Patogenia y factores de virulencia
La patogenia bacteriana es el estudio de cómo las bacterias causan enfermedades, y los factores de virulencia son las herramientas moleculares mediante las cuales lo hacen. Esta área examina las estrategias recurrentes que utilizan las bacterias patógenas para alcanzar un huésped, adherirse a sus superficies, romper sus barreras, multiplicarse, dañar los tejidos y evadir sus defensas. Trata la virulencia como una propiedad de la relación huésped-patógeno, más que del microbio solamente.
Definition
La patogenia es la secuencia de eventos por los cuales una bacteria establece una infección y causa una enfermedad en un huésped; los factores de virulencia son los productos génicos (adhesinas, toxinas, sistemas de secreción, cápsulas y estructuras de superficie) que contribuyen a esta capacidad, y la virulencia es el grado cuantitativo de daño que produce un patógeno.
Scope
El área organiza los elementos esenciales de la virulencia bacteriana en sus principales etapas y herramientas: adhesión y colonización, toxinas secretadas, la actividad endotóxica de la envoltura celular, invasión y supervivencia intracelular, y la evasión de la inmunidad del huésped. Estos se presentan como temas de referencia en bacteriología y no como una guía para diagnosticar o tratar ninguna infección.
Sub-topics
Core questions
- ¿Qué características moleculares distinguen a un patógeno de un comensal inofensivo?
- ¿Cómo se adhieren, invaden y persisten las bacterias en los tejidos del huésped?
- ¿Mediante qué mecanismos los productos bacterianos dañan al huésped directa o indirectamente a través de la propia respuesta inmune del huésped?
- ¿Cómo subvierten o evaden los patógenos la inmunidad innata y adaptativa?
Key concepts
- Patógeno versus comensal
- Factor de virulencia
- Adhesión y colonización
- Exotoxinas y endotoxinas
- Invasión y supervivencia intracelular
- Evasión inmunitaria
- Sistemas de secreción
- Islas de patogenicidad
Key theories
- Marco de respuesta al daño de la virulencia
- La virulencia no es una propiedad intrínseca del microbio, sino un resultado de la interacción huésped-microbio, medida por el daño resultante; el mismo organismo puede ser benigno o letal dependiendo del estado inmunitario del huésped.
Mechanisms
La mayoría de los patógenos bacterianos siguen una secuencia recurrente: alcanzan y se adhieren a una superficie del huésped, a menudo utilizando pili, fimbrias o adhesinas no pilosas; colonizan y pueden formar biopelículas; algunos rompen las barreras epiteliales mediante la invasión y sobreviven dentro o entre las células; y elaboran factores que dañan al huésped, ya sea directamente a través de exotoxinas secretadas y endotoxinas de superficie o indirectamente provocando inflamación. A lo largo de estas etapas, los sistemas de secreción dedicados entregan proteínas efectoras, y una batería de mecanismos de evasión atenúa el complemento, la fagocitosis y el reconocimiento inmune. Muchos de los genes relevantes se agrupan en islas de patogenicidad móviles, lo que refleja la adquisición horizontal de virulencia.
Clinical relevance
La comprensión de los factores de virulencia explica por qué bacterias particulares causan patrones de enfermedad específicos y sustenta la justificación de las vacunas (por ejemplo, vacunas basadas en toxoides y adhesinas) y la investigación antivirulencia. Esta entrada describe los mecanismos patogénicos como referencia educativa y no constituye una base para el diagnóstico o tratamiento individual.
History
El estudio molecular de la virulencia pasó de los postulados de Koch a una disciplina centrada en los genes a finales del siglo XX, a medida que los postulados moleculares de Koch de Falkow y la genómica comparativa identificaron los determinantes específicos que hacen que las bacterias sean patógenas. La síntesis de Finlay y Falkow de temas comunes en la patogenicidad microbiana cristalizó la visión de que diversos patógenos convergen repetidamente en un conjunto compartido de estrategias.
Debates
- ¿Es la virulencia una propiedad del microbio o de la interacción huésped-microbio?
- Las definiciones clásicas situaban la virulencia en el patógeno, pero el marco de respuesta al daño la replantea como un resultado emergente de la interacción, con el estado inmunitario del huésped determinando si el mismo organismo es inofensivo o letal.
Key figures
- Stanley Falkow
- B. Brett Finlay
- Pascale Cossart
- Arturo Casadevall
Related topics
Seminal works
- finlay-falkow-1997
- casadevall-pirofski-1999
Frequently asked questions
- ¿Cuál es la diferencia entre un factor de virulencia y un patógeno?
- Un patógeno es un organismo capaz de causar una enfermedad; un factor de virulencia es una molécula o estructura específica (como una adhesina, toxina o cápsula) que contribuye a esa capacidad.
- ¿Por qué los genes de virulencia suelen agruparse?
- Muchos determinantes de virulencia residen en islas de patogenicidad u otros elementos genéticos móviles, lo que permite que bloques de genes de virulencia sean adquiridos por transferencia horizontal y heredados conjuntamente.