[Dir. Vicente Ausina Ruiz, Santiago Moreno GuilleÌ(BookSee.org)

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rojasguimaray


PRINCIPALES GRUPOS DE SERESVIVOSUnidades estructurales básicasde los seres vivos: células procariotasy eucariotas. Virus

Todos los organismos vivos tienen una composiciónquímica común, con presencia invariable de tres tiposde macromoléculas orgánicas complejas: proteínas,ácido desoxiribonucleico (DNA) y ácido ribonucleico(RNA). Además, todos los organismos realizan ciertasactividades químicas comunes, conocidas en su con-junto por metabolismo. Entre las distintas clases de orga-nismos existen muchas diferencias en los detalles meta-bólicos; sin embargo, todos están obligados a sintetizarlos constituyentes universales de la materia viva a par-tir de unidades químicas estructurales externas y a gene-rar la energía necesaria para tales actividades sintéti-cas almacenada en los enlaces del adenosintrifosfato(ATP), ricos en energía. Todos los seres vivos dependende la disposición de sustratos químicos y energía parala biosíntesis y la reproducción.

Todos ellos están constituidos por células y, en lospluricelulares, su crecimiento es el resultado de la divi-sión celular, con un aumento de su número total.

Las propiedades anteriormente descritas son comu-nes a plantas, animales y microorganismos, a pesar desus grandes diferencias en cuanto a tamaño, forma yestructura interna. Los virus no pueden ser consideradosorganismos; son entidades biológicas de estructura sub-celular, con un conjunto de propiedades diferenciadas.

Los primeros seres vivos que aparecieron sobre latierra eran microorganismos unicelulares cuyo meta-bolismo no consumía oxígeno, eran anaerobios quecon el tiempo desarrollaron el proceso de la fotosínte-sis para captar la energía de la luz solar con la consi-

guiente liberación de oxígeno como producto de dese-cho, el cual lentamente se acumuló en la atmósfera. Lapresencia de oxígeno también condujo a la formaciónde la capa de ozono que protege a los seres vivos dela letal radiación ultravioleta del sol. Como resultadofueron estableciéndose gradualmente las condicionesfisicoquímicas que ahora prevalecen sobre la tierra yque permitieron la evolución hacia formas de vida máscomplejas y activas. Así hace más de 1.500 millonesde años, a partir de una célula ancestral con un cro-mosoma, pero sin verdadero núcleo (procariota), debióoriginarse un tipo de células de estructura más com-pleja y con potencial evolutivo superior, las células euca-riotas, provistas de núcleo. Todos los seres vivos actua-les, excepto las bacterias, están constituidos por célulaseucariotas. Las células eucariotas primitivas se diversifi-caron para dar lugar a una línea evolutiva heterótrofaprotozoos, hongos y animales y otra autótrofa algas yplantas.

Los protozoos han permanecido unicelulares. Otrosgrupos de seres vivos, como las algas y los hongos, exis-ten como formas de vida unicelulares o se agrupan for-mando estructuras pluricelulares sin apenas diferencia-ción o especialización funcional en tejidos. Finalmente,otros fueron capaces de agruparse y diferenciarse, rea-lizando funciones complementarias entre sí, para formarseres pluricelulares complejos como las plantas y losanimales. Las bacterias y las algas verdeazules de laactualidad representan formas que han evolucionadocon cambios relativamente pequeños desde los mástempranos grupos de procariotas.

Las cianobacterias y otras bacterias simbióticas, soncapaces de convertir el nitrógeno de la atmósfera encompuestos nitrogenados, poniéndolos a disposiciónde las plantas en crecimiento.

V. Ausina Ruiz y G. Prats Pastor

PRINCIPALES GRUPOS DE SERES VIVOSCON CAPACIDAD PATÓGENA

PARA EL HOMBRE

CAPÍTULO 1

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En cuanto al origen de los virus existen diversas teo-rías, entre ellas la que postula que han surgido a partirde fragmentos desprendidos del material genético deorganismos celulares. Estos fragmentos, como resultadode su separación del resto del sistema genético, adqui-rieron la capacidad de multiplicarse más rápidamenteque los otros constituyentes de la célula. Este crecimien-to no regulado provocaría una perturbación en la célu-la y, finalmente, su muerte. Al liberarse después de morirla célula, los fragmentos genéticos fueron capaces deasegurar su propia perpetuidad penetrando en célulasadyacentes sanas y multiplicándose allí. Originalmentepasaron de célula a célula en forma de simple ácidonucleico, con una estructura semejante a la de los actua-les plásmidos, pero posteriormente adquirieron la capa-cidad de dirigir en la célula infectada la síntesis simul-tánea de una proteína destinada a encerrar y protegerlos fragmentos del ácido nucleico, para que de estaforma su paso de célula a célula se convirtiera en unaoperación mucho menos peligrosa y aventurada.

El origen común de las células actualmente existen-tes en la biosfera hace que, si bien presentan entre sídiferencias, algunos elementos estructurales y funcionesbásicas sean semejantes en todas ellas, habiendo sidofijadas y conservadas por la evolución. Así, el código

genético y el mecanismo de su transcripción y traduc-ción para la síntesis proteica ha permanecido práctica-mente inalterado en todas las células, como también loestán las vías centrales del metabolismo, con sus enzi-mas esenciales.

Las células procariotas presentan una morfología yestructura relativamente uniforme y su evolución se haproducido en el sentido de una gran diversificación desus actividades metabólicas, de manera que puedenobtener energía y efectuar biosíntesis a partir de prác-ticamente cualquier sustrato existente en la tierra. En lascélulas eucariotas, por el contrario, las vías metabóli-cas se reducen en la práctica a dos, la fotosíntesis y larespiración aerobia, habiendo evolucionado hacia unagran diversificación morfológica y una mayor capaci-dad para responder a estímulos físicos y químicosambientales y para diferenciarse formando organismospluricelulares (Tabla 1).

Las células procariotas poseen un tamaño medio de1-5 µm. Su citoplasma es un compartimento único quecontiene granulaciones con sustancias de reserva y grancantidad de ribosomas en los que tiene lugar la síntesisproteica. Está rodeado por una membrana celular quepuede presentar invaginaciones y que, tanto en las célu-las procariotas como en las eucariotas, está formada por

2 TRATADO SEIMC DE ENFERMEDADES INFECCIOSAS Y MICROBIOLOGÍA CLÍNICA

Tabla 1PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DIFERENCIALES ENTRE CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS

Características Eucariotas Procariotas

Grupos de seres vivos Algas, hongos, protozoos, vegetales Bacteriasy animales

Tamaño medio (aproximado) > 5 µm 1-5 µm

Estructuras nucleares:Membrana Membrana clásica Ausencia de membrana nuclear

Contiene enzimas respiratoriosy participa en la división celular

Cromosomas Filamentos de DNA Filamento único, cerrado, de DNA

Organúlos intracitoplásmicos:Mitocondrias Presente AusenteAparato de Golgi Presente AusenteRetículo endoplásmico Presente AusenteRibosomas (coeficiente 80S 70S

de sedimentación)

Membrana celular Con esteroles Sin esteroles (con excepciónde los micoplasmas)

Pared celular Ausente o formada por quitina Estructura compleja con un componenteo celulosa característico, el peptidoglican

o mureina

Movimiento Los flagelos, si existen, son Los flagelos, si existen, sonde estructura compleja de estructura simple

Reproducción Sexual y asexual Asexual (fisión binaria)

Respiración Por medio de mitocondrias A través de la membrana citoplásmatica



proteínas y fosfolípidos. La membrana de las células pro-cariotas, a diferencia de la de las eucariotas, no contie-ne esteroles; la única excepción la constituyen los mico-plasmas (bacterias que no poseen pared celular). Lamembrana citoplasmática permite a las células vivasmantener en su interior un ambiente químico relativa-mente constante, aunque se produzcan cambios consi-derables en el medio externo. Es una estructura activaque actúa como barrera osmótica selectiva, regulandolos intercambios de sustancias, a su través, con el medioexterno a la célula gracias a la presencia de unos enzi-mas llamados permeasas.

En las células procariotas, la membrana citoplas-mática es el lugar de actuación de diversos enzimasrespiratorios, como el sistema citocromo-oxidasa, queparticipa en el transporte de electrones y desempeñauna función esencial en la generación de ATP, seme-jante a la función de las mitocondrias en las célulaseucariotas.

En las células eucariotas existen, aparte de la mem-brana citoplasmática, otros sistemas de membranasintracitoplasmáticas, entre las que se incluyen la mem-brana nuclear, las del retículo endoplásmico, el apara-to de Golgi y las que limitan las mitocondrias y otrosorgánulos.

Algunas células eucariotas, debido a la plasticidadde su membrana, a la presencia de filamentos intraci-toplasmáticos de actina y a la existencia de corrientescitoplásmicas, son capaces de moverse sobre un sopor-te rígido mediante la emisión de seudópodos que, fiján-dose a distancia, permiten desplazar el cuerpo de lacélula. Los seudópodos son los responsables del movi-miento ameboide y de los fenómenos de incorporaciónde sustancias sólidas (fagocitosis) o líquidas (pinocito-sis), mediante la formación de vacuolas rodeadas demembrana.

El movimiento, en las células eucariotas, tambiénpuede deberse a la existencia de un órgano locomo-tor constituido por cilios (apéndices cortos y numerosos)o flagelos (de número escaso y mayor longitud).

Las células procariotas pueden moverse tambiénmediante flagelos que tienen una estructura proteica,aunque diferente de la de los flagelos de las célulaseucariotas. Su naturaleza proteica confiere a los flage-los bacterianos un carácter muy inmunogénico (antíge-nos H).

Las fimbrias son filamentos externos microtubulares,rígidos y cortos, formados de modo semejante a los fla-gelos por agregación de múltiples subunidades protei-cas, por lo que poseen también capacidad antigénica.Están implantados por toda la superficie de la bacteriay su función consiste en adherirse a las superficies muco-sas, por lo que pueden jugar un papel importante enla patogenia de las infecciones bacterianas.

Externamente a la membrana citoplasmática se dis-pone una pared rígida que, en las células procariotas,tiene una estructura y composición específica (peptido-glicano). La pared rígida de los hongos está formadafundamentalmente por quitina. En las células vegetalesla pared celular está formada por unidades de gluco-sa que se depositan externamente en forma de celulo-sa. Los protozoos y las células animales carecen depared.

Las células eucariotas son de mayor tamaño que lasprocariotas (entre 5 y 200 µm) y presentan una estruc-tura más diferenciada. Su citoplasma se caracteriza porla presencia de diversas estructuras organizadas y uncitoesqueleto compuesto por microtúbulos y microfila-mentos.

