Download Roberto Vidal A. Una bacteria patógena es un microorganismo

CAPÍTULO 6
PATOGENICIDAD BACTERIANA
Roberto Vidal A.
INTRODUCCIÓN
Una bacteria patógena es un microorganismo capaz de producir daño. Podemos definir
como patogenicidad la habilidad o potencialidad de esta bacteria para producir daño a un
hospedero determinado. Por otro parte la expresión cuantitativa de esta patogenicidad se
denomina virulencia, la cual se cuantifica a menudo experimentalmente mediante la dosis letal
50 (DL50) o la dosis infectiva 50 (DI50). Estos valores indican la dosis o el número de agentes
patógenos que matará o infectará, respectivamente, al 50% de un grupo animal experimental.
Son determinantes o factores de virulencia de un patógeno aquellas características ya
sea genéticas, bioquímicas y/o estructurales que le permiten al patógeno producir daño al
hospedero.
Las interacciones bacteria-hospedero son completamente dinámicas, ya que cada uno
de ellos modifica sus actividades en función del otro. Por lo tanto, el resultado de esta
interacción dependerá de las características del agente y de la capacidad del hospedero de
defenderse frente a él.
En esta interacción bacteria-hospedero el agente puede ser un patógeno primario que
puede causar enfermedad en individuos inmunocompetentes que no muestran ningún factor
predisponente a la infección, o ser un patógeno oportunista que necesita de hospederos cuyos
factores defensivos estén alterados, sea por otras enfermedades, o por terapia inmunosupresora
prolongada. Estos patógenos oportunistas muchas veces pertenecen a nuestra microbiota y
son capaces de producir enfermedad, si el hospedero se lo permite, al abandonar su hábitat
natural e instalarse en un sitio diferente.
Cuando una bacteria patógena u oportunista crece y se multiplica dentro de su
hospedero, éste puede o no manifestar signos y síntomas. Hablaremos entonces de
enfermedad infecciosa asintomática o sintomática. Por otra parte, es importante definir otros
términos que utilizaremos con frecuencia en este capítulo:
Colonización corresponde a la presencia de microorganismos en nuestras superficies
corporales, usualmente por semanas, meses o aún años sin injuria o invasión de tejidos.
Infección es la injuria o invasión y daño de los tejidos por los microorganismos. La
invasión tisular es frecuente durante el ataque de las bacterias, pero existen enfermedades
como el cólera por ejemplo, en que el daño es ocasionado por una toxina bacteriana, sin existir
invasión tisular significativa.
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El resultado de las relaciones bacteria-hospedero depende de tres factores principales:
1) El número de organismos presentes en el hospedero
2) La virulencia del organismo
3) Las defensas del hospedero frente al organismo
Replicación
Liberación de unidades
infecciosas
Enfermedad
aguda,
recuperación
Reservorio o
fuente
ruta
Fase extra-humana
Fase humana
Enfermedad
crónica
Muerte
Respuesta del sistema inmune y respuesta general,
involucrando posible daño de tejidos
Ruptura de la primera
línea de defensa y
entrada (piel,
membranas mucosas)
Diseminación dentro del
cuerpo resistida por la
segunda línea de defensa,
complemento y fagocitosis
Replicación de los organismos invasores
resistidos por la segunda línea de defensa
Figura 6-1: Los nueve pasos en el desarrollo de una infección. (Tomado de Spicer J., 2000).
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FACTORES DE VIRULENCIA
Los factores de virulencia corresponden a los productos bacterianos o estrategias que
utilizan las bacterias para dañar al hospedero. Estas estructuras se pueden clasificar en
aquellos que dañan al huésped: exotoxinas, enzimas hidrolíticas, endotoxinas y productos
bacterianos que desencadenan una respuesta autoinmune y por otra parte las bacterias poseen
factores de virulencia que promueven la colonización y sobrevida de ellas en nuestro
organismo (Tabla 6-1).
Tabla 6-1: Factores de virulencia que promueven la colonización y sobrevida de
la bacteria infectante.
