RESPUESTAS INNATAS DEL HOSPEDADOR 

RESPUESTAS INNATAS DEL HOSPEDADOR

 Las respuestas innatas del hospedador trabajan continuamente para mantener la flora normal en sus lugares adecuados y reaccionan rápidamente a los microbios y las células invasoras e inapropiadas.

BARRERAS A LA INFECCIÓN  

Las primeras barreras ante una infección son la piel y las mucosas.

*Piel: 

Sirve como pared frente al ataque de los microorganismos. Hay presencia de células cebadas, ácidos grasos, sudoración, hace que el ambiente sea desfavorable para los microorganismos.

*Mucosas:

Tiene como función atrapar partículas externas o microorganismos e impedir el paso de estos. 

COMPONENTES SOLUBLES DE LAS RESPUESTAS INNATAS 

*Péptidos antimicrobianos y quelantes: Las defensinas y las catelicidinas son péptidos producidos por los neutrófilos, las células epiteliales y otras células que son tóxicas para muchos microbios. Las defensinas son péptidos catiónicos pequeños, que pueden romper las membranas, matar a las bacterias y los hongos e inactivar a los virus.

*Complemento: El sistema de complemento es una alarma y un arma contra la infección, y es especialmente importante contra las infecciones bacterianas.  

Esta se activa en proceso de cascada de manera clásica, alternativa y lectina.

Clásica: 

Inicia la unión del primer componente, Cl, a la porción Fe del anticuerpo que se une a antígenos de la superficie celular o a un inmunocomplejo con antígenos.

EXISTE DOS VÍAS;

*Lectina: Mecanismo de defensa contra bacterias y hongos independiente de los anticuerpos. 

*Alternativa:Puede activarse antes del establecimiento de una respuesta inmunitaria contra la bacteria infecciosa porque no depende de anticuerpos ni implica a los primeros componentes del complemento.

Actividades biológicas de los componentes del complemento 

Los fragmentos del complemento C3a, C4a y C5a actúan como poderosas anafilotoxinas que estimulan a los mastocitos para que liberen histamina y factor de necrosis tumoral a, que aumenta la permeabilidad vascular y la contracción del músculo liso. El C3a y el C5a también actúan como sustancias que atraen  a neutrófilos y macrófagos, lo que facilita su salida de los capilares cercanos a la infección.

COMPONENTES CELULARES DE LAS RESPUESTAS INNATAS

-Neutrófilos:

Núcleo multilobulado, vida corta, primeros en acudir a defensa cuando hay una infección, llegan como formas precursoras.

-Mastocitos, basófilos y eosinófilos:

Presentes en reacciones parasitarias o alérgicas, liberan gránulos en respuesta a procesos inflamatorios.

-Células del linaje monocito/macrófago:

Los monocitos son células grandes se producen en la médula ósea para luego viajar por el torrente sanguíneo, forman parte de la inflamación.

Los macrófagos tienen larga vida, contienen lisosomas cuya función es fagocitosis, actúan como células presentadoras a los linfocitos T y producen las citocinas.

-Células dendríticas:

En un inicio son células fagocíticas, su función es procesar el antígeno, procesan antígenos en células más pequeñas, presentan a estas células a los linfocitos T lo que desencadena una respuesta inmune inicial.

-Linfocitos  T y NK:

Los linfocitos T se dividen en 2: CD4- comandan la respuesta inmunitaria. CD8- producen muerte celular.

Nk detectan alteraciones fisiológicas como morfológicas y destruyen la célula 

 ACTIVACIÓN DE RESPUESTAS CELULARES INNATAS

Se activan por citocinas, quimiocinas y la interacción directa con microbios y componentes microbianos. 

*Citocinas:

Proteínas que estimulan y regulan a las células para activar la respuesta inmunitaria.

*Quimiocinas:

Proteína que atraen a células específicas donde hay microorganismos produciendo una inflamación.

INFLAMACIÓN

Citocinas proinflamatorias:

son la IL 1, el TNF­a y la IL 6 

El TNFa estimula a las células endoteliales para que expresen moléculas de adhesión y quimiocinas para atraer leucocitos a la zona de infección, aflojen las uniones epiteliales herméticas para permitir la diapédesis.

La IL 6 produce muchos tipos de células, promueve la síntesis hepática de proteínas de fase aguda, la producción de neutrófilos en la médula 6 sea y la activación de los linfocitos T y B. 

*Inflamación aguda

 Mecanismo de defensa temprano que contiene la infección, impide su propagación desde el foco inicial y activa las respuestas inmunitarias consiguientes.

*Los tres principales acontecimientos en la inflamación aguda son: 

1) Expansión de capilares para incrementar el flujo sanguíneo 

2) Incremento de la permeabilidad de la estructura microvascular para permitir que escape líquido, proteínas plasmáticas y leucocitos de la circulación 

3) Reclutamiento de neutrófilos y su acumulación y respuesta a la infección en la zona de la lesión. 

 PUENTE HASTA LAS RESPUESTAS INMUNITARIAS ESPECÍFICAS CONTRA ANTÍGENOS 

Se activan en el lugar de infección, llevan y procesan los antígenos proteínicos a los linfocitos T que están en el ganglio linfático y producen las citocinas adecuadas para desencadenar la respuesta de linfocitos T necesaria.

Tras la activación por una combinación de señales asociadas a la lesión y a los microorganismos patógenos se liberan citocinas de fase aguda, la DC madura en una DC y su función cambia. La DC pierde su capacidad de fagocitar, lo que impide que adquiera material antigénico irrelevante diferente a restos microbianos y progresa hasta el ganglio linfático.

