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Toxoides y Toxinas

Toxoides y Toxinas

Algunos microorganismos, como las bacterias, son capaces
de producir sustancias tóxicas/venenosas denominadas
toxinas que representan el factor que más contribuye a las
propiedades patogénicas. A este proceso se le conoce como
toxigenicidad.
Las toxinas transportadas por la sangre (toxemia) o la linfa
pueden causar efectos graves y en ocasiones la muerte.
Algunas toxinas producenfiebre, trastornos cardiovasculares,
diarrea y shock, otras toxinas pueden inhibir la síntesis de
proteínas, destruir las células y los vasos sanguíneos y alterar
el sistemanervioso al causar espasmos.
Las toxinas son de dos tipos generales dependiendo de su
localizaciónynaturalezaquímica: exotoxinas y endotoxinas.
Las exotoxinas son producidas enel interior de las bacterias
grampositivas o gramnegativas, son secretadas o liberadas
después de la lisis. Debido a su naturaleza proteica o
enzimática la mayoría de las exotoxinas en cantidades
pequeñas son muy dañinas.
Los genes de las exotoxinas sontransportadosporplásmidos
bacterianos o fagos. Dado que las exotoxinas sonsolubles en
los líquidos corporales, se difunden con facilidad hacia la
sangre y sontransportadaspor todo el organismo.
Las exotoxinas actúan por destrucción de partes particulares
de las células huésped o por inhibición de ciertas funciones
metabólicas. Son muy específicas en sus efectos sobre los
tejidos corporales.
El organismo produce anticuerpos denominados antitoxinas
que proporcionan inmunidad a las exotoxinas. Cuando las
exotoxinas son inactivadas por calor o formaldehído, yodo u
otros compuestos químicos dejan de causar la enfermedad
pero aún pueden estimular la producción corporal de
antitoxinas. Estas exotoxinas alteradas se denominan
toxoides. Cuando los toxoides se inyectan en el organismo
como vacuna estimulan la producción de antitoxinas, lo que
produce inmunidad.

Las exotoxinas se dividen en tres tipos basándose en su
estructura y función: toxinas A-B, toxinas alteradoras de
membranas y superantígenos.
- Toxinas A -B . Consisten en dos partes designadas A y B,
ambas polipéptidos. La parte A es el componente activo
(enzima) inhibe la síntesis de proteínas y mata a la célula
huésped, mientras que la parte B es el componente fijador y
es liberadapor la célula.
- Toxinas alteradoras de membranas. Contribuyen a la
virulencia al destruir a las células huésped, en especial a los
fagocitos, y al facilitar la salida de las bacterias fagosomas
hacia el citoplasma de la célula huésped. Estas toxinas que
destruyen a los leucocitos fagocíticos se denominan
leucocidinas, son activas contra los macrófagos yproducidas
por estafilococos y estreptococos. El daño de los fagocitos
disminuye la resistencia delhuésped. Las toxinas alteradoras
de membranas que destruyen eritrocitos por formación de
canales proteicos se denominan hemolisinas, producidas
tambiénpor estafilococos y estreptococos (estreptolisinas).
- Superantígenos. Son antígenos que provocan una
respuesta inmunitaria muy intensa. Son proteínas
bacterianas. Los superantígenos estimulan en forma no
específica laproliferaciónde linfocitos Tque sonestimulados
para que liberen cantidades muy grandes de citocinas. Las
citocinas son pequeñas hormonas proteicas producidas por
linfocitos T, que regulan las respuestas inmunitarias y
median la comunicación entre células. Estas citocinas
ingresan en el torrente sanguíneo y originansíntomas, como
son fiebre, náuseas, vómitos, diarrea, shock e incluso la
muerte. Los superantígenos incluyen las toxinas
estafilocócicas que producen intoxicación alimentaria y
shock tóxico.
Las exotoxinas representativa son la toxina diftérica de
Corynebacterium diphtheriae, las toxinas eritrogénicas de
Streptococcus pyogenes, la toxina botulínica de Clostridium
botulinum, la toxina tetánica por Clostridium tetani, la
enterotoxina de Vibrio por Vibrio cholerae y la enterotoxina
estafilocócicaporStaphylococcus aureus.

Las endotoxinas forman de la pared celular externa de las
bacterias gramnegativas. La porción lipídica de los LPS,
denominada lípido A, es la endotoxina. En consecuencia, las
endotoxinas son lipopolisacáridos, mientras que las
exotoxinas sonproteínas.
Las endotoxinas son liberadas cuando las bacterias
gramnegativas mueren y su pared celular sufre lisis, Las
endotoxinas ejercen sus efectos mediante la estimulaciónde
los macrófagos paraque liberencitocinas enconcentraciones
muy altas, que son tóxicas. Todas las endotoxinas producen
los mismos signos y síntomas. Entre ellos figuran
escalofríos, fiebre, debilidad, dolores generalizados, shock y
muerte. Las endotoxinas también pueden causar abortos
espontáneos.
La fiebre (respuestapirógena) causadapor las endotoxinas se
desarrolla cuando las bacterias gramnegativas son ingeridas
por fagocitos y degradadas enlas vacuolas se liberanlos LPS
de pared celular. Los macrófagos liberan interleucina 1
(citocina lL -1 ), transportada por sangre hasta hipotálamo,
donde se controla la temperatura en el encéfalo. La IL-1
induce al hipotálamo a liberar lípidos denominados
prostaglandinas, que fijan al hipotálamo a una temperatura
superior, resultando fiebre.
La muerte de bacterias por lisis o antibióticos puede
producir fiebre por este mecanismo. La aspirina como el
acetaminofeno reducen la fiebre al inhibir la síntesis de
prostaglandinas.
Shock es el descenso de la presión arterial que ponga en
peligro la vida. El shock causado por bacterias se denomina
shock séptico. Las bacterias gramnegativas causan shock
endotóxico, este se relaciona conla secrecióndeuna citocina
por los macrófagos. La fagocitosis de bacterias gram
negativas induce en los fagocitos la secreción de un
polipéptido denominado factor denecrosis tumoral (TNF )
El TNF se fija a muchos tejidos del organismo y altera su
metabolismo. Produce daño de los capilares sanguíneos; su
permeabilidad aumenta y pierden gran cantidad de líquidos,
por lo que la presión arterial desciende y se produce shock.
La presión arterial baja tiene efectos graves sobre los
riñones, lospulmones y el tubo digestivo.
Las endotoxinas no promueven la formación de antitoxinas
efectivas. Se producen anticuerpos, pero no contrarrestan el
efecto de la toxina, en realidad lo incrementan. Los
microorganismos productores de endotoxinas
representativos son Salmonella typhi (fiebre tifoidea),

Proteus spp. (infecciones urinarias) y Neisseria meningitidis
(meningitis meningocócica).
Bibliografía.
Tortora G, Funke B & Case C, Introduccióna la microbiología
(2007), México edit Panamericana, 9na edición,pp. 459-463.

por: Toledo-Ramírez Ximena

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