CADENA DE INFECCIÓN

Cadena de Infección

La cadena de infección es la relación entre un agente infeccioso, sus vías de transmisión y un huésped susceptible. La prevención y el control de enfermedades infecciosas dependen de la interacción de estos tres factores que pueden dar como resultado que el huésped humano maniﬁeste clínicamente la enfermedad.

Agente

El agente infeccioso es el primer eslabón de la cadena de infección y es cualquier microorganismo cuya presencia o presencia excesiva es indispensable para la aparición de una enfermedad infecciosa. Los ejemplos de agentes infecciosos incluyen los siguientes:

Bacterias: por ejemplo, espiroquetas y bacterias curvas como Borrelia burgdorferi que causan la enfermedad de Lyme; bacilos gramnegativos como Yersinia pestis que causan peste; cocos grampositivos como Streptococcus pyogenes, grupo A que causa erisipela; y bacilos Grampositivos tales como Mycobacterium tuberculosis que causa tuberculosis. Rickettsiae: por ejemplo, Rickettsia ricketsii que causa la ﬁebre maculosa de las Montañas Rocosas, y Rickettsia prowazekii que causa la ﬁebre tifoidea epidémica transmitida por piojos. Chlamydiae: por ejemplo, Chlamydia psittaci que causa psitacosis (ornitosis) y Chlamydia trachomatis que causa tracoma e infecciones genitales.

Hongos: por ejemplo, Trichophyton schoenleinii y Microsporum canis que causan tinea capitis (tiña del cuero cabelludo), y Trichophyton rubrum, Trichophyton mentagrophytes y Epidermophyton floccosum que causan tinea pedis (tiña del pie o pie de atleta). Parásitos: por ejemplo, helmintos como Trichinella spiralis que causa triquinosis, filaria como Brugia malayi que causa filariasis (que puede provocar el síntoma de elefantiasis), nematodos como Enterobius vermicularis que causa enterobiasis (enfermedad por oxiuros), trematodos como Clonorchis sinensis que causa clonorquiasis (enfermedad del trematodo hepático oriental), cestodos como Taenia solium que causan teniasis (enfermedad de la tenia de la res) y protozoos como Trypanosoma cruzi que causan la tripanosomiasis americana (enfermedad de Chagas).

Virus: por ejemplo, Paramyxoviridae como el virus del sarampión que causa el sarampión, Togaviridae como el virus de la rubéola que causa la rubéola, Picornaviridae como el hepatovirus que causa la hepatitis A y virus transmitidos por artrópodos (arbovirus) como el virus del dengue que causa la ﬁebre del dengue. Priones: pequeñas partículas proteicas infecciosas que causan enfermedades como el kuru, la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (y su variante asociada con la exposición de humanos a la encefalopatía espongiforme bovina, o agente de las 'vacas locas') y el síndrome de Gerstmann-Straussler-Scheinker.

Cada vez hay más pruebas de que algunos agentes infecciosos, a menudo con cofactores, están asociados con tumores humanos. Los ejemplos incluyen: Schistosoma haematobium con cáncer de vejiga, Schistosoma japonicum con cáncer colorrectal,

Clonorchis sinensis con colangiocarcinoma, virus de la hepatitis B y C con carcinoma hepatocelular, Helicobacter pylori con cáncer gástrico y virus del papiloma humano con cáncer de cuello uterino. Se considera que los cánceres atribuidos por la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) a agentes infecciosos representan alrededor del 22 por ciento de las muertes por cáncer en el mundo en desarrollo y el 6 por ciento en los países industrializados. Los agentes pueden describirse por su capacidad para infectar (infecciosidad), transmitirse (infecciosidad) y causar enfermedades (patogenicidad), así como su capacidad para causar enfermedades graves (virulencia). La infectividad de un agente infeccioso es la medida en que el agente puede ingresar, sobrevivir y multiplicarse en un huésped y se