FACTOR DE VIRULENCIA
FUNCIÓN
Pili
Adherencia superficies mucosas
Adhesinas no fimbriales
Permiten unión firme a células del hospedero
Moléculas que inducen el reordenamiento
del citoesqueleto de la célula hospedera
Fagocitosis forzada de la bacteria por células que
normalmente no son fagocíticas; movimiento de
la bacteria dentro del hospedero
Motilidad y quimiotaxis
Permite llegada a las superficies mucosas
sIgA proteasas
Previenen el atrapamiento de la bacteria en el
mucus
Cápsulas
Previenen la ingesta de fagocitos; reducen la
activación del complemento
1.-
ADHERENCIA
Es la capacidad del microorganismo para fijarse y colonizar el o los tejidos del
hospedero. La colonización corresponde a la primera etapa de una infección. En esta etapa la
bacteria se establece en un sitio de entrada, que puede incluir el tracto digestivo, respiratorio,
urogenital, piel o conjuntiva.
Para que una bacteria logre adherirse o fijarse a la superficie de células eucariotas,
debe emplear propiedades quimiotácticas y estructuras de adherencia llamadas adhesinas, que
participan en la fijación a receptores específicos. Se requiere de la interacción receptorligando. Los receptores del hospedero son normalmente carbohidratos o residuos peptídicos a
48 Interacción hospedero-agente
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los cuales se fija la bacteria mediante sus adhesinas. Las adhesinas bacterianas corresponden
normalmente a componentes de la superficie celular (cápsulas, pared celular, fimbrias, etc.),
Ambos, adhesina y receptor interaccionan de una forma específica, similar a lo que ocurre en
una reacción enzima sustrato específico o antígeno/ anticuerpo.
Algunos ejemplos de adhesinas bacterianas son:
2.-
•
Las adhesinas de E. coli son las comúnmente llamadas pili o fimbria. Una sola cepa
de E. coli puede expresar varios tipos distintos de fimbrias.
•
Las cepas de Streptococcus pyogenes , utilizan los ácidos lipoteicoicos (ALT) de su
pared como adhesinas. El ácido lipoteicoico esta anclado a proteínas sobre la
superficie bacteriana, incluyendo la proteína M, de modo que ALT y proteína M
son necesarios para la fijación a la superficie mucosa..
INVASIVIDAD
Una bacteria es capaz de invadir al hospedero si ha completado con éxito la adherencia
y multiplicación inicial, ha superado o traspasado los mecanismos de defensa del hospedero, y
tiene la capacidad de producir substancias extracelulares que faciliten la invasión.
Estas enzimas (proteínas) que actúan localmente para dañar las células del hospedero
y/o tienen el efecto inmediato de facilitar el crecimiento y diseminación del patógeno, pueden
actuar en sitios vecinos al área de crecimiento bacteriano y no necesariamente destruyen las
células (Tabla 6-2). En este sentido, algunas bacterias tienen evolucionados mecanismos para
ingresar a las células del hospedero que no son naturalmente fagocíticas. Ellas lo hacen
adhiriéndose a la superficie de célula hospedera y luego producen cambios en el citoesqueleto
(polimerización y depolimerización de filamentos de actina) celular que resulta en su
fagocitosis. En estas células el patógeno induce la formación de pseudo-pseudopodos que
median la fagocitosis. Las proteínas de la superficie bacteriana que inducen la ingestión
fagocítica de la bacteria por la célula hospedera son llamadas invasinas o factores de invasión,
sin embargo, aún no está claro como estas proteínas inducen los rearreglos de actina.
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Tabla 6-2: Enzimas que dañan las células del hospedero facilitando la diseminación del
patógeno.
ENZIMA
AGENTE PRODUCTOR
FUNCIÓN
Hialuronidasas
Streptococcus
Staphylococccus
Clostridium
Atacan el cemento intersticial del
tejido conectivo depolimerizando el
ácido hialurónico.
Colagenasas
Clostridium hystoliticum
Clostridium perfringens
Rompen el colágeno del tejido
muscular, lo cual facilita la gangrena
gaseosa.
Neuraminidasas
Vibrio cholerae
Shigella dysenteria
Degradan el ácido neuramínico, un
cemento intercelular del tejido epitelial
de la mucosa intestinal.
