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Microbiología parte 2 Habíamos visto que existían 3 barreras que debían superar los microorganismos para finalmente poder causarnos daño:  Primaria, piel y mucosas  secundarios, defensas inespecíficas, macrófagos y sistema complemento  tercera relacionada con los mecanismos de defensa inespecíficos que aún no los vemos. Relación bacteria-huésped  Comensalismo: La mayor parte microbiota ( beneficio neutro), no me perjudica ni beneficia mayormente  Parasitismo: Relación negativa  Mutualismo: Más activa, ambos beneficiados Interacción patógeno- hospedador Microbiota normal: Compuesta mayoritariamente por bacterias y en menor cantidad por hongos (ej. cándida, cuando ocurre una algún de desequilibrio, se puede convertir en un patógeno) y protozoos (algunas amebas, se consideran como parte normal de la microbiota del intestino) La microbiota normal se ubica principalmente en piel y cavidades (boca, trasto respiratorio, digestivo y tracto genitourinario, todas en condición directa con el ambiente) También en órganos internos normalmente estériles Características de los microorganismos que componen la microbiota normal:  No son peligrosos: No causan enfermedad en individuos sanos. Inmune competentes, sistema inmunológico en buenas condiciones, frente alguna situación de desbalance y/o sistema inmunológico deprimido pueden desarrollar enfermedades, por ejemplo en pacientes con VIH, cáncer, trasplantes, estos microorganismos pueden causar problemas.  Residentes: Ocupantes permanentes del nicho ecológico donde se encuentran, es decir NO SON MICROBIOTA TRANSIENTE, son parte de la microbiota siempre, por ejemplo, un lavado de manos, por muy bueno que sea no va a eliminar esta microbiota normal, esta rápidamente se va a volver a construir.  Mayoría comensales: pero hay también mutualistas  Se pueden comportar como patógenos oportunistas: No se comportan normalmente como patógenos, en determinadas circunstancias por ejemplo, romper alguna barrera, pueden comportarse como patógenos.

El feto humano en el útero se encuentra libre de bacterias y otros microorganismos, a las pocas horas de nacidos somos colonizados muy pronto, de hecho el canal de parto es uno de los primeros focos de colonización. El adulto posee 10°14 bacterias simbiontes y es una cantidad enorme, la cantidad de células humanas solo se estima en alrededor de 10 °12 por lo que hay 100 veces más células bacterianas que humanas. “La microbiota desempeña un papel significativo en la supervivencia de seres humanos” Fenómeno de interferencia bacteriana: Muchos microorganismos que son parte de nuestra microbiota normal, general sustancias antibióticas, ejemplo, niacina, molécula que impide que otras bacterias colonicen en el tejido, en el cual ellas estarán presentes. Donde hay una bacteria que pertenece al grupo de la microbiota normal, no puede haber una bacteria patógena. Están ocupados los receptores celulares con parte de la microbiota normal, no se puede establecer un microorganismo potencialmente patógeno. Estimulación de una respuesta inmunológica basal: El sistema particularmente en el intestino, ejemplo, existen células “IY” que cesan, toman muestra del intestino lo llevan hacia el interior. Se lo entrega a los macrófagos, y estos fagocitan en aquello y se lo van presentando al sistema inmune de tal manera que el sistema inmune está tomando muestras del ambiente, para ver con que cosas nos estamos relacionando. La producción de anticuerpos, la producción de células citotóxicas se está produciendo aun cuando no estamos enfermos y llevan a que se produzca una respuesta inmune de tipo local, tenemos siempre anticuerpos circulando en nuestro organismo en un nivel basal mínimo, pero que están presentes ahí, para estar preparados en caso de una respuesta más global. Producción de nutrientes: Vitamina complejo B, vitamina K, Ejemplo, coli en la producción de algunas vitaminas, nos ayudan en la producción de nutrientes particularmente a nivel del intestino. Cooperaren la metabolización de alimentos Posibles “funciones” de la microbiota normal Degradación de materiales de desecho, principalmente bacterias intestinales. Producción de vitaminas (B, E y K) Protección contra microorganismos patógenos:

