Toxicologia Bacteriana

TOXICOLOGIA BACTERIANAS

INTRODUCCIÓN

Algunos microorganismos producen sustancias venenosas de peso molecular elevado conocidas como toxinas. La capacidad de los microorganismos para producir toxinas es un factor importante en su capacidad para producir enfermedad. Algunas bacterias no producen toxinas que se puedan demostrar in vitro. Esto es debido a la falta de métodos para demostrar la existencia de algunas toxinas y a la falla para comprender el problema adecuadamente. Las toxinas producidas por los microorganismos pueden ser excretadas al medio que les rodea (exotoxinas) o retenidos dentro de la célula (endotoxinas). El presente trata específicamente sobre las exotoxinas bacterianas, que son sustancias de alto peso molecular, elaborada por ciertos gérmenes, y que ejerce su acción fuera o independientemente del germen productor.

GENERALIDADES

Los organismos patógenos se caracterizan por su capacidad para establecerse y multiplicarse en los tejidos de los hospederos ("invasión") y ser transferidos con éxito a hospederos frescos potenciales ("infección").Producen enfermedades de muy diversas maneras, incluyendo la producción de venenos o toxinas que dañan a diferentes tejidos del cuerpo, alterando el metabolismo celular y efectuando otros cambios destructivos. Las toxinas difusibles formadas por bacterias patógenas, como los que causan el envenenamiento del alimento (botulismo), escarlatina , difteria y tétanos, son neutralizados por anticuerpos apropiados .Estas toxinas difusibles formadas por bacterias patógenas particulares se llaman exotoxinas y se ha demostrado que son proteínas que rápidamente pueden neutralizarse con sus anticuerpos correspondientes. Por el contrario, las toxinas presentes en las paredes celulares de ciertas bacterias (llamadas endotoxinas) y que son liberados al morir las bacterias, son bloqueados con anticuerpos apropiados. Sin embargo, conservan aún bastante toxicidad debido probablemente a que no se combinan con la porción dañina de la molécula. La resistencia o inmunidad a una determinada enfermedad es una manifestación biológica importante de la reacción antígeno-anticuerpo

TOXINAS

En general las toxinas que producen las bacterias se clasifican en dos grupos: exotoxinas y endotoxinas. A continuación se presentan las principales características de los dos grupos. Características de las exotoxinas y endotoxinas.

EXOTOXINAS BACTERIANAS

Muchas bacterias gramnegativos y Gram positivas producen exotoxinas de considerable importancia médica. Algunas de estas toxinas han desempeñado importantes funciones en la historia de la humanidad. Por ejemplo, el tétanos causado por la toxina del C. tetani mató a más de 50 000 soldados de las fueras del Eje en la Segunda Guerra Mundial; sin embargo, las fuerzas Aliadas, vacunaron a su personal militar contra el tétanos y muy pocos fallecieron por esta enfermedad.

Se han desarrollado vacunas para algunas de las enfermedades mediadas por exotoxinas que aún son importantes en la prevención de enfermedades. Estas vacunas (llamadas toxoides: toxinas microbianas solubles, de toxicidad disminuidas por medio de tratamientos físicos y químicos.el antígeno resultante menos tóxico se llama toxoide) se elabora a partir de exotoxinas modificadas para hacerlas no tóxicas.

Muchas exotoxinas constan de subunidades A y B: la subunidad B generalmente media la adherencia del complejo toxina a una célula hospedera y ayuda a la exotoxina a entrar a la célula hospedera. Las exotoxinas son difusibles y eliminadas por la célula productora al medio que la rodea, o al sistema circulatorio y tejidos del hospedero. El medio puede ser, por ejemplo, una lata de vegetales contaminada por Clostridium botulinum, o la red sanguínea, como cuando el bacilo de la difteria ( Corynebacterium diphtheriae) se desarrolla en la garganta del hombre o cuando el Clostridium tetani crece en los tejidos muertos que rodea una herida. Se ha demostrado que, al menos en cultivo, no todas las exotoxinas se difunden cuando la célula está intacta. Si la célula se lisa, la cantidad de toxina obtenida es mayor. Las extoxinas son proteínas. Pierden su toxicidad cuando se las calienta o trata con ácidos. Hay datos de que su toxicidad se debe a la configuración especial de los aminoácidos en sus moléculas. Cuando este arreglo se altera, se pierde la toxicidad y las sustancias resultantes se conocen como toxoide. Las toxinas y los toxoides tienen la propiedad de estimular la producción de antitoxinas, las cuales neutralizan las toxinas en el cuerpo del hospedero. Esto es muy importante en la protección de hospederos susceptibles de las enfermedades producidas portoxinas bacterianas. Los microorganismos patógenos a los que no se les ha demostrado que produzcan toxinas, generalmente tienen alto poder de invasión. Sin embargo, algunas bacterias tienen muy limitada la capacidad de invasión pero producen toxinas extremadamente potentes. Clostridium tetani no puede invadir ni desarrollarse en tejidos sanos, pero cuando se introduce en tejidos dañados o muertos (en ausencia de aire, ya que es anaerobio estricto) se desarrolla y produce una toxina que causa contracciones musculares espasmódicas o tétanos, entonces e producen contracciones de las mandíbulas o "trismo"; de allí el nombre popular "risa sardónica" que se le da a la enfermedad producida por ese microorganismo. Otro bacilo anaerobio esporulado, Clostridium botulium, en raras ocaciones invade tejidos sanos o muertos, pero bajo ciertas circunstancias, en una lata de carne o vegetales mal esterilizada produce una toxina extremadamente potente que causa enfermedad grave o la muerte cuando es ingerida por el hombre u otros animales. Debido a que las diferentes exotoxinas de las bacterias tienen una característica en cuanto a su modo de actuar; enseguida presentamos algunos ejemplos de mecanismos patógenos vinculados con las exotoxinas. Son producidos por las bacterias vivas y la extensión hacia fuera libremente en las áreas alrededor. Son agentes de gran alcance (la toxina de la difteria es 1000 veces más venenosa de la que el estricnina) y son responsables de la mayoría de los síntomas clínicos serios de ciertas enfermedades incluyendo difteria, coqueluche y tétano.

2. TOXINAS BACTERIANAS

2.1 Enterotoxinas de Staphylococcus aureus Las enterotoxinas estafilocócicas son una causa común de la diarrea por intoxicación alimentaria después de la ingestión de comida manipulada en forma inapropiada. Son proteínas cuyo tamaño171 oscila entre

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