mide por la relación entre el número de personas que se infectan y el número total expuesto al agente. Los rinovirus que pueden causar el resfriado común son ejemplos de agentes infecciosos con alta infectividad. La infecciosidad o transmisibilidad de un agente infeccioso es la medida en que el agente puede transmitirse de un huésped a otro. Se mide por el número básico de reproducción (conocido como R0) que está determinado por el número de infecciones secundarias en una población susceptible que resultan de una infección primaria. Las enfermedades propensas a epidemias como el sarampión y la tos ferina causadas por el virus del sarampión y la bacteria Bordatella pertussis, respectivamente, son ejemplos de enfermedades debidas a agentes altamente infeccio-

sos con un R0 de 10 o mayor. La patogenicidad de un agente infeccioso es el grado en que se produce una enfermedad clínicamente maniﬁesta en una población infectada y se mide por la relación entre el número de personas que desarrollan la enfermedad clínica y el número total de infectados. Ejemplos de agentes infecciosos altamente patógenos son el virus del sarampión y el herpesvirus humano (α) 3 (varicela-zoster) que causa sarampión y varicela, respectivamente, en los que la mayoría de las personas infectadas y susceptibles manifestarán la enfermedad. La virulencia de un agente infeccioso es el grado en que se produce una enfermedad grave en una población con enfermedad clínicamente maniﬁesta. Es la relación entre el número de personas con

enfermedad grave y mortal y el número total de personas con enfermedad. Un ejemplo de un agente infeccioso altamente virulento es el VIH, por lo que casi todas las personas con SIDA que no reciben tratamiento morirán. Las características de los agentes infecciosos que afectan la patogenicidad incluyen su capacidad para invadir tejidos (invasividad), producir toxinas (intoxicación), causar reacciones de hipersensibilidad dañinas (alérgicas), sufrir variaciones antigénicas y desarrollar resistencia a los antibióticos. Un ejemplo de un agente infeccioso con alta invasividad es el organismo Shigella que puede invadir el tejido submucoso del intestino y causar shigellosis clínicamente maniﬁesta (disentería bacilar). Un ejemplo de agente infeccioso que tiene un alto grado de capacidad para producir toxinas

es el organismo Clostridium botulinum que puede elaborar toxinas en alimentos preparados inadecuadamente y causar botulismo clásico. Un ejemplo de un agente infeccioso que es altamente alergénico es el organismo Mycobacterium

tuberculosis que puede causar tuberculosis. Un ejemplo de un agente infeccioso que tiene un alto grado de variación antigénica es el virus de la inﬂuenza tipo A, que con frecuencia experimenta cambios antigénicos menores: "deriva" antigénica. Los virus de inﬂuenza A, de forma irregular, también pueden sufrir un cambio antigénico importante que crea un subtipo completamente nuevo: un "cambio" antigénico. Los cambios antigénicos que tienen la característica de una alta transmisibilidad entre personas pueden dar lugar a una pandemia de gripe cuando un gran número de personas se exponen al nuevo subtipo para el que no tienen inmunidad previa. Un ejemplo de un agente infeccioso que puede desarrollar resistencia a los antibióticos que desafía los esfuerzos de control es Neisseria gonorrhoeae, que tiene factores genéticos mediados cro-

mosómicamente y mediados por plásmidos de transferencia de resistencia para la resistencia a los antibióticos. La dosis infectiva de un agente infeccioso es el número de organismos necesarios para causar una infección. La dosis infecciosa puede variar según la vía de transmisión y la susceptibilidad del huésped. Un ejemplo de un agente infeccioso que necesita solo una dosis infectiva muy baja (tan solo diez organismos) es Escherichia coli O157:H7, que causa diarrea enterohemorrágica. Un ejemplo de un agente infeccioso que necesita una dosis infectiva relativamente más alta es Vibrio cholerae, que requiere que se ingieran alrededor de 100 millones de bacterias para causar la enfermedad del cólera en un adulto sano.

