Família Enterobacteriaceae

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Família Enterobacteriaceae 
Generalidades: 
• Ordem Enterobacteriaceae 
• Grande diversidade com 176 espécies 
• Bactérias GRAM – 
• As bactérias dessa família são microrganismos ubiquitários 
• Fazem parte da microbiota normal 
• Existem os microrganismos que sempre estão relacionados com o desenvolvimento de 
doenças (como a Salmonella, sorotipo Typhi e espécies de Shigella), outros estão presentes 
na microbiota como comensais, causando apensa infecções oportunistas (Escheria coli, 
Proteus mirabilis) e ainda, outros, que só se tornam patogênicos a partir do momento que 
adquirem determinados fatores de virulência advindos de plasmídeos, bacteriófagos ou ilhas 
de patogenicidade 
• Móveis, com flagelos ou ainda, imóveis 
• Não formam esporos 
• Crescem aeróbicamente e anaerobicamente – anaeróbios facultativos 
• São catalase-positivo e oxidase-negativas > isso ajuda por meio de um teste a distinguir 
essa família de outros bacilos GRAM negativos 
• Muitas possuem fimbrias (também chamadas de pili), subdivididas em comuns e sexuais, as 
comuns ajudam na aderência bacteriana e as sexuais facilitam a transferência genética entre 
as bactérias 
 
Características antigênicas: 
• Características antigênicas: filamento flagelar (AgH); cápsula (AgK) e LPS (com o AgO – 
polissacarídeo O presente no LPS) 
• A classificação epidemiológica (sorológica) dessa família se baseia nesses 3 principais 
antígenos citados acima 
• Os membros dessa família compartilham um antígeno comum, o antígeno comum de 
enterobactérias 
• O LPS vai ser o principal antígeno da parede celular dessas bactérias, ele é composto por 3 
componentes: 
➢ Polissacarídeo O – AgO 
➢ Um polissacarídeo central – é o antígeno comum de enterobactéria – o que caracteriza elas 
➢ Lipídio A – endotoxina verdadeira 
 
 
Fatores de virulência comuns a todos os membros da família Enterobacteriaceae: 
• As bactérias dessa família vão ter alguns fatores de virulência que são comuns e outros que 
são específicos 
• Comuns: 
➢ Endotoxina 
o Depende do lipídio A presente no LPS 
o Ativa o sistema complemento, libera citocinas, leucocitose, trombocitopenia, 
coagulação intravascular disseminada, febre, choque e morte 
➢ Cápsula 
o Protegem contra a fagocitose por ter antígenos capsulares hidrofílicos > repelem a 
superfície hidrofóbica da célula fagocitária 
o Interferem na ligação do anticorpo na bactéria 
➢ Variação da fase antigênica 
o As expressões dos antígenos somático O, capsular K e flagelar H estão sob controle 
genético do microrganismo. Cada um desses antígenos pode ser alternadamente 
expresso ou não (variação de fase), uma característica que protege a bactéria da 
morte mediada por anticorpo – ou seja, dependendo do anticorpo, a bactéria é capaz 
de expressar um antígeno que a livra da morte mediada via anticorpo 
➢ Sistemas de secreção tipo III 
o Sistema para levar seus fatores de virulência para a célula-alvo > é um mecanismo 
de injeção desses fatores na célula que vai ser afetado 
➢ Sequestro de fatores de crescimento 
o A bactéria produz sideróforos para capturar ferro de proteínas como a lactoferrina, 
grupo heme 
➢ Resistencia aos efeitos bactericidas do soro 
o Cápsula impede a ligação do complemento à bactéria > logo, impede a morte do 
microrganismo pelo sistema complemento 
➢ Resistencia aos antimicrobianos 
o Esses microrganismos são bons em adquirir resistência aos antimicrobianos por meio 
de plasmídeos que são trocados entre as espécies, contendo fatores de resistência 
 
