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Nociones de infectología Sandra - dra_sandra@live.com.mx 1. 2. 3. 4. 5. Interrelaciones Virus Priones Procariotas Protistas Interrelaciones Mutualismo: Que beneficia a todos los individuos involucrados Simbiosis: Interrelación continua de diferentes organismos De manera primaria para beneficio de uno de los individuos se describe como parasitismo, una interrelación en la que el huésped otorga el beneficio principal al parásito Virus Tienen dependencia de un huésped para su replicación Se pueden considerar una extensión genética de su huésped Una partícula viral consiste en una molécula de ácido nucleico, ya sea ADN o ARN, dentro de una cubierta proteínica o cápside, frecuentemente glucoproteínas determinan la especificidad de interacción entre un virus y su célula huésped La cápside protege al ácido nucleico y facilita la adhesión y penetración de la célula huésped por el virus Dentro de la célula, el ácido nucleico viral toma el control de la maquinaria enzimática del huésped para que funcione vinculada con la replicación de virus En algunos casos, la información genética viral puede incorporarse como ADN en el cromosoma huésped; en otros puede servir como base para la fabricación de copias del virus y la liberación de éstas de la célula replicación de ADN viral y producción de proteínas virales específicas La maduración consiste en el ensamblaje del ácido nucleico con las subunidades proteínicas recién sintetizadas para formar partículas virales completas, las cuales después se liberan al medio extracelular Priones Se introdujo el término de prión para diferenciarlo de los virus y viroides, y enfatizar así su naturaleza proteinácea e infecciosa La proteína del prión (PrP) es codificada por el ADN cromosómico del huésped Una isoforma anormal de esta proteína es el único componente conocido del prión y se ha vinculado con su transmisibilidad Esta isoforma anormal difiere físicamente de la isoforma celular normal por su gran contenido de hoja su insolubilidad en detergentes, su tendencia a agregarse y su relativa resistencia a la proteólisis Las enfermedades importantes producidas por priones son: el kuru, enfermedad de Creutzfeld – Jacob, la de Gerstmann – Straussler – Scheinker y el insomnio familiar mortal Existen dos variedades de enfermedades por priones: Las infecciosas se producen por la transmisión horizontal de priones infectantes: encefalopatía espongiforme bovina, la enfermedad de Creutzfeld – Jacob iatrógena y el kuru Las heredadas: enfermedad de Gerstmann – Straussler – Scheinker, el insomnio familiar mortal y la enfermedad familiar de Creutzfeld – Jacob representan 10 – 15% de los casos y se vinculan con mutaciones en el gen PrP Procariotas El ADN es circular, debe enrollarse más de 1 000 veces para caber dentro de la membrana celular, la región especializada donde se encuentra es el nucleoide Diversidad procariota. El número de genes dentro de una célula procariota típica es del orden de 3 000 y muchos deben de estar dedicados a funciones esenciales como generación de energía, síntesis de macromoléculas y división celular Pocos genes son los que permiten la adaptación fisiológica del microorganismo a su ambiente La luz solar es la principal fuente de energía para la vida. Algunas células procariotas, como las bacterias púrpuras, convierten energía luminosa en energía metabólica en ausencia de producción de oxígeno Las cianobacterias producen oxígeno, el cual puede proporcionar energía a través de la respiración en ausencia de luz Los microorganismos aeróbicos dependen de la respiración con oxígeno para su energía Los microorganismos anaeróbicos pueden usar en su respiración aceptores de electrones diferentes al oxígeno Muchos anaerobios efectúan fermentaciones Comunidades de células procariotas Una estrategia útil de subsistencia para los microorganismos especializados es entrar en consorcios: acomodos en los que las características fisiológicas de diferentes organismos contribuyen a la permanencia de todo el grupo Si los organismos dentro de una comunidad vienen de una sola célula, es una clona, capaz de contener hasta 108 células Dentro de la clona se garantiza la variabilidad genética, fuente del proceso evolutivo denominado selección natural, también se proporciona protección fisiológica por lo menos en algunos miembros del grupo Los polisacáridos extracelulares pueden brindar protección contra los posibles agentes mortales como los antibióticos o los iones de metales pesados Las células procariotas tienen capacidad de intercambiar pequeñas porciones de información genética, que puede transportarse en plásmidos, pequeños elementos genéticos especializados capaces de replicarse dentro de, por lo menos, una línea celular procariota De particular interés son los plásmidos de resistencia a fármacos, los cuales pueden convertir a diferentes bacterias en resistentes al tratamiento con antibióticos Los micoplasmas, son parásitos procariotas que han perdido la capacidad para formar una pared celular. La adaptación a su ambiente parasitario