Sesión del día 5 de Junio del 2007 - Microbios: ¿Patógenos o no patógenos?
"Microbios: ¿Patógenos o no patógenos?",
por el Excmo. Sr. D. Gonzalo Piédrola Angulo,
Catedrático de Microbiología y Parasitología
Universidad de Granada
Académico de Número
Real Academia Nacional de Medicina
Sillón nº 43 -Epidemiología Hospitalaria-
RESUMEN
Un agente microbiano para producir una enfermedad necesita encontrar un nicho ecológico adecuado en el hospedador, multiplicarse en él, y desde allí, según el agente, realizar su capacidad patógena por invasión, producción de toxinas, enzimas u otros productos que dañan los órganos y tejidos. ¿Qué características separan los patógenos de otros microorganismos, entre los que se incluye la inmensa mayoría de la microbiota endógena del hombre? ¿Qué diferencia hay entre esta microbiota normal y la que produce infecciones que hoy llamamos oportunistas?
Hoy día conocemos muchos de estos factores, además de la siempre muy importante susceptibilidad inmunitaria, que se deben a condicionantes genéticos. Genes que codifican la motilidad, la quimiotaxis, la adherencia, la producción de toxinas, la regulación de las colonias bacterianas, y sobre todos ellos, los genes que conforman los denominados “islotes de patogenicidad”. El genoma microbiano responsable de la patogenicidad, se ha convertido así en la clave del conocimiento, no sólo de la patogenia, sino también de la clínica, la evolución, el tratamiento y la prevención de las enfermedades transmisibles.
Las islas de patogenicidad son fragmentos de 35 a 200 kilobases flanqueados por secuencias de inserción repetitivas, y con una composición en nucleótidos muy diferente al ADN cercano. Son transferibles como una unidad a diferentes zonas del cromosoma o a otras bacterias y codifican sistemas especializados de secreción, adhesinas, enzimas, porinas, toxinas y proteínas diferentes.
Pero además de los factores de la propia bacteria, la virulencia está muy condicionada por el medio ambiente que la rodea. Los cambios de temperatura, pH, concentraciones iónicas, de oxígeno, calcio, hierro u otros metales ejercen gran influencia en la expresión de los determinantes de la mayor o menor virulencia. Un mecanismo común para la traducción bacteriana de las señales ambientales, implica a sistemas reguladores constituidos por dos componentes proteicos del citoplasma bacteriano, que actúan sobre la expresión de los genes, a nivel de la trascripción. Una proteína de la membrana citoplasmática contiene un dominio transmisor y sería como un sensor de los estímulos ambientales. La otra proteína, controladora de la respuesta, con un dominio receptor, regularía los genes o proteínas sensibles. Las proteínas del sensor son cinasas que se autofosforilizan en un residuo protegido de histidina. Estos intermediarios de alta energía trasfieren luego sus grupos fosfato a un residuo aspartato protegido dentro del dominio receptor de las proteínas reguladoras de la respuesta. Las desfosforilasas regularían, a su vez, todos los niveles de actividad. Estos sistemas reguladores de la virulencia necesitan un control coordinado, lo que ha llevado al concepto de regulón. Un regulón es un grupo de genes (operones) controlados por un regulador común, que suele ser una proteína activadora o represora; pueden responder de forma conjunta a uno o distintos estímulos, lo que representa un ahorro de mecanismos para las bacterias.
La virulencia depende también de otros muchos factores. Así la capacidad de destruir los procesos defensivos del cuerpo humano en su propio beneficio, es característica de muchos microorganismos. La inhibición de la actividad antimicrobiana de las células del hospedador, las respuestas inflamatorias alteradas, las actuaciones intracelulares, o incluso la muerte de las mismas, son mecanismos que aumentan la virulencia. Esto se realiza por moléculas secretadas por las bacterias que son codificadas por las propias islas de patogenicidad. Son los conocidos sistemas de secreción especializados, como el tipo III o vía de secreción dependiente del contacto, o el tipo IV de vía de secreción.
En resumen, hoy conocemos mejor los mecanismos de patogenicidad microbiana, y de qué depende la virulencia en un nicho ecológico y en un momento determinado. Estos conocimientos no son algo teórico para el estudio, sino que tienen aplicaciones inmediatas, tales como las técnicas moleculares de detección rápida, muy sensible y específica de patógenos, la explicación de cómo aparecen los cuadros clínicos, conocer los puntos de diana para el tratamiento con futuros fármacos, y la realización de nuevas vacunas o estudios epidemiológicos.