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MICROBIOLOGIA MÉDICA Bruna Pitanga MED 104C INTERAÇÃO ENTRE MICRORGANISMOS E O HOMEM Vimos que as bactérias estão presentes no nosso corpo numa concentração 10 vezes superior à concentração de células. Então, observamos que esses microrganismos são muito abundantes no corpo dos seres vivos de uma forma geral. Quando falamos de interação entre o homem e os microrganismos temos que ter em mente que constantemente nós somos expostos a diferentes microrganismos e alguns desses fazem parte da nossa microbiota. Então no ambiente de uma forma geral nós estamos sendo constantemente expostos a diferentes microrganismos. A maioria causa pequena ou nenhum dano, ou seja, a maioria desses microrganismos são até muitas vezes benéficos e uma minoria estaria relacionada a afecções, causando infecções severas causando, promovendo uma potencial destruição de tecidos e funções corporais, ou seja, causando o processo infeccioso, causando as doenças. Então dentro dessa dinâmica populacional dos microrganismos apenas uma minoria possui essa característica de fato patogênica. Quando a gente fala sobre esses microrganismos é importante conceituarmos algumas relações, por exemplo: ⇨ organismos que crescem no interior de um hospedeiro causando danos são denominados parasitas . Quando falamos de microrganismos, de parasitas microbianos, o termo correto é patógeno . ⇨ O resultado dessa interação hospedeiro x parasita ou hospedeiro x patógeno vai depender da patogenicidade , ou seja, a capacidade que esse patógeno vai ter de provocar danos ao hospedeiro. Essa interação vai ser benéfica ou maléfica, ou benéfica ou prejudicial dependendo da patogenicidade, dependendo da capacidade que esse patógeno vai ter de provocar ou não danos ao hospedeiro. ⇨ Um outro fator que vai ser necessário para o desencadeamento de um processo infeccioso está relacionado a resistência ou suscetibilidade do hospedeiro em relação aquele patógeno. Temos como resultado dessa interação para que uma afecção de fato ocorra, que um processo infeccioso se estabeleça, temos a dependência desses fatores: patogenicidade do patógeno e resistência ou suscetibilidade do hospedeiro. Então quando falamos de patogenicidade vai variar de acordo com os patógenos. Já ouvimos muitas vezes falarem “essa bactéria é mais patogênica do que a outra”; “esse vírus é mais patogênico do que o outro”; e qual a medida que a gente utiliza para quantificar essa patogenicidade? a virulência - é o número de células que é capaz de desencadear uma resposta no hospedeiro dentro de um período de tempo. Então o que temos visto hoje em relação ao vírus causador da COVID-19 - que hoje existe uma cepa mais virulenta, ou seja, se ela é mais virulenta, ela é mais patogênica, apresenta maior dano às células e tecidos do hospedeiro. A interação hospedeiro-parasita corresponde a uma relação dinâmica entre a virulência do patógeno e a resistência do hospedeiro. Então para que uma interação seja benéfica ou maléfica ou prejudicial temos que levar em conta essa relação dinâmica, virulência do patógeno e resistência do hospedeiro. Então o que a gente precisa ter em mente quanto a gente fala sobre interações entre o homem e os microrganismos: levar em consideração que existem fatores inerentes ao hospedeiro e fatores inerentes ao patógeno que vão permitir que seja uma interação benéfica ou uma interação maléfica ou prejudicial. Quando falamos de fatores inerentes ao hospedeiro estamos falando de fatores que o hospedeiro, o pacientes/seres vivos vão apresentar que vão amenizar a possibilidade de que um processo infeccioso se estabeleça, então imunidade, idade do 1 MICROBIOLOGIA MÉDICA Bruna Pitanga MED 104C paciente, a questão nutricional, hábitos e costumes (se tem hábito de beber ou de fumar), uso de medicamento ou não. Então, fatores inerentes ao hospedeiro podemos classificar principalmente esses cinco fatores que vão estar diretamente relacionados com a capacidade que esse hospedeiro (paciente/ser vivo) que vamos apresentar em relação a sermos mais suscetíveis ou mais resistentes a determinados processos infecciosos. Quando a gente fala de fatores inerentes ao patógeno estamos falando de virulência, número (quando falamos de número estamos nos referindo a quantidade, carga); quando falamos muito, principalmente de infecções virais, fazendo analogia com a questão do COVID a gente observa muito a questão: as pessoas que estão no frente, nos hospitais, elas são submetidas a uma carga viral muito maior do que nós na comunidade, então aí a questão da carga como fator inerente ao patógeno que facilita a promoção do processo infeccioso; localização em que sítio que esse microrganismo