SABER DE CIENCIAS

La interacción de los microorganismos con el hombre no siempre es beneficiosa o inocua sino que también puede ser una interacción patogénica.
 

Algunas de las bacterias que forman parte de la flora normal  nos aportan beneficios, como la producción de vitamina K por bacterias intestinales. La mayoría de las bacterias de nuestra flora son comensales, es decir, comparten nuestra comida sin causar daño y aportando un beneficio, ya que la presencia de una flora normal equilibrada protege al individuo de la invasión por bacterias patógenas. Solo unas pocas de las muchas especies de bacterias que parasitan al huésped humano pueden causarle daño y ser la causa de enfermedades infecciosas.
Esto puede ser debido bien a la actividad de microorganismos intrínsecamente patógenos o a la de microorganismos patógenos oportunistas bien de la flora normal o de otras poblaciones bacterianas que por heridas o por descenso de las defensas inmunitarias llegan a colonizar sitios no permitidos desarrollando allí su acción patógena.
La patogenicidad es la propiedad de una bacteria para producir enfermedad infecciosa en el huésped, siendo la virulencia la cuantificación de dicha capacidad. Así podemos comparar la patogenicidad de distintas especies bacterianas. Las bacterias más virulentas para el hombre,  son capaces de producir enfermedad infecciosa en cualquier huésped, incluso en previamente sanos,  y se denominan patógenos primarios. Las especies de Salmonella son patógenos primarios porque pueden causar diarrea en cualquier tipo de individuo. Las especies que únicamente son capaces de provocar enfermedad infecciosa a individuos que tienen alterados sus mecanismos de defensas se denominan patógenos oportunistas, por ej. Pseudomonas aeruginosa puede provocar septicemia en individuos hospitalizados pero no la provoca entre la población general.
La clasificación en patógenos primarios y oportunistas tiene gran valor práctico pero plantea cierta contradicción. A una persona que está sana pero es portadora de Salmonella decirle que esta bacteria es patógena, o sea dañina, carece de sentido puesto que a ella no le causa ningún daño. De la misma forma, a medida que avanza la supervivencia del individuo hay más huéspedes susceptibles de enfermar gravemente aunque las bacterias causantes de esas infecciones son especies clasificadas como oportunistas. En todo caso al definir los patógenos como causantes de enfermedad en sujetos sanos muchas veces no es fácil definir que es un sujeto sano porque las inmunodeficiencias son a veces temporales o leves y pasan inadvertidas.
El término infección hay que distinguirlo, del de enfermedad ya que la infección se refiere únicamente al desarrollo de un microorganismo dentro de un huésped, mientras que la enfermedad hace referencia también a la respuesta del huésped al crecimiento y factores de virulencia de un microorganismo y se manifiesta con lesiones o trastornos en el huésped.
 

La infección puede adquirir varios grados:

• Colonización que es el grado mínimo de la infección. Las bacterias colonizan las mucosas y se multiplican allí sin que haya una respuesta clínica o inmune por parte del huésped. (Por ejemplo, la presencia de estafilococos potencialmente patógenos en la cavidad nasal.)
• Infección inaparente en la que el huésped no muestra una respuesta clínica específica, pero sí se observa una respuesta inmune. Es una infección asintomática o subclínica.
• Enfermedad infecciosa en la que se producen síntomas clínicos y respuesta inmune.

La infección subclínica se suele producir cuando se produce el contagio por un número pequeño de microorganismos o estos son poco virulentos; la enfermedad se produce cuando los microorganismos son muy virulentos o su número es mayor de forma que interfieren con los mecanismos de resistencia del huésped.

La enfermedad infecciosa y la subclínica siguen una evolución similar. Sin embargo, en ocasiones se pueden producir infecciones crónicas en las que el huésped se convierte en un portador asintomático del patógeno (por ejemplo, el caso de la fiebre tifoidea).

No es posible entender la patogenia de las bacterias aisladamente sin tener en cuenta las características de cada huésped. La enfermedad infecciosa es el resultado de un desequilibrio entre los factores de virulencia de una cepa bacteriana particular y los mecanismos de defensa de un determinado huésped en contra de este último. El fin último de toda bacteria patógena no es dañar a su huésped, y menos aún matarlo, porque su propia población quedaría entonces desprotegida y obligada a buscar otros huéspedes. Por el contrario su mayor éxito es evolucionar para adaptarse mejor a su huésped y multiplicarse a sus expensas causándole las mínimas molestias posibles.

Proceso Infeccioso

Para que las bacterias puedan desarrollar su acción patógena es necesario que: 

1- lleguen a la superficie del huésped por una puerta adecuada, colonicen el epitelio y resistan la acción de los sistemas fagocitarios
2- penetren el epitelio para llegar a los tejidos internos.
3- se multipliquen en los tejidos del huésped
4- produzcan alteraciones o lesiones en las células o tejidos del huésped.

