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Enfermedades infecciosas
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Enfermedades infecciosas
CLASIFICACIÓN DE LOS AGENTES INFECCIOSOS
- PRIONES
- Compuestos por formas anormales de una proteína del anfitrión denominada proteína priónica (PrP)que se encuentra normalmente en las neuronas. Las enfermedades se producen cuando la PrP sufre un cambio de conformación que le confiere resistencia a las proteasas.
- Causan encefalopatías espongiformes transmisibles, incluyendo el kuru (asociado al canibalismo humano), la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (ECJ), la encefalopatía espongiforme bovina (enfermedad de las vacas locas), y la variante de la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (probablemente transmitida a los seres humanos a través del ganado vacuno).
- La acumulación de PrP anormal determina daño neuronal y cambios anatomopatológicos espongiformes distintivos en el encéfalo. Las mutaciones espontáneas o hereditarias de la PrP, que hacen la PrP resistente a las proteasas, se han observado en las formas esporádicas y familiares de la ECJ, respectivamente. La ECJ puede transmitirse de una persona a otra yatrógenamente a través de cirugía, trasplante de órganos o transfusión sanguínea.
- Causan encefalopatías espongiformes transmisibles, incluyendo el kuru (asociado al canibalismo humano), la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (ECJ), la encefalopatía espongiforme bovina (enfermedad de las vacas locas), y la variante de la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (probablemente transmitida a los seres humanos a través del ganado vacuno).
- Compuestos por formas anormales de una proteína del anfitrión denominada proteína priónica (PrP)que se encuentra normalmente en las neuronas. Las enfermedades se producen cuando la PrP sufre un cambio de conformación que le confiere resistencia a las proteasas.
- VIRUS
- Son parásitos intracelulares obligados que dependen de la maquinaria metabólica de la célula anfitriona para su replicación. Constan de un genoma de ácido nucleico rodeado por una cubierta proteica (llamada cápside o core) que en ocasiones está rodeada por una membrana lipídica. Puesto que tienen un tamaño de sólo 20 a 300 nm, se visualizan mejor con el microscopio electrónico. Sin embargo, algunas partículas víricas se agregan en las células que infectan y forman cuerpos de inclusión característicos que pueden observarse con el microscopio óptico y son útiles para el diagnóstico. Por ejemplo, las células infectadas por citomegalovirus (CMV) están aumentadas de tamaño y muestran una gran inclusión nuclear eosinófilas e inclusiones citoplasmáticas basófilas más pequeñas; los virus herpes forman una gran inclusión nuclear rodeada por un halo claro; y los virus de la viruela y de la rabia forman inclusiones citoplasmáticas características.
- Los virus son responsables de gran parte de las infecciones humanas. Muchos virus causan enfermedades transitorias (p. ej., resfriados, gripe). Otros virus no se eliminan del cuerpo y persisten en las células del anfitrión durante años, y continúan multiplicándose (p. ej., infección crónica por virus de la hepatitis B [VHB]) o bien sobreviven en alguna forma no replicativa (denominada infección latente) con potencial de reactivarse más tarde.
- Los virus se clasifican por su genoma de ácido nucleico (ADN o ARN, pero no ambos), la forma de la cápside (icosaédrica o helicoidal), la presencia o ausencia de cubierta lipídica, su modo de replicación, el tipo celular preferido para su replicación (llamado tropismo), o el tipo de patología.
- tropismo
- Los virus se clasifican por su genoma de ácido nucleico (ADN o ARN, pero no ambos), la forma de la cápside (icosaédrica o helicoidal), la presencia o ausencia de cubierta lipídica, su modo de replicación, el tipo celular preferido para su replicación (llamado tropismo), o el tipo de patología.
- Los virus son responsables de gran parte de las infecciones humanas. Muchos virus causan enfermedades transitorias (p. ej., resfriados, gripe). Otros virus no se eliminan del cuerpo y persisten en las células del anfitrión durante años, y continúan multiplicándose (p. ej., infección crónica por virus de la hepatitis B [VHB]) o bien sobreviven en alguna forma no replicativa (denominada infección latente) con potencial de reactivarse más tarde.
- Son parásitos intracelulares obligados que dependen de la maquinaria metabólica de la célula anfitriona para su replicación. Constan de un genoma de ácido nucleico rodeado por una cubierta proteica (llamada cápside o core) que en ocasiones está rodeada por una membrana lipídica. Puesto que tienen un tamaño de sólo 20 a 300 nm, se visualizan mejor con el microscopio electrónico. Sin embargo, algunas partículas víricas se agregan en las células que infectan y forman cuerpos de inclusión característicos que pueden observarse con el microscopio óptico y son útiles para el diagnóstico. Por ejemplo, las células infectadas por citomegalovirus (CMV) están aumentadas de tamaño y muestran una gran inclusión nuclear eosinófilas e inclusiones citoplasmáticas basófilas más pequeñas; los virus herpes forman una gran inclusión nuclear rodeada por un halo claro; y los virus de la viruela y de la rabia forman inclusiones citoplasmáticas características.
- BACTERIAS
- Son procariotas, lo que significa que carecen de núcleos y de otros orgánulos limitados por membrana. La mayoría de las bacterias están rodeadas por una pared celular constituida por peptidoglucano, un polímero de cadenas largas de azúcar unidas por puentes peptídicos. Existen dos formas de estructura de la pared celular: una pared gruesa que rodea la membrana celular y retiene la tinción cristal violeta (bacterias grampositivas) o una pared celular fina intercalada entre dos membranas constituidas por una bicapa de fosfolípidos (bacterias gramnegativas).
- Muchas tienen flagelos, largos filamentos helicoidales que se extienden desde la superficie celular y permiten a la bacteria moverse. Algunas poseen pili, otro tipo de proyección de superficie que puede fijar la bacteria a las células del anfitrión o a la matriz extracelular. La mayor parte de las bacterias sintetizan sus propios ADN, ARN y proteínas, pero dependen del anfitrión para unas condiciones de crecimiento favorables.
- Las personas sanas pueden estar colonizadas por hasta 10^12 bacterias en la piel (incluyen Staphylococcus epidermidis y Propionibacterium acnes, el causante del acné), 10^10 bacterias en la boca (Streptococcus mutans, contribuyen a la placa dental, causa las caries), y 10^14 bacterias en el tubo digestivo. Los métodos de secuenciación de alto rendimiento han permitido recientemente un análisis detallado de la diversidad de la flora bacteriana intestinal. Existen al menos 395 especies de bacterias en la flora intestinal normal, pero sólo un pequeño subgrupo, principalmente anaerobios, constituyen la gran mayoría. El análisis en profundidad del genoma colectivo (llamado «microbioma»)de la flora intestinal puede proporcionar una comprensión de las presiones evolutivas que han seleccionado los organismos que han logrado hacer de los seres humanos su hogar, así como los trastornos de esta relación simbiótica, como en las enfermedades intestinales inflamatorias.
- Muchas bacterias siguen siendo extracelulares cuando invaden el cuerpo, mientras que otras pueden sobrevivir y replicarse fuera o dentro de las células anfitrionas (bacterias intracelulares facultativas) y algunas crecen sólo dentro de las células anfitrionas (bacterias intracelulares obligadas ).
- Las bacterias intracelulares obligadas incluyen Chlamydia y Rickettsia, que se replican dentro de vacuolas rodeadas por membrana en las células epiteliales y endoteliales, respectivamente. Estas bacterias obtienen su fuente de energía, el ATP, de la célula anfitriona. Chlamydia trachomatis es la causa infecciosa más frecuente de esterilidad femenina (por cicatrización de las trompas de Falopio) y de ceguera (por inflamación crónica de la conjuntiva, que finalmente causa cicatrización y opacificación de la córnea del neonato). Las rickettsias lesionan las células endoteliales en las que crecen, y por tanto causan una vasculitis hemorrágica, a menudo visible en forma de exantema, pero también pueden lesionar el sistema nervioso central (SNC) y causar la muerte (fiebre maculosa de las Montañas Rocosas [FMMR] y tifus epidémico). Las rickettsias se transmiten por artrópodos vectores, incluyendo piojos (tifus epidémico), garrapatas (FMMR y erliquiosis) y ácaros (tifus de las malezas).
- Los microorganismos Mycoplasma y los que pertenecen al género relacionado Ureaplasma son únicos entre los patógenos bacterianos extracelulares, porque no tienen pared celular. Son los organismos de vida independiente más minúsculos conocidos (125-300 nm).
- Las bacterias intracelulares obligadas incluyen Chlamydia y Rickettsia, que se replican dentro de vacuolas rodeadas por membrana en las células epiteliales y endoteliales, respectivamente. Estas bacterias obtienen su fuente de energía, el ATP, de la célula anfitriona. Chlamydia trachomatis es la causa infecciosa más frecuente de esterilidad femenina (por cicatrización de las trompas de Falopio) y de ceguera (por inflamación crónica de la conjuntiva, que finalmente causa cicatrización y opacificación de la córnea del neonato). Las rickettsias lesionan las células endoteliales en las que crecen, y por tanto causan una vasculitis hemorrágica, a menudo visible en forma de exantema, pero también pueden lesionar el sistema nervioso central (SNC) y causar la muerte (fiebre maculosa de las Montañas Rocosas [FMMR] y tifus epidémico). Las rickettsias se transmiten por artrópodos vectores, incluyendo piojos (tifus epidémico), garrapatas (FMMR y erliquiosis) y ácaros (tifus de las malezas).
- saprofita
- Muchas bacterias siguen siendo extracelulares cuando invaden el cuerpo, mientras que otras pueden sobrevivir y replicarse fuera o dentro de las células anfitrionas (bacterias intracelulares facultativas) y algunas crecen sólo dentro de las células anfitrionas (bacterias intracelulares obligadas ).
- Las bacterias se clasifican por la tinción de Gram (positivas o negativas), la forma (las esféricas son cocos; las que tienen forma de bastón son bacilos), y la necesidad de oxígeno (aerobias o anaerobias).
- cocos piogenos
- Las personas sanas pueden estar colonizadas por hasta 10^12 bacterias en la piel (incluyen Staphylococcus epidermidis y Propionibacterium acnes, el causante del acné), 10^10 bacterias en la boca (Streptococcus mutans, contribuyen a la placa dental, causa las caries), y 10^14 bacterias en el tubo digestivo. Los métodos de secuenciación de alto rendimiento han permitido recientemente un análisis detallado de la diversidad de la flora bacteriana intestinal. Existen al menos 395 especies de bacterias en la flora intestinal normal, pero sólo un pequeño subgrupo, principalmente anaerobios, constituyen la gran mayoría. El análisis en profundidad del genoma colectivo (llamado «microbioma»)de la flora intestinal puede proporcionar una comprensión de las presiones evolutivas que han seleccionado los organismos que han logrado hacer de los seres humanos su hogar, así como los trastornos de esta relación simbiótica, como en las enfermedades intestinales inflamatorias.
- Muchas tienen flagelos, largos filamentos helicoidales que se extienden desde la superficie celular y permiten a la bacteria moverse. Algunas poseen pili, otro tipo de proyección de superficie que puede fijar la bacteria a las células del anfitrión o a la matriz extracelular. La mayor parte de las bacterias sintetizan sus propios ADN, ARN y proteínas, pero dependen del anfitrión para unas condiciones de crecimiento favorables.
- Son procariotas, lo que significa que carecen de núcleos y de otros orgánulos limitados por membrana. La mayoría de las bacterias están rodeadas por una pared celular constituida por peptidoglucano, un polímero de cadenas largas de azúcar unidas por puentes peptídicos. Existen dos formas de estructura de la pared celular: una pared gruesa que rodea la membrana celular y retiene la tinción cristal violeta (bacterias grampositivas) o una pared celular fina intercalada entre dos membranas constituidas por una bicapa de fosfolípidos (bacterias gramnegativas).
- HONGOS
- Son eucariotas que poseen paredes celulares gruesas que contienen quitina y membranas celulares que contienen ergosterol. Los hongos pueden crecer como células levaduriformes redondeadas o como hifas filamentosas finas. Las hifas pueden estar tabicadas (con paredes celulares que separan las células individuales) o no tabicadas, lo que es una característica distintiva importante en el material clínico. Algunos de los hongos patógenos más importantes muestran dimorfismo térmico; es decir, crecen en forma de hifas a temperatura ambiente, pero lo hacen en forma de levaduras a temperatura corporal. Pueden producir esporas sexuadas o, más frecuentemente, esporas asexuadas denominadas conidios. Estos últimos se producen en estructuras especializadas o cuerpos fructificantes que se originan a lo largo del filamento de la hifa.
- Los hongos pueden causar infecciones superficiales o profundas. Las infecciones superficiales afectan a la piel, el pelo y las uñas. Las especies de hongos que están limitadas a las capas superficiales de la piel humana se conocen como dermatofitos. Estas infecciones se conocen frecuentemente con el término «tiña» seguido del área del cuerpo afectada (p. ej., tiña del pie, «pie de atleta»; tiña de la cabeza, «tiña del cuero cabelludo»). Ciertas especies fúngicas invaden el tejido subcutáneo causando abscesos o granulomas (p. ej., esporotricosis y micosis tropicales). Las infecciones fúngicas profundas pueden diseminarse sistémicamente e invadir los tejidos, destruyendo órganos vitales en anfitriones inmunocomprometidos, pero generalmente se curan o permanecen latentes en anfitriones normales. Algunas especies fúngicas están limitadas a una región geográfica particular (p. ej., Coccidiodes en el suroeste de EE. UU. e Histoplasma en el valle del Río Ohio).
- Los hongos oportunistas (p. ej., Cándida, Aspergillus, Mucor y Cryptococcus), en cambio, son organismos ubicuos que colonizan los individuos o bien se encuentran en fuentes del entorno. En individuos inmunodeprimidos, los hongos oportunistas ocasionan infecciones muy graves caracterizadas por necrosis tisular, hemorragia y oclusión vascular, con poca o ninguna respuesta inflamatoria. Los pacientes con sida a menudo son infectados por el hongo oportunista Pneumocystis jiroveci (previamente llamado Pneumocystis carinii ).
- Los hongos oportunistas (p. ej., Cándida, Aspergillus, Mucor y Cryptococcus), en cambio, son organismos ubicuos que colonizan los individuos o bien se encuentran en fuentes del entorno. En individuos inmunodeprimidos, los hongos oportunistas ocasionan infecciones muy graves caracterizadas por necrosis tisular, hemorragia y oclusión vascular, con poca o ninguna respuesta inflamatoria. Los pacientes con sida a menudo son infectados por el hongo oportunista Pneumocystis jiroveci (previamente llamado Pneumocystis carinii ).
- Los hongos pueden causar infecciones superficiales o profundas. Las infecciones superficiales afectan a la piel, el pelo y las uñas. Las especies de hongos que están limitadas a las capas superficiales de la piel humana se conocen como dermatofitos. Estas infecciones se conocen frecuentemente con el término «tiña» seguido del área del cuerpo afectada (p. ej., tiña del pie, «pie de atleta»; tiña de la cabeza, «tiña del cuero cabelludo»). Ciertas especies fúngicas invaden el tejido subcutáneo causando abscesos o granulomas (p. ej., esporotricosis y micosis tropicales). Las infecciones fúngicas profundas pueden diseminarse sistémicamente e invadir los tejidos, destruyendo órganos vitales en anfitriones inmunocomprometidos, pero generalmente se curan o permanecen latentes en anfitriones normales. Algunas especies fúngicas están limitadas a una región geográfica particular (p. ej., Coccidiodes en el suroeste de EE. UU. e Histoplasma en el valle del Río Ohio).
