Enfermedad infecciosa

Una infección es la invasión de los tejidos corporales de un organismo por agentes causantes de enfermedades, su multiplicación y la reacción de los tejidos del huésped a los agentes infecciosos y las toxinas que producen. Una enfermedad infecciosa , también conocida como enfermedad transmisible o enfermedad transmisible , es una enfermedad que resulta de una infección.

Las infecciones pueden ser causadas por una amplia gama de patógenos, principalmente bacterias y virus. Los huéspedes pueden combatir las infecciones usando su sistema inmunológico. Los huéspedes mamíferos reaccionan a las infecciones con una respuesta innata, que a menudo implica inflamación, seguida de una respuesta adaptativa.

Los medicamentos específicos que se usan para tratar infecciones incluyen antibióticos, antivirales, antifúngicos, antiprotozoarios y antihelmínticos. Las enfermedades infecciosas provocaron 9,2 millones de muertes en 2013 (alrededor del 17% de todas las muertes). La rama de la medicina que se enfoca en las infecciones se conoce como enfermedad infecciosa.

Tipos

Las infecciones son causadas por agentes infecciosos (patógenos) que incluyen:

• Bacterias ( Mycobacterium tuberculosis , Staphylococcus aureus , Escherichia coli , Clostridium botulinum y Salmonella spp.)
• Virus y agentes relacionados, como viroides ( VIH , rinovirus , lyssavirus como el virus de la rabia , ébolavirus y síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 )
• Hongos, a su vez subclasificados en:
  • Ascomycota, que incluye levaduras como Candida (la infección fúngica más común), hongos filamentosos como Aspergillus , especies de Pneumocystis y dermatofitos, un grupo de organismos que causan infecciones de la piel y otras estructuras superficiales en humanos.
  • Basidiomycota, incluido el género Cryptococcus patógeno humano.
• Priones (aunque no segregan toxinas)
• Parásitos, que generalmente se dividen en:
  • Organismos unicelulares (por ejemplo, malaria, Toxoplasma , Babesia )
  • Macroparásitos (gusanos o helmintos), incluidos nematodos como lombrices intestinales y oxiuros parásitos, tenias (cestodos) y tremátodos (trematodos, como los esquistosomas)
• Los artrópodos como las garrapatas, los ácaros, las pulgas y los piojos también pueden causar enfermedades humanas, que conceptualmente son similares a las infecciones, pero la invasión de un cuerpo humano o animal por parte de estos macroparásitos generalmente se denomina infestación. (Las enfermedades causadas por helmintos, que también son macroparásitos, a veces también se denominan infestaciones, pero a veces se denominan infecciones).

Signos y síntomas

Los signos y síntomas de una infección dependen del tipo de enfermedad. Algunos signos de infección afectan a todo el cuerpo en general, como fatiga, pérdida de apetito, pérdida de peso, fiebre, sudores nocturnos, escalofríos, dolores y molestias. Otros son específicos de partes individuales del cuerpo, como erupciones en la piel, tos o secreción nasal.

En ciertos casos, las enfermedades infecciosas pueden ser asintomáticas durante gran parte o incluso durante todo su curso en un huésped determinado. En este último caso, la enfermedad solo puede definirse como una "enfermedad" (que por definición significa una enfermedad) en huéspedes que se enferman secundariamente después del contacto con un portador asintomático. Una infección no es sinónimo de una enfermedad infecciosa, ya que algunas infecciones no causan enfermedad en un huésped.

Bacteriano o viral

Como las infecciones bacterianas y virales pueden causar los mismos tipos de síntomas, puede ser difícil distinguir cuál es la causa de una infección específica. Es importante distinguir los dos, ya que las infecciones virales no se pueden curar con antibióticos, mientras que las infecciones bacterianas sí.

Fisiopatología

Hay una cadena general de eventos que se aplica a las infecciones, a veces llamada cadena de infección . La cadena de eventos implica varios pasos, que incluyen el agente infeccioso, el reservorio, la entrada en un huésped susceptible, la salida y la transmisión a nuevos huéspedes. Cada uno de los enlaces debe estar presente en un orden cronológico para que se desarrolle una infección. Comprender estos pasos ayuda a los trabajadores de la salud a atacar la infección y evitar que ocurra en primer lugar.

Colonización

La infección comienza cuando un organismo ingresa con éxito al cuerpo, crece y se multiplica. Esto se conoce como colonización. La mayoría de los humanos no se infectan fácilmente. Las personas con sistemas inmunitarios comprometidos o debilitados tienen una mayor susceptibilidad a las infecciones crónicas o persistentes. Las personas que tienen un sistema inmunitario debilitado son particularmente susceptibles a las infecciones oportunistas. La entrada al huésped en la interfaz huésped-patógeno generalmente ocurre a través de la mucosa en orificios como la cavidad oral, la nariz, los ojos, los genitales, el ano o el microbio puede ingresar a través de heridas abiertas. Si bien algunos organismos pueden crecer en el sitio de entrada inicial, muchos migran y causan infecciones sistémicas en diferentes órganos. Algunos patógenos crecen dentro de las células huésped (intracelulares), mientras que otros crecen libremente en los fluidos corporales.

La colonización de heridas se refiere a microorganismos que no se replican dentro de la herida, mientras que en las heridas infectadas existen organismos que se replican y el tejido se lesiona.Todos los organismos multicelulares están colonizados hasta cierto punto por organismos extrínsecos, y la gran mayoría de estos existen en una relación mutualista o comensal con el huésped. Un ejemplo de lo primero son las especies de bacterias anaerobias, que colonizan el colon de los mamíferos, y un ejemplo de lo segundo son las diversas especies de estafilococos que existen en la piel humana. Ninguna de estas colonizaciones se consideran infecciones. La diferencia entre una infección y una colonización a menudo es solo una cuestión de circunstancias. Los organismos no patógenos pueden volverse patógenos dadas condiciones específicas, e incluso el organismo más virulento requiere ciertas circunstancias para causar una infección comprometedora. Algunas bacterias colonizadoras, como Corynebacteria sp. y estreptococos viridans, previenen la adhesión y colonización de bacterias patógenas y así tienen una relación simbiótica con el huésped, previniendo infecciones y acelerando la cicatrización de heridas.

Las variables involucradas en el resultado de que un huésped sea inoculado por un patógeno y el resultado final incluyen:

• la ruta de entrada del patógeno y el acceso a las regiones anfitrionas que gana
• la virulencia intrínseca del organismo particular
• la cantidad o carga del inoculante inicial
• el estado inmunológico del huésped que está siendo colonizado

A modo de ejemplo, varias especies de estafilococos permanecen inofensivas en la piel, pero cuando están presentes en un espacio normalmente estéril, como la cápsula de una articulación o el peritoneo, se multiplican sin resistencia y causan daño.

Un hecho interesante que la cromatografía de gases, la espectrometría de masas, el análisis del ARN ribosómico 16S, la ómica y otras tecnologías avanzadas han hecho más evidente para los humanos en las últimas décadas es que la colonización microbiana es muy común incluso en entornos que los humanos consideran casi estériles. Debido a que es normal tener colonización bacteriana, es difícil saber qué heridas crónicas pueden clasificarse como infectadas y cuánto riesgo de progresión existe. A pesar de la gran cantidad de heridas observadas en la práctica clínica, existen datos de calidad limitada para los síntomas y signos evaluados. Una revisión de heridas crónicas en la "Serie de exámenes clínicos racionales" del Journal of the American Medical Association cuantificó la importancia del aumento del dolor como indicador de infección.La revisión mostró que el hallazgo más útil es un aumento en el nivel de dolor [rango de cociente de probabilidad (LR, por sus siglas en inglés), 11–20] hace que la infección sea mucho más probable, pero la ausencia de dolor (rango de cociente de probabilidad negativo, 0,64–0,88) no lo hace. no descartar infección (resumen LR 0,64-0,88).