 MECANISMO DE PATOGENICIDAD BACTERIANA

Los mecanismos que utilizan las bacterias para mantener sus nichos producen enfermedad a través de la destrucción directa de los tejidos, algunas liberan toxinas que se diseminan por la sangre para producir una patogenia sistémica.

La enfermedad se produce como consecuencia de la combinación de las lesiones ocasionadas por las bacterias y las secuelas de la respuesta innata e inmunitaria (inflamación) contra la infección.

_La flora bacteriana normal desempeña importantes funciones para sus hospedadores como ayudar en la digestión de la comida, producir vitaminas (vitamina K), proteger el organismo hospedador de la colonización con microorganismos patógenos y activar las respuestas innatas e inmunitarias apropiadas del hospedador, residen en localizaciones como el aparato gastrointestinal, la boca, la piel y el aparato respiratorio superior. La composición de la flora normal puede alterarse por el tratamiento con antibióticos, la alimentación, el estrés y los cambios en la respuesta del hospedador a la flora.

_Las bacterias oportunistas aprovechan las condiciones preexistentes que potencian la vulnerabilidad del paciente como la inmunodepresión, para desarrollarse y originar una enfermedad grave.

La ENFERMEDAD es el resultado del daño o la perdida de función de un tejido u órgano debido a la infección o respuestas inflamatorias por parte del hospedador. Cuando más tiempo permanece una bacteria en el organismo, mayor es su número su capacidad de diseminarse y su capacidad de producir  lesiones tisulares u enfermedad y mayor será la respuesta del hospedador.

ENTRADA DEL ORGANISMO

L piel protege al organismo de la infección, sin embargo algún corte en la piel producidos de forma accidental o quirúrgica o por introducción de catéteres u otros dispositivos quirúrgicos crean una vía de entrada al tejido subyacente susceptible para las bacterias.

La boca, nariz, el aparato respiratorio, oídos, ojos, el aparato urogenital, el ano son los sitios a través de los cuales pueden entrar las bacterias al organismo, estas cavidades están protegidas por defensas naturales como la mucosidad, el epitelio ciliado que tapiza el aparato respiratorio superior, la lisozima,  así también como la IgA y otras secreciones antibacterianas (lágrimas, bilis).

COLONIZACIÓN, ADHESIÓN E INVASIÓN

La colonización implica la existencia de un defecto en un mecanismo de defensa natural o la creación de una nueva vía de entrada a la ¿s cavidades estériles.

Las bacterias son capaces de adherirse a las células epiteliales o endoteliales que revisten a la vejiga, el intestino, y los vasos sanguíneos, no se pueden eliminar y su capacidad de adhesión les permite colonizar distintos tejidos.

Las bacterias que poseen adhesinas se unen a receptores específicos de las superficie tisular para evitar su eliminación, estas proteínas de adhesión están presentes en los extremos de unas estructuras denominadas fimbrias, pili.

Biopelícula: Es una adaptación bacteriana especial que facilita la colonización de los dispositivos quirúrgicos como las válvulas artificiales o los catéteres permanentes. También la biopelícula se encuentran englobadas por una membrana viscosa de polisacáridos que mantiene a las células unidas entre sí y a la superficie. La placa dental constituye es otro ejemplo de una biopelícula que protege a las bacterias contra las defensas del hospedador y la acción de los antibióticos.

ACCIONES PATÓGENAS DE LAS BACTERIAS

DESTRUCCIÓN TISULAR: Los productos generados como consecuencia del crecimiento bacteriano, especialmente de la fermentación, dan lugar a la producción de ácidos, gases y otras sustancias que son tóxicas para los tejidos, Muchas bacterias liberan enzimas degradativas que disgregan los tejidos, proporcionando así el alimento para  el crecimiento de los microorganismos y facilitando la extensión de las bacterias.

TOXINAS: Son componentes bacterianos que dañan directamente los tejidos o bien ponen en marcha actividades biológicas destructivas, se debe a la acción de diversas enzimas degradativas que ocasionan la lisis celular y de proteínas que se unen a receptores específicos que inician reacciones tóxicas en un tejido diana específico

EXOTOXINA: Son proteínas entre las que se encuentran enzimas citolíticas y proteínas de unión a receptores que alteran una función o destruyen la célula. En muchos casos el gen de la toxina está codificado en un plásmido. Las toxinas citolíticas incluyen las enzimas capaces de romper la membrana, como la alfa-toxina, las hemolisinas, estreptolisina O, etc.

SUPERANTÍGENOS: Conforman un grupo especial de toxinas, estas moléculas activan los linfocitos T al unirse de manera simultánea al receptor del linfocito T al unirse de manera simultánea al CPH, esta estimulación de los linfocitos T por un superantígeno origina la muerte de los linfocitos T activados, lo que da lugar a la pérdida de clones específicos de linfocitos T y la desaparición de las respuestas inmunitaria.

ENDOTOXINA: Son únicas en bacterias gramnegativas, la endotoxina se une a los receptores específicos (CD14 Y TLR4) de los macrófagos, los linfocitos B

 MICROSCOPIA Y CULTIVO IN VITRO 

MICROSCOPIA DE CAMPO CLARO(OPTICO).- Los componentes básicos de los microscopios ópticos son una fuente de luz que se utiliza para iluminar la muestra colocada en una platina, un condensador para enfocar la luz en la muestra y dos sistemas de lentes (lente del objetivo y lente del ocular) que se utilizan para ampliar la imagen de la muestra. En la microscopia de campo claro la muestra se ve mediante transiluminación, de manera que la luz procedente del condensador atraviesa la muestra. Después se amplía la imagen, primero por la lente del objetivo y después por la lente del ocular. La ampliación total de la imagen es el producto de las ampliaciones de las lentes del objetivo y del ocular. Habitualmente se utilizan tres lentes del objetivo diferentes: bajo aumento (aumento de 10 veces), que se puede utilizar para explorar una muestra; alto aumento en seco (40 veces), que se utiliza para buscar microorganismos grandes como parásitos y hongos filamentosos; e inmersión en aceite (100 veces), que se utiliza para observar bacterias, levaduras (fase unicelular de los hongos) y los detalles morfológicos de los microorganismos y las células de mayor tamaño.