Estreptoquinasa y
Estafiloquinasa
Streptococcus
Staphylococcus
Convierten el plasminógeno inactivo a
plasmina, la cual digiere la fibrina,
previniendo la coagulación de la
sangre. La ausencia de fibrina en el
sitio de la lesión, permite que el
patógeno difunda rápidamente desde el
sitio de la infección.
ENZIMAS QUE PRODUCEN HEMÓLISIS O LEUCÓLISIS:
Fosfolipasas
Clostridium perfringens
Hidrolizan
fosfolípidos
en
las
membranas celulares (membranas
celulares polares).
Lecitinasas
Clostridium perfringens
Destruyen la lecitina (fosfatidil) en las
membranas celulares.
Hemolisinas
Staphylococcus
Streptococcus (estreptolisina)
Clostridium
Proteínas formadoras de canales que
destruyen glóbulos rojos y otras células
por lisis.
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3.-
TOXIGENICIDAD
La habilidad para producir toxinas, se denomina toxigénesis. Las toxinas son proteínas
solubles secretadas por la bacteria durante su crecimiento exponencial, de alta actividad
biológica (causando un efecto citotóxico) en sitios alejados del punto original de invasión y
crecimiento del patógeno.
La capacidad de un microorganismo para producir éstas y la potencia de ellas son
factores muy importantes en la producción de una enfermedad. Las toxinas bacterianas pueden
ser clasificadas en dos grupos: exotoxinas, toxinas excretadas hacia el medio externo y
endotoxinas, estructura bacteriana, correspondiente al lipopolisacárido presente en bacterias
Gram (-), (Tabla 6-3).
Exotoxinas: La producción de toxinas es generalmente específica para una especie bacteriana
particular (por ejemplo, únicamente Clostridium tetani produce la toxina del tétano; sólo
Corynebacterium diphtheriae produce la toxina diftérica). Las toxinas bacterianas son el
veneno más potente y pueden mostrar actividad aún a elevadas diluciones.
Un modelo estructural al cual se ajustan varias exotoxinas es el modelo se subunidad
A-B, éstas toxinas están formadas por una subunidad de fijación (B) y una fracción enzimática
(A) que es responsable de los efectos tóxicos que provoca cuando ha penetrado en la célula. A
este grupo pertenecen importantes exotoxinas como la toxina del cólera, la toxina diftérica, la
toxina tetánica, la toxina de Shiga.
Otros criterios para clasificar las exotoxinas se basan en la célula o tejidos sobre los
cuales actúan (enterotoxinas, neurotoxinas, leucotoxinas, citotoxinas), en su mecanismo de
acción (toxinas que ribosilan el ADP, toxinas que actúan sobre la adenilato ciclasa, etc.) o sus
efectos biológicos (toxina dermonecrótica, toxina hemolítica, etc.).
Endotoxina: Las endotoxinas bacterianas son lipopolisacáridos complejos presentes en la
membrana de bacterias Gram negativas y que son liberados cuando la bacteria es lisada. Están
formados por tres fracciones: el Lípido A, un polisacárido central o core y antígenos O. De
estos tres componentes, el que presenta actividad tóxica es el Lípido A. Por lo tanto, esta
molécula es la responsable de los efectos biológicos característicos de la endotoxina. Cuando
se inyecta endotoxina a animales o humanos, se produce una serie de eventos entre ellos
fiebre, leucopenia, hipoglicemia, hipotensión, activación del factor C3 del complemento,
coagulación intravascular diseminada, liberación de TNF y, finalmente, puede llegar a
producir la muerte pues se produce una disfunción orgánica total.
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Tabla 6-3: Principales diferencias entre Exotoxinas y Endotoxinas.