La síntesis proteica tiene lugar en los ribosomas. Sonorgánulos compuestos de dos subunidades encajadas,una ligeramente más pequeña que la otra, lo que lesconfiere un aspecto parecido al de las calabazas uti-lizadas como flotadores. Los de las células eucariotasson de mayor tamaño que los de las células procario-tas y pueden encontrarse libres en el citoplasma o ado-sados a las membranas del retículo endoplásmico, elcual consta de un sistema de cisternas y de canalesaplanados que se comunican y atraviesan la célula entodas direcciones. Está en comunicación con la mem-brana citoplasmática y con la membrana nuclear que,de hecho, es una parte de este complejo sistema demembranas. Tiene funciones de almacenamiento, pro-cesamiento y transporte de sustancias a través del cito-plasma.

El aparato de Golgi es otra estructura membranosay tubular, sin ribosomas adheridos. Prepara y almace-na productos para su transporte intracelular y para laeliminación al exterior por exocitosis. Este proceso esinverso al de la fagocitosis, en la que una parte de lamembrana citoplasmática se separa para formar unavesícula intracelular.

Los lisosomas son vesículas ovoides formadas en elaparato de Golgi que contienen enzimas hidrolíticascapaces de descomponer una gran variedad de macro-moléculas. Intervienen en los procesos de fagocitosis ydigestión intracelular.

Las mitocondrias son estructuras esferoidales o alar-gadas, rodeadas de una doble membrana cuya hojainterna forma unas invaginaciones laminares o crestas.Representan el centro respiratorio y energético de lacélula, pues contienen los sistemas enzimáticos que regu-lan las reacciones de óxido-reducción y de fosforilaciónoxidativa que intervienen en el almacenamiento de ener-gía en forma de ATP, necesario para la biosíntesis. Estosorgánulos funcionan en parte como entidades autóno-mas. Poseen DNA y ribosomas propios que les permi-ten su replicación. Existe la teoría de que las mitocon-

PRINCIPALES GRUPOS DE SERES VIVOS CON CAPACIDAD PATÓGENA PARA EL HOMBRE 3



drias fueron en un principio organismos procariotas inde-pendientes que penetraron en el citoplasma de célulasde mayor tamaño e iniciaron allí una existencia endo-simbiótica. Las actuales células eucariotas serían pues,según esta teoría, el resultado de la fusión entre unacélula preeucariota ancestral y células procariotas.

Los cloroplastos tienen también su propio DNA y seautorreplican, por lo que se cree que también tienen unorigen bacteriano. Son orgánulos de forma lenticular ofilamentosa que se encuentran en las células eucario-tas fotosintéticas. Contienen el aparato fotosintético, cons-tituido por pigmentos de captación de energía radian-te, el centro de reacción con clorofila y una cadena detransporte de electrones a través de la cual se generaATP.

El núcleo de las células eucariotas está separado delcitoplasma por la membrana nuclear. Contiene el mate-rial genético que durante la división celular se conden-sa formando los cromosomas. Cada especie eucariotapresenta un número constante y fijo de cromosomas.

Las células procariotas no tienen un verdadero núcleo.Su material genético está formado por una larga cade-na de doble hélice de DNA estrechamente plegada ylibre en el citoplasma, ya que carece de membranaenvolvente. Esta estructura de DNA se organiza comocromosoma circular único en el momento de la divisiónde la célula bacteriana.

Las células procariotas se reproducen por fisión bina-ria transversal. Cuando se multiplican en un medio líqui-do quedan libres en suspensión. Pero si lo hacen sobreuna superficie sólida, tras su división, las células que-dan en contigüidad y se acumulan en unas masas loca-lizadas conocidas con el nombre de colonias.

Aunque, como acabamos de ver, la reproducciónde las células procariotas es asexual, para evolucionargenéticamente no dependen solamente de las muta-ciones cromosómicas. Este fenómeno, aunque impor-tante, es demasiado restringido para las necesidadesadaptativas que exigen los rápidos cambios del medioambiente. Por ello, las bacterias han desarrollado unaserie de mecanismos de intercambio genético:

Transformación. Algunas especies bacterianas pue-den aceptar fragmentos de DNA tras la lisis de otrasbacterias. Una vez dentro de la bacteria receptora, elDNA debe sufrir un proceso de recombinación genéti-ca que lo integrará en el cromosoma receptor, permi-tiendo de esta forma su expresión.

Conjugación. Este mecanismo de transferencia serealiza por contacto físico entre dos bacterias median-te unas estructuras proteicas microtubulares o filamen-tosas llamadas pili, que facilitan la aproximación de lasbacterias para que tenga lugar lugar la conjugación.El DNA transferido puede integrarse en el DNA cro-mosómico o bien quedar libre en el citoplasma bacte-

riano. Estos fragmentos circulares de DNA extracromo-sómico se denominan plásmidos y tienen la capacidadde replicarse con autonomía respecto al cromosoma.

Transducción. Un fragmento del DNA bacteriano (cro-mosómico o plasmídico) es transferido de una bacteriaa otra por medio de un bacteriófago (virus parásito debacterias). Algunos genes víricos se expresan en este esta-do conjuntamente con el DNA bacteriano y dan lugara la producción de proteínas que antes no poseía la bac-teria, fenómeno conocido como conversión. Por ejemplo,el bacilo diftérico no produce la toxina responsable delcuadro clínico excepto cuando adquiere un bacteriófa-go denominado profago β, que la codifica.

La multiplicación de las células eucariotas puedeproducirse por división simple o por reproducción sexual,que comporta la formación de células reproductorasespecializadas llamadas gametos. La fusión de dosgametos da lugar a una célula llamada cigoto, que semultiplica y desarrolla para formar un organismo seme-jante al de los dos progenitores.

Seres vivos con capacidad patógena para el hombre

Cuando se inició el estudio de los microbios y pará-sitos se trató de incluirlos en alguno de los dos grandesreinos de la naturaleza conocidos, el de los animales ylas plantas. (Animalia y Plantal). Los microorganismosposeían un rasgo que los definía y a su vez los diferen-ciaba de los animales y de los vegetales, concretamentesu organización biológica elemental, pues la de los ani-males y vegetales era evidentemente mucho más com-pleja.

La mayor parte de los micoorganismos son seres uni-celulares. Aunque también pueden ser multicelulares,pero en este caso están compuestos por células indife-renciadas que al asociarse no forman tejidos con fun-ciones especializadas, sino que cada una de ellas cons-tituye un organismo completo e independiente dotadode su propia capacidad de reproducción.

Por todo ello, en 1866, uno de los discipulos de Dar-win, el zoólogo aleman Haeckel, propuso como solu-ción la creación de un tercer reino, el Protista (o Pro-toctista según Hogg y Copeland), que incluiría a losseres vivos dotados de una organización biológica ele-mental.

Los animales y vegetales, así como los protistas, estánformados por células eucariotas; pero estos últimos secaracterizan por su organización biológica elemental.

Teniendo en cuenta que dentro de los procariotassolo se encuentran las bacterias, se decidió la creaciónde un cuarto reino, el reino Monera (del griego monos,que significa «solo»).

En consecuencia el reino Protista quedó restringidoa dos grandes grupos, algas y protozoos. Los primeros




son fotosintetizadores autótrofos uni o pluricelulares (uti-lizan para su anabolismo sustancias inorgánicas queincorporan del medio) y los segundos heterótrofos uni-celulares (obtienen la energía a partir de sustanciasorgánicas).

Los hongos han sido agrupados tradicionalmentejunto a las plantas, pero no existe ninguna duda deque constituyen realmente una línea evolutiva inde-pendiente, por lo que forman también un único reino,Fungi.

Quedan fuera de esta clasificación los virus, seresde estructura subcelular y tamaño ultramicroscópico, queforman un grupo aparte, no incluido, al igual que losviroides y los priones, en ninguno de los reinos de lanaturaleza.

INTERRELACIONESENTRE LOS SERES VIVOS.SIMBIOSIS, COMENSALISMO Y PARASITISMO

Durante el proceso evolutivo que han sufrido los dife-rentes grupos de organismos, estos han tenido queadaptarse, no solo al ambiente, sino también a las con-diciones impuestas por la presencia simultánea de otrosorganismos. Todos se originaron como seres de vidalibre e independiente, pero fueron obligados a com-petir con otros para su existencia. Solo aquellos quedesarrollaron ajustes y adaptaciones satisfactorias fue-ron capaces de sobrevivir. Entre estas adaptacionesestán las asociaciiones entre organismos (simbiosis; Bary1879).

Las asociaciones entre organismos pueden ser oca-sionales o temporales, pero en otros casos pueden tenerun carácter obligado o permanente (si no se estable-cen los individuos mueren).

Existen interrelaciones entre individuos de una mismaespecie y también entre organismos que pertenecen aespecies distintas.

Puede ocurrir que los organismos asociados (sim-biontes) obtengan un beneficio mutuo (mutualismo), obien que como consecuencia de su relación uno de losorganismos resulte perjudicado, como en el parasitismoo la enfermedad infecciosa. El organismo causante deldaño se denomina parásito o patógeno.

El parasitismo es un fenómeno general de adapta-ción, mediante el cual muchas especies, tanto eucario-tas como procariotas, resuelven su existencia en la bios-fera. Se puede definir a un parásito como aquel ser vivoque habita en la superficie o en el interior de otro orga-nismo, denominado hospedador (*), del que obtienelas sustancias nutritivas y en el que encuentra el ambien-te necesario para su desarrollo y multiplicación, vivien-do, por tanto, a sus expensas y causándole un daño operjuicio.

No existen diferencias esenciales entre las enferme-dades infecciosas y las parasitarias. Ambas son fruto deperturbaciones ocasionadas directamente por el agen-te patógeno o por sustancias liberadas por él, o bienconsecutivas a las diversas formas en que el hospeda-dor reacciona para contener al parásito.

El parásito es generalmente una especie más peque-ña que el hospedador. Un parásito bien adaptado nodestruye inmediatamente a su hospedador, pues cuan-do esto ocurre, el parásito deja de obtener consecuen-temente beneficio del mismo.

Existen adaptaciones tan marcadas que sugierenque estas interrelaciones han existido durante muchotiempo, probablemente durante centenares de miles omillones de años.

Otros grupos de parásitos parecen haber adquiridomás recientemente el tipo de vida parasitaria y algunosde ellos no se han adaptado todavía a un parasitismoirreversible. Finalmente, hay otros que apenas estánempezando a desarrollar las adaptaciones más tem-pranas al parasitismo.