-MICROSCOPIO DE CAMPO OSCURO.- En los microscopios de campo oscuro se utilizan las mismas lentes del objetivo y del ocular que en los microscopios de campo claro; sin embargo, se utiliza un condensador  que impide que la luz transmitida ilumine directamente la muestra. Solo la luz oblicua y dispersa llega a la muestra y atraviesa los sistemas de las lentes, lo que hace

que la muestra esté muy iluminada sobre un fondo negro.

 La ventaja de este método es que la capacidad de resolución de la microscopia de campo oscuro es significativamente mayor que la de la microscopia de campo claro , lo que posibilita la detección de bacterias muy delgadas. La desventaja de este método es que la luz pasa alrededor de los microorganismos y no los atraviesa, lo que dificulta el estudio de su estructura interna.

MICROSCOPIA DE CONTRASTE DE FASE.-La microscopia de contraste de fases permite examinar los detalles internos de los microorganismos. En esta forma de microscopia, como se hacen pasar haces de luz paralelos a través de objetos de densidades diferentes, la longitud de onda de un haz se ''desfas'' en relación con el otro haz de luz. Mediante el uso de anillos anulares en el condensador y en las lentes del objetivo se amplifican las diferencias de fases, de modo que la luz en fase parece más brillante que la luz fuera de fase. Esto crea una imagen tridimensional del microorganismo o de la muestra y permite un análisis más detallado de las estructuras internas.

MICROSCOPIO FLUORESCENTE.-

La microscopia fluorescente tiñe a los microorganismos con colorantes fluorescentes, y después su estudio con un microscopio fluorescente de diseño especial. 

Se utiliza una serie de filtros para bloquear el calor que genera la lámpara, eliminar la luz infrarroja y seleccionar la longitud de onda adecuada para excitar el fluorocromo. Posteriormente la luz que emite el fluorocromo se amplifica con las lentes del objetivo y del ocular tradicionales. Los microorganismos y las muestras teñidos con fluorocromos aparecen brillantes sobre un fondo oscuro, aunque los colores varían dependiendo del fluorocromo seleccionado.

MICROSCOPIO ELECTRONICO.-

A comparacion de otros microscopios , en los microscopios electrónicos se utilizan bobinas magnéticas  para dirigir un haz de electrones desde un filamento de tungsteno a través de una muestra y hacia una pantalla. Dado que la longitud de onda en este caso es mucho más corta que la de la luz, la resolución y la ampliación mejoran drásticamente. Con microscopia electrónica se pueden ver partículas víricas individuales. Las muestras habitualmente se tiñen o se recubren con iones metálicos para crear contraste

CULTIVO IN VITRO

Consiste en tomar una porción de una planta (ej. el ápice, una hoja o segmento de ella, segmento de tallo, meristemo, embrión, nudo, semilla, antera, etc.) y colocarla en un medio nutritivo estéril (usualmente gelificado, semisólido) donde se regenerará una o muchas plantas.

MEDIOS DE CULTIVO NO SELECTIVOS ENRQUECIDOS

Estos medios están diseñados para permitir el crecimiento de la mayoría de los gérmenes

que no necesitan unas condiciones exigentes. Los siguientes medios son algunos de los

más empleados:

Agar sangre. Los laboratorios clínicos utilizan muchos tipos de medios de cultivo agar

sangre. Los medios contienen dos componentes fundamentales: un medio basal

(EJ: soja tripticasa, infusión de cerebro-corazón, base de Brucella) y sangre (de

oveja, caballo, conejo). Se pueden añadir varios suplementos más para ampliar el

número de gérmenes que se pueden cultivar en estos medios de cultivo.

Agar chocolate. Se trata de un agar modificado. Cuando se añade sangre o hemoglobina

al medio de base calentado se vuelve marrón (de ahí su nombre). Este medio permite

el crecimiento de la mayoría de las bacterias, incluidas algunas que no crecen en el

agar sangre como la Haemophilus y algunas cepas de Neisseria patógenas.

Agar Mueller-Hinton. Se trata de un medio recomendado para estudios convencionales

de sensibilidad bacteriana a antibióticos. Su composición está bien definida e incluye

extractos de ternera y caseína, sales, cationes divalentes y almidón soluble necesario

para que los resultados sean reproducibles.

MEDIOS DE CULTIVO SELECTIVOS Y DIFERENCIALES.- 

Los medios de cultivo selectivos se diseñan para poder recuperar gérmenes específicos

que pueden estar presentes en una mezcla de otros gérmenes (EJ:, un patógeno

entérico en las heces). 

Agar MacConkey. Se trata de un agar selectivo para las bacterias gramnegativas y

diferencial para distinguir las bacterias que fermentan la lactosa y las que no.

 Este medio incluye peptonas digeridas, sales biliares, lactosa, rojo neutro y cristal violeta.

Las sales biliares y el cristal violeta inhiben las bacterias grampositivas. Las bacterias

que fermentan la lactosa producen ácidos, que precipitan las sales biliares y provocan

un color rojo del indicador rojo neutro.

