La invasión microbiana puede facilitarse por los siguientes:
Factores de virulencia
Los factores de virulencia favorecen a los patógenos en la invasión y la resistencia a las defensas del huésped; estos factores incluyen:
Cápsula
Enzimas
Toxinas
Cápsula
Algunos microorganismos (p. ej., algunas cepas de neumococos, meningococos, Haemophilus influenzae de tipo b) tienen una cápsula que bloquea la fagocitosis, lo que determina que estos microorganismos sean más virulentos que las cepas no encapsuladas. Sin embargo, los anticuerpos opsónicos específicos de la cápsula se pueden unir a la cápsula bacteriana y facilitar la fagocitosis.
Enzimas
Las proteínas bacterianas con actividad enzimática (p. ej., proteasas, hialuronidasas, neuraminidasas, elastasas, colagenasas) facilitan la diseminación local en los tejidos. Los microorganismos invasores (p. ej., Shigella flexneri, Yersinia enterocolitica) pueden penetrar y atravesar las células eucariontes intactas, lo que facilita su entrada a través de las superficies mucosas.
Algunas bacterias (p. ej., Neisseria gonorrhoeae, N. meningitidis, H. influenzae, Proteus mirabilis, algunas especies de clostridios, Streptococcus pneumoniae) producen proteasas específicas para IgA, que cortan e inactivan la IgA secretora en las superficies mucosas.
Toxinas
Los microorganismos pueden liberar toxinas (llamadas exotoxinas), que son moléculas proteicas capaces de causar enfermedad (p. ej., difteria, cólera, tétanos, botulismo, enterocolitis por clostridios) o incrementar la gravedad de una patología. La mayoría de las toxinas se unen a receptores diana específicos en las células. Con la excepción de las toxinas preformadas responsables de algunas infecciones alimentarias (p. ej., botulismo, intoxicación alimentaria estafilocócica o por Bacillus cereus), las toxinas son producidas por los microorganismos durante el transcurso de la infección.
La endotoxina es un lipopolisacárido producido por bacterias gramnegativas y forma parte de la membrana externa de estos microorganismos. La endotoxina desencadena mecanismos enzimáticos humorales de los que participan el complemento, las vías de la coagulación, la fibrinólisis y las cininas; además, causa gran parte de la morbilidad asociada con la sepsis bacteriana gramnegativa.
Otros factores
Algunos microorganismos son más virulentos porque hacen lo siguiente:
Afectar la producción de anticuerpos
Destruir los anticuerpos protectores
Resistir a los efectos líticos del complemento sérico
Resisten los pasos oxidativos en la fagocitosis
Produce superantígenos
Muchos microorganismos tienen mecanismos que afectan la producción de anticuerpos mediante la inducción de células supresoras, el bloqueo del procesamiento de antígenos y la inhibición de la mitogénesis de linfocitos.
Muchos patógenos de la mucosa, incluidos Neisseria gonorrhoeae, N. meningitidis, S. pneumoniae, y H. pneumoniae, producen proteasas que escinden la inmunoglobulina A (IgA). La IgA es la clase de inmunoglobulina predominante producida en las superficies mucosas.
La resistencia a los efectos líticos del complemento sérico confiere virulencia.
Algunos microorganismos resisten los pasos oxidativos de la fagocitosis. Por ejemplo, la Legionella y la Listeria no desencadenan o suprimen en forma activa el paso oxidativo, mientras que otros microorganismos poducen enzimas (p. ej., catalasa, glutatión reductasa, superóxido dismutasa) que atenúan los efectos de los productos oxidativos.
Algunos virus y bacterias producen superantígenos que no utilizan el sistema inmunitario, causan la activación inespecífica de cantidades excesivas de células T vírgenes, y por lo tanto producen una inflamación excesiva y potencialmente destructiva mediada por la liberación masiva de citocinas proinflamatorias (p. ej., síndrome de shock tóxico estafilocócico y estreptocócico).
Adherencia microbiana
La adhesión a las superficies permite a los microorganismos establecer una base desde la cual penetrar en los tejidos. Entre los factores que determinan la adherencia, se encuentran las adhesinas (moléculas microbianas que median la unión a las células) y los receptores del huésped a los cuales se unen estas moléculas. Los receptores del huésped incluyen residuos de azúcares en la superficie y proteínas de superficie (p. ej., la fibronectina), que favorecen la unión de ciertos microorganismos grampositivos (como los estafilococos).