Escheria Coli 
• Presente na microbiota intestinal desde o nascimento 
• Associado a varias doenças, como gastroenterite, sepse, infecções extra-intestinais como o 
ITU e meningites 
• Infecções intestinais: EPEC, ETEC, EIEC, EHEC/STEC, EAEC; 
• Infecções extraintestinais: ExPEC - UPEC, NMEC, SEPEC 
• A E.coli vai ter os fatores de virulência geral dessa família, mais alguns específicos que se 
dividem adesinas e exotoxinas 
• E. coli está presente no trato gastrointestinal em grande número. Embora esses 
microrganismos possam ser patógenos oportunistas quando os intestinos são perfurados e 
a bactéria entra no peritônio, a maioria das cepas de E. coli que causam doenças 
gastrointestinais e extraintestinais adquiriu fatores de virulência específicos codificados nos 
plasmídeos ou no DNA de bacteriófagos 
 
Escheria coli enteropatogênica (EPEC) 
• Mais comum na infância, sendo típica em crianças menores de dois anos e atípicas em 
crianças e adultos 
• Transmissão ocorre de pessoa a pessoa 
• Caracterizada por diarreia aquosa principalmente, mas pode ocorrer ainda febre, vômito e 
dores abdominais 
• Patogênese: 
➢ Bactéria se liga as células do epitélio do intestino delgado – processo mediado pelos pili 
formadores de feixe (PFF) – sigla BFP também é válida - que promove uma ligação inicial, 
com uma adesão localizada 
➢ Em EPEC’s atípicas, há a adesão mediada pelo flagelo 
➢ Depois disso, a bactéria secreta proteínas bacterianas dentro da célula epitelial hospedeira 
por meio dos seus sistemas de secreção tipo III (comum a todos dessa família – funcionam 
como uma injeção) 
➢ Entre essas proteínas injetadas está o receptor de translocação de intimina (Tir) > esse 
receptor vai ser inserido na membrana da célula epitelial e lá vai passar a atuar como um 
receptor para a intimina (uma adesina de membrana externa) > A ligação da intimina à 
proteína Tir resulta na polimerização da actina e no acúmulo de elementos do citoesqueleto 
logo abaixo da bactéria aderida 
➢ Gera perda da integridade da superfície celular e morte celular 
 
Escheria coli enteroinvasiva (EIEC): 
• Maior incidência em crianças maiores de 2 anos e adultos 
• Transmissão fecal-oral 
• Existem formas assintomáticas e sintomáticas 
• Nas formas sintomáticas: diarreia ou formas graves de disenteria bacilar: fezes 
mucopurulentas e 
sanguinolentas, cólicas abdominais, mal estar e febre > a disenteria ocorre quando há cerca 
de 10 a sexta bactérias 
• Biossorotipo definido: AgO, com ausência quase constante de antígeno H (flagelar) 
• Patogênese semelhante a da Shigella 
• Patogenese: 
➢ EIEC no íleo terminal e cólon > invasão, lesão e disseminação 
➢ Na patogênese a bactéria consegue invadir e destruir o epitélio do colon produzindo 
inicialmente diarreia aquosa > 
➢ Para invadir, ela entra no enterócito por meio das células M > para isso, um complexo de 
proteínas de invasão vai possibilitar que o sistema de transferência III injete IpaA e outras 
proteínas de invasão > induzem fagocitose > entram no enterócito 
➢ Após essa invasão, há a lise de vacúolos fagocíticos > por meio da interação entre a IcsB 
(plasmídeo) e IcsA que impedem a ligação de uma proteína autofágica > evitando assim a 
degradação bacteriana 
➢ Essas bactérias se multiplicam no citoplasma da célula > vão em direção as células epiteliais 
adjacentes por filamentos de actina (IcsA – proteína de membrana externa)> 
➢ Vai havendo destruição com infiltração inflamatória (as bactérias na lamina do enterócito, 
após sua destruição, entram em contato com macrófagos e neutrófilos gerando resposta 
inflamatória) 
 