EXOTOXINAS
ENDOTOXINAS
Secretadas por bacterias Gram (+) y Gram (-)
Forma parte de la estructura Gram (-)
Polipéptidos (PM = 50-10000 kDa)
Lipolisacárido (LPS) (PM= 10kDa)
Proteínas difusibles
Parte de la membrana externa
Relativamente inestables a 60oC
Relativamente estables a 60oC
Generalmente antigénica
Estimula la producción de antitoxinas
Estimula la formación de anticuerpos no
protectores
Se puede transformar en toxoide
No se transforma en toxoide
Poder tóxico elevado (1 µg)
Toxicidad relativamente baja (> 100 µg)
Alta especificidad
Baja especificidad
Normalmente con actividad enzimática
Sin actividad enzimática
No induce fiebre
Induce fiebre
4.-
MECANISMOS DE EVASIÓN DE LA RESPUESTA INMUNE
Para que un patógeno sobreviva exitosamente, éste debe alcanzar el sitio donde está
mejor adaptado para sobrevivir y aquí debe superar las defensas del hospedero y multiplicarse.
Adherencia: La habilidad de patógenos para adherirse a tejidos específicos les ayuda a
superar los mecanismo de defensa inespecíficos, incluyendo la descamación de células
epiteliales y la acción ciliar.
Adherencia a superficies de prótesis: El uso de dispositivos médicos ha permitido a
diferentes organismos volverse patógenos, por ejemplo, la infección de dispositivos
plásticos intravasculares con estáfilococos coagulasa negativos es una de las
principales causas de bacteremias en pacientes hospitalizados.
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Cápsula: La formación de una cápsula mucoide, por ejemplo, en Klebsiella pneumoniae,
previene la opsonización, presenta una superficie relativamente no inmunogénica y
puede hacer que anticuerpos o complemento que se encuentren unidas a ella, sean
inaccesibles a receptores de células fagocíticas. Estas tres propiedades favorecen la
evasión de la fagocitosis. La cápsula es el principal mecanismo para evitar la
fagocitosis.
Pared celular bacteriana: Algunas bacterias patógenas son inherentemente capaces de
resistir los componentes bactericidas del tejido del hospedero. La membrana externa de
bacterias Gram negativas es una formidable barrera que no puede ser penetrada por
compuestos hidrofóbicos, como sales biliares que resultan peligrosas para las bacterias.
También el lipopolisacárido intacto de bacterias patógenas Gram negativas puede
proteger las células de la lisis mediada por el complemento o la acción de la lisozima.
En Gram positivos, la proteína M, por ejemplo, puede unirse a moléculas del
complemento previniendo la activación de los mecanismos de defensa del hospedero.
Variación antigénica: La variación de la estructura y composición antigénica de moléculas
de superficie, permite a los patógenos evadir los anticuerpos y aparecer constantemente
como una nueva infección , por ejemplo, Neisseria gonorrhoeae varía su proteína
pilina.
Suministro de nutrientes: Aunque los métodos microbianos de suministro de nutrientes no
están directamente relacionados a la evasión del sistema inmune, ellos permiten la
sobrevivencia de los patógenos. Los mecanismos de captación de hierro usando
quelantes de hierro secretados al medio, llamados sideróforos se observa en las
infecciones por Escherichia coli.
A pesar de lo anterior, el éxito de muchos otros patógenos se basa en estructuras o
características bioquímicas adicionales que les permiten resistir las principales líneas de
defensa del hospedero, la respuesta fagocítica e inmune, respectivamente. Existen diferentes
formas a partir de las cuales las bacterias pueden evitar la fagocitosis o la muerte dentro del
fagosoma.
Un microorganismo exitoso debe ser capaz de evitar atraer un fagocito, o bien, su
ingestión y muerte. Muchas bacterias patógenas son capaces de interferir de alguna forma en
la actividad del fagocito bloqueando algunas de las etapas de este mecanismo de defensa.
Existen variados mecanismos que permiten no llamar la atención del fagocito.
a)
Invadir o permanecer confinado a regiones inaccesibles para los fagocitos, por ejemplo: el
lumen de glándulas y la piel.
b) Inhibir la quimiotaxis del fagocito. La estreptolisina (la cual también destruye fagocitos),
suprime la quimiotáxis de neutrofilos, aún en muy bajas concentraciones.
c)
Algunos patógenos pueden cubrir su superficie con un componente que los fagocitos y el
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sistema inmune del hospedero lo ven como propio. Los fagocitos no pueden reconocer la
bacteria, por lo tanto, no hay posibilidad de opsonización por anticuerpos para aumentar
la fagocitosis, ej: Staphylococcus aureus produce una coagulasa unida a célula que
coagula la fibrina sobre la superficie bacteriana, Treponema pallidum une fibronectina a
su superficie, Streptococcus pyógenes, sintetiza una cápsula de ácido hialurónico. Sin
embargo, el principal mecanismo para evitar la fagocitosis es la síntesis de la cápsula.
