Interacción huésped-patógeno

Uno de los primeros patógenos observados por los científicos fue Vibrio cholerae , descrito en detalle por Filippo Pacini en 1854. Sus hallazgos iniciales consistieron en simples dibujos de la bacteria, pero hasta 1880 publicó numerosos artículos sobre ella. Describió cómo causa diarrea y desarrolló tratamientos eficaces contra ella. La mayoría de estos hallazgos pasaron desapercibidos hasta que Robert Koch redescubrió el microorganismo en 1884 y lo relacionó con la enfermedad.

Giardia lamblia fue descubierta por Leeuwenhoek en el siglo XVII ^{[ 2 ] [ 3 ]} , pero no se la consideró patógena hasta la década de 1970,cuando se celebró un simposio patrocinado por la EPA tras un gran brote en Oregón causado por este parásito. Desde entonces, se han identificado muchos otros organismos como patógenos, comoH. pyloriyE. coli, lo que ha permitido a los científicos desarrollar antibióticos para combatir estos microorganismos dañinos.

Entre los patógenos se incluyen bacterias , hongos , protozoos , gusanos parásitos (helmintos) y virus .

Cada uno de estos diferentes tipos de organismos puede clasificarse a su vez como patógeno según su modo de transmisión. Esto incluye: transmisión alimentaria, aérea, hídrica, sanguínea y vectorial. Muchas bacterias patógenas, como Staphylococcus aureus y Clostridium botulinum , transmitidas por los alimentos, secretan toxinas en el huésped para causar síntomas. El VIH y la hepatitis B son infecciones virales causadas por patógenos transmitidos por la sangre. Aspergillus, el hongo patógeno más común, secreta aflatoxina , que actúa como carcinógeno y contamina muchos alimentos, especialmente los que crecen bajo tierra (frutos secos, patatas, etc.). ^{[ 4 ]}

Dentro del huésped, los patógenos pueden realizar diversas acciones para causar enfermedades y desencadenar la respuesta inmunitaria.

Los microbios y los hongos provocan síntomas debido a su alta tasa de reproducción e invasión de los tejidos. Esto desencadena una respuesta inmunitaria que da lugar a síntomas comunes, ya que los fagocitos descomponen las bacterias dentro del huésped.

Algunas bacterias, como H. pylori , pueden secretar toxinas en los tejidos circundantes, lo que provoca la muerte celular o la inhibición de la función normal del tejido.

Los virus, sin embargo, utilizan un mecanismo completamente diferente para causar enfermedades. Al entrar en el huésped, pueden hacer una de dos cosas. Muchas veces, los patógenos virales entran en el ciclo lítico ; en este caso, el virus inserta su ADN o ARN en la célula huésped, se replica y, finalmente, provoca la lisis celular, liberando más virus al ambiente. El ciclo lisogénico , en cambio, es cuando el ADN viral se incorpora al genoma del huésped, lo que permite que pase desapercibido para el sistema inmunitario. Finalmente, se reactiva y entra en el ciclo lítico, lo que le confiere una "vida útil" indefinida, por así decirlo. ^{[ 5 ]} Los virus no líticos también pueden transmitirse verticalmente tras sufrir endogenización , aunque esto ocurre de forma incidental y el resultado suele ser no patógeno. ^{[ 6 ]}

Existen tres tipos de interacciones huésped-patógeno según cómo el patógeno interactúa con el huésped. El comensalismo se da cuando el patógeno se beneficia mientras que el huésped no obtiene ningún beneficio de la interacción. Un ejemplo de esto es Bacteroides thetaiotaomicron, que reside en el tracto intestinal humano pero no proporciona ningún beneficio conocido. ^{[ 7 ]} El mutualismo se produce cuando tanto el patógeno como el huésped se benefician de la interacción, como se observa en el estómago humano. Muchas bacterias ayudan a descomponer los nutrientes para el huésped y, a cambio, nuestros cuerpos actúan como su ecosistema. ^{[ 8 ]} El parasitismo se produce cuando el patógeno se beneficia de la relación mientras que el huésped resulta perjudicado. Esto se puede observar en el parásito unicelular Plasmodium falciparum , que causa la malaria en los humanos. ^{[ 9 ]}

Aunque los patógenos tienen la capacidad de causar enfermedades, no siempre lo hacen. Esto se describe como patogenicidad dependiente del contexto. Los científicos creen que esta variabilidad proviene de factores genéticos y ambientales dentro del huésped. Un ejemplo de esto en humanos es E. coli . Normalmente, esta bacteria prolifera como parte de la microbiota normal y saludable en los intestinos. Sin embargo, si se traslada a una región diferente del tracto digestivo o del cuerpo, puede causar diarrea intensa. Por lo tanto, si bien E. coli se clasifica como patógeno, no siempre actúa como tal. ^{[ 10 ]} Este ejemplo también se puede aplicar a S. aureus y otra flora microbiana común en humanos.