Virulencia
La virulencia es la capacidad de un patógeno o microorganismo de causar daño a un huésped.
En la mayoría de los sistemas, especialmente en los animales, la virulencia se refiere al grado de daño causado por un microbio a su huésped . [1] La patogenicidad de un organismo (su capacidad de causar enfermedades ) está determinada por sus factores de virulencia . [2] [3] En el contexto específico de los sistemas gen por gen , a menudo en plantas, la virulencia se refiere a la capacidad de un patógeno de infectar a un huésped resistente. [4]
El sustantivo virulencia ( sustantivo latino virulentia ) deriva del adjetivo virulento , que significa gravedad de la enfermedad. [5] La palabra virulento deriva del término latino virulentus , que significa "herida envenenada" o "llena de veneno". [5] [6] El término virulencia no solo se aplica a los virus.
Desde un punto de vista ecológico , la virulencia es la pérdida de aptitud inducida por un parásito sobre su hospedador. La virulencia puede entenderse en términos de causas próximas (aquellos rasgos específicos del patógeno que contribuyen a que el hospedador enferme) y causas últimas (las presiones evolutivas que conducen a la aparición de rasgos virulentos en una cepa del patógeno). [7]
Bacterias virulentas
La capacidad de las bacterias para causar enfermedades se describe en términos de la cantidad de bacterias infectantes, la vía de entrada al cuerpo, los efectos de los mecanismos de defensa del huésped y las características intrínsecas de las bacterias llamadas factores de virulencia . Muchos factores de virulencia son las llamadas proteínas efectoras que se inyectan en las células del huésped mediante aparatos de secreción especializados, como el sistema de secreción de tipo tres . La patogénesis mediada por el huésped suele ser importante porque el huésped puede responder agresivamente a la infección con el resultado de que los mecanismos de defensa del huésped dañan los tejidos del huésped mientras se contrarresta la infección (p. ej., tormenta de citocinas ).
Los factores de virulencia de las bacterias son típicamente proteínas u otras moléculas sintetizadas por enzimas . Estas proteínas están codificadas por genes en el ADN cromosómico , ADN de bacteriófagos o plásmidos . Ciertas bacterias emplean elementos genéticos móviles y transferencia horizontal de genes . Por lo tanto, se han propuesto estrategias para combatir ciertas infecciones bacterianas apuntando a estos factores de virulencia específicos y elementos genéticos móviles. [8] Las bacterias utilizan la detección de quórum para sincronizar la liberación de las moléculas. Todas estas son causas próximas de morbilidad en el huésped.
Métodos por los cuales las bacterias causan enfermedades
- Adhesión
- Muchas bacterias deben primero unirse a las superficies de las células huésped. Se han identificado muchas moléculas bacterianas y huésped que participan en la adhesión de las bacterias a las células huésped. A menudo, los receptores de la superficie de las células huésped para las bacterias son proteínas esenciales para otras funciones. Debido a la presencia de revestimiento mucoso y de sustancias antimicrobianas alrededor de algunas células huésped, es difícil para ciertos patógenos establecer una adhesión por contacto directo.
- Colonización
- Algunas bacterias virulentas producen proteínas especiales que les permiten colonizar partes del cuerpo del huésped. Helicobacter pylori es capaz de sobrevivir en el ambiente ácido del estómago humano mediante la producción de la enzima ureasa . La colonización del revestimiento del estómago por esta bacteria puede provocar úlceras gástricas y cáncer . La virulencia de varias cepas de Helicobacter pylori tiende a correlacionarse con el nivel de producción de ureasa.
- Invasión
- Algunas bacterias virulentas producen proteínas que alteran las membranas de las células huésped o estimulan su propia endocitosis o macropinocitosis en las células huésped. Estos factores de virulencia permiten que las bacterias entren en las células huésped y facilitan la entrada al organismo a través de las capas de tejido epitelial en la superficie corporal.
- Inhibidores de la respuesta inmunitaria
- Muchas bacterias producen factores de virulencia que inhiben las defensas del sistema inmunitario del huésped. Por ejemplo, una estrategia bacteriana habitual es producir proteínas que se unen a los anticuerpos del huésped. La cápsula de polisacárido de Streptococcus pneumoniae inhibe la fagocitosis de la bacteria por parte de las células inmunitarias del huésped.
- Toxinas
- Muchos factores de virulencia son proteínas producidas por bacterias que envenenan las células del huésped y causan daño tisular. Por ejemplo, existen muchas toxinas que causan intoxicación alimentaria producidas por bacterias que pueden contaminar los alimentos humanos. Algunas de ellas pueden permanecer en los alimentos "descompuestos" incluso después de cocinarlos y causar enfermedades cuando se consumen los alimentos contaminados. Otras toxinas bacterianas se alteran químicamente y se inactivan con el calor de la cocción.