- Son eucariotas que poseen paredes celulares gruesas que contienen quitina y membranas celulares que contienen ergosterol. Los hongos pueden crecer como células levaduriformes redondeadas o como hifas filamentosas finas. Las hifas pueden estar tabicadas (con paredes celulares que separan las células individuales) o no tabicadas, lo que es una característica distintiva importante en el material clínico. Algunos de los hongos patógenos más importantes muestran dimorfismo térmico; es decir, crecen en forma de hifas a temperatura ambiente, pero lo hacen en forma de levaduras a temperatura corporal. Pueden producir esporas sexuadas o, más frecuentemente, esporas asexuadas denominadas conidios. Estos últimos se producen en estructuras especializadas o cuerpos fructificantes que se originan a lo largo del filamento de la hifa.
- PROTOZOOS
- Son eucariotas unicelulares, que son causas fundamentales de enfermedad y muerte en los países en desarrollo. Pueden replicarse a nivel intracelular en diversas células (p. ej., Plasmodium en los eritrocitos, Leishmania en los macrófagos) o a nivel extracelular en el sistema urogenital, el intestino o la sangre. Trichomonas vaginalis son parásitos protozoarios flagelados que se transmiten sexualmente y pueden colonizar la vagina y la uretra masculina.
- Los protozoos transportados por la sangre (p. ej., Plasmodium, Trypanosoma y Leishmania ) son transmitidos por insectos vectores en los cuales se replican antes de pasar a nuevos anfitriones humanos. Los protozoos intestinales se adquieren por la ingestión de quistes desde alimentos o agua contaminados. Toxoplasma gondii se adquiere por contacto con gatitos que emiten ovoquistes o al comer carne poco cocida que contiene quistes.
- Los protozoos intestinales más prevalentes, Entamoeba histolytica y Giardia lamblia, tienen dos formas: 1) trofozoítos móviles que se fijan a la pared epitelial intestinal y pueden invadirla. 2) quistes inmóviles que son resistentes a los ácidos del estómago y son infecciosos cuando se ingieren.
- Los protozoos transportados por la sangre (p. ej., Plasmodium, Trypanosoma y Leishmania ) son transmitidos por insectos vectores en los cuales se replican antes de pasar a nuevos anfitriones humanos. Los protozoos intestinales se adquieren por la ingestión de quistes desde alimentos o agua contaminados. Toxoplasma gondii se adquiere por contacto con gatitos que emiten ovoquistes o al comer carne poco cocida que contiene quistes.
- Son eucariotas unicelulares, que son causas fundamentales de enfermedad y muerte en los países en desarrollo. Pueden replicarse a nivel intracelular en diversas células (p. ej., Plasmodium en los eritrocitos, Leishmania en los macrófagos) o a nivel extracelular en el sistema urogenital, el intestino o la sangre. Trichomonas vaginalis son parásitos protozoarios flagelados que se transmiten sexualmente y pueden colonizar la vagina y la uretra masculina.
- HELMINTOS
- Los gusanos parasitarios son organismos multicelulares muy diferenciados. Sus ciclos vitales son complejos; la mayoría alterna entre reproducción sexuada en el anfitrión definitivo y multiplicación asexuada en el anfitrión intermediario o en el vector. Por tanto, dependiendo de las especies de parásitos, los seres humanos podrían albergar gusanos adultos (p. ej., Ascaris lumbricoides ) o fases inmaduras (p. ej., Toxocara canis ) o formas larvarias asexuadas (p. ej.,especies de Echinococcus ). Una vez que los gusanos adultos establecen su residencia en los seres humanos, no se multiplican pero producen huevos o larvas que generalmente pasan a las heces.
- A menudo la gravedad de la enfermedad está en proporción con el número de organismos que han infectado al individuo (p. ej.,10 uncinarias causan enfermedad leve, mientras que 1.000 uncinarias causan una anemia grave por elconsumo de 100 ml de sangre al día). En algunas infecciones helmínticas, la enfermedad está causada por la respuesta inflamatoria a los huevos o las larvas más que a los adultos (p. ej., esquistosomiasis).
- Nemo plantea cestos tremendos
- A menudo la gravedad de la enfermedad está en proporción con el número de organismos que han infectado al individuo (p. ej.,10 uncinarias causan enfermedad leve, mientras que 1.000 uncinarias causan una anemia grave por elconsumo de 100 ml de sangre al día). En algunas infecciones helmínticas, la enfermedad está causada por la respuesta inflamatoria a los huevos o las larvas más que a los adultos (p. ej., esquistosomiasis).
- Los gusanos parasitarios son organismos multicelulares muy diferenciados. Sus ciclos vitales son complejos; la mayoría alterna entre reproducción sexuada en el anfitrión definitivo y multiplicación asexuada en el anfitrión intermediario o en el vector. Por tanto, dependiendo de las especies de parásitos, los seres humanos podrían albergar gusanos adultos (p. ej., Ascaris lumbricoides ) o fases inmaduras (p. ej., Toxocara canis ) o formas larvarias asexuadas (p. ej.,especies de Echinococcus ). Una vez que los gusanos adultos establecen su residencia en los seres humanos, no se multiplican pero producen huevos o larvas que generalmente pasan a las heces.
- ECTOPARÁSITOS
- Los ectoparásitos son insectos (piojos, chinches, pulgas) o arácnidos (ácaros, garrapatas, arañas) que se fijan y viven sobre la piel o en ella. Los artrópodos pueden producir enfermedad directamente dañando el anfitrión humano o indirectamente sirviendo como vectores para la transmisión de un agente infeccioso a un anfitrión humano. Algunos artrópodos causan picor y excoriaciones (p. ej., pediculosis causada por piojos que se fijan a los tallos del pelo, o sarna causada por ácaros que crean túneles en el estrato córneo). En la zona de la picadura pueden encontrarse partes de la boca asociadas con un infiltrado mixto de linfocitos, macrófagos y eosinófilos. Además, los artrópodos que se fijan pueden ser vectores de otros patógenos. Por ejemplo, las garrapatas del ciervo transmiten la espiroqueta de la enfermedad de Lyme, Borrelia burgdorferi.
- PRIONES
TÉCNICAS ESPECIALES PARA EL DIAGNÓSTICO DE LOS AGENTES INFECCIOSOS
- Algunos agentes infecciosos o sus productos pueden observarse directamente en cortes teñidos con hematoxilina-eosina (p. ej., los cuerpos de inclusión formados por CMV y virus herpes simple [VHS], agregados bacterianos que generalmente se tiñen de azul, Candida y Mucor entre los hongos, la mayoría de protozoos, y todos los helmintos). Independientemente de la técnica de tinción, los organismos se visualizan mejor en el frente de avance de una lesión que en su centro, particularmente si existe necrosis. Las infecciones agudas pueden diagnosticarse serológicamente detectando anticuerpos específicos frente al patógeno en el suero. La presencia de anticuerpo IgM específico poco después del inicio de los síntomas a menudo es diagnóstica. Alternativamente, los títulos de anticuerpo específico pueden determinarse precozmente («aguda») y a las 4-6 semanas («convalecencia») de la infección; generalmente, una elevación del título en cuatro veces se considera diagnóstica.
- Las pruebas basadas en ácidos nucleicos, llamadas en conjunto diagnóstico molecular, se han convertido en métodos rutinarios para la detección y cuantificación de varios patógenos. Por ejemplo, en personas infectadas por el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), la cuantificación del ARN de VIH es una guía importante para el tratamiento antirretrovírico. El tratamiento de las infecciones por VHB y VHC se guía de forma similar por la cuantificación o tipificación vírica basada en el ácido nucleico para predecir la resistencia a los fármacos antivíricos.
- Las pruebas de amplificación de ácidos nucleicos, como la reacción en cadena de polimerasa (PCR) y la amplificación mediada por transcripción, se han hecho rutinarias para el diagnóstico de la gonorrea, la infección por clamidia, la tuberculosis y la encefalitis herpética. En algunos casos los análisis moleculares son mucho más sensibles que las pruebas convencionales.
- La prueba de PCR en el líquido cefalorraquídeo (LCR) tiene una sensibilidad de aproximadamente un 80% para la encefalitis por virus herpes simple (VHS), mientras que el cultivo vírico del LCR tiene una sensibilidad inferior al 10%. De forma similar, las pruebas de ácidos nucleicos para la clamidia genital detectan entre un 10 y un 30% más de infecciones que el cultivo convencional de clamidia. En otros casos, como la gonorrea, la sensibilidad de las pruebas de ácidos nucleicos es similar a la del cultivo.
- La prueba de PCR en el líquido cefalorraquídeo (LCR) tiene una sensibilidad de aproximadamente un 80% para la encefalitis por virus herpes simple (VHS), mientras que el cultivo vírico del LCR tiene una sensibilidad inferior al 10%. De forma similar, las pruebas de ácidos nucleicos para la clamidia genital detectan entre un 10 y un 30% más de infecciones que el cultivo convencional de clamidia. En otros casos, como la gonorrea, la sensibilidad de las pruebas de ácidos nucleicos es similar a la del cultivo.
- Las pruebas de amplificación de ácidos nucleicos, como la reacción en cadena de polimerasa (PCR) y la amplificación mediada por transcripción, se han hecho rutinarias para el diagnóstico de la gonorrea, la infección por clamidia, la tuberculosis y la encefalitis herpética. En algunos casos los análisis moleculares son mucho más sensibles que las pruebas convencionales.
- Las pruebas basadas en ácidos nucleicos, llamadas en conjunto diagnóstico molecular, se han convertido en métodos rutinarios para la detección y cuantificación de varios patógenos. Por ejemplo, en personas infectadas por el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), la cuantificación del ARN de VIH es una guía importante para el tratamiento antirretrovírico. El tratamiento de las infecciones por VHB y VHC se guía de forma similar por la cuantificación o tipificación vírica basada en el ácido nucleico para predecir la resistencia a los fármacos antivíricos.
- Algunos agentes infecciosos o sus productos pueden observarse directamente en cortes teñidos con hematoxilina-eosina (p. ej., los cuerpos de inclusión formados por CMV y virus herpes simple [VHS], agregados bacterianos que generalmente se tiñen de azul, Candida y Mucor entre los hongos, la mayoría de protozoos, y todos los helmintos). Independientemente de la técnica de tinción, los organismos se visualizan mejor en el frente de avance de una lesión que en su centro, particularmente si existe necrosis. Las infecciones agudas pueden diagnosticarse serológicamente detectando anticuerpos específicos frente al patógeno en el suero. La presencia de anticuerpo IgM específico poco después del inicio de los síntomas a menudo es diagnóstica. Alternativamente, los títulos de anticuerpo específico pueden determinarse precozmente («aguda») y a las 4-6 semanas («convalecencia») de la infección; generalmente, una elevación del título en cuatro veces se considera diagnóstica.
ENFERMEDADES INFECCIOSAS NUEVAS Y EMERGENTES
- Aunque las enfermedades infecciosas, como la lepra, se han conocido desde los tiempos bíblicos se continúa descubriéndose un número sorprendente de nuevos agentes infecciosos. Las causas infecciosas de algunas enfermedades con morbilidad y mortalidad significativas no se reconocieron anteriormente porque algunos de los agentes infecciosos eran difíciles de cultivar; ejemplos de este tipo son la gastritis por Helicobacter pylori , el VHB y el VHC, y la neumonía de los legionarios. Algunos agentes infecciosos son genuinamente nuevos para los seres humanos, por ejemplo, el VIH que causa el sida y B. burgdorferi que causa la enfermedad de Lyme. Otras infecciones se han hecho mucho más frecuentes debido a la inmunodepresión causada por el sida o por el tratamiento para el rechazo del trasplante y para algunos cánceres (CMV, virus herpes del sarcoma de Kaposi, Mycobacterium avium-intracellulare, P. jiroveci y Cryptosporidium parvum ).
- Finalmente, las enfermedades infecciosas que son frecuentes en un área pueden introducirse en una nueva zona. Por ejemplo, el virus del Nilo occidental ha sido frecuente en Europa, Asia y África durante años pero en EE. UU. se describió por primera vez en 1999. La demografía y la conducta humanas están entre las muchas variables que contribuyen a la aparición de enfermedades infecciosas. El sida fue reconocido en EE. UU. sobre todo como una enfermedad de homosexuales y drogadictos, pero ahora es frecuente la transmisión heterosexual.
- Los cambios en el ambiente ocasionalmente condicionan la frecuencia de enfermedades infecciosas. La reforestación del este de EE. UU. ha determinado un incremento masivo de la población de ciervos y ratones, portadores de las garrapatas que transmiten la enfermedad de Lyme, la babesiosis y la erliquiosis. La ineficacia del DDT para controlar los mosquitos que transmiten la malaria y el desarrollo de parásitos resistentes a los fármacos han incrementado dramáticamente la morbilidad y mortalidad por Plasmodium falciparum en Asia, África y Latinoamérica. La adaptación microbiana al uso extenso de antibióticos contribuyó a la aparición de resistencia farmacológica en muchas especies de bacterias, incluyendo Mycobacterium tuberculosis, Neisseria gonorrhoeae, Staphylococcus aureus y Enterococcus faecium . Las infecciones por bacterias resistentes a antibióticos se están convirtiendo en un serio problema, como el estafilococo resistente a meticilina.
- Finalmente, las enfermedades infecciosas que son frecuentes en un área pueden introducirse en una nueva zona. Por ejemplo, el virus del Nilo occidental ha sido frecuente en Europa, Asia y África durante años pero en EE. UU. se describió por primera vez en 1999. La demografía y la conducta humanas están entre las muchas variables que contribuyen a la aparición de enfermedades infecciosas. El sida fue reconocido en EE. UU. sobre todo como una enfermedad de homosexuales y drogadictos, pero ahora es frecuente la transmisión heterosexual.
- Aunque las enfermedades infecciosas, como la lepra, se han conocido desde los tiempos bíblicos se continúa descubriéndose un número sorprendente de nuevos agentes infecciosos. Las causas infecciosas de algunas enfermedades con morbilidad y mortalidad significativas no se reconocieron anteriormente porque algunos de los agentes infecciosos eran difíciles de cultivar; ejemplos de este tipo son la gastritis por Helicobacter pylori , el VHB y el VHC, y la neumonía de los legionarios. Algunos agentes infecciosos son genuinamente nuevos para los seres humanos, por ejemplo, el VIH que causa el sida y B. burgdorferi que causa la enfermedad de Lyme. Otras infecciones se han hecho mucho más frecuentes debido a la inmunodepresión causada por el sida o por el tratamiento para el rechazo del trasplante y para algunos cánceres (CMV, virus herpes del sarcoma de Kaposi, Mycobacterium avium-intracellulare, P. jiroveci y Cryptosporidium parvum ).
AGENTES DEL BIOTERRORISMO
- Lamentablemente, los ataques con carbunco en EE. UU. en 2001 transformaron la amenaza teórica del bioterrorismo en una realidad. Los CDC (Centers for Disease Control and Prevention) han evaluado los microorganismos que representan el mayor peligro como armas basándose en la eficacia con la que pueden transmitir enfermedad, la dificultad con que se producen y distribuyen los organismos, las medidas que se pueden adoptar para defenderse contra ellos, y la extensión con que probablemente alarman y producen un temor extendido en la población. Han clasificado las armas biológicas en tres categorías, A, B y C, basándose en estos criterios. Los agentes de categoría A se asocian al riesgo más alto y pueden transmitirse fácilmente de una persona a otra, pueden causar una elevada mortalidad con el correspondiente impacto importante sobre la salud pública, podrían causar pánico en la población y trastorno social y podrían requerir acciones especiales de preparación sanitaria.