El carácter patológico de la asociación se mani-fiesta fundamentalmente cuando la misma es recien-te. Cuando lleva tiempo establecida puede darse elcaso de que se llegue a un equilibrio hospedador-parásito.

Se denomina infección a la presencia y multiplica-ción de microorganismos en los tejidos del hospeda-dor; ahora bien, la respuesta del hospedador a la infec-ción es muy variable y depende de las interacciones demuchos factores propios del hospedador y del agenteinfeccioso. Puede oscilar desde la simple colonizaciónde un epitelio, al cual los microorganismos se han adhe-rido y en donde se reproducen sin producir daño ni sin-tomatología (colonización, infección subclínica o inapa-rente), hasta enfermedad manifiesta.

La enfermedad infecciosa es pues la expresión clí-nica de la infección e indica que los microorganismosno solo están presentes y se multiplican en los tejidos,sino que además provocan en el hospedador algunaperturbación, de modo que aparecen signos y síntomasde enfermedad. Producen alteraciones macroscópicasy microscópicas en los órganos y tejidos y desencade-nan la activación de los mecanismos de defensa delorganismo, como la migración de leucocitos polimor-fonucleares al lugar de la infección y la formación deanticuerpos.


(*) Con frecuencia se utiliza la palabra «huésped» para designar a unorganismo vegetal o animal sobre el cual o a costa del cual viveun parásito (tal vez debido a una primitiva traducción poco afortu-nada del vocablo inglés «host», que tanto puede significar «hués-ped» como «hospedador»). Creemos que ello puede inducir a con-fusión, por lo que preferimos emplear el término «hospedador», yaque es el que realmente define el concepto que se pretende expre-sar.



Una enfermedad infecciosa puede estar localizada,es decir, limitada a una zona circunscrita, o bien gene-ralizada, cuando, a través del torrente sanguíneo, pasaa afectar a todo el organismo, pudiendo ocasionar uncuadro de sepsis que se define como la respuesta sis-témica a la invasión masiva.

Esta definición, sensu stricto, excluye algunas formastoxigénicas de enfermedad (por ejemplo, enteritis esta-filocócica por toxina preformada en los alimentos).

El término enfermedad transmisible se puede consi-derar sinónimo de enfermedad infecciosa, ya que desig-na a aquellos procesos patológicos que pasan de unhospedador a otro por cualquier mecanismo.

La predisposición del hospedador a la infección estácondicionada por el estado de sus defensas naturalesy grado de inmunidad adquirida, que el agente pató-geno deberá superar para llegar a provocar enferme-dad. Los microorganismos que no son capaces de hacer-lo no son patógenos. Los microorganismos no patógenosque colonizan a los animales o al hombre sin dañar-los se denominan comensales. Otros pueden coexistircon el hospedador en una tregua que solo se rompeocasionalmente al producirse algún fallo en los meca-nismos de defensa o resistencia; a estos se les llamapatógenos oportunistas y entre ellos se encuentran tantomicroorganismos comensales como otras del medioambiente.

Finalmente, hay otros que superan rápidamente lasdefensas naturales de los tejidos, produciendo siempreenfermedad cuando infectan; se denominan patóge-nos primarios.

El término virulencia, que a veces se utiliza comosinónimo de patogenicidad, debe reservarse para indi-car el grado de patogenicidad de una determinadacepa de microorganismo para un tipo dado de hos-pedador. Depende de ambos, así como de las condi-ciones en que se encuentran. La virulencia puede variarde un modo amplio dentro de una misma especiemicrobiana. No son raras las variantes avirulentas deespecies bacterianas o víricas patógenas.

El número de especies vivientes capaces de infectaral hombre y hacerlo enfermar alcanza varios centena-res, con diferencias considerables en sus características.Algunos patógenos son conocidos desde épocas prehis-tóricas, como los gusanos y artrópodos; en cambio, enel caso de los protozoos, bacterias y virus, debido a sutamaño microscópico, no se ha sabido de su existenciahasta fechas relativamente recientes.

No fue hasta hace poco más de un siglo que el hom-bre se dio cuenta de que los microbios, descubiertos afinales del siglo XVII por Anton van Leeuwenhoek, uncomerciante holandés aficionado a la óptica, podían serlos agentes causales de enfermedades infecciosas que,desde siempre, habían afligido a la humanidad.

Antes de esta época, la observación de los fenó-menos de putrefacción de la materia orgánica, de lasmismas enfermedades infecciosas, las fermentaciones yotros procesos naturales había llevado ya a considerarla posible existencia de los microorganismos.

A mediados del siglo XIX, la teoría microbiana de lasenfermedades transmisibles, estaba conceptualmentemadura; los trabajos experimentales de Louis Pasteur yRobert Koch permitieron confirmarle definitivamente.

CARACTERÍSTICASESTRUCTURALES Y BIOLÓGICAS DE LOS AGENTESCAUSALES DE ENFERMEDADESINFECCIOSASVirus

Los virus son fragmentos de ácido nucleico, DNA oRNA, capaces de multiplicarse en una célula y pasar aotras para iniciar un nuevo ciclo de replicación. Comolos ácidos nucleicos son muy vulnerables en el medioextracelular, antes de abandonar las células en las quese han multiplicado, se rodean de una cubierta deestructura proteica, denominada cápside. Algunos, ade-más, están rodeados por fuera de la cápside de unaenvoltura, llamada peplo, de estructura lipídica. Los virusestructuralmente completos se denominan viriones, yposeen un tamaño ultramicroscópico (20-300 nm) porlo que únicamente son visibles mediante el microsco-pio electrónico.

Los virus envueltos se inactivan por los agentes físi-cos y químicos, debido a la fragilidad del peplo, por loque la transmisión entre huéspedes se hace por con-tacto íntimo de persona a persona (virus de la gripe,virus del herpes u otros); en tanto que los desnudos, másresistentes, pueden permanecer y transmitirse a travésdel medio ambiente (virus de la poliomielitis, virus de lahepatitis A u otros).

La mayoría de las proteínas, tanto las internas aso-ciadas al genoma (estructurales y enzimáticas) comolas de la cápside, las de matriz situadas por debajo dela envoltura y las glicoproteínas de la envoltura, son anti-génicas. Los antígenos de localización interna suelen sercomunes en grupos de virus relacionados, como los queforman una familia o un género, en tanto que los exter-nos (los de la cápsida y glicoproteínas de la envoltura)son generalmente específicos y permiten diferenciar den-tro de un género varias especies o serovariedades. Endeterminados grupos de virus, los diferentes serotiposcausan procesos patológicos diferentes (por ejemplo, eladenovirus tipo 40 causa enteritis y el tipo 7, infeccio-nes respiratorias). En algunos virus se produce variabi-lidad de las estructuras antigénicas superficiales en eltiempo (derivas antigénicas). En algunos con gran capa-cidad de difusión, como el virus gripal, estas derivas




antigénicas pueden ser causa de importantes epide-mias o pandemias, al no disponer la población de anti-cuerpos neutralizantes frente a la nueva variante delvirus. Algunos antígenos víricos se hacen expresivos enlas células parasitadas durante la replicación vírica ypueden ser detectados en su interior o en la superficiecelular por técnicas inmunológicas mediante microsco-pia de fluorescencia, lo que permite reconocer las célu-las infectadas por el virus. Además, frente a estas célu-las en las que en su superficie se expresan antígenosde codificación vírica, se produce una respuesta inmu-ne que puede ser más lesiva para la célula parasitadaque la propia lesión citopática vírica directa.

Los virus carecen de sistemas para obtener y alma-cenar energía y para efectuar la síntesis proteica, porello son simbiontes obligados de las células, tanto pro-cariotas como eucariotas, de las que dependen parasu replicación.

La replicación de los virus tiene lugar tras su pene-tración, previa adhesión a receptores específicos, en lacélula huésped por endocitosis. Después de la libera-ción del material genético por proteolisis inespecífica, lareplicación se produce dependiendo de que el tipo degenoma sea DNA o RNA por procesos bastante hete-rogéneos. Presenta particularidades incluso dentro delmismo grupo de virus. Los puntos cardinales y comunesde la replicación vírica son: la formación de un RNAmensajero que dirige en los ribosomas la síntesis de pro-teínas de codificación vírica, la replicación del ácidonucleico y el ensamblaje de todas las estructuras paraformar los viriones maduros que serán liberados al exte-rior. Los virus DNA se multiplican en el núcleo de la célu-la parasitada y utilizan DNA polimerasa celular parasu replicación, excepto el de la viruela y afines queposeen una DNA polimerasa propia. En el núcleo setranscribe RNA mensajero complementario del DNA víri-co, y estos mensajeros salen al citoplasma iniciando lasíntesis proteica. Los virus RNA se multiplican en el cito-plasma de la célula; en algunos, llamados de polari-dad positiva, su ácido nucleico puede actuar directa-mente como mensajero en los ribosomas y otros, depolaridad negativa, tienen una secuencia de bases com-plementaria a la del mensajero y no pueden actuarcomo tal, por lo que debe efectuarse previamente unacopia del mismo, la cual sí que actúa como mensajero.Esta copia se produce por la acción de una RNA-poli-merasa propia del virus. Tienen un interés especial losretrovirus, que poseen una DNA-polimerasa-RNA depen-diente (transcriptasa inversa). En ellos se transcribe DNAbicatenario a partir del RNA vírico mediante la trans-criptasa inversa propia del virus. Este DNA se integra enel DNA de la célula parasitada. Posteriormente las RNApolimerasas celulares pueden transcribir DNA de diver-sa longitud tomando como molde el DNA integrado.

Estos fragmentos de RNA actúan como mensajeros parala síntesis de proteínas y capsómeros que permitirán laformación del virion, cuyo genoma está constituido porcopias completas de RNA efectuadas sobre el DNAintegrado.

Algunos virus de interés en patología humana nopueden propagarse si no se asocian, en las células queparasitan, a otro virus del que dependen para su repli-cación. Así, los virus adenoasociados, o el de la hepa-titis D, requieren para su propagación y persistencia enla naturaleza la coinfección con adenovirus y virus dela hepatitis B, respectivamente.

Los virus pueden aislarse y propagarse por cultivoen líneas celulares. La estructura antigénica constituye elcarácter más utilizado para su diferenciación e identifi-cación.

Muchos de los virus que infectan al hombre le cau-san enfermedad, ya que al replicarse en las células laslesionan, de modo directo o por mecanismo inmune,produciendo alteraciones patológicas más o menosimportantes. Algunos virus, aparte de su potencial accióncitopática sobre las células que infectan, poseen capa-cidad oncogénica.