Virus virulentos
Los factores de virulencia del virus le permiten replicarse, modificar las defensas del huésped y propagarse dentro del huésped, y son tóxicos para éste. [9]
Los factores de virulencia viral determinan si se produce una infección y la gravedad de los síntomas de la enfermedad viral resultante. Los virus a menudo requieren proteínas receptoras en las células huésped a las que se unen específicamente. Por lo general, estas proteínas de la célula huésped se endocitan y el virus unido luego ingresa a la célula huésped. Los virus virulentos como el VIH , que causa el SIDA , tienen mecanismos para evadir las defensas del huésped. El VIH infecta a las células T auxiliares , lo que conduce a una reducción de la respuesta inmunitaria adaptativa del huésped y eventualmente conduce a un estado inmunodeprimido. La muerte es el resultado de infecciones oportunistas secundarias a la alteración del sistema inmunológico causada por el SIDA. Algunos factores de virulencia viral confieren la capacidad de replicarse durante las respuestas inflamatorias defensivas del huésped, como durante la fiebre inducida por el virus . Muchos virus pueden existir dentro de un huésped durante largos períodos durante los cuales se produce poco daño. Las cepas extremadamente virulentas pueden eventualmente evolucionar por mutación y selección natural dentro de la población de virus dentro de un huésped. El término " neurovirulento " se utiliza para virus como la rabia y el herpes simple que pueden invadir el sistema nervioso y causar enfermedades allí.
Los organismos modelo de virus virulentos ampliamente estudiados incluyen el virus T4 y otros bacteriófagos T-pares que infectan a Escherichia coli y varias bacterias relacionadas .
El ciclo de vida lítico de los bacteriófagos virulentos contrasta con el ciclo de vida templado de los bacteriófagos templados. [10] [11]
Véase también
- Interacción huésped-patógeno
- Tráfico de vesículas de membrana
- Proteína efectora bacteriana
- Enfermedad infecciosa
- Ley de virulencia decreciente : hipótesis refutada del epidemiólogo Theobald Smith
- Virulencia óptima
- Súper propagador
- Teoría de la virulencia : teoría del biólogo Paul W. Ewald
- Escherichia coli productora de verotoxina
- Factor de virulencia
- Antivirulencia
Referencias
- ^ Pirofski LA, Casadevall A (2012). "Preguntas y respuestas: ¿Qué es un patógeno? Una pregunta que plantea la cuestión". BMC Biology . 10 : 6. doi : 10.1186/1741-7007-10-6 . PMC 3269390 . PMID 22293325.
- ^ "MeSH - Medical Subject Headings, Karolinska Institute, 13 de abril de 2010". Archivado desde el original el 3 de marzo de 2016 . Consultado el 13 de abril de 2010 .
- ^ Biology Online (7 de octubre de 2019). «Virulencia». Biology Online .
- ^ Thrall, Peter H.; Burdon, Jeremy J. (2003). "Evolución de la virulencia en una metapoblación de patógeno-huésped de una planta". Science . 299 (5613): 1735–7. Bibcode :2003Sci...299.1735T. doi :10.1126/science.1080070. ISSN 0036-8075. PMID 12637745. S2CID 6894315.
- ^ ab "virulento" . Diccionario Oxford de inglés (edición en línea). Oxford University Press . (Se requiere suscripción o membresía a una institución participante).
- ^ Lewis, Charlton T.; Short, Charles. "vīrŭlentus". Diccionario latino . Consultado el 2 de enero de 2023 .
- ^ "Enfermedades de las plantas | Importancia, tipos, transmisión y control | Britannica". www.britannica.com . Consultado el 2 de enero de 2023 .
- ^ Keen, EC (2012). "Paradigmas de patogénesis: focalización en los elementos genéticos móviles de la enfermedad". Frontiers in Cellular and Infection Microbiology . 2 : 161. doi : 10.3389/fcimb.2012.00161 . PMC 3522046 . PMID 23248780.
- ^ Flint, S. Jane; Enquist, Lynn W.; Racaniello, Vincent R.; Skalka, Anna Marie (2009). Principios de virología. Vol. II Patogénesis y control (3.ª ed.). Washington, DC: ASM. págs. 42–7. ISBN 978-1-55581-480-9.
- ^ Madigan, MT; Martinko, JM (2006). Brock Biología de los microorganismos (11.ª ed.). Prentice Hall. ISBN 978-0-13-144329-7.
- ^ "fago lítico | virus | Britannica". www.britannica.com . Consultado el 2 de enero de 2023 .