Enfermedad

La enfermedad puede surgir si los mecanismos inmunitarios protectores del huésped están comprometidos y el organismo inflige daño al huésped. Los microorganismos pueden causar daños en los tejidos al liberar una variedad de toxinas o enzimas destructivas. Por ejemplo, Clostridium tetani libera una toxina que paraliza los músculos y Staphylococcus libera toxinas que producen shock y sepsis. No todos los agentes infecciosos causan enfermedades en todos los huéspedes. Por ejemplo, menos del 5% de las personas infectadas con poliomielitis desarrollan la enfermedad. Por otro lado, algunos agentes infecciosos son altamente virulentos. El prión que causa la enfermedad de las vacas locas y la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob invariablemente mata a todos los animales y personas que están infectados.

Las infecciones persistentes ocurren porque el cuerpo no puede eliminar el organismo después de la infección inicial. Las infecciones persistentes se caracterizan por la presencia continua del organismo infeccioso, a menudo como infección latente con recaídas recurrentes ocasionales de infección activa. Hay algunos virus que pueden mantener una infección persistente al infectar diferentes células del cuerpo. Algunos virus, una vez adquiridos, nunca abandonan el cuerpo. Un ejemplo típico es el virus del herpes, que tiende a esconderse en los nervios y se reactiva cuando surgen circunstancias específicas.

Las infecciones persistentes causan millones de muertes en todo el mundo cada año. Las infecciones crónicas por parásitos representan una alta morbilidad y mortalidad en muchos países subdesarrollados.

Transmisión

Para que los organismos infectantes sobrevivan y repitan el ciclo de infección en otros huéspedes, ellos (o su descendencia) deben abandonar un reservorio existente y causar la infección en otro lugar. La transmisión de la infección puede tener lugar a través de muchas rutas potenciales:

• El contacto de las gotitas , también conocido como vía respiratoria , y la infección resultante pueden denominarse enfermedades transmitidas por el aire. Si una persona infectada tose o estornuda sobre otra persona, los microorganismos, suspendidos en gotitas húmedas y tibias, pueden ingresar al cuerpo a través de la nariz, la boca o la superficie de los ojos.
• Transmisión fecal-oral , en la que los alimentos o el agua se contaminan (por personas que no se lavan las manos antes de preparar la comida o por aguas residuales no tratadas que se vierten en el suministro de agua potable) y las personas que las comen y beben se infectan. Los patógenos comunes de transmisión fecal-oral incluyen Vibrio cholerae , especies de Giardia , rotavirus, Entameba histolytica , Escherichia coli y tenias. La mayoría de estos patógenos causan gastroenteritis.
• Transmisión sexual , denominándose a la enfermedad resultante enfermedad de transmisión sexual
• Transmisión oral , las enfermedades que se transmiten principalmente por vía oral pueden contraerse a través del contacto oral directo, como besarse, o por contacto indirecto, como compartir un vaso o un cigarrillo.
• Transmisión por contacto directo . Algunas enfermedades que se transmiten por contacto directo incluyen el pie de atleta, el impétigo y las verrugas.
• Transmisión vehicular, transmisión por un reservorio inanimado (alimentos, agua, suelo)
• Transmisión vertical , directamente de la madre a un embrión, feto o bebé durante el embarazo o el parto. Puede ocurrir como resultado de una infección preexistente o adquirida durante el embarazo.
• Transmisión iatrogénica , debido a procedimientos médicos como inyección o trasplante de material infectado.
• Transmisión por vectores , transmitida por un vector, que es un organismo que no causa la enfermedad en sí mismo pero que transmite la infección al transportar patógenos de un huésped a otro.

La relación entre virulencia versus transmisibilidad es compleja; si una enfermedad es rápidamente mortal, el huésped puede morir antes de que el microbio pueda transmitirse a otro huésped.

Diagnóstico

El diagnóstico de una enfermedad infecciosa a veces implica identificar un agente infeccioso, ya sea directa o indirectamente.En la práctica, la mayoría de las enfermedades infecciosas menores, como verrugas, abscesos cutáneos, infecciones del sistema respiratorio y enfermedades diarreicas, se diagnostican por su presentación clínica y se tratan sin conocer el agente causal específico. Las conclusiones sobre la causa de la enfermedad se basan en la probabilidad de que un paciente haya estado en contacto con un agente en particular, la presencia de un microbio en una comunidad y otras consideraciones epidemiológicas. Con suficiente esfuerzo, todos los agentes infecciosos conocidos pueden identificarse específicamente. Sin embargo, los beneficios de la identificación a menudo son superados en gran medida por el costo, ya que a menudo no existe un tratamiento específico, la causa es obvia o el resultado de una infección es benigno.

El diagnóstico de enfermedades infecciosas casi siempre se inicia con la historia clínica y el examen físico. Las técnicas de identificación más detalladas implican el cultivo de agentes infecciosos aislados de un paciente. El cultivo permite la identificación de organismos infecciosos examinando sus características microscópicas, detectando la presencia de sustancias producidas por patógenos e identificando directamente un organismo por su genotipo. Se utilizan otras técnicas (como rayos X, tomografías computarizadas, tomografías por emisión de positrones o RMN) para producir imágenes de anomalías internas que resultan del crecimiento de un agente infeccioso. Las imágenes son útiles en la detección de, por ejemplo, un absceso óseo o una encefalopatía espongiforme producida por un prión.

Diagnóstico sintomático

El diagnóstico se basa en los síntomas de presentación en cualquier individuo con una enfermedad infecciosa, aunque por lo general se necesitan técnicas de diagnóstico adicionales para confirmar la sospecha. Algunos signos son específicamente característicos e indicativos de una enfermedad y se denominan signos patognomónicos; pero estos son raros. No todas las infecciones son sintomáticas.

En los niños, la presencia de cianosis, respiración acelerada, mala perfusión periférica o una erupción petequial aumenta el riesgo de una infección grave en más de 5 veces. Otros indicadores importantes incluyen la preocupación de los padres, el instinto clínico y la temperatura superior a 40 °C.

Cultivo microbiano

Muchos enfoques de diagnóstico dependen del cultivo microbiológico para aislar un patógeno de la muestra clínica apropiada.En un cultivo microbiano, se proporciona un medio de crecimiento para un agente específico. Luego, se analiza una muestra tomada de tejido o líquido potencialmente enfermo para detectar la presencia de un agente infeccioso capaz de crecer dentro de ese medio. Muchas bacterias patógenas se cultivan fácilmente en agar nutritivo, una forma de medio sólido que proporciona los carbohidratos y las proteínas necesarias para el crecimiento, junto con grandes cantidades de agua. Una sola bacteria crecerá en un montículo visible en la superficie de la placa llamado colonia, que puede separarse de otras colonias o fusionarse en un "césped". El tamaño, el color, la forma y la forma de una colonia son característicos de la especie bacteriana, su composición genética específica (su cepa) y el entorno que sustenta su crecimiento. A menudo se agregan otros ingredientes al plato para ayudar en la identificación. Las placas pueden contener sustancias que permiten el crecimiento de algunas bacterias y no de otras, o que cambian de color en respuesta a ciertas bacterias y no a otras. Las placas bacteriológicas como estas se utilizan comúnmente en la identificación clínica de bacterias infecciosas. El cultivo microbiano también se puede usar en la identificación de virus: el medio, en este caso, son células cultivadas que el virus puede infectar y luego alterar o matar. En el caso de la identificación viral, una región de células muertas resulta del crecimiento viral y se denomina "placa". Los parásitos eucarióticos también pueden cultivarse como un medio para identificar un agente particular. Las placas bacteriológicas como estas se utilizan comúnmente en la identificación clínica de bacterias infecciosas. El cultivo microbiano también se puede usar en la identificación de virus: el medio, en este caso, son células cultivadas que el virus puede infectar y luego alterar o matar. En el caso de la identificación viral, una región de células muertas resulta del crecimiento viral y se denomina "placa". Los parásitos eucarióticos también pueden cultivarse como un medio para identificar un agente particular. Las placas bacteriológicas como estas se utilizan comúnmente en la identificación clínica de bacterias infecciosas. El cultivo microbiano también se puede usar en la identificación de virus: el medio, en este caso, son células cultivadas que el virus puede infectar y luego alterar o matar. En el caso de la identificación viral, una región de células muertas resulta del crecimiento viral y se denomina "placa". Los parásitos eucarióticos también pueden cultivarse como un medio para identificar un agente particular.

