ENFERMEDADES INFECCIOSAS. Generalidades

RELACION HUESPED-HOSPEDERO

Desde que Luis Pasteur publicó su teoría del origen microbiano de las enfermedades, echando por tierra el concepto de la generación espontánea, a finales del siglo IXX, muchos han sido los avances en la profilaxis y tratamiento, sin embargo las enfermedades infecciosas siguen siendo una causa frecuente de morbi-mortalidad, responsables entonces del deterioro en la calidad de vida del hombre.

A partir del momento en que se acepta el gran hallazgo de Alexander Fleming (descubrimiento de la Penicilina 1928) se creyó que las enfermedades infecciosas serían controladas definitivamente. Desde la Segunda Guerra Mundial, se han descubierto numerosos agentes quimioterapéuticos, no solo contra las bacterias, sino también contra hongos, virus y parásitos. Sin embargo, a pesar del perfeccionamiento de los agentes antimicrobianos, los gérmenes han sido capaces de cambiar, adaptarse y crear resistencia a ellos. El cambio climático y el movimiento poblacional mundial han provocado que nuevos gérmenes aparezcan y que otros entren en contacto con el ser humano. Vemos como las enfermedades infecciosas han resurgido aún en los países llamados desarrollados. En la década entre 1980 y 1990, la mortalidad por enfermedades infecciosas se incrementó en un 39% en los Estado Unidos de Norteamérica. Los hallazgos científicos relacionan con mayor frecuencia cada vez, el papel que juegan gérmenes infecciosos en la etiopatogenia de enfermedades que se consideraban como de origen no infeccioso, por ejemplo la presencia del Helicobacter pylori en la génesis de la úlcera gastroduodenal y posiblemente en su malignización.

La población de pacientes a nivel mundial, ha sufrido cambios cualitativos y cuantitativos, dificultando así las investigaciones sobre las enfermedades infecciosas y sus posibles curaciones. Entre estos se encuentra el grupo de los inmunodeprimidos. Bien porque requieran de tratamiento para evitar el rechazo de algún órgano trasplantado o por que padezca de alguna infección como la causada por el VIH. En ellos, los gérmenes que coexistían de forma saprofita, causan estragos al no contar con un sistema inmunitario completo.

El desarrollo de un proceso infeccioso, requiere por condición sine qua non, el que se encuentren y entren en contacto un huésped y un hospedero. Sin embargo, deberán conjugarse algunos factores ambientales, de habito psicosocial e incluso geográfico para que se desarrolle el proceso infeccioso como tal. Algunos microorganismos pueden permanecer alojados en el huésped durante años, sin provocar alguna manifestación clínica.

Diversos factores propios del huésped influyen en las posibilidades de contraer una enfermedad infecciosa. La edad, las vacunaciones previas, las enfermedades anteriores, el estado nutricional, el embarazo, las enfermedades concomitantes y, hasta el estado emocional tienen repercusión en el riesgo de infección, una vez establecido el contacto con el posible patógeno.

Entonces, la infección consiste en una serie de interacciones complicadas entre el huésped y el hospedero, que afectan a ambos. Todo huésped competente cuenta con una serie de barreras para evitar la infección, barreras que el germen patógeno debe subsanar con el empleo diversas estrategias en cada una de ellas.

BARRERAS DEL HOSPEDERO Y ESTRATEGIAS DEL HUÉSPED

SUPERFICIE DE CONTACTO. Por lo general, el primer encuentro entre huésped y hospedero ocurre en una mucosa o en la superficie de la piel. Para evitar que se desarrolle la infección, el hospedero cuenta con mecanismos de defensa, entre los que se encuentra una barrera mecánica constituida por el epitelio cornificado de la piel y el flujo de las secreciones de sus glándulas, estas son barreras inespecíficas, pues actúan contra cualquier germen. También el hospedero cuenta con barreras químicas como el médico ácido del estómago y de la vejiga urinaria. Otra barrera la constituye la microflora normal no patógena, que habita en la superficie de las mucosas. También algunos mecanismos neurológicos como la tos evita la penetración de gérmenes al tracto respiratorio bajo.

Así mismo, el huésped ha desarrollado un sistema inmunitario específico para cada microorganismo que actúa en la superficie de las mucosas. Células especializadas del sistema inmunológico llamados macrófagos y linfocitos que intervienen en el sistema defensivo que se localizan en el epitelio del intestino, en la mucosa nasal y en otros lugares de contacto con el medio ambiente. Es así, como el tejido linfoide presente en las mucosas cumple la función de atrapar a los antígenos y ofrecerlos a los linfocitos de esta barrera. Este tejido es visible en ciertas zonas, como las amígdalas palatinas, las placas de Peyer y el apéndice del intestino. Este sistema de defensa elabora inmunoglobulinas que no son más que anticuerpos que impiden la adhesión y la penetración de los microorganismos.

