FACTORS DE VIRULÈNCIA: EN QUÈ CONSISTEIXEN I EXEMPLES - BIOLOGIA - 2025

Els factors de virulència són aquelles capacitats de microorganismes per envair els teixits d'un hoste a través de molècules tòxiques, bacteris i altres patògens per tal d'obtenir aliment o fixar-se a les cèl·lules. Per tant, l'hoste podria emmalaltir si el vostre sistema immune no és capaç de frenar els factors de virulència de l'patogen.

En algunes espècies, un o diversos d'aquests factors poden estar absents, i en cas de no estar presents la capacitat d'ocasionar la malaltia pot estar atenuada o faltar completament.

Micrografia electrònica de rastreig acolorida del bacteri que causa la gonorrea, Neisseria gonorreae. Presa i editada de: NIAID.

En què consisteixen els factors de virulència?

Normalment els factors de virulència són toxines proteiques o altres molècules produïdes per l'organisme patogen per burlar el sistema de defensa immunològica de l'hoste. No obstant això, també inclouen components estructurals com càpsules, flagels i fímbries o pilis, que li permeten assolir la cèl·lula hospedera o protegir-se d'ella.

càpsula

La càpsula és un embolcall mucosa, formada principalment per polisacàrids, que pot ser produïda tant per bacteris Gram positives com Gram negatives i que es troba situada externament a la paret cel·lular.

La càpsula no és vital per al bacteri, ja que la seva pèrdua no afecta la seva viabilitat, però si pot causar modificacions en la morfologia de la colònia i pèrdua de la seva virulència. Per exemple, hi ha diverses soques d'Haemophilus influenzae que poden diferenciar-se per la presència o absència de la càpsula.

Hi ha sis serotips d'aquest bacteri (a. B, c, d, eif) que posseeixen càpsula, cadascuna de les quals és antigènicament diferent. D'aquestes colònies, Haemophilus influenzae serotip b posseeix una càpsula composta de fosfat de poliribosilribitol que la protegeix de la fagocitosi i és la principal soca responsable d'afeccions en els éssers humans.

flagel

El flagel és una estructura mòbil, llarga i en forma de fuet emprat usualment per al desplaçament. Està present en bacteris i altres organismes unicel·lulars, així com en algunes cèl·lules d'organismes pluricel·lulars.

En ocasions, el flagell és considerat com un factor de virulència. Per exemple, en Pseudomonas presenta quimiotaxis positiva cap a algunes molècules, com ara sucres. A més, la virulència en aquests bacteris ha estat associada a la presència de flagel, ja que alguns mutants que no tenen el mateix difícilment causen infeccions.

fímbries

Les fímbries o pilis són estructures que es troben principalment en bacteris Gram negatives. Són filamentoses, de naturalesa proteica, més curtes i primes que els flagells i es diferencien d'aquests perquè no són emprades per desplaçament.

En algunes espècies bacterianes aquestes estructures són considerades com a factors de virulència, ja que juguen un paper important en l'adherència i colonització de superfícies mucoses. També intervenen en un mètode de translocació superficial independent dels flagels denominat mobilitat tremolosa (twitching motius).

Exemple d'aquestes estructures com a factor de virulència el constitueixen els pilis tipus IV o pilis de N-metil-fenilalanina presents en Pseudomonas aeruginosa.

Adhesinas

Els bacteris produeixen diversos tipus de factors que els permeten adherir-efectivament als teixits del seu hostatger. Aquestes substàncies s'uneixen a receptors específics en la superfície dels teixits evitant d'aquesta forma la seva eliminació per part de l'hostatger.

Les adhesinas inclouen àcids lipoteicoicos, adhesinas autotransportadoras triméricas i pilis hemaglutinantes. Per exemple, Corynebacteria diphteriae posseeix propietats adhesives que són independents de la producció de la toxina diftèrica i que es deuen a factors com ara hemaglutininas, hidrofobinas, residus de sucres exposats i enzims amb activitat transialidasa.

Factor de virulència de Helycobacter pylori. Presa i editada de: user: Y_tambe.

immunosupressors

Alguns factors de virulència actuen eliminant les substàncies immunològiques emprades pels hospederos. Per exemple, bacteris com Streptococcus pyogenes posseeixen proteases d'immunoglobulines. Les immunoglobulines són anticossos que ataquen i destrueixen als bacteris mitjançant mecanismes com la opsonización.