En ausencia de técnicas adecuadas de cultivo en placa, algunos microbios requieren cultivo dentro de animales vivos. Bacterias como Mycobacterium leprae y Treponema pallidum pueden cultivarse en animales, aunque las técnicas serológicas y microscópicas hacen innecesario el uso de animales vivos. Los virus también suelen identificarse utilizando alternativas al crecimiento en cultivos o animales. Algunos virus pueden crecer en huevos embrionados. Otro método de identificación útil es el Xenodiagnóstico, o el uso de un vector para apoyar el crecimiento de un agente infeccioso. La enfermedad de Chagas es el ejemplo más significativo, porque es difícil demostrar directamente la presencia del agente causal, Trypanosoma cruzi .en un paciente, por lo que es difícil establecer un diagnóstico definitivo. En este caso, el xenodiagnóstico implica el uso del vector del agente de Chagas T. cruzi , un triatomino no infectado, que se alimenta de sangre de una persona sospechosa de estar infectada. Posteriormente, se inspecciona el insecto para ver si hay crecimiento de T. cruzi dentro de su intestino.

Microscopía

Otra herramienta principal en el diagnóstico de enfermedades infecciosas es la microscopía.Prácticamente todas las técnicas de cultivo discutidas anteriormente se basan, en algún momento, en el examen microscópico para la identificación definitiva del agente infeccioso. La microscopía se puede realizar con instrumentos simples, como el microscopio óptico compuesto, o con instrumentos tan complejos como un microscopio electrónico. Las muestras obtenidas de los pacientes se pueden ver directamente bajo el microscopio óptico y, a menudo, pueden conducir rápidamente a la identificación. La microscopía también se usa a menudo junto con técnicas de tinción bioquímica y puede volverse exquisitamente específica cuando se usa en combinación con técnicas basadas en anticuerpos. Por ejemplo, el uso de anticuerpos hechos artificialmente fluorescentes (anticuerpos marcados con fluorescencia) puede estar dirigido a unirse e identificar antígenos específicos presentes en un patógeno. A continuación, se utiliza un microscopio de fluorescencia para detectar anticuerpos marcados con fluorescencia unidos a antígenos internalizados en muestras clínicas o células cultivadas. Esta técnica es especialmente útil en el diagnóstico de enfermedades virales, donde el microscopio óptico es incapaz de identificar un virus directamente.

Otros procedimientos microscópicos también pueden ayudar a identificar agentes infecciosos. Casi todas las células se tiñen fácilmente con varios tintes básicos debido a la atracción electrostática entre las moléculas celulares cargadas negativamente y la carga positiva del tinte. Una célula normalmente es transparente bajo un microscopio, y el uso de una tinción aumenta el contraste de una célula con su fondo. La tinción de una célula con un tinte como la tinción de Giemsa o el cristal violeta le permite al microscopista describir su tamaño, forma, componentes internos y externos y sus asociaciones con otras células. La respuesta de las bacterias a diferentes procedimientos de tinción también se utiliza en la clasificación taxonómica de los microbios. Dos métodos, la tinción de Gram y la tinción acidorresistente, son los enfoques estándar utilizados para clasificar las bacterias y para el diagnóstico de enfermedades. La tinción de Gram identifica los grupos bacterianos Bacillota y Actinomycetota, los cuales contienen muchos patógenos humanos significativos. El procedimiento de tinción ácido-resistente identifica los géneros ActinomycetotaMycobacterium y Nocardia .

Pruebas bioquímicas

Las pruebas bioquímicas utilizadas en la identificación de agentes infecciosos incluyen la detección de productos metabólicos o enzimáticos característicos de un agente infeccioso en particular. Dado que las bacterias fermentan carbohidratos en patrones característicos de su género y especie, la detección de productos de fermentación se usa comúnmente en la identificación bacteriana. Los ácidos, alcoholes y gases generalmente se detectan en estas pruebas cuando las bacterias se cultivan en medios líquidos o sólidos selectivos.

El aislamiento de enzimas del tejido infectado también puede proporcionar la base de un diagnóstico bioquímico de una enfermedad infecciosa. Por ejemplo, los seres humanos no pueden producir replicasas de ARN ni transcriptasa inversa, y la presencia de estas enzimas es característica de tipos específicos de infecciones virales. La capacidad de la proteína viral hemaglutinina para unir los glóbulos rojos en una matriz detectable también puede caracterizarse como una prueba bioquímica para la infección viral, aunque estrictamente hablando, la hemaglutinina no es una enzima y no tiene una función metabólica.

Los métodos serológicos son pruebas altamente sensibles, específicas y, a menudo, extremadamente rápidas que se utilizan para identificar microorganismos. Estas pruebas se basan en la capacidad de un anticuerpo para unirse específicamente a un antígeno. El antígeno, generalmente una proteína o un carbohidrato producido por un agente infeccioso, se une al anticuerpo. Este enlace luego desencadena una cadena de eventos que pueden ser visiblemente obvios de varias maneras, dependiendo de la prueba. Por ejemplo, la "faringitis estreptocócica" a menudo se diagnostica en cuestión de minutos y se basa en la aparición de antígenos producidos por el agente causal, S. pyogenes., que se extrae de la garganta de un paciente con un hisopo de algodón. Las pruebas serológicas, si están disponibles, suelen ser la ruta preferida de identificación, sin embargo, las pruebas son costosas de desarrollar y los reactivos utilizados en la prueba a menudo requieren refrigeración. Algunos métodos serológicos son extremadamente costosos, aunque cuando se usan comúnmente, como con la "prueba de estreptococo", pueden ser económicos.

Se han desarrollado complejas técnicas serológicas en lo que se conoce como inmunoensayos. Los inmunoensayos pueden utilizar la unión básica de anticuerpos y antígenos como base para producir una señal de radiación electromagnética o de partículas, que puede detectarse mediante algún tipo de instrumentación. La señal de las incógnitas se puede comparar con la de los estándares que permiten la cuantificación del antígeno objetivo. Para ayudar en el diagnóstico de enfermedades infecciosas, los inmunoensayos pueden detectar o medir antígenos de agentes infecciosos o proteínas generadas por un organismo infectado en respuesta a un agente extraño. Por ejemplo, el inmunoensayo A puede detectar la presencia de una proteína de superficie de una partícula de virus. El inmunoensayo B, por otro lado, puede detectar o medir los anticuerpos producidos por el sistema inmunitario de un organismo que están hechos para neutralizar y permitir la destrucción del virus.

La instrumentación se puede utilizar para leer señales extremadamente pequeñas creadas por reacciones secundarias vinculadas a la unión del anticuerpo al antígeno. La instrumentación puede controlar el muestreo, el uso de reactivos, los tiempos de reacción, la detección de señales, el cálculo de resultados y la gestión de datos para generar un proceso automatizado rentable para el diagnóstico de enfermedades infecciosas.

