Patogenicidade bacteriana

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Imagens de “Microbiologia”, 
 Tortora, 2012 
Microorganismos no contexto 
saúde-doença 
Definições 
 Patologia: estudo científico das doenças 
 Etiologia: causa de uma doença 
 Patogênese: como a doença se desenvolve 
 Infecção: invasão ou colonização de um indivíduo 
por microorganismos patogênicos 
 Doença: Quando uma infecção ou ação resulta 
em alteração no estado de saúde 
Microbiota normal 
 É a coleção de organismos presentes no corpo 
que estabelecem residência “permanente”  
colonizam 
 
 Não estabelecem doença em condições normais 
 
 Chamada flora normal ou microbiota normal 
Microbiota transiente 
 Bactérias fungos e outros organismos que podem 
estar presentes por horas, dias, meses e depois 
desaparecem 
Antagonismo bacteriano 
 Exclusão competitiva 
 
 A sua flora normal, em condições de crescimento 
normais, excluem organismos de maneira 
seletiva, favorecendo o crescimento de 
organismos com propriedades parecidas (pH, 
temperatura, potencial RedOx) 
 
 Mecanismo pelo qual a flora 
Candidíase oral - sapinho 
 Candida albicans é um fungo 
leveduriforme, que tende a 
crescer quando a flora 
normal tem seu crescimento 
prejudicado, por alterações 
no pH (aumenta) e fluxo 
salivar (diminui) 
 
 Usualmente associado a 
pacientes HIV-positivos, 
crianças pequenas, uso 
excessivo de enxaguantes, 
fumantes http://www.mdsaude.com/ 
Simbiose 
 A relação entre a microbiota normal e o 
hospedeiro é chamada de simbiose, uma 
relação na qual, entre dois organismos, um é 
menos dependente do outro 
 
 Embora seja usualmente associada a relações 
benéficas, a simbiose relaciona dois indivíduos 
de forma que ambos dependem entre si para sua 
sobrevivência 
Simbiose 
 Comensalismo: um organismo se beneficia e 
outro não é afetado 
 
Simbiose 
 Mutualismo: os dois organismos se beneficiam 
 Ex: produção de menaquinona-7 (vitamina K2) no 
intestino por bactérias 
Simbiose 
 Parasitismo: Um organismo se beneficia em 
prejuízo do outro 
 
Patógenos oportunistas 
 Não causam doença em indivíduos saudáveis, ou 
em determinada parte do corpo 
 
 Quando fora de seu habitat ou por ineficiência do 
corpo, o organismo replica-se e causa doença 
 
 Normalmente, associam-se a pessoas com 
doenças crônicas, imunossuprimidos, quebra de 
barreira (feridas). 
Toxoplasmose 
 
Toxoplasmose em HIV+ 
 À imunodeficiência, o 
Toxoplasma reativa-se, e 
inicia a replicação no 
sistema nervoso 
 
 Causa necrose tecidual, 
lesões císticas, que 
culminam em cegueira, 
demência e morte. 
Como descobrir que determinado 
organismo é o agente etiológico? 
Postulado de Koch 
Friedrich Gustav Jakob Henle Robert Heinrich Herman Koch 
Classificação dos agentes 
etiológicos 
Definições 
 Sintoma  Mudanças subjetivas não aparentes 
ao observador 
 ex: dor de cabeça, cansaço, sensação de efrio 
 
 Sinal  mudanças objetivas, mensuráveis 
 ex: edema, febre, lesões, tremor 
 
 Síndrome  conjunto de sintomas e sinais que 
acompanham sempre determinada doença 
 Ex: Síndrome de Down (trissomia do 21) 
Doenças comunicáveis 
 Doenças que podem ser passadas de maneira 
direta ou indireta entre indivíduos 
 
 Quando doenças são facilmente transmitidas 
entre indivíduos, são denominadas doenças 
contagiosas 
 
 Doenças que NÃO SÃO TRANSMITIDAS 
DIRETAMENTE são denominadas não 
comunicáveis, como o tétano 
 
Ocorrência de uma doença 
 
 Incidência – número de pessoas, dentro de uma 
população, que desenvolve a doença em 
determinada janela de tempo 
 
 
 Prevalência – número de pessoas que possui a 
doença em um ponto no tempo específico 
Ocorrência de uma doença 
 Doença esporádica – Causa doença apenas em 
algumas pessoas, ocasionalmente 
 
 Endêmica – ocorre constantemente em 
determinada população, definida regionalmente 
 
 Epidêmica – Muitas pessoas adquirem a doença 
em um espaço de tempo relativamente curto, 
de maneira anormal 
 
 Pandêmica – Ocorrência global/mundial 
 
Gravidade e duração de uma doença 
 Aguda – curto período de tempo 
 
 Crônica – reações lentas, por longos períodos 
 
 Subaguda – duração intermediária entre crônica 
e aguda 
 
 Latente – Agente permanece inativo, até tornar-
se ativo novamente 
Extensão de uma doença 
 Infecção local 
 