está localizado, tamanho dessa partícula que vai permitir que ela ganhe determinados sítios, principalmente quando falamos em trato respiratório. Então, sempre que a gente levar em relação a essa interação temos que observar fatores inerentes ao hospedeiro e ao patógeno. Porque nem toda interação vai ser maléfica e nem toda interação vai desenvolver um processo infeccioso. Temos que ter em mente que estamos constantemente bombardeados/expostos aos microrganismos e nem sempre a gente fica doente. Então temos que sempre levar em consideração esses fatores. Então o corpo humanode uma forma geral não corresponde a um ambiente microbiano uniforme, vimos isso quando falamos de parâmetros fisiológicos sabemos que determinadas regiões, determinados órgãos difere tanto química e fisicamente, correspondendo a um ambiente seletivo, que favorece o crescimento de determinados microrganismos. Então dessa forma a pele , o trato respiratório , o trato gastrointestinal fornecem uma grande variedade de ambiente físico-químicos nos quais diferentes microrganismos podem crescer seletivamente , ou seja, cada trato, cada região vai apresentar uma característica, um ambiente diferenciado permitindo o crescimento e a presença de determinados microrganismos. Então os microrganismos que conseguem colonizar o hospedeiro com sucesso, ou seja, colonizar de forma a fazer parte da microbiota desse ambiente, ele consegue sobrepor os mecanismos de defesa que as células hospedeiras apresentam. Por que muito das características que cada trato vai apresentar está relacionada com características que vão permitir que esses sítios sejam protegidos contra agentes infecciosos. Então se tenho ali naquele ambiente bactérias, fungos colonizando aquele sítio significa que eles conseguiram sobrepor os mecanismo de defesa naquele ambiente de forma que conseguiram colonizar e se multiplicar de forma benéfica, compor aquela microbiota daquele sítio. Então quando falamos de microbiota humana, estamos falando dos microrganismos que são encontrados nas diferentes regiões corporais expostas ao ambiente como pele, cavidade oral, trato respiratório e trato urogenital. Que normalmente esses microrganismos não são encontrados em alguns lugares específicos, então quais são esses lugares? interior de órgãos, sangue, linfa, sistema nervoso, então esse são alguns ambientes que tendem a ser estéreis, que tendem a não ter uma população microbiana colonizando esses lugares. 2 MICROBIOLOGIA MÉDICA Bruna Pitanga MED 104C Então a presença de microrganismos em alguns desses ambientes caracteriza o indício de uma infecção grave. Existem sítios no nosso corpo que são naturalmente colonizados, onde conseguimos observar uma microbiota resistente ali e existem regiões que não existem microrganismos e qualquer presença de microrganismos nessas regiões consideradas estéreis indicam um processo infeccioso. Microrganismos que habitam o nosso corpo em circunstâncias normais e quando num humano adulto e saudável são esses microrganismos que compõem de forma benéfica a nossa microbiota. Já vimos que são inúmeros, centenas de espécies, bilhões de microrganismos individuais diferentes que coletivamente referidos como microbiota normal cresce na superfície do nosso corpo ou no interior do mesmo. Então quando falamos de microbiota humana estamos falando de um número de centenas de espécies e bilhões de microrganismos individuais. Então considerando os cinco sítios do nosso corpo, vamos discutir as características de cada sítio e vamos entender um pouco o que compõe, quais microrganismos compõem determinadas sítio, então na microbiota humana vamos discutir sobre a microbiota: ⇨ da pele ⇨ da cavidade oral ⇨ do trato respiratório ⇨ do trato gastrointestinal ⇨ do trato urogenital Primeira parte, a primeira microbiota que vamos discutir é a microbiota normal da pele. Temos que lembrar sobre algumas estruturas que compõem essa pele, a pele é formada de três camadas: epiderme, derme e hipoderme, que é a camada mais profunda. Na epiderme temos uma superfície não vascularizada, queratinizada; já derme encontramos vasos sanguíneos, artérias, arteríolas, veias, temos uma irrigação nervosa, conseguimos observar nervos, algumas glândulas; da mesma forma a hipoderme, mais adjacente, mais interna ainda albergando os centros dessas glândulas. Então cada estrato vai ter uma característica e baseado nessas características uma diferença na composição. Quando falamos sobre a superfície da derme, a epiderme, não é um local favorável para a presença de microrganismos porque ela é um ambiente que sofre uma intensa desidratação. O estrato córneo queratinizado é um estrato menos abundante em líquidos, em água, disponibilidade