Patógenos 2° parte

Factores que afectan el resultado de una relación patogénica

Como dijimos anteriormente, muchos patógenos se encuentran alrededor nuestro (incluso en nuestro interior) y sin embrago no parecen afectarnos. ¿Qué es lo que genera que un microorganismo potencialmente patógeno se vuelva agresivo hacia un hospedador determinado? Existen algunos factores que sabemos que afectan esta delicada relación.

• Cantidad de parásitos: Cuando el organismo patógeno se encuentra en gran número es más probable que se produzca una enfermedad.
• Virulencia: Algunos patógenos, a pesar de encontrarse en baja cantidad, pueden ejercer un efecto tal de causar una enfermedad. La virulencia depende de 3 factores: i) invacividad (capacidad de colonizar a su huésped); ii) infectividad (capacidad de invadir a su huésped) y iii) potencial patógeno (que tan tóxico resulta el microorganismo para su hospedador). La virulencia se mide generalmente mediante la Dosis Letal 50 (cuanta cantidad de patógeno se requiere para matar al 50% de la población).
• Estado inmunitario del hospedador: la inmunodepresión es un factor fundamental para el ataque de los microorganismos.

Las bacterias como agentes patógenos

A pesar de que las bacterias son apenas uno de los grupos que incluyen patógenos en su diversidad, han sido las más estudiadas desde el punto de vista clínico. Su larga historia justifica este interés particular. Por esta razón se ha descubierto mucho respecto de sus estrategias como microorganismos patógenos. Hoy día sabemos que muchas bacterias patógenas no trabajan solas. Un ejemplo de esto es el proceso de cariado de los dientes. A falta de una, al menos 3 especies diferentes de bacterias son las responsables de generar las famosas caries dentales. En este proceso complejo una especie de bacteria se asienta sobre la dentina y comienza a comer restos orgánicos que se encuentran sobre los dientes. Al crecer, estas bacterias generarán mucha azúcar sobre la cual otras bacterias pueden asentarse y crecer. A medida que se suman capas a esta colonia, las bacterias más cercanas al diente se quedan sin oxígeno. Su metabolismo anaeróbico produce ácidos que carcomen la dentina. El proceso de cariado tiene 3 etapas. Luego de la 3° la carie comienza a formarse.

Etapas de formación de una carie

Las bacterias deben llevar a cabo los siguientes pasos a fin de infectar a un hospedador:

1. Poseer un reservorio (lugar donde residen antes o después de infectar).
2. Poder transportarse hasta el hospedador.
3. Adherirse, colonizar e invadir a su hospedador.
4. Multiplicarse y completar su ciclo de vida sobre el hospedador, dentro del mismo o dentro de sus células.
5. Evadir el sistema inmune del hospedador.
6. Ser capaz de dañar al hospedador.
7. Dejar a su hospedador y regresar a su reservorio.

Las bacterias que nos generan enfermedades deben estar en alguna parte. Es muy común pensar “están en la persona enferma”. Pero, ¿cómo se contagió esa persona? Las bacterias son microorganismos muy capaces de sobrevivir en el ambiente exterior. Ya hemos visto anteriormente que las bacterias pueden estar en el ambiente como esporas (células resistentes) o como células vegetativas (células vivas pero con su metabolismo casi apagado). Cualquiera de estas que entre en contacto con un hospedador producirá la enfermedad (siempre que el hospedador sea sensible).

Una vez dentro del hospedador, dependerá de la habilidad de la bacteria para alcanzar su “blanco” y poder multiplicarse allí. Un punto importante será evadir al sistema inmune. O bien debe poder camuflarse y ser indetectable para el sistema inmune (por ejemplo parecerse a otra bacteria no agresiva), o bien ser muy veloz y llegar rápida y silenciosamente a su blanco. Cualquier falla en este sistema implica el fin del patógeno.

Por último, de nada serviría todo esto si la bacteria fuese incapaz de salir de su hospedador. En el hipotético caso de que termine por matarlo, si no pudo salir de el, su hospedador será su tumba (irónicamente). Existen varias vías de salida del cuerpo. Las más usadas son la boca, el tracto urinario y las heces. Pero también es posible salir por la nariz, por glándulas e inclusive por los conductos auditivos.

Ciclo de contagio de E. coli

Toxicología de bacterias

En la gran mayoría de los casos la gente asocia a la reacción adversa producida por un microorganismo con la presencia física del mismo. Pero en ocasiones esto no es así. A pesar que el microorganismo está presente su efecto puede ser mucho mayor o puede generarse en otro lugar donde el no está presente. Un ejemplo de esto es el botulismo. Esta enfermedad es causada por un compuesto químico (toxina) generado por las esporas de la bacteria Clostridium botulinum. Este compuesto químico es un neurotóxico poderoso que inhibe los receptores neuronales del la acetilcolina (el mensajero neuronal por excelencia). Esto genera una gran cantidad de disfunciones nerviosas que pueden terminar en la muerte del paciente. Muchas bacterias son capaces de producir estas toxinas, las cuales son las causantes de las intoxicaciones y presentan mayor riesgo para el hospedador que la invasión del patógeno en sí. Una vez que las toxinas penetran al torrente sanguíneo se produce el cuadro médico denominado toxemia.

Las toxinas de las bacterias se dividen en 2 grandes grupos:

• Exotoxinas: Son usualmente proteínas (a veces enzimas) solubles y sensibles a la temperatura (termolábiles). Afectan principalmente tejidos y sistema nervioso central (SNC). Son producidas dentro de la bacteria y liberadas al medio externo a medida que esta crece.
• Endotoxinas: Este tipo de toxina se encuentra en la pared de la bacteria. La endotoxina es en realidad un lipopolisacárido (LPS, es un azúcar complejo formado por varias unidades que se une a una grasa en la membrana celular; para ver ejemplos de esto sugiero revisar la clase 3). Este azúcar complejo es capaz de ejercer un efecto tóxico sobre el hospedador. Debido a que es parte de la pared de la bacteria es muy termoestable, pero debe encontrarse en altas dosis para ejercer efecto. Produce distintos síntomas asociados a fiebres, diarreas, debilidad, coagulación sanguínea, entre otros.

Característica	Exotoxina	Endotoxina
Composición	Proteínas, enzimas	LPS
Ejemplo	Botulismo	Síndrome urémico hemolítico
Efecto	Variable dependiendo de la toxina	Similar en todos los casos
Fiebre	Generalmente no	Siempre
Termoestabilidad	Baja	Alta
Respuesta inmune	Alta	Baja
Lugar de acción	Excretada fuera de la célula	Membrana externa
Producción	Todo tipo de bacterias	Bacterias Gram-
Toxicidad	Altamente tóxicas y fatales en baja dosis	Moderada
Producción de vacunas	Fácilmente producidas, en algunos casos con resultado variable	Sin vacunas, pero al controlar el patógeno se controla la enfermedad