 Competencia por nutrientes: Los organismos patógenos cuando llegan, no solo deben ubicarse en alguna parte que ya está reservada, sino que también tienen que poder alimentarse, la microbiota va a estar compitiendo por esos nutrientes.  Competencia por receptores químicos ubicados en la célula receptora.  Producción de sustancias antibacterianas: ejemplo ácidos orgánicos, niacina, como el sudor ya que sudar producen muchos ácidos orgánicos responsables del olor, el sudor es inodoro, adquiere el olor característico en la medida en que están los microorganismos allí presentes, van utilizando el sudor como sustrato.

Áreas más colonizadas en el organismo

En el tracto digestivo, tal vez la mayor cantidad de microorganismos, al intestino grueso llega fácilmente a 10°10 a 10°11 microorganismos por gramo.

Numero de bacterias por sitio anatómico y relación entre bacterias aerobias y anaerobias La mayor parte, predominaron las bacterias de tipo anaerobia/aerobia facultativa. Cisura gingival: a nivel de las encías, hay un billón de bacterias, en una persona absolutamente sana. Estómago: Muy poca cantidad debido al pH del estómago pero aún hay, del orden de 10°3 a 10°5 bacterias, son hartas si uno considera las condiciones extremas del estómago. Colon De 10°11 a 10°12 una cantidad enorme

¿Qué tan malas pueden llegar a ser estas bacterias? En el cuerpo hay puntos orgánicos, en que bacterias de nuestra propia microbiota, nos pueden causar alguna enfermedad. Como neumonía, sepsis a partir de microbiota de pulmones, también gastroenteritis y peritonitis, apéndice se rompe y parte de la microbiota paso a la cavidad abdominal es un proceso infeccioso muy grave, además están los abscesos, espinillas que son procesos infecciosos que con bacterias nuestras, invaden el folículo y produce la espinilla. También en los genitales, particularmente en el caso de mujeres, por ejemplo una de las infecciones más comunes es causada por cándida, que son las que tienen las mujeres, pero cuando se produce algún desequilibrio causan problemas.

¿De qué depende la microbiota que está presente en cada uno de nosotros? “Controladas” por:  Edad: No es la misma microbiota que yo tenía hace un año, que la tengo ahora  Dieta: Vegetariano y carnívoro, tienen microbiota totalmente distintos y se evidencia en la digestión de la persona.  Estado Hormonal: La microbiota de la vagina es totalmente distinta de una niña, a la de una adolescente y a la de una mujer adulta con vida sexual activa, las condiciones hormonales fisiológicas son distintas, el mucus es diferente si la mujer está embarazada o no, es distinto dependiendo de los ciclos menstruales  Estado de salud: también influye. Medio ambiente: naturalmente todos los factores que contribuyen al crecimiento bacteriano y habrán bacterias que dependiendo de algunos de estos factores, estarán presentes en determinados sitios orgánicos y no en otros.  Humedad: La humedad de la piel es muy distinto a la que tenía cuando tenía un año, uno se va deshidratando, la microbiota es muy diferente por las condiciones de la piel, el pH, la humedad, es totalmente distinto.  pH  Osmolaridad  Temperatura  Niveles de Oxígeno, etc.

Estos ejemplos no hay que saberse todos estos nombres, hay que por lo menos reconocer algunos, varios de estos se repiten, ejemplo, streptococcus, staphytoccus, son más o menos comunes.

