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Bacteria patogénica

Las bacterias patógenas son bacterias que pueden causar enfermedades . [1] Este artículo se centra en las bacterias que son patógenas para los humanos. La mayoría de las especies de bacterias son inofensivas y a menudo beneficiosas , pero otras pueden causar enfermedades infecciosas . Se estima que el número de estas especies patógenas en los seres humanos es inferior a cien. [2] Por el contrario, varios miles de especies forman parte de la flora intestinal presente en el tracto digestivo . [ cita necesaria ]

El cuerpo está continuamente expuesto a muchas especies de bacterias, incluidas las comensales beneficiosas , que crecen en la piel y las membranas mucosas , y las saprófitas , que crecen principalmente en el suelo y en la materia en descomposición . La sangre y los fluidos tisulares contienen nutrientes suficientes para sostener el crecimiento de muchas bacterias. El cuerpo tiene mecanismos de defensa que le permiten resistir la invasión microbiana de sus tejidos y le otorgan una inmunidad natural o resistencia innata contra muchos microorganismos .

Las bacterias patógenas están especialmente adaptadas y dotadas de mecanismos para superar las defensas normales del cuerpo y pueden invadir partes del cuerpo, como la sangre, donde normalmente no se encuentran bacterias. Algunos patógenos invaden sólo el epitelio superficial , la piel o las membranas mucosas, pero muchos viajan más profundamente, diseminándose a través de los tejidos y diseminándose por los torrentes linfático y sanguíneo . En algunos casos raros, un microbio patógeno puede infectar a una persona completamente sana, pero la infección generalmente ocurre sólo si los mecanismos de defensa del cuerpo están dañados por algún trauma local o una enfermedad debilitante subyacente, como heridas, intoxicación , escalofríos , fatiga y desnutrición . En muchos casos, es importante diferenciar infección y colonización , que es cuando las bacterias están causando poco o ningún daño.

Número global de muertes (A) y AVP (B), por patógeno y superregión GBD , 2019 [3]

Causada por la bacteria Mycobacterium tuberculosis , una de las enfermedades con mayor carga de morbilidad es la tuberculosis , que mató a 1,4 millones de personas en 2019, principalmente en el África subsahariana . [4] Las bacterias patógenas contribuyen a otras enfermedades de importancia mundial, como la neumonía , que puede ser causada por bacterias como Staphylococcus , Streptococcus y Pseudomonas , y enfermedades transmitidas por alimentos , que pueden ser causadas por bacterias como Shigella , Campylobacter y Salmonella . Las bacterias patógenas también causan infecciones como el tétanos , la fiebre tifoidea , la difteria , la sífilis y la lepra .

Las bacterias patógenas también son la causa de las altas tasas de mortalidad infantil en los países en desarrollo . [5] Un estudio del GBD estimó las tasas de mortalidad global por (33) patógenos bacterianos y encontró que dichas infecciones contribuyeron a una de cada 8 muertes (o ~7,7 millones de muertes), lo que podría convertirla en la segunda causa de muerte a nivel mundial en 2019. [ 6] [3]

La mayoría de las bacterias patógenas pueden cultivarse e identificarse mediante tinción de Gram y otros métodos. Las bacterias cultivadas de esta manera a menudo se analizan para encontrar qué antibióticos serán un tratamiento eficaz para la infección. Para patógenos hasta ahora desconocidos, los postulados de Koch son el estándar para establecer una relación causal entre un microbio y una enfermedad.

Enfermedades

Comensales vs bacterias patógenas en la EPOC

Cada especie tiene un efecto específico y provoca síntomas en las personas infectadas. Algunas personas que están infectadas con una bacteria patógena no presentan síntomas. Las personas inmunodeprimidas son más susceptibles a las bacterias patógenas. [7]

Susceptibilidad patógena

Algunas bacterias patógenas causan enfermedades bajo ciertas condiciones, como la entrada a través de la piel a través de un corte, a través de la actividad sexual o debido a una función inmune comprometida. [ cita necesaria ]

Un absceso causado por la bacteria oportunista S. aureus .