Agar sal manitol. Se trata de un medio de cultivo selectivo empleado para el aislamiento

de estafilococos. El medio incluye extractos de caseína y tejidos animales digeridos,

extracto de ternera, manitol, sales y rojo fenol. Los estafilococos pueden crecer en

presencia de una elevada concentración de sal y S. aureus puede fermentar el manitol,

lo que produce colonias de color amarillo en este agar.

Agar de Lowenstein-Jensen (LJ). Este medio, utilizado para aislar micobacterias,

contiene glicerol, harina de patata, sales y huevos coagulados. Se añade verde malaquita para inhibir las bacterias grampositivas.

Agar Middlebrook. Este medio de cultivo de agar se emplea también para aislar micobacterias.

ELEMENTOS DE LAS RESPUESTAS PROTECTORAS DEL HOSPEDADOR  

ACTIVADORES SOLUBLES Y ESTIMULADORES DE LAS FUNCIONES INNATAS E INMUNITARIAS

Las células innatas e inmunitarias se comunican mediante interacciones intercelulares y con moléculas solubles , como : los productos de escisión del complemento , las citocinas , los interferones  y las quimiocinas.

* CITOCINAS.- son proteínas parecidas a las hormonas que actúan sobre las células para activar y regular las respuestas innatas e inmunitarias.

*INTERFERONES.- son citocinas producidas en a respuesta infecciones víricas y de otro tipo o también en la activación de la respuesta inmunitaria , estos promueven las respuestas antivíricas y antitumorales 

*QUIMIOCINAS.- son proteínas pequeñas de 8000 DA que atraen células especificas a sitios de inflamación . los neutrófilos , los basófilos , los linfocitos citolíticos naturales , los monocitos y los linfocitos T expresan receptores y pueden activarse mediante quimiocinas especificas.

Células de la respuesta inmunitaria.-

en las respuestas inmunitaria intervienen células especificas con funciones definidas. para cada una de las células : GAFP: marcadores de superficie celular (CD4 Y TCR) , acciones (matar suprimir , activar) función ,(tipo de respuestas) productos , (citocinas , anticuerpos).

-los leucocitos se pueden diferenciar por 1) forma , 2) tinción histológica, 3)funciones inmunitarias, 4maracdores intracelulares y de la superficie celular.

-los linfocitos T y B se distinguen por sus receptores para el antígeno , inmunoglobulinas para el linfocito B y receptor del linfocito T para el linfocito T.

Diferenciación celular hematopoyética.- 

la diferenciación de una célula progenitora común, denominada Célula progenitora pluripotencial , produce todas las células sanguíneas . la diferenciación de esta células inicia durante el desarrollo del feto y continua a loa largo de la vida. 

las células progenitoras residen en la medula ósea , pero también pueden estar en la sangre fetal en los cordones umbilicales y de forma muy infrecuente en la sangre de los adultos .

la medula ósea y el timo son considerados órganos linfáticos primarios , estos sitios  de diferenciación son esenciales para el desarrollo del sistema inmunitario. el timo es esencial durante el nacimiento para el desarrollo de los ,linfocitos T , pero con la edad se reduce y a lo largo de la vida otros tejidos adoptan esta función. 

los órganos linfáticos secundarios sin los ganglios linfáticos , bazo , la piel y el tejido linfático asociado a mucosas MALT ; este ultimo incluye también el tejido linfático asociado al intestino GALT , y el tejido asociado a los bronquios BALT. En estos sitios están presentes los linfocitos T , células dendríticas y linfocitos B . las células de los órganos linfáticos primarios y secundarios producen quimiocinas y expresan moléculas de adhesión de la superficie celular que interactúan con los receptores de migración dirigida expresada en los linfocitos B y T. 

Los ganglios linfáticos son órganos con forma de riñón, con un diámetro de 2 a 10 mm,

 filtran el líquido que viene de los espacios intercelulares al sistema linfático, casi

como plantas depuradoras. El ganglio linfático se construye para optimizar el encuentro

de la respuestas innata  e inmunitaria de los linfocitos (B y T) con el fin de iniciar y expandir las respuestas inmunitarias específicas.

 Un ganglio linfático consta de tres capas:

1. La corteza: la capa externa que contiene principalmente linfocitos B, células

dendríticas foliculares y macrófagos organizados en estructuras llamadas folículos y,

si están activados, centros germinales.

2. La paracorteza: que contiene linfocitos T y células dendríticas, que presentan los

antígenos a los linfocitos T para iniciar las respuestas inmunitarias.

3. La médula: que contiene linfocitos B, linfocitos T y células plasmáticas que producen

los anticuerpos, así como canales para el líquido linfático.

El bazo es un órgano grande que actúa como un ganglio linfático y también filtra

antígenos, bacterias encapsuladas y virus de la sangre y elimina las células sanguíneas y

las plaquetas envejecidas  El bazo está formado por dos tipos de tejido, la pulpa

blanca y la pulpa roja.

 La pulpa blanca consiste en arteriolas rodeadas por células

linfáticas en las que los linfocitos T rodean a la arteriola central. Los linfocitos B se organizan en folículos primarios sin estimular o secundarios estimulados que tienen un centro germinal. El centro germinal contiene células de memoria, macrófagos y células dendríticas foliculares. 

La pulpa roja 

es una zona de almacenamiento de células sanguíneas y el sitio de recambio de plaquetas y eritrocitos envejecidos. Una recomendación para recordarlo: no hay T en el folículo ni en el centrogerminal pero hay T en la paracorteza y en la vaina linfática periarteriolar.

La epidermis y la piel

La epidermis y la piel contienen células de Langerhans, y la dermis contiene células

dendríticas, linfocitos B y T, macrófagos y mastocitos. Un gran número de linfocitos T de

memoria circula continuamente en estas capas de la piel. Los queratinocitos epidérmicos

forman parte del sistema de defensa antimicrobiano innato.

