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Ludmila Godinho MED XXI MICRO - RESUMO BACTÉRIAS - PROVA I CONCEITOS Imunógeno: ativa resposta imune. Contaminação: exposição ao microrganismo. Fontes de infecção: local onde encontramos os microrganismos. Ex: alimentos, bisturi, gaze, luva ... Colonização: pode ocorrer por microbiota normal ou invasora. Inóculo bacteriano/Carga parasitária: quantidade do parasita que invade o corpo do hospedeiro através do contato com a fonte de infecção com o indivíduo. Cepas: indivíduos de mesma espécie com variabilidade genética. Microbiota normal (flora normal ou residente): organismos que estabelecem uma relação comensal com o nosso organismo, ou seja, residem (colonizam), mas não geram doença em condições normais. - Funcionam como proteção a patógenos por produzirem ácidos graxos que dificultam a colonização deles. - Fazem competição por espaço físico com microorganismos patogênicos. - Produzem antimicrobianos naturais, bacteriocinas, colicinas, vitaminas B e K e ácidos. - Fatores que influenciam a microbiota normal: idade, estado nutricional, dieta, estado de saúde, existência de deficiências, hospitalizações, estado emocional, clima, higiene pessoal, condições socioculturais, ocupação e estilo de vida. - Locais de flora: cavidade nasal, boca, esôfago, intestino grosso, vagina, uretra (A BEXIGA É ESTÉRIL) Infecção oportunista: - Quando essas bactérias da microbiota se aproveitam da queda do sistema imune para crescerem exageradamente e desenvolverem doença. - Invasão desses microorganismos em áreas estéreis. - Obs.: o uso indiscriminado de antibióticos ataca a flora normal. Infecções endógenas: causada pela microbiota normal. Infecções exógenas: causado por microorganismos não residentes no organismo. Microrganismos oportunistas: normalmente não causam doença quando presentes em seu habitat normal em uma pessoa saudável. Entretanto, podem gerar doença quando em diferentes ambientes. Ex1: E. coli quando sai do trato gastrointestinal e vai para outras partes do corpo. Ex2: Micróbios que penetram o corpo através da quebra da barreira da pele ou das membranas mucosas podem causar infecções oportunistas. Alternativamente, se o hospedeiro se encontra enfraquecido ou comprometido por uma infecção, micróbios que são normalmente inofensivos podem causar doença. Infecção é a invasão ou colonização (multiplicação) do corpo por microrganismos patogênicos induzindo resposta imune-inflamatória. É uma interação parasito-hospedeiro. - Infecção subclínica ou assintomática (o sistema imune ataca o parasita, então eles se equilibram, ou seja, não aparece sintomas. Ex: doença de chagas -> o parasita se aloja do hospedeiro, mas pode ficar assintomático durante muitos anos, e vai causando lesão tecidual cumulativa, que com os anos vai apresentar um quadro clínico) -inaparente. Ex: bisturi contaminado usado em uma cirurgia. Doença: multiplicação e lesão tecidual. Presença de sinais e sintomas (manifestações clínicas e patológicas). Ocorre quando a resposta imunológica não é satisfatória, não conseguindo conter a infecção. Logo, o parasita vai se multiplicar e colonizar o tecido, ocorrendo, assim, a doença infecciosa. - Uma infecção pode existir na ausência de doença detectável. Ex: o organismo pode ser infectado pelo vírus que causa a AIDS, porém sem que haja qualquer sintoma da doença. - Microrganismos da flora normal do hospedeiro podem infectar o mesmo quando migram para locais onde geralmente não são encontrados. Ex: E. coli está presente no intestino saudável, no entanto, causa doença quando entra em contato com o trato urinário. Portadores e Reservatórios: são aqueles organismos (seres) que armazenam o agente patogênico, logo, são fontes contínuas desse agente. - Portador = humano (indivíduo contrai raiva por uma mordida de cão) - Reservatório = não humanos (o cão que mordeu o homem ou objetos inanimados). Virulência é a capacidade que um organismo patogênico tem de causar dano ao organismo (de se instalar no hospedeiro). São os fatores que permitem a colonização, multiplicação e permanência dos parasitas no hospedeiro sem ser atacado pelo SI. Ex: algumas bactérias possui glicoproteínas semelhantes ao hospedeiro, o sistema imunológico não reconhece como estranho e, consequentemente, não ataca. Então, isso é um fator de virulência, porque permite