Patogênese, Resposta Imune e Evasão bacteriana

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Problema 2 – PBL E A TIMIDEZ 
André é um dos melhores alunos de sua sala, mas muito tímido. Passou o fim de semana todo trancado em seu quarto 
lendo um monte de livro e artigos na internet. Sua mãe preocupada pergunta: “Filho, o que você tanto estuda?” André: 
“Serei relator de uma tutoria sobre Shigelose. A senhora já ouvir falar?” Mãe: Credo, o que é isso? André: É uma 
doença que apresenta principalmente diarreia, causada por uma bactéria chamada Shigela. Mãe: Nossa, morro de 
medo de pegar uma bactéria dessas, o tanto que é ruim ter diarreia. André: Mas a sra sabe que a gente vive com 
milhões de bactérias no nosso intestino e em geral estamos bem, sem diarreia ou outro sintoma? Mãe: Deus me livre, 
é verdade? Como assim? Porque essas bactérias que vivem em mim não provocam nada e essa Shigela leva a essa 
doença. André: Tudo depende se a bactéria tem em seu material genético informações que permitam a ela ter 
mecanismos de patogenicidade. As bactérias da nossa microbiota não são patogênicas. Mãe: Patogenicidade? André: 
Isso. Por exemplo, a Shigela consegue invadir as células do intestino e produzir uma toxina que prejudica as funções 
das células infectadas. Mãe: Nossa, mas nosso organismo não tem nenhum mecanismo de defesa contra essa bactéria? 
André: Ter, até tem. Por exemplo, nós temos células no nosso intestino que ingerem as bactérias invasoras e 
conseguem digeri-las e matá-las. Mãe: Uai, então não entendi. A doença só se desenvolve em indivíduos com defeito 
dessa proteção? André: Pior que não. O problema é que a bactéria é bem desenvolvida, e conseguiu desenvolver 
mecanismos de escapar da nossa resposta imunológica. Mãe: Entendi. E você aprendeu isso tudo sozinho? André: Pois 
é, o fim de semana todo lendo artigo e capítulos de livros, tinha que ter aprendido alguma coisa, né? Espero que 
amanhã eu consiga explicar, sem nervosismo. Para a senhora, eu consegui explicar tudo, quero ver na sala cheia de 
alunos e o professor me olhando. 
OBJETIVOS: 
1. Caracterizar a patogênese (Trabulsi, cap. 17) 
2. Compreender as Respostas Imunes contra Bactérias (Abbão) 
3. Caracterizar a Evasão Bacteriana (Abbão) 
 
1. CARACTERIZAR A PATOGÊNESE 
 A maioria dos organismos é capaz de estabelecer doenças somente sob circunstâncias bem definidas. 
 Infecções exógenas: Quando um indivíduo adoece pela exposição a organismos oriundos de fontes externas 
(Ex.: doenças causadas pelo vírus da Influenza. 
 Infecções endógenas: A maioria das doenças é produzida por organismos da própria microbiota do indivíduo, 
que se espalham para sítios anatômicos impróprios onde a doença pode ocorrer. 
 A interação entre um organismo e o hospedeiro pode resultar em colonização transitória, relação simbiótica 
de longo prazo ou em doença. Isso é determinado pela virulência do organismo, o sítio de exposição e a 
capacidade do hospedeiro em responder ai organismo. 
 O processo patogênico inclui uma série de eventos nos quais os componentes microbianos interagem com o 
hospedeiro determinando se a doença irá se instalar. 
 Esses fatores incluem: 
o Formação de biofilme; 
o Variação de hidrofobicidade da superfície; 
o Presença de certos genes que codificam fatores da virulência. 
 O processo de instalação da doença se dá em três etapas: 
o Contato 
o Invasão 
o Disseminação 
 As bactérias adquirem traços genéticos que as capacitam entrar (invadir) o ambiente, permanecer em um 
nicho (aderir ou colonizar), ganhar acesso às fontes alimentares (enzimas degradativas) e escapar das 
respostas imunes protetoras do hospedeiro. 
 Fatores de virulência: estruturas ou metabólitos bacterianos utilizados por bactérias no desenvolvimento do 
processo infeccioso. Fatores de virulência bacterianos permitem que o patógeno entre, replique, dissemine e 
persista no hospedeiro, seja por mecanismos de destruição ou escape do Sistema Imunológico. (Aderência, 
invasão, produtos do metabolismo, toxinas, enzimas degradativas, proteínas citotóxicas, endotoxina, 
superantígeno, indução de excesso de inflamação, evasão dos fagócitos e depuração imunológica, cápsula, 
resistência aos antibióticos, crescimento intracelular). 
 Patogenicidade: é a capacidade da bactéria causar dano ao hospedeiro. 
 Virulência: é a capacidade relativa da bactéria em causar um dano ao hospedeiro, uma vez que, virulência não 
é uma propriedade microbiana independente, porque não pode ser definido independentemente de um 
hospedeiro. 
 
