Factores de virulencia
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1. La patogénesis bacteriana es un proceso multifactorial que depende del estado inmune del hospedador, la virulencia de la bacteria y la dosis de exposición inicial. 2. Las bacterias utilizan múltiples factores de virulencia como adhesinas, cápsulas, toxinas y sistemas de captación de hierro para adherirse a las células huésped, invadirlas, evadir el sistema inmune y causar enfermedad. 3. El sistema inmune del huésped proporciona defensas constitutivas
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Factores de virulencia
- 1. Guzmán López Nora Rojas Ayala Daniela Montserrat 2010
- 2. La patogénesis es un proceso multifactorial que depende del estado inmune del hospedador, la naturaleza de la especie o cepa (factores de virulencia) y el número de organismos en la exposición inicial.
- 3. DEFINICIONESDEFINICIONES • PatogenicidadPatogenicidad: Capacidad de un microorganismo para causar enfermedad Se usa para describir o comparar especies • VirulenciaVirulencia: Grado de patogenicidad de un microorganismo Se usa para describir o comparar cepas dentro de una especie
- 4. Invasividad:Invasividad: Capacidad de un organismo para penetrar, sobrevivir a las defensas, multiplicarse y diseminarse. ToxigenicidadToxigenicidad:: Capacidad de ciertos organismos para producir exotoxinas DEFINICIONESDEFINICIONES
- 6. Entrada de bacterias superficies vulnerables del cuerpo Boca Ojos Traumas Tracto respiratorio Artrópodos Tracto genitourinario GI
- 7. Penetración del patógeno Adherencia y multiplicación Toxinas InvasinasEnzimas FACTORES DE VIRULENCIA ANIMAL ENFERMO
- 8. Intracelulares facultativos Intracelulares obligados Extracelulares Membrana celular Célula hospedadora RELACIÓN CON LA CÉLULA HOSPEDADORA
- 9. Las bacterias deben: Adherir a células y resistir la eliminación (colonización) Contactar con las células Invadirlas Resistir fagocitosis y complemento Evadir las defensas Competir por el Fe y otros nutrientes
- 10. MECANISMOS DE DEFENSA • Defensas constitutivasDefensas constitutivas: proporcionan protección general contra la invasión, colonización e infección. Se denominan naturales o innatas (inespecíficas). • Defensas induciblesDefensas inducibles: producidas por exposición a un patógeno. Involucra la respuesta inmune y son específicas (adaptativas).
- 11. DEFENSAS CONSTITUTIVA S Se deben considerar los siguientes aspectos: • Resistencia de especie • Edad • Sexo • Estrés • Malnutrición • Enfermedad intercurrente • Estado inmunitario
- 12. BARRERAS ANATÓMICAS • Piel • Membranas mucosas • Tracto respiratorio • Boca, estómago, intestino • Tracto urogenital • Ojos
- 13. • Sustancias antibacterianas (lisozima, saliva, sales biliares) • Mecanismos de defensa de tejidos y sangre: lactoferrina, transferrina, fagocitos (macrófagos y PMN), sistema complemento y proteína de unión a manosa
- 15. • Contacto entre fagocito y célula bacteriana • Engolfamiento • Formación del fagosoma • Fusión con el lisosoma • Muerte y digestión • PRESENTACIÓN DE ANTÍGENOPRESENTACIÓN DE ANTÍGENO
- 17. 1.Tropismo tisular 2.Especificidad de especie 3.Especificidad genética dentro de una especie Adherencia específica de bacterias a las superficies de células y tejidos
- 18. ASPECTOS GENÉTICOS DE LOS FACTORES DE VIRULENCIA Los factores de virulencia pueden estar codificados por: • Plásmidos • Transposones (SI, complejos, conjugativos) • Islas de patogenicidad