Ejemplos clásicos de sustancias antifagocíticas sobre la superficie bacteriana incluyen:
-
Proteína M y fimbrias del grupo A de Streptococcus.
Slime (polisacárido de superficie) producido por Pseudomonas aeruginosa
Antígeno O asociado al LPS de E .coli.
Antígeno K de E. coli o el análogo antígeno Vi de Salmonella typhi.
Proteína A producida por Staphylococcus aureus.
Sobrevivencia dentro de células fagocíticas (neutrófilos o macrófagos): Las bacterias
que pueden resistir la muerte intracelular y sobrevivir, inclusive multiplicarse dentro de
fagocitos, son llamados parásitos intracelulares. Aquí, el ambiente intracelular del fagocito se
transforma en un sitio protegido, donde las bacterias se encuentran a salvo durante las etapas
tempranas de la infección o hasta que ellas hayan desarrollado por completo todos sus factores
de virulencia. El ambiente intracelular protege las bacterias contra la actividad bactericida
extracelular (antibióticos, anticuerpos, etc). Los mecanismos que permiten sobrevivir a estos
parásitos intracelulares, normalmente actúan interfiriendo con la actividad bactericida de la
célula hospedero. Mycobacterium tuberculosis, Salmonella, Legionella y Chlamydia tienen
como estrategia evitar la fusión de los lisosomas fagocíticos con el fagosoma, previniendo la
descarga del contenido lisosomal dentro del fagosoma, esto gracias a una modificación en la
membrana de los fagosomas. Los microorganismos contribuirían a esta modificación mediante
la secreción de compuestos o también por la presencia de algunos compuestos que son parte
de su estructura.
Otros microorganismos intracelulares (Bacillus anthracis, Mycobacterium
tuberculosis, Staphylococcus aureus) son capaces de sobrevivir dentro del fagolisosoma ya
fusionado. Estos producen enzimas como la catalasa, peroxidasa, superóxido dismutasa, que
les permiten resistir la acción de moléculas tóxicas que se producen durante el proceso de
fagocitosis.
Por último, existe un grupo de bacterias que son capaces de escapar tempranamente
desde la vacuola del fagosoma, por ejemplo Rickettsias, produciendo una enzima, fosfolipasa,
que lisa la membrana del fagosoma dentro de los primeros 30 segundos después de la
ingestión.
Productos bacterianos que dañan o matan fagocitos: Existen bacterias que para su
defensa escogen un buen ataque a la célula fagocítica. Cualquiera de las sustancias producidas
por el patógeno y que actúe directamente matando o dañando el fagocito se denomina
agresina. Muchas de ellas son enzimas extracelulares o toxinas que matan fagocitos antes de la
fagocitosis, como por ejemplo: Estreptococos que producen estreptolisina y estafilococos que
producen leucocidinas, las cuales actúan sobre la membrana de neutrofilos provocando la
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descarga de gránulos lisosomales, dentro del citoplasma celular; o después de la fagocitosis,
en la que algunas bacterias ejercen su acción tóxica una vez ingeridas por el fagocito.
RESPUESTA INMUNE NORMAL Y DESORDENES DE LA RESPUESTA INMUNE
La principal defensa inmune antibacteriana del hospedero, sobre superficies epiteliales,
es la protección otorgada por anticuerpos secretores (IgA). Una vez que la barrera epitelial ha
sido sobrepasada se encuentran las defensas mayores, respuesta inflamatoria, complemento,
fagocitosis, inmunidad mediada por anticuerpos y la inmunidad mediada por células.
