Interação Bacteriana

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Interação Bacteriana-Hospedeiro
· Os microrganismos estão presentes em todos os lugares, são capazes de se adaptar a qualquer ambiente químico-físico. 
· Todos os animais ao nascer tornam-se infectado pelos microrganismos, e permanecem assim por toda sua vida. 
· As bactérias estão em todos os lugares
· Tipo de vida livre associados a substratos biótico ou abióticos
Microbiota
· Número de células do nosso corpo: 10 trilhões 
· Número de células microbianas no nosso corpo: 100 trilhões 
· Número de células microbianas no trato gastrintestinal humano: 1013 
· Biomassa bacteriana no intestino humano: 1,2 kg (40 a 50% do peso fecal)
Microbiota residente: 
· Não produz doenças em condições normais
· Estabelecem uma residência mais ou menos permanentes
· Em alguns casos podem ser benéficos, como por exemplo, nos proteger contra doenças, impedindo o crescimento elevado de micróbios nocivos
· Outras porções da nossa microbiota produzem substancias úteis, como a vitamina K e algumas vitaminas do complexo B.
Muitos fatores determinam a distribuição e a composição da microbiota normal. 
Entre eles: 
· Os nutrientes, os fatores físicos e químicos, as defesas do hospedeiro e os fatores mecânicos.
 Os micróbios varia de acordo com os tipos de nutrientes que podem utilizar como fonte de energia. Por consequência, esses micróbios coloniza apenas os sítios do corpo que podem supri-los com os nutrientes apropriados.
· Esses nutrientes podem ser:
· Derivados de células mortas 
· Alimentos no trato gastrintestinal 
· Produtos de secreção e excreção das células, além de substâncias presentes nos fluidos corporais. 
Fatores físicos e químicos influenciam o crescimento dos microrganismos e, assim, a composição e o crescimento da microbiota normal. Entre esses fatores 
· PH
· A disponibilidade de oxigênio e dióxido de carbono
· A salinidade e a luz solar.
· Certas regiões do corpo estão sujeitas a forças mecânicas que podem afetar a colonização pela microbiota normal. 
· Ação de mastigação dos dentes 
· Movimentação da língua podem desalojar microrganismos aderidos aos dentes e às superfícies mucosas. No trato gastrintestinal, o fluxo de saliva e as secreções digestórias e os vários movimentos musculares da garganta, do esôfago, do estômago e dos intestinos podem remover micróbios que não estão aderidos.
· A ação de descarga da urina também pode remover micróbios não aderidos no trato urinário. 
· No sistema respiratório, o muco prende os micróbios, que, após, são propelidos rumo à garganta pelo movimento ciliar das células desse sítio para posterior eliminação.
Microbiota Transitória
· Pode estar presentes por vários dias, semanas, ou meses, e depois desaparecerem. 
· Os microrganismos não se encontram em todo o corpo humano, mas se localizam em certas regiões. Podendo ser não patogênicos ou altamente patogênicos. 
Interação Bacteriana
O corpo humano é um conjunto de nichos ambientais, não é um ambiente uniforme, que fornece nutrientes necessários para o seu crescimento.
· Pele: ambiente relativamente seco favorece crescimento de S. aureus; 
· Pulmões: ambiente altamente oxigenado favorece crescimento do aeróbio Mycobacterium tuberculosis 
· Intestino grosso: ambiente anóxico favorece crescimento dos anaeróbios estritos Clostridium e Bacteroides.
Hospedeiros: Mecanismos de defesa; 
· Microrganismos que conseguem colonizar um hospedeiro com sucesso sobrepujam esses mecanismos de defesa.
Simbiose: Interação íntima durável entre dois organismos
Tipos
Comensalismo: A bactéria não causa danos nem beneficia ao hospedeiro, algumas bactérias comensais da microbiota saudável
· Staphylococcus epidermidis, que habita a superfície da pele, as corine bactérias, que habitam a superfície do olho, e determinadas microbactérias saprofíticas, que habitam o ouvido e as genitálias externas. Essas bactérias vivem em secreções e células descamadas e não trazem nenhum benefício ou prejuízo aparente para o hospedeiro.
Mutualismo: A bactéria e seu hospedeiro se beneficiam – grande parte das bactérias da microbiota saudável.
· Por exemplo, o intestino grosso contém bactérias, como a E. coli, que sintetizam vitamina K e algumas vitaminas do complexo B. Essas vitaminas são absorvidas pela corrente sanguínea e distribuídas para uso pelas células do corpo. Em troca, o intestino grosso oferece nutrientes utilizados pelas bactérias, permitindo a sua sobrevivência.
Parasitismo: O hospedeiro é danificado pelo parasita (neste caso, a bactéria).
Competição-Antagonismo Bacteriano
Relação na qual uma espécie compete com outra no ecossistema, por espaço e nutrientes, que pode ser atingida por diferentes estratégias.
