Interações Patógeno-Hospedeiro e Variação Populacional
A infecção não é uma propriedade fixa de um microrganismo, mas o resultado de uma interação entre um patógeno e um hospedeiro, que se manifesta em uma população heterogênea. A mesma exposição pode deixar uma pessoa não infectada, causar a outra uma doença leve e autolimitada, e matar uma terceira. Esta área organiza os fatores do hospedeiro (idade, estado imunológico, comorbidade) e os fatores do patógeno (virulência, cepa) que explicam por que a ocorrência e a gravidade da doença variam tão amplamente entre indivíduos e grupos.
Definition
Interação patógeno-hospedeiro refere-se à relação dinâmica entre um microrganismo infeccioso e seu hospedeiro, na qual o resultado (nenhuma infecção, colonização, doença ou morte) depende conjuntamente das características do hospedeiro e dos atributos do patógeno; a variação populacional é a heterogeneidade resultante no risco de infecção e na gravidade da doença entre indivíduos e grupos.
Scope
A área reúne os determinantes de quem é infectado e quem sofre de doença grave, tratados em nível populacional e conceitual, e não como manejo clínico. Seus tópicos subsidiários cobrem suscetibilidade e gravidade relacionadas à idade, imunocomprometimento e populações especiais, virulência do patógeno e variação de cepas, e comorbidade e outros fatores de risco para infecção. Ela os enquadra como impulsionadores da variação populacional no risco de doenças infecciosas, complementando os tópicos de dinâmica de transmissão e vigilância em outras partes da epidemiologia de doenças infecciosas.
Sub-topics
Core questions
- Por que o mesmo patógeno causa resultados muito diferentes em pessoas diferentes?
- Quais atributos do hospedeiro (idade, competência imunológica, doença coexistente) moldam a suscetibilidade e a gravidade?
- Como a virulência do patógeno e as diferenças de cepa contribuem para essa variação?
- Como a contribuição conjunta do hospedeiro e do patógeno deve ser conceitualizada em vez de atribuída a um lado apenas?
Key concepts
- Suscetibilidade
- Gravidade da doença
- Virulência e patogenicidade
- Estado imunológico do hospedeiro
- Heterogeneidade populacional
- Fatores de risco para infecção
- Dano líquido ao hospedeiro
Key theories
- Estrutura de resposta a danos
- Casadevall e Pirofski reformularam a virulência e a suscetibilidade do hospedeiro como relacionais: o resultado da infecção é o dano líquido ao hospedeiro, que pode surgir do patógeno, da resposta imune do hospedeiro ou de ambos, e depende do estado da imunidade do hospedeiro, e não apenas das propriedades microbianas.
- Coevolução hospedeiro-parasita e a visão de trade-off da virulência
- Anderson e May modelaram o hospedeiro e o parasita como um sistema acoplado e coevolutivo no qual a virulência de um patógeno é moldada pela seleção na transmissão, fornecendo o pano de fundo dinâmico populacional para explicar por que a virulência não é nem máxima nem mínima.
Mechanisms
Se a exposição leva à doença reflete o encontro das defesas do hospedeiro e dos atributos do patógeno. Do lado do hospedeiro, a maturidade e a competência da imunidade inata e adaptativa, moduladas pela idade, imunossupressão e doenças coexistentes, estabelecem a suscetibilidade e a capacidade de limitar os danos. Do lado do patógeno, os fatores de virulência e as diferenças de cepa governam a capacidade de invadir, replicar e provocar ou evadir a resposta do hospedeiro. Casadevall e Pirofski argumentaram que o dano resultante pode vir do microrganismo ou da própria resposta do hospedeiro, de modo que o resultado é melhor interpretado como uma propriedade da interação, e não de qualquer uma das partes isoladamente. Em escala populacional, essa interação está inserida em um sistema hospedeiro-parasita coevolutivo cujas dinâmicas moldam a distribuição da virulência e da suscetibilidade.
Clinical relevance
Reconhecer que o resultado da infecção é determinado conjuntamente pelo hospedeiro e pelo patógeno ajuda a explicar os padrões populacionais de gravidade da doença e informa como o risco é descrito para grupos como bebês, idosos e pessoas imunocomprometidas. A área é uma referência conceitual para interpretar a heterogeneidade no risco de doenças infecciosas; ela descreve os determinantes da variação e não é uma base para decisões individuais de diagnóstico ou tratamento.
Epidemiology
A variação populacional na infecção é generalizada: a incidência e a letalidade de muitas infecções aumentam acentuadamente nos extremos de idade e em pessoas com imunocomprometimento ou doença crônica, enquanto as diferenças de cepa do patógeno contribuem para a variação na gravidade de surto para surto. O gradiente de idade observado na doença por coronavírus 2019, onde o risco de morte aumentou acentuadamente com a idade, é um exemplo claro de variação impulsionada pelo hospedeiro no impacto de um único patógeno.
History
A microbiologia clássica localizava a virulência no microrganismo e a suscetibilidade no hospedeiro como traços separados e fixos. A modelagem coevolutiva de Anderson e May no início dos anos 1980 inseriu ambos na dinâmica populacional, e o trabalho de Casadevall e Pirofski na virada do século reformulou a patogenicidade e o dano ao hospedeiro como propriedades emergentes da interação patógeno-hospedeiro. Essas mudanças moveram o campo da catalogação de traços microbianos ou do hospedeiro para a explicação da variação nos resultados.
Key figures
- Arturo Casadevall
- Liise-anne Pirofski
- Roy Anderson
- Robert May
Related topics
Seminal works
- casadevall-pirofski-1999
- casadevall-pirofski-2003
- anderson-may-1982
Frequently asked questions
- Por que a mesma infecção afeta as pessoas de forma tão diferente?
- Porque o resultado depende da interação entre hospedeiro e patógeno: fatores do hospedeiro como idade, estado imunológico e doenças coexistentes, juntamente com a virulência do patógeno e a cepa, determinam conjuntamente se a exposição leva a nenhuma infecção, doença leve ou doença grave.
- A virulência é uma propriedade fixa de um microrganismo?
- Não na visão moderna. Estruturas como o modelo de resposta a danos tratam o dano da infecção como relacional, surgindo do patógeno, da resposta do hospedeiro ou de ambos, e dependendo do estado imunológico do hospedeiro, e não apenas do microrganismo.