Escheria coli enterotoxigenica (ETEC) 
• Em adultos: causam a chamada diarreia do viajante, visto que as pessoas que vivem em 
zonas endêmicas são resistentes a essas bactérias 
• Responsável por 20% das diarreias em crianças menores de 5 anos 
• Encontrada principalmente em países em desenvolvimento 
• As infecções são basicamente adquiridas pelo consumo de água e alimentos contaminados 
com fezes. A transmissão pessoa a pessoa não ocorre 
• Sintomas: diarreia e cólicas abdominais (devido à defeitos na absorção), febre baixa, 
náuseas e vômitos (são mais raros) 
• A diarreia pode ser mais persistente (mais que 10 dias) devido à formação de biofilme e 
hipersecreção de muco 
• Atua no intestino delgado 
• Patogênese: 
➢ Dividida em 3 estágios: 
1- Adesãono intestino delgado 
➢ Adesão mediada pelos fatores de colonização (principalmente as fímbrias na E.coli típica) 
➢ Formam um biofilme que impede a entrada de nutrientes, sal (diminuição da absorção de 
sódio – ocorre pela toxina termolábil LT-1), entre outros fatores, o que deixa o lúmen 
hiperosmótico > faz com que a produção de muco seja aumentada, além disso esse aumento 
de secreção de fluidos é mediado pela toxina STa 
2- Lesão 
➢ Visto os fatores acima, a lesão é mediada por enterotoxinas, por isso é conhecida como 
E.coli enterotoxigenica, essas toxinas podem ser as toxinas termolaveis (LT) ou 
termoestáveis (ST) > elas atuam na alteração da permeabilidade celular, inibindo a absorção 
de sódio e aumentando a secreção de fluidos, como foi descrito acima > o que causa a 
diarreia 
 
Escheria coli produtora da toxina shiga (EHEC-STEC) 
• Também chamada de E.coli enterohemorrágica (EHEC) 
• Necessário menos que 100 bactérias para que haja dano e sintomatologia; também há 
transmissão de pessoa a pessoa 
• A doença causada por essa bactéria pode variar de uma diarreia branda sem complicações 
até uma colite hemorrágica >>>> 
• Afeta o intestino grosso gerando colite hemorrágica, síndrome urêmica hemolítica, púrpura 
trombocitopênica trombótica, apendicite, cistite hemorrágica 
• Sintomatologia envolve diarreia de 1 ou 2 dias, seguida de diarreia sanguinolenta por até 10 dias, 
cólicas abdominais severas (2 a 9 dias) e ausência de febre 
• EHEC coloniza principalmente o trato dos bovinos (reservatório) 
• Aquecimento no fogão ou forno em temperatura acima de 70º C, e que atinja 
todo o alimento, mata essas bactérias 
• As cepas mais comuns causadoras dessa doença representam clones que evoluíram da EPEC e 
também que adquiriram a toxina Shiga codificados por bacteriófagos lisogênicos 
• Patogênese: 
3- STEC no intestino grosso (com uma carga infecciosa baixa já causa toda a patogênese) 
4- Adesinas fimbriais e não fimbriais, flagelo e intimina OMP que se liga a um receptor Tir 
provocam a adesão 
5- Para provocar a lesão, atuam: 
o Intimina: produzem lesões A/E assim como as EPEC > o mecanismo da patogênese 
de EPEC é a lesão A/E (attaching and effacing) que envolve genes localizados em 
uma ilha de patogenicidade, onde são encontrados proteínas do sistema de secreção 
do tipo III, tir - receptor de intimina e a adesina intimina. Três estágios de interação 
entre EPEC e a célula podem ser observados: 1) aderência localizada (AL) mediada 
pela fímbria BPF e codificada por um gene plasmidial, sinais de transdução e 
aderência íntima promovida pela intimina (lembrar que > o sistema tipo II vai injetar 
o receptor Tir na célula infectada > passa a ser um receptor de membrana > recebe 
intimina > citoesqueleto > lesão 
o Toxinas Shiga (Stx1 e Stx2) - inibe a síntese proteica e estimulam a expressão de 
citocinas inflamatórias (TNF e IL6) 
o Cólon: rompimento dos vasos 
o Rins: obstrução dos vasos do glomérulo – insuficiência renal 
 
