estómac.
En el jejú trobem algun Lactobacillum i Enterococcus que viuen en el pH de 4-5.
A l’íleum i al colon trobem un pH més alcalí. Trobem sobretot Escherichia coli. Són bacteris microaeròfils, ja que hi ha poc oxigen en aquestes parts. Tenen funcions com la síntesi de vitamina B12, vitamina K, riboflavina i piridoxina. Utilitzen nutrients del tub digestiu amb certs enzims, àcids del cicle de Krebs i intermediaris hormonals esteroides importants pel metabolisme. També hi intervenen gasos com el metà, l’hidrogen, el CO2 o el nitrogen. Aquest últim no serà fabricat pels bacteris. 2/3 dels desfets són bacteris, sobretot paret cel·lular.
Així, al colon trobem la comunitat microbiana més abundant del cos humà. S’elimina mitjançant moviments peristàltics, descamació i la secreció de moc. La majoria de bacteris són anaerobis, i prenem com a model Bacteroides thetaiontaomicron.
Microbiota del tracte urogenital Com abans, depèn del nivell on ens trobem. Els més abundants són Lactobacillus, Càndida i Escherichia coli.
- Ronyó, urèter, bufeta: lliure de microorganismes Porció distal de la uretra: pocs microorganismes Tracte genital femení: Lactobacillus àcido-tolerants Hi ha uns pocs microorganismes en la uretra femenina, més que en la masculina, ja que la vagina es troba prop de la uretra. Lactobacillus és el colonitzador que millor creix en la vagina de dones madures menopàusiques ja que viu molt bé en aquest pH àcid.
Càndida és una llevadura que actua com un patogen oportunista. Quan en sistema immune es deprimeix o hi ha alguna ferida, colonitza l’espai, però en la vagina hi ha pocs.
Carolina Parrilla Fernandez 52 ECOLOGIA DE LES INFECCIONS MICROBIANES BLOC 6 INTERACCIONS NEGATIVES ENTRE EL MICROORGANISME I L’HOME Seguint aquest esquema: 1) Hi ha una exposició al paràsit 2) El patogen s’adhereix a la pell o mucosa 3) Si es trenca l’epiteli, el patogen envaeix l’hoste penetrant en el seu interior 4) Un cop dins comença la colonització i el creixement.
Depenent del microorganisme, aquest podrà sintetitzar o no factors de virulència. Per exemple, la tuberculosi és una malaltia causada per l’activitat invasiva del bacteri, no per la secreció de factors de virulència.
5) El creixement i el dany poden donar-se mitjançant: a. Toxicitat: factors de creixement (toxines sobretot) b. Invasivitat: procés mitjançant el qual el microorganisme creix, es multiplica dins d’un òrgan, destrueix teixits i provoca una resposta immune que al seu torn destrueix més teixits. És més lent en el temps que la toxicitat, ja que necessita un número més elevat de microorganismes.
6) Ambdues desemboquen en el dany tissular, que farà una malaltia.
Factors que afavoreixen l’adherència i la invasió:  Glicocàlix i càpsula: factor de virulència que facilita l’adhesió Carolina Parrilla Fernandez 53 ECOLOGIA DE LES INFECCIONS MICROBIANES BLOC 6  Proteïnes d’adherència: com la proteïna M (Estreptococcus pyogen), que és reconeguda per un receptor que està a la membrana de l’epiteli respiratori. La proteïna Opa (Neisseria gonorrhoeae) s’uneix a adhesines de l’epiteli urogenital i provoca gonorrea.
 Pili: present en Neisseria gonorrhoeae, participa en la cojugacio sexual i en l’adherència a l’epiteli urogenital.
Les fímbries de tipus I, II, III i IV es troben en molts patògens, sobretot en gramnegatius.
 Fímbria: les fímbries de tipus I faciliten la unió de Salmonel·la a l’intestí prim. Causa diarrea, febre, vòmits, etc. També trobem fímbries en fongs com Càndida més curts i diferents.
CONCEPTES 1) Colonització i creixement: establiment d’un microorganisme i el creixement d’aquest. No implica dany tissular.
Alguns nutrients poden ser limitants per aquets procés.
Per exemple, Brucella abortus es desenvolupa en la placenta, la seva font de nutrició és l’eritrol. Actualment és un bacteri rar.
 Exemple de factor limitant: el ferro El ferro és un factor limitant de la colonització microbiana (lactoferrina i transferrina, proteïnes quelants que es troben en la sang). El fet de tenir ferro en sang impedeix la colonització sobre aquest teixit. Un dels mecanismes inespecífics del sistema immune és captar el ferro i utilitzar-ho contra els hematies. Una analítica a nivells molt alts de transferrina sol ser indicativa de infecció bacteriana.