 Infecção sistêmica 
 
 Infecção primária – doença inicial, aguda 
 
 Infecção Secundaria – auxiliada por uma infecção 
primária 
 
 Infecção subclínica – não causa doença detectável 
Sepse 
 Condição inflamatória tóxica que surge da 
disseminação de um organismo ou toxina a partir 
de um foco de infecção 
 
 Pode causar sinais de infecção generalizada, 
levando a febre ou diminuição da temperatura, 
diminuição da pressão sanguínea, diminuição do 
tempo de coagulação 
 
 A septicemia é a presença do agente no sangue 
Fases de uma doença 
Disseminação da infecção 
 Reservatórios humanos – Carreadores 
 
 Reservatórios animais – Zoonoses 
 
 Reservatórios inanimados 
 
Transmissão 
 Contato direto 
 
 Contato indireto – Fômite (objeto inanimado 
envolvido na disseminação) 
 
 Transmissão por gotículas ou perdigotos 
 
 Transmissão por veículo – ar, água, alimento 
Vetores 
 Animais que transportam patógenos de um 
hospedeiro a outro 
 
 Artrópodes constituem o principal grupo de 
vetores, podendo transmitir por transmissão 
mecânica ou transmissão biológica 
Transmissão mecânica 
Transmissão biológica 
Infecções nosocomiais 
 “Infecções do leito” 
 
 Infecções que ocorrem no ambiente hospitalar, 
clínicas, casas de repouso etc. 
 
 Resultam de diversos fatores, como: existência 
do organismo no ambiente; presença de 
hospedeiros; cadeia de transmissão sem a 
devida reação do corpo de saúde. 
alagoasreal.blogspot.com 
 
Mecanismos patogênicos de 
microorganismos 
Definições 
 Virulência – capacidade de um microorganismo 
colonizar um hospedeiro. Quanto maior a 
virulência, maior a extensão da infecção 
 
 Patogenicidade – capacidade de um 
microorganismo produzir uma doença 
 
 DI50 – dose infectante na qual 50% dos 
indivíduos infectados vem a óbito 
Como bactérias colonizam o 
hospedeiro? 
Portas de entrada 
 Pele 
 
 Mucosas 
 
 Via parenteral  quando a barreira epitelial é 
comprometida = solução de continuidade, onde 
ocorre a exposição do patógeno ao sistema 
circulatório ou linfático 
 
 
Fatores essenciais ao sucesso de 
uma infecção 
 Via de entrada 
 Quantidade de organismos 
 Aderência 
 Escape das defesas do hospedeiro 
 Cápsulas, parede celular, enzimas, variação 
antigênica, penetração no citoesqueleto 
 Danos teciduais 
 Sideróforos, danos celulares, produção de toxinas, 
plasmídeos 
 Saída 
 
Aderência 
 Uso de adesinas, que são proteínas utilizadas 
por bactérias para se aderir a superfícies 
 
 A maioria são glico ou lipoproteínas 
 
 Importante na formação de biofilmes e 
permanência no hospedeiro 
Cápsulas 
 Glicocálice bacteriano 
 
 A bactéria utiliza o glicocálice como forma de 
evitar a identificação por células fagocíticas, mas 
ficam susceptíveis à ação de anticorpos 
 
 A cápsula não garante o sucesso 
 
 Essencial para a formaçãodo biofilme, 
juntamente a poliglicanos extra-celulares 
insolúveis 
Parede celular 
 Streptococcus pyogenes produz a proteína M, 
que aumenta a aderência a superfícies epiteliais, 
reduzindo a chance de ocorrer a fagocitose 
 
 Adesão através de Fimbrias, como na N. 
gonorrhoeae 
 
 Presença de ácidos micólicos em Mycobacterium 
spp 
Enzimas 
 Coagulase – coagula fibrinogênio 
 
 Quinase – degrada fibrina 
 
 Hialuronidase – invasão de lâmina basal e Matriz 
 
 Colagenase – invasão de lâmina basal e Matriz 
 
 Protease de IgA – Degrada anticorpos de 
superfície 
Variação antigênica 
 Alteração de moléculas de superfície, que são 
espostas à imunidade 
 
 Envolve a alteração da expressão de proteínas, o 
padrão de açúcares da cápsula 
 
 Comum entre parasitas unicelulares eucariotos, 
como Tripanossoma cruzii e Leishmania spp 
Des/Reorganização do citoesqueleto 
de actina 
 Invasinas de Salmonella e 
Escherichia 
 
 Criam um “ninho” na 
superfície apical das células 
epiteliais, devido à 
desorganização do 
citoesqueleto 
 Algumas bactérias como 
Shigella e Listeria podem 
utilizar actina para se 
propelir entre células 
hospedeiras 
Como bactérias danificam as 
células do hospedeiro? 
Mecanismos 
 Sideróforos  sequestro e absorção de ferro por 
bactérias 
 
 Toxinas  dano celular direto 
 
 Plasmídeos e lisogenia  podem conferir 
patogenicidade a bactérias 
Sideróforos 
 Ferro é essencial ao crescimento de quase todas 
as bactérias. Mas no corpo humano, o ferro livre 
tem concentrações muito baixas, pois circula 
ligado à ferritina, lactoferrina e transferrina 
 
