Microbiota e Barreiras contra Infecção

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Medicina & Resumo Inteligente Microbiologia P1 Microbiotas Barreiras contra infecção Material inicial de revisão rápida I PDFMECANISMOS DE PATOGENICIDADE E SOBREVIVÊNCIA DOS MICRORGANISMOS Conceito central: Patogênese microbiana Patogênese microbiana = conjunto de mecanismos usados pelos microrganismos para: entrar no hospedeiro sobreviver multiplicar-se escapar das defesas causar doença A capacidade de causar doença depende de: fatores do microrganismo fatores do hospedeiro interação entre ambos BARREIRAS CONTRA INFECÇÃO O corpo possui defesas naturais antes mesmo da imunidade específica atuar. A lisozima, presente na lágrima e outras secreções, dissolve as paredes celulares Remoção de partículas incluindo microrganismos muco e os cílios pelos cílios da nasofaringe revestindo a traqueia suspendem e deslocam os microrganismos A pele é uma barreira para fora do corpo física, produz ácidos graxos antimicrobianos e muco, os peptídeos antibacterianos. antibacterianos e os Sua microbiota fagócitos dos pulmões normal inibe a previnem a infecção infecção A acidez As proteínas sanguínea estomacal e da linfa inibem o (pH 2) inibe crescimento microbiano crescimento microbiano A microbiota A rápida alteração normal de pH inibe compete com crescimento os patógenos microbiano no intestino e na pele As células epiteliais em todo o corpo apresentam junções firmes que inibem a invasão patogênica e infecção o fluxo do trato urinário previne a infecçãoBarreiras físicas Pele Epitélios das mucosas Muco Fluxo urinário Cílios respiratórios -> impedem entrada e fixação microbiana. Barreiras químicas pH ácido do estômago enzimas digestivas lisozima (lágrimas e saliva) peptídeos antimicrobianos Microbiota normal (DEFESA BIOLÓGICA) A microbiota é considerada uma barreira contra infecções. São células de microorganismos que vivem no nosso corpo de forma benéfica. MICROBIOTA HUMANA Definição A microbiota humana é: comunidade diversa de bactérias e fungos que vivem em simbiose com corpo humano externamente (pele e membranas mucosas). Dados importantes Corpo humano ≈ 10¹³ células humanas Microrganismos ≈ células microbianas -> temos mais células microbianas que humanas. Relação simbiótica A microbiota contribui para a saúde e bem-estar do hospedeiro pormeio da geração de produtos microbianos e inibindo crescimento de microrganismos perigosos. Em contrapartida, hospedeiro disponibiliza diversos microambientes que permitem crescimento microbiano. Diferentes populações de microrganismos colonizam diferentes locais de acordo com as condições do ambiente. Formação da microbiota A microbiota se desenvolve após nascimento. Durante parto natural há um aumento da carga bacteriana: Lactobacilos do trato genital materno colonizam trato respiratorio e intestinal do bebê. Na cesariana ocorre mesmo, mas os lactobacilos são da pele. É observado que a microbiota de quem nasce de parto normal é diferente da microbiota de quem nasce de cesariana. Depois introduzem novos microrganismos pela: respiração alimentação contato ambiental (área rural/urbana, clima Cada indivíduo possui microbiota única. Nichos ecológicos do corpo corpo NÃO é uniforme. Cada local possui: pH diferente oxigenação diferente nutrientes diferentes Essas condições selecionam microrganismos específicos.Antagonismo microbiano (Exclusão competitiva) A microbiota protege por: competição por nutrientes produção de substâncias antimicrobianas alteração do pH consumo de oxigênio Exemplo clínico: a microbiota de um paciente que já possui a Clostridium difficile no seu trato gastrointestinal não permite que ela se fixe na parede do intestino esse paciente, ao fazer uso de antibiótico altera equilíbrio entre a microbiota e os patógenos isso favorece crescimento e fixação da Clostridium difficile (aumenta em quantidade) isso causa colite pseudomembranosa no intestino grosso = gastrointerite causada por uma bactéria muito resistente a tratamento Microrganismos oportunistas São parte da microbiota normal MAS causam doença quando: entram em local errado, ou seja, não estão em seu habitat normal imunidade baixa crescimento excessivo Exemplos: E. coli está presente na microbiota, mas pode se tornar patogênica quando em contato com trato urinário e feridas. Candida albicans, na candidíase vaginal. E. coli consome oxigenio no ambiente intestinal, o que faz com que intestino grosso fique com uma pressão muito baixa de oxigenio, então a pricipal atividade das bacterias que vivem ali é a fermentação.Carreador Pessoa colonizada por microorganismos que são patógenos potenciais ou possue uma mas estão sem sintomas: -->> pode transmitir microrganismo e, por isso, é chamada de carreador. Importância sistêmica da microbiota Influencia em diversas funções do corpo e está relacionada com: obesidade (controle do peso) possui microbiota alterada doenças inflamatórias intestinais (DII) possui microbiota alterada resposta imune resistência a infecções SÍTIOS DE COLONIZAÇÃO MUCOSAS As membranas mucosas consistem em células epiteliais fortemente associadas que fazem interface com ambiente externo. As membranas mucosas revestem os tratos: urogenital respiratório gastrintestinal Tem a função nesses tecidos de secretar muco com a finalidade de inibir a adesão microbiana. Muco Colonização Células microbianas Célula epitelial Apesar de se ter muco secretado pelas mucosas com a intensão e atrapalhar a fixação bacteriana, ainda sim se tem uma colonização e um biofilme dessa microbiota no nosso muco.PELE Autoinduced peptides Bacteria Quorum sensing Fungi S.aureus pathways CoNS AMP Proteases Demodex and PSMa Amplification immune response Basal cell Merkel cell Sebaceous gland Sweat gland S.aureus Lugdunin S. lugdunensis Dentritic cell AMP roduction by atinocytes Amplification of innate response TLR D IL-1 Macrophage Lymphocytes Sweat gland Downstream effectors Os microrganismos da microbiota aderem à superfície mucosa e a colonizam, mas também colonizam tecidos não mucosos como a pele, tanto em regiões mais secas como em regiões mais úmidas. Tem uma variedade de bactérias, fungos e sinalização (mucosa e pele) que estimulam sistema imune a secretar peptideos antimicrobianos a partir de estíulos imunológicos para controlar a microbiota. MICROBIOTA DA PELE Principal bactéria: Staphylococcus epidermidis Normalmente não patogênica, mas pode causar infecção em: próteses de articulações válvulas cardíacas artificiais crescimento dessa bactéria em biofilme em acessos Problema: Pode se instalar Microambientes da pele - - A pele varia em composição química e teor de umidade úmida axila, umbigo sebácea couro cabeludo, lado do nariz seca antebraço Fungo comum:Malassezia furfur Fatores que influenciam microbiota da pele Imunidade (baixa resistência imunológica), como em HIV fungos aumentam, como a Candida, causando infecções de pele. Clima quente aumenta temperatura e umidade da pele densidade bacteriana, pois favorece replicação Clima frio reduz densidade microbiana, favorece pele mais seca Idade. Crianças possuem microbiota mais variada e com maior quantidade de bactérias gram- negativas potencialmente patogênicas. Higiene pessoal MICROBIOTA DO TRATO RESPIRATÓRIO Trato superior Colonizado por: estreptococos estafilococos Nasal Oral Lung Bacteroidetes Gastric Firmicutes Proteobacteria Fusobacteria Actinobacteria Neisseria OBS: Os brônquios e alvéolos em geralmente não possuem microrganismos ou estão em quantidades baixas. Nariz: colonizado por uma variedade de estreptococos eestafilococos Staphylococcus aureus (principal), tb pode ser encontrado na garganta, boca e pele causa foliculite, "tersol" Garganta: mistura de estreptococos, espécies Neisseria e S. epidermis. ocupam a mucosa para impedir crescimento de patógenos como Streptococcus pyogenes, que causa faringite bacteriana, Neisseria meningitis, que pode causar meningite bacteriana e S. aureus. Streptococcus mutans placa bacteriana estreptococos são maioria Streptococcus sanguinis e Streptococcus mutans (cárie e placa) está associado à endocardite sub-aguda em paciente com defeito em válva cardíaca. Defesa respiratória Bactérias ficam presas no muco e são: expelidas engolidas Trato inferior traqueia, brônquios e pulmões Normalmente: quase estéril, não apresenta uma microbiota residente expressiva Alterações nessa microbiota pode resultar em predisposição a pneumonia. Mesmo pouco expressiva essa microbiota é importante para controle de doenças. EX: Pessoas que possuem asma, que é um problema inflamatório, possuem sua microbiota alterada, de mesmo modo, a bronquiolite efibrose cistica. Em alguns casos de fibrose cística muco é alterado, ele é muito expesso e não se tem movimento ciliado, então a microbiota dessa região é muito densa. Pessoas que possuem doenças pulmonares apresentam uma densidade populacional no trato inferior maior do que pessoas que não possuem essas doenças. MICROBIOTA DO TRATO GASTRINTESTINAL Área ≈ 400 m² ≈ microrganismos, grande quantidade pela quantidade de nutrientes nesse ambiente. Possui uma mucosa extensa e recoberta por microvilosidades Produz: vitaminas metabólitos ácidos graxos Host Genetics Geographical Exercise location Stress Mode of delivery Antibiotics Diet Age Gastric secretion Antimicrobial peptides & Gastric motility IgA Estômago pH ≈ 1a3 (barreira química) Bactéria importante:Helicobacter pylori úlcera -> cancêr Carga bacteriana muito baixa Intestino delgado Gradiente: duodeno, jejuno pH 6-7 (microbiota parecida com estômao) íleo menos ácido bactérias cólon pH 