Leucocitos polimorfonucleares

Los leucocitos polimorfonucleares (neutrófilos) son células con una vida corta que

constituyen del 50 al 70% de los leucocitos circulantes  y son una defensa

fagocítica  contra la infección bacteriana y el componente principal de la respuesta inflamatoria. Los neutrófilos tienen un diámetro de 9 a 14 µm, carecen de

mitocondrias, tienen un citoplasma granulado en el que los gránulos se tiñen con

tinciones ácidas y básicas y tienen un núcleo multilobulado.  Los neutrófilos muertos liberan una red antimicrobiana adherente de ADN y otras fibras denominada trampa extracelular del

neutrófilo (NET). Los neutrófilos muertos son el componente principal del pus.

L os eosinófilos son células muy granuladas (con un diámetro de 11 a 15 µm) con

núcleos bilobulados que se tiñen con el colorante ácido eosina Y. También son

fagocíticos, móviles y granulados. Los gránulos contienen fosfatasa ácida, peroxidasa y

proteínas eosinofílicas básicas. Los eosinófilos intervienen en la defensa contra las

infecciones parasitarias. Las proteínas eosinofílicas básicas son tóxicas para muchos

parásitos. Los mastocitos y los basófilos son granulocitos no fagocíticos que liberan el

contenido de sus gránulos en respuesta a desencadenantes inflamatorios y durante las

respuestas alérgicas

Sistema mononuclear fagocítico

El sistema mononuclear fagocítico tiene células mielocíticas y consta de monocitos  en la sangre, macrófagos y células dendríticas. Los monocitos tienen un diámetro de 10 a 18 µm con un núcleo único lobulado en forma de judía. Representan del 3% al 8% de los leucocitos de la sangre periférica. Los monocitos siguen a los neutrófilos dentro del tejido como un componente celular temprano de la inflamación.

Los macrófagos son células con una vida larga que son fagocíticas, contienen lisosomas

y, a diferencia de los neutrófilos, tienen mitocondrias. Los macrófagos tienen las

siguientes funciones básicas: 

1) la fagocitosis de restos y microbios

2) la presentación del antígeno a los linfocitos T para aumentar las respuestas inmunitarias específicas 

3) la secreción de citocinas que mantienen la función tisular normal y reparan (macrófagos

M2) o son antimicrobianos y promueven la inflamación (macrófagos M1). Los macrófagos expresan receptores en la superficie celular para la

porción Fc de la inmunoglobulina IGg y para el producto C3b de la cascada del complemento (CR1, CR3).Estos receptores facilitan la fagocitosis del antígeno, las bacterias o los virus cubiertos con estas proteínas. Los receptores tipo toll y otros de reconocimiento del patrón reconocen los patrones moleculares asociados a microorganismos patógenos y activan las respuestas protectoras. Los macrófagos también expresan el antígeno del MHC clase II,que permite a estas células presentar el antígeno a los linfocitos T CD4 cooperadores para que expandan la respuesta inmunitaria. Los macrófagos secretan interleucina (IL) 1, IL-6, factor de necrosis tumoral otras moléculas tras detectar bacterias, lo que estimula las respuestas

inmunitarias e inflamatorias, entre ellas la fiebre. Una citocina derivada de los linfocitos

activa la función inflamatoria en los macrófagos. Los macrófagos activados (M1) aumentan sus capacidades fagocítica, destructora y presentadora de antígenos.

Células dendríticas

La mayoría de las células dendríticas tienen tentáculos parecidos a los del pulpo y son

células presentadoras de antígenos (APC) profesionales que también pueden producir

citocinas. En los tejidos y la sangre se encuentran diferentes tipos de células dendríticas

inmaduras y maduras; entre ellas están las células de Langerhans en la piel, las células

dérmicas intersticiales, las células dendríticas esplénicas marginales y las células

dendríticas en el hígado, el timo, los centros germinales de los ganglios linfáticos y la

sangre.

Los linfocitos

Los linfocitos tienen un diámetro de 6 a 10 um, por lo que son más pequeños que los

leucocitos. Hay tres clases de linfocitos, los linfocitos B, los linfocitos T y las células

linfocíticas innatas. Estas células tienen un núcleo grande y un citoplasma agranular más

pequeño. Aunque los linfocitos B y los linfocitos T no pueden distinguirse por sus rasgos

morfológicos, pueden distinguirse por su función y por sus marcadores de superficie.

Las células linfocíticas que no son linfocitos B ni linfocitos T se denominan

células linfocíticas innatas y entre ellos se encuentran los linfocitos NK.

Los linfocitos T: adquieren su nombre porque se desarrollan en el timo. Los linfocitos T tienen dos funciones principales en respuesta a un antígeno extraño: 

1. Regular, suprimir (cuando sea necesario) y activar las respuestas inmunitarias e inflamatorias mediante interacciones intercelulares y la liberación de citocinas. 

2. Destruir directamente las células infectadas por virus, las células extrañas  (los injertos tisulares) y los tumores al promover la apoptosis. 

 linfocitos B:  los linfocitos  B producen anticuerpos, pero también interiorizan el antígeno, lo procesan y lo presentan a los linfocitos T para recabar su ayuda y extender la respuesta inmunitaria. Los linfocitos B pueden identificarse por la presencia de inmunoglobulinas, moléculas del MHC clase II y receptores para los productos C3b y C3d de la cascada del complemento (CR1, CR2) en sus superficies celulares

 CLASIFICACIÓN, ESTRUCTURA Y REPLICACIÓN DE LAS BACTERIAS

Las bacterias son microorganismos procariotas que presentan un tamaño de unos pocos micrómetros, por lo general entre 0,5 y 5 μm de longitud y diversas formas, incluyendo cocos, bacilos, vibrios, espirilos y espiroquetas.​ 

Diferencias entre eucariotas y procariotas 

*Células procariotas: No poseen núcleo sobrevive en condiciones hostiles, se adapta con facilidad para poder sobrevivir miden hasta 1 um aproximadamente.