- Por ejemplo, la viruela es un agente de categoría A debido a su alta capacidad de transmisión en cualquier clima o estación, tasa de mortalidad de los casos del 30% o mayor, y ausencia de tratamiento antivírico eficaz. Este agente puede diseminarse fácilmente debido a la estabilidad del virus en forma de aerosoles y a la muy pequeña dosis necesaria para la infección.
- La viruela se disemina de forma natural de una persona a otra principalmente por contacto directo con el virus de las lesiones cutáneas o de la ropa de vestir o de cama contaminada. Los síntomas aparecen a los 7-17 días. Inicialmente cursa con fiebre alta, cefalea y dolor de espalda, seguidos por la aparición del exantema, que primero aparece en la mucosa de la boca y la faringe, la cara y los antebrazos, y después se extiende al tronco y las piernas y se hace vesiculoso y posteriormente pustuloso. Como las personas pueden ser contagiosas durante el período de incubación, este virus se puede continuar diseminando por toda una población no protegida. Desde que la vacunación finalizó en EE. UU. en 1972 –y se ha reducido la inmunidad de la vacunación– la población es muy susceptible a la viruela. La reciente preocupación ante la posibilidad de que la viruela pudiera ser utilizada por el bioterrorismo ha determinado que se reintroduzca la vacunación en grupos seleccionados en EE. UU.
- Los agentes de categoría B son moderadamente fáciles de diseminar, producen una morbilidad moderada con baja mortalidad, y requieren un diagnóstico específico y vigilancia de la enfermedad. Muchos de estos agentes se transmiten por los alimentos o el agua. Los agentes de categoría C incluyen patógenos emergentes que podrían ser manipulados para la diseminación en masa debido a disponibilidad, facilidad de producción y diseminación, posibilidad de producir una elevada morbilidad y mortalidad y gran impacto sobre la salud.
- La viruela se disemina de forma natural de una persona a otra principalmente por contacto directo con el virus de las lesiones cutáneas o de la ropa de vestir o de cama contaminada. Los síntomas aparecen a los 7-17 días. Inicialmente cursa con fiebre alta, cefalea y dolor de espalda, seguidos por la aparición del exantema, que primero aparece en la mucosa de la boca y la faringe, la cara y los antebrazos, y después se extiende al tronco y las piernas y se hace vesiculoso y posteriormente pustuloso. Como las personas pueden ser contagiosas durante el período de incubación, este virus se puede continuar diseminando por toda una población no protegida. Desde que la vacunación finalizó en EE. UU. en 1972 –y se ha reducido la inmunidad de la vacunación– la población es muy susceptible a la viruela. La reciente preocupación ante la posibilidad de que la viruela pudiera ser utilizada por el bioterrorismo ha determinado que se reintroduzca la vacunación en grupos seleccionados en EE. UU.
- Por ejemplo, la viruela es un agente de categoría A debido a su alta capacidad de transmisión en cualquier clima o estación, tasa de mortalidad de los casos del 30% o mayor, y ausencia de tratamiento antivírico eficaz. Este agente puede diseminarse fácilmente debido a la estabilidad del virus en forma de aerosoles y a la muy pequeña dosis necesaria para la infección.
- Lamentablemente, los ataques con carbunco en EE. UU. en 2001 transformaron la amenaza teórica del bioterrorismo en una realidad. Los CDC (Centers for Disease Control and Prevention) han evaluado los microorganismos que representan el mayor peligro como armas basándose en la eficacia con la que pueden transmitir enfermedad, la dificultad con que se producen y distribuyen los organismos, las medidas que se pueden adoptar para defenderse contra ellos, y la extensión con que probablemente alarman y producen un temor extendido en la población. Han clasificado las armas biológicas en tres categorías, A, B y C, basándose en estos criterios. Los agentes de categoría A se asocian al riesgo más alto y pueden transmitirse fácilmente de una persona a otra, pueden causar una elevada mortalidad con el correspondiente impacto importante sobre la salud pública, podrían causar pánico en la población y trastorno social y podrían requerir acciones especiales de preparación sanitaria.
TRANSMISIÓN Y DISEMINACIÓN DE LOS MICROBIOS
- Los microbios pueden entrar en el anfitrión por inhalación, ingestión, transmisión sexual, picaduras de insecto o mordeduras de animales, o por inyección. Las primeras defensas contra la infección son la piel y superficies mucosas intactas, que proporcionan barreras físicas y producen sustancias antimicrobianas. En general, las infecciones respiratorias, digestivas o de las vías genitourinarias que aparecen en personas sanas están causadas por microorganismos relativamente virulentos que son capaces de dañar o penetrar las barreras epiteliales intactas. En cambio, la mayor parte de las infecciones cutáneas en personas sanas están causadas por organismos menos virulentos que entran en la piel a través de zonas dañadas (cortes y quemaduras).
- Piel
- La densa capa externa queratinizada de la piel es una barrera natural a la infección, y el bajo pH de la piel (~5,5) y la presencia de ácidos grasos inhiben el crecimiento de microorganismos diferentes a los residentes de la flora normal. Normalmente está habitada por una variedad de especies bacterianas y fúngicas. Ciertos tipos de hongos (dermatofitos) pueden infectar el estrato córneo, el pelo y las uñas, y unos pocos microorganismos son capaces de atravesar la piel intacta. Por ejemplo, las larvas de Schistosoma que liberan los caracoles de agua dulce penetran en la piel de los nadadores mediante la liberación de colagenasa, elastasa y otras enzimas que disuelven la matriz extracelular. La mayoría de los organismos, sin embargo, penetran a través de soluciones de continuidad en la piel, incluyendo pinchazos superficiales (infecciones fúngicas), heridas (estafilococos), quemaduras (Pseudomonas aeruginosa) y úlceras del pie diabética (infecciones multibacterianas).
- Los catéteres intravenosos en pacientes hospitalizados pueden producir infección local o sistémica (bacteriemia). La inserción de agujas puede exponer al receptor a sangre potencialmente infectada que puede transmitir el VHB, virus de la hepatitis C (VHC) o VIH. Algunos patógenos penetran en la piel a través de picaduras de insecto o mordeduras de animales. Por ejemplo, las picaduras de pulgas, garrapatas, mosquitos, ácaros y piojos atraviesan la piel y transmiten arbovirus (causa de fiebre amarilla y encefalitis), rickettsias (fiebre maculosa de las Montañas Rocosas [FMMR]), bacterias (peste, enfermedad de Lyme), protozoos (malaria, leishmaniasis) y helmintos (filariasis). Las mordeduras de animales pueden producir infecciones por bacterias o ciertos virus como el de la rabia.
- menos virulentos
- Los catéteres intravenosos en pacientes hospitalizados pueden producir infección local o sistémica (bacteriemia). La inserción de agujas puede exponer al receptor a sangre potencialmente infectada que puede transmitir el VHB, virus de la hepatitis C (VHC) o VIH. Algunos patógenos penetran en la piel a través de picaduras de insecto o mordeduras de animales. Por ejemplo, las picaduras de pulgas, garrapatas, mosquitos, ácaros y piojos atraviesan la piel y transmiten arbovirus (causa de fiebre amarilla y encefalitis), rickettsias (fiebre maculosa de las Montañas Rocosas [FMMR]), bacterias (peste, enfermedad de Lyme), protozoos (malaria, leishmaniasis) y helmintos (filariasis). Las mordeduras de animales pueden producir infecciones por bacterias o ciertos virus como el de la rabia.
- La densa capa externa queratinizada de la piel es una barrera natural a la infección, y el bajo pH de la piel (~5,5) y la presencia de ácidos grasos inhiben el crecimiento de microorganismos diferentes a los residentes de la flora normal. Normalmente está habitada por una variedad de especies bacterianas y fúngicas. Ciertos tipos de hongos (dermatofitos) pueden infectar el estrato córneo, el pelo y las uñas, y unos pocos microorganismos son capaces de atravesar la piel intacta. Por ejemplo, las larvas de Schistosoma que liberan los caracoles de agua dulce penetran en la piel de los nadadores mediante la liberación de colagenasa, elastasa y otras enzimas que disuelven la matriz extracelular. La mayoría de los organismos, sin embargo, penetran a través de soluciones de continuidad en la piel, incluyendo pinchazos superficiales (infecciones fúngicas), heridas (estafilococos), quemaduras (Pseudomonas aeruginosa) y úlceras del pie diabética (infecciones multibacterianas).
- Aparato digestivo
- La mayoría de patógenos digestivos se transmiten mediante alimentos o bebidas contaminados con materia fecal. Las secreciones gástricas ácidas son defensas importantes en el tubo digestivo y son letales para muchos patógenos digestivos. Los voluntarios sanos no llegan a infectarse por Vibrio cholerae a menos que ingieran 10^11 organismos, mientras que los voluntarios a los que se administran V. cholerae y bicarbonato sódico tienen un aumento de susceptibilidad al cólera de 10.000 veces. En cambio, algunos agentes ingeridos, como Shigella y quistes de Giardia, son relativamente resistentes al ácido gástrico; por tanto, tan sólo 100 organismos de cada uno son suficientes para causar enfermedad.
- Otras defensas normales en el tubo digestivo incluyen: 1) la capa de moco viscoso que cubre el epitelio intestinal 2) enzimas pancreáticas líticas y detergentes biliares 3) péptidos antimicrobianos mucosos llamados defensinas 4) flora normal 5) secreción de anticuerpos IgA. Los anticuerpos IgA son producidos por las células plasmáticas localizadas en los tejidos linfoides asociados a la mucosa (MALT). Estos agregados linfoides están cubiertos por una capa simple de células epiteliales especializadas llamadas células M. Las células M son importantes para el transporte de antígenos a los tejidos linfoides asociados a la mucosa y para la unión y captación de numerosos patógenos intestinales, incluyendo poliovirus, Escherichia coli enteropático, V. cholerae, Salmonella typhi y Shigella fl exneri .
- Las infecciones a través del tubo digestivo aparecen cuando las defensas locales están debilitadas o los organismos desarrollan estrategias para vencerlas. Las defensas del anfitrión se debilitan por acidez gástrica baja, por antibióticos que alteran la flora bacteriana normal (p. ej., en la colitis seudomembranosa), o cuando existe una reducción del peristaltismo u obstrucción mecánica (p. ej., en el síndrome de asa ciega). La mayoría de los virus con cubierta son inactivados por la bilis y las enzimas digestivas, pero los virus sin cubierta pueden ser resistentes (p. ej., el virus de la hepatitis A, rotavirus, reovirus y norovirus).
- Las bacterias enteropatógenas provocan enfermedad gastrointestinal por diversos mecanismos: -Al crecer en alimentos contaminados, ciertas cepas de estafilococos liberan potentes enterotoxinas que causan intoxicación alimentaria sin multiplicación bacteriana en el intestino. -V. cholerae y E. coli toxigénica se multiplican en el interior de la capa mucosa que recubre el epitelio intestinal y liberan exotoxinas que hacen que el epitelio intestinal secrete grandes volúmenes de líquido, dando lugar a diarrea líquida. -Shigella, Salmonella y Campylobacter invaden y lesionan la mucosa intestinal y la lámina propia y así causan ulceración, inflamación y hemorragia que se manifiestan clínicamente como disentería. -Salmonella typhi pasa desde la mucosa dañada a través de las placas de Peyer y los ganglios linfáticos mesentéricos al torrente sanguíneo, dando lugar a una infección sistémica.
- La infección fúngica del tubo digestivo ocurre principalmente en personas inmunológicamente comprometidas. Candida, que forma parte de la flora digestiva normal, muestra predilección por el epitelio escamoso estratificado, causando aftas orales o esofagitis membranosa, pero también puede diseminarse al estómago, al tubo digestivo bajo y a los órganos sistémicos. Las formas quísticas de los protozoos intestinales son esenciales para su transmisión porque los quistes resisten el ácido del estómago. En el intestino los quistes se convierten en trofozoítos móviles y se fijan a los azúcares del epitelio intestinal a través de lectinas de superficie. Lo que ocurre a continuación difiere entre los patógenos.
- Giardia lamblia se fija al borde en cepillo epitelial, mientras que los criptosporidios son captados por los enterocitos, en los que forman gametos y esporas. E. histolytica causa citólisis mediada por contacto a través de una proteína de los poros formadora de canales y por ello ulcera e invade la mucosa del colon. Los helmintos intestinales, por norma, causan enfermedad sólo cuando están presentes en gran número o en localizaciones ectópicas; por ejemplo, al obstruir el intestino o invadir y lesionar los conductos biliares (Ascaris lumbricoides). Las uncinarias pueden causar anemia por déficit de hierro por pérdida crónica de sangre succionada de las vellosidades intestinales; la tenia del pescado Diphyllobothrium latum puede deplecionar al anfitrión de vitamina B 12. Finalmente, las larvas de varios helmintos pasan a través del intestino brevemente en su camino hacia otro órgano; por ejemplo, las larvas de Trichinella spiralis se enquistan en el músculo.
- La infección fúngica del tubo digestivo ocurre principalmente en personas inmunológicamente comprometidas. Candida, que forma parte de la flora digestiva normal, muestra predilección por el epitelio escamoso estratificado, causando aftas orales o esofagitis membranosa, pero también puede diseminarse al estómago, al tubo digestivo bajo y a los órganos sistémicos. Las formas quísticas de los protozoos intestinales son esenciales para su transmisión porque los quistes resisten el ácido del estómago. En el intestino los quistes se convierten en trofozoítos móviles y se fijan a los azúcares del epitelio intestinal a través de lectinas de superficie. Lo que ocurre a continuación difiere entre los patógenos.
- Las bacterias enteropatógenas provocan enfermedad gastrointestinal por diversos mecanismos: -Al crecer en alimentos contaminados, ciertas cepas de estafilococos liberan potentes enterotoxinas que causan intoxicación alimentaria sin multiplicación bacteriana en el intestino. -V. cholerae y E. coli toxigénica se multiplican en el interior de la capa mucosa que recubre el epitelio intestinal y liberan exotoxinas que hacen que el epitelio intestinal secrete grandes volúmenes de líquido, dando lugar a diarrea líquida. -Shigella, Salmonella y Campylobacter invaden y lesionan la mucosa intestinal y la lámina propia y así causan ulceración, inflamación y hemorragia que se manifiestan clínicamente como disentería. -Salmonella typhi pasa desde la mucosa dañada a través de las placas de Peyer y los ganglios linfáticos mesentéricos al torrente sanguíneo, dando lugar a una infección sistémica.
- Las infecciones a través del tubo digestivo aparecen cuando las defensas locales están debilitadas o los organismos desarrollan estrategias para vencerlas. Las defensas del anfitrión se debilitan por acidez gástrica baja, por antibióticos que alteran la flora bacteriana normal (p. ej., en la colitis seudomembranosa), o cuando existe una reducción del peristaltismo u obstrucción mecánica (p. ej., en el síndrome de asa ciega). La mayoría de los virus con cubierta son inactivados por la bilis y las enzimas digestivas, pero los virus sin cubierta pueden ser resistentes (p. ej., el virus de la hepatitis A, rotavirus, reovirus y norovirus).