7 Encontrados: estreptococos lactobacilos Candida albicans colo corresponde ao restante do intestino grosso. No colo, há uma enorme quantidade de bactérias que utilizam os nutrientes derivados da digestão dos alimentos como um frasco de fermentação in vivo. Organismos que habitam lúmen do intestino grosso são continuamente removidos pelo fluxo do material, e essas bactérias eliminadas são continuamente substituídas. Intestino grosso Ambiente: anóxico (sem oxigênio) Aeróbios facultativos consomem permitindo anaeróbios crescerem. Função: fermentação alimentar. Organismos aeróbios facultativos, como E. coli, estão presentes, embora em menor número do que outras bactérias. Os aeróbios facultativos consomem qualquer oxigênio remanescente, tornando intestino grosso estritamente anóxico. Doenças associadas E. coli ITU (principal causadora de infecções do trato urinário)Bacteroides fragilis peritonite, associada a perfuração da parede intestinal, apendicite ou diverticulite Enterococcus faecalis 2° que causa ITU e endocardite Pseudomonas aeruginosa causa infecções principalmente em imunossuprimidos Terapias com antibióticos podem suprimir a flora normal e permitir que microrganismo produtores de toxina como Clostridium difficile possam crescer, causando colite pseudomembranosa. Produtos microbianos Vitaminas: B12 K Tiamina Riboflavina Ácidos graxos: acetato propionato butirato Funções: Esses ácidos orgânicos são importantes sinalizadores, são absorvidos na mucosa intestinal. metabolismo sinalização cerebral. Passam pela massa encefálica e sinaliza saciedade, induz liberação de no SN para melhorar a motilidade gástrica, por exemplo. Reações de glicosidades, muitos medicamentos precisam ser neutralizados antes de excretados, uma das formas de fazer isso é tornando solúvel através da adição de um açucar, como acido glucuronido. Metabolismo de esteroides, compostos derivado de colesterol pela microbiota.Tabela 23.3 Contribuições bioquímicas/metabólicas dos microrganismos intestinais Processo Produto Síntese de vitaminas Tiamina, riboflavina, piridoxina, K Produção de gás CO2, H2 Produção de odor NH3, aminas, indol, escatol, ácido butírico Produção de ácidos orgânicos Ácidos acético, propiônico, butírico Reações de glicosidases ß-glucuronidase, ß-galactosidase, ß-glicosidase, α-glicosidase, α-galactosidase Metabolismo de esteroides Esteroides esterificados, (ácidos biliares) desidroxilados, oxidados ou reduzidos EX: Esse carboidrato complelxo (fibras) ingerido pela microbiota produz ácidos graxos de cadeia curta e sõa absorvidos. Eles são importantes para sinalização, liberam serotonina no SN entérico, que responde a essa sinalização gerando motilidade intestinal, a qual vai empurrar bolo alimentar a frente. acetato é encontrado em grande quantidade no sangue e travessa a barreira hematoencefálica sinalizando saciedade no hipotálamo. Tubo nasogástrico Sistema em colapso 4 Transplante fecal. 1 Uma sáude em simbiose. Introdução da 0 trato digestivo humano é comunidade bacteriana um complexo ecosssistema de um doador restaura 0 de formado por bilhões de balanço do ecossistema bactérias que auxiliam na Antibiótico digestão. 5 Uma nova população se estabiliza no cólon e 2 Morte indiscriminada. recoloniza 0 cólon. Antibióticos matam bactérias capazes de causar infecção e a microbiota 'nativa'. 3 Os esporos do C. difficile resistem e assumem 0 cólon, causando danos e diarréia. © 2008 MCT Source: Mary Duluth Clinic Graphic: Mark Minneapolis Star TribunePROBIÓTICOS São bactérias vivas administradas para: restaurar microbiota acelerar recolonização intestinal prevenir patógenos oportunistas Especialmente após antibióticos. Ajuda a estabelecer uma microbiota saudável pós antibiótico. -- A auteração causada por eles não se mantêm pós término do uso. Não muda permanentemente a microbiota. MICROBIOTA UROGENITAL OBS: bexiga e rins eram considerados estéreis mas não são. Apenas têm uma carga bacteriana baixa. Uretra Colonizada por: bactérias gram-negativas aeróbias facultativas. OBS: Essas bactérias também são encontradas na bexiga, como bactérias do gênero lactobacilos, estreptococos e estafilococos. Vagina adulta Características: pH ácido (~5) glicogênio elevado Lactobacillus acidophilus (microbiota): fermenta glicogênio produz ácido láctico, que mantém um ambiente local com pH ácido. impede patógenos, pois atrapalha fixação. Antes da puberdade, a vagina é alcalina, e não produz glicogênio. Após a menopausa, a produção de glicogênio é interrompida, pH eleva-se e a microbiota volta a assemelhar-se àquela presente antes da puberdade.RESUMO FINAL Defesa do hospedeiro barreiras físicas químicas microbiota Microbiota simbiótica protetora específica por local Desequilíbrio oportunistas infecção Antibióticos microbiota patógenos oportunistas