PATOGENICIDADE E VIRULÊNCIA

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Microbiologia e 
Imunologia
Prof. Diego de Souza Gonçalves MSC, Ph.D
• "Por que bactérias extracelulares 
causam doença?"
Patogenicidade 
e Virulência
A infecção e o crescimento de microrganismos que 
não estão normalmente presentes dentro do 
hospedeiro.
Um hospedeiro e um organismo que abriga um 
patógeno, outro organismo que vive sobre ou dentro 
do hospedeiro e provoca a doença. 
A doença e o dano ou lesão tecidual que prejudica as 
funções do hospedeiro.
Propriedades únicas de cada patógeno contribuem 
para a sua patogenicidade, a capacidade de um 
microrganismo em causar doença. 
Patogenicidade e 
Virulência
• A medida da patogenicidade e 
denominada virulência, a capacidade 
relativa de um patógeno em provocar 
doenças.
• Patógenos altamente virulentos 
frequentemente apresentam 
pequenas diferenças no numero de 
células requeridas para matar 100% da 
população, quando comparados ao 
numero necessário para matar 50% da 
população.
Patogenicidade e Virulência
• A atenuação e a diminuição ou perda da virulência de um patógeno.
• ADESÃO
• As bactérias ou vírus capazes de iniciar uma infecção frequentemente
aderem-se a células epiteliais por meio de interações especificas
entre moléculas do patógeno e moléculas presentes nos tecidos do
hospedeiro.
• Além disso, os patógenos comumente se aderem uns aos outros
formando biofilmes.
Biofilme 
Biofilme
• Biofilmes são um conjunto de
microrganismos emaranhados em
uma matriz de polímero orgânico
que estão aderidos a uma
superfície.
Cápsula
• Um envoltório polimérico consistindo em uma camada 
densa e bem definida que circunda a célula e 
denominado cápsula.
• As capsulas são particularmente importantes para 
proteger as bactérias patogênicas dos mecanismos de 
defesa do hospedeiro.
Fímbrias, Pili
e Flagelos
• Fimbrias e pili são estruturas proteicas da superfície da célula 
bacteriana que atuam no processo de adesão.
• Tanto os pili quanto as fimbrias atuam na ligação as 
glicoproteínas da superfície da célula hospedeira, iniciando o 
processo de aderência.
Virulência – invasão 
• Invasão e a capacidade de um patógeno entrar nas 
células ou tecidos hospedeiros, propagar-se e causar 
doença.
• Em alguns casos, o crescimento pode também iniciar
em superfícies mucosas intactas, especialmente se a
microbiota normal foi alterada ou eliminada, como,
por exemplo, por terapia antibiótica.
Bacteremia x 
Septicemia
• Em caso de crescimento bacteriano, os 
organismos podem ocasionar bacteremia, a 
presença de bactérias no sangue, podendo a 
partir dai viajar para partes distantes do corpo. 
• A disseminação do patógeno por meio dos 
sistemas sanguíneo e linfático também pode 
resultar em uma infecção sanguínea sistêmica 
denominada septicemia, de modo que o 
organismo pode espalhar-se para outros tecidos.
• A septicemia pode levar a inflamação maciça, 
culminando em choque séptico e morte rápida. 
• A bacteremia e a septicemia geralmente se 
iniciam como uma infecção em um órgão 
especifico, tal como o intestino, rim ou pulmão.
Infecção x Doença
• Infecção refere-se a qualquer situação em que um microrganismo e não um membro da 
microbiota local se estabelece e se desenvolve em um hospedeiro, independente se o 
hospedeiro encontra-se prejudicado. A infecção não e sinônimo de doença.
• A infecção requer o crescimento de microrganismos após a sua ligação a superfícies.
Fatores de Virulência 
• Muitos patógenos produzem
fatores de virulência que,
direta ou indiretamente,
aprimoram a capacidade de
invasão promovendo uma
infecção patogênica.
• Vários fatores de virulência
são enzimas.
Fatores de Virulência 
• Muitos patógenos produzem 
fatores de virulência que, direta 
ou indiretamente, aprimoram a 
capacidade de invasão 
promovendo uma infecção 
patogênica.
• Vários fatores de virulência são 
enzimas.
Fatores de Virulência 
• Muitos patógenos produzem fatores de
virulência que, direta ou indiretamente,
aprimoram a capacidade de invasão
promovendo uma infecção patogênica.
• Vários fatores de virulência são enzimas.
• As espécies de Salmonella codificam
diversos fatores de virulência que são
importantes em sua aderência e
infecção. Vários genes que direcionam o
processo de invasão em Salmonella e em
patógenos gram-negativos relacionados
são encontrados agrupados no
cromossomo como ilhas de
patogenicidade
Exotoxinas
• A toxicidade consiste na capacidade de um organismo causar uma doença, por meio de 
uma toxina pré-formada que inibe a função ou mata as células hospedeiras.
• Exotoxinas são proteínas toxicas liberadas pela célula do patógeno, a medida que ele 
cresce. Essas toxinas deslocam-se de um sitio de infecção e causam danos em regiões 
afastadas.
• As exotoxinas classificam-se em uma entre três categorias em termos de mecanismos: as 
toxinas citolíticas, as toxinas AB e os superantígenos.
• Enterotoxinas são toxinas que afetam o intestino delgado
Exotoxinas
Citotoxina Toxina AB 
Endotoxinas
• As endotoxinas são os lipopolissacarides tóxicos
encontrados na maioria das bactérias gram-
negativas. Estas são componentes estruturais da
membrana externa gram-negativa e, assim, ao
contrario das exotoxinas, não são produtos
solúveis de bactérias em crescimento.