 El sideròfor és un compost quelant de ferro secretat per microorganismes. L’ió Fe3+ té molt poca solubilitat a pH neutre, i per tant no pot ser utilitzat pels organismes. Els sideròfors dissolen aquests ions a complexos de Fe3+ que poden ser assimilats per mecanismes de transport actius. Molts sideròfors són pèptids no ribosomals.
2) Virulència (LD): grau de patogenicitat d’una soca.
3) Toxicitat: per exemple, Clostridium titani és un bacteri anaerobi que es troba en totes parts i viu en un microambient. Es pot allotjar entre l’òxid i la zona interna d’un clau, tot i que també es pot allotjar en un arbre, un full de paper, etc. Es pot contraure molt fàcilment. Secreta una neurotoxina molt ponent.
4) Invasivitat: Streptococcus pneumoniae provoca la pneumònia més greu. La lesió pulmonar és causada per la invasivitat del bacteri, és totalment mecànica ja que no es coneixen enzims que justifiquin la lesió.
Totes aquestes malalties infeccioses mediades per mecanismes de toxicitat o invasió estan causades per bacteris.
Gairebé tots els bacteris patògens són extracel·lulars, a excepció d’uns pocs com Rickettsia, que es suposa que és l’avantpassat del mitocondri.
Els patògens poden ser:    Extracel·lulars Intracel·lulars facultatius (Brucella abortus) Intracel·lulars obligats (Rickettsia i virus) Hem de diferenciar:   Bacterèmia: bacteris en sang Septicèmia: bacteris i toxines en sang FACTORS DE VIRULÈNCIA Carolina Parrilla Fernandez 54 ECOLOGIA DE LES INFECCIONS MICROBIANES BLOC 6 Són proteïnes extracel·lulars produïdes per patògens que contribueixen a l’establiment i manteniment de la malaltia.
Regulació de l’expressió dels factors de virulència La regulació és particular de cada microorganisme. Molts d’aquests factors apareixen en plasmidis. Aquest fet justifica el per què uns bacteris d’una mateixa espècie de vegades són més o menys tòxics en funció de si tenen o no plasmidi.
 Factors ambientals o Disponibilitat de ferro: alguns patògens detecten la baixada dels nivells de ferro i indueixen l’expressió genètica de factors de virulència abans de morir o Temperatura o pH: Vibrio cholerae es desenvolupa en l’aparell digestiu, i dependent de en quina part es trobi secretarà o no toxina. Ha de tenir un pH entre 5 i 7, per tant això limita que només pugui viure en part de l’intestí prim i del gros.
Alguns dels factors de virulència més importants. Per exemple, les hemolisines secretades per Staphylococcus, Streptococcus, etc. La seva diana d’acció és la membrana dels eritròcits. Les leucocidines actuen de forma similar però sobre la membrana leucocitària (Staphyococcus, Streptoccus, Pneumococcus).
Carolina Parrilla Fernandez 55 ECOLOGIA DE LES INFECCIONS MICROBIANES BLOC 6 ILLLES DE PATOGENICITAT En alguns plasmidis bacterians gramnegatius hi ha regions que es diuen així. Són regions amb gens que codifiquen per certs factors de virulència (toxines, moltes d’aquestes es transporten per plasmidis). S’adquireixen evolutivament per transferència horitzontal, aquestes illes poden aparèixer en moltes espècies.
Com a característiques, tenen seqüències 5’ i 3’ molt semblants a les seqüències d’inserció, i tenen molta capacitat de transmissió.
Tenen els gens necessaris per transmetre-la a través del sistema de secreció 3:  El sistema de secreció 3 està format per moltes proteïnes que s’organitzen com una xeringa. Només s’ha trobat en gramnegatius.
Aquesta xeringa està a la superfície externa. El bacteri arriba a la cèl·lula humana i contacta mitjançant receptor-lligand, i a través de l’agulla s’insereix en a membrana cel·lular i pot penetrar-la sense matar la cèl·lula per injectar la seva toxina. El factor de virulència es transporta per un sistema de proteïnes en un canal que hi ha dins. És un sistema molt sofisticat: s’escapa del sistema immune perquè la toxina no viatja per la sang i per tant no pot ser reconeguda. S’anomena TTSS, ja que fou el primer que es va descobrir en Yersinia (peste).
Existeixen 5 sistemes de secreció típics en procariotes. El tipus 4 és la conjugació.
