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MICROBIOLOGÍA CLÍNICA Curso 2004 - 2005 (grupo 1) Tema 5.- Interacción con los microorganismos. Concepto de flora normal. Localización de la flora normal. Interacción patogénica entre huésped y bacteria. postulados de Koch. Poder patogénico y virulencia. Factores determinantes de la acción patógena 1.- CONCEPTO DE FLORA NORMAL Un cuerpo humano está formado por alrededor de 1014 células1, de las que sólo aproximadamente el 10% son humanas, el resto son microorganismos asociados. En su gran mayoría estos microorganismos no son patógenos. La flora normal puede llegar a ser localmente muy abundante como en el intestino grueso donde se alcanzan niveles de 1011 microorganismos por gramo. Se denomina microbiota normal, flora normal o flora nativa al conjunto de microorganismos que viven de forma habitual en un cuerpo sano. Los lugares donde se encuentran pueden ser muy variados y en ellos desarrollan tareas beneficiosas para el ecosistema general del cuerpo. Estas tareas incluyen la participación en los procesos de digestión de alimentos y de síntesis de vitaminas en el intestino, la producción del pH ácido de la vagina o la protección competitiva frente a patógenos. Por consiguiente, en la mayoría de los casos, la interacción entre la flora normal y el ser humano es beneficiosa; pero pueden producirse circunstancias en que esto cambie y la flora normal se torne patógena oportunista. Los tratamientos con antibióticos de amplio espectro o la acción antiséptica de algunos productos de limpieza (jabones, por ejemplo) pueden alterar la flora normal lo que, en ocasiones, deja la puerta abierta para el desarrollo de procesos infecciosos oportunistas que pueden llegar a ser graves (por ejemplo, la colitis post-antibiótico producida por C. difficile). La flora normal puede inducir una respuesta inmune en los tejidos lo que facilita el control de los microorganismos. Es más, en algunos casos la flora normal es esencial para el desarrollo de los tejidos2. Por lo tanto, no debe verse a las bacterias de la flora normal como algo extraño que los tejidos humanos aprenden a soportar sino, más bien, parece ser que los tejidos pueden promover en ciertas ocasiones asociaciones con bacterias que resultan favorables. En este sentido, los receptores de nuestras células pueden participar en el mantenimiento de estas relaciones saludables con nuestra flora habitual y en el establecimiento de nuevas relaciones3. La flora normal está formada por microorganismos que se han adaptado a la permanencia en organismos superiores. Se puede pensar que la interacción patógena puede ser la excepción y no la norma en las relaciones entre microorganismos y 1 Hay una cierta controversia sobre este número y sobre si en realidad las células humanas suponen un 10% o más; pero, en cualquier caso, suponen sólo una parte del total de las células del organismo considerado como una comunidad. 2 Por ejemplo: algunos elementos del sistema inmune, incluyendo las placas de Peyer, la lámina media y el espacio intraepitelial no se en ratones gnotobióticos (libres de gérmenes) a no ser que se permita su colonización con microorganismos. 3 Ver ASM News 69: 186. MICROBIOLOGÍA CLÍNICA Curso 2004 - 2005 (grupo 1) organismos superiores. Un ejemplo de coevolución de microorganismos y huésped es el del virus de la mixomatosis y los conejos en Australia: este virus se introdujo para controlar las poblaciones de conejos asilvestrados y produjo una alta mortalidad entre estos; sin embargo, en pocos años apareció espontáneamente una variante atenuada del virus que no causaba la muerte del conejo y que con unos pocos años más se hizo predominante en la población. Ejemplos similares podrían explicar la presencia de muchos reovirus en el intestino humano.4 2.