La mayoría de las enfermedades causadas por virusen el hombre suelen ser de curso agudo y autolimita-das (gripe, rubéola, parotiditis...). Otras pueden ser reci-divantes (herpes simple) y/o crónicas (hepatitis B) porestar causadas por virus que son capaces de mante-nerse en estado de latencia en el organismo despuésde la primoinfección. Entre las enfermedades persisten-tes, algunas progresan más lentamente, dando lugar aenfermedades «lentas», que ocasionan síntomas de apa-rición tardía y progresiva, afectando con frecuencia alsistema nervioso central (SNC).

En efecto, los virus que permanecen en las célulasdespués de la curación se denominan persistentes. Losvirus persistentes que no se replican están en latencia(latentes). Si se replican y dan manifestaciones clínicasdurante períodos esporádicos, generalmente cortos, paravolver a la latencia se dice que causan recidivas (recidi-vantes). Si se replican de modo persistente o duranteperíodos de tiempo muy dilatados y generalmente a bajonivel, dando lugar a sintomatología y lesiones más omenos graves, se dice que están en fase crónico-activa.

El diagnóstico de las infecciones víricas se hacemediante observación de las lesiones citopáticas carac-terísticas (cuerpos de inclusión), detección de antígenosespecíficos o de fragmentos específicos del genoma enel material clínico remitido para estudio, o por aisla-miento del virus en cultivo celular a partir de ese mate-rial. Las pruebas serológicas son también importantesen el diagnóstico virológico.

La clasificación de los virus se efectúa en base a suscaracterísticas morfológicas, químicas y de hospedador;




en patología infecciosa es común agrupar algunos virusen función de la enfermedad que causan, estudiandoconjuntamente virus que poseen características hetero-géneas (virus respiratorios, causantes de hepatitis, onco-génicos...).

La respuesta inmunológica humoral, medida por anti-cuerpos, constituye un mecanismo eficaz de defensafrente a muchas infecciones víricas. Algunos anticuerposdirigidos contra proteínas que tienen un papel impor-tante en la adhesión y penetración intracelular son fun-damentales en la prevención y resolución de infeccio-nes (anticuerpos neutralizantes). El conocimiento de lasestructuras antigénicas involucradas en la patogenei-dad ha facilitado el diseño de vacunas eficaces. La res-puesta inmune celular también constituye un importan-te mecanismo de defensa específico, en particular frentea los virus persistentes.

Se dispone de un número reducido, pero cada vezmayor, de sustancias antivíricas de eficacia heterogé-nea. Por el contrario, se dispone de numerosas vacunas,la mayoría de las cuales son de gran eficacia.

Los virus no sólo infectan a todas las especies deeucariotas, sino que también son frecuentes en bacte-rias; estos últimos se denominan bacteriófagos o sim-plemente fagos.

Los viroides son patógenos ultramicroscópicos dis-tintos de los virus; están formados por RNA, tienen untamaño aún más pequeño que los genomas víricos ycarecen de cubiertas proteicas. Solamente se conoce laexistencia de viroides en plantas. Al igual que los virus,se cree que se originaron a partir de genomas de bac-terias y eucariotas.

BacteriasLa mayoría de las bacterias poseen un tamaño

variable de 0,2 a 5 µm, pudiendo ser observadas almicroscopio óptico.

Presentan estructura de célula procariota. La paredbacteriana es una estructura rígida, situada por fuera dela membrana citoplásmica, constituye un exoesqueleto.Su composición química básica está formada por unpolímero de dos aminoazúcares (N-acetil glucosaminay N-acetil murámico) que se alternan para formar fila-mentos. Estos polímeros se fijan entre sí por pequeñospéptidos. Del N-acetil murámico se originan unos tetra-péptidos los cuales se enlazan por otros puentes peptí-dicos.

Según las características de su pared celular las bac-terias pueden dividirse en dos grandes grupos, que sediferencian fácilmente entre sí al observarlas al micros-copio óptico después de haber sido teñidas por el méto-do de Gram. En esta técnica de tinción, desarrolladapor Christian Gram en 1883, se utiliza como coloranteel violeta de genciana. Después de esta primera tinción,

se descolora la preparación con alcohol y acetona. Unasbacterias, las grampositivas, resisten la descoloración ypersisten teñidas de violeta intenso, mientras que otras,las gramnegativas, sí se descoloran. Para poder obser-var estas bacterias descoloradas, se utiliza un coloran-te como la safranina que las tiñe de color rosa pálido,contrastando claramente con el violeta. Este comporta-miento distinto depende de diferencias en la estructurade la pared, que coinciden con otras características rela-cionadas filogenéticamente y que tienen implicacionesimportantes en la taxonomía y en la clínica (Fig. 1).

En las bacterias grampositivas el peptidoglicano esmuy grueso, constituyendo una ancha malla tridimen-sional a través de la cual emergen radialmente al exte-rior estructuras fibrilares polisacáridas, entre otras los áci-dos teicoicos. También existen proteínas fibrilares queemergen desde el peptidoglicano a la superficie. Algu-nas de estas estructuras constituyen los principales antí-genos de superficie de las bacterias grampositivas y/otienen funciones de adhesión.

En las bacterias gramnegativas el peptidoglicanoforma una malla fina, existiendo por fuera del mismoy unida a él por lipoproteínas, una membrana externa,que no se encuentra en las bacterias grampositivas.Entre la membrana externa y la membrana citoplas-mática se delimita un espacio, denominado periplás-mico. La membrana externa se diferencia de la mem-brana celular por tres características particulares: 1)existencia de lipoproteínas, algunas de las cuales sefijan al peptidoglicano; 2) presencia de proteínas deno-minadas porinas, que delimitan unos canales a travésde los cuales se regula el flujo de sustancias en fun-ción esencialmente de su tamaño, hidrofilia y cargamolecular neta; y 3) la disposición en la capa externade lipopolisacáridos, cuya porción lipídica (lípido A) secomporta como toxina (endotoxina) cuando es libera-da y el polisacárido como antígeno somático (antíge-no O).

Algunas bacterias con la estructura básica de lasgrampositivas, como las micobacterias y nocardias,poseen una pared rica en ácidos grasos de cadenalarga (ácidos micólicos) junto a otros lípidos complejos,proteínas y polisacáridos. Estos ácidos grasos les con-fieren propiedades particulares; entre ellas una mayorresistencia a agentes químicos, como los ácidos y álca-lis. Se tiñen mal por el método de Gram y lenta perointensamente, calentando la preparación, con coloran-tes como la fucsina (rojo). Una vez teñidas con este colo-rante, a diferencia del resto de las bacterias, resisten ladescoloración por ácidos y alcoholes, denominándosebacterias ácido-alcohol resistentes.

Existen bacterias, como los micoplasmas, que care-cen de pared. Estas bacterias son las únicas que con-tienen esteroles en su membrana celular.




La pared celular bacterianaevita la ruptura osmótica de lamembrana citoplasmática yaque, en condiciones normales, lapresión intracelular es más ele-vada que la extracelular. Secun-dariamente, esta pared rígidaconfiere la forma característica acada bacteria. Según la morfo-logía pueden distinguirse cuatrotipos de bacterias: cocos (deforma esférica), bacilos (de formaalargada), espiroquetas (deforma espirilar) y bacterias sinpared o mollicutes (de forma irre-gular).

Algunas bacterias presentanpor fuera de la pared bacteria-na unas estructuras poliméricas,generalmente de naturaleza polisacárida, que puedenser productos de síntesis celular exportados (cápsula)o productos sintetizados extracelularmente por exoen-zimas bacterianas a partir de sustratos extracelulares(glicocálix).

La cápsula posee una notable capacidad antigéni-ca (antígeno K) y su actividad antifagocitaria la convierteen un importante factor de virulencia para las bacteriasque la poseen.

El glicocálix envuelve a las células bacterianas y faci-lita su adhesividad a diversas estructuras, como el esmal-te de los dientes que forma el sarro. Retiene humedady nutrientes y puede dificultar la fagocitosis y el accesode los antibióticos y los anticuerpos a sus lugares deacción sobre la bacteria.

Los flagelos son estructuras fibrilares de naturalezaproteica que constituyen los órganos de locomoción delas bacterias. Están formados por agrupación de subu-nidades de una proteina globular (flagelina), constitu-yendo un largo cilindro hueco. Su naturaleza proteicaconfiere a los flagelos un carácter muy inmunógeno(antígeno H).

Los pili fimbrias son estructuras externas filamentosasy huecas, formadas por agregación de múltiples subu-nidades proteicas. Poseen capacidad antigénica. Algu-nas fimbrias juegan un papel importante en la pato-genia de las infecciones ya que permiten a las bacteriasque las poseen adherirse a las superficies mucosas, otrasposeen funciones semejantes a la cápsula y otras par-ticipan en procesos de transferencia de plásmidos porconjugación (pili sexuales).

Algunos bacilos grampositivos, en situaciones am-bientales adversas, son capaces de generar formas deresistencia denominadas esporas. Una espora bacte-riana contiene una copia completa del material gené-tico de la bacteria, estructuras para la síntesis proteica,

parte de los sistemas enzimáticos para la obtención deenergía y sustancias de reserva, todo ello rodeado porvarias envolturas concéntricas de diferente composiciónquímica, algunas de las cuales son muy resistentes a losagentes físicos y químicos. La forma y la localización delas esporas tiene valor para la identificación de las bac-terias esporuladas.

Como se ha ido señalando, las estructuras con capa-cidad antigénica de las bacterias son muy numerosas.Sin embargo, las que poseen mayor interés en medici-na son las de localización periférica (cápsula, polisa-cárido 0 y proteínas de la membrana externa en lasbacterias gramnegativas; los ácidos teicoicos y otrosexpolímeros de la pared en las grampositivas). Los fla-gelos (antígeno H), las fimbrias y las proteínas de lamembrana citoplasmática también poseen carácter anti-génico.

Todos estos antígenos se han utilizado, dependien-do de los microorganismos, para la subdivisión de lasespecies bacterianas en serogrupos o serotipos. Así elantígeno capsular permite subdividir al neumococo, almeningococo y a los hemófilos en diversos tipos. Los antí-genos 0 y H permiten subdividir las especies de ente-robacterias en serotipos y los antígenos de membranaexterna permiten subdividir los grupos de meningoco-co en diversos subtipos.