· Produção de substâncias antagonistas (bacteriocinas ou antibióticos): bloqueio do crescimento ou reprodução numa relação “antibiótica” ou “antagônica” (Penicillium produtor de penicilina).
Uma consequência dessa competição é o fato de que a microbiota normal protege o hospedeiro contra a colonização por micróbios potencialmente patogênicos ao competir por nutrientes, produzir substâncias prejudiciais aos micróbios invasores e afetar condições como o pH e a disponibilidade de oxigênio. Quando o equilíbrio entre a microbiota normal e os micróbios patogênicos é alterado, o resultado pode ser o surgimento de doenças. 
· Por exemplo, a microbiota bacteriana normal da vagina de uma mulher adulta mantém o pH local em torno de 4. A presença da microbiota normal inibe o cresci- mento excessivo da levedura Candida albicans, que pode crescer quando o balanço entre a microbiota normal e os patógenos é alterado, e o pH modificado. Se a população bacteriana é eliminada por antibióticos, pelo uso excessivo de ducha higiênica ou desodorantes, o pH da vagina é revertido até a neutralidade, e a C. albicans floresce, tornando-se o microrganismo predominante nesse local. Essa condição pode levar a uma forma de vaginite (infecção vaginal)
Consórcio: Coexistência de diferentes populações microbianas em comunidades estáveis como aquelas encontradas em biofilmes bacterianos. Em geral estas relações são mutualísticas.
Predação: relação menos comum no Domínio Bacteria. Ex:Bdellovibrio spp. São bactérias predadoras, invadem o espaço periplasmático da “vítima”, enquanto consomem os compostos do citoplasma.
Microrganismos Oportunistas
Por exemplo, em circunstâncias apropriadas, um organismo mutualístico, como a E. coli, pode tornar-se prejudicial. 
· A E.coli geralmente é inofensiva enquanto permanece no intestino grosso de seu hospedeiro; porém, ao acessar outras regiões do corpo, como o trato urinário, pulmões, medula espinal ou feridas, ela pode causar infecções urinárias, infecções pulmonares, meningites ou abscessos, respectiva- mente. Os micróbios, como a E. coli, são chamados de patógenos oportunistas. Não causam doença em seu habitat normal em um individuo saudável, mas podem ocasionar um quadro de doença em um ambiente diferente.
Cooperação entre microrganismos
Não é apenas a competição entre micróbios que pode causar doença; a cooperação entre micróbios também pode ser um fator importante na geração de doenças.
· Por exemplo, patógenos que causam a doença periodontal e a gengivite têm receptores não para os dentes em si, mas sim para os estreptococos que colonizam os dentes.
TESTE SEU CONHECIMENTO
· Como a microbiota normal difere da microbiota transiente?
· Apresente exemplos de antagonismo microbiano.
· Como os patógenos oportunistas podem causar infecções? Mecanismos de patologia
· Patogenicidade: Propriedade de um microrganismo provocar alterações fisiológicas no hospedeiro, ou seja, capacidade de produzir doença. 
· Virulência: Grau de patogenicidade, determinada pelos, fatores de virulência, habilidades dos microrganismos.
· Patógeno: Organismo que vive na superfície ou no interior do hospedeiro, causando danos.
· Infecção: Consiste na invasão ou colonização do corpo por microrganismos patogênicos;Pode existir na ausência de doença detectável. 
· Doença: ocorre quando uma infecção resulta em qualquer alteração no estado de saúde. Estado anormal, no qual parte ou todo o organismo encontra-se incapaz de realizar as suas funções normais.
Fatores de Virulência	
Adesão e invasão 
# Adesinas ou ligantes: moléculas de 
superfície no patógeno que se unem a 
receptores de superfície no hospedeiro – 
Pili ou fímbrias 
# Invasinas: induzem células epiteliais e 
outras células não fagocitárias a começar 
a fazer fagocitose – flagelos (motilidade)
Adesão e invasão: moléculas de superfície no patógeno que se unem a receptores de superfície no hospedeiro -Pili ou fímbrias.
Invasinas: induzem células epiteliais e outras células não fagocitárias a começar a fazer fagocitose – flagelos (motilidade).
Produção de Sideróforos 
# Sideróforos: substâncias que apresentam 
alta afinidade com ferro retiradas das 
proteínas carreadoras – bactérias tentam 
roubar essas estruturas no corpo do 
indivíduo.
Sideróforos: substâncias que apresentam alta afinidade com ferro retiradas das proteínas carreadoras – bactérias tentam roubar essas estruturas no corpo do indivíduo.