La inmunidad antibacteriana considera dos tipos de inmunidad que dependen de las
características de la infección bacteriana:
a) inmunidad contra bacterias intracelulares, estas bacterias evaden la respuesta inmune
(fagocítica y de anticuerpos) del hospedero porque crecen en el interior de las células del
Sistema Fagocítico Mononuclear, especialmente macrófagos. Algunos de estos
mecanismos de evasión son utilizados también por hongos y parásitos patógenos, que
suelen establecer infecciones de carácter crónico. La inmunidad celular mediada por
macrófagos, que son activados por linfocitos T, mediante citoquinas que éstos secretan,
constituyen el principal mecanismo de defensa del hospedero contra este grupo de
microorganismos (Figura 6-2).
b) inmunidad contra bacterias extracelulares, este tipo de inmunidad consiste en eliminar las
bacterias por acción bactericida a través de diversos mecanismos, o bien , neutralizar la
acción biológica de sus toxinas. Las bacterias extracelulares son capaces de replicarse
fuera de las células, por ejemplo, en la circulación, en tejidos conectivos extracelulares, y
en varios espacios tisulares, tales como las vías aereas y el lúmen intestinal. Las bacterias
extracelulares causan enfermedad mediante dos mecanismos principales: a) inducción de
la inflamación, la que provoca destrucción tisular del sitio infectado (Ej: cocos piógenos)
y b) producción de toxinas, las cuales tienen diversos efectos patológicos (endotoxinas o
exotoxinas). Uno de los más importantes mecanismos de inmunidad natural contra
microorganismos extracelulares es la fagocitosis, ya sea por monocitos, neutrófilos y/o
macrófagos tisulares. La activación del sistema del complemento, en ausencia de
anticuerpos, también es una función importante en la eliminación de bacterias. Sin
embargo la inmunidad humoral es la principal respuesta inmune específica contra
bacterias extracelulares (Figura 6-2).
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Bacteria intracelular entra al
citoplasma del macrófago
Bacteria extracelular
ingestada y destruida por
macrófago
Péptidos bacterianos
presentados en complejos
CMH I
Péptidos bacterianos
presentados en complejos
CMH II
Péptido-CMH I, estimula
linfocitos T citotóxicos (CD8)
Péptido-CMH II, estimula T
helper
Linfocitos T citotóxicos activados,
destruyen algunas células
hospederas que expresan complejo
péptido bacteriano-CMH I
T helper (TH2) estimula a los
infocitos B a producir
anticuerpos
Thelper (TH1) produce
IFN-gamma activa
macrófago
Figura 6-2: Respuesta inmune a bacterias intra y extracelulares. CMH: complejo
mayor de histocompatibilidad.
Si bien la respuesta inmune nos protege contra la infección y probablemente de las
enfermedades neoplásicas los desórdenes relacionados con una respuesta inmune exagerada de
hipersensibilidad o estados de disminución de su función denominados de inmunodeficiencia
pueden desencadenar efectos deletéreos para nuestro organismo y favorecer el proceso
infeccioso.
56 Interacción hospedero-agente
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Hipersensibilidad
La hipersensibilidad es una respuesta inmunitaria exagerada que tiene como consecuencia
la lesión tisular y que se manifiesta en el individuo en el segundo contacto o en contactos
ulteriores con el antígeno. Las reacciones de hipersensibilidad se pueden clasificar como
inmediatas o retardadas. Las reacciones inmediatas aparecen más de prisa que las retardadas,
pero la principal diferencia entre ellas radica en la naturaleza de la respuesta inmunitaria al
antígeno. Teniendo en cuenta este hecho, Peter Gell y Robert Coombs, en 1963, desarrollaron
un sistema de clasificación de las reacciones responsables de las hipersensibilidades. Su
sistema establece correlaciones entre los síntomas clínicos y la información respecto a los
sucesos inmunológicos que tiene lugar durante las reacciones de hipersensibilidad. La
clasificación divide las hipersensibilidades en cuatro tipos: I, II, III y IV. Se ha descrito
además un V tipo de hipersensibilidad (Spicer, J., 2000) denominada hipersensibilidad por
estímulo. Esta ocurre cuando los anticuerpos reaccionan con receptores de superficie causando
la estimulación celular, tal como ocurre al producir en exceso la hormona tiroidea en la
tirotoxicosis.
