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MICROBIOTA NORMAL DO CORPO HUMANO PATOGENICIDADE E VIRULÊNCIA Microbiologia 2013/14 Denise colito INTERAÇÃO SER HUMANO E MICRORGANISMOS 1. Colonização transitória 2. Colonização permanente 3. Doença - processo patológico - Lesão MICROBIOTA NORMAL DO CORPO HUMANO Importância Benéfica: Produção de vitaminas K e do complexo B Estimulo ao desenvolvimento das defesas imunológicas Proteção dos intestinos X infecção por Salmonella Proteção dos intestinos X colite pseudomembranosa (Clostridium difficile) Proteção da pele X infecções microbianas Proteção das mucosas X infecções microbianas MICROBIOTA NORMAL DO CORPO HUMANO Podem ser responsáveis por uma série de Doenças: Chamadas de Infecções Endógenas Quando deixam o seu sítio normal e migram para um novo local no corpo humano. Ex. Cirurgias do trato gastrointestinal, perfurações intestinais Uso de antibióticos ou imunossupressores. Pacientes na U.T.I. Microbiota Normal do Corpo Humano Distribuição: 1. Pele: - Corynebacterium - Propionibacterium (acnes) - Streptococcus - Staphylococcus epidermidis (90% das pessoas) - Staphylococcus aureus - 10-40% das pessoas (pele) - Peptococcus, Peptostreptococcus (outras) - Micrococcus - Fungos: Candida e Malassezia MICROBIOTA NORMAL DO CORPO HUMANO Microbiota Normal do Corpo Humano Distribuição: 2. Orofaringe e Fossas Nasais - Staphylococcus aureus - 50-70% das pessoas - Corynebacterium - Staphylococcus - Streptococcus - Corynebacterium MICROBIOTA NORMAL DO CORPO HUMANO Microbiota Normal do Corpo Humano 3. Cavidade oral - Numerosa e diversificada (Ex. saliva – 108 bactérias/ml, placas dentais 1010 bactérias/ml - Streptocococcus - Neisseria - Bacteroides - Lactobacillus -Fusobacterium -Actinomyces -Corynebacterium Grande importância: - Odontológica - Medicina - Endocardites - carie dentária - doenças periodontais MICROBIOTA NORMAL DO CORPO HUMANO Microbiota Normal do Corpo Humano 4. Aparelho Digestivo - Estômago: número variado após as refeições - Cólons: 1010-1012 bactérias /grama de bolo fecal - extremamente variada em espécies (Gram positivos, Gram negativos e anaeróbios) - 1 aeróbia : 1.000 anaeróbias - mais de 50% do peso das fezes - importante papel de defesa - são os mais importantes agentes de infecções endógenas MICROBIOTA NORMAL DO CORPO HUMANO MICROBIOTA NORMAL DO CORPO HUMANO Estomago e duodeno: 101 – 103 UFC/ml. Lactobacillus, Streptococcus. Jejuno e Ileo: 104 – 108 UFC/ml. Lactobacillus, Bacteroides, Enterobacteriacea, Bifidobacterium, Streptococcus, Fusobacterium. Cólon: 1010 – 1012 UFC / ml. Bacteroides , Clostridium, Bifidobacterium, Pseudomonas, Streptococcus, Lactobacillus, Fusobacterium, Enterobacteriaceae, Staphylococcus 4. Aparelho Digestivo Microbiota Normal do Corpo Humano 4. Aparelho Digestivo (103 bact/g) (109 a 1011 bact/g) (103 bact/g) (106 a 108 bact/g) MICROBIOTA NORMAL DO CORPO HUMANO Microbiota Normal do Corpo Humano 5. Conjuntiva Microbiota varia com a idade, pH, secreção hormonal: 6. Vagina 7. Uretra Normalmente estéril - Staphylococcus epidermidis - Corynebacterium - Streptococcus faecalis - Escherichia coli - 1o. Mês, puberdade-menopausa ---- Lactobacillus de Doderlein - infância, pós menopausa -------------- Corynebacterium, Staphylococcus epidermidis, Escherichia coli MICROBIOTA NORMAL DO CORPO HUMANO RELAÇÕES ENTRE A MICROBIOTA NORMAL E O HOSPEDEIRO Antagonismo microbiano: a microbiota normal pode beneficiar o hospedeiro prevenindo o crescimento excessivo de microrganismos nocivos – Competição. Microbiota normal da vagina humana mantém pH local de 3,5‐4,5, impedindo crescimento excessivo de Candida albicans. Intestino grosso: Bacteriocinas de E.coli no intestino grosso podem inibir crescimento de patógenos como Salmonella e Shigella. Clostridium difficile – responsável pela maioria das infecções intestinais que se seguem à terapia com antibióticos. RELAÇÕES ENTRE A MICROBIOTA NORMAL E O HOSPEDEIRO Patógeno oportunista: microrganismo que normalmente não causa doença em seu habitat normal ou em uma