Les illes no transporten un únic tipus de toxina.
TOXIGENICITAT Conceptes:  Toxina: substància química que causa dany a l’hoste  Toxèmia: condició causada per les toxines en sang de l’hoste  Intoxicació: malaltia causada per una toxina específica produïda per un bacteri determinat Toxines: endotoxines i exotoxines 1) Les endotoxines són el lipopolisacàrid, per tant només es troben en bacteris gramnegatius. Les símptomes de les endotoxines són totes iguals: són inespecífics i generals (febre, malestar general, vòmits sovint i diarrees). La febre es dóna perquè el LPS travessa la membrana hematoencefàlica i modifica l’hipotàlem, variant la temperatura. Són dèbilment immunògenes (escassa capacitat de producció d’anticossos).
Així doncs les endotoxines tenen els següents efectes:  Efectes directes: sistèmics generals similars als gripals (febre, inflamació, diarrea, fibrinòlisi, etc.)  Efectes indirectes o El lipopolisacàrid travessa la barrera hematoencefàlica, arriba al HT i puja la temperatura. No té a veure amb la resposta humana a malalties infeccioses. Es dóna per la destrucció del teixit.
o Immunògenes: activen el sistema immune. Els macròfags són la primera cèl·lula del sistema immune que arriba a destruir una cèl·lula microbiana.
 Alliberament de pirògens endògens de macròfags (com la citocina IL-1o el factor de necrosi tumoral)  Interacció amb CD14 i receptors toll (TLR) de macròfags, monòcits i neutròfils. Desencadena un procés de senyalització que indueix la síntesi de citocines, factor de necrosi tumoral i factor d’activació plaquetari.
Carolina Parrilla Fernandez 56 ECOLOGIA DE LES INFECCIONS MICROBIANES BLOC 6 L’augment de temperatura corporal entre 36.5 i 38 ºC és a causa de la producció per part del sistema immunològic de pirògens endògens que van a l’hipotàlem i fan pujar la temperatura. És un sistema de defensa perquè la temperatura òptima de divisió dels patògens és a 36 ºC. Per sobre de 38.5-39 ºC comença a donar-se una situació perillosa ja que es desnaturalitzen les proteïnes.
2) Les exotoxines no causen febre, a diferència de les anteriors. Si es dóna febre serà una símptoma secundària a la destrucció de teixits. Totes les exotoxines són molt virulentes, ja que a baixes concentracions causen un dany molt greu. Són immunògens gràcies a l’antigen O. El mecanisme d’acció de les exotoxines és molt ràpid, 24h. els antibiòtics són efectius contra aquestes. Sovint, les exotoxines presenten el sistema de components A i B.
Les exotoxines es classifiquen de la següent manera:    Tipus A-B: tenen 2 mecanismes d’entrada o Generalment per endocitosi en la cèl·lula humana o La subunitat B s’insereix en la membrana i actua reconeixent un receptor de membrana. Facilita la internalització de la subunitat A, que és la que té el mecanisme d’acció.
Exotoxines de localització específica o Neurotoxines: Botulisme, Tètanus (A-B) o Enterotoxines: còlera (A-B) o Citotoxines: general Desorganitzadores de membrana: citotoxines o Formadores de poros: leucocidines (diana: limfòcits fagocítics), hemolisines, estreptolisines o Fosfolipases: desamblen l’estructura dels fosfolípids de la membrana plasmàtica o Superantígens toxines: enterotoxina estafilocòccia per exemple  Mecanisme d’entrada de les exotoxines pel sistema A-B 1. Endocitosi mediada per un receptor  Corynebacterium diphteriae causant de la diftèria a) Aquest bacteri secreta una toxina codificada per un plasmidi que s’expressa més quan hi ha poc ferro La infecció dels bacteris que produeixen toxines pot donar-se en qualsevol part del cos, ja que les toxines que emeten són molt solubles i és fàcil que passin a la sang.
b) La toxina és endocitada gràcies a la subunitat B. Així s’activa el procés endocític mediat per clatrina c) Això va a un vacúol que es va acidificant d) Quan el pH descendeix per sota de 5, en l’interior del vacúol es produeix es desambla la subunitat A, i la subunitat B és reciclada i eliminada a l’exterior e) La subunitat A està lliure al citoplasma i s’uneix a un factor d’elongació del ribosoma per bloquejar la traducció de proteïnes f) Depenent de la dosi i del temps pot causar la mort 2. Sistema A-B  Clostridium botulinum El botulisme és una malaltia causada per un bacteri que secreta la toxina botulínica. És anaerobi estricte, com tots els Clostridium. És un bacteri força perillós. Una manera de contraure el botulisme és mitjançant la ingesta d’aliments mal envasats. Si el pacient no es tracta. Mor.
