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ENTEROBACTERIACEAE A família Enterobacteriaceae é o maior e mais heterogêneo grupo de bacilos Gram-negativos de importância médica As bactérias da família Enterobacteriaceae são micro-organismos ubiquitários, encontrados em todo o mundo no solo, na água e na vegetação. Eles fazem parte da microbiota normal da maioria dos animais, incluindo o homem. Essas bactérias causam uma variedade de doenças em humanos, incluindo um quarto a um terço de todas as bacteremias, mais de 70% das infecções do trato urinário (ITU) e muitas infecções intestinais. Alguns micro-organismos (p.ex., Salmonella sorotipo Typhi, espécies de Shigella e Yersinia pestis) estão sempre associados a doenças humanas quando presente em amostras clínicas, enquanto outros (p.ex., Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae e Proteus mirabilis) são comensais, membros da microbiota normal, que podem causar infecções oportunistas. Existe um terceiro grupo, que compreende micro-organismos que normalmente são comensais e se tornam patogênicos quando adquirem genes de virulência localizados em plasmídeos, bacteriófagos ou ilhas de patogenicidade (p.ex., E. coli) PROPRIEDADES GERAIS FISIOLOGIA E ESTRUTURA Os membros da família Enterobacteriaceae são bacilos Gram-negativos de tamanho moderado não formadores de esporos, que compartilham um antígeno comum (antígeno comum de enterobactéria). Todos os membros dessa família podem crescer rapidamente aeróbica e anaerobicamente (anaeróbios facultativos), em uma variedade de meios seletivos e não seletivos. As Enterobacteriaceae têm necessidades nutricionais simples, fermentam glicose, reduzem o nitrato, são catalase-positivas e oxidase-negativas. A ausência de atividade da citocromo oxidase é uma característica importante, que pode ser medida rapidamente com um teste simples e é usada para distinguir Enterobacteriaceae de outros bacilos Gram-negativos fermentadores e não fermentadores ENTEROBACTERIACEAE A utilização de meios de cultura que avaliam a fermentação da lactose e a resistência aos sais biliares é um teste de rastreio rápido de agentes patogênicos entéricos que, de outro modo, seriam difíceis de detectar em amostras de fezes diarreicas onde muitos organismos diferentes podem estar presentes. O lipopolissacarídeo (LPS) termoestável é o principal antígeno da parede celular e consiste em três componentes: o polissacarídeo O somático mais externo, um polissacarídeo central comum a todas as Enterobacteriaceae (antígeno comum de enterobactéria) e o lipídio A. O polissacarídeo central é importante para a classificação do micro-organismo como um membro da família Enterobacteriaceae; o polissacarídeo O é importante para a classificação epidemiológica das cepas dentro da espécie; e o lipídio A, componente do LPS, é responsável pela atividade endotóxica, um importante fator de virulência. A maioria das enterobactérias é móvel, com a exceção de alguns gêneros (p.ex., Klebsiella, Shigella e Yersinia). As cepas móveis são revestidas por flagelos (peritríquios). FATORES DE VIRULÊNICA COMUNS ASSOCIADOS À ENTEROBACTERIACEAE ENDOTOXINA A endotoxina é um fator de virulência encontrado em bactérias Gram-negativas aeróbias e algumas anaeróbias. A atividade dessa toxina depende do lipídio A, componente do LPS, que é liberado na lise celular. Muitas manifestações sistêmicas das infecções por bactérias Gram-negativas são iniciadas pela endotoxina que ativa o complemento, causa liberação de citocinas, leucocitose, trombocitopenia, coagulação intravascular disseminada, febre, diminuição da circulação periférica, choque e morte. CÁPSULA As enterobactérias encapsuladas são protegidas da fagocitose pelos antígenos capsulares hidrofílicos, que repelem a superfície hidrofóbica da célula fagocítica. Esses antígenos interferem na ligação dos anticorpos à bactéria, são pouco imunogênicos e incapazes de ativar o complemento. O papel protetor da cápsula diminui se o paciente desenvolve anticorpos específicos contra a cápsula. VARIAÇÃO DE FASE ANTIGÊNICA As expressões dos antígenos somático O, capsular K e flagelar H estão sob controle genético do micro-organismo. Cada um desses antígenos pode ser alternadamente expresso ou não (variação de fase), uma característica que protege a bactéria da morte mediada por anticorpo. SISTEMA DE SECREÇÃO TIPO III Uma variedade de bactérias (p.ex., Yersinia, Salmonella, Shigella, Escherichia enteropatogênica, Pseudomonas e Chlamydia) tem um sistema efetor comum para levar seus fatores de virulência às células eucarióticas-alvo Eles facilitam a transferência de fatores de virulência bacterianos para as células-alvo do hospedeiro. Embora os fatores de virulência e seus efeitos sejam diferentes entre os vários bacilos Gram-negativos, o mecanismo pelo qual os fatores de virulência são introduzidos é o mesmo. Na ausência do sistema secretório tipo III, a bactéria tem sua virulência diminuída SEQUESTRO DE FATORES DE CRESCIMENTO O meio de cultura enriquecido fornece nutrientes ao micro-organismo, mas quando a bactéria cresce in vivo deve se tornar um predador para obter nutrientes RESISTÊNCIA AO EFEITO BACTERICIDA DO SORO Enquanto muitas bactérias podem ser rapidamente eliminadas do sangue, micro-organismos virulentos são capazes de produzir infecções sistêmicas e com frequência resistem à morte mediada pelo soro. RESISTÊNCIA AOS ANTIMICROBIANOS Tão rapidamente quanto novos antibióticos são inseridos, os micro-organismos podem desenvolver resistência a eles. Essa resistência pode ser codificada por plasmídeos transferíveis e trocada entre as espécies, gêneros e mesmo famílias de bactérias. ESCHERICHIA COLI E. coli é o mais comum e mais importante membro do gênero Escherichia. Esse micro-organismo está associado a uma variedade de doenças, incluindo gastroenterite e infecções extraintestinais como ITU, meningites e sepses. Uma variedade de cepas pode causar doenças, sendo alguns sorotipos associados à maior virulência (p. ex., E.coli O157 é a causa mais comum de colite hemorrágica e síndrome hemolítico‐urêmica). PATOGÊNESE E IMUNIDADE Além de fatores comuns a todos os membros da família Enterobacteriaceae, cepas de E. coli possuem fatores de virulência específicos que podem ser organizados em duas categorias principais: adesinas e exotoxinas. EPIDEMIOLOGIA E. coli está presente no trato GI em grande número. Embora esses micro-organismos 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 GI e extraintestinais adquiriu fatores de virulência específicos codificados nos plasmídeos ou no DNA de bacteriófagos. A eficiência de E. coli como um patógeno é ilustrada por ser: I: O bacilo Gram-negativo mais comum isolado de pacientes com sepse; II: Responsável por causar mais de 80% de todas as ITUs adquiridas na comunidade, assim como muitas infecções hospitalares; e III: Uma causa relevante de gastroenterite em países em desenvolvimento. A maioria das infecções é endógena (com exceção da meningite neonatal e gastroenterite), ou seja, a E. coli que faz parte da microbiota normal do paciente é capaz de estabelecer infecção quando as defesas do paciente estão comprometidas OBS: O RN não tem, ainda, uma microbiota muito desenvolvida; por isso, considera-se que a cepa causadora é externa a de seu organismo DOENÇAS CLÍNICAS GASTROENTERITE Há 5 grupos principais de cepas causadoras de gastroenterite Diarreia Secretora Envolvendo o Intestino Delgado I: Enterotoxigênica: ETEC A toxina, neste caso, não é LPS, já que esta é estrutural II: Enteropatogênica: EPEC III: Enteroagregativa:EAEC Infecção do Intestino Grosso I: Enterohemorrágica: EHEC II: Enteroinvasiva: EIEC INFECÇÕES EXTRAINTESTINAIS ITU A maioria dos bacilos Gram-negativos que produz ITU é proveniente do cólon, contamina a uretra, ascende até a bexiga e pode migrar até o rim ou a próstata. A maioria das cepas de E. coli pode produzir ITU, entretanto a doença é mais comum em alguns sorogrupos específicos. Essas bactérias são em particular virulentas, pois possuem a capacidade de produzir adesinas, 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) Quando a infecção é ITU baixa, tem- se, por exemplo, a cistite e, quando é ITU alta, pielonefrite 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 1 mês Em adultos, geralmente é associada com algum tipo de trauma É integrante da síndrome neonatal tardia, e, portanto, não causada pela microbiota materna EX: Pode ser usada a Cefalosporina de 3 geração, que cobre a maioria dos agentes que causam meningite e é menos tóxica, por exemplo, que uma aminoglicosídeo SEPTICEMIA Tipicamente, a septicemia causada pelos bacilos Gram-negativos, como E. coli, com mais frequência tem como origem as infecções dos tratos urinário e GI (p.ex., a perfuração do intestino leva a uma infecção