pessoa saudável, mas que pode causar em ambiente diferente. E. coli, normalmente presente no intestino grosso, mas que em outros órgãos como bexiga, pulmão, pode causar infecções do trato urinário e respiratório, respectivamente. Pneumocystis jiroveci : encontrado nos pulmões de pessoas saudáveis, pode ser causa de pneumonia em indivíduos imunodeprimidos (AIDS). PATOGENICIDADE E VIRULÊNCIA Patogenicidade é capacidade de um microrganismo causar doença em um hospedeiro vivo a despeito da ação de seus mecanismos de defesa. Virulência mede a intensidade da patogenicidade, ou seja, os microrganismos patogênicos podem ser mais virulentos ou menos virulentos. PATOGENICIDADE E VIRULÊNCIA Para que uma infecção se estabeleça é necessário haver uma interação do patógeno com um tecido do hospedeiro nos níveis celular e molecular, de modo a permitir sua multiplicação in loco, seja através da colonização da superfície do tecido ou da invasão de suas células. A patogenicidade é diretamente proporcional ao número de microrganismos infectantes multiplicado por sua virulência e inversamente proporcional à resistência do hospedeiro. Patogenicidade = nº de m.o infectantes X virulência resistência do hospedeiro COMO OS PATÓGENOS ULTRAPASSAM AS DEFESAS DO HOSPEDEIRO Cápsulas Componentes da parede celular Proteína M de Streptococcus pyogenes, resistente ao calor e ao ácido. Enzimas Coagulase (Staphylococcus aureus): provoca a deposição de fibrina sobre os cocos, protegendo-os da fagocitose, p.e. Infecções localizadas como pústulas. Quinase (Streptococcus): dissolve os coágulos de fibrina formados pelo hospedeiro no local da invasão microbiana. Variação antigênica alteração dos antígenos de superfície da célula microbiana. N. gonorrhoeae – proteína Opa Penetração no cito esqueleto das células do hospedeiro Invasinas: proteínas de superfície que são produzidas após o contato com a célula hospedeira. COMO OS PATÓGENOS LESAM AS CÉLULAS DO HOSPEDEIRO Usando os nutrientes do hospedeiro Sideróforos: proteínas secretadas pelo patógeno, que sequestram ferro das proteínas transportadoras de ferro circulantes (lactoferrina, ferritina, hemoglobina). Complexo ferro-sideróforo é absorvido por receptores específicos da superfície bacteriana. Por lesão direta da célula Patógenos intracelulares (vírus, alguns protozoários e algumas bactérias) lisam células. E.coli, Salmonella, Shigella, N. gonorrhoeae: induzem células hospedeiras à um tipo de fagocitose Pela produção de toxinas ~ 220 toxinas bacterianas conhecidas. Podem produzir febre, diarréia, interromper a síntese protéica, lisar células do sangue, causar espasmos, etc. Existem 2 tipos: exotoxinas e endotoxinas. EXOTOXINAS Produto metabólico da célula em crescimento. Podem ser facilmente transportadas para locaisdistantes da infecção. Fonte bacteriana: principalmente bactérias gram positivas. Constituição protéica. Genes estão nos Plasmídios ou fagos. Pode ser convertida em toxóide para imunização: inativação da toxina in vitro pela ação do calor ou agente químico (formol, iodo). ENDOTOXINAS Porção lipídica da membrana externa da parede celular. É liberada com a destruição da célula ou durante a divisão celular. Fonte bacteriana: bactérias gram negativas. Dose letal necessária é maior que para as exotoxinas. Sintomas são os mesmos para os diferentes tipos: febre, fraqueza, dores e choque. Estudada principalmente em E.coli, Shigella e Salmonella. Ex.: febre tifóide, infecções do trato urinário e meningite meningocócica. Como nosso organismo se defende dos invasores? Células e órgãos especializados em defesa Resposta imune Inata Resposta imune específica Células e órgãos especializados em defesa Resposta imune Inata Resposta imune específica RESPOSTA INATA RESPOSTA INATA RESPOSTA ADAPTATIVA PATOGENIA DA INFECÇÃO BACTERIANA ADERÊNCIA DA BACTÉRIA MULTIPLICAÇÃO LOCAL DISSEMINAÇÃO CORRENTE SANGUÍNEA ÓRGÃOS ALVOS BACTEREMIA SISTEMA LINFÁTICO MICROBIOLOGIA CLÍNICA Classificação das bactérias de maior interesse clínico: Aeróbios 1. Cocos: • Gram + : Staphylococcus