Factores de virulencia

1. Guzmán López Nora
Rojas Ayala Daniela Montserrat
2010

2. La patogénesis es un proceso
multifactorial que depende del estado
inmune del hospedador, la naturaleza
de la especie o cepa (factores de
virulencia) y el número de organismos
en la exposición inicial.

3. DEFINICIONESDEFINICIONES
• PatogenicidadPatogenicidad:
Capacidad de un microorganismo para causar enfermedad
Se usa para describir o comparar especies
• VirulenciaVirulencia:
Grado de patogenicidad de un microorganismo
Se usa para describir o comparar cepas dentro de una especie

4. Invasividad:Invasividad:
Capacidad de un organismo para penetrar, sobrevivir a las
defensas, multiplicarse y diseminarse.
ToxigenicidadToxigenicidad::
Capacidad de ciertos organismos para producir exotoxinas
DEFINICIONESDEFINICIONES

5. AMBIENTEHOSPEDADOR
PATÓGENO
TRIÁNGULO DE
ENFERMEDAD

6. Entrada de bacterias
superficies vulnerables del cuerpo
Boca
Ojos
Traumas
Tracto
respiratorio
Artrópodos
Tracto
genitourinario
GI

7. Penetración del patógeno
Adherencia y
multiplicación
Toxinas Invasinas Enzimas
FACTORES DE VIRULENCIA
ANIMAL ENFERMO

8. Intracelulares
facultativos
Intracelulares
obligados
Extracelulares
Membrana
celular
Célula
hospedadora
RELACIÓN CON LA CÉLULA
HOSPEDADORA

9. Las bacterias deben:
Adherir a células y resistir la eliminación (colonización)
Contactar con las células
Invadirlas
Resistir fagocitosis y complemento
Evadir las defensas
Competir por el Fe y otros nutrientes

10. MECANISMOS DE
DEFENSA
• Defensas constitutivasDefensas constitutivas: proporcionan
protección general contra la invasión,
colonización e infección. Se denominan
naturales o innatas (inespecíficas).
• Defensas induciblesDefensas inducibles: producidas por
exposición a un patógeno. Involucra la
respuesta inmune y son específicas
(adaptativas).

11. DEFENSAS
CONSTITUTIVA
S
Se deben considerar los siguientes aspectos:
• Resistencia de especie
• Edad
• Sexo
• Estrés
• Malnutrición
• Enfermedad intercurrente
• Estado inmunitario

12. BARRERAS
ANATÓMICAS
• Piel
• Membranas mucosas
• Tracto respiratorio
• Boca, estómago, intestino
• Tracto urogenital
• Ojos

13. • Sustancias antibacterianas
(lisozima, saliva, sales biliares)
• Mecanismos de defensa de tejidos
y sangre: lactoferrina, transferrina,
fagocitos (macrófagos y PMN), sistema
complemento y proteína de unión a
manosa

14. DEFENSAS
INDUCIBLES
Inmunidad
Activa
Natural
Artificial
Post infecciosa
Vacunas
Inmunidad
Pasiva
Natural
Artificial
Calostro
Sueros
hiperinmunes

15. • Contacto entre fagocito y célula bacteriana
• Engolfamiento
• Formación del fagosoma
• Fusión con el lisosoma
• Muerte y digestión
• PRESENTACIÓN DE ANTÍGENOPRESENTACIÓN DE ANTÍGENO

17. 1.Tropismo tisular
2.Especificidad de especie
3.Especificidad genética dentro de una especie
Adherencia específica de bacterias a
las superficies de células y tejidos

18. ASPECTOS GENÉTICOS DE LOS
FACTORES DE VIRULENCIA
Los factores de virulencia pueden estar
codificados por:
• Plásmidos
• Transposones (SI, complejos, conjugativos)
• Islas de patogenicidad

21. • Adhesina
• Fimbria
• Glucocálix y Cápsula
• Lipopolisacárido (LPS)
• Ácidos teicoicos y ácidos lipoteicoicos (LTA)
FACTORES DE FACTORES DE
ADHERENCIA BACTERIANAADHERENCIA BACTERIANA

22. Adhesinas en la
pared bacteriana
Membrana celular
del hospedador
Receptor
Adhesinas: proteínas de
pared celular que se fijan a
moléculas receptoras específicas
sobre la célula hospedadora
y capacitan a la bacteria para
adherir íntimamente a esa
célula, colonizar y resistir la
eliminación física