Viu a tot arreu, sobretot en contacte amb l’ésser humà. Secreta una toxina de tipus A-B que, en aquets cas, no entra per un sistema d’endocitosi.
Carolina Parrilla Fernandez 57 ECOLOGIA DE LES INFECCIONS MICROBIANES BLOC 6 a) La subunitat B reconeix una proteïna canal d’una neurona motora i la modifica, de manera que permet l’entrada de la subunitat A en la neurona.
b) La subunitat A modifica el poro pel qual surt l’acetilcolina, bloquejant doncs la seva sortida.
c) Això fa que el múscul llis ja no es torni a contreure i causa problemes en la musculatura del coll (cau) i pulmons.
 Exotoxines de localització específica  Vibrio cholera El factor de virulència es troba també en un plasmidi. És de tipus A-B i és específic de les cèl·lules epitelials intestinals, per tant secreta una enterotoxina tipus A-B.
1) La subunitat B reconeix un gangliòsid, el receptor GM1. Es connecta amb ell i internalitza la subunitat A, que és la que duu a terme el procés tòxic 2) La subunitat A activa de manera molt elevada l’adenilat ciclasa que converteix l’ATP en AMPc. Quan l’AMPc s’hiperactiva, les rutes de senyalització s’exageren i s’activen gens que no s’haurien d’activar en aquell moment, metabolisme accelerat, etc.
3) Els canals de transport catiònic deixen de funcionar en les direccions adequades. En condicions normals, hi ha una sèrie d’ions al plasma que s’encarreguen de mantenir l’homeòstasi cel·lular. Quan s’altera, surt Cl i no entra Na, ja que la subunitat B està unida al canal de transport de sodi i enlloc d’entrar Na entrarà la toxina del còlera.
4) Això provoca la sortida de clor, aigua i contingut citoplasmàtic. Les cèl·lules intestinals moren de forma passiva, cosa que provoca diarrea, vòmits, etc.
5) La mort de la persona es dóna per deshidratació.
El bacteri Vibrio cholera es troba a tot arreu, però amb unes condicions higièniques adients no es propaga. El colera es contagia a través dels excrements, per tant creix millor en condicions insalubres i genera epidèmies.
TRACTAMENT DEL CÒLERA Un dels tractaments es dóna quan comença l’epidèmia, es subministra la subunitat B. D’aquesta manera s’evita la propagació, ja que la subunitat B sí reconeix el receptor GM1, però si no està la subunitat A no es podrà introduir en la cèl·lula i no hiperactivarà l’adenilat ciclasa.
Com l’epidèmia s’ha instaurat, la persona estarà infectada per còlera, però quan arribi la toxina A-B ja no es podrà adherir a l’epiteli perquè l’estarà ocupant la subunitat B que hem administrat. Així tampoc entrarà sodi, però no es donaran tants problemes. El que estem fent és evitar que la malaltia es propagui excessivament.
 Exotoxines desorganitzadores de membrana Són citotoxines, no són de tipus A-B. Tenim diversos tipus:    Formadores de poros: s’uneixen als canals de transport i els desorganitzen. Provoquen osmòlisi.
o Leucocidines (diana: limfòcits fagocítics) o Hemolisines o Estreptolisines Fosfolipases: actuen sobre qualsevol membrana i desestructuren la membrana fosfolipídica de qualsevol cèl·lula o òrgan Superantígens toxines Carolina Parrilla Fernandez 58 ECOLOGIA DE LES INFECCIONS MICROBIANES BLOC 6 FACTORS DE VIRULÈNCIA  Salmonel·la És un bacteri gramnegatiu. La salmonel·losi pot ser una malaltia greu o mortal. No tots els bacteris tenen factors de virulència, però molts d’ells estan inclosos en plasmidis.
→ Helycobacter pylori Sempre que hi ha una úlcera hi haurà Helycobacter pylori. El 50% de persones el tenim en l’estómac, però això no significa necessàriament desenvolupar cap malaltia. Està als nostres excrements, en l’ambient. És increïblement infecciós, al contacte ja es transmet.
L’accés dels antibiòtics a certs llocs de l’organisme és difícil, com als pulmons, l’estómac o l’oïda interna.
Factors de virulència: Els antibiòtics s’inactiven a l’estómac a causa del pH tan àcid que hi trobem. El tractament contra  Adhesines Helycobacter és molt llarg (mínim 20 dies) i és  Ureasa gairebé impossible evitar la infecció. Si hi ha  Amoni símptomes de gastritis o úlcera, s’hauria de fer una  LPS prova per veure si es té realment el bacteri.
Només viu a l’estómac. Si ens infectem d’aquest bacteri en qualsevol altra part del nostre cos no passarà res. Helycobacter ha desenvolupat estratègies, com la secreció d’ureasa, per poder viure amb el pH del pílor, que és menys àcid.
Anatòmicament es troba més protegit al pílor, lo qual li suposa molts avantatges. La ureasa degrada la urea, un component important de les mucoses. Aquesta degradació ens donarà amoni, el qual recobrirà tota la superfície bacteriana i el protegirà de l’atac de l’àcid. Aquest mecanisme el desenvolupen altres bacteris també, ja que molts altres viuen en l’estómac.
L’amoni és irritant, podria inflamar la mucosa estomacal i donar peu al desenvolupament d’una úlcera, però no n’és la causa més clara i acceptada.
Es poden dur a terme diverses proves per avaluar la presència d’aquesta bacteri: - La prova de l’alè però veure quina és la quantitat d’amoni Es determina un antigen de Helycobacter pylori en sang i alguna de les toxines que secreta Aquest bacteri s’associa a símptomes de febre, malestar, etc.
Les adhesines afavoreixen el seu assentament. Son típiques de receptors de l’epiteli de l’estómac. S’uneix al voltant de 8 o 9 receptors a través de diversos mecanismes (DNA, glucosaminoglicans, etc.).
També secreta una sèrie de toxines:  VacA: forma porus en les membranes de les cèl·lules epitelials de l’estómac.
Aquestes es trenquen i es forma una úlcera. Té moltes activitats: Carolina Parrilla Fernandez 59 ECOLOGIA DE LES INFECCIONS MICROBIANES  BLOC 6 o Altera el citoesquelet d’actina cel·lular o Provoca apoptosi o Interfereix en la resposta immune a diversos nivells És un gen cromosòmic que es troba en totes les soques i se’n coneixen mutants.
CagA: se’n sap poc, però es sap que està associat a l’aparició de càncer. Sempre que hi ha càncer i hi ha Helycobacter, hi haurà CagA. Impedeix que les cèl·lules s’aturin a la fase G1.
Té múltiples estratègies per evadir el sistema immune. La més important està relacionada amb la toxina VacA, com ha estat referit anteriorment:  VacA altera dins la cèl·lula la calmodulina, bloquejant la seva acció en el limfòcit T. Per tant, canvia tot el programa de senyalització d’interleucines i encamina aquesta senyal cap a la producció de IL-10, la qual no és la millor per respondre a una malaltia infecciosa. La IL-10 activa els limfòcits Treg i inactiva els Th17 i Th1.
DEFENSES INESPECÍFIQUES DE L’HOSTE  Resistència natural humana: es desconeix per què unes persones són més resistents a algunes malalties que d’altres.
 Factors que intervenen en la susceptibilitat a la malaltia infecciosa  Edat: amb l’edat varia la flora autòctona humana  Estrès: un cert nivell d’estrès és positiu perquè activa lleugerament el sistema immune. En canvi, un excés és destructiu perquè activa massa el SI, podent provocar malalties autoimmunes i destrucció de teixits.
 Dieta: relacionada amb la flora intestinal Carolina Parrilla Fernandez 60 ECOLOGIA DE LES INFECCIONS MICROBIANES BLOC 6  Hoste compromès: es tracta d’una persona amb problemes nats del SI. Per exemple, una malaltia immunològica com un limfoma o la SIDA  Especificitat del teixit  Micobacterium tuberculosis té preferència pel pulmó. Si l’ingerim no passarà res.
 Nisseria gonorrheae necessita ancorar-se a cèl·lules del teixit genital, per tant si l’ingerim no passa res.
Repàs immuno: DEFENSES PRIMÀRIES I SECUNDÀRIES  Defenses primàries o Moc: present en totes les zones obertes. Té la funció d’adherir-se a la pols i a cèl·lules microbianes per eliminar-les o Flora autòctona: impedeix que s’instal·lin altres patògens en el cos o Flux urinari: impedeix que mecànicament s’instaurin patògens o Pell: produeix àcids grassos antimicrobians o pH estomacal o Lisozim: present en totes les secrecions mucoses  Defenses secundàries o Cèl·lules fagocitàries o Oxidació o Proteïnes de la sang o Líquid intersticial CÈL·LULES I ÒRGANS DEL SISTEMA IMMUNE A partir d’una cèl·lula mare indiferenciada es forma un precursor mieloide i un precursor limfoide.