E.coli enteroagregativa (EAEC): 
• Tem um período de incubação curto 
• Pode ser assintomática ou sintomática com uma diarreia aguda (secretória, mucoide e 
aquosa), acompanhada de febre baixa e eventualmente vômitos – sintomas duram de 1 a 9 
dias, ainda pode haver uma diarreia persistente 
• Assim, as cepas de E. coli enteroagregativa (EAEC) estão envolvidas nos casos de diarreia 
aquosa persistente com desidratação, em crianças de países em desenvolvimento e em 
viajantes que visitam esses países 
• Esta é uma das poucas bactérias associadas a diarreia crônica e retardo do crescimento em 
crianças 
• Patogênese: 
1- Adesão: 
➢ Por fimbrias de aderência agregativa (AAF), pili e Ecp-AA > formam um biofilme - as 
bactérias são caracterizadas pela autoaglutinação, como em um arranjo de “tijolos 
empilhados”. Este processo é mediado pela fímbria de aderência agregativa I (AAF/I) 
➢ Também há hipersecreção de muco que auxilia nessa formação de biofilme 
2- Lesão: 
➢ Após a adesão a superfície do intestino, a secreção de muco é estimulada, por todos esses 
fatores que serão vistos abaixo >>>> acarretam na formação de um biofilme espesso, que 
protege a bactéria de antibióticos e células fagocíticas 
➢ EAST1 e ShET1: desequilíbrio hidrossalino 
➢ Toxinas Pet: estimula a secreção de fluidos no intestino 
➢ Dispersina: atua na dispersão da bactéria 
➢ Ainda, produz IL-8 > bactéria induz a liberação dessa IL que atrai neutrófilos, rompendo os 
tecidos e agravando a secreção de fluídos 
 
Escheria coli patogênica extraintestinal 
• Deve ter no mínimo 2 dentro desses 5 fatores de virulência, se não, são considerados E.coli 
de microbiota: 
➢ Fimbria P 
➢ Fimbria S 
➢ Adesinas da família AFA-DR 
➢ Cápsula 
➢ Sistema de captação de ferro 
• As principais doenças associadas com essa E.coli são: 
➢ Infecção do trato urinário – UPEC 
➢ Meningite neonatal – NMEC 
➢ Sepse – SEPEC 
 