ADESÃO 
• Pré-requisito para a infecção: A aderência do microrganismo nas mucosas do hospedeiro que permite que ele 
resista a mecanismos de expulsão, como mucosas ciliadas, fluxo de secreções e movimentos peristálticos 
intestinais, conseguindo proliferar e colonizar o tecido. 
• Primeiro estágio de adesão mediado por adesinas (estruturas proteicas divididas em duas categorias: fimbrias 
ou pili e adesinas afimbriais, responsáveis por reconhecer e se ligar aos sítios específicos do receptor da 
superfície da célula hospedeira. 
o Três tipos de interação entre adesina e receptor: 
▪ Interação mediada pela ligação de lectinas (entre lectinas bacterianas e carboidratos do 
hospedeiro e entre lectinas e glicoproteínas, ou entre lectinas do hospedeiro e carboidratos 
da bactéria – mais comum). 
▪ Interações entre proteínas bacterianas e proteínas do hospedeiro (ligação entre 
glicopeptídeos bacterianos com fibronectinas do hospedeiro). 
▪ Interações entre hidrofobinas envolvendo grupamentos hidrofóbicos de proteínas e lipídios 
(proteína ligadora de lipídio, encontrada na membrana de Campylobacter sp e a membrana 
lipídica da célula do hospedeiro). 
o Fímbrias: São estruturas adesivas mais encontradas nas bactérias gram-negativas. Divididas em 4 
categorias. 
o Adesinas Afimbriais: São estruturas da superfície células das bactérias envolvidas no processo de 
adesão, porém, que não se assemelham às estruturas de fimbrias e pilis. 
 
• Papel da adesão na formação de biofilmes: 
o Biofilmes são agregados bacterianos aderidos em uma superfície biótica ou abiótica, envoltos por uma 
camada de exopolissacarídeos, produzidos pelas próprias bactérias que compõem o biofilme, 
mantende uma estrutura firme. 
o A formação ocorre com a adesão de uma ou mais células bacterianas em uma superfície, onde se 
multiplicam, liberam vários polímeros, especialmente polissacarídeos, mantendo o agregado 
bacteriano. 
o A agregação é intensificada pela interação entre as adesinas das bactérias que compõem o biofilme, 
associado a produção de proteínas específicas, como é o caso da proteína Ag43 de E. coli, que induz 
autoagregação de bactérias não fimbriadas. 
o A secreção de polissacarídeos na matriz do biofilme é capaz de interceptar bactérias adicionais, como 
é o caso de glucosamina e galactose ambas secretadas por S. aureus. Esses polissacarídeos promovem 
a adesão, intercepção de outras bactérias, com consequente formação dos agregados bacterianos, 
importantes para a formação e maturação do biofilme em dispositivos médicos. 
INVASÃO 
• Propriedade essencial para a patogenicidade dos microrganismos cujo ambiente intracelular é essencial ou 
preferencial para seu desenvolvimento. 
• Os microrganismos invasivos podem ser intracelulares obrigatório ou facultativo (Ex.: Salmonella, Yersinia, 
Shingella sp e certas cepas de E. coli). 
• A entrada bacteriana é o resultado de manipulação da maquinaria da célula do hospedeiro por estes 
patógenos. 
• Duas formas de invasão: 
o Interação de alta afinidade entre os ligantes da bactéria e os receptores do hospedeiro (invasina de 
Yersinia) 
o Entrada devido à sinalização e subsequente modulação do citoesqueleto das células do hospedeiro 
(invasina de Salmonella, EIEC e de Shigella) 
• Diferentes microrganismos podem se ligar ao mesmo receptor, por exemplo, integrina, mas nem sempre o 
resultado é a internalização. A internalização promovido pelas invasinas pode ligado à qualidade de afinidade 
ao sítio β1 da famíliadas integrinas; 
• Invasinas têm alta afinidade! 
• Adesinas baixa afinidade! 
• O número de receptores presentes na célula também é importante para a internalização da bactéria. 
 
SIDERÓFOROS 
• O ferro é um elemento essencial para todos os organismos vivos, envolvido em processos celulares essenciais, 
como respiração e síntese de ribonucleotídeos. 
• A maior parte do ferro disponível é encontrada intracelularmente associada às proteínas, tais como 
mioglobina, ferritina, hemossiderina e em heme proteínas, como a hemoglobina. 
• A pequena quantidade de ferro extracelular está ligada às glicoproteínas transferrina, presente no sangue, e 
lactoferrina, presente nas secreções e em superfícies mucosas.