- LOCALIZACIÓN DE LA FLORA NORMAL MICROORGANISMOS NATURALES DE LA PIEL Aunque la piel está expuesta al contacto con un gran número de microorganismos, la mayoría de ellos no puede crecer sobre ella debido a la sequedad y a la baja actividad de agua (aw) de las secreciones de sudor. Los microorganismos de la piel son generalmente Gram-positivos (Staphylococcus, Streptococcus, Corynebacterium, Bacillus) que son, además, más resistentes a agentes antisépticos. Se encuentran en menor proporción Gram-negativos (Pseudomonas) y bacterias entéricas. También pueden encontrarse algunas levaduras y hongos productores de tiña. FLORA NORMAL DE LAS MANOS Dado que la mayoría de las infecciones nosocomiales son transmisibles por las manos, el lavado de las manos es una práctica de gran importancia en el control de estas infecciones y es una de las prácticas más descuidadas por el personal sanitario. La flora nativa de las manos está compuesta por microorganismos transeúntes y microorganismos residentes. Al primer grupo pertenece la mayoría de los microorganismos patógenos. Se trata de microorganismos que se quedan en nuestra piel durante poco tiempo y son fácilmente eliminados por lavado. Llegan a nosotros a través del contacto con material o instrumental contaminado. Los microorganismos residentes son habitantes habituales de la piel y, en general, son de baja virulencia por lo que no suelen ser peligrosos. Es más difícil eliminarlos por lavado. Incluyen diferentes tipos de estafilococos, corinebacterias y coliformes. En ciertas ocasiones es necesario eliminar ambos tipos de flora normal (operaciones quirúrgicas, tratamiento de pacientes con inmunodepresiones severas). Se ha comprobado que un número significativo de pacientes con catéteres arteriales (1%) o venosos (7%) llegan a tener bacteremias causadas por microorganismos de la piel que acceden al interior del paciente a través de la herida de inserción del catéter. Para la limpieza de las manos del personal sanitario es necesario usar jabones antisépticos y jabones de arrastre. Debido a la alta frecuencia de uso de estos jabones es necesario prestar atención a su calidad cosmética. 4 Nature 433: 360. MICROBIOLOGÍA CLÍNICA Curso 2004 - 2005 (grupo 1) MICROORGANISMOS DE LA CAVIDAD ORAL En la boca se desarrollan muchos microorganismos (se llega a niveles de 1010 por gramo en el sarro). Así mismo, se encuentra una gran diversidad de microorganismos colonizando los diferentes ambientes bucales. Hay estreptococos que son parte de la flora habitual tanto de los dientes como de la saliva, una gran cantidad de bacterias anaerobias estrictas y especies de los grupos de neiserias, estafilococos e, incluso, Vibrio. También se encuentran herpesvirus La presencia de elevados números de microorganismos anaerobios estrictos se debe a la alta tasa metabólica que tiene lugar en la boca, lo que genera los ambientes anaerobios necesarios para estos microorganismos. En la cavidad oral se producen biofilms. Entre estos son especialmente importantes los de Streptococcus mutans (estreptococo del grupo viridans) que es el agente productor de la caries dental5. El cepillado sólo produce una alteración temporal de las floras habituales de la boca. Algunas bacterias de la cavidad oral (S. salivarius, estreptococos α-hemolíticos, corinebacterias y Stomatococcus) pueden participar en la oxidación del alcohol a acetaldehído. Este último compuesto es cancerígeno. La actividad de estos microorganismos podría ser la causa del aumento de la incidencia de cáncer de esófago en los bebedores habituales y la relación entre la higiene dental deficiente y la aparición de cánceres de esófago y boca6. También se ha visto este efecto de producción de acetaldehído en la flora intestinal (principalmente en la anaerobia facultativa) de forma que antibióticos que eliminan la flora anaerobia facultativa y la anaerobia estricta (ciprofloxacina) reducen la acumulación de aceltaldehido en el colon mientrans que antibióticos que estimulan este tipo de flora (metronidazol) favorecen su acumulación7. MICROORGANISMOS DEL TRACTO GASTROINTESTINAL Muchos microorganismos bucales son arrastrados hacia el interior del tracto gastrointestinal. El bajo pH del estómago elimina la mayoría de ellos; pero el intestino, con la temperatura y el aporte de nutrientes constante es una ambiente muy favorable para el desarrollo de altas poblaciones microbianas: por encima de 109 bacterias por gramo pertenecientes a más de 500 especies diferentes. La mayoría de los microorganismos se encuentran en el intestino grueso. Las poblaciones de microorganismos intestinales cambian con la alimentación y son diferentes en los lactantes (bacterias lácticas) y los adultos (bacterias lácticas, anaerobias estrictas y enterobacterias). Aproximadamente