Las medidas de control de las enfermedades infecciosas dirigidas a inactivar el agente se diseñan de acuerdo con el tipo de agente y sus reservorios y fuentes. Por ejemplo, un agente como Vibrio cholerae puede inactivarse mediante una cloración adecuada del suministro de agua. Este es un método químico para el suministro de agua segura para controlar el cólera. Un agente como el virus de la hepatitis B se puede inactivar mediante un autoclave adecuado del equipo de inyección y quirúrgico. Este es un método de esterilización para controlar la hepatitis B. Los detalles de estos y otros métodos de control dirigidos al agente se proporcionan en las secciones de este capítulo sobre medidas de control aplicadas al agente y al medio ambiente.

Vías de transmisión

Los esfuerzos de control a menudo están diseñados para romper las rutas de transmisión, los mecanismos por los cuales los agentes infecciosos se propagan desde los reservorios o fuentes a los huéspedes humanos. Un reservorio de un agente infeccioso es cualquier persona, otro organismo vivo o material inanimado en el que normalmente vive y crece el agente infeccioso. La fuente de infección para un huésped es la persona, otro organismo vivo o material inanimado del que proviene el agente infeccioso. La transmisión horizontal se refiere a la transmisión entre individuos, mientras que la transmisión vertical se refiere a la situación específica de transmisión

entre padres e hijos (por ejemplo, transplacentaria mente en el útero, durante el paso por el canal del parto o a través de la leche materna). Las vías de transmisión se han resumido en el Manual del CDC (Heymann 2010) de la siguiente manera:

Transmisión directa Transferencia directa y esencialmente inmediata de agentes infecciosos a una puerta de entrada receptiva a través de la cual puede tener lugar la infección humana o animal. Esto puede ser por contacto directo, como tocar, morder, besar o tener relaciones sexuales, o a través de proyecciones directas (propagación de gotitas) de gotitas rociadas sobre la conjuntiva o sobre las membranas mucosas de los ojos, la nariz o la boca al estornudar, toser, escupir, cantar o hablar (el riesgo de transmisión de esta manera generalmente se limita a una distancia de aproximadamente 1 metro o menos de la fuente de infección). La transmisión directa también puede ocurrir a través de la exposición

directa del tejido susceptible a un agente en el suelo, a través de la mordedura de un animal rabioso oa través de la placenta. (Heyman 2010)

Transmisión indirecta A bordo de un vehículo

Materiales u objetos inanimados contaminados (fómites) como juguetes, pañuelos, ropa sucia, ropa de cama, utensilios para cocinar o comer, instrumentos quirúrgicos o apósitos; agua, alimentos, leche y productos biológicos, incluidos sangre, suero, plasma, tejidos u órganos; o cualquier sustancia que sirva como medio intermedio por el cual un agente infeccioso es transportado e introducido en un hués-

ped susceptible a través de una puerta de entrada adecuada. El agente puede o no haberse multiplicado o desarrollado en o sobre el vehículo antes de ser transmitido. (Heyman 2010)

Transmitido por vectores Mecánico: incluye el transporte mecánico simple por un insecto rastrero o volador a través de la suciedad de sus patas o probóscide, o por el paso de organismos a través de su tracto gastrointestinal. Esto no requiere la multiplicación o el desarrollo del organismo. Biológico: se requiere propagación (multiplicación), desarrollo cíclico o una combinación de estos (ciclopropagativo) antes de que el artrópodo pueda transmitir la forma infectiva del agente a los humanos. Se requiere un período de incuba-

ción (extrínseco) después de la infección antes de que el artrópodo se vuelva infeccioso. El agente infeccioso puede transmitirse verticalmente a las generaciones sucesivas (transmisión transovárica); la transmisión transestadial indica su paso de una etapa del ciclo de vida a otra, como de ninfa a adulto. La transmisión puede ser por inyección de líquido de las glándulas salivales durante la mordedura, o por regurgitación o depósito en la piel de heces u otro material capaz de penetrar a través de la herida de la mordedura o a través de un área de traumatismo, a menudo creado por rascado o frotamiento. Esta transmisión es por un huésped no vertebrado infectado y no por el simple transporte mecánico de un vector como vehículo. Un artrópodo en cualquier rol se denomina vector. (Heyman 2010)