e Streptococcus • Gram - : Neisseria 2. Bacilos: • Gram + formadores de esporos: Bacillus; • Gram + não formadores de esporos: Listeria e Corynebacterium; • Gram - fermentadores de glicose: Proteus, Citrobacter, Edwarsiella, Escherichia, etc... MICROBIOLOGIA CLÍNICA Classificação das bactérias de maior interesse clínico: Aeróbios 2. Bacilos: • Gram – não fermentadores de glicose: Acinetobacter, Pseudomonas; • Álcool-ácido resistente: Mycobacterium • Parcialmente álcool-ácido : Nocardia • Espiroquetas: Borrelia, Treponema e Leptospira STAPHYLOCOCCUS E STREPTOCOCCUS ESTAFILOCOCOS São comensais comuns na pele, embora algumas espécies possam causar infecções. A enzima coagulase é uma característica do S. aureus, há evidências concretas de que seja um fator de virulência. ESTAFILOCOCOS São patógenos humanos e de outros mamíferos; São divididos em 2 grupos, com base na sua habilidade de coagular o plasma: • coagulase + : Staphylococcus aureus • patógenos mais encontrados em infecções humanas; • coagulase - : Estafilococos coagulase negativo (30 espécies descritas até hoje). ESTAFILOCOCOS S. aureus S. epidermidis S.saprofiticus S. haemolyticus ESTAFILOCOCOS 1.Morfologia - Células esféricas que se dispõem em cachos irregulares, cocos isolados, aos pares, em tétrades. - Cocos jovens são fortemente Gram (+) e com o envelhecimento perdem sua tonalidade no Gram (-) - São imóveis - Não formam esporos ESTAFILOCOCOS Cultura - Crescimento rápido em condições aeróbicas ou microaerófilas. - Em meios sólidos, as colônias são redondas, lisas, elevadas e brilhantes. - As colônias de S. aureus são acinzentadas a amarelo dourado intenso. - As colônias de S.epidermidis apresentam coloração de cinza a branca. ESTAFILOCOCOS Características de Crescimento - Produtores de catalase (diferenciação com os estreptococos) - Fermentam carboidratos produzindo ácido láctico, não gás. - São relativamente resistentes ao ressecamento e ao calor. - Apresentam sensibilidade variável a muitos agentes antimicrobianos ESTAFILOCOCOS Estruturas Antigênicas Polissacarídeo capsular: função ainda não definida, pode estar relacionada com resistência a fagocitose. Proteina-A: sugerem que essa proteína aumenta a virulência da bactéria. Leucocidina: toxina que age especificamente sobre os leucócitos. ESTAFILOCOCOS Toxinas e Enzimas Catalase Conversão do peróxido de hidrogênio em água e oxigênio. Coagulase Impede a cascata normal da coagulação do plasma. Deposição de fibrina na superfície dos estafilococos. Hialuronidase ou fator de propagação. ESTAFILOCOCOS Toxinas e Enzimas Estafiloquinase Ação semelhante a estreptoquinase, resultando em fibrinólise. Proteinases Lipases B-lactamases Exotoxinas Causam necrose na pele Proteína capaz de lisar eritrócitos e lesar plaquetas; ação sobre musculatura lisa vascular; Leucocidina Pode destruir leucócitos. ESTAFILOCOCOS Patogenia Os estafilococos são membros da microbiota normal da pele, via respiratórias e trato gastrointestinal. O estado de portador nasal é observado em 40% a 50% dos humanos. Capacidade patogênica – varia desde a intoxicação alimentar a bacteremia e abscessos em vários órgãos. ESTAFILOCOCOS Modelo da infecção estafilocócica Porta de entrada (pele) Invade a corrente sangüínea Broncopneumonia Sepse Endocardite ESTAFILOCOCOS Diagnóstico Cultura: Semeados em placa de ágar-sangue a 37ºC Teste da catalase H2O2 + cresc. bacteriano Formação de bolhas (teste positivo) Diferencia Staphylococcus (+) de Streptococcus(-) ESTAFILOCOCOS Diagnóstico Teste da coagulase: Plasma citratado de coelho (1:5) + cultura (37ºC) Coágulos (teste positivo) - Diferencia os S. aureus (coagulase +) dos S. epidermidis (coagulase -) Teste de Sensibilidade Provas Sorológicas ESTAFILOCOCOS Epidemiologia Principais fontes: lesões humanas, fômites contaminados, vias respiratórias e pele humana. Importância do estado de portador crônico (nariz e pele) de S.aureus resistente a antibióticos. Nos hospitais, as áreas de maior risco de infecções estafilocócicas são; berçários, U.T.I., centro cirúrgico e