En condiciones naturales las bacterias crecen enhábitats en los que se encuentran los elementos nece-sarios para su multiplicación. En las bacterias patóge-nas para el hombre, que son quimiorganotrofas, estoselementos son sustratos orgánicos, agua y iones mine-rales que forman parte de coenzimas. Aunque muchasbacterias de vida libre pueden crecer con nutrientes sim-ples (una sola fuente de carbono y energía), muchas delas bacterias adaptadas a la vida parasitaria precisande diversas moléculas orgánicas que no son capaces


PFAT

ALT

A

LP

PO

B

LPS

me

pg

mc

Figura 1. Diferencias estructurales entre la pared de las bacterias grampositivas (A) y gramnegativas (B).Mc: membrana celular; me: membrana externa; pg: peptidoglican o mureína; PF: proteínas fibrilares; AT:ácidos teicoicos; ALT: ácidos lipoteicoicos; LP: lipoproteínas; PO: porinas; LPS: lipopolisacárido.



de sintetizar por carecer de la maquinaria enzimáticanecesaria para ello. A estas moléculas se las conocecomo factores de crecimiento y esas bacterias se deno-minan auxótrofas para esta determinada sustancia. Losmedios de cultivo, al permitir la multiplicación bacteria-na, permiten el aislamiento de las bacterias fuera desus hábitats naturales y su propagación in vitro en ellaboratorio.

Los medios de cultivo para las bacterias pueden serlíquidos, cuando los componentes nutritivos se hallandisueltos en solución acuosa (caldos) o sólidos, cuan-do esta solución acuosa se gelifica al añadirle un poli-sacárido no degradable por las bacterias como elagar-agar. La ventaja fundamental de los medios sóli-dos, dispuestos en placas de Petri, consiste en que enellos pueden aislarse de modo individualizado las dis-tintas bacterias de una mezcla contenidas en un pro-ducto. Esto se consigue cuando se siembra medianteuna asa bacteriológica la superficie del medio por téc-nica de agotamiento. A partir de las colonias aisladas,las bacterias pueden transferirse mediante el asa aotros medios de cultivo, líquidos o sólidos, en los quecrecen en cultivo puro. A partir de los cultivos puros seefectúa su identificación, se evalúa su sensibilidad alos antibióticos y pueden realizarse otros estudios bio-lógicos.

Para que se produzca la multiplicación, las bacte-rias deben sembrarse en medios que contengan los sus-tratos adecuados, pero además el medio debe poseerun pH conveniente y debe incubarse a una tempera-tura adecuada. Las bacterias patógenas para el hom-bre tienen su temperatura óptima de crecimiento entre35 y 37 °C (mesófilas). La atmósfera adecuada para laincubación depende del tipo respiratorio de las bacte-rias, que pueden ser aerobias (cuando requieren la pre-sencia de O2 a tensiones equivalentes a la atmosféri-ca), anaerobias (cuando sólo crecen en ausencia deO2) y microaerófilas (cuando su óptimo crecimiento seproduce en presencia de tensiones de O2 inferiores ala atmosférica). Aquellas bacterias capaces de desa-rrollarse tanto en presencia como en ausencia de O2

se denominan facultativas.La identificación de una bacteria como perteneciente

a una determinada especie se establece en la prácti-ca en función de caracteres estructurales, metabólicosy antigénicos (fenotípicos).

Algunas bacterias patógenas, entre las que se inclu-yen Mycobacterium leprae y Treponema pallidum, nohan logrado cultivarse en medios artificiales, por lo quepara su propagación deben inocularse en animales deexperimentación. Las bacterias de los géneros Rickett-sia, Coxiella y las clamidias requieren células vivas parasu multiplicación, ya que son incapaces de desarrollar-se en medios de cultivo artificiales.

Prácticamente la totalidad de las bacterias patóge-nas para el hombre son de distribución universal.

Las bacterias producen enfermedades en el hombrefundamentalmente por tres mecanismos: invasor, toxi-génico y de base inmune. Según su curso evolutivo, lasinfecciones bacterianas pueden ser agudas o crónicas.Estas últimas están causadas por bacterias con capa-cidad de persistencia intracelular.

Las bacterias de interés en medicina se clasifican endos grupos: las que forman parte de la flora normal delhombre en la piel y las mucosas digestiva, respiratoriay urogenital como simbiontes inocuos, y las patógenasque poseen capacidad para producir enfermedad. Estadiferenciación práctica no puede considerarse tajanteni absoluta. Algunas bacterias de la flora comensal pue-den adquirir factores de patogeneidad, con frecuenciade codificación plasmídica, y transformarse en patóge-nas. Por otro lado, la capacidad patógena de un micro-organismo depende tanto de él como de la capacidadde defensa del hospedador, lo que se refleja en doshechos: la existencia de portadores sanos de bacteriaspatógenas y en que las bacterias de la flora normalpueden causar, en determinadas circunstancias, infec-ciones oportunistas graves.

Las infecciones bacterianas agudas cursan con fie-bre, leucocitosis, signos biológicos de reacción de faseaguda y signos locales dependientes de los órganosafectados por la infección. Algunas bacterias como lasbrucelas (fiebre de Malta) o el bacilo Koch (tuberculo-sis), después de la primoinfección, tienen capacidadpara persistir en los macrófogos durante años en esta-do latente, pudiendo dar lugar a reactivaciones. Estasdos últimas constituyen el prototipo de infecciones bac-terianas crónicas.

En el diagnóstico actual de las infecciones bacte-rianas hay un desequilibrio justificado a favor de las téc-nicas de diagnóstico directo y en detrimento de las téc-nicas de diagnóstico serológico. Las técnicas deamplificación genética y las técnicas inmunológicas dedetección de antígenos han mostrado su utilidad enalgunas infecciones bacterianas (meningitis, neumonías,tuberculosis, etcétera).

En las infecciones bacterianas agudas los anticuer-pos protectores van dirigidos generalmente a los antí-genos capsulares. Existe evidencia de este hecho, yaque se han utilizado purificados como vacunas efica-ces en el caso del neumococo, meningococo, hemófi-los y del agente causal de la fiebre tifoidea (antígenocapsular Vi de Salmonella typhi). Se conoce muchomenos la importancia protectora de los anticuerpos deri-gidos frente a los antígenos 0, H y proteínas de mem-brana externa y, de hecho, no sabemos actualmente elpapel que juegan estas estructuras en la patogeneidadde algunas bacterias.


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Actualmente, sólo existen vacunas eficaces frente aalgunas bacterias capsuladas y toxigénicas (anatoxi-nas o toxoides).

Se dispone de numerosos medicamentos antibac-terianos útiles, aunque su uso, con frecuencia indiscri-minado, ha favorecido la selección de cepas resisten-tes. La resistencia a los antibióticos constituye unimportante problema.

HongosLos hongos están constituidos por células eucariotas

de metabolismo heterótrofo que poseen una pared rígi-da formada fundamentalmente por quitina. Su mem-brana celular, como la de otras células eucariotas, con-tiene esteroles (ergoesterol).

Las células se disponen longitudinalmente forman-do largos filamentos denominados hifas. Aunque lashifas presentan en algunos casos paredes transversa-les, estos septos suelen estar perforados y permiten elpaso libre de material citoplásmico (hifas coenocíticas).Las hifas crecen por elongación de su extremo distal yde las partes más viejas surgen ramificaciones lateralesque se entrecruzan e interconexionan, con un ciertogrado de organización, pero sin formar verdaderos teji-dos. El conjunto de filamentos entrelazados forma, alcrecer, una mata o micelio, que puede hacerse macros-cópicamente visible como una colonia fúngica. Los hon-gos pluricelulares con esta organización y disposiciónmorfológica se denominan hongos filamentosos omohos. Las setas son conjuntos densos de hifas estre-chamente unidas que forman estructuras aéreas espe-cializadas, portadoras de esporas.

Algunos hongos, adaptados a la vida en medios flui-dos, son unicelulares y tienen forma redonda u ovoide;se denominan levaduras. Algunas levaduras secretanexopolímeros capsulares de naturaleza polisacáridaque, como los de las bacterias, poseen capacidad anti-génica y antifagocitaria.

Otros hongos son dimórficos, pudiendo presentarmorfología filamentosa o levaduriforme, dependiendodel medio, temperatura y otros factores.

Los hongos presentan reproducción asexuada osexuada (Fig. 2). Las levaduras se reproducen ase-xualmente por gemación. En los mohos, saliendo delmismo micelio vegetativo o a partir de un filamentoespecializado, se forman propágulas (esporas) ase-xuadas. Tras el apareamiento de hifas (o levaduras) dediferente polaridad sexual, y después de la carioga-mia, recombinación genética y posterior meiosis, se pro-ducen esporas sexuales en órganos de reproduccióndiferenciados. Según la estructura y morfología de losórganos de reproducción sexual, formados tras la fusiónde las células gameto, se distiguen tres formas de repro-ducción: mediante zigosporas (hongos inferiores zigo-

micetos), formando ascosporas en el interior de un asca(hongos superiores ascomicetos) y formando basidios-poras que se sitúan libres, externamente, en una estruc-tura denominada basidio (hongos superiores basidio-micetos). Los hongos en los que no se conoce sumecanismo de reproducción sexuada se denominanhongos imperfectos (deuteromicetos). La taxonomía fún-gica está basada en la reproducción sexuada.

En los hongos inferiores, que se caracterizan por tenerhifas anchas y sin septos transversales, las propágulasasexuadas se forman en el interior de una cavidadcerrada o esporangio y se denominan esporangiospo-ras. En los hongos superiores, que se caracterizan porposeer hifas septadas de menor diámetro transversal opor ser levaduras, las propágulas asexuadas se pue-den producir por gemación, salir directamente de las


A B

D E

C

F

Figura 2. Principales características de los hongos verdaderos o eumicetos.A. Esporangiosporas. B. Zigosporas. C. Diferentes tipos de conidios. D. Ascascon ascasporas. E. Basidiosporas. F. Clamidiosporas.1. Hongos inferiores:1. — Zigomicetos. Organización micelial sin tabiques o septos. Esporas

asexuadas dentro de espogangios (A). Reproducción sexuada porzigosporas (B).

2. Hongos superiores:1. — Ascomicetos. Poseen micelio septado o son levaduras. Esporas ase-

xuadas externas o conidias (C). La reproducción sexuada da lugara ascosporas, que se forman en el interior de unas estructuras sac-ciformes (ascas) (D).

1. — Basidiomicetos. Poseen micelio septado complejo o son levaduras.Esporas asexuadas externas o conidios (C). La reproducción sexua-da da lugar a basidiosporas, que se forman en la extermidad deestructuras especializadas llamadas basidios (E).

1. — Deuteromicetos. Poseen micelio septado o son levaduras. Esporas ase-xuadas externas o conidios (C). Reproducción sexuada desconocida.

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hifas o a partir de estructuras especializadas (conidió-foros) y se denominan conidias. La reproducción ase-xuada es importante para identificar a los hongos enel laboratorio.