- 21. • Adhesina • Fimbria • Glucocálix y Cápsula • Lipopolisacárido (LPS) • Ácidos teicoicos y ácidos lipoteicoicos (LTA) FACTORES DEFACTORES DE ADHERENCIA BACTERIANAADHERENCIA BACTERIANA
- 22. Adhesinas en la pared bacteriana Membrana celular del hospedador Receptor Adhesinas: proteínas de pared celular que se fijan a moléculas receptoras específicas sobre la célula hospedadora y capacitan a la bacteria para adherir íntimamente a esa célula, colonizar y resistir la eliminación física
- 23. Son proyecciones moleculares parecidas a pelos Están compuestos de moléculas de proteína, llamada pilina agrupadas en forma de tubo con un pequeño centro hueco Hay dos tipos: - común - sexual PILISPILIS
- 24. Los pilis comunes cubren la superficie de la célula. A menudo son adhesinas y son responsables de la capacidad de la célula de colonizar superficies y células A veces se las denomina fimbrias PILISPILIS
- 25. ADHESINAS BACTERIANAS ADHESINAS BACTERIANAS Pilina Pelo o fimbria Adhesina específica Carbohidrato receptor: •D-manosa •Ácido siálico Otras adhesinas: •Proteínas ligadoras de fibronectina •Filamentos de hemoaglutinina •Cápsulas y slime
- 28. Cuando son cultivadas sobre medios sólidos, las bacterias capsuladas dan lugar a colonias lisas, a menudo mucoides Las variantes acapsuladas producen colonias de desarrollo más lento, son rugosas o no mucoides La cápsula contiene el antígeno capsular o K Funciones • Fijación o adherencia • Evasión de fagocitosis
- 29. Muchas bacterias se rodean de uno u otro tipo de gel hidrofílico Si el material forma una capa razonablemente discreta, se denomina cápsula. Si la apariencia es amorfa se denomina capa de slime La mayoría de las cápsulas o capas de slime son polisacáridos, algunas son péptidos simples y muy pocas proteínas Cepas lisas o S capsuladas virulentas Cepas rugosas o R no capsuladas y no virulentas (excepciones)
- 30. Slime Cápsula
- 32. Bacillus anthracis – Azul de Metileno FCV 2004
- 35. Endotoxina Macrófago Lípidos • prostaglandina E2 • tromboxano A2 • factor activador de plaquetas • leucotrienos Radicales oxígeno libres • oxígeno (O2 - ) • peróxido de hidrógeno •óxido nítrico (NO) Proteínas • factor de necrosis tumoral (TNF) • interleuquina 1 • interleuquina 6 • interleuquina 8 • interleuquina 12 Efectos benéficos Fiebre moderada estimulación generalizada del sistema inmune eliminación microbiana Fiebre alta hipotensión coagulación intravascular diseminada shock letal Cuando los mediadores son bajos Cuando los mediadores son sobreproducidos sensibilización Efectos riesgosos
- 38. • INVASINAS • HIALURONIDASA • COLAGENASAS • NEURAMINIDASAS • ESTREPTOQUINASA Y ESTAFILOQUINASA • FOSFOLIPASAS • LECITINASAS • HEMOLISINAS • COAGULASA ESTAFILOCOCICA • PROTEASAS • LIPASAS • GLUCOHIDROLASAS • NUCLEASAS PROTEÍNAS EXTRACELULARES QUE PROMUEVEN LA INVASIÓN
- 39. Invasinas: Shigella, E coli EIEC, Salmonella, Yersinia, Listeria producen proteínas que forman poros entre la bacteria y la MC del hospedador. Proteínas superficiales ligadoras de colina (Streptococcus) Proteína I (Neisseria) Combinación invasinas - motilidad (Borrelia, Treponema)
- 40. Efectos biológicos: dermonecrótica, productoras de edema, hemolítica, productoras de diarrea. CLASIFICACIÓN DE LAS TOXINAS Patrón de liberación: endotoxina o exotoxina Blanco celular / tejido: enterotoxinas, neurotoxinas, leucotoxinas, hemolisinas. Mecanismo de acción: Toxinas que dañan la membrana (citolisinas) Toxinas moduladoras de receptor Toxinas internalizadas / enzimáticamente Toxinas ADP-ribosilantes Toxinas adenilato ciclasa