*Células eucariotas: Si poseen núcleo, son muy sensibles a entornos hostiles, se encuentran en animales, plantas, hongos, miden 7 um aproximadamente y hay células eucariotas que llegan a medir metros.

Distinción macroscopica y microscopica 

La distinción inicial entre las bacterias se puede realizar en función de las características de crecimiento en distintos nutrientes y medios de cultivo selectivos. Las bacterias crecen en colonias y cada una de ellas equivaldría a una ciudad con un millón de organismos o más.

Tinción de Gram

 Las bacterias se fijan con calor o se dejan secar sobre el porta, se tienen con violeta cristal, que es un colorante que se precipita con yodo, y después se elimina el exceso de colorante y el no ligado lavando el porta con un decolorante cuya base es la acetona y con agua. Se añade después un contraste rojo, la safranina, para teñir las células decoloradas. Este proceso se realiza en menos de 10 minutos. 

Diferencia metabólica, antigénica y genética  

Depende de las características metabólicas de las bacterias, incluidas la necesidad de un entorno aerobio o anaerobio, la exigencia de nutrientes específicos y la producción de productos metabólicos característicos y enzimas específicas.

Estructura bacteriana 

Estructuras citoplásmicas 

Cuentan con material genético, ADN cromosómico, ARN mensajero, ribosomas, proteínas, metabolitos, 1 molécula circular que se encuentra en el nucleoide, contienen plásmidos son moléculas extracromosomicas cortas, proporcionan resistencia ante antibióticos, ribosoma bacteriano(30S-50S) para la aplicación de fármacos.

Membrana

Estructura lipídica de 2 capas, no contiene esteroides, proteína de transporte para la cápsula de metabolitos.

Pared celular

Constituido Por peptidoglicano que proporciona rigidez

Gram +: Pared gruesa, péptidos glicanos que ayudan a su (replicación y a sobrevivir), presencia de ácido teicoico unido al péptido glicano que ayuda a degradar la acción de la lisozima, presencia de ácido lipoteicoico.

Gram-: Polisacáridos activan los linfocitos B, contiene espacio periplásmico que  ayuda con la degradación y metabolismo de la bacteria, lipoproteínas, membrana citoplasmática, no contienen ácido teicoico y lipoteicoico, presenta poros para modificarse impidiendo el ingreso de fármacos.

Estructuras externas

*Cápsula; Polímeros orgánicos sintetizados por la bacteria, forman capa compacta de polímeros unidos a la pared bacteriana, estimula la formación de anticuerpos y virulencia.

*Glucocalix;  Ayuda a la adherencia de las bacterias en la superficie que se encuentre.

*Flagelos; Prolongaciones filiformes compuestas por proteínas o subunidades proteicas cuya función es de movimiento.

Existen 4 tipos de flagelos: 

-Monotricos: 1 flagelos en un solo polo

-Anfitricos:  1 solo flagelo en ambos polos

-Lofotricos: Mechón de flagelos en ambos polos

-Peritricos: Alrededor de la bacteria

Estructura y biosíntesis de los principales componentes de la pared celular bacteriana

Los componentes de la pared celular son estructuras grandes que están formadas por polímeros de subunidades.

-Peptidoglucano (mucopeptide, mureina) 

 -Malla rígida formada por cadenas lineales de polisacáridos que están unidas a través de peptides.  

-Los componentes de la pared celular son estructuras grandes que están formadas por polímeros de subunidades.

-Ácidos teicoicos 

-Los ácidos teicoicos y lipoteicoicos son polímeros de ribosa o glicerol modificados químicamente y unidos por grupos fosfato 

-Lipopolisacárido

-Formado por tres regiones estructurales: 

-El lípido A es el responsable de la actividad endotóxica del LPS. 

-La región central del lipopolisacárido es un lipopolisacárido ramificado formado por un número de azúcares comprendido entre 9 y 12. La mayor parte de esta región central también es clave para la estructura de! lipopolisacárido y la viabilidad de la bacteria

-El antígeno O diferencia los serotipos  de una especie bacteriana determinada.

 División celular 

-La fisión binaria o bipartición es una manera de reproducción asexual que se lleva a cabo en arqueas y bacterias. Consiste en la duplicación del ADN, seguida de la división del citoplasma, dando lugar a dos células hijas.

-Son estructuras presentes en algunos tipos de bacterias en especial en bacilos y clostridium.La localizacion de la espora en el interior de la célula constituye una característica de cada bacteria que puede facilitar su identificación.

-La espora es una estructura deshidratada formada por múltiples capas que protege a la bacteria y le permite vivir en un «estado de latencia»

 METABOLISMO Y GENÉTICA DE LAS BACTERIAS

 METABOLISMO BACTERIANO

Las necesidades mínimas para el crecimiento son una fuente de carbono y nitrógeno, una fuente de energía, agua y diversos iones.

Los elementos esenciales son los componentes de las proteínas, lípidos y ácidos nucleicos (C, O ,H, N, S, P), iones importantes (K, Na, Mg, Ca, Cl)y componentes de las enzimas (Fe, Zn, Mn, Mo, Se, Co, Cu, Ni).

El hierro es tan importante que muchas bacterias secretan proteínas especiales (sideróforos) para concentrarlo a partir de soluciones diluidas.