o desenvolvimento do organismo patogênico no hospedeiro. Patogênese é a maneira como uma doença se desenvolve. Patogenicidade (mecanismo patogênico) – produção da doença: É o aparecimento dos sintomas que ocorre em decorrência da ativação do mecanismo patogênico pelos fatores de virulência, ou seja, é a capacidade do microrganismo de ativar o sistema imunológico que irá lesar o tecido. - os fatores de virulência vão determinar a patogenicidade de um agente agressor. - Em outras situações, a bactéria pode produzir enzimas que podem causar dano diretamente ao tecido. Então, o mecanismo patogênico é a capacidade do parasita causar dano ao tecido. Ex: giárdia... Um dos mecanismos patogênicos dela é impedir a absorção intestinal, então causará diarreia. Outro mecanismo patogênico dela é ativar o sistema imunológico que irá lesar o tecido para tentar eliminar a giárdia. Contaminação -> colonização -> infecção. Se o sistema imune conseguir atacar o parasita, não haverá o desenvolvimento da doença infecciosa. Quando entramos em contato com o agente patogênico, temos uma infecção. Isso ativa o sistema imunológico. Assim, o paciente não apresenta quadro clínico. - Logo, se o SI consegue agir contra o agente patogênico, não há sintomas. Se o SI não conseguir agir contra o agente patogênico, há sintomas (quadro clínico). _____________________________________________________________________________________________ Possíveis perguntas de prova: DIFERENÇA ENTRE PATÓGENO OPORTUNISTA E INFECÇÃO OPORTUNISTA. QUAL A DIFERENÇA DE PORTADOR E RESERVATÓRIO? ______________________________________________________________________________________________ BACTÉRIAS FORMA E ARRANJO: Cocos: são redondos, mas podem ser ovais, alongados ou achatados em uma das extremidades. - Diplococos: dois cocos reunidos / Estreptococos: cocos enfileirados / Estafilococos: cachos de cocos. Bacilos: bactérias com estrutura alongada e cilíndrica. - Cocobacilos: parecem com cocos / Diplobacilo: em pares / Estreptobacilo: em cadeia Bactérias espiraladas podem ter um ou mais espirais. - Vibriões = estrutura rígida, forma de vírgula / Espirilos = forma de saca-rolhas / Espiroquetas = corpo flexível Geralmente, as bactérias mantêm uma única forma. Método de Gram: consiste, essencialmente, no tratamento sucessivo de um esfregaço bacteriano, fixado pelo calor, com os seguintes reagentes: cristal violeta, lugol (iodo), álcool e fucsina. Coloração primária: O esfregaço é recoberto por corante cristal violeta (púrpura) Após um tempo, o corante púrpura é lavado O esfregaço é coberto por iodo (lugol) O iodo é lavado e ambas as bactérias ficam em cor violeta (púrpura) A lamina é lavada com álcool (descolorante): Gram + permanecem violeta (não se descoram com álcool) Gram – ficam incolores (se descoram com álcool) O álcool é lavado e a lâmina é corada com um corante básico vermelho (fuscina) Gram + permanecem violeta (não se coram com fuscina) Gram – ficam avermelhadas (se coram com fuscina) OBS.: Toda bactéria, quer seja Gram + ou Gram -, absorve de maneira idêntica o cristal violeta e o lugol, adquirindo cor roxa devido ao complexo formado pelas duas substâncias no citoplasma da célula. Entretanto, ao serem tratadas com álcool, apresentam comportamentos diferentes. Importância de Gram: diagnóstico, tratamento e fator de virulência. ESTRUTURA Não possui estrutura membranosa; não tem mitocôndria, complexo de golgi. Seu cromossomo é livre no citoplasma da bactéria, ou seja, não tem núcleo separado, mas passa pela mesma etapa de síntese proteica dos eucariontes (DNA -> RNAm -> PROTEÍNA); Mesossomos: pedaço da membrana onde existemenzimas que fazem a respiração celular, conferindo à célula maior atividade respiratória ou fotossintética. Membrana plasmática: Forma uma barreira responsável pela separação do meio interno e externo da célula. Composta por proteínas imersas em uma bicamada fosfolipídica. Não apresenta esteróis. Tem por função: transporte de solutos produção de energia por transporte de elétrons e fosforilação oxidativa biossíntese [as enzimas de síntese dos lipídeos da membrana e de várias classes de macromoléculas componentes de outras estruturas externas à membrana (peptidioglicano, ácidos teicoicos, lipopolissacarídeos e polissacarídeos extracelulares) estão ligadas à membrana plasmática. Uma vez sintetizadas, estas