Algunos hongos producen formas de resistenciadenominadas clamidosporas, que tienen funcionessimilares a las de las esporas de las bacterias gram-positivas.

La composición antigénica de los hongos es com-pleja y varía según el tipo de estructura anatómica(levadura, hifa, espora) y el estadio metabólico. Lamayoría de los antígenos fúngicos se localizan en lapared, siendo principalmente mananos y proteínasestructurales.

En algunos casos los antígenos principales de los hon-gos han sido purificados y caracterizados. En este grupopodemos incluir el polisacárido capsular del criptococo,algunos de Candida o incluso de Aspergillus. La detec-ción de estos antígenos en suero u otros líquidos orgá-nicos mediante diferentes técnicas inmunológicas cons-tituye métodos de diagnóstico directo de las micosis.También han sido muy estudiados los antígenos de algu-nos hongos patógenos primarios causantes de micosisprofundas (histoplasma, coccidioides y otros).

En muchos otros casos se trabaja con extractos anti-génicos más o menos purificados, cuya composiciónprecisa se desconoce. Estos extractos antigénicos pue-den ser metabólicos o celulares; en el primer caso sonproductos celulares secretados al medio de cultivo.

Es interesante señalar que los antígenos de los hon-gos dermatófitos se utilizan en pruebas cutáneas paraevaluar la capacidad de respuesta inmune celular delos pacientes.

Los hongos son esencialmente saprófitos, creciendosobre materia orgánica a la que descomponen median-te exoenzimas, la absorben y reciclan. Al ser incapacesde realizar la fotosíntesis, la obtención de energía y labiosíntesis depende de los sustratos orgánicos que absor-ben.

Pueden cultivarse con relativa facilidad en mediosartificiales; tienen, en general, requerimientos nutritivosextraordinariamente simples. Crecen en medios artifi-ciales tolerando amplias variaciones de pH, aunque sedesarrollan mejor con pH discretamente ácido. Poseenun metabolismo heterótrofo semejante al de otras célu-las eucariotas. La glucólisis seguida de respiración aero-bia (ciclo de Krebs) constituye la vía habitual para laobtención de energía de los sustratos absorbidos. Lamayoría de los hongos son aerobios estrictos, ya queno obtienen suficiente energía de los procesos fermen-tativos. Algunos son anaerobios facultativos, obtenien-do energía de la glucólisis seguida de las fermentacio-nes anaerobias secundarias que dan lugar a laproducción de diversos catabolitos, como ácido láctico

y etanol, entre otros. La temperatura óptima de desa-rrollo de los hongos patógenos para el hombre varíadesde 25-30 °C, para los parásitos superficiales, hastalos 35-37 °C para los que producen infecciones sisté-micas.

En la práctica habitual la identificación de los hon-gos filamentosos se realiza mediante el estudio micros-cópico de las características de su reproducción ase-xuada y la de las levaduras, como en las bacterias, porsus características fisiológicas y metabólicas.

Los hongos pueden vivir sobre materia orgánicamuerta o como parásitos de otros seres vivos, funda-mentalmente vegetales, pero también de los animalesy del hombre.

A lo largo de la historia, los hongos han tenidoimportancia, no solamente gastronómica, sino tambiénen las industrias de las fermentaciones y en la farma-céutica, como agentes productores de antibióticos y otrosmedicamentos. Algunas setas alucinógenas han sidoutilizadas por determinadas sociedades primitivas. Comocausantes de efectos perjudiciales, diversos tipos de hon-gos fitopatógenos han constituido, en muchas ocasio-nes, verdaderas plagas que han causado graves pér-didas económicas en el sector agrícola.

Dejando aparte las intoxicaciones producidas porla ingestión de setas o alimentos contaminados conmicotoxinas, las infecciones fúngicas, generalmentecausadas por mecanismo invasor, pueden clasificarsede acuerdo con los órganos o sistemas que afectanen cutáneas, subcutáneas y profundas, según que afec-ten la piel y/o anejos, o bien que la infección se extien-da más allá de estas estructuras. Las infecciones fún-gicas presentan perfiles clínicos muy diferentes segúnel agente causal y/o la enfermedad predisponente.Algunos hongos, como los aspergilos, pueden causarenfermedad por mecanismo inmunoalérgico. Muchoshongos causantes de micosis subcutáneas y los pató-genos primarios del hombre que causan infeccionessistémicas (dimórficos) se hallan restringidos a deter-minadas regiones geográficas o climáticas (zonas tro-picales y subtropicales). Aunque en los individuos inmu-nocompetentes los hongos suelen causar enfer-medades de evolución crónica, los hongos causantesde micosis sistémicas oportunistas dan lugar a infec-ciones de extraordinaria gravedad y evolución aguda.

La anfotericina B fue durante años el único antifún-gico disponible y realmente eficaz para el tratamientode las micosis profundas, pero era de gran toxicidad;hoy se dispone de preparaciones poco tóxicas. La intro-ducción de los antifúngicos imidazólicos, y más recien-temente de las equinocandinas, ha incrementado lasposibilidades terapéuticas de estas infecciones por suamplio espectro de actividad y escasa toxicidad. Noexisten vacunas antifúngicas.


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ProtozoosLos protozoos son microorganismos unicelulares,

eucariotas y heterótrofos. Carecen de pared celular, porlo que pueden absorber y endocitar nutrientes, siendola mayoría móviles. Los órganos de movilidad, cilios yflagelos, tienen una ultraestructura muy diferente y demayor complejidad que los de las células procariotas.Su tamaño es variable, oscilando entre las 3 y 100 µm.La morfología de los protozoos dentro de una mismaespecie puede variar según el momento de su ciclo vital.

Los protozoos que se mueven y fagocitan mediantela emisión de pseudópodos constituyen el grupo de losprotozoos ameboides o rizópodos. Los que poseen ciliosse han incluido en un grupo, el de los ciliados; y los queposeen flagelos, en el de los flagelados. Un grupo deprotozoos, denominados apicomplexa, carentes de órga-nos de movilidad y parásitos intracelulares obligados,presentan una estructura de localización apical, quepermite su penetración al interior de las células. De todosellos, los de mayor interés en medicina son los rizópo-dos, los flagelados y los apicomplexa (*).

Adaptados originalmente a un hábitat acuático,muchos protozoos son de vida libre; pero otros son sim-biontes obligados de los animales incluyendo el hom-bre, al que pueden parasitar como hospedador únicoo requerir otro hospedador para completar su ciclo vital.

Todos se reproducen asexualmente, por división sim-ple o múltiple, que en algunos grupos se alterna confases de reproducción sexual. En los protozoos parási-tos con reproducción sexual, el hospedador en el queesta tiene lugar se denomina definitivo; y aquel en elque se produce reproducción asexual, intermediario.Algunos protozoos dan lugar, en condiciones desfavo-rables, a formas quísticas de resistencia. Estas son mor-fológicamente diferentes de las formas vegetativas pará-sitas denominadas trofozoitos.

Las amebas, ciliados y flagelados se reproducenmediante este proceso de división simple. En los api-complexa, el núcleo del protozoo experimenta variasdivisiones formando una célula plurinucleada denomi-nada esquizonte, que se fragmenta en numerosos tro-fozoitos (merozoitos); este es un proceso de división múl-tiple asexuada denominado esquizogonia. Losmerozoitos pueden parasitar otra célula y repetir el ciclode división o diferenciarse en gametos para iniciar unciclo de reproducción sexual. Este tiene lugar tras lafusión de los dos gametos para formar el cigoto, queinicia un ciclo de división múltiple denominado espo-

rogonia, que da lugar a numerosos trofozoitos, deno-minados esporozoitos, los cuales pueden parasitar nue-vas células donde reiniciar el ciclo de reproducción ase-xual.

Los protozoos por su tamaño pueden visualizarsefácilmente mediante el microscopio óptico. Presentansuficientes diferencias estructurales como para poder seridentificados por sus características morfológicas, por loque no suelen utilizarse sistemáticamente los cultivos confines diagnósticos.

Los numerosos componentes estructurales de los pro-tozoos hacen que su complejidad antigénica sea extra-ordinaria. Los estudios más importantes en este campose han dirigido al conocimiento de los antígenos desuperficie por su mayor interés potencial para la pues-ta a punto de técnicas de diagnóstico, tanto para ladetección de antígenos como serológicas, y conocimientode los mecanismos de patogenicidad.

Los antígenos de superficie pueden ser distintos segúnel estadio del ciclo evolutivo, pero aun dentro del mismoestadio pueden existir variaciones antigénicas, en oca-siones como parte de la estrategia del parásito, paraevadir la respuesta inmunológica del huésped.

El desarrollo de vacunas, y en especial las elabora-das mediante proteínas sintéticas como la antipalúdica,requiere un buen conocimiento de la estructura molecu-lar de los antígenos que constituyen la diana de la res-puesta inmune.

En los protozoos la ausencia de pared rígida permi-te la endocitosis de partículas (fagocitosis); pero comono existe la función osmoprotectora de la pared, la mem-brana realiza actividades osmoreguladoras. La nutrición,por tanto, pueden realizarla por absorción de solutos através de la membrana celular como en los flageladosy los apicomplexa, y alternativamente por fagocitosis, enlos ameboides y los ciliados. Los estudios metabólicossolo se han realizado en profundidad en pocos gruposde protozoos. Las rutas metabólicas son muy variables,según el momento de su ciclo vital y la disponibilidadde sustratos. En algunos territorios carentes de oxígenocomo el tubo digestivo, el metabolismo de los protozo-os es anaerobio. Los flagelados en la sangre efectúanla glucólisis complementada por un metabolismo aero-bio en un ciclo de Krebs modificado, de muy bajo ren-dimiento, dado el aporte ilimitado de glucosa y oxíge-no existente en el sistema circulatorio. Muchos protozoosrequieren aporte exógeno de algunos lípidos que nopueden sintetizar y de purinas; pero no de pirimidinas.

La mayoría de los protozoos parásitos humanos sehan cultivado in vitro, bien sea en medios artificialesenriquecidos o en líneas celulares.

La identificación de los protozoos puede hacersebasándose en su morfología, ya que las células sonsuficientemente complejas como para mostrar diferen-


(*) Aunque actualmente considerados como pertenecientes al reinoFungi, los microsporidios, tradicionalmente estudiados entre los pro-tozoos, son parásitos intracelulares obligados que forman esporasresistentes para su transmisión entre huéspedes y disponen en ellasde un túbulo polar para la inoculación (inyección) del parásito alinterior de las células del nuevo hospedador.

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cias estructurales que permiten su identificación a nivelde género e incluso de especie.