ANAEROBIAS ESTRICTAS: Son bacterias que no pueden crecer en presencia de O2.

AEROBIAS ESTRICTAS:  Son bacterias que requieren la presencia de 82 para su metabolismo y crecimiento.

Las bacterias aerobias producen las enzimas superóxido dismutasa y catalasa, que pueden detoxificar el peróxido de hidrógeno y los radicales superóxido, que son los productos tóxicos del metabolismo aerobio.

ANAEROBIAS FACULTATIVAS: Son bacterias que pueden crecer tanto en presencia de O2 o en sus ausencia.

AUTÓTROFAS (LITÓTROFAS): Son bacterias que dependen de sustancias químicas inorgánicas y de una fuente de carbono (CO2) para producir energía.

HETERÓTROFAS (ORGANÓTROFAS): Son células de animales, bacterias que requieren fuentes de carbono orgánico.

Los cambios en la dieta, del agua o de la salud, los antibióticos y ciertos fármacos pueden modificar  el entorno e influir en el metabolismo y la composición de la flora bacteriana saprofita

METABOLISMO, ENERGÍA Y BIOSÍNTESIS:

CATABOLISMO: Es un proceso de degradación de sustratos y de su conversión en energía.

ANABOLISMO: Es la síntesis de los componentes celulares (paredes cellulares, proteínas, ácidos grasos y ácidos nucleicos)

El proceso metabólico comienza en el ambiente celular extremo con la hidrólisis de grandes macromoléculas por parte de enzimas específicas.

Las bacterias degradan las mucosas en pasos discretos y capturan la energía en forma de sustancias químicas y electroquímicas utilizables. 

Las bacterias producen energía a partir de glucosa a través de : fermentación, respiración anaerobia, respiración aerobia.

GLUCÓLISIS Y FERMENTACIÓN: Ocurre tanto en condiciones aerobias como anaerobias, el rendimiento  de esta vía es de dos moléculas de ATP por cada molécula de glucosa, 2 moléculas de NADH y 2 moléculas de piruvato. La fermentación se produce sin oxígeno y el ácido pirúvico es convertido en productos metabólicos finales en función de las especies bacterianas, en las levaduras, el metabolismo fermentativo ocasiona la conversión del piruvato en etanol y CO2. En la fermentación alcohólica es más frecuente la conversión de ácido pirúvico en ácido láctico en un solo paso, este proceso es responsable de la transformación de la leche en yogurt y del repollo en chucrut.

RESPIRACIÓN AEROBIA: En presencia de O2, el ácido pirúvico producido a partir de la glucólisis y el metabolismo de otros sustratos puede ser oxidado por completo hasta HC0 Y CO2 a través del llamado ciclo tricarboxílico (ATC).

Por cada molécula de piruvato de 2 moles de CO2, 3 moles de NADH, 1 mol de FADH2  y 1 moles de GPT. El ciclo del ATC permite al organismo generar una cantidad mucho mayor de energía por mol de glucosa, el ciclo del ATCVPOSEE LAS SIGUIENTES FUNCIONES:

_Es más eficiente, actúa como una ruta metabólica final para la oxidación de aminoácidos, ácidos grasos y carbohidratos y a la vez proporciona productos metabólicos intermedios claves y además es un ciclo anfibólico, es decir puede actuar en las funciones anabólicas y catabólicas de la célula.

RESPIRACIÓN ANAEROBIA: Los nitratos pueden convertirse en NH, sulfato molecular a HS, CO a metano, ion férrico a ion ferroso y fumarato a succinato, sin embargo se produce menos ATP (energía) por cada NADH.

LOS GENES BACTERIANOS Y SU EXPRESIÓN 

Las bacterias suelen tener solo una copia de sus cromosomas (son haploides)

Los genes estructurales relacionados con las proteínas (cistrones, que son genes codificadores, el cromosoma bacteriano contiene genes para ribosomas y la transferencia del ARN)

Los genes bacterianos se agrupan en operones o islotes de patogenicidad.

TRANSCRIPCIÓN: Se transcribe una molécula de ARNm la síntesis del ARNm ocurre por medio de una ARN-polimerasa dependiente del ADN, el proces comienza con un factor sigma que reconoce una secuencia específica de nucleótidos en el ADN (el promotor).

Los factores sigma se fijan a estos promotores con el objeto de proporcionar un punto de acoplamiento a la ARN-polimerasa.

_El ARN-polimerasa dependiente del ADN es inhibida por la rifampicina.

TRADUCCIÓN: El ARNm se convierte (se traduce) en una secuencia de aminoácidos, El proceso de síntesis de proteínas comienza con la fijación de la subunidad ribosómica 30S y un ARNt iniciador (fMet)al codón de iniciación metionina (AUG), la subunidad ribosómica 50S se fija al complejo para iniciar así la síntesis del ARNm

REPLICACIÓN: Se inicia en una secuencia específica del cromosomadenominada oriC, el proceso de replicación exige la participación de : helicasa (corta los puentes de hidrógeno), topoisomerasa (desenrolla el ADN, constituyen la diana de los antibióticos del grupo de las quinolonas), primasa (sintetiza los cebadores que inician el proceso), ADN polimerasas (sintetizan copias de ADN en presencia de una secuencia cebadora al añadir nucleótidos). El ADN nuevo se sintetiza de forma semiconservativa, bidireccionalmente.

 ESTERILIZACION , DESINFECCION Y ANTISEPSIA 

ESTERILIZACIÓN.- la esterilización es la destrucción total de los microorganismos, incluyendo sus formas resistentes , como las esporas bacterianas , las micobacterias , los virus sin envoltura y los hongos. hay dos tipos de esterilización; física y química.