En la mayoría de las infecciones bacterianas se distinguen los siguientes pasos:

1- Colonizacion

La vía de colonización de los microorganismos exógenos es generalmente la piel o, con mayor frecuencia, las mucosas de las vías gastrointestinal, genitourinaria o respiratoria. En el caso de muchas infecciones oportunistas, la fuente de los microorganismos es la propia flora normal.
En el caso de infecciones de origen exógeno, las bacterias deben resistir los sistemas de defensa de las mucosas y de la acción de ciertos tipos de anticuerpos.
Otro factor de gran relevancia es la adhesión a la superficie de los epitelios que logra por medio de moléculas de la superficie celular que actúan como vías de anclaje.
La adhesión por medio de adhesinas y de fimbrias es un fenómeno específico en el que estas moléculas de la superficie bacteriana interaccionan de forma específica con componentes de la superficie de algunos tipos de células del huésped. Esta especificidad del tipo de célula al que una bacteria es capaz de adherirse es la base molecular del tropismo de ciertas células por diferentes tejidos u órganos.
En el caso de la flora normal, la adherencia es también la responsable de su localización específica en el cuerpo y facilita su multiplicación por la formación de microcolonias y de biopelículas.
Así mismo, en el caso de las infecciones patógenas, la presencia de adhesinas facilita el establecimiento del patógeno y la colonización del tejido. Esta adhesión puede producirse también a materiales inertes que actúan como soporte para la colonización (por ejemplo, prótesis de cadera o cardiacas).
Las bacterias de la flora normal compiten con las patógenas por los sitios de adhesión en los nichos que colonizan.
 

2- Penetración

Algunas bacterias son capaces de realizar su actividad patógena sin atravesar el epitelio (en general las bacterias toxigénicas como Corynebacterium. diphteriae y Vibrio  cholerae).
Un segundo grupo penetra de una forma pasiva bien mediante la acción de vectores tales como mosquitos, pulgas, etc, o cuando se produce una alteración funcional o una herida por la que las bacterias penetran
Por último, hay bacterias con sistemas activos de penetración mediante un sistema de endocitosis inducida por ejemplo Salmonella spp.
Las bacterias que son capaces de penetrar pueden multiplicarse destruyendo el epitelio sin penetrar al tejido submucoso, por ejemplo, Shigella spp. y Escherichia coli enteroinvasivo, o pueden penetrar hasta tejidos más internos, como es el caso de Staphylococcus aureus.
 

3- Multiplicación

Una vez que el patógeno ha penetrado el interior del tejido, debe multiplicarse para alcanzar un número crítico que le permita iniciar la infección, invadir el organismo y desarrollar su acción patógena. Para ello deben obtener del huésped los nutrientes mientras evitan la acción de los sistemas de defensa. Para el establecimiento de la enfermedad infecciosa no solo es necesaria la multiplicación sino que también es importante la velocidad de crecimiento ya que este factor condiciona el tiempo requerido para que el patógeno colonice el huésped.
 

4- Invasión

En el curso de la infección, las bacterias producen como consecuencia de su metabolismo diversas substancias que dificultan o impiden la acción de los sistemas de defensa del huésped. Entre estos factores hay que considerar las alteraciones en la pared celular que hacen a las bacterias resistentes a la lisozima y a otros factores del sistema de defensas humorales, la presencia de cápsulas que impiden la fagocitosis (neumococo), la liberación de toxinas antifagocíticas y la producción de enzimas extracelulares con actividad enzimática denominados invasinas. En el siguiente cuadro se enumeran las enzimas y su mecanismo de acción:

A medida que los microorganismos van avanzando se van encontrando con las barreras del cuerpo. El primer mecanismo de defensa inespecífico es la fagocitosis. Algunas bacterias pueden resistir la fagocitosis y otros sistemas de defensa inmune, caso en que se habla de agresinas.

Las bacterias utilizan diferentes vías para lograr la invasión del cuerpo, estas son:

• Contigüidad. La difusión por contigüidad es especialmente frecuente en los epitelios y mucosas. Esta vía de difusión está favorecida cuando los patógenos producen sistemas enzimáticos que destruyan el tejido subepitelial. Por esta vía pueden diseminarse infecciones en las vías respiratorias que pueden llegar hasta el oído medio (otitis) o a los senos frontales (sinusitis).
• Vía linfática. Las bacterias alcanzan el sistema linfático y llegan hasta los ganglios donde, si son capaces de resistir el ataque de los elevados números de fagocitos allí presentes pueden colonizarlos, quedarse en los ganglios linfáticos (peste) o utilizar los fagocitos como sistemas de transporte hacia otros lugares del cuerpo.
• Vía sanguínea. El sistema circulatorio es generalmente de difícil acceso para los microorganismos. Sin embargo, pueden llegar a la sangre a través de heridas, picaduras o catéteres. Al sistema sanguíneo también puede llegarse a través del sistema linfático; pero es una vía más larga. La vía sanguínea es muy rápida para la difusión del patógeno y este puede alcanzar todo tipo de órganos donde los microorganismos pueden establecerse y desarrollar su acción patógena.

La bacteriemia es un paso ocasional o fugaz de bacterias a través de la sangre. Se puede producir como consecuencia de extracciones, de la masticación o del cepillado de dientes. Es producida normalmente por bacterias de la flora normal que son rápidamente eliminadas por el sistema de fagocitos. Sin embargo cuando existe una disminución general de los sistemas de defensa inespecíficos, las bacteremias pueden permitir a las bacterias localizarse e iniciar procesos patógenos, como por ejemplo endocarditis.
La septicemia o sepsis es un paso masivo de bacterias a la sangre a partir de un foco séptico. Generalmente se produce fiebre y están asociadas con un cuadro clínico grave. Para que se produzca una septicemia es necesario un foco de infección constante de tipo tromboflebítico o por una puerta de entrada gastrointestinal.

• Vía nerviosa. No es frecuente en el caso de las bacterias aunque sí en el de los virus. Es también una vía de difusión importante de ciertas toxinas como la tetánica.

Toxigenicidad

Es la capacidad de producir toxinas, que son sustancias venenosas producidas por bacterias y por hongos. Las bacterias producen dos tipos de toxinas: exotoxinas y endotoxinas, cuyas caracteristicas diferenciales se resumen a continuación: