Microbiota e mecanismos de patogenicidade bacteriana
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Microbiota e mecanismos de patogenicidade bacteriana

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Profª. Msc. Juliana Munduruca

MICROBIOTA E
MECANISMOS DE
PATOGENICIDADE
BACTERIANA

Patogenicidade x Virulência

• Patogenicidade  capacidade de causar doença superando as
defesas de um hospedeiro.

• Virulência  grau ou extensão da patogenicidade.

Introdução

• Os microrganismos não tentam causar doença! Estão apenas
se alimentando e se defendendo.

• Muitas das propriedades que contribuem para a
patogenicidade e virulência microbianas são obscuras ou
desconhecidas, porém, sabemos que se o microrganismo
supera as defesas do hospedeiro, ocorre a doença.

Como os microrganismos infectam o hospedeiro

• Para causar doença, a maioria dos patógenos deve:

• Obter acesso ao hospedeiro (geralmente humano);

• Aderir aos tecidos do mesmo;

• Penetrar ou evadir suas defesas;

• Lesar seus tecidos.

• Alguns microrganismos não causam doença por lesar diretamente
os tecidos do hospedeiro, ao invés disso, a doença ocorre devido ao
acúmulo de subprodutos tóxicos microbianos.

Portas de entrada

• São vias específicas que o microrganismos utilizam para infectar o
hospedeiro.

• As portas de entrada podem ser: membranas mucosas, pele e
deposição sob a pele ou as membranas (via parenteral).

Membranas mucosas

• Muitas bactérias e vírus têm acesso ao corpo penetrando nas
membranas mucosas que revestem os tratos respiratório,
gastrintestinal, geniturinário e a conjuntiva.

• O trato respiratório é a porta de entrada mais fácil e mais
frequentemente utilizada pelos microrganismos infecciosos, que
são inalados pelo nariz ou pela boca em gotículas de umidade e
partículas de pó.

• As doenças que são contraídas mais comumente através do trato
respiratório incluem o resfriado comum, a pneumonia, a
tuberculose, a gripe, o sarampo e a varicela.

Membranas mucosas

• Os microrganismos podem ter acesso ao trato gastrintestinal
através do alimento, da água e dos dedos contaminados.

• A maioria dos microrganismos que penetram o corpo deste modo é
destruída pelo ácido clorídrico (HCl) e pelas enzimas do estômago,
ou pela bile e enzimas no intestino delgado. Aqueles que
sobrevivem podem causar a doença.

• Os microrganismos presentes no trato gastrintestinal podem causar
poliomielite, hepatite A, febre tifoide, disenteria amebiana,
giardíase, shigelose (disenteria bacilar) e cólera.

• Estes patógenos são eliminados nas fezes e podem ser transmitidos
a outros hospedeiros pela água e alimentos contaminados ou pelos
dedos.

Membranas mucosas

• O trato geniturinário é uma porta de entrada para patógenos que
são sexualmente transmitidos.

• Alguns microrganismos que causam doenças sexualmente
transmissíveis (DSTs) podem penetrar na membrana mucosa
íntegra. Outros requerem um corte ou abrasão de algum tipo.

• Exemplos de DSTs: HIV, verrugas genitais, clamídia, herpes, sífilis e
gonorreia.

Pele

• Quando íntegra, é impenetrável para a maioria dos microrganismos.

• Alguns tem acesso ao corpo através de aberturas na pele, como
folículos pilosos e ductos de glândulas sudoríparas.

• Larvas de nematódeos realmente perfuram a pele intacta e alguns
fungos proliferam sobre a queratina da pele ou infectam a própria
pele.

Via parenteral

• Alguns organismos têm acesso ao corpo quando são depositados
diretamente nos tecidos sob a pele ou nas membranas mucosas,
quando estas barreiras são penetradas ou lesadas.

• Punções, injeções, picadas, cortes, ferimentos, cirurgias e
rompimentos devido ao edema ou ressecamento podem
estabelecer vias parenterais.

A porta de entrada preferencial
• Muitos microrganismos causam infecções somente quando obtêm

acesso através de sua porta de entrada específica.

• Se eles têm acesso por outra porta, a doença pode não ocorrer.

