FATORES DE VIRULÊNCIA BACTERIANOS 1

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FATORES DE VIRULÊNCIA BACTERIANO 
 
Muitos processos determinam a virulência bacteriana ou a capacidade 
de provocar infecção e doença. Seguem alguns exemplos abaixo. 
 
 
 Fatores de aderência 
 
Após as bactérias penetrarem no hospedeiro, estas precisam aderir às 
células de um tecido. Se não conseguissem fazê-lo, serão eliminadas pelo 
muco e por outros líquidos que banham a superfície tecidual. 
As bactérias e células do hospedeiro geralmente possuem cargas 
negativas na superfície e, portanto, forças eletrostáticas repulsivas, 
superadas por interações hidrofóbicas e outras mais específicas entre as 
bactérias e as células do hospedeiro. Em geral, quanto mais hidrofóbica for 
a superfície da célula bacteriana, maior será sua aderência à célula do 
hospedeiro. 
As bactérias também possuem moléculas de superfície que interagem 
com as células do hospedeiro. Muitos são dotados de pili ou fímbrias, 
apêndices semelhantes a “pelos” que se estendem a partir da superfície da 
célula bacteriana e ajudam a medir a aderência das bactérias à superfície 
das células do hospedeiro. Ex: algumas cepas de Escherichia coli possuem 
pili tipo 1, que aderem a receptores de células epiteliais. A aderência pode 
ser bloqueada in vitro pela adição de D-manose ao meio. 
Os estreptococos do grupo A também possuem apêndices filiformes 
denominados fímbrias, que se estendem a partir da superfície celular.Nas 
fímbrias, são encontrados o ácido lipoproteico, a proteína F e a proteína M. 
 O ácido lipoproteico e a proteína F induzem aderência dos 
estreptococos às células epiteliais bucais, mediada por fibronectina, eu atua 
como molécula receptora da célula do hospedeiro. A proteína M atua como 
molécula antifagocítica e é um dos principais fatores de virulência. 
Os anticorpos dirigidos contra os ligantes bacterianos específicos que 
promovem a aderência podem bloquear a aderência às células do 
hospedeiro e, assim, protegê-los da infecção. 
Após a aderência, mudanças conformacionais ocorrem na célula 
hospedeira, provocando alterações no citoesqueleto de actina, resultando na 
endocitose do microorganismo pela célula. Algumas vezes, essas adesinas 
após promoverem a aderência ativam genes de virulência associados à 
invasão ou outras mudanças patogênicas descritas adiante. 
 
 
 
 Invasão das células e dos tecidos do hospedeiro 
 
Para muitas bactérias patogênicas, a invasão do epitélio do hospedeiro 
é essencial para o processo infeccioso. Em muitas infecções, as bactérias 
produzem fatores de virulência que influenciam as células do hospedeiro, 
induzindo-as a ingerir as bactérias. As células do hospedeiro desempenham 
um papel muito ativo nesse processo. 
Em geral, a produção de toxinas e outras propriedades de virulência 
são independentes da capacidade das bactérias de invadir células e tecidos. 
A Yersinia adere à membrana celular do hospedeiro e induz a projeção 
de extensões protoplasmáticas. Em seguida, as bactérias são ingeridas pelas 
células do hospedeiro, com formação de vacúolos. Posteriormente, a 
membrana do vacúolo se dissolve. A invasão aumenta quando as bactérias 
são cultivadas a 22o. Após a penetração, a membrana vacuolar se dissolve e 
as bactérias são liberadas no citoplasma. 
 
 
 Toxinas 
 
Em geral, as toxinas produzidas por bactérias são classificadas em 
dois grupos: exotoxinas e endotoxinas. As exotoxinas são proteínas 
frequentemente excretadas pelas células bacterianas. Contudo, algumas 
exotoxinas se acumulam no interior do citosol e são injetadas diretamente 
no interior da célula hospedeira ou são liberadas durante a lise celular. As 
endotoxinas são moléculas lipídicas que são componentes da membrana da 
célula bacteriana. 
Muitas bactérias gram-positivas e gram-negativas produzem 
exotoxinas de considerável importância clínica. Ex: Clostridium tetani. As 
vacinas contra o tétano denominadas toxoides, são preparadas a partir de 
exotoxinas modificadas, de modo a perder a sua toxicidade. Muitas 
exotoxinas consistem nas subunidades A e B. Em geral, a subunidade B 
medeia a aderência do complexo da toxina a uma célula do hospedeiro e 
ajuda na penetração da exotoxina no interior da célula. A subunidade A é 
que fornece a atividade tóxica. 
 
1. Lipopolissacarídeos das bactérias gram-negativas 
 
Os lipopolissacarídeos – LPSs das bactérias gram-negativas são 
componentes da parede celular que frequentemente são liberados uando a 
bactéria sofre lise. Essas moléculas são termoestáveis e apresentam três 
regiões principais. 
Os efeitos fisiopatológicos dos LPSs são semelhantes, à exceção dos 
observados em espécies de Bacteroides, que possuem estrutura diferente e 
são menos tóxicas. 
O LPS na corrente sanguínea liga-se inicialmente a proteínas 
circulantes que, em seguida, interagem com os receptores presentes nos 
macrófagos, neutrófilos e outras células do sistema reticuloendotelial. As 
citocinas pró-inflamatórias, tais coo IL-1, IL-6, IL-8, INF-a, entre outras, 
são liberadas, além das cascatas do complemento e da coagulação são 
ativadas, Dos pontos de vista clínico ou experimental, pdem –se observar 
febre, leucopenia e hipoglicemia, hipotensão e choque, resultando em 
comprometimento e perfusão dos órgãos essenciais, coagulação 
intravascular, e morte, por disfunção orgânica maciça. 
 