de água, sendo uma camada de intensa desidratação. Então a maioria dos microrganismos da pele estão associados à presença das glândulas sudoríparas . Essas glândulas estão localizadas, principalmente nas axilas, regiões genitais, mamilos, umbigo; são inativadas na infância e ativas na puberdade, tornando essas superfícies mornas e úmidas. Então a gente sabe que a influência hormonal, os hormônios ditam as atividades que estão acontecendo no nosso corpo. A microbiota não é algo estático, é algo que está em processo de formação, que está sendo alterada de acordo com a questão hormonal. Então a gente sempre fala de forma geral as características relacionadas a microbiota podem variar nas diferentes idades e ainda podem variar de indivíduo para indivíduo. Quando falamos da secreção dessas glândulas, é uma secreção inodora. A secreção dessas glândulas não possuem odor. O odor que a gente observa, seja axilar ou no pé coloquialmente falando como cecê ou chulé, são resultados da atividade bacteriana, dos microrganismos que estão presentes ali naquele ambiente. De uma forma natural essa secreção é inodora, o que dá o odor é a atividade dos microrganismos presentes ali. O folículo piloso associado a glândulas sebáceas que permite essa secreção lubrificante é um outro ambientefavorável para a presença de microrganismos. Então principalmente regiões de nuca, que fica próximo ao couro cabeludo que favorece a presença de microrganismos por conta da secreção desse sebo, oriundo das glândulas sebáceas. 3 MICROBIOLOGIA MÉDICA Bruna Pitanga MED 104C As secreções das glândulas da pele são ricas em ureia, aminoácidos, sais, ácido lático, lipídeos e o pH da pele é de 4 a 6. Então a presença dessas secreções permite uma maior variedade, uma maior composição da microbiota que reside na pele. Então a microbiota é composta por populações de microrganismos transitórios e residentes. Isso significa que a microbiota da pele é formada por uma microbiota que já está ali estabelecida, que já está adaptada, que coloniza e se multiplica em controle e em equilíbrio. Só que a nossa pele é a camada mais externa, está constantemente exposta, então alguns microrganismos podem entrar em contato com a nossa pele, mas eles não conseguem se manter, não conseguem se fixar são os microrganismos ditos transitórios , eles não conseguem colonizar, não fazem parte da microbiota. Já os residentes são aqueles que compõem de fato a microbiota, estão presentes, se multiplicam, estão ali de forma a auxiliar no combate a processos infecciosos, uma vez que eles estão ali competindo com esses microrganismos transitórios dificultando que eles se fixem e comecem o processo infeccioso. Temos que levar em consideração que a nossa pele apresenta três zonas específicas: uma pele sebácea , uma pele úmida e uma pele seca , então de acordo com regiões vou encontrar essas características. Baseado nessas características a composição dos microrganismos, ou seja, os microrganismos que compõem aquela microbiota vão variar, ou seja, na imagem conseguimos observar a importância da disponibilidade de alguns componentes que vão favorecer a presença de uns microrganismos em detrimento de outros. ⇨ Pele sebácea - relacionada com a presença de glândulas sebáceas e folículos pilosos ⇨ Pele úmida - está relacionada às porções em que temos abundância de glândulas sudoríparas ⇨ Pele seca - região do antebraço, exposição maior ao epitélio queratinizado Então a pele não é uma microbiota estática para todos os ambiente , uma pele úmida vai apresentar uma microbiota, uma pele seca uma outra e uma pele sebácea outra. Então na pele normal nós encontramos essas três zonas com as suas variedades de composição em relação a microbiota. Quais são os fatores que podem afetar essa microbiota da pele? ⇨ clima, aumento de temperatura e umidade - porque esses fatores podem variar na questão da presença principalmente de umidade, um clima mais úmido vai promover uma maior umidade nessa pele, promovendo uma maior proliferação de determinados microrganismos, da mesma forma que o aumento da temperatura pode favorecer determinados grupos de microrganismos. ⇨ Um outro fator importante que devemos levar em consideração na microbiota da pele é a idade - crianças apresentam uma microbiota muito mais variada e não definida. Então as crianças estão tendo um primeiro contato ao longo da vida, então a microbiota é bem diversificada em relação a microbiota normal da pele de um adulto saudável. ⇨ Higiene pessoal - é um outro aspecto que pode afetar a microbiota. Então se você não tem uma boa assiduidade, se você não tem uma boa higiene pessoal, pode favorecer o acúmulo de matérias orgânicas de componentes, favorecendo uma maior