patogenicidade_ bactérias

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Mecanismos da patogenicidade bacteriana para o estabelecimento de doença
Eliane de Oliveira Ferreira
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 Atributos de Virulência
Adesinas : Adesão
Invasinas : Invasão
Evasinas : Evasão 
Agressinas : Dano
Fatores indiretos : sobrevivência
 obtenção de nutrientes
 
 regulação da expressão
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 Penetrando na camada de mucina
 Rede complexa e não uniforme de proteínas e polissacarídeos (viscoso);
 Função: lubrificante e evitar que as bactérias alcancem as células do epitélio;
 Porta de entrada para diversos mios;
 Presença de proteínas e carboidratdos: aderência e penetração a mucina
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A maioria pode se ligar a mucina por isso sua efetividade;
 Estratégias: pelas células produtoras de mucina, pelas células M (apresentação de antígenos)
Célula fagocítica
Corrente sanguínea
mucina
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Helicobacter pilori (Prêmio Nobel, 2005)
 Úlcera gástrica
 Mucina: zona tampão com pH neutro para proteger o epitélio estomacal;
 H. pylori: fica nesta zona
Uréia- Urease = CO2 e NH3 
NH3 + H2O  NH4 + H- 
H- + CO2  HCO3-
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 Colonização: pulando etapas
 Exceto por alguns nematóides (pele íntegra);
 Cirurgia, arranhões, catéteres, queimaduras, etc;
 Picadas de inseto: Borrelia burgdorferi – doença de Lyme; Yersinia pestis – peste bubônica
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 Adesinas Bacterianas
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Adesão / Aderência
reconhecimento e fixação bacteriana : 		 superfícies - hospedeiro
“pré-requisito”
 determinação de doença
 estabelecimento de microbiota
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Etapas do processo de adesão
 Interação entre células (negativas)
 Repulsão eletrostática
(i) Adesão fraca : propriedades das superfícies 	 hidrofobicidade: reversível
 
(ii) Adesão específica : moléculas ligantes 	 adesinas (bacterianas) x receptores 	 		 irreversível
 
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Natureza química das adesinas e dos receptores cognatos
300 espécies bacterianas 
Principais de mecanismos:
(a) Ligação de lectinas (proteínas) a carboidratos (lectina bacteriana ou hospedeira)
(b) Hidrofobinas: porções hidrofóbicas de proteínas (bacterianas ou hospedeiras) se ligando a lipídios (bacterianos ou hospedeiros)
(c) Ligação de proteínas bacterianas a proteínas hospedeiras
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LPS
Adesinas bacterianas
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Adesão X Dano
EPEC
Lesão Attaching/Effacing (A/E)
Sistema de secreção tipo III
Fímbria tipo IV (BFP)
Sistema de secreção tipo III
Ptn: intimina
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Salmonella typhimurium
Fímbria tipo I
Fimbrias longas
Fimbrias agregativas
Efeito splash – Ruffling de membrana = internalização
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Aderência - Biofilmes
 Rede complexa e organizada de polissacarídeos extracelular;
 Formação abiótica: catéteres intravenosos e urinários, implantes plásticos (válvulas cardíacas), placas dentárias, etc
Ex.: UPEC; H. pylori; P. aeruginosa (Fib. Cística)
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Hierarquia
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Importância do biofilme:
 Refratários aos antibióticos;
 Proteção contra a fagocitose;
 Ganho de tempo para multiplicação;
 Troca de genes		
Quorum sensing !!
AI-1
AI-2
AI-3
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 MSCRAMMS : proteínas específicas que reconhecem componentes da matrix extacelular (MEC).
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Invasão
 Mecanismo para penetrar na célula hospedeira que não é fagocitária;
 Listeria monocitogenes
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 Shigella
 Escape fagossomo: fosfolipase: evasina
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Salmonella
 ilha de patogenicidade SpI-2
	gene spiC : ptn bloqueia a fusão fagossoma-lisossoma
	genes codificados em SpI-2 evitam a formação de superóxido
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EVASÃO do sistema imune
Presença de cápsula para evadir do sistema imune 
 Evita a formação do complemento;
 Evita a fagocitose - cargas
 Cápsula de ácido hialurônico (similar) – S. pyogenes
 Após ser fagocitado: PMNS, monócito/MO
 Escapar ou resistir as enzimas digestivas (óxido níitrico). Ex.: E. coli, Shigella, Salmonella e M. tuberculosis
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 Produção de IgA proteases:
Mucina: secreção de IgA proteases;
 enzimas que clivam IgA e separam a parte que liga a mucina da parte que liga bactéria;
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 Agressinas (toxinas) = DANOS
 Levar a morte celular;
 Alterar o metabolismo;
 Resposta imune e danos ao hosp.;
 Tipo I (endotoxina): se liga e não é translocada: LPS
 Tipo II: agem na MP – fosfolipases, hemolisinas e formação de poro
 Tipo III (90%): apresentam uma porção ligante e a outra é translocada (A-B): neurotoxinas, enterotoxinas, hemolisinas, leucocidinas
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 Tipo I: Endotoxinas - LPS
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Tipo II: Membranas
Formadoras de poros: estreptolisina, LLO (Lysteria) - listeriolisina
Fosfolipases : hidrólise de fosfolipídeos
Lecitinase de Clostridium perfringens
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Tipo III - ADP-ribosilases
CT – Vibrio cholerae
						
						 ADP : ptn alvo
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Toxinas Proteolíticas
Neurotoxinas de clostrídeos (A-B)
Ex: Toxina botulínica: Clostridium botulinum
Botulismo clássico: intoxicação alimentar
nervos periféricos : clivagem de proteínas:
neurotransmissores: paralisia flácida (diafragma)
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Fatores Indiretos
(1) Obtenção de bioelementos e energia 
 vantagem ecológica : ferro : baixas [ ]
(2) Sistemas de secreção 
Tipos I-V
 
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Genoma Bacteriano 
Cromossoma 
Elementos adicionais : fagos, plasmidios, 				elementos de transposição
 
 variantes em uma mesma espécie
Conceitos de virotipos : E. coli
Ilhas de patogenicidade
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Estratégias de estudo
Comparação de variantes naturais
Mutagênese (fatores, reguladores)
animais de experimentação, biópsias, culturas de células,voluntários **
 
 Análise proteômica, microarrays, etc
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 Urgência no entendimento das interações 
 bactéria x hospedeiro
 
 atributos que contribuem para a doença
 mecanismos que regulam a expressão destes
 
 falência da antibioticoterapia
 retorno a era pré-antibiotica
 Novas formas de prevenção e controle
 Terapias alternativas