Estratégias de lesão 
Toxinas 
· Exotoxinas: neurotoxinas, enterotoxinas, citotoxinas. Produzidas por bactérias gram (+) e gram (-). Altamente antigênicas e tóxicas. Ex: Clostridium botulinum se instala na junção neuromuscular e inibe a função da acetilcolina, tem também a Clostridium tetani ne urotoxina que age no sistema nervoso central bloqueando a via de relaxamento muscular. 
· Endotoxinas (LPS): Encontradas apenas em bactérias gram (-), fracamente imunogênicas e moderadamente tóxicas. Ex: febre tifóide, infecções do trato urinário, meningite meningocócica.
Estratégias de evasão 
· Evasinas: cápsulas que impede a fagocitose da bactéria e inibe a fusão do fagossomo e do lisossomo pela bactéria. 
· Fatores antifagocitários: bactérias adquirem componentes do corpo do hospedeiro e os colocam em sua superfície para enganar o macrófago.
 
· Diversos fatores são necessários para que um micróbio cause a doença. Após sua entrada no hospedeiro, a maioria dos patógenos se adere aos tecidos do organismo, penetra ou evade sua defesa e danifica seus tecidos. Os patógenos normalmente deixam o hospedeiro por portas de saída, que geralmente são os mesmos sítios por onde entraram inicialmente. 
Porta de Entrada
As portas de entrada para os patógenos incluem as membranas mucosas, a pele e a deposição direta sob a pele ou as membranas (via parenteral).
Membranas Mucosas
Muitas bactérias e vírus têm acesso ao corpo pela penetração das membranas mucosas que revestem os tratos respiratório, gastrintestinal, urogenital e a conjuntiva, a membrana delicada que recobre o globo ocular e reveste as pálpebras.
Trato respiratório
Micróbios são inalados para dentro da cavidade nasal ou boca em gotículas de umidade e partículas de pó. As doenças mais comumente adquiridas através do trato respiratório incluem o resfria- do comum, pneumonia, tuberculose, gripe (influenza) e sarampo.
Trato Gastrointestinal
· Podem ter acesso ao trato gastrintestinal através de água, alimentos ou dedos contaminados. A maio- ria dos micróbios que entra no corpo por essa via é destruída pelo ácido clorídrico (HCl) e pelas enzimas presentes no estômago, ou pela bile e enzimas no intestino delgado.
· Aqueles que sobrevivem podem causar doença. Os micróbios no trato gastrintestinal pode causar poliomielite, hepatite A, febre tifoide, disenteria amebiana, giardíase, shiguelose (disenteria bacilar) e cólera. 
· Esses patógenos são então eliminados nas fezes e podem ser transmitidos a outros hospedeiros pela água e por alimentos ou dedos contaminados.
Trato Urogenital
Porta de entrada de patógenos que são sexualmente transmissíveis. Alguns micróbios que causam doenças sexualmente transmissíveis (DSTs) podem entrar no organismo através das membranas mucosas íntegras. Outros requerem a presença de cortes ou abrasões de algum tipo. Exemplos de DSTs incluem a infecção pelo HIV, verrugas genitais, clamídia, herpes, sífilis e gonorreia.
· Pele
Importante barreira defensiva contra doenças.
· A pele íntegra é impenetrável para a maioria dos microrganismos. 
· Alguns micróbios podem ter acesso ao corpo através de aberturas na pele, como folículos pilosos e ductos sudoríparos.
· As larvas de ancilóstomo podem perfurar a pele intacta e alguns fungos podem crescer na queratina da pele ou infectar a pele em si. 
· A conjuntiva é uma membrana mucosa delicada que reveste as pálpebras e cobre a parte branca dos globos oculares. Embora seja uma barreira relativamente eficiente contra infecções, certas doenças, como a conjuntivite, o tracoma e a oftalmia neonatal, podem ser adquiridas pela conjuntiva.
· Via parenteral
Outros microrganismos podem ter acesso ao corpo quando são depositados diretamente nos tecidos sob a pele ou nas membranas mucosas, quando essas barreiras são penetradas ou danificadas. 
· Perfurações, injeções, mordidas, cortes, ferimentos, cirurgias e rompimento da pele ou das membranas mucosas por edemas ou ressecamentos podem estabelecer vias parenterais. 
· O HIV, os vírus que causam hepatites, e as bactérias que causam tétano e gangrenas podem ser transmitidos parenteralmente.
· Mesmo após entrarem no corpo, os microrganismos não necessariamente causam doenças. A ocorrência de doença depende de vários fatores, e a porta de entrada é apenas um deles.
Fatores do hospedeiro nas doenças infecciosas
Contribuem para a susceptibilidade do hospedeiro: 
· Idade: - Crianças: patógenos intestinais têm maior chance de se estabelecer. - Idosos: mais susceptíveis às infecções respiratórias.
· Estresse e dieta: Fontes de estresse fisiológico (fadiga, dieta pobre, desidratação, mudanças climáticas bruscas) - Aumentam a incidência e gravidade das doenças infecciosas.
