Mecanismos celulares y acción de los factores de patogenicidad
El desarrollo del proceso infeccioso comienza inmediatamente después de la penetración de las esporas en el organismo. En pocas horas se transforman en formas vegetativas, las cuales comienzan a producir factores de agresión clave:
- Cápsula. Protege a la bacteria de la destrucción completa por parte de las células inmunes, lo que da lugar al fenómeno de fagocitosis incompleta.
- Exotoxina. Consiste en un complejo de tres componentes: el antígeno protector, el factor letal y el factor edematoso.
El proceso de daño celular comienza cuando el antígeno protector se une a receptores ATR (anthrax toxin receptor) específicos en la membrana de las células eucariotas. A continuación, se le unen el factor letal y el factor edematoso. Mediante endocitosis mediada por receptores, las toxinas formadas penetran en el citoplasma de los macrófagos.
Dentro de la célula, las toxinas provocan una liberación masiva de citocinas. Al actuar de forma sinérgica, causan un aumento marcado de la permeabilidad vascular, hemólisis masiva de eritrocitos y desencadenan procesos distróficos y necrobióticos graves.
Cambios tisulares y generalización del proceso
El agente causal utiliza a los macrófagos como una especie de «transporte», migrando en su interior por vía linfática hacia los ganglios linfáticos regionales. Allí las bacterias continúan multiplicándose activamente.
A nivel tisular se desarrolla una clásica inflamación seroso-hemorrágica, que afecta al foco primario, los ganglios linfáticos y los órganos internos (se observa su congestión y un edema pronunciado). La creciente producción de toxinas conduce a una insuficiencia vascular grave.
El escenario posterior depende del estado del sistema inmunitario:
- Resultado favorable: se produce la eliminación de las bacterias, la localización del proceso, el rechazo de las masas necróticas y la recuperación de los tejidos (típico en el 80% de los casos de la forma cutánea).
- Resultado desfavorable: la barrera inmunológica es superada y comienza una rápida generalización hematógena. La infección se disemina tanto dentro de los macrófagos como de manera extracelular. El resultado es el desarrollo de sepsis grave con un síndrome hemorrágico marcado y choque séptico.
Características del patogenónesis según las vías de infección
La vía de penetración de las esporas determina directamente las características de los cambios morfológicos y la gravedad del curso de la enfermedad:
- Vía aerógena (forma pulmonar): en las vías respiratorias, la alta concentración de oxígeno ralentiza paradójicamente la germinación de las esporas, por lo que el período de incubación puede prolongarse durante varias semanas. Las toxinas provocan una necrosis extensa de la mucosa de la tráquea, los bronquios y los ganglios linfáticos mediastínicos. Se produce un derrame seroso-hemorrágico en las cavidades pleural y pericárdica, el tejido pulmonar se infiltra de sangre y se forma rápidamente un síndrome de dificultad respiratoria aguda.
- Vía alimentaria (forma intestinal): el cuadro histológico es completamente idéntico al de la lesión pulmonar (necrosis profunda y hemorragias), pero el proceso se localiza en la mucosa intestinal y en los ganglios linfáticos mesentéricos. La destrucción de los tejidos del tracto digestivo conduce rápidamente a la penetración de las bacterias en el torrente sanguíneo.
- Vía por contacto (forma cutánea): el período de incubación dura de 3 a 10 días. Las esporas ingresan al organismo a través de microtraumatismos en la epidermis. Se forma el ántrax primario: el carbunco cutáneo. La lesión abarca todas las capas de la dermis hasta el tejido adiposo subcutáneo, acompañada de inflamación seroso-hemorrágica y necrosis profunda.
Evolución del ántrax cutáneo (carbunco)
El desarrollo del foco local en la forma cutánea (pustula maligna) pasa por una secuencia estricta de estadios:
- Mácula: de 1 a 3 mm de diámetro, con un tono rojizo o azulado.
- Pápula: se forma pocas horas después, se eleva sobre la piel y adquiere un color rojo cobrizo o púrpura. Subjetivamente se acompaña de ardor o picazón.
- Vesícula: aparece entre las 12 y 24 horas, alcanzando de 2 a 3 mm. El contenido seroso es reemplazado rápidamente por uno hemorrágico, tiñendo la vesícula de un color púrpura violáceo (este estadio dio origen al término pustula maligna). Se añaden síntomas de intoxicación general: fiebre de hasta 40 °C, cefalea, vómitos.
- Úlcera: se forma tras la ruptura espontánea o traumática de la vesícula. El fondo de la úlcera se vuelve negro y los bordes se elevan. En veinticuatro horas, el tamaño del defecto puede aumentar hasta 15 mm, y el diámetro total del carbunco varía desde unos pocos milímetros hasta 10 centímetros.
Signo diagnóstico crucial: en el área del carbunco formado hay una ausencia total de sensibilidad al dolor.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué citocinas específicas son liberadas masivamente por los macrófagos bajo la acción de la toxina del ántrax?
Bajo la acción de la toxina letal del ántrax, los macrófagos dañados liberan interleucina-1 y factor de necrosis tumoral.
La toxina letal se describe como un complejo de antígeno protector y factor letal. Su mecanismo está relacionado con la activación de citocinas liberadas por los macrófagos dañados. Las toxinas penetran en el citoplasma de las células eucariotas, principalmente los macrófagos, mediante endocitosis mediada por receptores.
¿Cuál es el mecanismo de acción del factor letal dentro del macrófago a nivel molecular?
A nivel molecular, el factor letal de la toxina del ántrax es una metaloproteasa dependiente de zinc.
- Blanco: cinasas MAPKKs.
- Mecanismo: escisión de las secuencias de aminoácidos de las MAPKKs con la subsiguiente inactivación de las vías de señalización.
Los efectos del factor letal indicados en las fuentes son: daño a los macrófagos, neutrófilos y linfocitos T y B; bloqueo de la proliferación celular, de la síntesis de citocinas y de inmunoglobulinas; formación de especies reactivas de oxígeno con peroxidación lipídica y destrucción celular en forma de necrosis masiva.
Los componentes de la exotoxina del ántrax se recuerdan fácilmente por la regla mnemotécnica PEL: Protektive antigen (Antígeno protector), Edema factor (Factor edematoso), Lethal factor (Factor letal).
Preguntas de clases y exámenes
¿Por qué en el ántrax los macrófagos no destruyen al agente causal?
La bacteria forma una cápsula protectora que impide su digestión dentro del fagocito. Este proceso se denomina fagocitosis incompleta.
¿Qué receptor es responsable de la entrada de la toxina en la célula?
Es el receptor ATR específico (antrax toxin receptor). El antígeno protector se une a él, creando un canal para la penetración del factor letal y del factor edematoso en el interior del macrófago.
¿Cuál es el principal signo clínico del carbunco cutáneo?
La ausencia absoluta de sensaciones dolorosas en la zona de la lesión acompañada de una escara negra, edema pronunciado y necrosis tisular.
Qué más repasar sobre el tema
- Cuadro clínico y diagnóstico de las formas pulmonar e intestinal del ántrax
- El potencial epidemiológico del ántrax como arma biológica
- Amenazas de la ingeniería genética: introducción de toxinas en el genoma de otros microorganismos del género Bacillus
- Clasificación internacional de las formas de ántrax (CIE-10)
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