• A estrutura geral do lipopolissacarideo (LPS) foi
esquematizada nas Figuras 2.28 e 2.29. O LPS
consiste em três subunidades ligadas
covalentemente: o polissacarídeo O-especifico
distal a membrana, o lipídeo A e um cerne
polissacarídeo proximal a membrana.
Endotoxinas
• As endotoxinas provocam vários efeitos fisiológicos. A febre e um
resultado quase universal da exposição a endotoxina, pois esta
estimula as células hospedeiras a liberarem citocinas, proteínas
solúveis secretadas pelos fagócitos e outras células, que atuam como
pirogênios endógenos, proteínas que afetam o centro cerebral que
controla a temperatura, provocando a febre.
• As citocinas liberadas em resposta a exposição a endotoxina também
podem causar diarreia, rápida diminuição no numero de linfócitos e
plaquetas, e inflamação generalizada.
Endotoxinas
• Pelo fato de as endotoxinas serem 
pirogênicas, produtos farmacêuticos, 
como antibióticos e soluções 
intravenosas, devem ser desprovidos 
de endotoxinas.
Vamos reforçar o conhecimento ?
microbiota e ganho de peso, disponível em 
https://www.youtube.com/watch?v=UqiA5vNYMqs&list=PLAudUnJeNg4v11q0tnuwXZz
X1vtXUxk66&index=43&t=0s
O primeiro presente materno: as bactérias. Disponível em: 
https://curtamicro.microbiologia.ufrj.br/o-primeiro-presente-materno-as-bacterias/
Mecanismos microbianos de patogenicidade. O vídeo descreve os principais 
mecanismos de patogenicidade. Disponível em: 
https://www.youtube.com/watch?v=P3O7gV1SAyE
Microbiota normal. O vídeo fala sobre a influência da microbiota normal no corpo 
humano. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=XJJoVoec9M0
https://www.youtube.com/watch?v=UqiA5vNYMqs&list=PLAudUnJeNg4v11q0tnuwXZzX1vtXUxk66&index=43&t=0s
https://curtamicro.microbiologia.ufrj.br/o-primeiro-presente-materno-as-bacterias/
https://www.youtube.com/watch?v=P3O7gV1SAyE
https://www.youtube.com/watch?v=XJJoVoec9M0
Assinale a opção que abaixo que identifica, respectivamente: 
I- uma forma de aquisição da nossa microbiota natural e II- como ela nos protege contra a colonização por 
microrganismos patogênicos?
a) I- Contato com pessoas e animais e II- São resistentes a ação de antibióticos, enquanto os patógenos 
são sensíveis e morrem.
b) I- Hábitos de higiene e II- Produzindo toxinas que inibem o crescimento de patógenos.
c) I- Consumo de água potável e II- Competindo com patógenos pelo oxigênio disponível.
d) I- Contato com objetos e II- Formando uma barreira física que impede o contato do hospedeiro com 
patógenos.
e) I- Ingestão de alimentos e II- Competindo com outros microrganismos por nutrientes disponíveis no 
hospedeiro. 
Assinale a opção que abaixo que identifica, respectivamente: 
I- uma forma de aquisição da nossa microbiota natural e II- comoela nos protege contra a colonização por 
microrganismos patogênicos?
a) I- Contato com pessoas e animais e II- São resistentes a ação de antibióticos, enquanto os patógenos 
são sensíveis e morrem.
b) I- Hábitos de higiene e II- Produzindo toxinas que inibem o crescimento de patógenos.
c) I- Consumo de água potável e II- Competindo com patógenos pelo oxigênio disponível.
d) I- Contato com objetos e II- Formando uma barreira física que impede o contato do hospedeiro com 
patógenos.
e) I- Ingestão de alimentos e II- Competindo com outros microrganismos por nutrientes disponíveis no 
hospedeiro. 
As afirmativas abaixo descrevem exemplos de fatores de virulência bacteriana:
I- Adesão ao hospedeiro mediada por fímbrias;
II- Produção de exotoxinas, como superantígenos e enzimas hidrolíticas;
III- Produção de endotoxinas, como lipopolíssacarídeos nas bactérias Gram negativas;
IV- Evadindo da resposta imune, escapando do processo de fagocitose ou da ação de anticorpos e do
sistema complemento.
Dentre as opções abaixo assinale aquela que identifica todas as afirmativas CORRETAS:
a) Todas as afirmativas são corretas.
b) São corretas apenas as afirmativas I, III, e IV.
c) São corretas apenas as afirmativas I, II, IV.
d) São corretas apenas as afirmativas I, II, III.
e) São corretas apenas as afirmativas II, III, e IV.
As afirmativas abaixo descrevem exemplos de fatores de virulência bacteriana:
I- Adesão ao hospedeiro mediada por fímbrias;
II- Produção de exotoxinas, como superantígenos e enzimas hidrolíticas;
III- Produção de endotoxinas, como lipopolíssacarídeos nas bactérias Gram negativas;
IV- Evadindo da resposta imune, escapando do processo de fagocitose ou da ação de anticorpos e do
sistema complemento.
Dentre as opções abaixo assinale aquela que identifica todas as afirmativas CORRETAS:
a) Todas as afirmativas são corretas.
b) São corretas apenas as afirmativas I, III, e IV.
c) São corretas apenas as afirmativas I, II, IV.
d) São corretas apenas as afirmativas I, II, III.
e) São corretas apenas as afirmativas II, III, e IV.