Transmisión aérea La diseminación de aerosoles microbianos a una puerta de entrada adecuada, generalmente el tracto respiratorio. Los aerosoles microbianos son suspensiones de partículas en el aire que consisten parcial o totalmente en microorganismos. Pueden permanecer suspendidos en el aire por largos períodos de tiempo, algunos reteniendo y otros perdiendo la infectividad o virulencia. Las partículas en el rango de 1 a 5 micrómetros son fácilmente atraídas hacia los alvéolos de los pulmones y pueden quedar retenidas allí. Las gotas y otras partículas grandes que se depositan rápidamente no se consideran transportadas por el aire (ver "Transmisión directa"). Núcleos de gotitas: por lo general, los pequeños residuos que resultan

de la evaporación del líquido de las gotitas emitidas por un huésped infectado (ver arriba). También pueden ser creados a propósito por una variedad de dispositivos atomizadores, o accidentalmente como en laboratorios de microbiología, mataderos, plantas de procesamiento o salas de autopsias. Suelen permanecer suspendidos en el aire durante largos periodos. Polvo: las pequeñas partículas de tamaño muy variable que pueden surgir del suelo (p. ej., esporas de hongos), ropa, ropa de cama o pisos contaminados. (Heyman 2010) Las medidas de control de las enfermedades infecciosas dirigidas a interrumpir la transmisión se diseñan de acuerdo con el tipo de transmisión del agente. La transmisión directa de un agente como Neisseria gonorrhoeae, por ejemplo, se

puede reducir mediante el uso de preservativos como método de barrera para el control de la gonorrea. La transmisión por vectores de un agente como Plasmodium falciparum se puede reducir mediante el uso de un insecticida residual contra los mosquitos Anopheles como método químico de control de vectores para la malaria. La transmisión aérea de un agente como Mycobacterium tuberculosis de pacientes hospitalizados con tuberculosis pulmonar con esputo positivo puede reducirse mediante el uso de ventilación especial en la habitación del paciente como método ambiental de control de la tuberculosis. Debe reconocerse que algunos agentes infecciosos pueden tener más de una vía de transmisión. El poliovirus, por ejemplo, puede propagarse por transmisión directa a través de la vía fecal-oral y faríngea, o por transmi-

sión indirecta a través de alimentos u otros materiales contaminados. Los detalles de estos y otros métodos de control dirigidos a interrumpir la transmisión se proporcionan en la sección "Herramientas para el control de enfermedades infecciosas" en este capítulo.

Anfitrión El huésped humano es el último eslabón de la cadena de infección. El agente infeccioso puede ingresar al huésped a través de las siguientes puertas de entrada. Piel intacta: algunos agentes infecciosos, como Necator americanus, que causa la anquilostomiasis, pueden penetrar en la piel intacta. Tracto gastrointestinal: un agente infeccioso, como Vibrio cholerae,

que causa el cólera, puede ingresar a través del tracto gastrointestinal. Las personas que tienen una función gástrica comprometida, como la aclorhidria gástrica, pueden tener un mayor riesgo de enfermedad. Membranas mucosas: los agentes infecciosos, como el virus del sarampión, se pueden depositar en las membranas mucosas, incluida la conjuntiva del ojo, a través de la propagación de gotitas o por contacto directo con personas infectadas u objetos contaminados. Sistema genitourinario: algunos agentes infecciosos, como Escherichia coli, que causa infecciones del tracto urinario, pueden ingresar al tracto urinario a través de una ruta ascendente desde la uretra colonizada con el organismo. Las anomalías estructurales de las vías urinarias y los procedimientos como el

cateterismo urinario pueden predisponer al huésped a la enfermedad. Los agentes infecciosos de transmisión sexual, como Neisseria gonorrhoeae, que causa la gonorrea, pueden entrar en los oriﬁcios genitales masculinos o femeninos.

inyecciones parenterales, infusiones parenterales, transfusiones de sangre o trasplantes de órganos que puedan introducir un agente en el cuerpo; o insectos vectores que pueden inyectar agentes a través de la piel.