intra-abdominal). Mortalidade associada à sepse causada por E. coli é alta em pacientes cuja imunidade está comprometida ou quando a infecção primária está no abdome ou no sistema nervoso central (SNC). SALMONELLA PATOGÊNESE E IMUNIDADE É o microrganismo mais envolvido em surtos de origem alimentar, cujos sintomas variam com a virulência da linhagem e com o número de bactérias ingeridas Após a ingestão e passagem pelo estômago, a Salmonella adere à mucosa do intestino delgado e invade as células M (microvilosidades) localizadas nas placas de Peyer, bem como os enterócitos. As bactérias permanecem em um vacúolo endocítico, onde se multiplicam e podem ser transportadas através do citoplasma, sendo liberadas na circulação sanguínea ou linfática. EPIDEMIOLOGIA Os sorotipos como Salmonella Typhi e Salmonella Paratyphi são altamente adaptados aos seres humanos e não causam doença em outros hospedeiros. Outros sorotipos de Salmonella (p.ex., Salmonella Choleraesuis) são adaptados aos animais e podem causar doença grave quando infectam humanos. Além disso, em contraste com outros sorotipos de Salmonella, as cepas que são altamente adaptadas ao homem (p.ex., Salmonella Typhi e Salmonella Paratyphi) podem sobreviver na vesícula biliar e estabelecer o estado de portador crônico. A maioria das infecções resulta da ingestão de produtos alimentares contaminados e, em crianças, se deve à transmissão orofecal. As fontes mais comuns de infecções humanas são aves domésticas, ovos, laticínios e alimentos preparados em superfícies contaminadas As infecções por Salmonella Typhi ocorrem quando são ingeridos alimentos ou água pelas mãos de pessoas contaminadas que manuseiam alimentos. Não há reservatório animal. A dose infectante para infecções por Salmonella Typhi é baixa, assim a transmissão pessoa a pessoa é comum. A dose infectante é baixa para pessoas com alto risco de adquirir doenças relacionadas com a idade, imunossupressão, doença subjacente (leucemia, linfoma, doença da célula falciforme) ou acidez gástrica reduzida. DOENÇAS CLÍNICAS GASTROENTERITE A gastroenterite é a forma mais comum de salmonelose nos Estados Unidos. Os sintomas geralmente aparecem de 6 a 48 horas após o consumo de alimento ou água contaminados. A apresentação inicial consiste em náuseas, vômito e diarreia com ou sem sangue. Também são comuns febre, cólica abdominal, mialgia e dor de cabeça. SEPTICEMIA Todas as espécies de Salmonella podem causar bacteremia, porém infecções causadas por Salmonella Typhi, Salmonella Paratyphi e Salmonella Choleraesuis geralmente levam a uma fase de bacteremia. O risco de bacteremia por Salmonella é elevado em pacientes pediátricos, geriátricos e em imunocomprometidos (infecções causadas por HIV, doença falciforme, imunodeficiências congênitas). A apresentação clínica da bacteremia causada por Salmonella é parecida com as bacteremias causadas por outras bactérias Gram-negativas; entretanto, infecções supurativas localizadas (p.ex., osteomielite, endocardite, artrite) podem ocorrer em até 10% dos pacientes. FEBRE ENTÉRICA Salmonella Typhi produz uma doença febril chamada febre tifoide; e a Paratyphi, febre paratifoide As bactérias responsáveis pela febre entérica atravessam as células que revestem o intestino e são engolfadas pelos macrófagos. Elas se multiplicam depois de transportadas para o fígado, baço e para a medula óssea. Dez a 14 dias após a ingestão das bactérias, os pacientes gradualmente experimentam febre crescente com complicações não específicas de dores de cabeça, mialgias, mal-estar e anorexia. Esses sintomas persistem por 1 semana ou mais e são acompanhados de sintomas GI. Esse ciclo corresponde a uma fase inicial de bacteremia que é acompanhada da colonização da vesícula biliar e reinfecção dos intestinos DIAGNÓSTICO Isolamento em espécimes de fezes requer uso de meio seletivo. TRATAMENTO, PREVENÇÃO E CONTROLE Terapia com antimicrobianos não é recomendada para enterite, pois pode prolongar a duração da doença. Infecções por Salmonella Typhi e Salmonella Paratyphi ou infecções disseminadas causadas por outros microrganismos devem ser tratadas com um antibiótico efetivo (selecionado em antibiograma: Ex’s fluoroquinolonas (p. ex., ciprofloxacina), sulfametoxazol‐trimetoprim ou cefalosporina de amplo espectro. A maioria das infecções pode ser controlada pela preparação adequada de aves e ovos, evitando a contaminação de outros