Diagnóstico basado en PCR

Las tecnologías basadas en el método de reacción en cadena de la polimerasa (PCR) se convertirán en estándares de oro casi omnipresentes de diagnóstico en el futuro cercano, por varias razones. En primer lugar, el catálogo de agentes infecciosos ha crecido hasta el punto de que se han identificado prácticamente todos los agentes infecciosos significativos de la población humana. Segundo, un agente infeccioso debe crecer dentro del cuerpo humano para causar la enfermedad; esencialmente, debe amplificar sus propios ácidos nucleicos para causar una enfermedad. Esta amplificación de ácido nucleico en tejido infectado ofrece la oportunidad de detectar el agente infeccioso mediante PCR. En tercer lugar, las herramientas esenciales para dirigir la PCR, los cebadores, se derivan de los genomas de los agentes infecciosos y, con el tiempo, esos genomas se conocerán, si aún no se conocen.

Así, actualmente se dispone de la capacidad tecnológica para detectar cualquier agente infeccioso de forma rápida y específica. Los únicos bloqueos que quedan para el uso de PCR como herramienta estándar de diagnóstico están en su costo y aplicación, ninguno de los cuales es insuperable. El diagnóstico de algunas enfermedades no se beneficiará del desarrollo de métodos de PCR, como algunas de las enfermedades clostridiales (tétanos y botulismo). Estas enfermedades son fundamentalmente envenenamientos biológicos por cantidades relativamente pequeñas de bacterias infecciosas que producen neurotoxinas extremadamente potentes. No se produce una proliferación significativa del agente infeccioso, lo que limita la capacidad de la PCR para detectar la presencia de cualquier bacteria.

Secuenciación metagenómica

Dada la amplia gama de patógenos bacterianos, virales, fúngicos, protozoarios y helmínticos que causan enfermedades debilitantes y potencialmente mortales, la capacidad de identificar rápidamente la causa de la infección es importante, aunque a menudo desafiante. Por ejemplo, más de la mitad de los casos de encefalitis, una enfermedad grave que afecta al cerebro, no se diagnostican, a pesar de las pruebas exhaustivas que utilizan el estándar de atención (cultivo microbiológico) y métodos de laboratorio clínico de última generación. Las pruebas diagnósticas basadas en la secuenciación metagenómica se están desarrollando actualmente para uso clínico y se muestran prometedoras como una forma sensible, específica y rápida de diagnosticar infecciones utilizando una única prueba que lo abarca todo. Esta prueba es similar a las pruebas de PCR actuales; sin embargo, se usa una amplificación del genoma completo no dirigida en lugar de cebadores para un agente infeccioso específico. Este paso de amplificación es seguido por secuenciación de próxima generación o secuenciación de tercera generación, comparaciones de alineación y clasificación taxonómica utilizando grandes bases de datos de miles de genomas de referencia de patógenos y comensales. Simultáneamente, los genes de resistencia a los antimicrobianos dentro de los genomas de patógenos y plásmidos se secuencian y alinean con los genomas de patógenos clasificados taxonómicamente para generar un perfil de resistencia a los antimicrobianos, análogo a las pruebas de sensibilidad a los antibióticos, para facilitar la administración antimicrobiana y permitir la optimización del tratamiento con los medicamentos más efectivos. para la infección de un paciente.

La secuenciación metagenómica podría resultar especialmente útil para el diagnóstico cuando el paciente está inmunocomprometido. Una gama cada vez más amplia de agentes infecciosos puede causar daños graves a las personas con inmunosupresión, por lo que la detección clínica a menudo debe ser más amplia. Además, la expresión de los síntomas suele ser atípica, lo que dificulta el diagnóstico clínico basado en la presentación. En tercer lugar, es más probable que fallen los métodos de diagnóstico que se basan en la detección de anticuerpos. Por lo tanto, es altamente deseable una prueba rápida, sensible, específica y no dirigida para todos los patógenos humanos conocidos que detecte la presencia del ADN del organismo en lugar de anticuerpos.

Indicación de pruebas

Por lo general, existe una indicación para la identificación específica de un agente infeccioso solo cuando dicha identificación puede ayudar en el tratamiento o la prevención de la enfermedad, o para avanzar en el conocimiento del curso de una enfermedad antes del desarrollo de medidas terapéuticas o preventivas efectivas. Por ejemplo, a principios de la década de 1980, antes de la aparición del AZT para el tratamiento del SIDA, se seguía de cerca el curso de la enfermedad mediante el control de la composición de las muestras de sangre del paciente, aunque el resultado no ofrecería al paciente más opciones de tratamiento. . En parte, estos estudios sobre la aparición del VIH en comunidades específicas permitieron avanzar hipótesis sobre la vía de transmisión del virus. Al comprender cómo se transmitía la enfermedad, los recursos podrían dirigirse a las comunidades de mayor riesgo en campañas destinadas a reducir el número de nuevas infecciones. La identificación diagnóstica serológica específica, y más tarde la identificación genotípica o molecular, del VIH también permitió el desarrollo de hipótesis sobre los orígenes temporales y geográficos del virus, así como una miríada de otras hipótesis.El desarrollo de herramientas de diagnóstico molecular ha permitido a los médicos e investigadores monitorear la eficacia del tratamiento con medicamentos antirretrovirales. El diagnóstico molecular ahora se usa comúnmente para identificar el VIH en personas sanas mucho antes del inicio de la enfermedad y se ha usado para demostrar la existencia de personas que son genéticamente resistentes a la infección por el VIH. Por lo tanto, aunque todavía no existe una cura para el SIDA, existe un gran beneficio terapéutico y predictivo para identificar el virus y controlar los niveles del virus en la sangre de las personas infectadas, tanto para el paciente como para la comunidad en general.

Clasificación

Subclínica versus clínica (latente versus aparente)

Las infecciones sintomáticas son aparentes y clínicas , mientras que una infección activa pero que no produce síntomas perceptibles puede llamarse inaparente, silenciosa, subclínica u oculta. Una infección que está inactiva o latente se llama infección latente . Un ejemplo de una infección bacteriana latente es la tuberculosis latente. Algunas infecciones virales también pueden ser latentes, ejemplos de infecciones virales latentes son cualquiera de las de la familia Herpesviridae .

La palabra infección puede denotar cualquier presencia de un patógeno en particular (no importa cuán pequeño sea), pero también se usa a menudo en un sentido que implica una infección clínicamente aparente (en otras palabras, un caso de enfermedad infecciosa). Este hecho ocasionalmente crea cierta ambigüedad o provoca alguna discusión sobre el uso; para sortear esto, es común que los profesionales de la salud hablen de colonización (en lugar de infección ) cuando quieren decir que algunos de los patógenos están presentes pero que no existe una infección clínicamente aparente (ninguna enfermedad).

Curso de infección

Se utilizan diferentes términos para describir cómo y dónde se presentan las infecciones con el tiempo. En una infección aguda , los síntomas se desarrollan rápidamente; su curso puede ser rápido o prolongado. En la infección crónica , los síntomas generalmente se desarrollan gradualmente durante semanas o meses y tardan en resolverse. En las infecciones subagudas , los síntomas tardan más en desarrollarse que en las infecciones agudas, pero surgen más rápidamente que en las infecciones crónicas. Una infección focal es un sitio inicial de infección desde el cual los organismos viajan a través del torrente sanguíneo a otra área del cuerpo.

Primaria versus oportunista

Entre las muchas variedades de microorganismos, relativamente pocos causan enfermedades en individuos por lo demás sanos. Las enfermedades infecciosas resultan de la interacción entre esos pocos patógenos y las defensas de los huéspedes que infectan. La aparición y la gravedad de la enfermedad resultante de cualquier patógeno dependen de la capacidad de ese patógeno para dañar al huésped, así como de la capacidad del huésped para resistir al patógeno. Sin embargo, el sistema inmunitario de un huésped también puede dañar al propio huésped en un intento por controlar la infección. Los médicos, por lo tanto, clasifican los microorganismos o microbios infecciosos según el estado de las defensas del huésped, ya sea como patógenos primarios o como patógenos oportunistas .