- Otras defensas normales en el tubo digestivo incluyen: 1) la capa de moco viscoso que cubre el epitelio intestinal 2) enzimas pancreáticas líticas y detergentes biliares 3) péptidos antimicrobianos mucosos llamados defensinas 4) flora normal 5) secreción de anticuerpos IgA. Los anticuerpos IgA son producidos por las células plasmáticas localizadas en los tejidos linfoides asociados a la mucosa (MALT). Estos agregados linfoides están cubiertos por una capa simple de células epiteliales especializadas llamadas células M. Las células M son importantes para el transporte de antígenos a los tejidos linfoides asociados a la mucosa y para la unión y captación de numerosos patógenos intestinales, incluyendo poliovirus, Escherichia coli enteropático, V. cholerae, Salmonella typhi y Shigella fl exneri .
- La mayoría de patógenos digestivos se transmiten mediante alimentos o bebidas contaminados con materia fecal. Las secreciones gástricas ácidas son defensas importantes en el tubo digestivo y son letales para muchos patógenos digestivos. Los voluntarios sanos no llegan a infectarse por Vibrio cholerae a menos que ingieran 10^11 organismos, mientras que los voluntarios a los que se administran V. cholerae y bicarbonato sódico tienen un aumento de susceptibilidad al cólera de 10.000 veces. En cambio, algunos agentes ingeridos, como Shigella y quistes de Giardia, son relativamente resistentes al ácido gástrico; por tanto, tan sólo 100 organismos de cada uno son suficientes para causar enfermedad.
- Aparato respiratorio
- Todos los habitantes de las ciudades inhalan diariamente un gran número de microorganismos, incluyendo virus, bacterias y hongos. La distancia a la que viajan estas partículas en el sistema respiratorio es inversamente proporcional a su tamaño. Las partículas grandes quedan atrapadas en la capa mucociliar que recubre la nariz y las vías respiratorias altas. Los microorganismos inhalados son atrapados en el moco segregado por las células caliciformes y después son transportados por la acción ciliar hacia la parte posterior de la garganta, donde son deglutidos y eliminados. Las partículas menores de 5 um viajan directamente hasta los alvéolos, donde son fagocitadas por los macrófagos alveolares o por neutrófilos reclutados por citocinas hacia el pulmón.
- Los microorganismos han desarrollado mecanismos específicos para superar las defensas mucociliares o para evitar la destrucción por los macrófagos alveolares. Algunos patógenos respiratorios exitosos evaden estas defensas fijándose a las células epiteliales de las vías respiratorias bajas y la faringe.
- Por ejemplo, los virus de la gripe poseen proteínas de hemaglutinina que se proyectan desde la superficie del virus y se unen al ácido siálico de la superficie de las células epiteliales. Esta fijación induce a la célula del anfitrión a englobar el virus, conduciendo a la entrada y replicación vírica dentro de la célula anfitriona. Sin embargo, el ácido siálico también interfiere con la emisión de los virus nuevamente sintetizados desde la célula anfitriona. Los virus de la gripe tienen otra proteína de superficie celular, neuraminidasa, que fragmenta el ácido siálico y permite al virus liberarse de la célula anfitriona. La neuraminidasa disminuye la viscosidad del moco y facilita el tránsito vírico en las vías respiratorias. Curiosamente algunos fármacos antigripales son análogos del ácido siálico que inhiben la neuraminidasa y evitan la liberación del virus de las células anfitrionas.
- Ciertos patógenos bacterianos respiratorios pueden afectar la actividad ciliar. Por ejemplo, Haemophilus influenzae y Bordetella pertussis elaboran toxinas que paralizan los cilios de la mucosa; P. aeruginosa, una causa de infección respiratoria grave en personas con fibrosis quística, y M. pneumoniae producen sustancias ciliostáticas. Algunas bacterias como Streptococcus pneumoniae o especies de Staphylococcus carecen de factores de adherencia específicos, y a menudo consiguen el acceso después de que una infección vírica causase pérdida del epitelio ciliado, lo que condiciona que los individuos con infección respiratoria vírica sean más susceptibles a estas sobreinfecciones bacterianas secundarias. La afectación crónica de los mecanismos de defensa mucociliares ocurre en fumadores y personas con fibrosis quística, mientras que la lesión aguda aparece en pacientes intubados y en aquellos que aspiran ácido gástrico.
- Algunos patógenos respiratorios evitan la fagocitosis o la destrucción tras fagocitosis . M. tuberculosis, por ejemplo, consigue su punto de apoyo en los alvéolos normales porque es capaz de evitar la destrucción por los fagolisosomas de los macrófagos. Los hongos oportunistas infectan los pulmones cuando la inmunidad celular está deprimida o cuando los leucocitos están reducidos en número (p. ej., P. jiroveci en pacientes con sida y especies de Aspergillus tras quimioterapia).
- Ciertos patógenos bacterianos respiratorios pueden afectar la actividad ciliar. Por ejemplo, Haemophilus influenzae y Bordetella pertussis elaboran toxinas que paralizan los cilios de la mucosa; P. aeruginosa, una causa de infección respiratoria grave en personas con fibrosis quística, y M. pneumoniae producen sustancias ciliostáticas. Algunas bacterias como Streptococcus pneumoniae o especies de Staphylococcus carecen de factores de adherencia específicos, y a menudo consiguen el acceso después de que una infección vírica causase pérdida del epitelio ciliado, lo que condiciona que los individuos con infección respiratoria vírica sean más susceptibles a estas sobreinfecciones bacterianas secundarias. La afectación crónica de los mecanismos de defensa mucociliares ocurre en fumadores y personas con fibrosis quística, mientras que la lesión aguda aparece en pacientes intubados y en aquellos que aspiran ácido gástrico.
- Por ejemplo, los virus de la gripe poseen proteínas de hemaglutinina que se proyectan desde la superficie del virus y se unen al ácido siálico de la superficie de las células epiteliales. Esta fijación induce a la célula del anfitrión a englobar el virus, conduciendo a la entrada y replicación vírica dentro de la célula anfitriona. Sin embargo, el ácido siálico también interfiere con la emisión de los virus nuevamente sintetizados desde la célula anfitriona. Los virus de la gripe tienen otra proteína de superficie celular, neuraminidasa, que fragmenta el ácido siálico y permite al virus liberarse de la célula anfitriona. La neuraminidasa disminuye la viscosidad del moco y facilita el tránsito vírico en las vías respiratorias. Curiosamente algunos fármacos antigripales son análogos del ácido siálico que inhiben la neuraminidasa y evitan la liberación del virus de las células anfitrionas.
- Los microorganismos han desarrollado mecanismos específicos para superar las defensas mucociliares o para evitar la destrucción por los macrófagos alveolares. Algunos patógenos respiratorios exitosos evaden estas defensas fijándose a las células epiteliales de las vías respiratorias bajas y la faringe.
- Todos los habitantes de las ciudades inhalan diariamente un gran número de microorganismos, incluyendo virus, bacterias y hongos. La distancia a la que viajan estas partículas en el sistema respiratorio es inversamente proporcional a su tamaño. Las partículas grandes quedan atrapadas en la capa mucociliar que recubre la nariz y las vías respiratorias altas. Los microorganismos inhalados son atrapados en el moco segregado por las células caliciformes y después son transportados por la acción ciliar hacia la parte posterior de la garganta, donde son deglutidos y eliminados. Las partículas menores de 5 um viajan directamente hasta los alvéolos, donde son fagocitadas por los macrófagos alveolares o por neutrófilos reclutados por citocinas hacia el pulmón.
- Sistema urogenital
- Las vías urinarias casi siempre son invadidas desde el exterior a través de la uretra . La salida regular de orina por las vías urinarias sirve como defensa contra los microorganismos invasores. La orina en la vejiga normalmente está estéril, y los patógenos que tienen éxito (p. ej., N. gonorrhoeae, E. coli ) se adhieren al epitelio urinario. La anatomía tiene un papel importante en la infección. Las mujeres tienen 10 veces más infecciones de vías urinarias que los hombres, porque la distancia entre la vejiga urinaria y la piel (es decir, la longitud de la uretra) es de 5 cm en mujeres, en contraste con 20 cm en hombres. La obstrucción del flujo y/o el reflujo urinario puede comprometer las defensas normales y aumentar la susceptibilidad a las infecciones de vías urinarias. Las infecciones de vías urinarias pueden diseminarse de forma retrógrada desde la vejiga hasta el riñón y causar pielonefritis aguda y crónica, que es la principal causa prevenible de insuficiencia renal.
- Desde la pubertad hasta la menopausia la vagina está protegida de los patógenos por el bajo pH resultante del catabolismo del glucógeno en el epitelio normal por lactobacilos. Los antibióticos pueden matar los lactobacilos y hacer a la vagina susceptible de infección. Los patógenos de transmisión sexual han desarrollado mecanismos específicos para fijarse a la mucosa vaginal o cervical, o entran a través de roturas locales en la mucosa durante la relación sexual (VIH, VPH, Treponema pallidum )
- Las vías urinarias casi siempre son invadidas desde el exterior a través de la uretra . La salida regular de orina por las vías urinarias sirve como defensa contra los microorganismos invasores. La orina en la vejiga normalmente está estéril, y los patógenos que tienen éxito (p. ej., N. gonorrhoeae, E. coli ) se adhieren al epitelio urinario. La anatomía tiene un papel importante en la infección. Las mujeres tienen 10 veces más infecciones de vías urinarias que los hombres, porque la distancia entre la vejiga urinaria y la piel (es decir, la longitud de la uretra) es de 5 cm en mujeres, en contraste con 20 cm en hombres. La obstrucción del flujo y/o el reflujo urinario puede comprometer las defensas normales y aumentar la susceptibilidad a las infecciones de vías urinarias. Las infecciones de vías urinarias pueden diseminarse de forma retrógrada desde la vejiga hasta el riñón y causar pielonefritis aguda y crónica, que es la principal causa prevenible de insuficiencia renal.
- Piel
- Los microbios pueden entrar en el anfitrión por inhalación, ingestión, transmisión sexual, picaduras de insecto o mordeduras de animales, o por inyección. Las primeras defensas contra la infección son la piel y superficies mucosas intactas, que proporcionan barreras físicas y producen sustancias antimicrobianas. En general, las infecciones respiratorias, digestivas o de las vías genitourinarias que aparecen en personas sanas están causadas por microorganismos relativamente virulentos que son capaces de dañar o penetrar las barreras epiteliales intactas. En cambio, la mayor parte de las infecciones cutáneas en personas sanas están causadas por organismos menos virulentos que entran en la piel a través de zonas dañadas (cortes y quemaduras).
EXTENSIÓN Y DISEMINACIÓN DE LOS MICROBIOS
- Algunos microorganismos proliferan localmente, en el lugar de infección, mientras que otros se diseminan a través de los linfáticos, la sangre o los nervios. Los patógenos pueden causar infecciones superficiales que permanecen limitadas a la luz de las vísceras huecas (Vibrio cholerae ), o adherirse o proliferar exclusivamente sobre las células epiteliales (virus del papiloma, dermatofitos). Diversos bacterias, hongos y helmintos patógenos son invasivos por virtud de su motilidad o su capacidad para segregar enzimas líticas (los estreptococos y estafilococos segregan hialuronidasa, que degrada la matriz extracelular entre las células anfitrionas). Por ejemplo, las infecciones estafiocócicas pueden progresar desde un absceso o forúnculo localizado hasta los ganglios linfáticos regionales. Esto en ocasiones puede conducir a bacteriemia y colonización de órganos distantes (pulmón, corazón, hígado, cerebro, riñón, hueso).
- En la sangre, los microorganismos pueden transportarse libremente o dentro de células del anfitrión, todos los helmintos, la mayoría de bacterias y hongos y algunos virus (poliovirus y VHB) y protozoos (tripanosomas africanos) y se transportan libres en el plasma. Los leucocitos pueden llevar virus herpes, VIH, micobacterias y organismos de Leishmania y Toxoplasma . Ciertos virus (virus de la fiebre por garrapatas de Colorado) y parásitos ( Plasmodium y Babesia ) son transportados por los eritrocitos.La mayor parte de los virus se diseminan de una célula a otra mediante replicación y liberación de viriones infecciosos, pero otros pueden propagarse de célula a célula mediante fusión o transportarse en los nervios (virus de la rabia). Los focos infecciosos sembrados por la sangre se llaman focos secundarios, pueden ser únicos y grandes (absceso solitario o tuberculoma) o múltiples y diminutos (tuberculosis miliar o microabscesos de Candida en muchos tejidos).
- La invasión esporádica del torrente sanguíneo por microbios de baja virulencia o no virulentos ( durante el cepillado de los dientes) es frecuente pero rápidamente controlada por las defensas normales del anfitrión. En cambio, la viremia, bacteriemia, fungemia o parasitemia diseminadas por patógenos virulentos es una agresión seria y se manifiesta por fiebre, hipotensión y otros múltiples signos y síntomas sistémicos de sepsis. La invasión masiva del torrente sanguíneo por bacterias o sus endotoxinas puede hacerse rápidamente mortal, incluso en individuos previamente sanos.
- Las principales manifestaciones de enfermedad infecciosa pueden aparecer en localizaciones alejadas del punto de entrada del microbio. Por ejemplo, los virus de la varicela y el sarampión entran a través de las vías respiratorias, pero causan exantemas en la piel; el poliovirus entra a través del intestino, pero destruye las motoneuronas. Los parásitos de Schistosoma mansoni penetran por la piel, pero finalmente se localizan en los vasos sanguíneos del sistema porta y del mesenterio, dañando el hígado y el intestino. Schistosoma hematobium, por otra parte, se localiza en la vejiga urinaria y causa cistitis. El virus de la rabia viaja hasta el cerebro de forma retrógrada en los nervios, mientras que el virus varicela-zóster (VVZ) se oculta en los ganglios de la raíz dorsal y, al reactivarse, viaja a lo largo de los nervios para causar zóster.
- La vía placentofetal es un importante modo de transmisión. Cuando los organismos infecciosos alcanzan el útero gestante a través del orificio cervical o del torrente sanguíneo y son capaces de atravesar la placenta, pueden dar lugar a un daño grave del feto. La placentitis bacteriana o por micoplasma puede causar parto prematuro o de feto muerto. Las infecciones víricas pueden causar trastornos del desarrollo del feto, y la infección precoz durante el embarazo produce la enfermedad más grave. La infección por rubéola durante el primer trimestre puede causar cardiopatía congénita, retraso mental, cataratas o sordera en el lactante, mientras que la infección por rubéola durante el tercer trimestre causa pocos daños.
- La transmisión de treponemas causa la sífilis congénita sólo cuando T. pallidum infecta a la madre tardíamente en el segundo trimestre, pero entonces causa osteocondritis y periostitis fetal grave que se asocia a múltiples lesiones óseas. La infección también puede producirse durante el paso a través del canal del parto (conjuntivitis gonocócica o por clamidias) o a través de la leche materna (CMV, VHB, virus de la leucemia de linfocitos T humana-1 [HTLV-1]). La transmisión materna del VIH es la principal causa de sida en niños. La transmisión materna del VHB puede causar posteriormente hepatitis crónica o cáncer hepático.
- Síndrome de repuesta inflamatoria sistémica
- La transmisión de treponemas causa la sífilis congénita sólo cuando T. pallidum infecta a la madre tardíamente en el segundo trimestre, pero entonces causa osteocondritis y periostitis fetal grave que se asocia a múltiples lesiones óseas. La infección también puede producirse durante el paso a través del canal del parto (conjuntivitis gonocócica o por clamidias) o a través de la leche materna (CMV, VHB, virus de la leucemia de linfocitos T humana-1 [HTLV-1]). La transmisión materna del VIH es la principal causa de sida en niños. La transmisión materna del VHB puede causar posteriormente hepatitis crónica o cáncer hepático.