Otros determinantes de la adherencia son unas estructuras finas de ciertas paredes bacterianas (p. ej., las de los estreptococos), llamadas fibrillas, por medio de las cuales algunas bacterias se unen a las células epiteliales humanas. Otras bacterias, como las Enterobacteriaceae (p. ej., Escherichia coli), tienen orgánulos de adhesión específicos llamadas fimbrias o pili. Las fimbrias le permiten al microorganismo unirse a casi todas las células del cuerpo humano, incluidos neutrófilos y células epiteliales del tubo digestivo, la boca y el intestino.
Biopelícula
La biopelícula es una capa viscosa que se forma alrededor de algunas bacterias, y que les confiere resistencia a la fagocitosis y a los antibióticos. Se desarrolla alrededor de Pseudomonas aeruginosa en los pulmones de los pacientes con fibrosis quística y alrededor de especies bacterianas estafilocócicas en dispositivos médicos sintéticos, como catéteres IV, prótesis vasculares, dispositivos de fijación ortopédica y prótesis articulares, y material de sutura.
Los factores que afectan la probabilidad de que se desarrolle una biopelícula en estos elementos son la rugosidad del material, su composición química y su calidad hidrofóbica.
Resistencia a los antimicrobianos
La variabilidad genética entre los microorganismos es inevitable. En última instancia, el uso de medicamentos antibióticos selecciona las cepas que son capaces de resistirlos y sobrevivir.
La aparición de resistencia a los antibióticos puede deberse a una mutación espontánea de los genes cromosómicos. En muchos casos, las cepas bacterianas resistentes han adquirido elementos genéticos móviles de otros microorganismos, generalmente de la misma especie, pero a veces de especies diferentes. Estos elementos se codifican en plásmidos o transposones y permiten a los microorganismos sintetizar enzimas que
Modifican o inactivan al agente antimicrobiano
Cambiar la capacidad del agente antimicrobiano de acumularse en la célula bacteriana
Resistencia de la inhibición por el antibiótico (p. ej., la alteración de los blancos de los antibióticos es un mecanismo común de resistencia)
La reducción del uso inadecuado de antibióticos en seres humanos y animales de criaderos es importante para la salud pública.
Para mayor información, ver Resistencia a los antibióticos.
Alteraciones en los mecanismos de defensa del huésped
Hay 2 estados de deficiencia inmunitaria que afectan la capacidad del huésped para combatir la infección:
Las inmunodeficiencias primarias son de origen genético; se han descripto > 100 estados de inmunodeficiencia primaria. La mayoría de ellos se reconocen durante la infancia; sin embargo, hasta un 40% se manifiesta por primera en la adolescencia o la adultez.
Las inmunodeficiencias adquiridas están causadas por otra enfermedad (p. ej., cáncer, infección por HIV, enfermedades crónicas) o por la exposición a una sustancia química o un medicamento tóxico perjudicial para el sistema inmunitario.
Mecanismos
Las alteraciones de las respuestas inmunitarias pueden involucrar:
Inmunidad celular
Inmunidad humoral
Sistema fagocítico
Por lo general, las deficiencias celulares consisten en defectos de los linfocitos T o de una combinación de células. Los linfocitos T contribuyen a la destrucción de los patógenos intracelulares; por ello, los pacientes con alteraciones en estas células pueden sufrir infecciones oportunistas como las causadas por Pneumocystis jirovecii o por criptococos. El progreso a la cronicidad de estas infecciones puede generar retraso del crecimiento, diarrea crónica y candidiasis bucal persistente.
Las deficiencias humorales suelen estar causadas por la incapacidad de los linfocitos B de producir inmunoglobulinas normales. Los pacientes con este tipo de defecto por lo general sufren infecciones por microorganismos encapsulados (p. ej., H. influenzae, S. pneumoniae). Los pacientes pueden presentar retraso del crecimiento, diarrea e infecciones senopulmonares recurrentes.
Una alteración del sistema fagocítico afecta la respuesta inmunitaria inmediata a las infecciones bacterianas y puede producir el desarrollo de abscesos recurrentes o neumonías graves.
Los defectos primarios del sistema del complemento son muy infrecuentes. Los pacientes con este tipo de alteraciones pueden presentar infecciones recurrentes por bacterias piógenas (p. ej., bacterias encapsuladas, especies de Neisseria) y tienen un riesgo elevado de sufrir trastornos autoinmunitarios (como el lupus eritematoso sistémico).