Patógenos primarios

Los patógenos primarios causan enfermedades como resultado de su presencia o actividad dentro del huésped sano y normal, y su virulencia intrínseca (la gravedad de la enfermedad que causan) es, en parte, una consecuencia necesaria de su necesidad de reproducirse y propagarse. Muchos de los patógenos primarios más comunes de los humanos solo infectan a los humanos; sin embargo, muchas enfermedades graves son causadas por organismos adquiridos del medio ambiente o que infectan a huéspedes no humanos.

Patógenos oportunistas

Los patógenos oportunistas pueden causar una enfermedad infecciosa en un huésped con resistencia reducida (inmunodeficiencia) o si tienen un acceso inusual al interior del cuerpo (por ejemplo, a través de un trauma). Las infecciones oportunistas pueden ser causadas por microbios que normalmente están en contacto con el huésped, como bacterias patógenas u hongos en el tracto gastrointestinal o respiratorio superior, y también pueden resultar de microbios (inocuos) adquiridos de otros huéspedes (como en Clostridium difficile ).colitis) o del medio ambiente como resultado de la introducción traumática (como en infecciones de heridas quirúrgicas o fracturas compuestas). Una enfermedad oportunista requiere el deterioro de las defensas del huésped, lo que puede ocurrir como resultado de defectos genéticos (como la enfermedad granulomatosa crónica), la exposición a medicamentos antimicrobianos o químicos inmunosupresores (como podría ocurrir después de un envenenamiento o quimioterapia contra el cáncer), exposición a radiación ionizante o como resultado de una enfermedad infecciosa con actividad inmunosupresora (como el sarampión, la malaria o la enfermedad del VIH). Los patógenos primarios también pueden causar una enfermedad más grave en un huésped con resistencia deprimida de lo que ocurriría normalmente en un huésped inmunosuficiente.

Infección secundaria

Mientras que una infección primaria prácticamente puede verse como la causa principal del problema de salud actual de un individuo, una infección secundaria es una secuela o complicación de esa causa principal. Por ejemplo, una infección debida a una quemadura o un traumatismo penetrante (la causa principal) es una infección secundaria. Los patógenos primarios a menudo causan infección primaria y, a menudo, causan infección secundaria. Por lo general, las infecciones oportunistas se consideran infecciones secundarias (porque la inmunodeficiencia o la lesión fueron el factor predisponente).

Otros tipos de infección

Otros tipos de infección consisten en infecciones mixtas, iatrogénicas, nosocomiales y adquiridas en la comunidad. Una infección mixta es una infección causada por dos o más patógenos. Un ejemplo de esto es la apendicitis, que es causada por Bacteroides fragilis y Escherichia coli . La segunda es una infección iatrogénica. Este tipo de infección es aquella que se transmite de un trabajador de la salud a un paciente. Una infección nosocomial también es aquella que ocurre en un entorno de atención médica. Las infecciones nosocomiales son aquellas que se adquieren durante una estancia hospitalaria. Por último, una infección adquirida en la comunidad es aquella en la que la infección se adquiere de toda una comunidad.

Infeccioso o no

Una forma de probar que una determinada enfermedad es infecciosa es satisfacer los postulados de Koch (propuestos por primera vez por Robert Koch), que exigen que, primero, el agente infeccioso sea identificable solo en pacientes que tienen la enfermedad, y no en controles sanos, y segundo , que los pacientes que contraen el agente infeccioso también desarrollan la enfermedad. Estos postulados se utilizaron por primera vez en el descubrimiento de que las especies de micobacterias causan tuberculosis.

Sin embargo, los postulados de Koch generalmente no pueden probarse en la práctica moderna por razones éticas. Probarlos requeriría la infección experimental de un individuo sano con un patógeno producido como cultivo puro. Por el contrario, incluso las enfermedades claramente infecciosas no siempre cumplen los criterios infecciosos; por ejemplo, Treponema pallidum , la espiroqueta causante de la sífilis, no puede cultivarse in vitro ; sin embargo, el organismo puede cultivarse en testículos de conejo. Es menos claro que un cultivo puro provenga de una fuente animal que actúa como huésped que cuando se deriva de microbios derivados del cultivo en placa.

La epidemiología, o el estudio y análisis de quién, por qué y dónde ocurre la enfermedad, y qué determina si varias poblaciones tienen una enfermedad, es otra herramienta importante que se utiliza para comprender las enfermedades infecciosas. Los epidemiólogos pueden determinar diferencias entre grupos dentro de una población, como si ciertos grupos de edad tienen una mayor o menor tasa de infección; si los grupos que viven en diferentes vecindarios tienen más probabilidades de infectarse; y por otros factores, como el género y la raza. Los investigadores también pueden evaluar si un brote de enfermedad es esporádico o solo ocurre ocasionalmente; endémica, con un nivel constante de casos regulares que ocurren en una región; epidemia, con un rápido surgimiento y un número inusualmente alto de casos en una región; o pandemia, que es una epidemia mundial. Si se desconoce la causa de la enfermedad infecciosa,

Contagio

Las enfermedades infecciosas a veces se denominan enfermedades contagiosas cuando se transmiten fácilmente por contacto con una persona enferma o sus secreciones (p. ej., influenza). Por lo tanto, una enfermedad contagiosa es un subconjunto de enfermedades infecciosas que es especialmente infecciosa o se transmite fácilmente. Otros tipos de enfermedades infecciosas, transmisibles o transmisibles con rutas de infección más especializadas, como la transmisión vectorial o la transmisión sexual, generalmente no se consideran "contagiosas" y, a menudo, no requieren aislamiento médico (a veces llamado cuarentena) de las víctimas. Sin embargo, esta connotación especializada de la palabra "contagiosa" y "enfermedad contagiosa" (fácil transmisibilidad) no siempre se respeta en el uso popular. Las enfermedades infecciosas se transmiten comúnmente de persona a persona a través del contacto directo. Los tipos de contacto son de persona a persona y por gotitas. El contacto indirecto, como la transmisión por el aire, los objetos contaminados, los alimentos y el agua potable, el contacto con personas animales, los reservorios de animales, las picaduras de insectos y los reservorios ambientales son otras formas de transmisión de enfermedades infecciosas.

Por ubicación anatómica

Las infecciones se pueden clasificar según la ubicación anatómica o el sistema de órganos infectados, que incluyen:

• Infección del tracto urinario
• Infección en la piel
• Infección del tracto respiratorio
• Infección odontogénica (una infección que se origina dentro de un diente o en los tejidos que lo rodean)
• infecciones vaginales
• Infección intraamniótica

Además, los lugares de inflamación donde la infección es la causa más común incluyen neumonía, meningitis y salpingitis.

Prevención

Técnicas como lavarse las manos, usar batas y usar mascarillas pueden ayudar a prevenir que las infecciones se transmitan de una persona a otra. La técnica aséptica se introdujo en medicina y cirugía a finales del siglo XIX y redujo en gran medida la incidencia de infecciones causadas por la cirugía. Lavarse las manos con frecuencia sigue siendo la defensa más importante contra la propagación de organismos no deseados. Existen otras formas de prevención como evitar el uso de drogas ilícitas, usar condón, usar guantes y tener un estilo de vida saludable con una dieta balanceada y ejercicio regular. También es importante cocinar bien los alimentos y evitar los que se han dejado fuera durante mucho tiempo.

Las sustancias antimicrobianas utilizadas para prevenir la transmisión de infecciones incluyen:

• antisépticos, que se aplican a tejido vivo/piel
• desinfectantes, que destruyen los microorganismos que se encuentran en los objetos no vivos.
• antibióticos, llamados profilácticos cuando se administran como prevención y no como tratamiento de la infección. Sin embargo, el uso a largo plazo de antibióticos conduce a la resistencia de las bacterias. Mientras que los humanos no se vuelven inmunes a los antibióticos, las bacterias sí lo hacen. Por lo tanto, evitar el uso de antibióticos por más tiempo del necesario ayuda a prevenir que las bacterias formen mutaciones que ayuden en la resistencia a los antibióticos.