Lactobacillus, estamos consumiendo constantemente, y es conocido. Neisseria no necesariamente neiseeria gonorrea, pero ahora se han encontrado con más frecuencia formando parte de la oro faringe debido a las practicas llamadas “sexo seguro” es decir sexo oral. ¿Por qué no nos llenamos de microorganismos extraños? Porqué los mecanismos de defensa son extraordinariamente eficiente, las defensas inmunológicas especificas nos protegen maravillosamente de la gran mayoría de los peligros, potenciales, sin embargo esto no es suficiente a veces se requiere de tomar medidas más extremas, tienen que ver con las defensas inmunológicas de tipo especifica. Defensas inmunológicas especificas (humoral-celular) Características de la inmunidad especifica: Especificidad: Son respuestas específicas para cada antígeno especifico, puede ocurrir que la defensa dirigida a un antígeno también le sirva a otro parecido, normalmente esa respuesta es mala, no es lo mismo como en el antígeno especifico. Diversidad: Permite al sistema inmune responder a una larga variedad de antígenos. Es consecuencia necesariamente de la primera si la respuesta es tan especifica como que para cada antígeno tenga que tener una respuesta propia, particular, especifica, significativa entonces que el tipo de respuesta debe ser variado, porque debo tener una para cada antígeno. Memoria: Permite respuestas más eficientes y amplificadas ante la exposición de antígenos ya conocidos. El sistema inmune recuerda cuando se encontró con un antígeno y cuando se encuentra con el mismo antígeno, después la respuesta es más rápida, esta es la base de las vacunas, lo muestro al sistema inmune un patógeno, para que desarrolle la respuesta específica, será una respuesta un poco tímida, ya que no es el patógeno en sí, pero cuando me encuentro por segunda vez con él la respuesta será mucho más rápida porque ya lo reconoce. Especialización: Genera respuestas óptimas para la defensa contra diferentes tipos de microorganismos. La respuesta está dirigida al tipo de microorganismos que ésta causando el proceso infeccioso, la respuesta no es la misma para cualquier tipo de microorganismo infecciosos, un ejemplo son los microorganismos intracelulares y los extracelulares, si es intracelular la respuesta humoral sirve poco, la que me sirve es la respuesta de tipo celular, necesito destruir las células infectadas con virus para que este no siga replicándose, no sirven mucho los anticuerpos, pero igual ayudan, por lo mismo se necesita de una respuesta especializada. Autolimitación: Regula la respuesta inmune para que el sistema pueda responder a nuevos antígenos. A lo largo de la vida, nos hemos encontrado con muchos antígenos distintos, por lo tanto si no fuera “auto limitado”, la respuesta produciría para cada antígeno una cantidad de anticuerpos, no nos cabrían los anticuerpos. Cuando se produce una respuesta inmune y una vez que se controla el microorganismo, la cantidad de anticuerpos específicos es contra ese antígeno, bajan a un nivel basal, hasta que nuevamente se requiera en cantidades mayores.

Tolerancia: Previene lesiones al anfitrión durante la respuestas a los antígenos extraños. El sistema inmune que es tan especifico tiene que ser capaz de reconocer con mucha precisión lo que es propio de lo que es ajeno porque si se equivoca, estamos en problemas, la tolerancia tiene que ver con la capacidad de este sistema específico de reconocer con mucha precisión qué cosas son propias y ajenas, ejemplo, enfermedades autoinmunes, el propio organismo desconoce casos que son propias y ataca, desarrolla respuesta inmune. La respuesta inmune

Humoral: presente en los líquidos corporales (humores), sangre, linfa, liquido intersticial, el objetivo principal de esta respuesta humoral es la producción de anticuerpos, inmunoglobulinas (Ig) que van a ir a unirse a patógenos que anden circulando o toxinas que anden circulando. Celular: el objetivo de esta respuesta es destruir células dañadas o infectadas. Ejemplo en algún proceso de tipo cáncer. ¿De dónde vienen las células que intervienen en la respuesta inmune? Ya conocemos a los neutrófilos y macrófagos como parte del sistema inmune inespecífico, estas vienen de la línea mieloide a partir de la misma célula primara se produce una segunda línea que se denomina línea linfoide, estos linfocitos pueden ser básicamente de dos tipos, linfocitos T y linfocitos B, de esta misma línea linfoide vienen las células NK que participan en los mecanismos de defensa inespecíficos, son citotóxicos (natural killer), las células de tipo T y B, tienen el mismo origen, estas células en general tienen en su superficie receptores que se parecen mucho a los receptores de las inmunoglobulinas, los “bracitos” de la inmunoglobulina son muy parecidos, están metidos en la membrana citoplasmática. Cada uno de estos linfocitos tiene estas “antenitas” (estos receptores) que tienen un sitio de unión que es específico y esto es lo que queda la diversidad, es decir linfocito 2 tiene un receptor distinto para el antígeno, y así sucesivamente.