2. Peptideoglicano das bactérias gram-positivas 
 
É constituído por macromoléculas de ligação cruzada que circundam 
as células bacterianas. Podem ocorrer também alterações vasculares que 
resultam em choque nas infecções causadas por bactérias gram-positivas 
que não contém LPS. As bactérias gram-positivas possuem 
consideravelmente mais peptideoglicano associado à parede celular do que 
as bactérias gram-negativas. O peptideoglicano liberado durante a infecção 
pode ter muitas das atividades biológicas dos LPSs, embora seja muito 
menos potente do que estes. 
 
 
 Enzimas 
 
 
1. Enzimas que degradam tecidos 
 
O papel das enzimas que degradam tecidos na patogênese das 
infecções parece óbvio, embora de difícil comprovação, particularmente o 
caso de determinadas enzimas. Por exemplo, os anticorpos dirigidos contra 
as enzimas dos estreptococos que degradam tecidos não modificam as 
características da doença estrptocócica. As mais bem caracterizadas são as 
enzimas de Costridium perfrigens, e, em menos grau das bactérias 
anaeróbias, de Staphylococus aureus, e dos estreptococos do grupo A. 
Além da lecitinase, C. perfrigens produz a enzima proteolítica 
colagenase, que degrada o colágeno, principal proteína do tecido conectivo 
fibroso, promovendo, dessa forma, a disseminação da infecção nos tecidos. 
S. aureus produz a coagulase, que atua em combinação com fatores 
sanguíneos para coagular o plasma. A coagulase contribui para a formação 
das paredes de fibrina ao redor das lesões estailocócicas, ajdando esses 
microorganismos a persistirem nos tecidos. Também provoca a disposição 
de fibrina sobre a superfície de alguns estafilococos, podendo ajudar a 
protegê-los contra fagocitose ou destruição no interior das células 
fagocíticas. 
As hialuronidases são enzimas que hidrilisam o ácido hialurônico, um 
componente fundamental da substância do tecido conectivo. Essas enzimas 
são produzidas por muitas bactérias (p. ex: estreptococos, estafilococos e 
anaeróbios), e ajudam na sua disseminação através dos tecidos. 
As estreptoquinases são substâncias produzidas por alguns 
estreptococos hemolíticos, as quais ativam uma enzima proteolítica do 
plasma, tornando-a capaz de dissolver o plasma coagulado e, 
provavelmente, ajudar na propagação desses estreptococos através dos 
tecidos. 
Muitas bactérias produzem substâncias denominadas citolisinas, as 
quais têm a propriedade de dissolver eritrócitos (hemolisinas), ou destruir 
as células dos tecidos ou leucócitos (leucocidinas). As hemolisinas são 
produzidas pela maioria das cepas de S. aureus.Os estafilococos também 
produzem leucocidinas. Cepas de Escherichia coli que provocam infecções 
do trato urinário produzem hemolisinas, enquanto as que fazem parte da 
microbiota normal podem ou não produzir. 
 
2. IgA1 Proteases 
 
A imunoglobulina A é o anticorpo secretor existente na superfície das 
mucosas, e ocorre sob duas formas primárias: IgA1 e IgA2, que diferem 
próximo ao centro ou região da dobradiça das cadeias pesadas das 
moléculas. A IgA1 possui uma série de aminoácidos na região da dobradiça 
que não estão presentes na IgA2. 
Algumas bactérias que causam doença produzem enzimas 
denominadas IgA1 proteases, que clivam a IgA1 nas ligações 
prolinatreonina ou prolina-serina específicas na região da dobradiça, 
inativando assim a sua atividade de anticorpo. A IgA1 protease é um 
importante fator de virulência das bactérias Neisseria gonorheae e S. 
pneumoniae, entre outros patógenos. 
 
 Fatores antifagocíticos 
 
Alguns patógenos escapam da fagocitose ou dos mecanismos 
microbicidas dos leucócitos ao adsorverem componentes normais do 
hospedeiro à sua superfície. Por exemplo, o S. aureus possui a proteína A 
de superfície, capaz de se ligar a porção Fc da IgE. Outros patógenos 
possuem fatores de superfície que impedem a fagocitose. A maioria dessas 
estruturas antifagocíticas exibem notável heterogeneidade antigênica. Por 
exemplo, existem mais de 90 tipos de polissacarídeos capsular 
pneumocócico, e mais de 150 tipos de proteína M dos estreptococos do 
grupo A. Os anticorpos contra um fator antifagocítico protegem o 
hospedeiro contra as doenças causadas por bactérias desse tipo, mas não 
das causadas por outros tipos antigênicos do mesmo fator.