Una de las formas de prevenir o ralentizar la transmisión de enfermedades infecciosas es reconocer las diferentes características de varias enfermedades. Algunas características críticas de la enfermedad que deben evaluarse incluyen la virulencia, la distancia recorrida por las víctimas y el nivel de contagiosidad. Las cepas humanas del virus Ébola, por ejemplo, incapacitan a sus víctimas extremadamente rápido y las matan poco después. Como resultado, las víctimas de esta enfermedad no tienen la oportunidad de viajar muy lejos de la zona de infección inicial.Además, este virus debe propagarse a través de lesiones cutáneas o membranas permeables como el ojo. Por lo tanto, la etapa inicial del ébola no es muy contagiosa ya que sus víctimas solo experimentan hemorragias internas. Como resultado de las características anteriores, la propagación del ébola es muy rápida y generalmente se mantiene dentro de un área geográfica relativamente limitada. Por el contrario, el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) mata a sus víctimas muy lentamente al atacar su sistema inmunológico. Como resultado, muchas de sus víctimas transmiten el virus a otras personas incluso antes de darse cuenta de que son portadores de la enfermedad. Además, la virulencia relativamente baja permite que sus víctimas viajen largas distancias, lo que aumenta la probabilidad de una epidemia.

Otra forma efectiva de disminuir la tasa de transmisión de enfermedades infecciosas es reconocer los efectos de las redes de mundo pequeño.En epidemias, a menudo hay interacciones extensas dentro de centros o grupos de individuos infectados y otras interacciones dentro de centros discretos de individuos susceptibles. A pesar de la baja interacción entre centros discretos, la enfermedad puede saltar y propagarse en un centro susceptible a través de una sola o pocas interacciones con un centro infectado. Por lo tanto, las tasas de infección en las redes de mundo pequeño pueden reducirse un poco si se eliminan las interacciones entre individuos dentro de los centros infectados (Figura 1). Sin embargo, las tasas de infección se pueden reducir drásticamente si el enfoque principal está en la prevención de saltos de transmisión entre centros. El uso de programas de intercambio de agujas en áreas con alta densidad de usuarios de drogas con VIH es un ejemplo de la implementación exitosa de este método de tratamiento.Otro ejemplo es el uso del sacrificio en anillo o la vacunación de ganado potencialmente susceptible en granjas adyacentes para prevenir la propagación del virus de la fiebre aftosa en 2001.

Un método general para prevenir la transmisión de patógenos transmitidos por vectores es el control de plagas.

En los casos en que solo se sospeche la infección, las personas pueden ser puestas en cuarentena hasta que haya pasado el período de incubación y la enfermedad se manifieste o la persona se mantenga sana. Los grupos pueden someterse a cuarentena o, en el caso de las comunidades, se puede imponer un cordón sanitario para evitar que la infección se propague más allá de la comunidad o, en el caso del aislamiento protector, a una comunidad. Las autoridades de salud pública pueden implementar otras formas de distanciamiento social, como el cierre de escuelas, para controlar una epidemia.

Inmunidad

La infección con la mayoría de los patógenos no provoca la muerte del huésped y el organismo agresor finalmente se elimina después de que los síntomas de la enfermedad han disminuido. Este proceso requiere mecanismos inmunes para matar o inactivar el inóculo del patógeno. La inmunidad adquirida específica frente a enfermedades infecciosas puede estar mediada por anticuerpos y/o linfocitos T. La inmunidad mediada por estos dos factores puede manifestarse por:

• un efecto directo sobre un patógeno, como la bacteriólisis, la opsonoización, la fagocitosis y la muerte dependientes del complemento iniciadas por anticuerpos, como ocurre con algunas bacterias,
• neutralización de virus para que estos organismos no puedan entrar en las células,
• o por los linfocitos T, que matarán a una célula parasitada por un microorganismo.

La respuesta del sistema inmunitario a un microorganismo a menudo causa síntomas como fiebre alta e inflamación, y tiene el potencial de ser más devastadora que el daño directo causado por un microbio.

La resistencia a la infección (inmunidad) se puede adquirir después de una enfermedad, por ser portador asintomático del patógeno, por albergar un organismo con una estructura similar (reacción cruzada) o por vacunación. El conocimiento de los antígenos protectores y los factores inmunitarios adquiridos específicos del huésped es más completo para los patógenos primarios que para los patógenos oportunistas. También existe el fenómeno de la inmunidad colectiva que ofrece una medida de protección a las personas vulnerables cuando una proporción suficientemente grande de la población ha adquirido inmunidad contra ciertas infecciones.

La resistencia inmunológica a una enfermedad infecciosa requiere un nivel crítico de anticuerpos específicos de antígeno y/o células T cuando el huésped se encuentra con el patógeno. Algunas personas desarrollan anticuerpos séricos naturales contra los polisacáridos de superficie de algunos agentes, aunque hayan tenido poco o ningún contacto con el agente, estos anticuerpos naturales confieren protección específica a los adultos y se transmiten pasivamente a los recién nacidos.

Factores genéticos del huésped

El organismo que es el objetivo de una acción infectante de un agente infeccioso específico se denomina huésped. El huésped que alberga un agente que se encuentra en una etapa madura o sexualmente activa se denomina huésped definitivo. El huésped intermediario entra en contacto durante la etapa de larva. Un huésped puede ser cualquier cosa viva y puede lograr la reproducción asexual y sexual. El aclaramiento de los patógenos, ya sea inducido por el tratamiento o espontáneo, puede estar influenciado por las variantes genéticas que portan los pacientes individuales. Por ejemplo, para el genotipo 1 de la hepatitis C tratada con interferón-alfa-2a pegilado o interferón-alfa-2b pegilado (nombres comerciales Pegasys o PEG-Intron) combinados con ribavirina, se ha demostrado que los polimorfismos genéticos cerca del gen IL28B humano, que codifica interferón lambda 3, se asocian con diferencias significativas en la eliminación del virus inducida por el tratamiento. Este hallazgo, informado originalmente en Nature, mostró que los pacientes con hepatitis C del genotipo 1 que portan ciertos alelos variantes genéticas cerca del gen IL28B tienen más posibilidades de lograr una respuesta virológica sostenida después del tratamiento que otros. Informe posterior de Naturedemostraron que las mismas variantes genéticas también están asociadas con el aclaramiento natural del virus de la hepatitis C de genotipo 1.

Tratos

Cuando la infección ataca el cuerpo, los antiinfecciososlos medicamentos pueden suprimir la infección. Existen varios tipos amplios de medicamentos antiinfecciosos, según el tipo de organismo objetivo; incluyen agentes antibacterianos (antibióticos, incluyendo antituberculosos), antivirales, antifúngicos y antiparasitarios (incluyendo antiprotozoarios y antihelmínticos). Según la gravedad y el tipo de infección, el antibiótico se puede administrar por vía oral o por inyección, o se puede aplicar por vía tópica. Las infecciones graves del cerebro generalmente se tratan con antibióticos intravenosos. A veces, se usan múltiples antibióticos en caso de que haya resistencia a un antibiótico. Los antibióticos solo funcionan para las bacterias y no afectan a los virus. Los antibióticos funcionan ralentizando la multiplicación de bacterias o matándolas. Las clases más comunes de antibióticos utilizados en medicina incluyen penicilina, cefalosporinas, aminoglucósidos,

No todas las infecciones requieren tratamiento y, para muchas infecciones autolimitadas, el tratamiento puede causar más efectos secundarios que beneficios. La administración de antimicrobianos es el concepto de que los proveedores de atención médica deben tratar una infección con un antimicrobiano que funcione bien específicamente para el patógeno objetivo durante el menor tiempo posible y tratar solo cuando haya un patógeno conocido o altamente sospechado que responderá al medicamento.