Cada linfocito ya sea T o B tiene un receptor que es específico para un antígeno único, esto da la diversidad. Pero resulta que en etapas embrionarias tempranas, el sistema productor de linfocitos no sube, todavía no reconoce que cosa es propia, que cosa es ajena, por lo tanto tempranamente se desarrolla a partir de esas células troncales, una enorme variedad de linfocitos. Algunos de estos con especificidad que potencialmente pueden dañar, por lo tanto hay que eliminarlos y comienza lo que se denomina la “selección clonal”, se producen estos clones, estas células y yo a estas células tengo que eliminar todas aquellas que potencialmente pudieran generarme un daño, ¿cómo se hace la selección?, existen dos etapas de diferenciación. 1. Se eliminan todas las células de este grupo que no sean capaces de reconocer una molécula que se denomina “complejo de histocompatibilidad (MHC)” y que son el sello, timbre que indica que son células mías. MHC: Complejos de proteínas que están puestos en la membrana de todas nuestras células que son propias, nos identifican, son distintos en cada uno de nosotros por lo tanto en el timo y bazo donde normalmente se produce esta selección, lo que ocurre es una primera etapa, que es eliminar por apoptosis todos las células de las células linfoides que no fueron capaces de reconocer el MHC. 2. De las que quedan vivas, pueden haber algunas que tengan un sitio que reconoce como antígeno algún antígeno propio por esto viene esta segunda etapa de selección que consiste en probar cada uno de estos receptores de células linfoides a ver si son capaces de reconocer algún antígeno, algunas proteínas que estén en nuestro cuerpo, ya no solo el MHC. Si la reconoce, lo elimina porque significa que potencialmente esa célula linfoide va a desarrollar anticuerpos o va a desarrollar células citotóxicas contra alguna estructura propia, todo lo que reconozca algún antígeno nuestro se elimina.

Inmunidad mediada por células Tenemos células stem troncales que producen una enorme cantidad de células distintas, seleccionan y eliminan todas las células que cumplen con dos características, reconocen algún antígeno propio o no reconocen el MHC, por lo que nos quedamos con células tanto del grupo de los linfocitos T y B, dentro del grupo de los linfocitos T (CD8 y CD4), que tienen estas características y las células B que ocurre exactamente lo mismo.

Células killer: Destinadas a destruir nuestras propias células si son invadidas por patógenos, pero a través de un mecanismo diferente al de las células CD8, porque estas células killer pertenecen al sistema de tipo inespecífico.