 Precursor mieloide o Mastòcits o Leucòcits o Monòcits  macròfags  Precursor limfoide o Cèl·lula B  cèl·lules de memòria i cèl·lules plasmàtiques o Cèl·lula T EL PAPER IMMUNOLÒGIC DE LA DEFENSA Les defenses específiques són les mediades pel sistema immunològic. Es parla d’immunitat específica (hi intervenen els antígens i anticossos) i d’immunitat inespecífica (hi intervenen cèl·lules únicament, fagòcits).
Immunitat inespecífica La immunitat inespecífica abarca l’acció dels fagòcits. Aquesta actua igual de cara a un macròfag que a un protozou, que de cara a qualsevol cosa. Realitzen una destrucció fagocítica dependent d’O2.
Els fagòcits són els següents:  Neutròfils: torrent sanguini i medul·la òssia  Macròfags: teixit limfoide i melsa  Monòcits: sang i limfa Les fagòcits circulants pulmonars són molt importants, impedeixen infeccions i malalties respiratòries a totes hores.
Amb diversos passos de fusió i adquisició de proteïnes, entre altres coses el pH es va acidificant i la vesícula va adquirint Carolina Parrilla Fernandez 61 ECOLOGIA DE LES INFECCIONS MICROBIANES BLOC 6 enzims lítics i molècules altament oxidants (peròxid d’hidrogen...) amb la funció d’oxidar membranes i parets cel·lulars.
El pH s’adquireix gràcies a una bomba ATPasa.
Hi ha molts bacteris que bloquegen a través de diverses components de la maduració del fagosoma.
Fracàs fagocitari: és el bloqueig de la maduració del fagolisosoma com a mecanisme de toxicitat per part del microorganisme. Un dels exemples més coneguts és el dels bacteris Micobacterium tuberculosis i Lysteria i alguns protozous.
Immunitat específica Repassem algunes característiques d’aquesta:  Especificitat: les cèl·lules immunològiques reconeixen i reaccionen amb molècules (antígens) individuals via interaccions moleculars directes.
 Tolerància: les cèl·lules immunes no són capaces de reaccionar amb el seu propi antigen. Les cèl·lules que ho fan són destruïdes mitjançant el desenvolupament de la resposta immunitària.
Implica reconèixer les nostres cèl·lules com a pròpies. Ve determinat pel complex d’histocompatibilitat tipus I que està present en totes les cèl·lules del nostre organisme. No tots els MHCI són iguals, però pot haver-hi similituds entre famílies. És determinant a l’hora de decidir els transplantaments.
 Memòria: la resposta immune és més rapida i eficaç sobre una exposició repetida a un mateix antigen, ja que a l’exposició inicial l’antigen indueix el creixement i la divisió de cèl·lules que reaccionen contra aquest, obtenint com a resultat múltiples còpies de cèl·lules que reaccionen a aquest antigen. Això es duu a terme pels limfòcits B.
 Esquema general Els bacteris actuen majoritàriament com antígens. Un macròfag reconeixerà l’antigen i l’engloba, el fagocita, el processa i l’expressa. El processa i el presenta a un limfòcit T, això crea un complex que s’activa. L’activació consisteix en la secreció de molècules com IL o el factor de necrosi tumoral. Es tracta de reclutar cèl·lules immunitàries al focus d’infecció. S’activen línies de limfòcits B i T: - Els limfòcits B s’activen i fabriquen Ig Els limfòcits T secreten proteïnes, com citoquines que produeixen inflamació i destrucció tissular  Tipus d’immunitat específica Distingim 2 tipus: 1) Immunitat cel·lular: el sistema immune actua sobre les cèl·lules. Està representada per limfòcits T, macròfags i neutròfils. És el primer que actua de cara a una agressió. Amb aquesta es comença a estimular la resposta humoral.
2) Immunitat humoral: principal mecanisme de defensa per lluitar contra els microorganismes extracel·lulars i les seves toxines. Els components del sistema immune ataquen els antígens, no són les cèl·lules les que actuen directament sinó que és l’anticòs secretat per activació antigènica.
AMPLICACIÓ La resposta humoral depèn de la presentació de l’antigen (si és el primer contacte) per generar-se. Els limfòcits CD4+ són els que amb la presentació de l’antigen per part de les CPA estimulen la diferenciació dels limfòcits B a cèl·lules plasmàtiques i limfòcits B de memòria. Els limfòcits B produeixen anticossos específics per l’antigen. En un principi són IgM i després IgG (són els que queden de “memòria”).