el 99% de la flora intestinal de un adulto lo forman bacterias anaerobias estrictas (Bacteroides, Fusobacterium, 5 La presencia de otros microorganismos competidores como S. gordonii dificulta la formación del biofilm de S. mutans reduciendo su acción como agente productor de caries (aem 71: 354-362) 6 La pobre higiene bucal favorece el desarrollo de Candida que también es productora de acetaldehido 7 ASM News 69: 164 MICROBIOLOGÍA CLÍNICA Curso 2004 - 2005 (grupo 1) Clostridium) y bacterias lácticas (Streptococcus, Lactobacillus); las bacterias anaerobias facultativas (enterobacterias) sólo representan el 1% (Escherichia, Proteus, Klebsiella). Hay una presencia importante de enterovirus, rotavirus, adenovirus y herpesvirus localizados en el intestino grueso. Las poblaciones gastrointestinales cambian notablemente con la dieta y con los tratamientos con antibióticos. Los intestinos de los niños contienen inicialmente grandes números de microorganismos anaerobios facultativos que incluyen Escherichia coli y estreptococos. Al terminar la lactancia estas esñpecies disminuyen rápidamente y las especies anaerobias estrictas como Bacterioides y Clostridium son finalmente las más abundantes8. La flora intestinal es esencial para el desarrollo correcto del sistema inmune intestinal. Se ha visto que ratones que no tienen flora intestinal requieren un 30% más de calorías para mantener su peso correcto en comparación con ratones normales. La necesidad de controlar una flora intestinal tan compleja ha llevado al desarrollo de un sistema inmune intestinal que se va poniendo a punto como consecuencia del contacto con esta flora20. Conceptos de alimentos prebióticos y probióticos. Se denominan probióticos aquellos alimentos que contienen bacterias cuya presencia en el intestino es beneficiosa porque favorecen la digestión de alimentos y eliminan competidores. La ingesta de ciertas bacterias como Lactobacillus y Bifidobacterium tiene efectos particularmente favorables para la salud. Se denominan alimentos prebióticos aquellos que estimulan el desarrollo de las poblaciones bacterianas intestinales beneficiosas. Normalmente estos alimentos contienen azúcares complejos que no son digeridos en la parte superior del intestino y llegan a la región del colon donde alimentan estos tipos de bacterias. No está muy claro todavía qué hace de un bacteria un buen probiótico y de un alimento un buen prebiótico. Este es un campo de investigación en desarrollo actualmente. MICROORGANISMOS DE VIAS RESPIRATORIAS Es una microbiota muy diferente de la del tracto gastrointestinal. Los microorganismos habituales del tracto respiratorio superior son Streptococcus, Neisseria, Staphylococcus, Haemophilus, Bacteroides y Fusobacterium. En esta región se encuentran adenovirus y herpesvirus. El tracto respiratorio inferior, por el contrario, no tiene ninguna flora asociada normal porque los microorganismos que llegan allí son rápidamente eliminados por los sistemas de fagocitos del huésped. 8 AEM 71: 77-83 MICROBIOLOGÍA CLÍNICA Curso 2004 - 2005 (grupo 1) MICROORGANISMOS DEL OIDO EXTERNO Presenta un flora similar a la de la piel en la que predominan los cocos Grampositivos, bacilos Gram-positivos y una pequeña proporción de bacilos Gram-negativos (enterobacterias y pseudomonas). MICROORGANISMOS DE LAS CONJUNTIVAS La mucosa conjuntiva se contamina en el momento del nacimiento y contiene una flora similar a la de la piel con presencia adicional de Neisseria, Haemophilus y algunos virus. MICROORGANISMOS DE VIAS GENITOURINARIAS La mayor parte del tracto genitourinario (desde los riñones a la vejiga) están libres de microorganismos y no hay flora normal asociada. Sin embargo, sí hay flora normal asociada en las regiones genitales externas masculinas y femeninas. Debido a su amplia superficie, a la cantidad de sus secreciones y a su pH ácido, la vagina es un nicho muy rico en flora normal formada por especies de Streptococcus, Lactobacillus, Bacteroides y Clostridium. También se encuentran hongos (levaduras) del género Candida e incluso protozoos del género Trichomonas. También se detectan pequeñas cantidades de herpesvirus. La población microbiana de la vagina está muy equilibrada de manera que si se producen alteraciones en ella ciertos microorganismos que la componen (Candida, Trichomonas) pueden comportarse como patógenos oportunistas y dar lugar a infecciones (vaginitis) o intoxicaciones (choque tóxico por estafilococos). La población normal vaginal cambia durante el embarazo. 