alimentos com produtos avícolas não cozidos. Portadores de Salmonella Typhi e Salmonella Paratyphi devem ser identificados e tratados SHIGELLA PATOGÊNESE E IMUNIDADE Shigella causa doença invadindo e se multiplicando nas células que revestem o cólon. Os genes estruturais codificam proteínas envolvidas na aderência dos micro-organismos às células hospedeiras, bem como na invasão, multiplicação intracelular e transmissão célula a célula.. As espécies de Shigella parecem incapazes de se ligar às células diferenciadas da mucosa; em vez disso, elas inicialmente aderem e invadem as células M localizadas nas placas de Peyer. O sistema secretório tipo III secreta quatro proteínas dentro das células epiteliais e dos macrófagos. Essas proteínas induzem ondulações da membrana das células-alvo, levando ao engolfamento da bactéria. Shigella, que lisa o vacúolo do fagócito e se multiplica no citoplasma da célula hospedeira (diferindo de Salmonella, que se multiplica no vacúolo). Com o rearranjo dos filamentos de actina na célula hospedeira, as bactérias são impulsionadas do citoplasma para as células adjacentes, ocorrendo a passagem de uma célula para outra. Desse modo, Shigella é protegida da remoção mediada pelo sistema imune e sobrevive à fagocitose pela indução de morte programada da célula (apoptose). Esse processo desestabiliza a integridade da parede intestinal e permite que a bactéria alcance as células epiteliais mais profundas. ESPÉCIES Há quatro espécies reconhecidas: S. SONNEI Responsável pela maioria das infecções em países desenvolvidos S. FLEXNERI Responsável pelas infecções em países em desenvolvimento. S.DYSENTERIAE Responsável pelas infecções mais graves. As cepas de S. dysenteriae produzem uma exotoxina, chamada toxina Shiga A manifestação primária da atividade tóxica é o dano à célula epitelial do intestino; contudo, em um pequeno subconjunto de pacientes, a toxina Shiga pode causar danos às células do endotélio glomerular, levando à falência renal (SHU) S. BOYDII Raramente é isolada EPIDEMIOLOGIA Os seres humanos são o único reservatório para Shigella. A shigelose é transmitida de pessoa a pessoa pela via orofecal, em geral por pessoas com mãos contaminadas e menos comumente em água ou alimento. Pacientes com alto risco para a doença: crianças em creches e instituições de custódia; irmãos e parentes dessas crianças. DOENÇAS CLÍNICAS A shigelose/gastrenterite é caracterizada por dores abdominais, diarreia, febre e fezes sanguinolentas. Shigella inicialmente coloniza o intestino delgado e começa a se multiplicar dentro das primeiras 12 horas. O primeiro sinal da infecção (diarreia aquosa profusa, sem evidência histológica de invasão da mucosa) é mediado por uma enterotoxina. Contudo, uma característica importante da shigelose é a cólica abdominal baixa e o tenesmo (esforço para defecar), com pus e sangue em abundância nas fezes, como resultado da invasão da mucosa do cólon pela bactéria. Grande quantidade de neutrófilos, eritrócitos e muco é encontrada nas fezes. A infecção geralmente é autolimitada, embora o tratamento com antibiótico seja recomendado para reduzir o risco de transmissão secundária aos membros da família e outros contatos. DIAGNÓSTICO Isolamento em amostras de fezes por meio seletivo. TRATAMENTO, PREVENÇÃO E CONTROLE Antibioticoterapia orientada por antibiograma: diminui o curso da doença sintomática e a eliminação nas fezes. Terapia empírica: fluoroquinolona ou sulfametoxazol‐trimetoprim. Controle: prevenir disseminação do microrganismo, incluindo lavagem das mãos e descarte adequado da roupa suja. YERSINIA Os patógenos humanos mais conhecidos dentro do gênero Yersinia são Y. pestis, Y. enterocolitica e Y. pseudotuberculosis. Y. pestis é um patógeno altamente virulento que causa doença sistêmica fatal conhecida como peste; Y. enterocolitica e Y. pseudotuberculosis são basicamente patógenos entéricos pouco comuns e que raras vezes são encontrados em culturas de sangue. PATOGÊNESE E IMUNIDADE Uma característica comum das espécies patogênicas de Yersinia é a capacidade de resistir à morte pelo fagócito. O sistema secretório tipo III está envolvido nessa propriedade. Dentro das células fagocitárias, as bactérias secretam proteínas que desfosforilam várias proteínas necessárias para a fagocitose, induzem citotoxicidade por causar desarranjo dos filamentos de actina, e a apoptose inicial em macrófagos. O