proliferação de microrganismos ali na sua pele. Uma outra microbiota que vamos discutir é a microbiota oral. A microbiota da cavidade oral é uma das mais complexas e mais heterogêneas. Então dentro da cavidade oral temos diferentes microrganismos atuando. Então é um habitat complexo e heterogêneo, por exemplo, apesar da cavidade oral ter uma microbiota bem complexa e heterogênea, a saliva que está ali 4 MICROBIOLOGIA MÉDICA Bruna Pitanga MED 104C presente nesse ambiente, ela não corresponde a um meio de cultura adequado, porque ela apresenta enzimas que lisam as células bacterianas, as lisozima (nos fluídos lacrimais). Apesar da presença das enzimas, o que acaba favorecendo a presença de inúmeros microrganismos é a presença de partículas de alimentos e fragmentos celulares. Então a abundância de nutrientes na cavidade oral acaba favorecendo a presença de microrganismos dos mais variados, dos mais heterogêneos quando comparado com outros sítios. Então mesmo na presença da saliva que vão lisar, bactérias que resistem a ação dessas enzimas são favorecidas pela presença de partículas de alimentos e fragmentos celulares. Então quando a gente fala de microbiota oral temos que levar em consideração que de acordo com a idade vamos ter uma microbiota diferenciada, então a microbiota em bebês com até um ano vai ser formada exclusivamente por anaeróbios aerotolerantes (como Streptococcus e Lactobacillus ) e alguns aeróbios; depois com o surgimento dos dentes começa a alterar essa microbiota, passando a ser predominantemente composta por microrganismos anaeróbios adaptados a crescer na superfície dos dentes e sulcos gengivais, isso está relacionado muito com a questão do tipo de alimentação. No início da vida acaba sendo uma alimentação até os 6 meses, mais ou menos,exclusivamente de aleitamento, de leite; então depois do surgimento dos primeiros dentes a gente começa a disponibilizar outros tipos de nutrientes, uma outra alimentação, vai ganhando uma riqueza de nutrientes e consequentemente uma riqueza de microrganismos. Não podemos esquecer de salientar a placa dental que foi quando conversamos sobre biofilme bacteriano, é claro que essas bactérias que têm a capacidade de crescer na superfície dos dentes e nesses sulcos gengivais podem sim começar a se proliferar de forma indiscriminada nesses biofilmes, nessas placas e desenvolver todo um processo infeccioso tanto a nível de dente quanto de gengiva. Começa uma colonização de forma natural, mas se não tiver a devida higiene bucal pode levar a processos infecciosos. Na microbiota gastrointestinal é importante levarmos em consideração que o trato gastrointestinal é formado por três compartimentos distintos: estômago, intestino delgado e grosso. Estômago Então começando no primeiro sítio, no primeiro compartimento: Estômago. Sabemos que seu pH é 2. Ele acaba sendo uma barreira química para a entrada de agentes exógenos no intestino. Então a contagem de microrganismos, a contagem bacteriana no estômago é extremamente baixa. Algumas das bactérias que colonizam o estômago correspondem a organismos encontrados na cavidade oral, os quais são introduzidos pela passagem dos alimentos. Então dentro da microbiota que compõe a boca, quando começa o processo de digestão na boca e o alimento chega no estômago os que são capazes de sobreviver nesse pH de 2 acabam colonizando, compondo, a microbiota estomacal. A bactéria Helicobacter pylori que é um dos agentes que podem colonizar a parede estomacal, só que ela também pode levar a formação de processos patogênicos, formando úlceras e devendo ser tratadas para diminuir as implicações dessas afecções. Então quando falamos em estômago temos que levar em conta que o pH estomacal é uma barreira química para a entrada de agentes exógenos. Então o pH acaba sendo uma forma de proteção contra outros agentes, porque nem todas as bactérias vão conseguir sobreviver nesse pH. Intestino delgado Já no outro compartimento no intestino delgado temos que lembrar que ele é dividido em duodeno e íleo conectados pelo jejuno. 