3.- INTERACCIÓN PATOGÉNICA ENTRE HUÉSPED Y BACTERIA La interacción de los microorganismos con el hombre no siempre es beneficiosa o inocua sino que también puede ser una interacción patogénica. Esto puede ser debido bien a la actividad de microorganismos intrínsecamente patógenos o a la de microorganismos patógenos oportunistas bien de la microbiota normal o de otras poblaciones bacterianas que por heridas o por descenso de las defensas inmunitarias llegan a colonizar sitios no permitidos desarrollando allí su acción patógena. El término infección hay que distinguirlo, también, del de enfermedad ya que aquel se refiere únicamente al desarrollo de un microorganismo dentro de un huésped, mientras que este hace referencia también a la respuesta del huésped al crecimiento y factores de virulencia de un microorganismo. La infección puede adquirir varios grados: MICROBIOLOGÍA CLÍNICA Curso 2004 - 2005 (grupo 1) • • • Colonización que es el grado mínimo de la infección. Las bacterias colonizan las mucosas y se multiplican allí sin que haya una respuesta clínica o inmune por parte del huésped. (Por ejemplo, la presencia de estafilococos potencialmente patógenos en la cavidad nasal.) Infección inaparente en la que el huésped no muestra una respuesta clínica específica, pero sí se observa una respuesta inmune. Es una infección asintomática o subclínica. Enfermedad infecciosa en la que se producen síntomas clínicos y respuesta inmune. La infección subclínica se suele producir cuando se produce el contagio por una número pequeño de microorganismos o estos son poco virulentos; la enfermedad se produce cuando los microorganismos son muy virulentos o su número es mayor de forma que interfieren con los mecanismos de resistencia del huésped. La enfermedad infecciosa y la subclínica siguen una evolución similar. Sin embargo, en ocasiones se pueden producir infecciones crónicas el las que el huésped se convierte en un portador asintomático del patógeno (por ejemplo, el caso de la fiebre tifoidea). 4.- POSTULADOS DE KOCH Las infecciones se caracterizan por su especificidad. Esto es, cada microorganismo patógeno produce una infección determinada causando un cuadro clínico característico. La especificidad de la infección se comprueba mediante los postulados de Koch que permiten identificar el agente etiológico de un proceso infeccioso. Los postulados son los siguientes: 1. El microorganismo debe encontrarse en todos los casos de la enfermedad 2. Debe aislarse y obtenerse como cultivo puro a partir de las lesiones 3. Debe reproducir la enfermedad cuando se inocula, a partir de un cultivo puro, en un animal de experimentación susceptible (modelo animal) 4. Debe aislarse el mismo microorganismo en cultivo puro a partir de las lesiones producidas en el animal. 5. El microorganismo debe inducir una respuesta inmune con la aparición de anticuerpos específicos en la sangre del hombre o animal infectado que puedan demostrarse por pruebas serológicas. No siempre pueden comprobarse todos los postulados, principalmente por razones técnicas (hay microorganismos no cultivables o hay una gran cantidad de microorganismos de la flora normal o no hay modelo animal adecuado). 5.- PODER PATOGÉNICO Y VIRULENCIA Es necesario distinguir el concepto de patogenicidad que se refiere a la capacidad o incapacidad de un microorganismo para producir una enfermedad del de virulencia que indica el grado de patogenicidad de el grado de patogenicidad del parásito y MICROBIOLOGÍA CLÍNICA Curso 2004 - 2005 (grupo 1) normalmente se indica por la dosis o número de microorganismos que son necesarios para que se desencadene la enfermedad en un tiempo dado. La patogenicidad es una característica intrínseca del microorganismo. Por tanto, la patogenicidad nos permite comparar diferentes especies microbianas. La virulencia, por el contrario, es una característica de las diferentes cepas de una misma especie y permite realizar comparaciones entre ellas. La patogenicidad no depende únicamente del patógeno, sino también del huésped ya que