- La vía placentofetal es un importante modo de transmisión. Cuando los organismos infecciosos alcanzan el útero gestante a través del orificio cervical o del torrente sanguíneo y son capaces de atravesar la placenta, pueden dar lugar a un daño grave del feto. La placentitis bacteriana o por micoplasma puede causar parto prematuro o de feto muerto. Las infecciones víricas pueden causar trastornos del desarrollo del feto, y la infección precoz durante el embarazo produce la enfermedad más grave. La infección por rubéola durante el primer trimestre puede causar cardiopatía congénita, retraso mental, cataratas o sordera en el lactante, mientras que la infección por rubéola durante el tercer trimestre causa pocos daños.
- Las principales manifestaciones de enfermedad infecciosa pueden aparecer en localizaciones alejadas del punto de entrada del microbio. Por ejemplo, los virus de la varicela y el sarampión entran a través de las vías respiratorias, pero causan exantemas en la piel; el poliovirus entra a través del intestino, pero destruye las motoneuronas. Los parásitos de Schistosoma mansoni penetran por la piel, pero finalmente se localizan en los vasos sanguíneos del sistema porta y del mesenterio, dañando el hígado y el intestino. Schistosoma hematobium, por otra parte, se localiza en la vejiga urinaria y causa cistitis. El virus de la rabia viaja hasta el cerebro de forma retrógrada en los nervios, mientras que el virus varicela-zóster (VVZ) se oculta en los ganglios de la raíz dorsal y, al reactivarse, viaja a lo largo de los nervios para causar zóster.
- La invasión esporádica del torrente sanguíneo por microbios de baja virulencia o no virulentos ( durante el cepillado de los dientes) es frecuente pero rápidamente controlada por las defensas normales del anfitrión. En cambio, la viremia, bacteriemia, fungemia o parasitemia diseminadas por patógenos virulentos es una agresión seria y se manifiesta por fiebre, hipotensión y otros múltiples signos y síntomas sistémicos de sepsis. La invasión masiva del torrente sanguíneo por bacterias o sus endotoxinas puede hacerse rápidamente mortal, incluso en individuos previamente sanos.
- En la sangre, los microorganismos pueden transportarse libremente o dentro de células del anfitrión, todos los helmintos, la mayoría de bacterias y hongos y algunos virus (poliovirus y VHB) y protozoos (tripanosomas africanos) y se transportan libres en el plasma. Los leucocitos pueden llevar virus herpes, VIH, micobacterias y organismos de Leishmania y Toxoplasma . Ciertos virus (virus de la fiebre por garrapatas de Colorado) y parásitos ( Plasmodium y Babesia ) son transportados por los eritrocitos.La mayor parte de los virus se diseminan de una célula a otra mediante replicación y liberación de viriones infecciosos, pero otros pueden propagarse de célula a célula mediante fusión o transportarse en los nervios (virus de la rabia). Los focos infecciosos sembrados por la sangre se llaman focos secundarios, pueden ser únicos y grandes (absceso solitario o tuberculoma) o múltiples y diminutos (tuberculosis miliar o microabscesos de Candida en muchos tejidos).
- Algunos microorganismos proliferan localmente, en el lugar de infección, mientras que otros se diseminan a través de los linfáticos, la sangre o los nervios. Los patógenos pueden causar infecciones superficiales que permanecen limitadas a la luz de las vísceras huecas (Vibrio cholerae ), o adherirse o proliferar exclusivamente sobre las células epiteliales (virus del papiloma, dermatofitos). Diversos bacterias, hongos y helmintos patógenos son invasivos por virtud de su motilidad o su capacidad para segregar enzimas líticas (los estreptococos y estafilococos segregan hialuronidasa, que degrada la matriz extracelular entre las células anfitrionas). Por ejemplo, las infecciones estafiocócicas pueden progresar desde un absceso o forúnculo localizado hasta los ganglios linfáticos regionales. Esto en ocasiones puede conducir a bacteriemia y colonización de órganos distantes (pulmón, corazón, hígado, cerebro, riñón, hueso).
LIBERACIÓN DE LOS MICROBIOS DEL CUERPO
- Para la transmisión de la enfermedad, el modo de salida de un microorganismo del cuerpo del anfitrión es tan importante como su entrada. Dependiendo de la localización de la infección, la liberación puede tener lugar mediante emisión cutánea, tos, estornudos, evacuación de orina o heces, durante el contacto sexual o a través de insectos vectores. Algunos microbios son resistentes y pueden sobrevivir durante períodos de tiempo prolongados en el polvo, los alimentos o el agua. Las esporas bacterianas, los quistes protozoarios y los huevos de helmintos de cáscara gruesa pueden sobrevivir en un ambiente frío y seco. Algunos patógenos entéricos son liberados por anfitriones portadores asintomáticos durante largos períodos (S. typhi ).
- Los microorganismos menos resistentes deben pasar rápidamente de una persona a otra por contacto directo. La transmisión de persona a persona puede ocurrir por vía respiratoria, fecal-oral o sexual. Los virus y las bacterias que se transmiten por vía respiratoria (M. tuberculosis ) son infecciosos sólo cuando las lesiones se abren a las vías respiratorias. Muchos patógenos, pueden transmitirse por la vía fecal-oral, es decir por la ingestión de alimentos o agua contaminados con heces. Los virus que se transportan en el agua implicados en brotes epidémicos incluyen los virus de la hepatitis A y E, poliovirus y rotavirus. Algunos helmintos parasitarios (uncinarias, esquistosomas) liberan huevos en las heces que obtienen acceso a nuevos anfitriones mediante la penetración de larvas en la piel. Los protozoos y helmintos han desarrollado ciclos de transmisión compleja que implican una cadena de anfitriones intermedios y vectores que portan fases sucesivas de desarrollo de los parásitos.
- Los virus que infectan la orofaringe (VEB, CMV, virus de la parotiditis) se transmiten principalmente a través de la saliva. Otros patógenos se diseminan principalmente por contacto íntimo o mucoso prolongado (transmisión sexual) incluyendo virus (VPH, VHS, VHB, VIH), bacterias (T. pallidum, N. gonorrhoeae, Chlamydia trachomatis) , hongos (especies de Candida ), protozoos (especies de Trichomonas) y artrópodos ( Phthirus pubis o ladillas).La transmisión de las infecciones por VHB, VHC y VIH a través de la sangre y hemoderivados estan causada por conductas humanas, como compartir agujas entre drogadictos, cortes y pinchazos con agujas. Los microbios pueden transmitirse desde los animales hasta el hombre (las denominadas infecciones zoonóticas ), bien por contacto directo o consumo de productos animales o bien indirectamente a través de un vector invertebrado. Los vectores invertebrados (insectos, garrapatas, ácaros) pueden diseminar la infección pasivamente o servir como anfitriones.
- Los microorganismos menos resistentes deben pasar rápidamente de una persona a otra por contacto directo. La transmisión de persona a persona puede ocurrir por vía respiratoria, fecal-oral o sexual. Los virus y las bacterias que se transmiten por vía respiratoria (M. tuberculosis ) son infecciosos sólo cuando las lesiones se abren a las vías respiratorias. Muchos patógenos, pueden transmitirse por la vía fecal-oral, es decir por la ingestión de alimentos o agua contaminados con heces. Los virus que se transportan en el agua implicados en brotes epidémicos incluyen los virus de la hepatitis A y E, poliovirus y rotavirus. Algunos helmintos parasitarios (uncinarias, esquistosomas) liberan huevos en las heces que obtienen acceso a nuevos anfitriones mediante la penetración de larvas en la piel. Los protozoos y helmintos han desarrollado ciclos de transmisión compleja que implican una cadena de anfitriones intermedios y vectores que portan fases sucesivas de desarrollo de los parásitos.
- Para la transmisión de la enfermedad, el modo de salida de un microorganismo del cuerpo del anfitrión es tan importante como su entrada. Dependiendo de la localización de la infección, la liberación puede tener lugar mediante emisión cutánea, tos, estornudos, evacuación de orina o heces, durante el contacto sexual o a través de insectos vectores. Algunos microbios son resistentes y pueden sobrevivir durante períodos de tiempo prolongados en el polvo, los alimentos o el agua. Las esporas bacterianas, los quistes protozoarios y los huevos de helmintos de cáscara gruesa pueden sobrevivir en un ambiente frío y seco. Algunos patógenos entéricos son liberados por anfitriones portadores asintomáticos durante largos períodos (S. typhi ).
INFECCIONES NOSOCOMIALES Y RELACIONADAS CON DISPOSITIVOS
- El hecho de que de 25-50 % de las infecciones nosocomiales se deban al efecto combinado de la propia flora del paciente y de los instrumentos cruentos subraya la importancia de mejorar el uso y el diseño de estos aparatos. Los programas de instrucción intensiva se vinculan con una reducción, por lo menos transitoria, de las tasas de infección mediante la mejora de la asepsia de la manipulación y la retirada lo más precoz posible de los dispositivos cruentos.
- Infección urinaria Intrahospitalaria
- Causan hasta 40-45% de las infecciones intrahospitalarias; hasta el 3% de los pacientes con bacteriuria desarrolla bacteriemia. Si bien las infecciones urinarias contribuyen a prolongar solo de 10-15 % la estancia hospitalaria e incrementar los costes, constituyen depósitos importantes y fuentes de diseminación de bacterias resistentes a los antimicrobianos en los hospitales. Prácticamente todas las infecciones urinarias intrahospitalarias aparecen después de una instrumentación o de la inserción de una sonda vesical, procedimientos que diariamente generan un riesgo de 3-10% de infección.
- Por lo general, son producidas por microorganismo patógenos que ascienden hasta el espacio periuretral desde el perineo o el aparato digestivo (más frecuente en la mujer) o a través de la contamientación intraluminal de las sondas vesicales, casi siempre por una infección cruzada proveniente de las personas que atienden al enfermo e irrigan las sondas o vacían las bolsas. Otras veces los microorganismo patógenos provienen de equipo urológico que no se ha desinfectado en forma adecuada y rara vez proceden de material contaminado (Cloruro acuoso de benzalconio diluido, que es un desinfectante poco eficaz)
- Las medidas más importantes para prevenir las infecciones urinarias intrahospitalarias son: 1) introducir una sonda sólo cuando es absolutamente necesario, 2) utilizar una técnica aséptica para introducir las sondas y para realizar las instrumentaciones de las vías urinarias, 3) manipular y abrir los sistemas de drenaje con la menor frecuencia posible y 4) extraer las sondas a la brevedad posible. En un metaanálisis y otros estudios más recientes se ha encontrado que las sondas revestidas de una aleación de plata reducen la frecuencia de bacteriuria, por lo menos durante el sondeo de corto plazo. En el varón sin obstrucción vesical algunas veces es más aceptable una sonda de preservativo que la sonda a permanente, pero el riesgo de infecciones con ambas opciones es similar a menos que la conservación de la sonda de preservativo sea muy rigurosa.
- El tratamiento de las infecciones depende de los resultados de los urocultivos cuantitativos. Los microorganismo patógenos más frecuentes son Escherichia coli, bacilos intranosocomiales gram-negativos, enterococos y Cándida. La obtención de Staphylococcus aureus en un urocultivo es en ocasiones una diseminación hematógena que indica la presencia de una infección sistémica oculta.
- Las medidas más importantes para prevenir las infecciones urinarias intrahospitalarias son: 1) introducir una sonda sólo cuando es absolutamente necesario, 2) utilizar una técnica aséptica para introducir las sondas y para realizar las instrumentaciones de las vías urinarias, 3) manipular y abrir los sistemas de drenaje con la menor frecuencia posible y 4) extraer las sondas a la brevedad posible. En un metaanálisis y otros estudios más recientes se ha encontrado que las sondas revestidas de una aleación de plata reducen la frecuencia de bacteriuria, por lo menos durante el sondeo de corto plazo. En el varón sin obstrucción vesical algunas veces es más aceptable una sonda de preservativo que la sonda a permanente, pero el riesgo de infecciones con ambas opciones es similar a menos que la conservación de la sonda de preservativo sea muy rigurosa.
- Por lo general, son producidas por microorganismo patógenos que ascienden hasta el espacio periuretral desde el perineo o el aparato digestivo (más frecuente en la mujer) o a través de la contamientación intraluminal de las sondas vesicales, casi siempre por una infección cruzada proveniente de las personas que atienden al enfermo e irrigan las sondas o vacían las bolsas. Otras veces los microorganismo patógenos provienen de equipo urológico que no se ha desinfectado en forma adecuada y rara vez proceden de material contaminado (Cloruro acuoso de benzalconio diluido, que es un desinfectante poco eficaz)
- Causan hasta 40-45% de las infecciones intrahospitalarias; hasta el 3% de los pacientes con bacteriuria desarrolla bacteriemia. Si bien las infecciones urinarias contribuyen a prolongar solo de 10-15 % la estancia hospitalaria e incrementar los costes, constituyen depósitos importantes y fuentes de diseminación de bacterias resistentes a los antimicrobianos en los hospitales. Prácticamente todas las infecciones urinarias intrahospitalarias aparecen después de una instrumentación o de la inserción de una sonda vesical, procedimientos que diariamente generan un riesgo de 3-10% de infección.
- Neumonía Intrahospitalaria
- La neumonía causa entre 15-20 % de las infecciones nosocomiales, pero ha originado 24 % de los días extra de hospitalización y 39 % de los costes adicionales. Casi todos los casos de neumonía intrahospitalaria bacteriana son causados por aspiración de la flora bucofaríngea endógena (en ocasiones gástrica). Las neumonías intrahospitalarias originan más muertes que las infecciones en cualquier otra. Sin embargo, la mortalidad atribuida a la Neumonía Producida por el uso de un respirador (más común y fatal) se encuentra en el intervalo de 6-14 %, esta cifra indica que el riesgo de morir por una neumonía intrahospitalaria depende en gran parte de otros factores, como otras enfermedades concomitantes, el tratamiento incorrecto con antimicrobianos y la presencia de microorganismo específicos (en especial Pseudomonas aeruginosa y Acinetobacter)
- Algunos de los factores de riesgo para padecer neumonía intrahospitalaria, en especial neumonía asociada al uso de un respirador, comprenden a los eventos que: 1) Aumentan el riesgo de colonización por microorganismo patógenos potenciales (uso previo de antimicrobianos, circuitos o equipos contaminado del respirador, o reducción de la acidez gástrica); 2) Aumentan la posibilidad de aspiración del contenido bucofaringeo en la parte inferior del aparato respiratorio (intubación, nivel de conciencia reducido o presencia de una sonda nasogástrica); 3) Reducen los mecanismo de defensa del hospedador en el pulmón y permiten el crecimiento excesivo de microorganismo patógenos aspirados (EPOC, senectud o cirugía del abdomen superior).
- La finalidad de las medidas destinadas a reducir la frecuencia de la neumonía es reducir los factores de riesgo en las atención general de los pacientes (reducir al mínimo la posición supina que facilita la aspiración) y mantener una asepsia rigurosa del equipo utilizado con el respirador (es decir, desinfectar o esterilizar todos los componentes que se utilizan también en este caso como nebulizadores, sustituir los circuitos de tubos a intervalos de más de 48 horas, en lugar de hacerlo con mayor frecuencia, para reducir el número de fugas en el sistema y enseñar la técnica aséptica para la succión). Una de las medidas preventivas es el uso de cánulas endotraqueales con un canal para el drenaje subglótico de secreciones y el uso de un respirador mecánico incruento siempre que sea posible (ventilación mecánica no invasiva: VNI)
- La neumonía intrahospitalaria precoz, que se manifiesta durante los primeros cuatro días de hospitalización, suele ser producida por microorganismo patógenos extra-nosocomiales como Streptococcus pneumoniae y especies de Haemophuilus. Las neumonías tardías suelen ser causadas por S. aureus, P. aeruginosa, especies de Enterobacter, Klepsiella pneumoniae o Acinetobacter. La infección polimicrobiana existe hasta en 20-40 % de los casos.