5 MICROBIOLOGIA MÉDICA Bruna Pitanga MED 104C O duodeno que é a porção adjacente ao estômago apresenta um pH relativamente ácido, então vai apresentar uma microbiota semelhante a encontrada no estômago e conforme vou avançando para o íleo o pH vai se tornando gradativamente menos ácidos, levando a um aumento no número de bactérias, aumento no número de microrganismos. Então já na porção final do íleo conseguimos observar um número de células de 10 5 a 10 7 por grama de conteúdo intestinal. Então quando falamos da microbiota intestinal levando em consideração esses três compartimentos a gente tem que levar em consideração que partimos de um ambiente de menor concentração bacteriana, menor concentração de microrganismos que é o estômago e conforme vamos avançando ao longo desse trato vamos para um ambiente de maior concentração de bactérias. Intestino grosso Então o intestino grosso a porção final do trato intestinal temos o cólon apresentando uma enorme quantidade de bactérias que é aquela câmara de fermentação in vivo, onde temos bactérias atuando de forma simbiótica, ou seja, atuando de forma benéfica para as células do nosso corpo. Então as bactérias presentes ali têm contato com diferentes nutrientes, elas atuam fermentando esses constituintes e liberam outros compostos que são utilizados, absorvidos a nível de intestino grosso. Então aqui temos uma relação simbiótica, ou seja, uma relação extremamente benéfica entre as bactérias que compõem aquela microbiota e as células do nosso corpo. Quanto a presença das microbiotas ali terá uma grande presença de aeróbios facultativos ou anaeróbios facultativos, dependendo da literatura ouvimos o termo aeróbios facultativos ou anaeróbios facultativos, mas são a mesma coisa, então lembrando que quando estamos falando de anaeróbio facultativo estamos falando de uma bactéria que é aeróbia, mas que ela faculta num ambiente de anaerobiose. Aqui não é diferente, os aeróbios facultativos vão crescer tanto na presença de oxigênio quanto na sua ausência, como é o exemplo da Escherichia coli. Como que essas bactérias aeróbias facultativas vão promover? A atividade delas vai criar um ambiente de anaerobiose, favorecendo o crescimento de microrganismos como o Clostridium spp, que são bactérias anaeróbias obrigatórias. Então a atuação dos aeróbios facultativos consome o oxigênio presente no ambiente, promovendo um ambiente de anaerobiose que favorece o crescimento de bactérias anaeróbias obrigatórias. Uma outra curiosidade em relação a microbiota do trato intestinal está relacionada que ⅓ da matéria fecal é formada por bactérias. Então daí conseguimos observar a riqueza de microrganismos que compõem esse trato. Então por exemplo, se observarmos 3 kg de matéria fecal, 1 kg daquela matéria equivale apenas a bactérias, microrganismos que estavam presentes naquela microbiota. Então a microbiota do trato intestinal, principalmente na porção final ali do cólon, é constantemente renovada porque ela está sendo constantemente perdida, mas ela é renovada e se mantém estável apesar da perda. A microbiotaintestinal a sua composição vai variar de acordo com a alimentação que os seres vivos possuem, ela vai variar qualitativamente, ou seja, os tipos de bactéria presente ali podem variar de acordo com a dieta, por exemplo: uma dieta rica em carne, vai apresentar uma maior quantidade de bacteroides e menor de coliformes e bactérias láticas quando comparados com a dieta vegetariana. De acordo com o alimento que você está ingerindo você acaba favorecendo determinados grupos bacterianos em detrimento de outros. A microbiota intestinal é muito importante, tem essa atividade simbiótica, auxilia em vários processos fermentativos e produz principalmente vitaminas do tipo B12 e K que são essenciais para a manutenção das nossas células e que a gente não conseguimos 6 MICROBIOLOGIA MÉDICA Bruna Pitanga MED 104C produzir, caracterizando um processo extremamente benéfico a presença desses microrganismos. Terapia antimicrobiana - transplante fecal Uma coisa importante que a gente comentar em relação a microbiota intestinal é a utilização de terapias antimicrobianas pode levar a eliminação de bactérias que compõem aquela microbiota. Da forma que essa terapia elimina algumas bactérias, pode causar um desarranjo, um desequilíbrio favorecendo a multiplicação de um grupo bacteriano naquele sítio, no caso aqui o intestino, e isso pode levar a processo infecciosos, porque uma coisa é as populações estarem em equilíbrio, a partir do momento que determinada população morre e outra se sobre propõe posso caracterizar um processo infeccioso. Isso acontece principalmente em casos de clostridium difficile que é um clostridium que compõem a microbiota intestinal, só que ele em equilíbrio não tem problema nenhum, quando na terapia antimicrobiana elimino as bactérias que são resistentes, e qual a característica do clostridium? é um bacilo Gram-positivo produtor de esporos, então os esporos vão ser resistentes a ação desses antibióticos, desses antimicrobianos, então parte das bactérias morrem, esses esporos continuam viáveis, as bactérias se multiplicam e aí temos uma afecção causada por essa super população de clostridium difficile, que começa com desarranjos tipo diarreia e que podem evoluir para uma colite severa. Então uma das formas que temos de tratar essas afecções causadas