Esterilizantes físicos.- 

Vapor saturado a presión es un método muy usado , económico , no toxico y fiables. Tiene tres parámetros ; el tiempo de exposición al vapor , la temperatura y la cantidad de humedad. Para esterilizar  cualquier instrumento con vapor saturada este debe ser expuesto a 120°C durante 15 minutos , sin embargo con la esterilización con calor seco el proceso es mucho mas largo y daña muchos instrumentos por lo cual no se recomienda.

El oxido de etileno gaseoso es usado para esterilizar objetos sensibles a la temperatura o presión , el tratamiento dura 4 horas , y se debe airear los objetos que han sido esterilizados durante otras 12 horas para eliminar el gas toxico antes de ser usados. Este método es limitado ya que es inflamable , explosivo y carcinógeno para algunos animales de laboratorio.

Los vapores de peróxido de hidrógeno es usado para instrumentos. Una variación es la esterilización con gas plasma , en la que se vaporiza peróxido de hidrógeno y posteriormente se producen radicales libres reactivos con energia de frecuencias de microondas o de radio.

Los esterilizantes químicos son dos; el ácido paracético y glutaraldehído.-  

El acido paracetico, es un  agente oxidante tiene una actividad excelente y los productos finales (acido acético y oxigeno) no son tóxicos. Por el contrario el uso de glutaraldehido plantea problemas de seguridad u se debe tener cuidado al momento de utilizar este producto químico.

Desinfección.- proceso químico que mata o erradica a los microorganismos sin embargo los mas resistentes pueden llegar a sobrevivir.

La desinfección se clasifica por niveles.-

los desinfectantes de bajo nivel sirve para limpiar dispositivos que no han tenido contacto con cavidades como el estetoscopio , electrodos ,etc.

 Los desinfectantes de nivel intermedio se usa para limpiar superficies de instrumentos como el laringoscopio , especulo vaginales , fibroendoscopio,etc.

Los desinfectantes de alto nivel se usa para objetos en procesos invasivos que no soportan los procedimientos de esterilización como el endoscopio e instrumental quirúrgico. 

Antisepsia.- empleo de algún medicamento o sustancia química para inhibir o erradicar el numero de microorganismos.

Los alcoholes  tienen una actividad excelentes ante los microorganismos excepto las esporas , no son tóxicos, aunque tienden a secar la superficie cutánea porque eliminan lípidos , no tienen actividad residual y son inactivados por la materia orgánica.

 Los yodóforos también son antisépticos cutáneos excelentes , son un poco más tóxicos para la piel que el alcohol, su actividad residual es escasa y son inactivados por la materia orgánica.

 La clorhexidina tiene una actividad anti microbiana amplia, aunque destruye microorganismos de manera mas lenta  que el alcohol. 

La  paraclorometaxilenol está limitada principalmente a bacterias grampositivas. Como no es tóxico y tiene actividad residual se ha utilizado en productos para el lavado de manos. 

El triclosano es activo frente a bacterias, pero no frente a otros muchos microorganismos. Es un antiséptico de uso habitual en jabones desodorantes y algunos dentífricos.

BIOSEGURIDAD

NORMAS DE BIOSEGURIDAD 

¿QUE ES BIOSEGURIDAD? 

Es un conjunto de normas o medidas que usamos para protegernos y evitar riesgos que comprometan la salud.

NORMAS DE BIOSEGURIDAD.- La primera barrera---> 

*GUARDAPOLVO 

*ZAPATOS CERRADOS 

* GUANTES

*GORRO 

*GAFAS     

LAS REGLAS QUE SE IMPLEMENTAN DENTRO UN LABORATORIO 

* NO CONSUMIR ALIMENTOS DENTRO EL LABORATORIO 

* NO OLER SUSTANCIAS 

* NO PIPETEAR

* CLASIFICAR LA BASURA ----> 

- RESIDUOS COMUNES 

- RESIDUOS BIOCONTAMINANTES 
- RESIDUOS ESPECIALES  

 - RESIDUOS QUÍMICOS 

- RESIDUOS BIOLÓGICOS 

NIVELES DE BIOSEGURIDAD 

1. Se usan para actividades de enseñanza básica ,como escuelas , secundarias y docencia , implementan también todas las normas de bioseguridad. 

2. Se usa en la enseñanza universitaria donde cuentan con señales de advertencia y manuales de bioseguridad.

3. se usa para diagnosticos especiales y de investigacion , los expertos deben utilizar ropa adecuada , cumplir las señales de advertencia , contar con equipos de protección , ventanas cerradas herméticamente ,etc.

4. En estos laboratorios las personas deben cambiarse de ropa ante y después de entrar y salir ya que manipulan materiales peligrosos y tóxicos, deben descontaminar los materiales usados , deben controlar el acceso a estos laboratorios. 

VIDEO COMPLEMENTARIO

INTRODUCCIÓN A LA MICROBIOLOGIA

 LA MICROBIOLOGIA 

¿QUE ES LA MICROBIOLOGIA?

La microbiología es una de las ramas que integran la biología y se encarga de estudiar  los microorganismos. Se dedica al estudio de su clasificación, descripción, distribución y al análisis de sus formas de vida y funcionamiento de los microorganismos.

En el caso de que los microorganismos sean patógenos, la microbiología va estudiar además, su forma de infección y los mecanismos para su eliminación.

El objeto de estudio de la microbiología son aquellos organismos no perceptibles al ojo humano, por lo que un instrumento propio de esta rama de la biología es el microscopio.

Entre los organismos que estudia la microbiología se encuentran los agregados celulares eucariotas y procariotas, las células, hongos, virus y bacterias y todos aquellos elementos microscópicos.