- La finalidad de las medidas destinadas a reducir la frecuencia de la neumonía es reducir los factores de riesgo en las atención general de los pacientes (reducir al mínimo la posición supina que facilita la aspiración) y mantener una asepsia rigurosa del equipo utilizado con el respirador (es decir, desinfectar o esterilizar todos los componentes que se utilizan también en este caso como nebulizadores, sustituir los circuitos de tubos a intervalos de más de 48 horas, en lugar de hacerlo con mayor frecuencia, para reducir el número de fugas en el sistema y enseñar la técnica aséptica para la succión). Una de las medidas preventivas es el uso de cánulas endotraqueales con un canal para el drenaje subglótico de secreciones y el uso de un respirador mecánico incruento siempre que sea posible (ventilación mecánica no invasiva: VNI)
- Algunos de los factores de riesgo para padecer neumonía intrahospitalaria, en especial neumonía asociada al uso de un respirador, comprenden a los eventos que: 1) Aumentan el riesgo de colonización por microorganismo patógenos potenciales (uso previo de antimicrobianos, circuitos o equipos contaminado del respirador, o reducción de la acidez gástrica); 2) Aumentan la posibilidad de aspiración del contenido bucofaringeo en la parte inferior del aparato respiratorio (intubación, nivel de conciencia reducido o presencia de una sonda nasogástrica); 3) Reducen los mecanismo de defensa del hospedador en el pulmón y permiten el crecimiento excesivo de microorganismo patógenos aspirados (EPOC, senectud o cirugía del abdomen superior).
- La neumonía causa entre 15-20 % de las infecciones nosocomiales, pero ha originado 24 % de los días extra de hospitalización y 39 % de los costes adicionales. Casi todos los casos de neumonía intrahospitalaria bacteriana son causados por aspiración de la flora bucofaríngea endógena (en ocasiones gástrica). Las neumonías intrahospitalarias originan más muertes que las infecciones en cualquier otra. Sin embargo, la mortalidad atribuida a la Neumonía Producida por el uso de un respirador (más común y fatal) se encuentra en el intervalo de 6-14 %, esta cifra indica que el riesgo de morir por una neumonía intrahospitalaria depende en gran parte de otros factores, como otras enfermedades concomitantes, el tratamiento incorrecto con antimicrobianos y la presencia de microorganismo específicos (en especial Pseudomonas aeruginosa y Acinetobacter)
- Infecciones de las heridas quirúrgicas
- Las infecciones de las heridas corresponden a 20-30% de las infecciones intrahospitalarias, pero contribuyen a 57% de los días adicionales de hospitalización y a 42 % de los costes adicionales. Es difícil evaluar la frecuencia de las infecciones de las heridas puesto que el período de incubación promedio es de 5-7 días, que es más prolongado que la mayor parte de las estancias postoperatorias y sumado a que muchas cirugías en la actualidad se realizan en forma ambulatoria. Estas infecciones casi siempre son causadas por flora endógena o flora cutánea y de la mucosa, adquiridas dentro de los hospitales y en ocasiones por diseminación aérea de escamas de piel de los miembros del equipo quirúrgico.
- En general, el riesgo de padecer una infección de la herida quirúrgica se asocia a: 1) Deficiencias en la técnica del cirujano, 2) Enfermedades de base que padece el paciente (diabetes mellitus, obesidad) y 3) Programación deficiente de la profilaxis con antimicrobianos. Otros factores de riesgo son: la presencia de drenajes, la estancia hospitalaria preoperatoria prolongada, el hecho de rasurar el sitio quirúrgico el día antes de la operación, la cirugía prolongada y la presencia de una infección a distancia (una infección urinaria no tratada)
- Las infecciones de las heridas corresponden a 20-30% de las infecciones intrahospitalarias, pero contribuyen a 57% de los días adicionales de hospitalización y a 42 % de los costes adicionales. Es difícil evaluar la frecuencia de las infecciones de las heridas puesto que el período de incubación promedio es de 5-7 días, que es más prolongado que la mayor parte de las estancias postoperatorias y sumado a que muchas cirugías en la actualidad se realizan en forma ambulatoria. Estas infecciones casi siempre son causadas por flora endógena o flora cutánea y de la mucosa, adquiridas dentro de los hospitales y en ocasiones por diseminación aérea de escamas de piel de los miembros del equipo quirúrgico.
- Infección por la inserción de un catéter intravascular
- Los catéteres y aparatos intravasculares constituyen una causa común de infección local, originando hasta 50 % de las bacteriemias intrahospitalarias; los catéteres venosos centrales corresponden a 80-90 % de estas infecciones. Además, entre un 33-50% de estos episodios ocurren en la unidad de cuidados intensivos. Las infecciones hematógenas ligadas al uso de un catéter derivan en gran parte de la microflora cutánea del sitio de inserción, donde los microorganismos emigran por vía intraluminal hasta la punta del catéter, casi siempre durante la primera semana después de su inserción. Además, la contaminación de los catéteres vasculares centrales pueden originar una infección intraluminal durante un período más prolongado, en particular cuando se trata de un catéter implantado.
- Los microorganismos patógenos más comunes en las bacteriemias ligadas a un instrumento vascular son estafilococos coagulasa negativo, S aureus (hasta el 50 % de los aislamientos es potencialmente resistente a la meticilina), enterococus, bacilos intranosocomiales gramnegativos y Cándida. La infección del instrumento vascular se sospecha por el aspecto del sitio donde se introdujo el catéter o por la presencia de fiebre o bacteriemia sin más orígenes en pacientes con un catéter vascular. Se confirma obteniendo la misma especie de microorganismo del hemocultivo extraído de venas periféricas y el de los cultivos de la punta del catéter vascular.
- Los microorganismos patógenos más comunes en las bacteriemias ligadas a un instrumento vascular son estafilococos coagulasa negativo, S aureus (hasta el 50 % de los aislamientos es potencialmente resistente a la meticilina), enterococus, bacilos intranosocomiales gramnegativos y Cándida. La infección del instrumento vascular se sospecha por el aspecto del sitio donde se introdujo el catéter o por la presencia de fiebre o bacteriemia sin más orígenes en pacientes con un catéter vascular. Se confirma obteniendo la misma especie de microorganismo del hemocultivo extraído de venas periféricas y el de los cultivos de la punta del catéter vascular.
- Los catéteres y aparatos intravasculares constituyen una causa común de infección local, originando hasta 50 % de las bacteriemias intrahospitalarias; los catéteres venosos centrales corresponden a 80-90 % de estas infecciones. Además, entre un 33-50% de estos episodios ocurren en la unidad de cuidados intensivos. Las infecciones hematógenas ligadas al uso de un catéter derivan en gran parte de la microflora cutánea del sitio de inserción, donde los microorganismos emigran por vía intraluminal hasta la punta del catéter, casi siempre durante la primera semana después de su inserción. Además, la contaminación de los catéteres vasculares centrales pueden originar una infección intraluminal durante un período más prolongado, en particular cuando se trata de un catéter implantado.
DEFENSAS DEL ANFITRIÓN CONTRA LAS INFECCIONES
- El resultado de la infección está determinado por la capacidad del microbio para infectar, colonizar y dañar los tejidos del anfitrión, y por la capacidad de los mecanismos de defensa del anfitrión para erradicar la infección. Las barreras del anfitrión a la infección impiden que los microbios entren en el cuerpo y constan de defensas inmunitarias innatas y adaptativas. Los mecanismos de defensa inmunitarios innatos existen antes de la infección y responden rápidamente a los microbios. Estos mecanismos incluyen las barreras físicas a la infección, las células fagocitarias, los linfocitos citolíticos naturales (NK, natural killer ) y las proteínas plasmáticas, incluyendo las proteínas del sistema del complemento y otros mediadores de las respuestas inflamatorias (citocinas, colectinas, reactantes de fase aguda).
- Las respuestas inmunitarias adaptativas se estimulan por la exposición a los microbios y aumentan de magnitud, velocidad y eficacia con exposiciones sucesivas a los organismos. Está mediada por los linfocitos T y B y sus productos. Los microbios y el sistema inmunitario se han enrolado en una batalla evolutiva en la que cada uno intenta burlar al otro. El sistema inmunitario es capaz de combatir eficazmente muchas infecciones, pero diferentes microbios han desarrollado formas de evadir las defensas del anfitrión. En algunas infecciones se alcanza un equilibrio entre el microbio y el anfitrión de modo que la infección persiste en un estado de latencia pero no causa una patología significativa. En estas situaciones el deterioro de las respuestas inmunitarias puede dar lugar a una rápida reactivación de la infección y a manifestaciones patológicas graves. Esta reactivación se observa en infecciones víricas latentes (VEB) y algunas infecciones bacterianas (tuberculosis).
- CÓMO CAUSAN ENFERMEDAD LOS MICROORGANISMOS
- Los agentes infecciosos establecen la infección y dañan los tejidos mediante los siguientes mecanismos: 1) Contactando con las células del anfitrión o entrar en ellas y causar directamente la muerte celular. 2) Liberando toxinas que matan las células a distancia. 3) Enzimas que degradan componentes tisulares, o dañando los vasos sanguíneos y causar necrosis isquémica. 4) Induciendo respuestas inmunitarias en el anfitrión que, aunque dirigidas contra el invasor, causan un daño tisular adicional. Por ello, las respuestas defensivas del anfitrión constituyen una espada de doble filo: son necesarias para vencer la infección, pero al mismo tiempo pueden contribuir directamente a un daño tisular.
- Mecanismos de la lesión vírica
- Los virus pueden dañar directamente las células anfitrionas mediante su entrada en ellas y replicación a expensas del anfitrión. La predilección de los virus por infectar ciertas células y no otras se llama tropismo y está determinada por varios factores, incluyendo:1) expresión de receptores para el virus en las células del anfitrión; 2) presencia de factores de transcripción celular que reconocen secuencias potenciadoras y promotoras víricas; 3) barreras anatómicas, 4) temperatura, pH y defensas del anfitrión locales.
- Un determinante fundamental del tropismo es la presencia de receptores víricos en las células del anfitrión. Los virus poseen proteínas de superficie específicas que se unen a proteínas de superficie particulares del anfitrión. Por ejemplo la glucoproteína gp120 del VIH se une a CD4 en los linfocitos T y a los receptores de quimiocina CXCR4 (principalmente en los linfocitos T) y CCR5 (principalmente en los macrófagos). Las barreras físicas también pueden contribuir al tropismo tisular. Por ejemplo, los enterovirus se replican en el intestino en parte porque pueden resistir la inactivación por ácidos, bilis y enzimas digestivas. Los rinovirus infectan sólo las vías respiratorias altas porque se replican de forma óptima a la temperatura más baja de las vías respiratorias altas. Una vez que los virus están en el interior de las células anfitrionas, pueden dañar o matar las células por una serie de mecanismos:
- 1) Efectos citopáticos directos: algunos virus matan las células al impedir la síntesis de macromoléculas del anfitrión (ADN, ARN o proteínas celulares del anfitrión), mediante la producción de enzimas de degradación y proteínas tóxicas, o por la inducción de apoptosis. Por ejemplo, el poliovirus inactiva la proteína de unión a cap que es esencial para la traducción de los ARNm de la célula anfitriona pero deja indemne la traducción del ARNm del poliovirus. El VHS produce proteínas que inhiben la síntesis celular de ADN y ARNm, y otras proteínas que degradan el ADN del anfitrión. Algunos virus pueden estimular la apoptosis mediante la producción de proteínas que son proapoptósicas (p. ej., proteína vpr de VIH). La replicación vírica también puede desencadenar la apoptosis de las células del anfitrión mediante mecanismos intrínsecos celulares, como perturbaciones del retículo endoplásmico durante el ensamblaje del virus, lo que puede activar proteasas que median la apoptosis (caspasas).
- 2) Respuestas inmunitarias antivíricas: las proteínas víricas en la superficie de las células anfitrionas pueden ser reconocidas por el sistema inmunitario, y los linfocitos del anfitrión pueden atacar las células infectadas por el virus. Los linfocitos T citotóxicos (LTC) son importantes para la defensa contra las infecciones víricas, pero los LTC también pueden ser responsables de lesión tisular. La infección por el virus de la coriomeningitis linfocitaria en ratones es un modelo experimental en el que la enfermedad está causada por la respuesta inmunitaria del anfitrión. La insuficiencia hepática aguda durante la infección por hepatitis B puede estar acelerada por la destrucción de los hepatocitos infectados mediada por LTC (una respuesta normal para eliminar la infección).
- 3) Transformación de las células infectadas en células tumorales benignas o malignas: diferentes virus oncogénicos pueden estimular el crecimiento y la supervivencia celular por diversos mecanismos, incluyendo la expresión de oncogenes codificados por el virus, estrategias antiapoptósicas o mutagénesis insercional (en la que la función de los genes del anfitrión se altera por genes víricos insertados en el genoma del anfitrión)
- Un determinante fundamental del tropismo es la presencia de receptores víricos en las células del anfitrión. Los virus poseen proteínas de superficie específicas que se unen a proteínas de superficie particulares del anfitrión. Por ejemplo la glucoproteína gp120 del VIH se une a CD4 en los linfocitos T y a los receptores de quimiocina CXCR4 (principalmente en los linfocitos T) y CCR5 (principalmente en los macrófagos). Las barreras físicas también pueden contribuir al tropismo tisular. Por ejemplo, los enterovirus se replican en el intestino en parte porque pueden resistir la inactivación por ácidos, bilis y enzimas digestivas. Los rinovirus infectan sólo las vías respiratorias altas porque se replican de forma óptima a la temperatura más baja de las vías respiratorias altas. Una vez que los virus están en el interior de las células anfitrionas, pueden dañar o matar las células por una serie de mecanismos:
- Los virus pueden dañar directamente las células anfitrionas mediante su entrada en ellas y replicación a expensas del anfitrión. La predilección de los virus por infectar ciertas células y no otras se llama tropismo y está determinada por varios factores, incluyendo:1) expresión de receptores para el virus en las células del anfitrión; 2) presencia de factores de transcripción celular que reconocen secuencias potenciadoras y promotoras víricas; 3) barreras anatómicas, 4) temperatura, pH y defensas del anfitrión locales.
- Mecanismos de la lesión bacteriana
- Virulencia bacteriana: la lesión bacteriana en los tejidos del anfitrión depende de la capacidad de las bacterias para adherirse a las células anfitrionas, invadir las células y tejidos o liberar toxinas. Las bacterias patógenas tienen genes de virulencia que codifican proteínas que confieren estas propiedades. Los genes de virulencia frecuentemente se encuentran juntos en agrupaciones llamadas islotes de patogenicidad. Todas las cepas de Salmonella que infectan el hombre están relacionadas de forma suficientemente cercana para formar una única especie, lo que significa que comparten muchos genes «gobernantes». Las diferencias en un número relativamente pequeño de genes de patogenicidad determinan si una Salmonella aislada puede causar fiebre tifoidea muy grave o una enteritis autolimitada.