pelo uso da terapia antimicrobiana é o transplante fecal nos casos mais avançados de colite severa. Como que se dá esse processo de transplante fecal? existe o transplante de uma microbiota saudável, de um indivíduo saudável, é inserido no corpo desse paciente que está sofrendo essa debilidade para que essa microbiota intestinal desse paciente seja restabelecida e o equilíbrio seja restabelecido, reduzindo assim aquele processo infeccioso que aconteceu. Então primeira coisa que temos em mente é que o sistema em si está em colapso por conta da utilização desse antimicrobiano, então a gente sabe que o intestino possui uma saúde em simbiose, ou seja, o trato digestivo humano é um complexo ecossistema formado por bilhões de de bactérias que auxiliam nos processos digestivos. Com a utilização desses antimicrobianos/antibióticos existe uma morte indiscriminada, então matam bactérias capazes de causar infecção e acabam eliminando a microbiota nativa, a microbiota residente ali naquele sítio. Os esporos do clostridium difficile resistem a ação desses antimicrobianos e assumem o cólon causando danos e diarréias. Aí acontece a questão de tentarmos reestabelecer esse equilíbrio e uma das opções é o transplante fecal. Então o transplante vai ser nada mais do que a introdução de uma comunidade bacteriana de um doador para restaurar o balanço desse ecossistema intestinal, dessa forma uma nova população se estabiliza no cólon recolonizando o mesmo e reduzindo todos os efeitos adversos. Quando falamos em transplante fecal podemos utilizar tanto mecanismos de tubo nasogástrico ou mecanismo de colonoscopia para fazer a interação, a entrada dessa população/comunidade bacteriana para restabelecer o equilíbrio. Falando sobre a microbiota normal do trato respiratório temos que levar em consideração que existe o trato respiratório superior e o trato respiratório inferior. Então quando falamos de trato respiratório superior estamos falando de nasofaringe, cavidade oral e faringe. Então temos presença de microrganismos nessas áreas que são banhadas por secreções das membranas mucosas, então esse 7 MICROBIOLOGIA MÉDICA Bruna Pitanga MED 104C ambiente úmido favorece a presença de diferentes microrganismos. Então as bactérias penetram por inalação e embora a maioria seja captada nas vias nasais e oral sendo expelidas ou deglutidas. As bactérias penetram, temos que lembrar que estamos sendo constantemente expostos a microrganismos: bactérias, fungos, alguns vírus, ao serem inalados penetra no nosso sistema respiratório. Dependendo das características desses microrganismos, a maioria vai ser capturada por estruturas específicas presentes nesse trato respiratório superior impedindo que elas cheguem aos pulmões para desenvolverem processos infecciosos. Então elas são capturadas nessas vias, sendo expelidas ou deglutidas, a maioria dos microrganismos se prendem nessa parte inicial do trato respiratório superior. Como exemplos de microrganismos que colonizam de forma natural o trato respiratóriosuperior temos: Estafilococos, estreptococos, bacilos e cocos Gram-negativos, ou seja, são grupos bacterianos que conseguiram superar as defesas presente naquele ambiente e colonizar de forma equilibrada aquele trato. Já no trato respiratório inferior formado por traqueia, brônquios e pulmões são áreas essencialmente estéreis. Então a maioria dos microrganismos vão ficar retidos na parte superior deste trato, durante o processo de respiração. Na medida que o ar vai passando da porção superior para a porção mais inferior o fluxo vai diminuindo, tanto o diâmetro dessas vias, havendo uma maior deposição desses microrganismos nas paredes da via respiratória. Associado a isso temos a característica do epitélio que recobre o trato respiratório que é um epitélio ciliado, então além, da presença do muco característico desse epitélio ainda apresentamos cílios. Então os microrganismos ficam retidos nesse muco e o movimento ciliar ascendente, ou seja, esses cílios se movimentam de forma ascendente, de forma a carrear esses microrganismos que ficaram retidos nesse muco, nesses cílios até as porções mais superiores permitindo que eles sejam eliminados na saliva ou nas secreções nasais. Então de fato quando falamos de trato respiratório inferior estamos falando de uma área essencialmente estéreo e os microrganismos que conseguem chegar a esse trato, a essa porção e desenvolver um processo infeccioso tem que ter um diâmetro bem específico, Então apenas partículas menores que 10 micrometros alcançam os pulmões. Então diferentemente do que observamos quando falamos de trato gastrointestinal onde saímos de uma menor concentração de bactéria para uma maior concentração de bactéria ao