Sin embargo, los gérmenes patógenos han desarrollado métodos para romper estas barreras que protegen al huésped de la agresión del medio circundante. Como muchos de los microorganismos tienen que fijarse o adherirse para posteriormente invadir, algunos han desarrollado un sistema muy especializado para lograrlo. Algunos identifican ciertas glicoproteínas de la superficie del huésped que le sirven de punto de fijación a las células epiteliales. Muchas bacterias patógenas producen enzimas o componentes de superficie que se unen a la IgA o la inactivan, que es un anticuerpo que producen las células de defensa a nivel de las mucosas, logrando así atravesar esta barrera.

Algunos microorganismos potencialmente patógenos son capaces de vivir en simbiosis con el hospedero, colonizándolo sin producir enfermedad por períodos prolongados. Es el caso de la E. coli, la cual vive en condiciones habituales en el colon y cumplen una función beneficiosa al intervenir en la formación de Vitamina K y estimular la inmunidad local ante otras bacterias. Pero cuando esta, atraviesa y penetra la mucosa a otro lugar se convierte en oportunista y se desarrolla enfermedad. Algunos gérmenes muy virulentos como el estreptococo del grupo A y Neisseria meningitidis, son capaces de colonizar a la mayor parte de las personas durante períodos prolongados, sin provocar enfermedad. En estos casos los individuos colonizados pueden haber desarrollado ya una inmunidad específica contra el microorganismo o pueden haber evitado la invasión empleando sus defensas inespecíficas, mientras se despierta y crea la inmunidad específica.

INVASION. Una vez que los gérmenes logran fijarse a la superficie de la mucosa, emplean mecanismos particulares para superar las barreras de superficie y lograr penetrar tejidos más profundos.

Los microorganismos invasores son capaces de reconocer cambios en el medio interno del hospedero, adaptándose mediante mecanismos reguladores complejos,  para poder invadirlo y sobrevivir en él, estos mecanismos son llamados factores de virulencia. Muchos de estos factores son gobernados por sistemas reguladores que tienen dos componentes: un elemento proteínico que funciona como un sensor de los cambios ambientales y emite señales a una segunda proteína que regula coordinadamente la expresión de un grupo de genes cuyos productos facilitan la supervivencia  en el medio del hospedero.

TROPISMO. Para que progrese la infección el microorganismo patógeno debe alojarse en sitios específico, este tipo de tropismo, tiene repercusiones sobre el ciclo vital del patógeno, sobre el sistema inmunológico del hospedero y sobre el proceso patológico en sí. Por ejemplo, el Helicobacter pylori produce ureasa, una enzima que, al descomponer la urea y formar un ion amonio, permite al microorganismo habitar en un medio ambiente neutro entre una mucosa gástrica severamente ácida.

Algunas otras bacterias, penetran en la corriente sanguínea y gracias a los componentes de su superficie atraviesan las sólidas uniones de los capilares. El nivel de especialización necesaria para este mecanismo se pone en evidencia por la preferencia de ciertos serotipos de microorganismos de una misma especia para producir meningitis. Las cepas de tipo ID provocan la inmensa mayoría de los casos de meningitis debidas a Streptococcus del grupo B, aunque hay otros serotipos que ocasionan enfermedades mucho más invasoras fuera del SNC. Esta diferencia parece deberse exclusivamente a la disposición de los azúcares del polisacárido capsular; otros serotipos de Streptococcus del grupo B rara vez causan meningitis a pesar de que sus cápsulas poseen estos mismos cuatro azúcares, pero con una disposición estructural distinta.

ESTRATEGIAS DE VIRULENCIA MICROBIANA. Los microorganismos han desarrollado diversas estrategias para escapar a la inmunidad del hospedero. Muchas bacteria están encapsuladas por polisacáridos que les permiten evadir el depósito del complemente en ausencia de anticuerpos específicos, siendo este sistema de complemento una cascada bioquímica que ataca las superficies de las células extrañas. Algunas tipos de bacterias tienen en su superficie algunas proteínas que se unen a las inmunoglobulinas, interfiriendo con el reconocimiento inmunitario. La cepas patógenas de Vibrio cholerae producen una toxina potente que penetra en las células de la mucosa intestinal gracias a un receptor específico y luego inactivan enzimáticamente un sistema de bombeo del epitelio enteral. Este fenómeno conlleva, a su vez, una voluminosa secreción de líquidos y electrolitos por parte del enterocito (célula del epitelio intestinal) provocando la diarrea acuosa de gran volumen característica del cólera.

Los componentes propios de los microorganismos patógenos, con frecuencia son responsables de gran parte del proceso infeccioso. Es así como las paredes celulares de las bacterias grampositivas activan la respuesta inmunológica en el hospedero.