Los protozoos de interés en medicina son parásitosobligados del hombre o bien de otros animales peroque pueden alcanzar ocasionalmente al hombre. Aque-llos que completan su ciclo en un solo huésped se deno-minan monoxenos y los que requieren más de uno, hete-roxenos.

Los protozoos patógenos para el hombre dan lugara enfermedades muy variadas, dependiendo de su loca-lización, bien sea en cavidades abiertas (tubo digesti-vo, vagina y uretra) o en diversos órganos como la der-mis, el hígado, el bazo, los ganglios linfáticos, el sistemanervioso central, la sangre u otros (protozoos hemotisu-lares).

Un aspecto importante a tener en cuenta en las pro-tozoosis es su distribución geográfica. Son endémicasen España las protozoosis de cavidades abiertas cau-sadas por flagelados como Giardia lamblia (enteritis)y por Trichomonas vaginalis (vaginitis) y de las hemoti-sulares, la leishmaniasis y la toxoplasmosis.

Algunos protozoos hemotisulares, como las leish-manias y los toxoplasmas, después de la primoinfecciónpermanecen latentes en el organismo.

El examen directo de las heces o exudado vaginal,de la sangre o médula ósea, es el método más utiliza-do para el diagnóstico de estas enfermedades, segui-do de la serología. Los cultivos, excepto en el caso dela leishmaniasis, son poco utilizados. Las técnicas inmu-nológicas de detección de antígenos ha cobrado muchoprotagonismo en los últimos años. La detección desecuencias genéticas específicas es también de utilidaden algunas parasitosis hemotisulares.

Disponemos de múltiples medicamentos antiparasi-tarios de eficacia variable y en general poco tóxicos.Están emergiendo probemas de resistencia a estos medi-camentos.

Hasta el momento actual no se han desarrolladovacunas antiprotozoarias, aunque los esfuerzos por desa-rrollar una vacuna antipalúdica están dando resultadosmuy esperanzadores.

AlgasLos seres que obtienen la energía necesaria de la

luz solar, como las algas y las plantas, no pueden nutrir-se de sustancias orgánicas en ausencia de luz y, portanto, no pueden vivir en el interior de otros seres vivos.Como consecuencia, no producen enfermedades. Algu-nas algas, sin embargo, pueden en ausencia de la luzmultiplicarse a expensas de diversos sustratos orgáni-cos, mostrando en determinadas condiciones un meta-bolismo heterótrofo semejante al de los hongos o pro-tozoos. Ello explica que se hayan descrito algunos casosde enfermedad humana causados por algas.

Dentro de la división Chlorophyta o algas verdes, elgénero Prototheca ha demostrado poseer un papelpatógeno oportunista en pacientes inmunocomprome-tidos en los que se han descrito infecciones de diferen-te localización y gravedad. También se producen casosde diarrea en viajeros a países tropicales y en pacien-tes con sida, causados por organismos que podríancorresponder a algas del género Chlorella.

HelmintosBajo esta denominación se agrupan, en parasitolo-

gía médica, dos grupos de vermes, los platelmintos y losnemátodos, en los que existen especies parásitas parael hombre. Ambos grupos se sitúan en los niveles infe-riores del reino animal.

Los platelmintos son muy primitivos y tienen formaaplanada; algunos son de vida libre, pero la mayoríason parásitos de vertebrados. Los nemátodos son redon-dos, más evolucionados; muchos son de vida libre yotros son parásitos de las plantas y los animales. Enambos grupos hay especies microscópicas y otrasmacroscópicas de notable tamaño.

Estos helmintos se reproducen sexualmente, for-mando huevos de morfología característica para cadaespecie. De los huevos se originan larvas, algunas dela cuales requieren huéspedes intermediarios paracompletar su desarrollo hasta alcanzar el huéspeddefinitivo y transformarse en adultos.

El hombre puede ser parasitado por helmintos adul-tos o por sus formas larvarias, dependiendo de la espe-cie de parásito.

Además de su forma plana, los platelmintos se carac-terizan por presentar órganos de fijación en su extre-midad cefálica. Poseen, como todos los helmintos, sis-tema nervioso, órganos excretores y reproductores y tubodigestivo. Este último es característicamente ciego, esdecir, con boca pero sin ano. No tienen sistema circu-latorio ni respiratorio y la mayoría de ellos son herma-froditas. Los platelmintos de interés médico forman tresgrupos (cestodos o tenias, trematodos fasciloideos y tre-matodos esquistosómidos) que presentan muchas dife-rencias morfológicas y funcionales entre sí.

Las formas adultas de los cestodos o tenias tienenuna morfología adaptada al tubo digestivo de los ver-tebrados donde habitan. Son de aspecto acintado ysegmentado. Carecen de tubo digestivo, absorbiendolos nutrientes a través del tegumento externo; algunostienen gran longitud para aumentar su superficie absor-tiva. Son hermafroditas.

Los trematodos fascioloideos son de morfología foliá-cea, aplanada y no segmentada. Tienen dos ventosasde fijación, una en el extremo cefálico alrededor de laboca, que se sigue de un tubo digestivo ciego y otrade localización ventral. Son hermafroditas.


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Los trematodos esquistosómidos poseen un cuerpoaplanado, los machos y redondo las hembras, con dosventosas y un tubo digestivo ciego. A diferencia de otrostrematodos, tienen separación de sexos, se localizanintravascularmente en vénulas estrechas y producen hue-vos en un lugar cerrado (el sistema vascular) que debenser liberados al exterior.

Los platelmintos producen huevos de morfología biendiferenciada.

Los nematodos son de forma cilíndrica, fusiforme ofilamentosa. No son segmentados y su tamaño varíadesde alrededor de 1 mm hasta varios decímetros. Todospresentan diferenciación sexual siendo, en general, lashembras de mayor tamaño que los machos. A diferen-cia de los platelmintos, los diferentes grupos de nemá-todos tienen entre sí gran semejanza morfológica. Elcuerpo está limitado por una cutícula de gran interésfuncional. Poseen un tubo digestivo completo, con bocay ano, un sistema excretor, sistema nervioso relativamentecomplejo y aparato genital con sexos separados. Delos huevos se libera una larva, que a través de mudasde la cutícula aumenta de tamaño y complejidad, alcan-zando diversos estadios larvarios, para llegar despuésde la última muda a la forma adulta.

La estructura antigénica de los helmintos es muy com-pleja, existiendo múltiples antígenos para una mismaespecie. Además, parte de estos antígenos estructuraleso somáticos variarán en función del estadio en el cicloevolutivo del parásito al igual que los antígenos de secre-ción y excreción. Debido al gran número de antígenos,los parentescos antigénicos entre especies son muynumerosos, tanto más cuanto más proximidad filoge-nética haya entre ellas. La existencia de estas comuni-dades antigénicas explica la presencia de reaccionescruzadas en el diagnóstico serológico de muchas hel-mintosis, lo que obliga a profundizar y mejorar los méto-dos de aislamiento, purificación o síntesis de aquellasestructuras antigénicas de interés potencial no solo enel diagnóstico y patogenia, sino también para el desa-rrollo de vacunas útiles. Hecho, este último, no logradohasta la actualidad.

La variabilidad de los antígenos de superficie enfunción del estadio parasitario comporta que las mem-branas parasitarias sean sistemas altamente dinámi-cos. Consecuencia, en parte, de antígenos sintetizadospor el propio parásito y, en parte, de antígenos delhuésped que enmascaran las estructuras de superficiedel parásito. En ambos casos la finalidad es la misma,evadir la respuesta inmune del hospedador.

Los helmintos que parasitan al hombre lo hacensegún la especie, en el tubo digestivo o en los tejidos.Todos los que parasitan el tubo digestivo están en laforma adulta, son visibles macroscópicamente y elimi-nan sus huevos con las heces.

Los que parasitan los órganos profundos en el hom-bre, algunos lo hacen en la forma adulta y otros en lalarvaria.

Cuando los adultos se hallan en órganos con víasde drenaje, como el pulmón o el hígado, los huevos seeliminan a través de las secreciones (esputo, bilis). Si sehallan en sistemas cerrados, como el caso de los esquis-tosomas, que están en el sistema circulatorio, los hue-vos tienen que atravesar los tejidos para alcanzar el sis-tema urinario o el tubo digestivo, por donde soneliminados. En otros casos, como las filarias que tam-bién parasitan diversos tejidos sin drenaje natural, sontransmitidos por artrópodos en su forma larvaria.

Los helmintos se nutren del contenido intestinal o delos fluidos orgánicos, según los territorios que parasitan.Los carbohidratos constituyen su principal reserva ener-gética y son metabolizados anaeróbicamente, con libe-ración de catabolitos ácidos resultantes de la fermen-tación. En las células hay cadenas respiratorias, pero elmetabolismo aerobio, que se da sobre todo en las for-mas larvarias, se ve dificultado en los adultos de grantamaño por la limitación de la difusión del oxígeno, yaque carecen de aparato circulatorio y respiratorio.

Los helmintos de tamaño macroscópico, se observandirectamente o mediante una lupa de 8 a 16 aumen-tos. Los huevos se visualizan bien al microscopio, aun-que habitualmente hay que utilizar técnicas de con-centración que facilitan su detección en las heces o laorina.

Los helmintos microscópicos o las larvas, que seencuentran en los tejidos o en la sangre, se observan apartir de biopsias o extensiones sanguíneas teñidas portécnicas hematológicas o histológicas convencionales(Giemsa, hematoxilina-eosina...).

Los cultivos se utilizan muy excepcionalmente paraconseguir que algunos huevos embrionados, elimina-dos con las heces, maduren y liberen las larvas que alobservarlas permiten una identificación más precisa delhelminto que la que puede deducirse de la morfologíadel huevo.

Las pruebas serológicas suelen ser de gran ayudaen el diagnóstico de muchas helmintosis tisulares.

Las helmintosis humanas tienen una distribución varia-ble, algunas son cosmopolitas y otras se hallan restrin-gidas a determinadas áreas geográficas. En nuestromedio las helmintosis son escasas y en las áreas urba-nas, excepcionales; aunque dada la frecuencia de losviajes internacionales y la progresiva inmigración, es fre-cuente actualmente asistir a pacientes con helmintosisimportadas y exóticas.

Ello contrasta, por su frecuencia con las áreas rura-les de los países subdesarrollados, donde las helminto-sis, como la ascaridiasis y particularmente la bilarziasisy filariasis, constituyen un enorme problema de salud


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pública y donde muchas personas sufren invalidez comoconsecuencia de estas enfermedades, que tienen lugarde forma crónica y progresiva durante toda la vida.

