FACTORES DE VIRULENCIA

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FACTORES DE VIRULENCIA
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Definición
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.
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DEFINICIONES

• Patogenicidad
• Capacidad de un microorganismo para causar
  enfermedad
• Se usa para describir o comparar especies
• Virulencia
• Grado de patogenicidad de un microorganismo
• Se usa para describir o comparar cepas dentro de
  una especie

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DEFINICIONES
Invasividad Capacidad de un organismo para
penetrar, sobrevivir a las defensas,
multiplicarse y diseminarse. Toxigenicidad
Capacidad de ciertos organismos para producir
exotoxinas
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TRIÁNGULO DE ENFERMEDAD
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(No Transcript)
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Penetración del patógeno
Adherencia y multiplicación
Toxinas
Invasinas
Enzimas
FACTORES DE VIRULENCIA
ANIMAL ENFERMO
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RELACIÓN CON LA CÉLULA HOSPEDADORA
Membrana celular
Intracelulares facultativos
Intracelulares obligados
Célula hospedadora
Extracelulares
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Factores de virulencia que promueven la
colonización

• 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

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MECANISMOS DE DEFENSA

• Defensas constitutivas proporcionan protección
  general contra la invasión, colonización e
  infección. Se denominan naturales o innatas
  (inespecíficas).

• Defensas inducibles producidas por exposición a
  un patógeno. Involucra la respuesta inmune y son
  específicas (adaptativas).

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DEFENSAS CONSTITUTIVAS
Se deben considerar los siguientes aspectos

• Resistencia de especie
• Edad
• Sexo
• Estrés
• Malnutrición
• Enfermedad intercurrente
• Estado inmunitario

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BARRERAS ANATÓMICAS

• Piel
• Membranas mucosas
• Tracto respiratorio
• Boca, estómago, intestino
• Tracto urogenital
• Ojos

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• 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

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DEFENSAS INDUCIBLES
Inmunidad Activa Natural Artificial Post infecciosa Vacunas
Inmunidad Pasiva Natural Artificial Calostro Sueros hiperinmunes
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ETAPAS FAGOCITOSIS

• Contacto entre fagocito y célula bacteriana
• Engolfamiento
• Formación del fagosoma
• Fusión con el lisosoma
• Muerte y digestión
• PRESENTACIÓN DE ANTÍGENO

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(No Transcript)
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Adherencia específica de bacterias a las
superficies de células y tejidos

1. Tropismo tisular
2. Especificidad de especie
3. Especificidad genética dentro de una especie

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ASPECTOS GENÉTICOS DE LOS FACTORES DE VIRULENCIA
Los factores de virulencia pueden estar
codificados por

• Plásmidos
• Transposones (SI, complejos, conjugativos)
• Islas de patogenicidad

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(No Transcript)
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(No Transcript)
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FACTORES DE ADHERENCIA BACTERIANA

• Adhesina
• Fimbria
• Glucocálix y Cápsula
• Lipopolisacárido (LPS)
• Ácidos teicoicos y ácidos lipoteicoicos (LTA)

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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
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PILIS
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
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PILIS
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
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Escherichia coli
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CÁPSULAS
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

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CÁPSULAS
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 (excepci
ones)
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Bacillus anthracis Azul de Metileno FCV 2004
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PARED GRAM NEGATIVA
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Endotoxina
Macrófago

• 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

• Lípidos
• prostaglandina E2
• tromboxano A2
• factor activador de plaquetas
• leucotrienos

Cuando los mediadores son sobreproducidos
Cuando los mediadores son bajos
sensibilización
Efectos benéficos
Efectos riesgosos
Fiebre alta hipotensión coagulación intravascular
diseminada shock letal
Fiebre moderada estimulación generalizada del
sistema inmune eliminación microbiana
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PARED GRAM POSITIVA
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PROTEÍNAS EXTRACELULARES QUE PROMUEVEN LA INVASIÓN

• INVASINAS

• PROTEASAS
• LIPASAS
• GLUCOHIDROLASAS
• NUCLEASAS

• HIALURONIDASA
• COLAGENASAS
• NEURAMINIDASAS
• ESTREPTOQUINASA Y ESTAFILOQUINASA

• FOSFOLIPASAS
• LECITINASAS
• HEMOLISINAS
• COAGULASA ESTAFILOCOCICA

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Capacidad para invadir la célula hospedadora

• 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)

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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
Efectos biológicos dermonecrótica, productoras
de edema, hemolítica, productoras de diarrea.
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TOXINAS BACTERIANAS
EXOTOXINAS
ENDOTOXINAS

• Parte de pared celular
• En G-
• LPS
• Estables
• Poco antigénicas
• Toxicidad moderada
• No producen toxoides
• Muy específicas
• No tienen actividad enzimática
• Ocasionalmente dan fiebre

• Excretadas
• En G y G-
• Proteínas
• Inestables
• Muy antigénicas
• Muy tóxicas
• Producen toxoides
• Muy específicas
• Actividad enzimática
• Pirogénicas

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CLASIFICACIÓN DE LAS TOXINAS

• 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

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CLASIFICACIÓN DE LAS TOXINAS
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
O157H7) Enterotoxina C perfringens, B
cereus Coagulasa Toxina H pylori
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ENTRADA DIRECTA
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ENTRADA POR ENDOCITOSIS
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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

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SISTEMA DE SECRECIÓN TIPO III
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Estrategias para evadir el sistema inmune
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
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LA VIRULENCIA BACTERIANA ES UN PROCESO
MULTIFACTORIAL
DONDE ESTÁ MI COMIDA?
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

Sdfsdf sdfsfsdfdf dfsfsdfd
Sfsdfsdfd dgfdgggg
El patógeno necesita sentir señales
ambientales y regular su respuesta en
consecuencia. Los factores de virulencia son
encendidos y apagados según necesidad
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(No Transcript)
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Anticuerpos para fimbria, ác lipoteicoicos y
algunas cápsulas
FIJACIÓN
Anticuerpos desencadenan Complemento contra la ME
de Gram negativos
Anticuerpos bloquean receptores y sistemas de
transporte
PROLIFERACIÓN
Anticuerpos para proteína M y cápsulas dan
opsonización vía receptores Fc y C3
ANULACIÓN DE FAGOCITOSIS
DAÑO AL HOSPEDADOR
Anticuerpos para toxinas dan neutralización
Anticuerpos neutralizan factores de diseminación
TÓXICO
INVASIVO
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www.biken.osaka-u.ac.jp/act/act_horiguchi_e.php
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(No Transcript)