Els anticossos, al unir-se a l’antigen, formen immunocomplexos que quan es donen en parets bacterianes produeixen l’activació del complement, i comença la cascada que culmina amb la lisi del bacteri. Aquesta és la via alternativa.
Carolina Parrilla Fernandez 62 ECOLOGIA DE LES INFECCIONS MICROBIANES BLOC 6  Antígens i immunògens      Antigen: substància que desencadena la formació d’anticossos i pot causar una resposta inflamatòria. Abarca totes les substàncies que poden ser reconegudes pel sistema immune adaptatiu, ja siguin pròpies o exògenes.
Els antígens reaccionen amb anticossos o amb els receptors de les cèl·lules T (TCR).
Determinant antigènic o epítop: porció d’una macromolècula que és reconeguda pel sistema immune. És la seqüència específica a la qual s’uneixen els anticossos, receptors de cèl·lules B o T.
Antigen heteròleg (xenogen): antígens que provenen d’altres espècies Antigen homòleg (al·loantigen): antígens que es troben en la mateixa espècie, però en diferents individus.
Per exemple, antígens dels grups sanguinis o bé els antígens dels MHC.
Immunogen: antigen que produeix una resposta immune. Tots els immunògens són antígens, però no tots els antígens són immunògens.
 Estructura del receptor TCR És un heterodímer format per dos subunitats proteiques α i β. Aquestes dos subunitats es subdivideixen en una porció constant o C, ancorada a la membrana; una porció variable o V.
Les subunitats alfa i beta s’uneixen covalentment per ponts disulfur a la part variable, que és per on reconeixen l’antigen.
La gran variabilitat d’aquests receptors permet el reconeixement de més del 108 antígens diferents.
 Presentació d’antígens als limfòcits T Torbem altres molècules receptores, MHCI i MHCII. Són estructures proteiques amb regions variables i constants diferents. MHCI està en totes les cèl·lules, fent que les nostres cèl·lules no siguin reconegudes com estranyes. MHCII presenta una estructura receptora semblant a la de MHCI i TCR.
La principal diferència és que MHCII s’ancora a la membrana per dos llocs, mentre que MHCI ho fa per un sol lloc.
Només està en cèl·lules fagocitàries MHCII.
La immunitat específica s’activa al contacte físic d’un microorganisme amb una cèl·lula fagocítica. Es dispara una ruta de senyalització cel·lular que convergeix en - L’expressió de gens La reorganització del citoesquelet d’actina La fagocitosi Carolina Parrilla Fernandez 63 ECOLOGIA DE LES INFECCIONS MICROBIANES BLOC 6 A l’englobar la cèl·lula, es forma una vesícula que va madurant i formant un fagolisosoma madur que conté un pH àcid, enzims digestius i espècies reactives d’oxigen. Dins d’aquest fagolisosoma, per segur que el microorganisme mor.
Nogensmenys, existeixen diversos mecanismes que aturen la maduració del fagolisosoma que permeten la supervivència del microorganisme. Si es bloqueja a un nivell poc madur no passarà res, el microorganisme podrà viure sempre dins del fagòcit.
Quan es destrueix el microorganisme, les proteïnes amb caràcter antigènic d’aquest són processades a través de Golgi i es presentaran a través de MHCII, que té 2 regions variables per on presenta l’antigen a una població de limfòcits Th1. Queda un complex entre antigen, limfòcit i fagòcit. El complex no s’activa fins que CD4 s’uneix a una de les regions constants de MHCII. Un cop s’activa el complex, es transmet a l’interior de les cèl·lules, el limfòcit activa mecanismes de senyalització diversos. D’aquesta manera es destruiran totes les cèl·lules microbianes.
En general, doncs, hi ha 2 senyals: - Una senyal per la formació d’anticossos Una senyal per eliminar cèl·lules microbianes En el cas dels virus, infecten la cèl·lula que sigui. Si en la seva càpside hi ha proteïnes amb càrrega antigènica, abans que la cèl·lula sigui eliminada serà processada per presentar l’antigen a un limfòcit Tc a través de CD8. Aquesta activació dóna lloc a la secreció de perforines i granzimes que tenen un mecanisme semblant a les citotoxines, formant porus en les membranes cel·lulars.