Maduración y acción de las células T helper Tenemos células troncales que se seleccionan en el timo, solo pasan células que cumplen los requisitos. Veremos cómo se activan un grupo de células del sistema inmune llamadas células de tipo helper o células ayudadoras (CD4). Estas células CD4 que andan circulando son capaces de reconocer antígenos extraños, a cualquiera, pero resulta que, para que este linfocito se active y comience a funcionar, lo que se requiere es la presencia de un macrófago que es parte del sistema inmune inespecífico que fagocita, cuando el macrófago fagocita, destruye el patógeno, no elimina sencillamente los restos, toma restos de microorganismos y los presenta en la superficie, en los complejos de MHC, es decir, los MHC sirven en el caso de los macrófagos para presentar antígenos, por esto es que el macrófago se llama también célula presentadora de antígeno. El macrófago fagocita una bacteria, esta se destruye en el fago lisosoma, van a quedar restos antígeno (restos de proteínas y de lípidos del péptido glicano, etc. Hay dos posibilidades se eliminan sencillamente o se presentan en el MHC. El macrófago empieza circular con este antígeno porque destruye el patógeno y se va a encontrar en la algún punto con un linfocito que anda patrullando y se va a encontrar con que este antígeno que anda mostrando, calza justo con nuestro receptor, como calza justo el linfocito T se da cuenta que también es capaz de reconocerlo, entonces significa que anda un antígeno al cual hay que destruir, le pasa el dato, por eso en el proceso o donde se está produciendo la infección hay muchas células del sistema linfoide, porque así aumento las posibilidades de que este macrófago se encuentre con el linfocito, se produzca el reconocimiento y el antígeno extraño se pueda destruir, se activa CD4 o linfocitos helper pero estos no atacan directamente a los antígenos lo que hacen es coordinar la respuesta inmune. Es decir se activa y lo primero que hace es producir una serie de moléculas químicas, interleuquinas, cosas de este tipo que van a hacer señales químicas que informan que algo está ocurriendo e inmediatamente este linfocito T que era uno, se multiplica, ya deja de ser uno y comienza a ser una población de linfocitos T helper que son específicos para reconocer el antígeno.

1. De esta población de linfocitos, una parte de ellos no hará nada, se van a guardar, van a ir a ser células de memoria, de tal manera que la próxima vez que se encuentre con el antígeno, no va a ver un linfocito que tiene que ser capaz de encontrar ese macrófago si no que van a ver mil linfocitos que son capaces de reconocerlo. 2. Otra parte de la población, van a generar moléculas, como por ejemplo el interferón o interleuquinas que ayuda en el proceso inflamatorio que va a ser una señal química para que vengan los macrófagos del sistema inmune inespecífico, que van a fagocitar a los potenciales patógenos, van a ver más macrófagos que van a estar presentando antígenos y potenciando la repuesta frente al mismo patógeno. 3. Otra población pequeña (TH2), se va a quedar también esperando a las células B que son las responsables de producir anticuerpos, pero resulta que las células que producen anticuerpos necesitan que el linfocito T helper (CD4), le diga que efectivamente lo que ellos están viendo como un antígeno distinto, ellos también lo vieron como antígeno distinto y solamente cuando el linfocito T helper, tipo II le dice a la células B que es correcto lo que está interpretando como un antígeno extraño, esa célula comienza a producir anticuerpos. CD4: Son los que comandan la respuesta pero ellos no hacen nada directamente contra los patógenos, sino que activan todos los mecanismos para que se vaya produciendo la respuesta de tipo especifica. Linfocitos CD4: Reconocen en el macrófago MHT, clase II Linfocitos CD8: Reconoce el MHT, clase I “citotóxicos”

Diferenciación de las células T helper en subpoblaciones (Th1 y Th2)

Tenemos una célula inmadura, reconoció a MHT II, se activó y se multiplico en dos poblaciones: Th1: Produce sustancias que ayuda en el proceso inflamatorio y van ayudar en la maduración de los linfocitos tipo CD8, que actúan incitando células propias que están infectando con patógenos (citotóxicas) “cáncer, infecciones, etc. Th2: Ayuda en maduración de células B, producen anticuerpos, es una respuesta tipo humoral

Resumen: la maduración de las células tipo CD4, reconocen en el complejo Edipo el antígeno que es el mismo macrófago que presenta por eso son “presentadores de antígenos” para que algunos de los miles de linfocitos que se seleccionaron en las etapas previas. Recordar que primero se elimina células linfoides que no eran capaces de reconocer el complejo de Edipo compatibilidad y después de aquellas células que reconocían el complejo pero que eventualmente podían reconocer algo con un antígeno propio eran eliminadas de tal forma que nos quedamos c...