- Los plásmidos y bacteriófagos (virus) son elementos genéticos móviles que se diseminan entre las bacterias y pueden codificar factores de virulencia (toxinas o enzimas que confieren resistencia a los antibióticos). Los bacteriófagos pueden convertir bacterias no patógenas en virulentas. El intercambio de estos elementos entre las bacterias puede dotar a la receptora de ventajas para la supervivencia y capacidad para causar enfermedad. Los plásmidos que codifican la resistencia a antibióticos pueden convertir una bacteria en resistente, haciendo difícil el tratamiento (los enterococos resistentes a vancomicina y estafilococos resistentes a meticilina son endémicos en muchos hospitales).
- Muchas bacterias regulan coordinadamente la expresión génica en organismos mediante la detección de quórum. Por ejemplo, las bacterias pueden inducir la expresión de factores de virulencia a medida que aumenta su concentración en los tejidos. Esto puede permitir el crecimiento de las bacterias en localizaciones delimitadas en el anfitrión, como serían un absceso o una neumonía consolidada, para vencer las defensas del anfitrión. Staphylococcus aureus regula los factores de virulencia segregando péptidos autoinductores. A medida que la bacteria aumenta, el nivel del péptido autoinductor aumenta, estimulando la producción de toxina. En la población, algunas bacterias producen el péptido autoinductor y otras responden a él segregando toxinas. Por tanto, debido a la detección de quórum, las bacterias unicelulares adquieren algunas de las propiedades más complejas de los organismos multicelulares, en los que diferentes células llevan a cabo funciones diferentes.
- Las comunidades bacterianas pueden formar biopelículas en las que los organismos viven en una capa viscosa de polisacáridos extracelulares que se adhieren a los tejidos o dispositivos del anfitrión como catéteres intravasculares y articulaciones artificiales. Además de reforzar la adherencia a los tejidos del anfitrión, las biopelículas aumentan la virulencia de las bacterias al hacerlas inaccesibles a los mecanismos efectores inmunitarios y aumentar su resistencia a los fármacos antimicrobianos. La formación de biopelícula parece ser importante en la persistencia y recurrencia de infecciones como la endocarditis bacteriana, las infecciones de articulaciones artificiales e infecciones respiratorias en personas con fibrosis quística.
- Las bacterias tienen una serie de mecanismos para entrar en las células del anfitrión. Algunas usan la respuesta inmunitaria del anfitrión para conseguir entrar en los macrófagos. El recubrimiento de las bacterias con anticuerpos o proteína del complemento C3b (opsonización) da lugar a la fagocitosis de las bacterias por los macrófagos. Como muchas bacterias, M. tuberculosis activa la vía alternativa del complemento, dando lugar a la opsonización con C3b, una vez recubierto se une al receptor del complemento CR3 de los macrófagos y sufre endocitosis a la célula. Las bacterias gramnegativas usan un complejo sistema de secreción para entrar en las células epiteliales. Este sistema consta de estructuras similares a agujas que se proyectan desde la superficie bacteriana, que se unen a las células anfitrionas, forman poros en la membrana celular del anfitrión y después inyectan proteínas que median la redisposición del citoesqueleto celular, facilitando la entrada bacteriana.
- Algunas bacterias como Listeria monocytogenes pueden manipular el citoesqueleto celular para diseminarse directamente de una célula a otra, permitiendo a las bacterias evadir los mecanismos efectores inmunitarios. Una vez en el citoplasma, las bacterias tienen diferentes estrategias para interaccionar con la célula anfitriona. Shigella y E. coli inhiben la síntesis de proteínas del anfitrión, se replican rápidamente y lisan la célula anfitriona en 6 hs. En los macrófagos se matan la mayoría de las bacterias cuando el fagosoma se fusiona con un lisosoma acídico para formar un fagolisosoma, pero ciertas bacterias eluden esta defensa. Por ejemplo, M. tuberculosis bloquea la fusión del lisosoma con el fagosoma, lo que le permite proliferar sin control dentro del macrófago. Otras bacterias evitan la destrucción escapando del fagosoma. Listeria produce una proteína formadora de poros llamada listeriolisina O y dos fosfolipasas que degradan la membrana del fagosoma, permitiendo que escapen.
- Toxinas bacterianas: cualquier sustancia bacteriana que contribuya a una enfermedad puede considerarse una toxina. Las toxinas se clasifican en endotoxinas, que son componentes de la célula bacteriana, y exotoxinas, que son proteínas segregadas por la bacteria.
- La endotoxina bacteriana es un lipopolisacárido (LPS) que es un gran componente de la membrana externa de las bacterias gramnegativas. Está compuesto de un anclaje de ácido graso de cadena larga conectado a una cadena de azúcar central, siendo ambos muy similares en todas las gramnegativas. Unida al azúcar central se encuentra una cadena de hidrato de carbono variable (antígeno O) que se utiliza a nivel diagnóstico para serotipar y discriminar entre las diferentes cepas de bacterias. La respuesta al LPS puede ser beneficiosa en el sentido de que activa la inmunidad protectora de varias formas, como la inducción de citocinas y quimiotaxinas del sistema inmunitario, así como el aumento de expresión de moléculas coestimuladoras que potencian la activación de los linfocitos T. Sin embargo, se piensa que los niveles altos de LPS tienen un importante papel en el shock séptico, la coagulación coagulación intravascular diseminada (CID) y el síndrome de dificultad respiratoria.
- Las exotoxinas son proteínas segregadas que causan lesión celular y enfermedad. Pueden clasificarse en categorías amplias según su localización y mecanismo de acción, (proteasas, hialuronidasas, coagulasas, fibrinolisinas) que actúan sobre sus respectivos sustratos in vitro, pero en la enfermedad sólo se entiende el papel de unas pocas de ellas. Por ejemplo, ciertas proteasas producidas por Staphylococcus aureus degradan proteínas que mantienen juntos los queratinocitos, haciendo que la epidermis se separe de la piel más profunda. Toxinas que alteran las vías de señal o regulación intracelular: las neurotoxinas producidas por Clostridium botulinum y Clostridium tetani inhiben la liberación de neurotransmisores, dando lugar a parálisis. Tanto el tétanos como el botulismo pueden producir la muerte por insuficiencia respiratoria debida a parálisis de los músculos torácicos y del diafragma.
- Los superantígenos son toxinas bacterianas que estimulan un gran número de linfocitos T mediante la unión a porciones conservadas del receptor de los linfocitos T, conduciendo a proliferación de linfocitos T y liberación masiva de citocina. Las altas concentraciones de citocinas pueden conducir a rotura capilar y shock. Los superantígenos elaborados por Staphylococcus aureus y Streptococcus pyogenes causan el síndrome de shock tóxico (SST).
- Toxinas bacterianas: cualquier sustancia bacteriana que contribuya a una enfermedad puede considerarse una toxina. Las toxinas se clasifican en endotoxinas, que son componentes de la célula bacteriana, y exotoxinas, que son proteínas segregadas por la bacteria.
- Algunas bacterias como Listeria monocytogenes pueden manipular el citoesqueleto celular para diseminarse directamente de una célula a otra, permitiendo a las bacterias evadir los mecanismos efectores inmunitarios. Una vez en el citoplasma, las bacterias tienen diferentes estrategias para interaccionar con la célula anfitriona. Shigella y E. coli inhiben la síntesis de proteínas del anfitrión, se replican rápidamente y lisan la célula anfitriona en 6 hs. En los macrófagos se matan la mayoría de las bacterias cuando el fagosoma se fusiona con un lisosoma acídico para formar un fagolisosoma, pero ciertas bacterias eluden esta defensa. Por ejemplo, M. tuberculosis bloquea la fusión del lisosoma con el fagosoma, lo que le permite proliferar sin control dentro del macrófago. Otras bacterias evitan la destrucción escapando del fagosoma. Listeria produce una proteína formadora de poros llamada listeriolisina O y dos fosfolipasas que degradan la membrana del fagosoma, permitiendo que escapen.
- °Staphilococus aureus, ° Escherichia coli, °Pseudomona spp., °Candida spp.
- Las bacterias tienen una serie de mecanismos para entrar en las células del anfitrión. Algunas usan la respuesta inmunitaria del anfitrión para conseguir entrar en los macrófagos. El recubrimiento de las bacterias con anticuerpos o proteína del complemento C3b (opsonización) da lugar a la fagocitosis de las bacterias por los macrófagos. Como muchas bacterias, M. tuberculosis activa la vía alternativa del complemento, dando lugar a la opsonización con C3b, una vez recubierto se une al receptor del complemento CR3 de los macrófagos y sufre endocitosis a la célula. Las bacterias gramnegativas usan un complejo sistema de secreción para entrar en las células epiteliales. Este sistema consta de estructuras similares a agujas que se proyectan desde la superficie bacteriana, que se unen a las células anfitrionas, forman poros en la membrana celular del anfitrión y después inyectan proteínas que median la redisposición del citoesqueleto celular, facilitando la entrada bacteriana.
- Las comunidades bacterianas pueden formar biopelículas en las que los organismos viven en una capa viscosa de polisacáridos extracelulares que se adhieren a los tejidos o dispositivos del anfitrión como catéteres intravasculares y articulaciones artificiales. Además de reforzar la adherencia a los tejidos del anfitrión, las biopelículas aumentan la virulencia de las bacterias al hacerlas inaccesibles a los mecanismos efectores inmunitarios y aumentar su resistencia a los fármacos antimicrobianos. La formación de biopelícula parece ser importante en la persistencia y recurrencia de infecciones como la endocarditis bacteriana, las infecciones de articulaciones artificiales e infecciones respiratorias en personas con fibrosis quística.
- Muchas bacterias regulan coordinadamente la expresión génica en organismos mediante la detección de quórum. Por ejemplo, las bacterias pueden inducir la expresión de factores de virulencia a medida que aumenta su concentración en los tejidos. Esto puede permitir el crecimiento de las bacterias en localizaciones delimitadas en el anfitrión, como serían un absceso o una neumonía consolidada, para vencer las defensas del anfitrión. Staphylococcus aureus regula los factores de virulencia segregando péptidos autoinductores. A medida que la bacteria aumenta, el nivel del péptido autoinductor aumenta, estimulando la producción de toxina. En la población, algunas bacterias producen el péptido autoinductor y otras responden a él segregando toxinas. Por tanto, debido a la detección de quórum, las bacterias unicelulares adquieren algunas de las propiedades más complejas de los organismos multicelulares, en los que diferentes células llevan a cabo funciones diferentes.
- Los plásmidos y bacteriófagos (virus) son elementos genéticos móviles que se diseminan entre las bacterias y pueden codificar factores de virulencia (toxinas o enzimas que confieren resistencia a los antibióticos). Los bacteriófagos pueden convertir bacterias no patógenas en virulentas. El intercambio de estos elementos entre las bacterias puede dotar a la receptora de ventajas para la supervivencia y capacidad para causar enfermedad. Los plásmidos que codifican la resistencia a antibióticos pueden convertir una bacteria en resistente, haciendo difícil el tratamiento (los enterococos resistentes a vancomicina y estafilococos resistentes a meticilina son endémicos en muchos hospitales).
- Virulencia bacteriana: la lesión bacteriana en los tejidos del anfitrión depende de la capacidad de las bacterias para adherirse a las células anfitrionas, invadir las células y tejidos o liberar toxinas. Las bacterias patógenas tienen genes de virulencia que codifican proteínas que confieren estas propiedades. Los genes de virulencia frecuentemente se encuentran juntos en agrupaciones llamadas islotes de patogenicidad. Todas las cepas de Salmonella que infectan el hombre están relacionadas de forma suficientemente cercana para formar una única especie, lo que significa que comparten muchos genes «gobernantes». Las diferencias en un número relativamente pequeño de genes de patogenicidad determinan si una Salmonella aislada puede causar fiebre tifoidea muy grave o una enteritis autolimitada.
- El resultado de la infección está determinado por la capacidad del microbio para infectar, colonizar y dañar los tejidos del anfitrión, y por la capacidad de los mecanismos de defensa del anfitrión para erradicar la infección. Las barreras del anfitrión a la infección impiden que los microbios entren en el cuerpo y constan de defensas inmunitarias innatas y adaptativas. Los mecanismos de defensa inmunitarios innatos existen antes de la infección y responden rápidamente a los microbios. Estos mecanismos incluyen las barreras físicas a la infección, las células fagocitarias, los linfocitos citolíticos naturales (NK, natural killer ) y las proteínas plasmáticas, incluyendo las proteínas del sistema del complemento y otros mediadores de las respuestas inflamatorias (citocinas, colectinas, reactantes de fase aguda).
EVASIÓN INMUNITARIA POR LOS MICROBIOSEVASIÓN INMUNITARIA POR LOS MICROBIOS
- No es una sorpresa que los microorganismos hayan desarrollado muchos medios para resistir y evadir el sistema inmunitario. Estos mecanismos son determinantes importantes de la virulencia y la patogenicidad microbiana. Incluyen: 1) crecimiento en nichos que son inaccesibles al sistema inmunitario del anfitrión; 2) variación antigénica 3) resistencia a las defensas inmunitarias innatas 4) afectación de las respuestas antimicrobianas eficaces de las células T por inmunosupresión específica o inespecífica.
- °Algunos microorganismos se replican en localizaciones que son inaccesibles a la respuesta inmunitaria del anfitrión. Los microbios que se propagan en la luz del intestino (Clostridium difficile productor de toxina) o de la vesícula biliar (Salmonella) están ocultos de las defensas inmunitarias mediadas por células. Algunos organismos establecen infecciones mediante invasión rápida de las células antes de que la respuesta humoral del anfitrión llegue a ser eficaz (los esporozoítos de la malaria entran en las células del hígado, Trichinella y Trypanosoma cruzi entran en las células musculares esqueléticas o cardíacas). Algunos parásitos más grandes (las larvas de tenias) forman quistes en los tejidos del anfitrión, que están cubiertos por una cápsula densa y por ello son inaccesibles a las células inmunitarias y los anticuerpos. La latencia vírica es la estrategia final para ocultar los antígenos del sistema inmunitario. Durante el estado latente, muchos genes víricos no se expresan.
- °Algunos microbios pueden evadir las respuestas inmunitarias mediante la variación de los antígenos que expresan. Los anticuerpos neutralizantes bloquean la capacidad de los microbios para infectar las células y reclutan mecanismos efectores para matar los patógenos. Para escapar de su reconocimiento, los microbios usan muchas estrategias que implican mecanismos genéticos para generar una variación antigénica. La baja fidelidad de las ARN polimerasas víricas (en el VIH y muchos virus respiratorios incluyendo el virus de la gripe) y la redisposición de los genomas víricos (virus de la gripe) crean variación antigénica vírica. Las especies de Trypanosoma tienen muchos genes para su antígeno de superficie principal, VSG, y pueden variar la expresión de esta proteína de superficie. Existen al menos 80 serotipos diferentes de Streptococcus pneumoniae, cada uno de ellos con polisacáridos capsulares diferentes.
- °Algunos microbios han diseñado métodos para evadir las defensas inmunitarias innatas, como escapar de la muerte por las células fagocitarias y el complemento. Los péptidos antimicrobianos catiónicos, incluyendo defensinas, catelicidinas y trombocidinas, proporcionan una defensa inicial importante contra los microbios invasores. La resistencia a estos péptidos antimicrobianos es clave para la virulencia de una serie de patógenos bacterianos, permitiéndoles evitar la muerte por los neutrófilos y los macrófagos. La cápsula de hidrato de carbono de la superficie de todas las bacterias principales que causan neumonía o meningitis (neumococo, meningococo, H. influenzae ) las hace más virulentas por el revestimiento con antígenos bacterianos y por impedir la fagocitosis de los organismos por los neutrófilos. Muchas bacterias elaboran proteínas tóxicas que matan los fagocitos, impiden su migración o disminuyen su estallido oxidativo.