microorganismos patógenos o muy patógenos para un tipo de huésped pueden ser poco patógenos o apatógenos para otro. Por ejemplo, la patogenicidad de Clostridium botulinum como habitante intestinal es diferente en niños lactantes y en adultos a causa de las diferencias en la microbiota intestinal. El virus de la influenza presenta diferente patogenicidad en personas de diferentes edades, etc. La virulencia tampoco es una característica totalmente estable dentro de una cepa, sino que esta puede variar como consecuencia de mutaciones, transferencia horizontal de genes, etc. En función de su patogenicidad, podemos diferenciar dos tipos de microorganismos: MICROORGANISMOS INTRÍNSECAMENTE PATÓGENOS Son los patógenos verdaderos o estrictos. Tienen la capacidad de colonizar de producir enfermedad en huéspedes normales sanos en los que superan las barreras de defensa normales. Son los patógenos clásicos: Staph. aureus, Streptococcus del grupo A, Neisseria gonorrhoeae, Salmonella, Shigella, Brucella, Corynebacterium diphteriae, Vibrio cholerae, etc. Estos patógenos se caracterizan porque: • Proceden de una fuente exógena y es necesario adquirirlos por contagio. • Su acción patógena es debida principalmente a factores dependientes del mismo propio microorganismo (factores de virulencia) • Producen un cuadro clínico más o menos específico de la enfermedad lo que facilita el diagnóstico. PATÓGENOS OPORTUNISTAS O PATÓGENOS POTENCIALES Son capaces de colonizar el organismo sólo cuando fallan sus defensas y cambian sus condiciones ecológicas. Por tanto, las condiciones alteradas del huésped son el factor determinante de las enfermedades infecciosas producidas por patógenos oportunistas. A este grupo pertenecen muchos microorganismos de la flora normal o de la flora ambiental tales como Klebsiella, Enterobacter, Serratia, Proteus, Pseudomonas, Staph. epidermidis, estreptococos del grupo D, Bacteroides, herpesvirus, Pneumocystis carinii, Candida, etc. Estos patógenos se caracterizan porque: MICROBIOLOGÍA CLÍNICA Curso 2004 - 2005 (grupo 1) • • • En general proceden de una fuente endógena (microorganismos de la flora normal o de la flora externa que se han integrado como parte de la flora normal por un periodo de tiempo antes de desencadenar la enfermedad). Su acción patógena es debida principalmente a las condiciones deficitarias del huésped. Producen un cuadro clínico atípico que se añade al estado que presenta el enfermo lo que dificulta el diagnóstico. PATÓGENOS INTRACELULARES Y PATÓGENOS EXTRACELULARES En relación con su interacción con las células, las bacterias pueden agruparse en tres clases (los virus son todos patógenos intracelulares): • Las bacterias extracelulares se multiplican en los espacios intercelulares y son eliminados con facilidad por los fagocitos. Sólo producen enfermedad si pueden escapar de la acción de los fagocitos (por ejemplo, cápsulas) o si el huésped tiene el sistema inmune deficitario. Son ejemplos Staphylococcus, Neisseria, Clostridium, Cryptococcus • Las bacterias intracelulares facultativas se multiplican en el medio extracelular y si son fagocitadas desarrollan mecanismos para inhibir la digestión y pueden permanecer vivas largo tiempo en el interior del fagocito o invadir desde él otras células. Por ejemplo, Mycobacterium tuberculosis, Listeria, Brucella. • Bacterias intracelulares obligadas. Sólo pueden multiplicarse en el interior de las células. Por ejemplo: M. leprae y las clamidias. 6.- FACTORES DETERMINANTES DE LA ACCIÓN PATÓGENA • • • • Para que las bacterias puedan desarrollar su acción patógena es necesario que: Lleguen a la superficie del huésped por una puerta adecuada, colonicen el epitelio y resistan la acción de los sistemas fagocitarios Penetren el epitelio para llegar a los tejidos internos. Se multipliquen en los tejidos del huésped Produzcan alteraciones o lesiones en las células o tejidos del huésped. COLONIZACIÓN La vía de colonización de los microorganismos exógenos es generalmente la piel o, con mayor frecuencia, las mucosas de las vías gastrointestinal, genitourinaria o respiratoria. En el caso de muchas infecciones oportunistas, la fuente de los microorganismos es la propia flora normal. En el caso de infecciones de origen exógeno, las bacterias deben resistir los sistemas