moléculas são permeadas para o lado externo pelos canais chamados junções de Bayer. Estes são formados por prolongamentos da membrana citoplasmática que se unem à membrana externa das bactérias GRAM -, estabelecendo assim um contato entre o citoplasma e o limite externo da célula], duplicação do DNA e secreção. Parede celular: - Gram + 90% da parede: peptidioglicano. Também encontramos proteínas e ácidos teicoicos - Gram - Poucas camadas de peptidioglicano (devido a uma menor concentração de peptidioglicano, a parede dessas bactérias é mais suscetível a quebras quando comparadas com as bactérias GRAM +) e uma membrana externa. Membrana externa: Espaço periplasmático: espaço que separa a membrana citoplasmática da membrana externa (contém peptidioglicano e enzimas e proteínas, tais como: enzimas hidrolíticas (quebram macromoléculas), enzimas capazes de inativar drogas (penicilinase: quebra penicilina) e proteínas transportadoras de solutos). Formada por dupla camada lipídica (uma camada interna de fosfolipídios e uma externa de lipopolissacarídios e proteínas). Confere às bactérias GRAM - a capacidade de evadir à ação de células fagocitárias e ao complemento durante a invasão de um hospedeiro. Além de constituir uma barreira adicional à entrada de algumas substâncias como antibióticos, lisozima, etc. Não possui ácido teicoico. Camadas de peptidoglicano ou mureína – exoesqueleto. Função: proteção osmótica e rigidez. Degradada pela lisozima (enzima da imunidade inata produzida nos tecidos mucosos, que é responsável por matar bactérias). Local de ação de antibióticos (alguns antibióticos atuam diretamente na parede celular, então, a bactéria perde a sua forma e perde o controle do seu metabolismo). Determinante de especificidade antigênica. Ex: Fímbrias: permite a adesão da bactéria no hospedeiro. Ela ativa o sistema imunológico, pois as fímbrias são determinantes antigênicos, pois são produzidas pela própria bactéria e não se parecem com o material do hospedeiro. Pode estimular as respostas imunológicas: Mitogênico – estimula a mitose de linfócitos Atividade pirogênica (produz febre) – pirógeno exógeno (porque faz parte da estrutura da bactéria. O pirógeno endógeno seria as citocinas produzidas pelo sistema imune) Facilitar a fagocitose OBS.: A gram – é mais fávil de escapar do SI Esporos: (somente gram +) estrutura de múltiplas capas, desidratada, que protege e permite que a bactéria exista em estado de animação suspenso sob condições inóspitas, como a privação nutricional. Contem uma copia completa do cromossomo, concentrações mínimas essenciais de proteínas e ribossomos e alta concentração de cálcio ligado a acido dipicolínico. Membrana interna + duas camadas de proteoglicanos + revestimento proteico tipo queratina. Pode existir por séculos como viáveis e é de difícil descontaminação com desinfetante padrão. Plasmídeos: (estrutura de DNA circular, que chamamos de DNA extra cromossômicos. Quando a bactéria tem o plasmídeo ela tem uma vantagem: esses plasmídeos vão produzir enzimas essenciais para sobreviverem, produzem toxinas, ou inativam os antibióticos. Podem ser transmitidos de uma bactéria para outra. A bactéria pode englobar plasmídeos livres também. Quanto mais plasmídeos, mais patogênico, maior poder de virulência. Por isso não pode usar antibióticos indiscriminadamente, devido a vantagens seletivas) Cápsula: camada de polissacarídeos que fica ligada à parede celular como um revestimento externo de extensão limitada e estrutura definida. Ação antifagocitária. Fímbrias ou Pili: são pelos, filamentosos curtos e numerosos (um a dois curtos por célula) responsáveis pela adesão bacteriana aos tecidos, fator de virulência (sítios receptores de bacteriófagos), ativando SI, permite locomoção e reprodução sexuada; geralmente há união para troca de material genético. Muitas bactérias GRAM - são dotadas de fímbrias. Flagelos: estruturas de locomoção (movimentos bacterianos, propulsão, quimiotaxia e fototaxia, monotríquio, lofotríquio, anfitríquio, peritríquio, usados para identificação bacteriana.) Reprodução Bacteriana: Transformação: Incorporação de fragmentos de DNA livre no meio pelas bactérias que promovem alterações genotípicas. Transdução: DNA transferido entre as células por meio dos bacteriófagos (vírus bacterianos), os quais apanham fragmentos de DNA e os