23. Son proyecciones moleculares parecidas a pelos
Están compuestos de moléculas de proteína,
llamada pilina agrupadas en forma de tubo con
un pequeño centro hueco
Hay dos tipos:
- común
- sexual
PILISPILIS

24. Los pilis comunes cubren la superficie de la
célula. A menudo son adhesinas y son
responsables de la capacidad de la célula de
colonizar superficies y células
A veces se las denomina fimbrias

PILISPILIS

25. ADHESINAS
BACTERIANAS
ADHESINAS
BACTERIANAS
Pilina
Pelo o fimbria
Adhesina específica
Carbohidrato
receptor:
•D-manosa
•Ácido siálico
Otras adhesinas:
•Proteínas ligadoras de
fibronectina
•Filamentos de hemoaglutinina
•Cápsulas y slime

28. Cuando son cultivadas sobre medios sólidos, las
bacterias capsuladas dan lugar a colonias lisas, a
menudo mucoides
Las variantes acapsuladas producen colonias de
desarrollo más lento, son rugosas o no mucoides
La cápsula contiene el antígeno capsular o K
Funciones
• Fijación o adherencia
• Evasión de fagocitosis

29. Muchas bacterias se rodean de uno u otro tipo de gel
hidrofílico
Si el material forma una capa razonablemente discreta, se
denomina cápsula. Si la apariencia es amorfa se denomina
capa de slime
La mayoría de las cápsulas o capas de slime son
polisacáridos, algunas son péptidos simples y muy pocas
proteínas
Cepas lisas o S capsuladas virulentas
Cepas rugosas o R no capsuladas y no virulentas
(excepciones)

30. Slime Cápsula

32. Bacillus anthracis – Azul de Metileno
FCV 2004

34. PARED GRAM
NEGATIVA

35. Endotoxina
Macrófago
Lípidos
• prostaglandina E2
• tromboxano A2
• factor activador de
plaquetas
•
leucotrienos
Radicales oxígeno
libres
• oxígeno (O
2
-
)
• peróxido de
hidrógeno
•óxido nítrico (NO)
Proteínas
• factor de necrosis tumoral (TNF)
• interleuquina 1
• interleuquina 6
• interleuquina 8
• interleuquina 12
Efectos benéficos
Fiebre moderada
estimulación generalizada del sistema
inmune
eliminación microbiana
Fiebre alta
hipotensión
coagulación intravascular diseminada
shock letal
Cuando los mediadores son bajos
Cuando los mediadores son
sobreproducidos
sensibilización
Efectos riesgosos

36. PARED GRAM
POSITIVA

38. • INVASINAS
• HIALURONIDASA
• COLAGENASAS
• NEURAMINIDASAS
•
ESTREPTOQUINASA
Y
ESTAFILOQUINASA
• FOSFOLIPASAS
• LECITINASAS
• HEMOLISINAS
• COAGULASA
ESTAFILOCOCICA
• PROTEASAS
• LIPASAS
•
GLUCOHIDROLASAS
• NUCLEASAS
PROTEÍNAS
EXTRACELULARES QUE
PROMUEVEN LA INVASIÓN

39. Invasinas: Shigella, E coli EIEC, Salmonella,
Yersinia, Listeria producen proteínas que forman poros
entre la bacteria y la MC del hospedador.
Proteínas superficiales ligadoras de colina
(Streptococcus)
Proteína I (Neisseria)
Combinación invasinas - motilidad (Borrelia,
Treponema)

40. Efectos biológicos: dermonecrótica, productoras de edema,
hemolítica, productoras de diarrea.
CLASIFICACIÓN DE
LAS TOXINAS
Patrón de liberación: endotoxina o exotoxina
Blanco celular / tejido: enterotoxinas, neurotoxinas,
leucotoxinas, hemolisinas.
Mecanismo de acción:
Toxinas que dañan la membrana (citolisinas)
Toxinas moduladoras de receptor
Toxinas internalizadas / enzimáticamente
Toxinas ADP-ribosilantes
Toxinas adenilato ciclasa

41. EXOTOXINASEXOTOXINAS ENDOTOXINASENDOTOXINAS
• Excretadas
• En G+ y G-
• Proteínas
• Inestables
• Muy antigénicas
• Muy tóxicas
• Producen toxoides
• Muy específicas
• Actividad enzimática
• Pirogénicas
• Parte de pared celular
• En G-
• LPS
• Estables
• Poco antigénicas
• Toxicidad moderada
• No producen toxoides
• Muy específicas
• No tienen actividad
enzimática
• Ocasionalmente dan
fiebre
TOXINAS
BACTERIANAS