longo do sistema gastrointestinal; quando falamos de trato respiratório vemos ao contrário. O trato respiratório superior vai apresentar um maior número de microrganismos e quando avançamos para o trato respiratório inferior uma menor concentração ou até mesmo uma concentração zero, uma vez que esses ambiente devem ser estéreis. Quando falamos do trato urogenital temos que ter em mente que rins e bexigas que são normalmente estéreis. Existem órgãos que apresentam esterilidade, então a presença de microrganismo ali é um indicativo de processo infeccioso. Em contrapartida as células epiteliais que revestem a uretra são colonizadas por microrganismos, principalmente bacilos Gram-negativos aeróbios facultativos. Por exemplo: E. coli, Proteus mirabilis que vão compor essa microbiota, mas que são considerados patógenos oportunistas. Os patógenos oportunistas precisam de uma oportunidade para desenvolver o processo infeccioso. 8 MICROBIOLOGIA MÉDICA Bruna Pitanga MED 104C Então é muito comum o processo infeccioso do trato urinário por estes patógenos por conta dessa característica oportunista. Então existe uma infecção muitas vezes ascendente, ou seja, os microrganismos que estão presente na uretra ascendem para a bexiga e se não eliminados podem ainda ascender aos rins. Então começa com uma cistite que pode evoluir para uma pielonefrite. Alterações corpóreas como o pH permitem que estes microrganismos se multipliquem e desenvolva um processo de infecção. Então qualquer alteração naquele sítio, qualquer alteração, por exemplo, na urina pode alterar a composição daquela microbiota na uretra favorecendo o processo infeccioso. Vagina Na vagina de mulheres adultas o pH é ligeiramente ácido por conta da presença de glicogênio. Esse glicogênio, que é uma reserva de energia, é fermentado por um grupo específico de bactérias, que são os Lactobacillus, a partir da fermentação do glicogênio pelos Lactobacillus ocorre uma redução do pH, tornando o mesmo ligeiramente ácido. O que favorece a presença de determinados microrganismos como leveduras (candida), estreptococos, E. coli que estão ali compondo aquela microbiota em equilíbrio, sem causar nenhum processo infeccioso (quando em equilíbrio). Antes da puberdade e na menopausa essa microbiota é diferenciada. Lembra quando falamos da microbiota da pele que a atividade hormonal ativa as glândulas alterando a microbiota, aqui a mesma coisa. A questão hormonal vai alterar a microbiota. Então antes da puberdade, por exemplo, não existem hormônios atuando de forma específica, então existe a ausência de glicogênio e consequentemente a ausência de Lactobacillus, então o pH é ligeiramente alcalino (pH se eleva). Na menpausa a microbiota da vaigina volta a ser como era antes da puberdade, por conta da ausência dos hormônios promovendo mais uma vez essa ambiente, ausência de glicogênio, ausência de lactobacillus, se não há a fermentação do glicogênio o pH se eleva se tornando alcalino. Então quando observamos essas características que discutimos em relação a esses ambientes, a esses tratos, a característica da microbiota que compõem cada trato. Quais fatores determinam a composição da microbiota? Se pararmos para pensar o que determina a característica de determinados microrganismos na pele que é diferentes do que estão na boca, do que estão no estômago, do que estão no trato intestinal, no trato respiratório, quando falamos diferentes não é apenas da variedade, na diversidade que muitas vezes podemos encontrar os mesmos, mas a quantidade vai ser diferente. Então cada sítio vai ter uma microbiota específica por conta das características desses sítios. E o que permite essa diferenciação? o quevai determinar? é o que conversamos lá no início que são os parâmetros fisiológicos (temperatura, exigência atmosférica, acidez, disponibilidade de água, pressão osmótica), ou seja, cada sítio vai apresentar um parâmetro e de acordo com esse parâmetro vou encontrar uma abundância de microrganismos distintos. Nem toda relação microrganismo célula do hospedeiro é uma interação prejudicial, precisamos ter em mente que existe esse equilíbrio, que existem essas relações simbióticas que são extremamente importantes para a defesa (manutenção) do nosso corpo. Por que uma vez que existe uma microbiota residente ali, quando um patógeno exógeno tenta se instalar ele tem que lutar, tem que competir com esses microrganismos que compõem a microbiota resistente. A microbiota residente, a microbiota desses sítios é considerada uma forma de imunidade (imunidade inata), mas existem interações prejudiciais. 