Epidemiología

En 2010, alrededor de 10 millones de personas murieron a causa de enfermedades infecciosas.

La Organización Mundial de la Salud recopila información sobre las muertes en el mundo por categorías de códigos de la Clasificación Internacional de Enfermedades (CIE). La siguiente tabla enumera las principales enfermedades infecciosas por número de muertes en 2002. Se incluyen datos de 1993 para comparar.

Los tres principales agentes únicos/asesinos de enfermedades son el VIH/SIDA, la tuberculosis y la malaria. Mientras que el número de muertes por casi todas las enfermedades ha disminuido, las muertes por VIH/SIDA se han cuadriplicado. Las enfermedades infantiles incluyen la tos ferina, la poliomielitis, la difteria, el sarampión y el tétanos. Los niños también constituyen un gran porcentaje de las muertes por diarrea y de las vías respiratorias inferiores. En 2012, aproximadamente 3,1 millones de personas murieron debido a infecciones de las vías respiratorias bajas, lo que la convierte en la cuarta causa principal de muerte en el mundo.

Pandemias históricas

Con su potencial para impactos explosivos e impredecibles, las enfermedades infecciosas han sido actores importantes en la historia humana. Una pandemia (o epidemia mundial) es una enfermedad que afecta a personas en un área geográfica extensa. Por ejemplo:

• Plaga de Justiniano, del 541 al 542, mató entre el 50% y el 60% de la población europea.
• La Peste Negra de 1347 a 1352 mató a 25 millones en Europa durante 5 años. La plaga redujo la población del viejo mundo de un estimado de 450 millones a entre 350 y 375 millones en el siglo XIV.
• La introducción de la viruela, el sarampión y el tifus en las áreas de América Central y del Sur por parte de los exploradores europeos durante los siglos XV y XVI provocó pandemias entre los habitantes nativos. Se dice que entre 1518 y 1568, las pandemias de enfermedades causaron que la población de México cayera de 20 millones a 3 millones.
• La primera epidemia de gripe europea se produjo entre 1556 y 1560, con una tasa de mortalidad estimada del 20%.
• La viruela mató a unos 60 millones de europeos durante el siglo XVIII (aproximadamente 400.000 por año). Hasta el 30% de los infectados, incluido el 80% de los niños menores de 5 años, fallecieron a causa de la enfermedad, y un tercio de los sobrevivientes quedaron ciegos.
• En el siglo XIX, la tuberculosis mató aproximadamente a una cuarta parte de la población adulta de Europa; en 1918, una de cada seis muertes en Francia todavía estaba causada por la tuberculosis.
• La pandemia de influenza de 1918 (o gripe española) mató de 25 a 50 millones de personas (alrededor del 2 % de la población mundial de 1700 millones). En la actualidad, la influenza mata entre 250 000 y 500 000 personas en todo el mundo cada año.

Enfermedades emergentes

En la mayoría de los casos, los microorganismos viven en armonía con sus anfitriones a través de interacciones mutuas o comensales. Las enfermedades pueden surgir cuando los parásitos existentes se vuelven patógenos o cuando nuevos parásitos patógenos ingresan a un nuevo huésped.

1. La coevolución entre el parásito y el huésped puede hacer que los huéspedes se vuelvan resistentes a los parásitos o que los parásitos desarrollen una mayor virulencia, lo que lleva a una enfermedad inmunopatológica.
2. La actividad humana está involucrada con muchas enfermedades infecciosas emergentes, como el cambio ambiental que permite que un parásito ocupe nuevos nichos. Cuando eso sucede, un patógeno que había estado confinado a un hábitat remoto tiene una distribución más amplia y posiblemente un nuevo organismo huésped. Los parásitos que saltan de huéspedes no humanos a humanos se conocen como zoonosis. Bajo la invasión de la enfermedad, cuando un parásito invade una nueva especie huésped, puede volverse patógeno en el nuevo huésped.

Varias actividades humanas han llevado a la aparición de patógenos humanos zoonóticos, incluidos virus, bacterias, protozoos y rickettsias, y a la propagación de enfermedades transmitidas por vectores; consulte también globalización y enfermedades y enfermedades de la vida silvestre:

• Invasión de hábitats de vida silvestre. La construcción de nuevas aldeas y desarrollos de viviendas en áreas rurales obliga a los animales a vivir en poblaciones densas, creando oportunidades para que los microbios muten y emerjan.
• Cambios en la agricultura. La introducción de nuevos cultivos atrae nuevas plagas de cultivos y los microbios que transportan a las comunidades agrícolas, exponiendo a las personas a enfermedades desconocidas.
• La destrucción de las selvas tropicales. A medida que los países hacen uso de sus selvas tropicales, al construir caminos a través de los bosques y despejar áreas para asentamientos o empresas comerciales, las personas se encuentran con insectos y otros animales que albergan microorganismos previamente desconocidos.
• Urbanización descontrolada. El rápido crecimiento de las ciudades en muchos países en desarrollo tiende a concentrar un gran número de personas en áreas superpobladas con saneamiento deficiente. Estas condiciones fomentan la transmisión de enfermedades contagiosas.
• Transporte moderno. Los barcos y otros medios de transporte de carga a menudo albergan "pasajeros" no deseados que pueden propagar enfermedades a destinos lejanos. Mientras que en los viajes internacionales en avión a reacción, las personas infectadas con una enfermedad pueden llevarla a tierras lejanas, o a casa de sus familias, antes de que aparezcan los primeros síntomas.

Teoría de los gérmenes de la enfermedad

En la Antigüedad, el historiador griego Tucídides (c. 460 - c. 400 a. C.) fue la primera persona en escribir, en su relato de la plaga de Atenas, que las enfermedades podían propagarse de una persona infectada a otras. En su Sobre los diferentes tipos de fiebre (c. 175 d. C.), el médico grecorromano Galeno especuló que las plagas se propagaban por "ciertas semillas de plaga", que estaban presentes en el aire. En el Sushruta Samhita, el antiguo médico indio Sushruta teorizó: "La lepra, la fiebre, la tuberculosis, las enfermedades de los ojos y otras enfermedades infecciosas se transmiten de una persona a otra mediante la unión sexual, el contacto físico, comer juntos, dormir juntos, sentarse juntos, y el uso de las mismas ropas, guirnaldas y pastas”. Este libro ha sido fechado alrededor del siglo VI a.

El médico persa Ibn Sina (conocido como Avicena en Europa) propuso una forma básica de teoría del contagio en El canon de la medicina (1025), que más tarde se convirtió en el libro de texto médico más autorizado de Europa hasta el siglo XVI. En el Libro IV del Canon , Ibn Sina analiza las epidemias, esboza la teoría clásica del miasma e intenta combinarla con su propia teoría temprana del contagio. Mencionó que las personas pueden transmitir enfermedades a otras a través del aliento, señaló el contagio con tuberculosis y discutió la transmisión de enfermedades a través del agua y la suciedad. El concepto de contagio invisible fue discutido más tarde por varios eruditos islámicos en el sultanato ayyubí, quienes se refirieron a ellos como najasat.("sustancias impuras"). El erudito en fiqh Ibn al-Haj al-Abdari (c. 1250–1336), mientras discutía la dieta y la higiene islámicas, advirtió sobre cómo el contagio puede contaminar el agua, los alimentos y la ropa, y podría propagarse a través del suministro de agua y puede tener contagio implícito ser partículas invisibles.

Cuando la peste bubónica de la Peste Negra llegó a Al-Andalus en el siglo XIV, los médicos árabes Ibn Khatima (c. 1369) e Ibn al-Khatib (1313-1374) plantearon la hipótesis de que las enfermedades infecciosas eran causadas por "cuerpos diminutos" y describieron cómo se puede transmitir a través de prendas, vasijas y aretes. Las ideas de contagio se hicieron más populares en Europa durante el Renacimiento, particularmente a través de los escritos del médico italiano Girolamo Fracastoro. Anton van Leeuwenhoek (1632–1723) hizo avanzar la ciencia de la microscopía al ser el primero en observar microorganismos, lo que permitió una fácil visualización de las bacterias.