- 41. EXOTOXINASEXOTOXINAS ENDOTOXINASENDOTOXINAS • Excretadas • En G+ y G- • Proteínas • Inestables • Muy antigénicas • Muy tóxicas • Producen toxoides • Muy específicas • Actividad enzimática • Pirogénicas • Parte de pared celular • En G- • LPS • Estables • Poco antigénicas • Toxicidad moderada • No producen toxoides • Muy específicas • No tienen actividad enzimática • Ocasionalmente dan fiebre TOXINAS BACTERIANAS
- 42. Según localización del blanco: • Toxinas que actúan sobre moléculas superficiales de la célula blanco: a) Grandes poros: Gram positivos, ligan selectivamente el colesterol sobre la membrana celular eucariota. Strep pyogenes, Strep pneumoniae, Bacillus, una variedad de Clostridium (tetanii, perfringens) y Listeria b) Pequeños poros: hemolisina alfa de S aureus, leucotoxinas, gama hemolisina y la beta toxina de Cl perfringens. c) Otras formadoras de poros: antígeno protector de Bacillus antrhacis CLASIFICACIÓN DE LAS TOXINAS
- 43. Toxinas tipo A/B: presentan dos dominios: A (actividad enzimática) y B (liga receptor específico) Toxina diftérica Toxina del ántrax Toxina de Cl botulinum Toxina de Cl tetani Exotoxina A de Ps aeruginosa Enterotoxinas de E coli (ST y LT) Exotoxina del V cholerae Toxina shiga like (E coli O157:H7) Enterotoxina C perfringens, B cereus Coagulasa Toxina H pylori CLASIFICACIÓN DE LAS TOXINAS
- 44. Citoplasma de la célula hospedadora Componente B Componente A Receptor para Componente B Citoplasma de la hospedadora Componente B Componente A Receptor para Componente B ENTRADA DIRECTA
- 45. Componente A Receptor para Componente B Citoplasma célula Citoplasma de la célula Componente A ENTRADA POR ENDOCITOSIS
- 46. CLASIFICACIÓN DE LAS TOXINAS Toxinas “inyectadas” en el citoplasma de la célula hospedadora: • Toxinas que inducen apoptosis • Ipa B • Sip B • Yop P • Yop J
- 47. SISTEMA DE SECRECIÓN TIPO III
- 49. Cápsula externa Proteasas especificas IgAasa Peptidasa C5b Modificación de la estructura del antigeno LPS O Exotoxina citolitica que matan fagocitos Produciendo y viviendo dentro de un biofilm Evitando la fagocitosis Uniendo antigenos del hospedador a la superficie celular. Específicamente la proteina A y G con el receptor Fc de las inmunoglobulinas. Supervivencia dentro de fagocitos Producción de proteasa no especifica Invasión no fagocítica de las células Estrategias para evadir el sistema inmune
- 51. DONDE ESTÁ MI COMIDA? LA VIRULENCIA BACTERIANA ES UN PROCESO MULTIFACTORIAL LA VIRULENCIA BACTERIANA ES UN PROCESO MULTIFACTORIAL Un ejército de bacterias es como un ejército humano requiere más que armas para invadir exitosamente Etapas de una infección exitosa • adherencia a mucosas • invasión de la cél hospedadora • establecimiento dentro del hospedador: - sobrevivir al estrés - captar nutrientes - atacar al hospedador • diseminarse • salir del hospedador para causar nuevas infecciones El patógeno necesita “sentir” señales ambientales y regular su respuesta en consecuencia. Los factores de virulencia son “encendidos” y “apagados” según necesidad Sfsdfsdfd dgfdgggg Sdfsdf sdfsfsdfdf dfsfsdfd
- 55. Anticuerpos para fimbria, ác lipoteicoicos y algunas cápsulas Anticuerpos desencadenan Complemento contra la ME de Gram negativos Anticuerpos para proteína M y cápsulas dan opsonización vía receptores Fc y C3 Anticuerpos para toxinas dan neutralización Anticuerpos bloquean receptores y sistemas de transporte Anticuerpos neutralizan factores de diseminación FIJACIÓN PROLIFERACIÓN ANULACIÓN DE FAGOCITOSIS DAÑO AL HOSPEDADOR TÓXICO INVASIVO