Número de microrganismos invasores
• Se apenas alguns microrganismos penetrarem no corpo,

provavelmente serão vencidos pelas defesas do hospedeiro.

• Se grandes números de microrganismos obtiverem acesso,
provavelmente ocorrerá a doença.

• Dessa forma, a probabilidade de doença aumenta à medida que o
número de patógenos se eleva.

Aderência

• Aderência é a fixação do patógeno nos tecidos do hospedeiro.

• Adesinas são projeções de superfície do patógeno que se aderem a
receptores complementares nas células do hospedeiro. Podem ser
glicoproteínas ou lipoproteínas e muitas vezes estão associadas a
fímbrias.

Como os patógenos bacterianos ultrapassam as
defesas do hospedeiro

• Alguns patógenos possuem cápsulas que os impedem de serem
fagocitados.

• As proteínas na parede celular podem facilitar a aderência ou
impedir que um patógeno seja fagocitado.

• Alguns microrganismos podem se reproduzir dentro dos fagócitos.

• Acredita-se que a virulência de algumas bactérias seja intensificada
pela produção de enzimas extracelulares (exoenzimas) e
substâncias relacionadas. Essas substâncias podem dissolver os
materiais entre as células e formar ou dissolver coágulos
sanguíneos, entre outras funções.

• Alguns patógenos possuem a habilidade de produzir enzimas,
denominadas proteases IgA, que podem destruir os anticorpos IgA.

Variação antigênica
• Na presença de antígenos, o organismo produz proteínas chamadas

de anticorpos, que se ligam aos antígenos e os tornam inativos ou
os destroem.

• Entretanto, alguns patógenos podem alterar seus antígenos de
superfície, por um processo chamado variação antigênica. Dessa
forma, até que o corpo prepare uma resposta imunológica contra o
patógeno, ele terá alterado seu antígeno e não será afetado pelos
anticorpos.

Penetração no citoesqueleto das células do
hospedeiro
• Os microrganismos se fixam às células do hospedeiro por meio de

adesinas. Essa interação desencadeia sinais na célula do hospedeiro,
fazendo com que o citoesqueleto auxilie na entrada de algumas
bactérias.

Exemplo: a bactéria Salmonella
produz invasinas, proteínas que
fazem a actina do citoesqueleto
das células do hospedeiro formar
uma cesta para transportar as
bactérias para dentro da célula.

Como os patógenos bacterianos lesam as células
do hospedeiro

• Quando um microrganismo invade um tecido corporal, inicialmente
encontra as células fagocíticas do hospedeiro. Se elas forem bem
sucedidas em destruir o invasor, não ocorre mais dano ao
hospedeiro, porém, se o patógeno supera as defesas do
hospedeiro, o microrganismo pode lesar as células do hospedeiro
de quatro formas básicas:

• Usando os nutrientes do hospedeiro;

• Causando lesão direta às vizinhanças imediatas da invasão (ex: lise celular);

• Produzindo toxinas, transportadas pelo sangue e linfa, que lesam locais
distantes do ponto original de invasão;

• Induzindo reações de hipersensibilidade.

A produção de toxinas
• Toxinas são substâncias venenosas que são produzidas por certos

microrganismos.

• Toxigenicidade é a capacidade dos microrganismos de produzir
toxinas.

• Toxemia é a presença de toxinas no sangue.

• As toxinas transportadas pelo sangue ou linfa podem ter
consequências sérias e, algumas vezes, fatais. Febre, alterações
cardiovasculares, diarreia e choque são sintomas produzidos por
algumas toxinas. Elas também podem interromper a síntese de
proteínas, destruir as células do sangue e os vasos sanguíneos e
alterar o sistema nervoso, causando espasmos. Das cerca de 220
toxinas bacterianas conhecidas, aproximadamente 40% causam
doenças que lesam as membranas celulares eucarióticas.

Exotoxinas
• São produzidas no interior de algumas bactérias, como parte de seu

crescimento e metabolismo, e são secretadas pela bactéria no meio
circundante ou liberadas após a lise.

• São proteicas, algumas altamente tóxicas.

• Podem ser produzidas por bactérias gram-positivas e gram-
negativas e seus genes são transportados por plasmídeos ou fagos.

• Por serem solúveis nos líquidos corporais, elas podem se difundir
facilmente no sangue