enfermarias de imunossuprimidos. DOENÇAS CAUSADAS POR STAPHYLOCOCCUS AUREUS Doenças mediadas por toxinas: Síndrome da pele escaldada Intoxicação alimentar Choque tóxico Infecções supurativas: Impetigo Foliculite Furúnculo Carbúnculo Bacteremia e endocardite. Pneumonia e empiema Osteomielite Artrite séptica. DOENÇAS CAUSADAS POR STAPHYLOCOCCUS COAGULASE-NEGATIVOS Infecções de ferida operatória ou traumática. Infecções do trato urinário. Infecções de cateter. Infecções em dispositivos prostéticos. ESTREPTOCOCOS ESTREPTOCOCOS Possui ampla significância na medicina humana. Entre as doenças humanas atribuídas aos estreptococos estão; a escarlatina, a febre reumática, a glomerulonefrite e a pneumonia pneumocócica. ESTREPTOCOCOS Strep. pyogenes Strep. agalactiae Strep. do grupo D Strep. viridans Strep. pneumoniae ESTREPTOCOCOS Morfologia Cocos esféricos que se dispõem em cadeias ou em duplas (Diplococos). - São Gram (+). - Apresentam polissacarídeo capsular (a maioria das cepas A,B,C) - Parede celular composta de proteínas (Ag. M,T,R), carboidratos (grupo específicos) e peptidoglicano. - Fímbrias constituídosde proteína M e recobertos de ácido lipoteicóico ESTREPTOCOCOS Morfologia Cultura Crescimento com a utilização de açúcares Colônias discóides Colônias mucóides: associado a produção de material capsular. Característica de crescimento Crescimento deficiente em meios sólidos ou em caldo; Necessita de sangue ou líquidos teciduais para enriquecimento. ESTREPTOCOCOS Estrutura Antigênica Antígeno grupo específico da parede celular grupos A-U de Lancefield; Proteína M: S. pyogenes do grupo A; Substância T: diferenciação de certos tipos de estreptococos por aglutinação com anti-soros específicos; Nucleoproteínas ESTREPTOCOCOS Toxinas e Enzimas Exotoxinas pirogênicas: A, B e C provocam a erupção cutânea da escarlatina Difosfopiridina – nucleotidase Hemolisinas ESTREPTOCOCOS Classificação Hemólise Substância grupo-específico Polissacarídeos capsulares Reações bioquímicas ESTREPTOCOCOS Classificação S.pyogenes: Beta hemolíticos de grupo A erisipela, febre puerperal e sepse S.agalactiae: Estreptococos do grupo B são membros da microbiota normal do trato genital feminino; importante causa de sepse e meningite neonatal Grupos C e G podem causar sinusite, bacteremia ou Endocardite ESTREPTOCOCOS Classificação Enterococcus faecalis e E. faecium: compõem o grupo D. S. viridans: membros mais prevalentes da microbiota das vias aéreas superiores. ESTREPTOCOCOS Diagnóstico Amostras: dependente da natureza da infecção estreptocócica. Cultura Testes para detecção de antígenos Provas sorológicas: ASO, anti-Dnase, anti- hialuronidase, anti-estreptoquinase ESTREPTOCOCOS Epidemiologia, Prevenção e Controle Fonte final de estreptococos do grupo A: homem; O ser humano pode ter infecção clínica, subclínica ou ser um portador do estreptococos; Os procedimentos de controle visam à fonte humana: Erradicação de estreptococos do grupo A dos portadores; Controle da poeira, ventilação, filtração do ar e aerossóis; Profilaxia medicamentosa na mãe com culturas positivas em caso de parto prematuro ou ruptura prolongada das membranas. DOENÇAS CAUSADAS POR STREPTOCOCCUS PYOGENES Infecções supurativas: Faringite Escarlatina. Pioderma. Erisipela. Celulite. Fasciite necrotizante Síndrome do choque tóxico Streptococico. Sepse puerperal, linfangite, pneumonia. Infecções não supurativas: Febre reumática. Glomerulonefrite aguda. DOENÇAS CAUSADAS POR STREPTOCOCCUS AGALACTIAE Doença neonatal precoce (pneumonia, meningite e sepse). Doença neonatal tardia (bacteremia com meningite). Infecções em mulheres grávidas (endometrite pós- parto, infecção de ferida, infecção urinaria). Outros: bacteremia, pneumonia, osteomielite, artrite, infecções de pele e tecidos moles). OUTRAS INFECÇÕES POR STREPTOCOCCUS S. viridans: Abscessos em tecidos profundos. Septicemias em neutropenicos. Endocardite subaguda. Caries dentarias. Meningites. S. pneumoniae: Pneumonia. Meningite. Bacteremia.
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