Algunas especies de Streptococcus y Staphylococcus son parte de la microbiota cutánea normal y normalmente residen en la piel sana o en la región nasofaríngea. Sin embargo, estas especies pueden potencialmente iniciar infecciones de la piel. Las infecciones estreptocócicas incluyen sepsis , neumonía y meningitis . [8] Estas infecciones pueden volverse graves creando una respuesta inflamatoria sistémica que resulta en vasodilatación masiva, shock y muerte. [9]

Otras bacterias son patógenos oportunistas y causan enfermedades principalmente en personas con inmunosupresión o fibrosis quística . Ejemplos de estos patógenos oportunistas incluyen Pseudomonas aeruginosa , Burkholderia cenocepacia y Mycobacterium avium . [10] [11]

intracelular

Los parásitos intracelulares obligados (por ejemplo, Chlamydophila , Ehrlichia , Rickettsia ) tienen la capacidad de crecer y replicarse únicamente dentro de otras células. Incluso estas infecciones intracelulares pueden ser asintomáticas y requerir un período de incubación . Un ejemplo de esto es la Rickettsia que causa el tifus . Otra causa la fiebre maculosa de las Montañas Rocosas . [ cita necesaria ]

Las clamidia son parásitos intracelulares. Estos patógenos pueden causar neumonía o infección del tracto urinario y pueden estar involucrados en enfermedades coronarias . [12]

Otros grupos de patógenos bacterianos intracelulares incluyen Salmonella , Neisseria , Brucella , Mycobacterium , Nocardia , Listeria , Francisella , Legionella y Yersinia pestis . Estos pueden existir intracelularmente, pero pueden existir fuera de las células huésped. [ cita necesaria ]

Infecciones en tejido específico.

Los patógenos bacterianos a menudo causan infecciones en áreas específicas del cuerpo. Otros son generalistas.

Mecanismos de daño

Los síntomas de la enfermedad aparecen cuando las bacterias patógenas dañan los tejidos del huésped o interfieren con su función. La bacteria puede dañar las células huésped directa o indirectamente provocando una respuesta inmune que daña inadvertidamente las células huésped [21] o liberando toxinas . [22]

Directo

Una vez que los patógenos se adhieren a las células huésped, pueden causar daño directo ya que los patógenos utilizan la célula huésped para obtener nutrientes y producir productos de desecho. [23] Por ejemplo, Streptococcus mutans , un componente de la placa dental , metaboliza el azúcar de la dieta y produce ácido como producto de desecho. El ácido descalcifica la superficie del diente provocando caries dental . [24]

Producción de toxinas

Estructura proteica de la toxina botulínica .

Las endotoxinas son las porciones lipídicas de los lipopolisacáridos que forman parte de la membrana externa de la pared celular de las bacterias gramnegativas . Las endotoxinas se liberan cuando la bacteria se lisa , por lo que después del tratamiento con antibióticos, los síntomas pueden empeorar al principio a medida que las bacterias mueren y liberan sus endotoxinas. Las exotoxinas se secretan al medio circundante o se liberan cuando las bacterias mueren y la pared celular se rompe. [25]

Indirecto

Una respuesta inmune excesiva o inapropiada desencadenada por una infección puede dañar las células huésped. [1]

Supervivencia en el huésped

Nutrientes

El hierro es necesario para los seres humanos, así como para el crecimiento de la mayoría de las bacterias. Para obtener hierro libre, algunos patógenos secretan proteínas llamadas sideróforos , que alejan el hierro de las proteínas transportadoras de hierro uniéndose al hierro aún más estrechamente. Una vez que se forma el complejo hierro-sideróforo, los receptores de sideróforo lo captan en la superficie bacteriana y luego ese hierro ingresa a la bacteria. [25]

Los patógenos bacterianos también requieren acceso a fuentes de carbono y energía para crecer. Para evitar la competencia con las células huésped por la glucosa, que es la principal fuente de energía utilizada por las células humanas, muchos patógenos, incluido el patógeno respiratorio Haemophilus influenzae , se especializan en el uso de otras fuentes de carbono, como el lactato , que abundan en el cuerpo humano [26].