Placenta: ciertos agentes infecciosos, como el virus de la rubéola que causa el síndrome de rubéola congénita, pueden atravesar la placenta y provocar una transmisión transplacentaria, una ruta directa de transmisión de la madre al feto que es una forma de transmisión vertical.

Los factores más importantes del huésped con respecto al desarrollo de la enfermedad clínicamente maniﬁestan y la gravedad de la enfermedad son el estado inmunitario y la edad. Los bebés, los niños pequeños y los ancianos generalmente corren un mayor riesgo de sufrir una enfermedad más grave debido a la inmadurez o el deterioro de sus sistemas inmunitarios, respectivamente. Las coinfecciones del huésped u otras condiciones de salud que disminuyen el estado inmunológico, por ejemplo, la infección por VIH o la desnutrición, respectivamente, también son factores de

Los agentes infecciosos también ingresan al huésped a través de mecanismos que atraviesan las barreras naturales del cuerpo, incluidas las heridas que rompen la integridad de la piel o las membranas mucosas; procedimientos invasivos,

riesgo. Muchos mecanismos de defensa del huésped ayudan a prevenir infecciones o enfermedades. Los mecanismos de defensa no especíﬁcos del huésped incluyen la piel intacta (al proporcionar una barrera natural), los senos paranasales y los cilios nasales (al mover la mucosidad y las partículas hacia la cavidad nasal), las lágrimas, la saliva y la mucosidad (al evitar que se sequen y al contener lisozimas y otros componentes). con propiedades antimicrobianas), y ácido gástrico (por las propiedades antimicrobianas y antiparasitarias del ácido clorhídrico). Los mecanismos de defensa especíﬁcos del huésped incluyen inmunidad adquirida naturalmente por una infección previa, inmunidad pasiva adquirida por vía transplacentaria en el recién nacido de la madre, inmunidad activa adquirida

artificialmente por inmunización e inmunidad pasiva adquirida artificialmente por inmunoglobulinas y antitoxinas. Las respuestas del huésped a la infección que previenen o reducen la gravedad de la enfermedad infecciosa incluyen: (1) leucocitosis polimorfonuclear estimulada por algunas infecciones bacterianas que aumenta la cantidad de glóbulos blancos fagocíticos, (2) fiebre que puede retardar la multiplicación de algunos agentes infecciosos, ( 3) producción de anticuerpos que pueden neutralizar algunos agentes infecciosos o sus toxinas, (4) producción de interferón que puede bloquear la replicación intracelular de virus y (5) respuestas de células inmunitarias citotóxicas que matan células infectadas con virus La manifestación de la infección en

el huésped puede variar desde una infección inaparente (subclínica) hasta una enfermedad grave que puede incluso provocar la muerte. La interacción entre un agente infeccioso, las rutas de transmisión y los factores del huésped determina el espectro de signos y síntomas. A veces, el huésped puede convertirse en un portador asintomático del agente infeccioso y ser una fuente de infección para otros.

Las medidas de control de enfermedades infecciosas dirigidas al huésped se diseñan de acuerdo con el estado inmunitario del huésped y la probabilidad de exposición del huésped a ciertos agentes infecciosos. Por ejemplo, la enfermedad del sarampión se puede prevenir mediante la inmunización activa con la vacuna contra el sarampión para desarrollar la inmunidad del huésped. La peste neumónica se puede prevenir en personas en contacto cercano con pacientes con neumonía peste mediante quimioproﬁlaxis con tetraciclina o sulfonamida. Los detalles de estos y otros métodos de control dirigidos al huésped se proporcionan en la sección.