El complement. L’anticòs reconeix l’antigen i activa les subunitats C del complement C1, C2 i C3. C3 es col·loca al voltant del complex amb l’anticòs, és la proteïna “central”: quan s’enganxa al complex, la senyal s’amplifica dirigida a les cèl·lules fagocitàries i als limfòcits T dels quals se’n recluten grans quantitats. És una resposta de reforç. Això és el que té lloc en el cas dels bacteris grampositius.
Amb els grampositius sense membrana externa es dóna una opsonització, no és una resposta completa del complement, sinó que només es dóna fins a C3. Les gramnegatives amb membrana recluten les següents subunitats de C, és a dir, de C5 a C9, les quals van formant porus que trenquen la cèl·lula.
Cèl·lules NK: tipus de limfòcit. Morfològicament són pràcticament indistingibles als limfòcits grans excepte pels grànuls que contenen.
Destrueixen determinades cèl·lules diana. Són inespecífiques i responen des del primer moment. Les cèl·lules NK també destrueixen cèl·lules tumorals o infectades per virus per mort cel·lular programada.
Carolina Parrilla Fernandez 64 ECOLOGIA DE LES INFECCIONS MICROBIANES BLOC 6 ANTICOSSOS Localització:      IgG: fluid extracel·lular, sang i limfa. Travessa la placenta.
IgM: sang i limfa. Superfície de limfòcits B.
IgA: secrecions (saliva, calostre, suero, fluids cel·lular i sanguinis) IgD: sang i limfa. Superfície de limfòcits B.
IgE: sang i limfa Existeix un control genètic de la producció d’anticossos. Aquesta es dóna en la melsa, els ganglis limfàtics i al MALT (sistema limfoide mucosal).
- Resposta primària: mediada per igM (cèl·lules plasmàtiques) Resposta secundària: mediada per IgG (cèl·lules de memòria) SUPERANTIGENS Alguns microorganismes gramnegatius fan un shock anafilàctic perquè produeixen inflamacions massives. En aquets cas, la toxina actua com un superantigen.
D’entre totes les exotoxines, els superantigens en són un tipus força important. Quan el complex entre el limfòcit Th, CD4 i el fagòcit està format, els superantigens s’hi uneixen i amplifiquen la senyal uns 100 mil cops. D’aquesta forma, un superantigen-toxina amplifica moltíssim la senyal, la infecció s’eleva molt i es complica la clínica.
Això és causat per molts patògens, dels quals es coneixen Straphylococcus aureos, que es troba en aliments contaminats.
ESTRATÈGIES MICROBIANES PER EVADIR LES DEFENSES DE L’HOSPEDADOR No és només per resistències, sinó que també es dóna per mecanismes desenvolupats pels virus i bacteris:  Virus o o o o  Variació genètica per mutació (grip). Té un genoma reduït i muta molt sovint, donant lloc a una càpside diferent. Aquest és el problema de les vacunes de la grip.
Disminució de l’expressió de proteïnes (herpesvirus). Es modula l’expressió de proteïnes de càrrega antigènica en la superfície per enganyar el sistema immune.
Deterior de la funció d’algunes cèl·lules de la resposta immunitària específica (VIH, bloqueja l’expressió de CD4 i no s’activa el complex). Quan el sistema immune no funciona, el més habitual és acabar amb pneumònia i tuberculosi.
Regulació de l’expressió de les proteïnes de MHCII Bacteris Carolina Parrilla Fernandez 65 ECOLOGIA DE LES INFECCIONS MICROBIANES o o o o BLOC 6 Evasió de les proteïnes del complement (Neisseria). Pot provocar complicacions com meningitis o pneumònia. La càpsula de la que s’envolta és de polisacàrids, però en aquest cas també li afegeix col·lagen o fibrinogen, per la qual cosa el complement no reconeix el bacteri però sí que es reconeix l’antigen en un primer lloc. És una estratègia comú.
Resistència a la fagocitosi (Streptococcus, Neisseria, Haemophilus). No podran reconèixer estructures en la superfície dels bacteris, per tant passaran desapercebuts per la immunitat.
Supervivència en l’interior de les cèl·lules fagocitàries (Mycobacterium, Listeria). És l’estratègia més comú i més extesa entre bacteris. Aquests microorganismes viuen sempre dins aquestes cèl·lules fagocitàries, es podran reactivar en qualsevol moment.
Evasió de la resposta immunitària específica (Streptococcus, Staphylococcus). Tenen unes proteïnes a la seva superfície que són antígens amb afinitat per les cadenes pesades dels anticossos, de manera que els hi dóna la volta al unir-s’hi i se’n tornen resistents.
Carolina Parrilla Fernandez 66 ...

Tags:
Comprar Previsualizar