A mediados del siglo XIX, John Snow y William Budd realizaron un importante trabajo al demostrar el contagio de la fiebre tifoidea y el cólera a través del agua contaminada. A ambos se les atribuye la disminución de las epidemias de cólera en sus pueblos al implementar medidas para prevenir la contaminación del agua.Louis Pasteur demostró sin lugar a dudas que ciertas enfermedades son causadas por agentes infecciosos y desarrolló una vacuna contra la rabia. Robert Koch, aportó al estudio de las enfermedades infecciosas una base científica conocida como los postulados de Koch. Edward Jenner, Jonas Salk y Albert Sabin desarrollaron vacunas eficaces contra la viruela y la poliomielitis, que más tarde darían como resultado la erradicación y casi erradicación de estas enfermedades, respectivamente. Alexander Fleming descubrió el primer antibiótico del mundo, la penicilina, que luego desarrollaron Florey y Chain. Gerhard Domagk desarrolló las sulfonamidas, los primeros fármacos antibacterianos sintéticos de amplio espectro.

Médicos especialistas

El tratamiento médico de las enfermedades infecciosas cae dentro del campo médico de las Enfermedades Infecciosas y en algunos casos el estudio de la propagación pertenece al campo de la Epidemiología. Generalmente, las infecciones son diagnosticadas inicialmente por médicos de atención primaria o especialistas en medicina interna. Por ejemplo, una neumonía "sin complicaciones" generalmente será tratada por el internista o el neumólogo (médico de pulmón). Por lo tanto, el trabajo del especialista en enfermedades infecciosas implica trabajar tanto con pacientes como con médicos generales, así como con científicos de laboratorio, inmunólogos, bacteriólogos y otros especialistas.

Un equipo de enfermedades infecciosas puede ser alertado cuando:

• La enfermedad no se ha diagnosticado definitivamente después de un estudio inicial
• El paciente está inmunocomprometido (por ejemplo, en el SIDA o después de la quimioterapia);
• El agente infeccioso es de naturaleza poco común (por ejemplo, enfermedades tropicales);
• La enfermedad no ha respondido a los antibióticos de primera línea;
• La enfermedad puede ser peligrosa para otros pacientes y es posible que el paciente deba ser aislado.

Sociedad y Cultura

Varios estudios han informado asociaciones entre la carga de patógenos en un área y el comportamiento humano. Una mayor carga de patógenos se asocia con una disminución del tamaño de los grupos étnicos y religiosos en un área. Esto puede deberse a una alta carga de patógenos que favorece la evitación de otros grupos, lo que puede reducir la transmisión de patógenos, o una alta carga de patógenos que impide la creación de grandes asentamientos y ejércitos que imponen una cultura común. Una mayor carga de patógenos también se asocia con un comportamiento sexual más restringido, lo que puede reducir la transmisión de patógenos. También se asoció con mayores preferencias por la salud y el atractivo en las parejas. Las tasas de fecundidad más altas y el cuidado parental más corto o menor por hijo es otra asociación que puede compensar la tasa de mortalidad más alta. También existe una asociación con la poliginia que puede deberse a una mayor carga de patógenos, haciendo cada vez más importante la selección de machos con una alta resistencia genética. Una mayor carga de patógenos también se asocia con más colectivismo y menos individualismo, lo que puede limitar los contactos con grupos externos y las infecciones. Existen explicaciones alternativas para al menos algunas de las asociaciones, aunque algunas de estas explicaciones pueden, a su vez, ser debidas en última instancia a la carga de patógenos. Por lo tanto, la poliginia también puede deberse a una proporción más baja entre hombres y mujeres en estas áreas, pero esto puede deberse en última instancia a que los bebés varones tienen una mayor mortalidad por enfermedades infecciosas. Otro ejemplo es que los factores socioeconómicos deficientes pueden, en última instancia, deberse en parte a una alta carga de patógenos que impide el desarrollo económico. lo que puede limitar los contactos con grupos externos y las infecciones. Existen explicaciones alternativas para al menos algunas de las asociaciones, aunque algunas de estas explicaciones pueden, a su vez, ser debidas en última instancia a la carga de patógenos. Por lo tanto, la poliginia también puede deberse a una proporción más baja entre hombres y mujeres en estas áreas, pero esto puede deberse en última instancia a que los bebés varones tienen una mayor mortalidad por enfermedades infecciosas. Otro ejemplo es que los factores socioeconómicos deficientes pueden, en última instancia, deberse en parte a una alta carga de patógenos que impide el desarrollo económico. lo que puede limitar los contactos con grupos externos y las infecciones. Existen explicaciones alternativas para al menos algunas de las asociaciones, aunque algunas de estas explicaciones pueden, a su vez, ser debidas en última instancia a la carga de patógenos. Por lo tanto, la poliginia también puede deberse a una proporción más baja entre hombres y mujeres en estas áreas, pero esto puede deberse en última instancia a que los bebés varones tienen una mayor mortalidad por enfermedades infecciosas. Otro ejemplo es que los factores socioeconómicos deficientes pueden, en última instancia, deberse en parte a una alta carga de patógenos que impide el desarrollo económico. proporción de mujeres en estas áreas, pero esto puede deberse en última instancia a que los bebés varones tienen una mayor mortalidad por enfermedades infecciosas. Otro ejemplo es que los factores socioeconómicos deficientes pueden, en última instancia, deberse en parte a una alta carga de patógenos que impide el desarrollo económico. proporción de mujeres en estas áreas, pero esto puede deberse en última instancia a que los bebés varones tienen una mayor mortalidad por enfermedades infecciosas. Otro ejemplo es que los factores socioeconómicos deficientes pueden, en última instancia, deberse en parte a una alta carga de patógenos que impide el desarrollo económico.

Registro fósil

La evidencia de infección en restos fósiles es un tema de interés para los paleopatólogos, científicos que estudian la ocurrencia de lesiones y enfermedades en formas de vida extintas. Se han descubierto signos de infección en los huesos de los dinosaurios carnívoros. Sin embargo, cuando están presentes, estas infecciones tienden a limitarse a pequeñas regiones del cuerpo. Un cráneo atribuido al primitivo dinosaurio carnívoro Herrerasaurus ischigualastensis exhibe heridas en forma de hoyo rodeadas de hueso hinchado y poroso. La textura inusual del hueso alrededor de las heridas sugiere que fueron afectados por una infección no letal de corta duración. Los científicos que estudiaron el cráneo especularon que las marcas de mordeduras fueron recibidas en una pelea con otro Herrerasaurus.. Otros dinosaurios carnívoros con evidencia documentada de infección incluyen Acrocanthosaurus, Allosaurus, Tyrannosaurus y un tiranosaurio de la Formación Kirtland. Las infecciones de ambos tiranosaurios se recibieron al ser mordidos durante una pelea, al igual que el ejemplar de Herrerasaurus.

Espacio exterior

Un experimento del transbordador espacial de 2006 descubrió que Salmonella typhimurium , una bacteria que puede causar intoxicación alimentaria, se volvió más virulenta cuando se cultivaba en el espacio. El 29 de abril de 2013, científicos del Instituto Politécnico Rensselaer, financiado por la NASA, informaron que, durante los vuelos espaciales en la Estación Espacial Internacional, los microbios parecen adaptarse al entorno espacial en formas "no observadas en la Tierra" y en formas que "pueden conducir a aumentos en el crecimiento y la virulencia". Más recientemente, en 2017, se descubrió que las bacterias eran más resistentes a los antibióticos y prosperaban en la casi ingravidez del espacio. Se ha observado que los microorganismos sobreviven al vacío del espacio exterior.