Mycobacterium ulcerans, l'agent causant de l'úlcera de Buruli en éssers humans, produeix un immunosupressor denominat micolactona. Aquesta toxina també causa destrucció dels teixits.

immunoevasió

Els principals components de la membrana externa dels bacteris Gram negatives són lipopolisacàrids i lipooligosacáridos. L'estructura dels lipooligosacáridos que formen la membrana d'Haemophilus influenzae es mimetitzen amb els glicosfingolípidos dels éssers humans per evadir la detecció per part de sistema immunològic.

enzims destructives

Alguns bacteris produeixen diversos enzims que causen danys en els teixits de l'hoste. Per exemple, Porphyromonas gingivalis produeix polisacaridasas i un nombre elevat de proteases que degraden molts dels components de la matriu extracel·lular dels teixits de l'hoste.

Aquest bacteri és responsable de malalties periodontals i la destrucció causada pels seus enzims és la principal responsable de la inflamació que s'observa en aquest tipus de malalties.

Altres enzims produïdes per bacteris inclouen hialurodinasa, lipases, ADNasas i hemolisinas.

endotoxines

El lipopolisacàrid que forma part de la membrana externa dels bacteris Gram negatives està composta de tres parts, el lípid A, un polisacàrid central i el polisacàrid O. El lípid A es troba immers en la membrana i posseeix activitat tòxica, a causa d'això el lipopolisacàrid rep també el nom d'endotoxina.

Quan ocorre la lisi bacteriana l'endotoxina és alliberada i estimula l'alliberament de pirògens, proteïnes que ocasionen febre. També pot ocasionar un xoc endotòxic que pot conduir a la mort.

exotoxinas

Són substàncies alliberades per diversos grups de bacteris que tenen un ampli rang d'efectes i inclouen neurotoxines, citotoxinas, calagenasas, lipases, lecitinasas, ADNasas, ARNasas hemolisinas, entre d'altres. Les exotoxines més potents conegudes fins a la data són la de l'tètanus i la de l'botulisme, secretades per Clostridium tetani i C. botulinum, respectivament.

Altres factors de virulència

A més dels factors assenyalats, hi ha altres com ara policétidos, sideróforos, alginats, factors que controlen les GTPases i altres que modifiquen la resposta immune de l'hoste (per exemple neuraminidasa).

exemples

Neisseria gonorreae

Neisseria gonorrhoeae és un diplococ intracel·lular responsable de la malaltia de transmissió sexual coneguda com gonorrea o blenorrea. En aquesta espècie, els investigadors han identificat diferents factors de virulència, entre els quals s'esmenten: els pilis o fímbries, les proteïnes I (Per), II (Opa) i III (Rpm), constituents de la membrana externa.

També són factors de virulència dels lipooligosacáridos, el peptidoglicà i altres proteïnes com Lip (H8) i FBP, a més elaboren una proteasa IgA1, responsable d'inactivar una important immunoglobulina de les mucoses humanes anomenada IgA1.

Helicobacter pylori

Helicobacter pylori, és la principal responsables d'algunes malalties gastrointestinals, com ara gastritis, úlceres pèptiques i també d'alguns tipus de neoplàsies.

Són diversos els factors de virulència descrits per a aquesta espècie, entre els quals es troben: a) l'activitat de ureasa, un enzim que catalitza la hidròlisi de la urea per proporcionar amoni i carbamat, que poden ocasionar lesions a l'epiteli gàstric; b) altres factors d'adherència, necessaris per a la colonització bacteriana.

Les hemaglutininas indueixen canvis en la resposta immune pel fet que presenten una composició bioquímica semblant a la d'alguns antígens presents en els grups sanguinis. A més, posseeix un gen associat a la vacuolització i un altre d'activitat citotòxica que només són presents a les soques virulentes.

Neisseria meningitidis

La meningitis bacteriana és una malaltia contagiosa produïda per Neisseria meningitidis, o meningococ. Els factors de virulència d'aquest bacteri inclouen la càpsula de polisacàrids que la protegeixen de la resposta inflamatòria de l'hoste i els pilis tipus IV que promouen l'adherència bacteriana.

Altres factors de virulència d'aquesta espècie són les proteïnes de classe 5 (Opa) i les Opcions, proteases de IgA1 així com components de la paret cel·lular.

referències

1. Virulence factor. En Wikipedia. Recuperat de: en.wikipedia.org.
2. EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall & BJ McCarthy (1978). Microbiology. 2th Edition. Holt, Rinehart & Winston.
3. S. Hogg (2005). Essential microbiology. John Wiley & Sons, LTD.
4. F. Rivas-Traverso & F. Hernández (2000) Helicobacter pylori: Factors de virulència, patologia i diagnòstic. Revista Biomèdica.
5. C. Alfaro (2005). Patogènesi de Neisseria meningitidis. Revista Mèdica de l'Hospital Nacional de Nens.
6. G. Pardi (2004). Algunes consideracions sobre Neisseria gonorrhoeae. Acta Odontològica Veneçolana.