de defensa de las mucosas y de la acción de ciertos tipos de anticuerpos. Muchos patógenos desarrollan sistemas de defensa o de competencia con las bacterias de la microbiota normal para asegurar esta fase de colonización. Otro factor de gran relevancia es la adhesión a la superficie de los epitelios que logra por medio de moléculas de la superficie celular (fimbrias, etc.) que actúan como vías de anclaje. MICROBIOLOGÍA CLÍNICA Curso 2004 - 2005 (grupo 1) La adhesión por medio de adhesinas y de fimbrias es un fenómeno específico en el que estas moléculas de la superficie bacteriana interaccionan de forma específica con componentes de la superficie de algunos tipos de células del huésped. Esta especificidad del tipo de célula al que una bacteria es capaz de adherirse es la base molecular del tropismo de ciertas células por diferentes tejidos u órganos. En el caso de la flora normal, la adherencia es también la responsable de su localización específica en el cuerpo y facilita su multiplicación por la formación de microcolonias y de biopelículas. Así mismo, en el caso de las infecciones patógenas, la presencia de adhesinas facilita el establecimiento del patógeno y la colonización del tejido. Esta adhesión puede producirse también a materiales inertes que actúan como soporte para la colonización (por ejemplo, prótesis de cadera o cardiacas). La adhesión puede prevenirse mediante inhibidores de la adherencia que son análogos de bajo peso molecular de las moléculas que reconocen los sistemas de adherencia y también con antibióticos que inhiben la producción de adhesinas. Las bacterias de la flora normal compiten con las patógenas por los sitios de adhesión en los nichos que colonizan. PENETRACIÓN Algunas bacterias son capaces de realizar su actividad patógena sin atravesar el epitelio (en general las bacterias toxigénicas como C. diphteriae, V. cholerae o Bordetella pertusis). Un segundo grupo penetra de una forma pasiva bien mediante la acción de vectores tales como mosquitos, pulgas, etc, o cuando se produce una alteración funcional o física del epitelio (bacterias que penetran por heridas, por ejemplo.) Por último, hay bacterias con sistemas activos de penetración mediante un sistema de endocitosis inducida (Salmonella, por ejemplo). Las bacterias que son capaces de penetrar pueden multiplicarse destruyendo el epitelio sin penetrar al tejido submucoso (por ejemplo, Shigella, E. coli enteroinvasivo), o pueden penetrar hasta tejidos más internos (Staph. aureus, S. typhi). MULTIPLICACIÓN Una vez que el patógeno ha penetrado el interior del tejido, debe multplicarse para alcanzar un número crítico que le permita iniciar la infección, invadir el organismo y desarrollar su acción patógena. Para ello deben obtener del huésped los nutrientes mientras evitan la acción de los sistemas de defensa. MICROBIOLOGÍA CLÍNICA Curso 2004 - 2005 (grupo 1) Para el establecimiento de la enfermedad infecciosa no solo es necesaria la multiplicación sino que también es importante la velocidad de crecimiento ya que este factor condiciona el tiempo requerido para que el patógeno colonice el huésped. INVASIÓN En el curso de la infección, las bacterias producen como consecuencia de su metabolismo diversas substancias que dificultan o impiden la acción de los sistemas de defensa del huésped. Entre estos factores hay que considerar las alteraciones en la pared celular que hacen a las bacterias resistentes a la lisozima y a otros factores del sistema de defensas humorales, la presencia de cápsulas que impiden la fagocitosis (neumococo), la liberación de toxinas antifagocíticas y la producción de enzimas como la coagulasa que permiten a la bacteria (Staph. aureus) formar una cubierta protectora. Por último, hay bacterias capaces de inhibir su digestión dentro de los fagocitos. Las bacterias utilizan diferentes vías para lograr la invasión del cuerpo. Las principales son las siguientes: • Contigüidad. La difusión por contigüidad es especialmente frecuente en los epitelios y mucosas. Esta vía de difusión está favorecida cuando los patógenos producen sistemas enzimáticos que destruyan el tejido subepitelial. Por esta vía pueden diseminarse infecciones en las vías respiratorias que pueden llegar hasta el oído medio (otitis) o a los senos frontales (sinusitis). • Vía linfática. Las bacterias alcanzan el sistema linfático y llegan hasta los ganglios donde, si son capaces de resistir el ataque de los elevados números de fagocitos allí presentes pueden colonizarlos, quedarse en los ganglios linfáticos (peste) o utilizar los fagocitos como sistemas de transporte hacia otros lugares del cuerpo. • Vía sanguínea El sistema circulatorio es generalmente de difícil acceso para los microorganismos. Sin embargo, pueden llegar a la sangre a través de heridas, picaduras o catéteres. Al sistema sanguíneo también puede llegarse a través del sistema linfático; pero es una vía más larga. La vía sanguínea es muy rápida para la difusión del patógeno y este puede alcanzar todo tipo de órganos donde los microorganismos pueden establecerse y desarrollar su acción patógena. La bacteremia es un paso ocasional o fugaz de bacterias a través de la sangre. Se puede producir como consecuencia de extracciones, de la masticación o del cepillado de dientes. Es producida normalmente por bacterias de la microbiota normal que son rápidamente eliminadas por el sistema de fagocitos. Sin embargo cuando existe una disminución general de los sistemas de defensa inespecíficos, las bacteremias pueden permitir a las bacterias localizarse e iniciar procesos patógenos (endocarditis). La septicemia o sepsis es un paso masivo de bacterias a la sangre a partir de un foco séptico. Generalmente se produce fiebre y están asociadas con un cuadro clínico grave. Para que se produzca una septicemia es necesario un foco de infección constante de tipo tromboflebítico o por una puerta de entrada gastrointestinal. • Vía nerviosa. No es frecuente en el caso de las bacterias aunque sí en el de los virus. Es también una vía de difusión importante de ciertas toxinas como la tetánica. CAPACIDAD LESIONAL Las bacterias patógenas se caracterizan porque producen alteraciones celulares y tisulares responsables del cuadro patológico. Estas alteraciones pueden producirse por la MICROBIOLOGÍA CLÍNICA Curso 2004 - 2005 (grupo 1) formación de substancias tóxicas, por acción directa como consecuencia del proceso inflamatorio o por mecanismos inmunológicos Acción tóxica Las toxinas son substancias bacterianas que presentan acciones nocivas y estimulan una respuesta inmunológica (lo que las diferencia de los venenos minerales, alcaloides y glucósidos). 1) Las toxinas pueden ser exotoxinas proteicas sintetizadas en el citoplasma bacteriano durante la fase de crecimiento exponencial y que se liberan al exterior. Su acción tóxica es muy elevada y con unas características determinadas responsables de un efecto específico que puede presentar una a) acción general como en el caso de la toxina diftérica, las toxinas de Pseudomonas aeruginosa, la toxina de Bacillus anthracis b) neurotoxinas como la tetánica y la botulínica c) enterotoxinas como la colérica, las enterotoxinas de E. coli y otras enterobacterias, de Staphylococcus y de Clostridium perfringens y C. difficile. 2) Endotoxinas que forman parte del lipopolisacárido de Gram-negativas. Se caracterizan por tener una menor toxicidad que las exotoxinas y tener una acción inespecífica con producción de fiebre, alteraciones en la composición celular de la sangre, alteraciones vasculares y shock. Mecanismo inflamatorio Se produce como consecuencia de que las toxinas antifagocíticas son capaces de destruir los fagocitos que llegan al punto de infección liberándose, como consecuencia de su lisis, substancias que aumentan el daño celular y causan muchos de los síntomas celulares, tisulares y vasculares que caracterizan el cuadro patológico de la infección (pus). Mecanismo inmunológico La respuesta inmune produce una serie de reacciones de tipo humoral (vasodilatación, edema, infarto ganglionar) que pueden influir en el cuadro patológico. De forma añadida a esto hay que considerar la posibilidad de reacciones de tipo anafiláctico en las que se liberan substancias vasoactivas responsables de fenémenos patológicos (shock, broncoespasmo e inflamación local), reacciones citotóxicas que producen la lisis de células del huésped, reacciones por complejos inmunes que dan lugar a acciones irritativas sobre vasos y tejidos y reacciones mediadas por células de tipo inflamatorio y de formación de granulomas.