1.
La hipersensibilidad tipo I: Se caracteriza por la aparición de una reacción alérgica
inmediatamente después de un segundo contacto del individuo con el antígeno
responsable (alergeno). Se produce por la unión del antígeno a IgE unida a mastocitos,
que posteriormente liberan mediadores de anafilaxia, como la histamina, leucotrienos,
heparina, prostaglandinas, factor activador de plaquetas y enzimas proteolíticas. Estos
mediadores desencadenan la contracción del músculo liso, vasodilatación, aumento de la
permeabilidad vascular y secreción de moco. Ejemplo de ello son: asma bronquial y
reacción alérgica a penicilina.
2.
La hipersensibilidad tipo II, en general recibe el nombre de reacción citotóxica o
citolítica, porque su consecuencia es la destrucción de células del hospedero, por lisis o
por mediadores tóxicos. En esta hipersensibilidad los anticuerpos IgG o IgM se dirigen
contra la superficie celular o contra antígenos asociados a tejidos. Habitualmente
estimulan la vía del complemento y diversas células efectoras. Un ejemplo clásico de
hipersensibilidad tipo II es la que se produce cuando una persona recibe transfusión de
sangre de un donante de diferente grupo sanguíneo.
3. La hipersensibilidad tipo III, implica la formación de inmunocomplejos cuya acumulación
puede llevar a una reacción de hipersensibilidad por complemento que desencadena
diversos procesos inflamatorios. Esta inflamación produce lesiones, en especial en los
vasos sanguíneos (vasculitis) en las membranas básales glomerulares del riñón
(glomerulonefritis), en las articulaciones (artritis) y en la piel.
Algunas infecciones por Streptococcus grupo A pueden producir glomerulonefritis aguda
de mecanismo inmunológico, no bien conocido, se cree que los complejos de anticuerpo y
antígeno estreptocócico se depositan en los glomérulos renales y generan una reacción de
hipersensibilidad tipo III.
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4. La hipersensibilidad tipo IV, implica reacciones de inmunidad retardada mediadas por
células T. Un factor importante en esta reacción es el tiempo que precisa una subpoblación
especial de células T, denominadas células T de hipersensibilidad retardada (TDTH), en
migrar y acumularse cerca de los antígenos. Para esto es necesario un día o más. El
contacto entre el antígeno y las células TDTH hace que la célula prolifere y libere
citoquinas. Las citoquinas atraen linfocitos, macrófagos y basófilos al tejido afectado. Un
ejemplo de hipersensibilidad tipo IV es la tuberculina (prueba cutánea TBC), el rechazo a
transplantes y destrucción de células tumorales.
En varias enfermedades crónicas importantes se observa destrucción celular mediada por
reacciones de hipersensibilidad tipo IV. Estas enfermedades son causadas por virus,
micobacterias, protozoos y hongos, que producen infecciones crónicas en las que los
macrófagos y las células T están continuamente estimulados. Son ejemplos, la lepra , la
tuberculosis, la leishmaniasis, la candidiasis y las lesiones por herpes simple.
BIBLIOGRAFÍA
Salgers, A.A., and Whitt, D.D. 1994. Bacterial pathogenesis a molecular approach. ASM
Press, Washington, D.C.
Mims, C. A., Playfair, J. H.L., Roitt, I.M., Wakelin, D., Williams, R. 1995. Microbiología
Médica. 1ª Edición. Mosby, División de Times Mirror de España. S.A.
Murray, P, Kobayashi, G. Pfaller, M. and Rosenthal, K. 1997. Microbiología Médica.
Segunda edición. Harcourt Brace de España, S.A. Madrid, España.
Prescott, L.M., Harley, J. P., and Klein, D.A. 1999. Microbiología. Cuarta Edición.
McGraw-Hill, Interamericana, Madrid, España.
Spicer, J., W. 2000. Clinical bacteriology, mycology and parasitology. Primera Edición.
Churchill Livingstone, London.
Palomo, I., Ferreira, A., Sepúlveda, C., Rosemblatt, M. y Vergara, U. 1998.
Fundamentos de la Inmunología. Editorial Universidad de Talca.
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