 Bactérias produzem sideróforos, que se ligam 
ao ferro com avidez maior que os 
transportadores do hospedeiro 
 
 Receptores de sideróforos na superfície 
bacteriana são usados para captar o ferro 
Dano direto às células 
 O dano pode ocorrer por rompimento da célula 
(ex: vírus e parasitas) 
 
 Fagocitose reversa: Neisseria gonorrhoeae e 
E.coli 
 
 Produção de Toxinas 
Definições 
 Toxina – Substâncias venenosas, que matam a célula 
do hospedeiro 
 
 Toxigenicidade – capacidade do microorganismo de 
produzir toxinas 
 
 Toxemia – presença de toxinas no sangue 
 
 Exotoxina – toxinas produzidas no interior do 
hospedeiro e secretadas no meio circundante 
 
 Endotoxina – são constitutivas das bactérias, fazendo 
parte da parede bacteriana 
Toxinas 
 
 
Exotoxinas 
 Toxinas produzidas no citoplasma da célula 
bacteriana, necessitando de transportadores para 
serem enviados ao meio que envolve a bactéria 
Tipos de exotoxinas 
 
 
 
 
Endotoxinas 
 Estão presentes na parede de bactérias gram-
negativas 
 
 Lipopolissacarídeo – ativador da imunidade inata, 
causa inflamação pela identificação por 
macrófagos via receptores Toll-like 
 
 São liberados de acordo com a quebra da parede 
bacteriana, e quando liberados na corrente 
sanguínea, podem causar inflamação 
generalizada, levando à sepse. 
Mecanismo proposto para 
endotoxinas 
 
Plasmídeos e lisogenia 
 A quase totalidade de exotoxinas é codificada em 
elementos externos ao cromossomo, como 
plasmídeos e fagos (transformação bacteriana) 
 Exemplo: toxina tetânica presente em 
plasmídeos, dextrana-sacarase produzida pelo 
Streptococcus mutans, iniciador do processo de 
cárie 
 
Plasmídeos e lisogenia 
 Um bacteriófago pode integrar-se ao 
cromossomo, e temos o evento de lisogenia. 
Quando isto ocorre, a síntese de toxinas passa a 
ser constante, ou controlada por operadores 
bacterianos 
 
 Um exemplo é a Shiga toxina transmitida para E. 
coli O157, ou o gene da toxina colérica em Vibrio 
cholerae 
 
 
 
Microbiota oral 
Microbiota Oral 
 Residente, Autóctone ou Nativa 
 Indígena – Existem em alta proporção relativa 
(>1%) 
 Suplementares – Existem em baixa proporção 
relativa (<1%) 
 
 Transitória ou Alóctone 
Adesão bacteriana 
 
 
 Aderência a uma superfície - DIRETA 
 
 Aderência a outra bactéria ou a uma estrutura 
sintetizada por outra bactéria - 
INTERBACTERIANA 
Adesão na superfície bucal 
 Estruturas moles – mucosas, polpa dentária, 
epitélio glandular 
 
 Estruturas rígidas – Esmalte, dentina, próteses e 
resinas 
 
 Como as estruturas bucais estão sempre 
recobertas por uma glicoproteína salivar (GPS), a 
mucina, normalmente esta molécula é utilizada 
para a adesão 
Adesão bacteriana 
 
 Não importa o método utilizado para a adesão 
pela bactéria, desde que haja uma estrutura na 
boca que seja alvo, e uma adesina bacteriana 
compatível 
 
 Quanto maior o número de ligantes e variedade, 
mais forte e durável será a interação 
Polissacarídeos extracelulares 
 Açúcares em cadeia, muito hidratados, que 
aglutinam babtérias 
 
 Exemplos: S. salivaris (levano), S. mutans 
(glucano insolúvel ou mutano) e A. naeslundii 
(heteropolissacarídeo) 
 
 Alto grau de especificidade bacteriana, tanto que 
algumas bactérias, como S. sanguni, não são 
encontradas fora dos biofilmes 
 
Aderência Interbacteriana ou 
coagregações 
 Homotípicas  mesma espécie 
 Mediadas por PEC – excesso de sacarose em S. 
mutans 
 Mediados por mucina – película adquirida 
 Mediadas por IgA na saliva, IgG e IgM no fluido 
Sulcular 
 
 Heterotípicas  espécies diferentes 
 Espigas de milho – bactérias filamentosas 
(Actinomyces) e cocos 
 Cepilho – com bacilos, associados a periodontite 
crônica 
Fatores do hospedeiro que 
influenciam a microbiota 
 
Relações intermicrobianas 
 Positivas – Comensalismo e Sinergismo 
 Bactérias atuam em sinergismo quando elas são 
capazes de produzir produtos metabólicos 
complementares ex: Streptococcus produz lactato 
em anaerobiose, que é utilizada por Veilonella. 
 
 Negativas – Antagonismo ou Antibiose 
 Bactérias competem pelo mesmo substrato, 
limitando a capacidade de bactérias competidoras 
de colonizar a boca