UPEC- INFECÇÃO DO TRATO URINÁRIO 
• A patogênese ocorre via ascendente, a E.coli coloniza a uretra, provocando uretrite, depois 
bexiga (cistite), ascendendo para os rins – colonização renal (pielonefrite) > que é o que 
predispões a septicemia 
• Responsável por 80% das infecções do trato urinário 
• 90% das infecções adquiridas na comunidade 
• 20 a 30% da população tem ExPEC - microbiota intestinal, principalmente mulheres 
• Maior risco: 
o Mulheres sexualmente ativas: espermicida; maior risco de infecção 
o Mulheres grávidas 
o Menopausa 
• Em idosos sadios – 25 % das bacteriúrias assintomáticas 
• A maioria das cepas de E. coli pode produzir ITU, entretanto a doença é mais comum em 
alguns sorogrupos específicos > pois essas bactérias são particularmente virulentas, pois 
possuem a capacidade de produzir adesinas (basicamente, pili P, AAF/I, AAF/III e Dr), que 
se ligam às células que revestem a bexiga e o trato urinário superior (a aderência impede a 
eliminação da bactéria durante a micção) e produzem a hemolisina HlyA, que lisa os 
eritrócitos e outros tipos celulares (levando à liberação de citocinas e estimulando uma 
resposta inflamatória) 
• Patogênese: 
1- Evasão da resposta imune pelas hemolisinas HlyA que lisam alguns tipos celulares, sendo 
citotóxicas contra as células de defesa > ascendem na uretra 
2- Depois há aderência, invasão e lesão da bexiga por meio de: 
➢ Fimbrias tipo I: aderem ao uroepitélio, responsáveis pela colonização da bexiga, trato 
urinário inferior e vagina 
➢ Ainda, outras adesinas que não são fimbrias, as AFA I, AFAIII e Dr 
➢ CNF1: invasão do uroepitélio e encistamento (o que gera infecções recorrentes, já que a 
bactéria fica encistada e pode voltar para o lúmen – infecções de repetição) 
➢ Alfa hemolisina: gera dano tecidual, apoptose e esfoliação das células da bexiga > iniciam-
se os sintomas característicos das infecções 
3- Se não houver tratamento inicia-se a ascensão para os rins, que envolve principalmente a 
diminuição de fimbrias tipo I e aumento de flagelos e fimbria P 
4- Ascensão e lesão nos rins: 
➢ Para que haja a ascensão há diminuição da quantidade de fimbria tipo 1 e aumento de 
motilidade por flagelos > as bactérias vão para os rins 
➢ Aumento de fimbria tipo P > para se aderir especificamente ao epitélio do rim 
➢ Alfa-hemolisina para dano tecidual 
➢ Estimulo para produção de citocinas > inflamação 
➢ Toxina-sat > formação de vacúolos nas células epiteliais e consequente danos glomerulares 
 
 
 
NMEC – MENINGITE NEONATAL 
• As cepas de E. coli e estreptococos do grupo B causam a maioria das infecções do sistema 
nervoso central (SNC) em crianças com menos de um mês de idade. Aproximadamente 75% 
das cepas de E. coli possuem o antígeno capsular K1. Esse sorogrupo também está 
presente no trato gastrointestinal de mulheres grávidas e crianças recém-nascidas > É UM 
SOROTIPO QUE TEM PREDILEÇÃO PARA CAUSAR DOENÇAS EM RECÉM-NASCIDOS 
• Cerca de 30% das mulheres tem EXPEC na microbiota 
• Assim,o principal antígeno associado as E.coli causadoras de meningite neonatal é o AgK 
• Fontes de contaminação 
➢ canal do parto 
➢ infecções umbilicais 
➢ feridas de circuncisão 
➢ colonização intestinal do recém-nascido 
• Patogênese: 
➢ Bactéria tem que cair na corrente sanguínea e resistir a resposta imune >>>> 
1- Escape a resposta imune por meio da Cápsula e OmpA (proteína A - resistência ao sistema 
complemento) 
2- Multiplicação da bactéria no sangue 
3- Elas invadem fagócitos e se multiplicam 
4- Alcançam a barreira hematoencefálica 
5- Adesão e invasão à barreira mediada por componentes que ficam em um vacúolo endocítico 
da bactéria, na cápsula K1 
➢ Fimbrias tipo I 
➢ OmpA 
➢ Invasina IbeA 
➢ CNF1 
6- Transicitose > alcançam o SNC > liberação de cirocinas pró inflamatórias > geram 
inflamação aguda das membranas que envolvem o cérebro e a medula espinhal > dano 
neuronal naqueles que sobrevivem > vão ter problemas em relação ao desenvolvimento 
 
SEPEC - SEPSE 
• Tipicamente, a septicemia causada pelos bacilos Gram-negativos, como E. coli, tem como 
origem as infecções dos tratos urinário e gastrointestinal (p. ex., a perfuração do intestino 
leva a uma infecção intra-abdominal) 
• Mas todas as fontes são: pele (celulite), trato urinário, cavidade peritoneal (peritonite) e 
pulmão (pneumonia) 
• Fatores de virulência: 
➢ Adesinas – fimbrias tipo 1 e P 
➢ OmpT 
➢ Sistemas de captação de ferro – para sobreviver e reproduzir na circulação – retiram ferro 
da Hb