RESPUESTA INMUNOLOGICA. Una vez que el germen patógeno alcanza el medio interno del hospedero, se activa el sistema inmunológico, desencadenando tanto la respuesta humoral como la celular. Los elementos que conforman la respuesta celular son los linfocitos T, los macrófagos y las células citolíticas. En líneas generales los linfocitos T son activados por los macrófagos y por los linfocitos B, los cuales una vez fagocitados los gérmenes patógenos, les presentan a estos los antígenos. Así pues los linfocitos T son activados. Los linfocitos T citotóxicos atacan y lisan directamente las células del hospedero que presentan estos antígenos. Los linfocitos T colaboradoras estimulan la proliferación de los linfocitos B y la producción de inmunoglobulinas. Los linfocitos T elaboran citocinas (p. ej. Interferón) el cual inhibe directamente el crecimiento de los patógenos o estimulan su destrucción por los macrófagos y los linfocitos citotóxicos del hospedero. La citocinas también coadyuva la inmunidad del hospedero al estimular la respuesta  inflamatoria (fiebre, producción de componentes séricos de fase aguda, proliferación de leucocitos. Las citocinas no siempre conllevan una respuesta favorable, pues en ocasiones esta respuesta  provoca el shock séptico o el síndrome de shock tóxico.

Otro elemento que interviene en la respuesta inmunológica  es el sistema reticuloendotelial, el cual está conformado por células fagocíticas derivadas de los monocitos que se ubican en los pulmones (macrófagos alveolares), en el hígado (células de Kupffrer), en el bazo y en los riñones (células mesangiales), en el encéfalo (microglias) y en los ganglios linfáticos, células que eliminan a los microorganismos circulantes.

Los linfocitos B maduros producen los anticuerpos (inmunoglobulinas), que constituyen  la respuesta humoral. Los anticuerpos tienen la capacidad de reconocer y unirse a los antígenos de forma específica, sin reaccionar contra el propio organismo. Existen diferentes tipos de anticuerpos, las IgM son los primeros en aparecer de forma específica como respuesta a la infección; los IgG  predominan en la circulación, son los anticuerpos de memoria, duran por muchísimos años después de la exposición. Los IgA secretora interviene en la inmunidad de la superficie de las mucosas y la IgA monomérica que se encuentra en el suero. La IgE importante en las enfermedades alérgicas y parasitarias. Los anticuerpos pueden actuar directamente sobre los gérmenes invasores, impidiendo su funcionamiento, neutralizando las toxinas y enzimas secretadas por estos o facilitando su eliminación por las células fagocíticas. Por otro lado, las inmunoglobulinas también intervienen en la inmunidad celular, al estimular las funciones citotóxicas dependientes de los anticuerpos en determinados linfocitos T. Además de favorecer el depósito del sistema de complemento sobre la superficie de los gérmenes invasores.

El sistema de complemento consiste en un grupo de proteínas séricas que actúan como una cascada cooperativa y autoregulada que se adhieren y rompen la superficie de los microorganismos invasores. Algunas de estas proteínas que se adhieren a la superficie de los microbios, actúan como opsoninas para la destrucción de los microbios por parte de los fagocitos. Los componentes finales del complemento (C7, C8 y C9) pueden matar directamente algunas bacterias, formando un complejo de ataque a la membrana celular, logrando romperla y provocando la bacteriólisis. Otros componentes del sistema de complemento como el C5a, actúan como sustancias químicas que atraen a los polimorfonucleares. La activación y el depósito del complemento se lleva a cabo por dos vías: la vía clásica, que involucra al complejo inmunológico antígeno-anticuerpo, y la vía alterna, donde son los componentes microbianos lo que la activan. Los polimorfonucleares poseen receptores para los anticuerpos y también para el C3b, actuando ambos simultáneamente para ayudar a la eliminación de los agentes infecciosos.

Los polimorfonucleares, son leucocitos de vida corta, que engloban y digieren a los gérmenes patógenos, inicialmente son atraídos al sitio de la inflamación por sustancias quimiotropas como C5a, producto de la activación del complemento en la zona infectada. Los polimorfonucleares  se fijan  en el área adhiriéndose a las moléculas de adherencia celular que ofrecen las células endoteliales. Estas últimas exponen dichos receptores, llamados selectinas, como respuesta a las citocinas inflamatorias del tipo de TNF-a e interleucinas 1. La unión selectiva de estas moléculas con los receptores específicos sobre los polimorfonucleares, provoca la adherencia de éstos al endotelio. Inmediatamente, tiene lugar una nueva y diferente regulación, mediada por la citocinas, y la expresión de la molécula de adherencia intercelular 1 sobre las células endoteliales; este último receptor se une a la integrina 2 existente en los polimorfonucleares, facilitando así su diapédesis hacia el espacio extravascular. Cuando los polimorfonucleares alcanzan este compartimiento, diversas moléculas, como los ácidos araquidónicos, estimulan y perpetúan aún más el proceso inflamatorio.