- Las bacterias también pueden sortear las defensas inmunitarias cubriéndose con proteínas del anfitrión. Como ya se ha mencionado, otra estrategia exitosa para sortear los mecanismos de defensa es replicarse en las células fagocíticas. Una serie de virus, algunas bacterias intracelulares (incluyendo micobacterias, Listeria y Legionella ), hongos (Cryptococcus neoformans ) y protozoos (leishmania, tripanosomas, toxoplasmas) pueden multiplicarse en los fagocitos.
- Los virus pueden producir moléculas que inhiben la inmunidad innata. Algunos virus (virus herpes y poxvirus) producen proteínas que bloquean la activación del complemento. Los virus han desarrollado un gran número de estrategias para combatir los interferones (IFN), una defensa precoz del anfitrión contra los virus. Muchos virus han desarrollado estrategias para bloquear la apoptosis en la célula anfitriona, lo que puede dar tiempo a los virus para completar la replicación, el ensamblaje y la salida, promoviendo la persistencia vírica, y contribuir a la transformación celular.
- °Algunos microbios producen factores que disminuyen el reconocimiento de las células infectadas por los linfocitos T CD4+ y CD8+. Por ejemplo, varios virus ADN (virus herpes incluyendo VHS, CMV y VEB) pueden unirse o alterar la localización de las proteínas del complejo principal de histocompatibilidad (CPH) clase I, alterando la presentación de los péptidos a las células T CD8+. La regulación negativa de las moléculas del CPH clase I podría hacer probable que las células infectadas por el virus fueran dianas para los linfocitos NK. Sin embargo, los virus herpes también expresan homólogos del CPH que actúan como inhibidores de los linfocitos NK mediante la unión a receptores inhibitorios de la acción asesina. Los virus herpes pueden tener como diana moléculas del CPH de clase II para su degradación, afectando a la presentación de antígeno a las células T colaboradoras CD4+. Los virus también pueden infectar los leucocitos y comprometer directamente su función.
- Los virus pueden producir moléculas que inhiben la inmunidad innata. Algunos virus (virus herpes y poxvirus) producen proteínas que bloquean la activación del complemento. Los virus han desarrollado un gran número de estrategias para combatir los interferones (IFN), una defensa precoz del anfitrión contra los virus. Muchos virus han desarrollado estrategias para bloquear la apoptosis en la célula anfitriona, lo que puede dar tiempo a los virus para completar la replicación, el ensamblaje y la salida, promoviendo la persistencia vírica, y contribuir a la transformación celular.
- Las bacterias también pueden sortear las defensas inmunitarias cubriéndose con proteínas del anfitrión. Como ya se ha mencionado, otra estrategia exitosa para sortear los mecanismos de defensa es replicarse en las células fagocíticas. Una serie de virus, algunas bacterias intracelulares (incluyendo micobacterias, Listeria y Legionella ), hongos (Cryptococcus neoformans ) y protozoos (leishmania, tripanosomas, toxoplasmas) pueden multiplicarse en los fagocitos.
- °Algunos microbios han diseñado métodos para evadir las defensas inmunitarias innatas, como escapar de la muerte por las células fagocitarias y el complemento. Los péptidos antimicrobianos catiónicos, incluyendo defensinas, catelicidinas y trombocidinas, proporcionan una defensa inicial importante contra los microbios invasores. La resistencia a estos péptidos antimicrobianos es clave para la virulencia de una serie de patógenos bacterianos, permitiéndoles evitar la muerte por los neutrófilos y los macrófagos. La cápsula de hidrato de carbono de la superficie de todas las bacterias principales que causan neumonía o meningitis (neumococo, meningococo, H. influenzae ) las hace más virulentas por el revestimiento con antígenos bacterianos y por impedir la fagocitosis de los organismos por los neutrófilos. Muchas bacterias elaboran proteínas tóxicas que matan los fagocitos, impiden su migración o disminuyen su estallido oxidativo.
- °Algunos microbios pueden evadir las respuestas inmunitarias mediante la variación de los antígenos que expresan. Los anticuerpos neutralizantes bloquean la capacidad de los microbios para infectar las células y reclutan mecanismos efectores para matar los patógenos. Para escapar de su reconocimiento, los microbios usan muchas estrategias que implican mecanismos genéticos para generar una variación antigénica. La baja fidelidad de las ARN polimerasas víricas (en el VIH y muchos virus respiratorios incluyendo el virus de la gripe) y la redisposición de los genomas víricos (virus de la gripe) crean variación antigénica vírica. Las especies de Trypanosoma tienen muchos genes para su antígeno de superficie principal, VSG, y pueden variar la expresión de esta proteína de superficie. Existen al menos 80 serotipos diferentes de Streptococcus pneumoniae, cada uno de ellos con polisacáridos capsulares diferentes.
- °Algunos microorganismos se replican en localizaciones que son inaccesibles a la respuesta inmunitaria del anfitrión. Los microbios que se propagan en la luz del intestino (Clostridium difficile productor de toxina) o de la vesícula biliar (Salmonella) están ocultos de las defensas inmunitarias mediadas por células. Algunos organismos establecen infecciones mediante invasión rápida de las células antes de que la respuesta humoral del anfitrión llegue a ser eficaz (los esporozoítos de la malaria entran en las células del hígado, Trichinella y Trypanosoma cruzi entran en las células musculares esqueléticas o cardíacas). Algunos parásitos más grandes (las larvas de tenias) forman quistes en los tejidos del anfitrión, que están cubiertos por una cápsula densa y por ello son inaccesibles a las células inmunitarias y los anticuerpos. La latencia vírica es la estrategia final para ocultar los antígenos del sistema inmunitario. Durante el estado latente, muchos genes víricos no se expresan.
- ESPECTRO DE LAS RESPUESTAS INFLAMATORIAS A LA INFECCIÓN
- A diferencia de la extensa diversidad molecular de los microbios, los patrones morfológicos de respuestas tisulares a los microbios son limitados, así como los mecanismos que dirigen estas respuestas. Por ello, muchos patógenos producen patrones de reacción similares y hay pocas características que sean únicas o patognomónicas de un microorganismo particular. Además, es la interacción entre el microorganismo y el anfitrión la que determina las características histológicas de la respuesta inflamatoria. Así, las bacterias piógenas que normalmente provocan respuestas leucocitarias enérgicas, pueden causar una necrosis tisular rápida con poca exudación de leucocitos en un anfitrión intensamente neutropénico. De forma similar, en un paciente normal, M. tuberculosis causa granulomas bien formados con presencia de pocas micobacterias, mientras que en un paciente con sida las mismas micobacterias se multiplican de forma profusa en los macrófagos, que no consiguen fusionarse en granulomas.
- Existen cinco patrones histológicos principales de reacción tisular en las infecciones:
- Inflamación supurativa (purulenta):
- Este patrón es la reacción al daño tisular agudo, caracterizado por aumento de permeabilidad vascular e infiltración leucocitaria, predominantemente de neutrófilos. Los neutrófilos son atraídos hacia el lugar de infección mediante liberación de quimiotaxinas por las bacterias «piógenas» (formadoras de pus) que provocan esta respuesta, sobre todo cocos grampositivos y bacilos gramnegativos extracelulares. La masa de neutrófilos y necrosis por licuefacción del tejido forman el pus. El tamaño de las lesiones exudativas varía desde microabscesos diminutos que se forman en múltiples órganos durante la sepsis bacteriana secundaria a la colonización de una válvula cardíaca hasta la afectación difusa de lóbulos completos del pulmón en la neumonía. El grado de destrucción provocado por las lesiones depende de su localización y del organismo implicado.
- Por ejemplo, los neumococos generalmente preservan las paredes alveolares y causan una neumonía lobular que se resuelve completamente, mientras que los estafilococos y las especies de Klebsiella destruyen las paredes alveolares y forman abscesos que curan con formación de cicatriz. La faringitis bacteriana se resuelve sin secuelas, mientras que la inflamación bacteriana aguda no tratada de una articulación puede destruirla en unos pocos días.
- Este patrón es la reacción al daño tisular agudo, caracterizado por aumento de permeabilidad vascular e infiltración leucocitaria, predominantemente de neutrófilos. Los neutrófilos son atraídos hacia el lugar de infección mediante liberación de quimiotaxinas por las bacterias «piógenas» (formadoras de pus) que provocan esta respuesta, sobre todo cocos grampositivos y bacilos gramnegativos extracelulares. La masa de neutrófilos y necrosis por licuefacción del tejido forman el pus. El tamaño de las lesiones exudativas varía desde microabscesos diminutos que se forman en múltiples órganos durante la sepsis bacteriana secundaria a la colonización de una válvula cardíaca hasta la afectación difusa de lóbulos completos del pulmón en la neumonía. El grado de destrucción provocado por las lesiones depende de su localización y del organismo implicado.
- Inflamación mononuclear y granulomatosa:
- Los infiltrados intersticiales, predominantemente mononucleares, difusos son una característica frecuente de todos los procesos inflamatorios crónicos, pero cuando se desarrollan de forma aguda a menudo son una respuesta a virus, bacterias intracelulares o parásitos intracelulares. Además, las espiroquetas y los helmintos provocan respuestas inflamatorias crónicas. El predominio de una célula mononuclear en la lesión inflamatoria depende de la respuesta inmunitaria del anfitrión. Por ejemplo, las células plasmáticas son abundantes en las lesiones primarias y secundarias de la sífilis, mientras que los linfocitos predominan en la infección por VHB o en las infecciones víricas del cerebro. La presencia de estos linfocitos refleja las respuestas inmunitarias mediadas por células contra el patógeno o las células infectadas por el patógeno.
- En el otro extremo, los macrófagos pueden estar llenos de organismos, como ocurre en las infecciones por M. avium-intracellulare en los pacientes con sida, los cuales no pueden organizar una respuesta inmunitaria eficaz ante los organismos. La inflamación granulomatosa es una forma distintiva de inflamación mononuclear generalmente provocada por agentes infecciosos que resisten la erradicación y son capaces de estimular una intensa inmunidad mediada por células T (M. tuberculosis, Histoplasma capsulatum , huevos de esquistosoma). La inflamación granulomatosa se caracteriza por la acumulación macrófagos activados llamados células «epitelioides» que pueden fusionarse para formar células gigantes. En algunos casos existe un área central de necrosis caseosa
- Los infiltrados intersticiales, predominantemente mononucleares, difusos son una característica frecuente de todos los procesos inflamatorios crónicos, pero cuando se desarrollan de forma aguda a menudo son una respuesta a virus, bacterias intracelulares o parásitos intracelulares. Además, las espiroquetas y los helmintos provocan respuestas inflamatorias crónicas. El predominio de una célula mononuclear en la lesión inflamatoria depende de la respuesta inmunitaria del anfitrión. Por ejemplo, las células plasmáticas son abundantes en las lesiones primarias y secundarias de la sífilis, mientras que los linfocitos predominan en la infección por VHB o en las infecciones víricas del cerebro. La presencia de estos linfocitos refleja las respuestas inmunitarias mediadas por células contra el patógeno o las células infectadas por el patógeno.
- Reacción citopática-citoproliferativa:
- Estas reacciones generalmente son producidas por virus. Las lesiones se caracterizan por necrosis de las células o proliferación celular, generalmente con células inflamatorias escasas. Algunos virus se replican en las células y forman agregados víricos que son visibles como cuerpos de inclusión (virus herpes o adenovirus) o inducen la fusión de las células formando células multinucleadas llamadas policariocitos (virus del sarampión o virus herpes). El daño celular focal en la piel puede hacer que las células epiteliales lleguen a desprenderse formando ampollas. Algunos virus pueden causar proliferación de las células epiteliales (las verrugas venéreas causadas por el VPH o las pápulas umbilicadas del molusco contagioso causado por poxvirus). Finalmente, los virus pueden contribuir al desarrollo de neoplasias malignas.
- Necrosis tisular:
- Clostridium perfringens segrega toxinas potentes que pueden causar una necrosis tan rápida y grave (gangrenosa) que el daño tisular es la característica dominante. Dado que están presentes pocas células inflamatorias, estas lesiones se asemejan a infartos con alteración o pérdida de la tinción nuclear basófila y preservación de los contornos celulares. A menudo los clostridios son patógenos oportunistas que se introducen en el tejido muscular mediante traumatismos penetrantes o por infección del intestino en un anfitrión neutropénico. De forma similar, el parásito E. histolytica causa úlceras en el colon y abscesos hepáticos caracterizados por destrucción tisular extensa con necrosis por licuefacción sin un infiltrado inflamatorio prominente. Por mecanismos diferentes, los virus pueden causar necrosis extensa y grave de las células del anfitrión asociada con inflamación, como demuestra la destrucción total de los lóbulos temporales del cerebro por virus herpes o del hígado por VHB.
- Inflamación crónica y cicatrización:
- Muchas infecciones desencadenan una inflamación crónica que puede conducir a una curación completa o bien a cicatrización extensa. Por ejemplo, la infección crónica por VHB puede causar cirrosis del hígado, en la que densos tabiques fibrosos rodean nódulos de hepatocitos en regeneración. En ocasiones la exuberante respuesta de cicatrización es la principal causa de disfunción (la fibrosis «en caña de pipa» del hígado o la fibrosis de la pared vesical causadas por los huevos de esquistosoma o la pericarditis fibrosa constrictiva en la tuberculosis).
- Estos patrones de reacción tisular son guías útiles para analizar las características microscópicas de los procesos infecciosos, pero raramente aparecen de forma pura porque a menudo ocurren diferentes tipos de reacciones del anfitrión al mismo tiempo. Por ejemplo, el pulmón de un paciente con sida puede estar infectado por CMV, que causa cambios citolíticos, y al mismo tiempo por Pneumocystis, que causa inflamación intersticial. Patrones similares de inflamación también pueden observarse en las respuestas tisulares a agentes físicos o sustancias químicas y en enfermedades inflamatorias de causa desconocida Esto concluye nuestra explicación de los principios generales de la patogenia y anatomía patológica de la enfermedad infecciosa.
- Inflamación supurativa (purulenta):
- Existen cinco patrones histológicos principales de reacción tisular en las infecciones:
- A diferencia de la extensa diversidad molecular de los microbios, los patrones morfológicos de respuestas tisulares a los microbios son limitados, así como los mecanismos que dirigen estas respuestas. Por ello, muchos patógenos producen patrones de reacción similares y hay pocas características que sean únicas o patognomónicas de un microorganismo particular. Además, es la interacción entre el microorganismo y el anfitrión la que determina las características histológicas de la respuesta inflamatoria. Así, las bacterias piógenas que normalmente provocan respuestas leucocitarias enérgicas, pueden causar una necrosis tisular rápida con poca exudación de leucocitos en un anfitrión intensamente neutropénico. De forma similar, en un paciente normal, M. tuberculosis causa granulomas bien formados con presencia de pocas micobacterias, mientras que en un paciente con sida las mismas micobacterias se multiplican de forma profusa en los macrófagos, que no consiguen fusionarse en granulomas.
- No es una sorpresa que los microorganismos hayan desarrollado muchos medios para resistir y evadir el sistema inmunitario. Estos mecanismos son determinantes importantes de la virulencia y la patogenicidad microbiana. Incluyen: 1) crecimiento en nichos que son inaccesibles al sistema inmunitario del anfitrión; 2) variación antigénica 3) resistencia a las defensas inmunitarias innatas 4) afectación de las respuestas antimicrobianas eficaces de las células T por inmunosupresión específica o inespecífica.
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