42. Según localización del blanco:
• Toxinas que actúan sobre moléculas
superficiales de la célula blanco:
a) Grandes poros: Gram positivos, ligan
selectivamente el colesterol sobre la membrana
celular eucariota. Strep pyogenes, Strep
pneumoniae, Bacillus, una variedad de
Clostridium (tetanii, perfringens) y Listeria
b) Pequeños poros: hemolisina alfa de S
aureus, leucotoxinas, gama hemolisina y la beta
toxina de Cl perfringens.
c) Otras formadoras de poros: antígeno
protector de Bacillus antrhacis
CLASIFICACIÓN DE
LAS TOXINAS

43. Toxinas tipo A/B: presentan dos dominios: A
(actividad enzimática) y B (liga receptor específico)
Toxina diftérica
Toxina del ántrax
Toxina de Cl botulinum
Toxina de Cl tetani
Exotoxina A de Ps aeruginosa
Enterotoxinas de E coli (ST y LT)
Exotoxina del V cholerae
Toxina shiga like (E coli O157:H7)
Enterotoxina C perfringens, B cereus
Coagulasa
Toxina H pylori
CLASIFICACIÓN DE
LAS TOXINAS

44. Citoplasma de la
célula hospedadora
Componente B
Componente
A
Receptor para
Componente B
Citoplasma de la
hospedadora
Componente B
Componente A
Receptor para
Componente B
ENTRADA
DIRECTA

45. Componente A
Receptor para
Componente B
Citoplasma célula
Citoplasma de la célula
Componente A
ENTRADA POR
ENDOCITOSIS

46. CLASIFICACIÓN DE
LAS TOXINAS
Toxinas “inyectadas” en el
citoplasma de la célula hospedadora:
• Toxinas que inducen apoptosis
• Ipa B
• Sip B
• Yop P
• Yop J

47. SISTEMA DE SECRECIÓN TIPO III

49. Cápsula externa
Proteasas especificas
IgAasa
Peptidasa C5b
Modificación de la estructura
del antigeno LPS O Exotoxina citolitica que matan
fagocitos
Produciendo y viviendo
dentro de un biofilm
Evitando la fagocitosis
Uniendo antigenos del
hospedador a la superficie
celular. Específicamente la
proteina A y G con el receptor
Fc de las inmunoglobulinas.
Supervivencia dentro de
fagocitos
Producción de proteasa no
especifica
Invasión no fagocítica de las
células
Estrategias para evadir el
sistema inmune

51. DONDE ESTÁ
MI COMIDA?
LA VIRULENCIA BACTERIANA
ES UN PROCESO MULTIFACTORIAL
LA VIRULENCIA BACTERIANA
ES UN PROCESO MULTIFACTORIAL
Un ejército de bacterias es como
un ejército humano
requiere más que armas para
invadir
exitosamente
Etapas de una infección exitosa
• adherencia a mucosas
• invasión de la cél hospedadora
• establecimiento dentro del hospedador:
- sobrevivir al estrés
- captar nutrientes
- atacar al hospedador
• diseminarse
• salir del hospedador para causar
nuevas infecciones
El patógeno necesita “sentir” señales ambientales
y regular su respuesta en consecuencia.
Los factores de virulencia son “encendidos” y “apagados”
según necesidad
Sfsdfsdfd
dgfdgggg
Sdfsdf
sdfsfsdfdf
dfsfsdfd

52. Bacteria Sideróforo
Proteínas
portadoras
Célula
Fe
3+
Fe
3+
Fe
3+Fe
3+
Transferrina
Lactoferrina
Hemoglobina
Fe
2+
Fe
2+
Receptor
Fe
2+

55. Anticuerpos para
fimbria, ác
lipoteicoicos y
algunas cápsulas
Anticuerpos
desencadenan
Complemento
contra la ME de
Gram negativos
Anticuerpos para
proteína M y
cápsulas dan
opsonización vía
receptores Fc y
C3
Anticuerpos para
toxinas dan
neutralización
Anticuerpos bloquean
receptores y sistemas de
transporte
Anticuerpos neutralizan
factores de diseminación
FIJACIÓN
PROLIFERACIÓN
ANULACIÓN DE
FAGOCITOSIS
DAÑO AL
HOSPEDADOR
TÓXICO INVASIVO

56. www.biken.osaka-u.ac.jp/act/act_horiguchi_e.php