Identificación

Ejemplo de un algoritmo de análisis de posible infección bacteriana en casos sin objetivos específicamente solicitados (no bacterias, micobacterias, etc.), con las situaciones y agentes más comunes observados en un entorno de Nueva Inglaterra.

Normalmente, la identificación se realiza cultivando el organismo en una amplia gama de cultivos, lo que puede tardar hasta 48 horas. Luego, el crecimiento se identifica visual o genómicamente. Luego, el organismo cultivado se somete a varios ensayos para observar reacciones que ayuden a identificar mejor las especies y las cepas. [27]

Tratamiento

Las infecciones bacterianas pueden tratarse con antibióticos , que se clasifican como bactericidas si matan las bacterias o bacteriostáticos si sólo impiden el crecimiento bacteriano. Hay muchos tipos de antibióticos y cada clase inhibe un proceso que es diferente en el patógeno que el que se encuentra en el huésped. Por ejemplo, los antibióticos cloranfenicol y tetraciclina inhiben el ribosoma bacteriano pero no el ribosoma eucariótico estructuralmente diferente, por lo que exhiben toxicidad selectiva. [28] Los antibióticos se utilizan tanto en el tratamiento de enfermedades humanas como en la agricultura intensiva para promover el crecimiento animal. Ambos usos pueden estar contribuyendo al rápido desarrollo de resistencia a los antibióticos en poblaciones bacterianas. [29] La terapia con fagos , que utiliza bacteriófagos , también se puede utilizar para tratar ciertas infecciones bacterianas. [30]

Prevención

Las infecciones se pueden prevenir con medidas antisépticas , como esterilizar la piel antes de perforarla con la aguja de una jeringa y con el cuidado adecuado de los catéteres permanentes. Los instrumentos quirúrgicos y dentales también se esterilizan para prevenir infecciones por bacterias. Los desinfectantes como la lejía se utilizan para matar bacterias u otros patógenos en las superficies para prevenir la contaminación y reducir aún más el riesgo de infección. Las bacterias de los alimentos mueren al cocinarlos a temperaturas superiores a 73 °C (163 °F). [ cita necesaria ]

Lista de géneros y características microscópicas.

Muchos géneros contienen especies de bacterias patógenas . Suelen poseer características que ayudan a clasificarlos y organizarlos en grupos. La siguiente es una lista parcial.

Lista de especies y características clínicas.

Esta es una descripción de los géneros y especies más comunes presentados con sus características clínicas y tratamientos.

Transformación genética

De las 59 especies enumeradas en la tabla con sus características clínicas, se sabe que 11 especies (o el 19%) son capaces de sufrir una transformación genética natural . [81] La transformación natural es una adaptación bacteriana para transferir ADN de una célula a otra. Este proceso incluye la absorción de ADN exógeno de una célula donante por una célula receptora y su incorporación al genoma de la célula receptora mediante recombinación . La transformación parece ser una adaptación para reparar daños en el ADN de la célula receptora. Entre las bacterias patógenas, la capacidad de transformación probablemente sirve como una adaptación que facilita la supervivencia y la infectividad. [81] Las bacterias patógenas capaces de llevar a cabo una transformación genética natural (de las enumeradas en la tabla) son Campylobacter jejuni , Enterococcus faecalis , Haemophilus influenzae , Helicobacter pylori , Klebsiella pneumoniae , Legionella pneumophila , Neisseria gonorrhoeae , Neisseria meningitidis , Staphylococcus aureus , Streptococcus . pneumoniae y Vibrio cholerae . [ cita necesaria ]

Ver también

Notas

  1. ^ La fiebre recurrente también puede ser causada por las siguientes especies de Borrelia : B. crocidurae , B. duttonii , B. hermsii , B. hispanica , B. miyamotoi , B. persica , B. turicatae y B. venezuelensis .
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