empacotam dentro das partículas do bacteriófago. O DNA é liberado nas células infectadas e torna-se incorporado ao genoma bacteriano. Existem 2 tipos, a generalizada, que é de qualquer gene, e a especializada, que transfere genes específicos. Conjugação: Transferência de plasmídeo (material genétio) por meio de pilis sexual de uma célula doadora para uma receptora. Composta por 4 fases: a fase de União, mobilização, transferência e formação do plasmídeo no receptor. Mecanismos de escape do sistema imunológico (evasão): Destruição dos fagócitos (streptolisina bacteriana) Inibição da fagocitose (revestimento com proteinas M e A) Evitar digestão Síntese de coagulase (barreira protetora) Patogenicidade das bactérias: Capacidade de causar doenças, superando as defesas do hospedeiro. Transmissão (Portas de entrada): Membranas, mucosas e pele TGI e TGU Trato Respiratório Olhos e Ouvidos OBS.: Muitos patógenos possuem uma porta de entrada preferencial que é um pré-requisito para serem capazes de causar doença. Se eles entram no hospedeiro por uma outra porta de entrada, pode ser que a doença não ocorra. Fatores determinantes da patogenia bacteriana (Fatores que determinam o sucesso de uma infecção): Capacidade de invasão de tecidos e ambientes Adesão e colonização dos hospedeiros Obtenção de alimento Através de enzimas que degradam lipídios, proteínas e carboidratos. Indução de resposta imune e inflamação Algumas bactérias possuem enzimas que degradam anticorpos. Mecanismos de evasão das respostas imunológicas Microorganismos (bactérias, protozoários e elmintos) tem capacidade de se revestir com uma composição química semelhante ao do organismo (lipopolissacarídeos e/ou proteínas - mimetização). Resistência a antibióticos Algumas bactérias possuem enzimas que degradam antibiótico. Fatores de virulência (são os fatores que os permitem permanecerem no organismo; escape do SI): Fatores de aderência (Adesina das fímbrias, pili, flagelos ou glicocálice: glicoproteínas e lipoproteínas / Glicocálice: biofilme – camada de polissacarídeos que envolvem comunidades formadas por grandes quantidades de micróbios. Se forma quando os microrganismos se aderem à superfícies específicas, que são úmidas e possuem matéria orgânica. São resistentes a desinfetantes e antibióticos-) Toxinas Enzimas Fatores antifagocíticos (proteínas de superfície para mimetização) Patogenicidade intracelular (capacidade de atuar dentro da célula) Heterogeneidade antigênica OBS.: A virulência de um microrganismo frequentemente é expressa como DI50 (dose infectante para 50% de uma amostra da população).A potência de uma toxina é expressa como DL50 (dose letal para 50% de uma amostra da população) Produção de doença Pela destruição dos tecidos Pela produção de citocinas – efeito sistêmico Pela produção de toxinas – efeito sistêmico Gravidade da infecção e sintomatologia Importância do órgãoafetado Extensão da lesão Tamanho do inóculo e da espécie e da cepa da bactéria A possibilidade da ocorrência de doença aumenta à medida que o número de patógenos se eleva Estados de imunodeficiência do paciente Penetração das bactérias no organismo: destruição das barreiras naturais inespecíficas (pele, muco, epitélio ciliado e secreção) mecanismos próprios de infecção (enzimas) evasão dos mecanismos de defesa: (bile, ácidos e lisozimas) enzimas: hemolisinas, hialuronidades, coagulases. Ações patogênicas das bactérias: Destruição dos tecidos Quando um microrganismo invade um tecido corporal, inicialmente encontra os fagócitos do hospedeiro. Se os fagócitos obtêm sucesso, não há dano algum para o hospedeiro. No entanto, quando o patógeno supera as defesas do organismo, o microrganismo pode danificar as células das seguintes formas: Crescimento bacteriano dentro da célula, causando lise celular e produção de metabólitos tóxicos (toxinas, enzimas, ácidos -que degradam as células para ‘’rancar’’ alimento delas, principalmente ferro- e gases) Liberação de enzimas degradativas para obter alimento do hospedeiro e se disseminar. Altera a permeabilidade seletiva, impede a síntese de proteínas, ativa o SI, pode desencadeia sozinho o sintoma clínico. Produção de toxinas Desencadeiam reações tóxicas, iniciando reações imunológicas. Substâncias pirogênicas (ativa resposta inflamatória de forma sistêmica, produzindo febre) Substâncias de ações tóxicas: PAMPs (padrão molecular derivado de patógeno), podem ser exotoxinas ou endotoxinas Toxinas pré-formadas (endotoxina) Toxinas produzidas após colonização (exotoxinas) Endotoxinas e exotoxinas têm propagação sanguínea e efeito sistêmico Componentes da parede celular, enzimas e proteínas de ligação a receptores: Gram +: Peptidoglicano, ácidos teicóico e lopoteicóico Gram -: LPS Exotoxinas: Secretadas por microorganismos vivos como produto metabólico de células em crescimento São proteínas produzidas por gram positivas Relativamente instáveis (destruídas facilmente) Altamente imunogênicas e táxicas Alta toxicidade Ligam-se a receptores específicos (afetando funções celulares, neurônios e TGI) Promovem degradação de componentes celulares e efeitos biológicos Promovem inibição da síntese proteica Promovem bloqueio e diminuição das secreções sinápticas Promovem bloqueio das transduções de sinais Não geram febre Superantígenos: ativam células T e desencadeiam reações de auto-imunidade (grande quantidade de toxinas e síndrome do choque tóxico – toxinas que causam infecção sistêmica generalizada) Podem ser convertidas em toxoides (exotoxina inativada, mas que ainda pode estimular o SI a atacá-las) para imunização contra a toxina Neutralizadas por antitoxinas (produzidas pelo SI) Doenças representativas: Botulismo, tétano, difteria, gangrena gasosa. Endotoxinas: Lipossacarídeos produzidas pro gram - e gram + Presentes em lipopolissacarídeos (LPS) da membrana externa da parede celular e liberadas com a lise da células ou durante divisão celular Relativamente estáveis Imunogênicas (ativam SI), pirogênicas (produzem febre, fraqueza e dores) Mitogênicas Pequenas concentrações ativam respostas protetoras, causando febre e vasodilatação Altas concentrações ativam o SC (macrófagos), causando sepse e choque (febre alta) Baixa toxicidade Não são facilmente neutralizadas por antitoxinas, portanto, não podem ser produzidos para imunização contra essas toxinas. Doenças representativas: Febre tifoide, infecção do trato urinário (TGU), meningite meningocócica. OBS.: endotoxinas: gram + e gram – exotoxinas: gram + Produção de Enzimas Enzimas que degradam tecidos Lectinase – colagenase – coagulase – hialuronidase – estreptoquinase (fibronolisina) – citolisina (hemolisina, leucocidinase) - O coágulo de fibrina retem o foca da infecção, ou seja, retem os microorganismos protegidos do SI. IgA1-Protease Importante fator de virulência para: N. gonorrhoeae N. meningitidis H. influenzae S. pneumoniae Inflamação Responsável pelo aparecimento dos sintomas Produção de anticorpos com reações cruzadas e lesão tecidual Deposição de imunocomplexos nos tecidos Ativação do sistema complemento Mecanismos de escape do sistema imune (passam despercebidos pelo SI) Permanência das bactérias no organismo e maior virulência Encapsulamento: produção de substâncias no glicocálice (Ácido hialurônico e polissacarídeos) que formam cápsulas ao redor de sua parede celular, aumentando a virulência da espécie, ao resistir a fagocitose (impede que a célula fagocítica se ligue à bactéria). Mimetismo antigênico Síntese de proteases antiimunoglobulinas – IgA protease (degrada anticorpo) Síntese de catalase e coagulase (converte fibrinogênio em fibrina, gerando o coágulo sanguíneo, que isola a bactéria de defesas do hospedeiro) Síntese de quinases bacterianas (enzimas que degradam a fibrina, digerindo coágulos formados pelo organismo para isolar a infecção) Síntese de colagenase (quebra colágeno, que forma tecidos conectivos de músculos e de outros órgãos e tecidos) Síntese de hialuronidase (hidrolisa o ácido hialurônico, que une tecidos conectivos. Facilita a dispersão do microorganismo) Destruição dos fagócitos: Estreptolisina bacteriana Inibição da fagocitose: Revestimento com proteína M (aderência da bactéria às células epiteliais do hospedeiro e auxilia na resistência bacteriana à fagocitose pelos glóbulos brancos) e A, ácido micólico Inibição da formação do fagolisossomo e resistência às enzimas lisossomais – cápsula e biofilme Replicação intracelular Variação antigênica: alteração de seus antígenos de superfície. Assim, quando o corpo monta uma resposta imune contra o patógeno, ele já alterou seus antígenos de forma a não ser mais reconhecido e afetado pelos anticorpos.
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