· Hospedeiro comprometido: Um ou mais mecanismos de defesa estão inativados - Probabilidade de infecção é maior.
· Fatores de proteção do hospedeiro nas doenças infecciosas
· Imunidade natural ou inata: Mecanismos de defesa presentes independente da presença de agentes infecciosos (barreiras físicas, químicas e anatômicas).
· Imunidade adquirida ou específica: Mecanismos de defesa estimulados pela exposição a substâncias estranhas - imunoglobulinas.
Como as bactérias causam danos às células hospedeiras
Invasão e inflamação:
· Bactérias podem aderir (fímbrias, cápsula, etc) às células do hospedeiro, penetrar e se multiplicar no local nos tecidos sadios, induzindo a resposta inflamatória (eritema, edema, calor e dor).
· Produção de toxinas e/ou enzimas: - exotoxinas: polipeptídeos secretados pelas células (toxina botulínica, toxina tetânica, toxina estafilocócica); - endotoxinas: LPS presentes na parede celular de Gram negativas. - enzimas: colagenase, hialuronidase, coagulase, etc
· Desenvolvimento da doença
Uma vez que o microrganismo supera as defesas do hospedeiro, o desenvolvimento da doença tem certa sequência, que tende a ser similar, independentemente de se a doença é aguda ou crônica.
Período de incubação
· O período de incubação consiste no intervalo entre a infecção inicial e o surgimento dos primeiros sinais ou sintomas. 
· Em algumas doenças, o período de incubação é sempre o mesmo; em outras, ele pode variar consideravelmente. 
· O tempo de incubação depende do microrganismo específico que está envolvido, da sua virulência (grau de patogenicidade), do número de microrganismos infectantes e da resistência do hospedeiro.
Período prodrômico
· O período prodrômico consiste em um período de tempo relativamente curto que se segue ao período de incubação de algumas doenças.
· Ele é caracterizado pelo surgimento de sintomas precoces e leves de doença, como dores generalizadas e indisposição.
Período de doença
· Durante o período de doença, o quadro da doença é mais grave. A pessoa exibe sinais e sintomas claros, como febre,calafrios, dores musculares (mialgia), sensibilidade à luz (fotofobia), dor de garganta (faringite), edema dos linfonodos (linfadenopatia) e distúrbios gastrintestinais.
· Durante o período de doença, o numero de leucócitos pode aumentar ou diminuir. 
· Em geral, as respostas imunes e outros mecanismos de defesa do paciente derrotam o patógeno, o que demarca o fim do período de doença. 
· Quando a doença não é controlada (ou tratada) com sucesso, o paciente morre durante esse período.
Período de declínio
· Durante o período de declínio, os sinais e sintomas diminuem de intensidade. 
· A febre diminui, assim como a sensação de indisposição. 
· Nessa fase, que pode durar de menos de 24 horas a vários dias, o paciente encontra-se vulnerável a infecções secundárias.
· Período de convalescência
Durante o período de convalescência, a pessoa recobra a sua força e o corpo retorna ao estado anterior à doença.
· Ocorre a recuperação.
· Todos nós sabemos que, durante o período de doença, as pessoas podem atuar como reservatórios do patógeno, podendo disseminar rapidamente a infecção para outras pessoas. Entretanto, você também deve saber que as pessoas podem transmitir infecções durante os períodos de incubação e convalescência. Esse fato é especialmente verdadeiro nos casos de doenças como a cólera e a febre tifoide, em que os pacientes convalescentes podem carrear os microrganismos patogênicos por meses ou mesmo anos.
Caso clínico: uma folga do banheiro
Jamil Carter está no banheiro, de novo. Desde que ele foi hospitalizado em decorrência de uma infecção do trato urinário (ITU) há 6 meses, Jamil tem sido atormentado por febre, calafrios e diarreia severa. Perdeu quase 7 kg desde a sua hospitalização. Jamil tem 75 anos, é aposentado e vive com sua esposa e seu filho adulto. Não fuma e raramente consome álcool. Enquanto estava no hospital, Jamil foi tratado com os antibióticos ceftriaxona e ciprofloxacina para a ITU. Desenvolveu diarreia 3 dias após receber alta do hospital e apresenta o quadro desde então. O que pode estar causando a diarreia e os outros sintomas de Jamil? 
Relato de Caso: 
Paciente feminino, 8 anos de idade, é levado ao hospital com febre, vômito e diarréia. Os pais relatam que durante o fim de semana foram à uma festinha, ou seja, a criança se alimentou fora de casa. A suspeita é que seja intoxicação alimentar, provavelmente causada por Escherichia coli.
1- Qual foi a porta de entrada para esta infecção?
2- 2- Quais as habilidades das bactérias para desenvolver a infecção e os sintomas?