Desde el punto de vista clínico, las helmintosis huma-nas pueden ser de localización intestinal o tisular. Entrelas primeras las más importantes son la oxiurosis, la asca-ridiosis y las teniasis; suelen causar patología benigna,con mínimas manifestaciones clínicas, salvo en presenciade infestaciones masivas o complicaciones infrecuentes.

Su diagnóstico descansa en la observación de losgusanos eliminados o de sus huevos detectados porobservación microscópica en las heces. Las helmintosistisulares son de gravedad variable, aunque bastantemayor que las intestinales.

La hidatidosis y la triquinosis, en nuestro medio y enmuchas otras zonas del planeta, y la esquistosomiasisy filariasis en otras zonas, se hallan entre las más fre-cuentes y devastadoras. Los países subdesarrollados dis-ponen de pocos recursos para el diagnóstico y trata-miento de estas enfermedades.

Existen algunos medicamentos antihelmínticos detoxicidad y eficacia variable. En el momento actual nose dispone de vacunas antihelmínticas utilizables en elhombre.

Artrópodos

Los miembros del phylum Arthropoda son anima-les metazoos de simetría bilateral. Tienen apéndicesarticulados y un exoesqueleto duro, quitinoso, lo queles obliga a realizar varias mudas para poder ir cre-ciendo en tamaño. Desde el huevo hasta llegar a indi-viduos adultos pasan por etapas jóvenes inmadurasy van cambiando paulatinamente, hasta completartodo su desarrollo (metamorfosis).

Los artrópodos de importancia médica se compor-tan como ectoparásitos; en esta denominación se inclu-yen aquellos parásitos que están en contacto tempo-ral o viven permanentemente sobre la superficie externadel hospedador. La importancia de los artrópodoscomo animales perjudiciales para el hombre es triple:como causantes de pérdidas importantes en la agri-cultura y ganadería, como vectores de agentes infec-ciosos y como parásitos directos.

Los artrópodos de interés en patología humana per-tenecen a tres clases: crustáceos, arácnidos e insectos.

El principal interés de los crustáceos radica en quelos copépodos de agua dulce de los géneros Cyclopso Diaptomus son hospedadores intermediarios de hel-mintos parásitos humanos como Dracunculus medinensiso Diphyllobothrium latum.

Los artrópodos pueden ocasionar enfermedadeshumanas, como consecuencia de su picadura, por lossiguientes mecanismos:

a) Por inoculación de sustancias tóxicas. En nuestropaís son pocas las especies de artrópodos quepueden producir lesiones graves por este meca-nismo. Entre las más peligrosas podríamos citara arácnidos como Buthus occitanus (escorpiónamarillo), Latrodectus tredecimguttatus (viudanegra) o insectos como Vespa cabro (avispón).

b) Por mecanismo de hipersensibilidad. En indivi-duos alérgicos las sustancias ponzoñosas de algu-nos animales pueden desencadenar una reac-ción de hipersensibilidad cuya manifestaciónclínica puede ir desde una lesión local más omenos importante hasta un shock anafiláctico.

b) Los ácaros del polvo doméstico, como Derma-tophagoides pteronyssinus, presentes en casitodas las casas, fundamentalmente en lugarescálidos y húmedos, son arácnidos que puedenprovocar crisis de asma alérgica por inhalación.

c) Al efecto mecánico y tóxico de la picadura sepuede sumar la inoculación directa de microor-ganismos que pueden dar lugar a diferentes cua-dros clínicos infecciosos.

Muchas enfermedades, tanto bacterianas como debi-das a virus, protozoos o helmintos se transmiten a losseres humanos mediante vectores artrópodos, los cua-les difieren en la intimidad de su asociación con losparásitos. En su relación más simple pueden actuarcomo transmisores mecánicos o pasivos del agente etio-lógico, pero otras veces el artrópodo actúa como trans-misor biológico o activo ya que es un hospedadorimprescindible en el ciclo vital del agente infeccioso, elcual se multiplica o evoluciona en su interior.

PRIONES COMO AGENTES DE ENFERMEDAD HUMANA

Existe un grupo de enfermedades degenerativas delSNC del ser humano y de algunos animales que tie-nen carácter transmisible y se manifiestan por diversasformas clínicas, aunque la mayoría tienen un período deincubación muy prolongado y cursan con síntomas deataxia, incoordinación cerebelosa, temblores, mioclo-nias, alteraciones visuales y demencia, entre otras. Pato-lógicamente, se caracterizan por presentar astrocitosisreactiva, lesiones vacuolizantes (espongiformes) y depó-sitos amiloideos, en ausencia de reacción inflamatoria.En conjunto se conocen con el nombre de enfermeda-des neurodegenerativas transmisibles.

En el ser humano las enfermedades más paradig-máticas de este grupo son el kuru (que significa «tem-blor» en el idioma de un grupo tribal caníbal de PapuaNueva Guinea) y la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob,y en los animales la encefalopatía espongiforme bovi-na (enfermedad de las vacas locas) y el scrapie.


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Estas enfermedades no están causadas por ningúnagente patógeno convencional, sino que están produ-cidas por una proteína transmisible que se «multiplica»en el hospedador, denominada «prión». Un prión sedefine como un agente patógeno infeccioso de estruc-tura proteica, resistente a los procedimientos que modi-fican o hidrolizan los ácidos nucleicos. El término lo intro-dujo Prusiner en 1982 con el propósito de destacar quese trata de agentes (proteinaceous infectious particles)distintos de virus y viroides.

Las células del ser humano y de los animales pro-ducen en condiciones fisiológicas una proteína normalde elevada homología en todas las especies estudia-das. Esta proteína se ha denominado PrP (proteína delprión). La PrPc está codificada normalmente en el geno-ma humano, y en el de otros animales. Se desconocesu función fisiológica, pero es más abundante en lascélulas del SNC que en otros tejidos; podría estar rela-cionada con procesos de adhesión intercelular o conla recepción de señales.

En las preparaciones del tejido cerebral de los ani-males con scrapie se detectó una proteína con carac-terísticas fisicoquímicas diferentes de las proteínas con-vencionales, ya que era resistente a las proteasas y aotras sustancias con actividad proteolítica y capaz deformar agregados y depósitos fibrilares. Presentaba lamisma secuencia de aminoácidos que la PrP normal,pero había sufrido un cambio conformacional (de ple-gamiento) y se la denominó PrPsc (sc por scrapie). Estaconformación terciaria (plegamiento) anormal está pre-cedida por alteraciones en su estructura secundaria (pro-porción de β sheet y α helix). En el resto de las enfer-medades degenerativas transmisibles se han halladoproteínas con las mismas características. Este tipo de pro-teína constituye el prión.

El mecanismo de producción de la PrPsc y el modopreciso de ejercer su acción patógena se desconocen,aunque se sabe que, a diferencia de la forma normal,se acumula en el interior de las células y en el exteriorse precipita como amiloide o fibrillas.

Una vez se ha producido el cambio en una o unaspocas moléculas de PrP normal, la forma modificadaPrPsc actuaría sobre las moléculas proteicas normalesde la célula y catalizaría su transformación a la formaalterada. La propagación actuaría a través de un efec-to dominó, por el cual una molécula infecciosa trans-forma a una normal, la convierte en anormal y éstatransforma a otra normal, y así sucesivamente.

Diversas observaciones epidemiológicas confirmanque algunas de estas enfermedades son transmisibles, sinembargo, el panorama es aún algo confuso porque enalgunas de estas enfermedades junto a formas epidémi-cas se dan formas esporádicas (aparentemente no trans-mitidas) y las formas de carácter familiar (hereditarias).

Los priones se transmiten horizontalmente en la natu-raleza mediante la ingesta de carne o vísceras (par-ticularmente sesos) o por otros mecanismos desconoci-dos. La epizootia descrita por primera vez el año 1986en el Reino Unido se habría transmitido a los bovinosa través de piensos elaborados con harinas de carney huesos de ovinos que padecían scrapie.

Los priones transmitidos alcanzarían el SNC a travésde los axones neuronales y catalizarían la transforma-ción de la PrP normal.

Es interesante señalar que los ratones transgénicoscarentes del gen que codifica normalmente dicha pro-teína, no se les puede transmitir la enfermedad.

La proteína PrPc es producida normalmente y degra-dada en su metabolismo normal. Fluctuaciones al azarpueden dar lugar a una forma parcialmente plegada,PrP*, que revierte a la original o es degradada; peroesporádicamente, con una frecuencia extraordinaria-mente baja puede pasar a la forma PrPSC. Si esta formaanómala alcanza una concentración suficiente puedeautoacelerar el proceso inducido al autoplegamientoanómalo de PrPc.

Las transformaciones PrPc a PrpSC se producen pro-bablemente en el interior de vacuolas intracitoplasmá-ticas celulares, ya que fisiológicamente la proteína nor-mal desde la membrana celular es reimportada alinterior de una célula y reexportada a la superficie ensu forma normal (o en su caso a la forma anóma-la PrPSC). La proteína puede precipitar en los tejidos comoPrPSC o como un fragmento denominado PrP27-30 que esel resultado de la proteolisis de aquella.

Estos cambios al azar hacia el plegamiento anóma-lo de la proteína explicarían los casos esporádicos. Lasformas familiares humanas de estas enfermedades sedeberían a variantes genéticas familiares (uno-tres ami-noácidos) en el gen PRPN de la proteína que incre-mentan la probabilidad del paso a esta PrPc mutantea PrPSC a través también de la posible forma interme-dia PRP*.

La introducción al organismo de un animal por víatransplacentaria (al feto), por vía oral o parenteral de laproteína PrPSC, produce su unión a un receptor celulardesconocido, se endocita e induce a nivel intracelular(vascular) la transformación de las proteínas normalesa la forma anómala.

Todos los procesos señalados más arriba explicarí-an la existencia de formas esporádicas, familiares y epi-démicas (transmisibles) de la enfermedad.

Cabe señalar que tanto la PrPSC como la PrP27-30

transmiten la enfermedad y son resistentes a numerososagentes físicos (calor, desecación, radiaciones ultravio-letas e ionizantes) y químicos (alcohol, peróxido de hidró-geno, formaldehído, glutaraldeido...) siendo sensibles alhidróxido de sodio 1 N durante una hora y al calor


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húmedo (autoclave a 134-138C durante dos horas) o,mejor aún a la combinación de ambos.

De todas formas, en la actualidad no se conoce conprecisión la estructura y características biológicas de lospriones, la relación entre las mutaciones del gen PRPNcon la enfermedad, así como el grado de transmisibilidadentre las personas de las enfermedades espongiformesespecíficamente humanas ni de los animales al hombre.

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