9 MICROBIOLOGIA MÉDICA Bruna Pitanga MED 104C Então diversas interações microbianas são prejudiciais porque possuem o potencial de causar doenças. A patogenicidade, ou capacidade de um microrganismo causar uma doença é iniciado pela exposição, aderência desse microrganismo a célula do hospedeiro seguida pela invasão, infecção, resultando na doença que é o dano ou lesão tecidual. Então para que a doença de fato ocorra são necessárias algumas etapas, então os microrganismos patogênicos devem ter a capacidade de superar cada etapa. 1 - Exposição ao patógeno no hospedeiro - todos nós somos expostos a diferentes patógenos, mas nem toda a exposição leva a um processo infeccioso. 2 - Adesão - interação de moléculas específicas do patógeno e as moléculas da superfície das células do hospedeiro, ou seja, tem que ter um processo de reconhecimento, uma ligação, uma adesão. Esse microrganismo entrou dentro do hospedeiro, mas ele é capaz de se aderir? todo o processo infeccioso começa com a adesão. Quando falamos de adesão importante lembrarmos de alguns conceitos, algumas macromoléculas importantes nesse processo de adesão: a cápsula e o glicocálix que algumas bactérias apresentam e que promovem a adesão das células hospedeiras e outros microrganismos, além de proteger contra respostas do sistema imune; fímbrias e pilli que são estruturas proteicas de superfície celular de bactérias que também estão relacionadas ao processo de adesão, ou seja, os microrganismos podem apresentar estruturas que vão favorecer o início do processo infeccioso, que é a adesão. 3 - Invasão - uma vez aderido, tem que ser capaz de invadir. A invasão é a capacidade que o patógeno tem de entrar nas células ou tecidos e propagar-se, causando de fato a doença. A maioria das infecções microbianas se iniciam em rupturas ou ferimentos na pele, as membranas mucosas seja do trato respiratório, digestório ou genitourinário, ou seja, tem uma desestabilidade naquela membrana ou mucosa, houve uma injúria naquele sítio, ou seja, ocorreu um processo que facilitou o desenvolvimento desse processo, porque facilitou a invasão desses microrganismos. Então, após a entrada o organismo, o microrganismo se mantém a princípio naquela região, utilizando nutrientes daquele ambiente, causando infecções localizadas (abscessos, furúnculos, dependendo do tipo de agente). Alternativamente esses microrganismos podem avançar, podem alcançar a corrente sanguínea, podem alcançar a corrente linfática, tendo uma distribuição sistêmica, uma septicemia, infecções generalizadas. Então pode começar uma infecção com uma infecção localizada e se estender para uma infecção generalizada, mas a princípio a invasão começa a ser local, caracterizando uma infecção localizada. Dependendo do avançar dessa infecção pode sim gerar uma infecção sistêmica. O que vai determinar o poder de disseminação desses microrganismos são os fatores de virulência . Os fatores de virulência aprimoram a capacidade de invasão dos microrganismos, estes podem produzir componentes que vão facilitar a sua dispersão dentro do hospedeiro: ⇨ enzimas - diferentes enzimas que vão promover a disseminação dos organismos pelo tecido, que vão destruir tecido conjuntivo, favorecendo a disseminação desses agentes entre os tecidos. ⇨ exotoxinas - diferentes exotoxinas que são proteínas tóxicas liberadas pela célula do patógeno a medida que ele vai se desenvolvendo; as toxinas possuem esse potencial tóxico, elas vão levando os danos celulares, promovendo uma disseminação desse agente ⇨ endotoxinas - que são os componentes estruturais da membrana externa de Gram-negativo que podem levar essa maior capacidade de invasão desses microrganismos, ou seja, o grau de infecção, o que vai determinar se a bactéria ou microrganismo de uma forma geral vai desenvolver uma infecção de forma localizada ou até uma infecção mais abrangente está relacionada diretamente com os fatores de virulência que eles vão produzir, que vão ampliar essa capacidade de invasão desses agentes. 10 MICROBIOLOGIA MÉDICA Bruna Pitanga MED 104C Percebemos que o processo de formação do desencadeamento do dano tecidual ou doença tem várias etapas. Precisamos lembrar que quando falamos de interações e quando falamos de interações prejudiciais temos que ter em mente que existem fatores inerentes ao hospedeiro e fatores inerentes ao patógeno, nem toda aexposição culmina com dano celular e doença, porque existem esses fatores inerentes ao hospedeiro que vão estar prontos para proteger o nosso corpo contra a ação de patógenos externos. Dentro de um equilíbrio existe essa relação de proteção entre a nossa imunidade (inata ou adquirida), a nossa microbiota, os diferentes fatores ditos anteriormente protegendo a gente contra a ação dos patógenos, dos microrganismos. 11
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