sistema de secreção tipo III também inibe a produção de citocina, que por sua vez diminui a resposta imune inflamatória para a infecção. Outros fatores de virulência especificamente associados a Y. pestis são a resistência ao soro e a capacidade do micro-organismo de absorver ferro orgânico como resultado de um mecanismo independente de sideróforo YERSINIA PESTIS EPIDEMIOLOGIA Todas as infecções por Yersinia são zoonóticas, com hospedeiros humanos acidentais. Existem duas formas de infecção por Y. pestis: a peste urbana, para a qual o rato é o reservatório natural; e a peste silvestre, que causa infecções em esquilos, coelhos, ratos do campo e gatos domésticos. TRANSMISSÃO Picadas de pulga ou contato direto com tecidos infectados na peste bubônica (mais comum); Inalação de aerossóis na peste pulmonar (altamente infecciosa). DOENÇAS CLÍNICAS As duas manifestações clínicas de infecção por Y. pestis são a peste bubônica e a peste pneumônica. Peste Bubônica A peste bubônica é caracterizada por um período de incubação de aproximadamente 7 dias depois de a pessoa ter sido mordida por uma pulga infectada. Os pacientes têm febre alta e um bubão doloroso (inflamação e inchaço do nódulo linfático) na virilha ou axila. Bacteremia ocorre rapidamente se os pacientes não são tratados, e pelo menos 75% morrem. Peste Pneumônica O período de incubação (2 a 3 dias) é reduzido em pacientes com peste pneumônica. Inicialmente, esses pacientes apresentam febre e mal-estar, e os sinais pulmonares se desenvolvem dentro de 1 dia. Os pacientes são altamente infecciosos; a transmissão pessoa a pessoa ocorre por meio de aerossóis. A taxa de mortalidade em pacientes não tratados com peste pneumônica é acima de 90%. TRATAMENTO, PREVENÇÃO E CONTROLE Estreptomicina. A peste pode ser controlada pela redução da população de roedores e vacinação de indivíduos sob risco. Infecções entéricas causadas por outras espécies de Yersinia geralmente são autolimitadas. KLEBSIELLA PNEUMONIAE Os membros do gênero Klebsiella têm uma cápsula proeminente que é responsável pela aparência mucoide das colônias isoladas e pelo aumento da virulência dos micro-organismos in vivo. K. pneumoniae e a K. oxytoca são frequentemente isoladas e podem causar pneumonia lobar adquirida na comunidade ou no hospital. A pneumonia causada pelas espécies de Klebsiella frequentemente envolve a destruição necrótica dos espaços alveolares, a formação de cavidades e a produção de escarro com sangue. Essa bactéria também causa infecções das feridas e dos tecidos moles, ITU e Sepse Está classificada em listas nacionais e internacionais como um dos microrganismos mais perigosos pelo alto nível de resistência a antibióticos e capacidade de causar infecções hospitalares. Foi o que mais causou infecções sanguíneas em pacientes adultos de UTIs no Brasil, de acordo com a Anvisa, em 2017. Tem propagação hospitalar principalmente por sondas e cateteres Pode viver na flora intestinal por anos assintomaticamente, e começar a se manifestar diante de queda na imunidade, doença, ou mesmo com o envelhecimento natural: oportunista. Causa infecções pulmonares, urinárias e sepse Propagação intra-hospitalar principalmente por sondas e cateteres KPC Klebsiella Pneumoniae Carbapenemase: a “superbactéria”. Ela não destrói apenas o Carbapenêmico, já que, como ele é um ATB de amplo espectro para casos graves de bactérias resistentes, e esta é capaz de destruí-lo, significa que ela possui outras formas de resistência, não apenas a carbapenemase PROTEUS As infecções do trato urinário causadas por Proteus mirabilis são doenças muito comuns do gênero (p.ex., infecção da bexiga ou cistite; infecção renal ou pielonefrite). P. mirabilis produz grande quantidade de urease, que quebra a ureia em dióxido de carbono e amônia. Esse processo aumenta o pH da urina, precipitando o magnésio e o cálcio na forma de cristais de estruvita e apatita, respectivamente, resultando na formação de cálculos renais (rim). O aumento da alcalinidade da urina também é tóxico para o uroepitélio ENTEROBACTER, CITROBACTER, MORGANELLA E SERRATIA Infecções primárias causadas por Enterobacter, Citrobacter, Morganella e Serratia são raras em pacientes imunocompetentes. Elas são causas mais comuns de infecções adquiridas no hospital em pacientes recém-nascidos e imunocomprometidos. Enterobacter é problemático em relação à resistência aos antibióticos