ha dado lugar a la incorporación de una cantidad sustancial de colesterol en sus membranas, el colesterol se asimila del entorno metabólico proporcionado por el huésped. La pérdida de función se ejemplifica en los parásitos intracelulares obligados como las clamidias y rickettsias Ambas bacterias son muy pequeñas (0.2 – obtener muchos metabolitos y coenzimas esenciales Bacterias y arqueobacterias: la principal subdivisión en las células procariotas Las arqueobacterias son difíciles de estudiar en el laboratorio, algunas se destruyen al contacto con el oxígeno, otras crecen a temperaturas que exceden a las del agua en ebullición Los metanógenos realizan una respiración anaerobia que origina metano Los halófilos requieren concentraciones de sal extremadamente altas Los termoacidófilos necesitan altas temperaturas o acidez (o ambas) Una característica compartida por arqueobacterias y células eucariotas es la presencia de intrones dentro de los genes. No se ha definido la función de los intrones, segmentos del ADN que interrumpen la información de ADN dentro de los genes. Lo que sí se sabe es que los intrones representan una característica fundamental compartida por el ADN de las arqueobacterias y de las células eucariotas, lo que sugiere que, así como las mitocondrias y los cloroplastos son derivados evolutivos de las bacterias, el núcleo eucariota puede provenir de un ancestro arqueobacteriano Protistas El núcleo verdadero es uno de los aspectos distintivos, los organelos delimitados por membranas (microtúbulos) y los microfilamentos de las eucariotas forman una estructura intracelular compleja improbable de encontrar en las células procariotas Los elementos para la movilidad son los flagelos o los cilios La expresión génica en las células eucariotas tiene lugar a través de una serie de etapas que logran la integración fisiológica del núcleo con el retículo endoplásmico La transferencia genética entre las células eucariotas depende de la fusión de los gametos haploides para formar una célula diploide El ciclo de vida es en estado diploide Las células eucariotas microbianas (protistas) pertenecen a los cuatro grupos principales siguientes: algas, protozoarios, hongos y mohos de cieno Algas Microorganismos productores de oxígeno como resultado de la fotosíntesis Todas las algas contienen clorofila en la membrana fotosintética de sus cloroplastos subcelulares Muchas especies son unicelulares Otras pueden formar estructuras multicelulares muy grandes Protozoarios Son protistas unicelulares no fotosintéticos Los más primitivos se observan como formas flageadas, que semejan algas Son heterótrofos, los requerimientos nutricionales se satisfacen con compuestos orgánicos Los tipos ameboide y ciliado han evolucionado a partir de los protozoarios flagelados; se conocen formas intermedias que tienen flagelos; se conocen formas intermedias que tienen flagelos en una etapa del ciclo vital y seudópodos en otra Un cuarto grupo son los esporozoos, parásitos con ciclos de vida complejos que incluyen una etapa latente o de espora Hongos Son protistas no fotosintéticos que crecen como una masa de filamentos ramificados y entrelazados (hifas) conocidos como micelio Aunque las hifas exhiben paredes transversales se encuentran perforadas, por lo que permiten el paso libre de núcleos y citoplasma, por lo que el microorganismo entero se conoce como cenocito (masa multinucleada de citoplasma continuo) confinado dentro de una serie de tubos ramificados hechos de quitina, que son homólogos a las paredes celulares Las formas miceliales se llaman mohos; algunos como las levaduras no forman micelio pero se reconocen como hongos por la naturaleza de su reproducción sexual y por la presencia de formas de transición Se subdividen: - Zygomicotina (ficomicetos) - Ascomycotina (ascomicetos) - Basidiomycotina (basidiomicetos) - Deuteromycotina (hongos imperfectos) La evolución de los ascomicetos a partir de los ficomicetos se observa en un grupo de transición cuyos miembros forman un cigoto que luego se transforman en un asca. Se cree que los basidiomicetos han evolucionado da su vez de los ascomicetos Mohos del cieno Se caracterizan por la presencia de una etapa de su ciclo de vida de una masa de citoplasma ameboide y multinucleada llamada plasmodio, que es análogo al micelio de un hongo verdadero. Los dos son cenocitos, en el hongo el flujo del citoplasma está confinado a la red de tubos de quitina y en el moho puede fluir en todas direcciones Como respuesta a una señal química el 3’, 5’ AMP cíclico el plasmodio alcanza un tamaño macroscópico se diferencia en un cuerpo alargado que puede producir células individuales móviles Estas células, flageladas o ameboides, inician un nuevo ciclo en la vida del moho del cieno, con frecuencia con la fusión sexual de células aisladas El crecimiento depende de los nutrientes proporcionados por las bacterias, o por las células vegetales Su reproducción a través de los plasmodios depende del reconocimiento intercelular y de la fusión de células de la misma especie. Autor: Sandra dra_sandra@live.com.mx