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Microrganismos patogênicos de importância nos alimentos Prof. Marcus Covre Microrganismos patogênicos de importância nos alimentos A infecção ou intoxicação de origem alimentar ocorre quando uma pessoa se contamina através da ingestão de alimentos contaminados com microrganismos ou toxinas (Toxinfecção alimentar). Associados a gastroenterites (dor no estômago, náuseas, diarréia, vômitos e febre). Ocorre quando há falhas no controle de qualidade, higiene e conservação, e fiscalização sanitária. Microrganismos patogênicos de importância nos alimentos Qual a incidência das Doenças Transmitidas por Alimentos (DTA)? O número de casos são elevados, porém sub-notificados. Somente nos EUA são notificados anualmente 76 milhões de casos de doenças transmitidas por alimentos, 325 mil hospitalizações e, mais de 5 mil pessoas mortes todo ano. 1.500 mortes tiveram como responsáveis as bactérias Salmonella (cerca de 1.000 óbtidos), Listeria e Toxoplasma. 28% da população americana sofrem toxinfecções alimentares a cada ano, e 0,1% é hospitalizada. Grande problema de saúde pública e elevados gastos de assistência médica. Microrganismos patogênicos de importância nos alimentos Qual a incidência das Doenças Transmitidas por Alimentos (DTA) no Brasil? No Brasil, a sub-notificação é ainda maior, devido a deficiência do sistema público de saúde. Segundo o Ministério da Saúde são notificados anualmente, 568.000 casos de DTA, com 6.320 óbitos/ ano. Custa ao país 46 milhões de reais por ano. 22,2% são ocasionados por alimentos com ovos crus ou mal cozidos na composição (geralmente associados a Salmonella), seguidos por alimentos mistos (ex: lasanha, feijoada) com 17,2%, carnes vermelhas (11,6%) e sobremesas (10,7%). Principais fatores das DTAs = 2 ou mais pessoas apresentam doença semelhante, após ingerir alimentos e/ ou água contaminada. Surto de DTA Riscos Sanitários Fontes de contaminação • As vias de contaminação e contato são conhecidas, no entanto surtos ocorrem anualmente em vários países. •Os riscos podem ser considerados problemas de saúde pública. Água contaminada Trato intestinal Irrigação com água contaminada Manipulação de alimentos sem higiene e pele de animais Utensílios contaminados Principal fonte de contaminação dos alimentos. Importância dos microrganismos Microrganismos patogênicos Em qualquer caso, para que se instale uma toxinfecção é necessário que o microorganismo produza: a) Número suficiente para colonizar o intestino. b) Número suficiente para intoxicar o intestino. c) Quantidades significativas de toxina. Importância dos microrganismos Microrganismos patogênicos As patologias associados à transmissão alimentar podem ser de dois tipos (toxinfecções): Infecções alimentares: produzidas pelo ingestão de microorganismos (Salmonella, Shigella, E. coli, Vibrio cholerae).Geralmente estes microrganismos tem origem fecal. Intoxicações alimentares: produzidas em consequência da ingestão de toxinas bacterianas produzidas por microorganismos presentes nos alimentos (S. aureus, Clostridium botulinum). Geralmente não tem origem fecal. Em determinados casos, pode se produzir alergias alimentares causadas pela presença de microorganismos somente. Microrganismos patogênicos – Infecções alimentares Mecanismo de invasão Existem diversos obstáculos que o patógeno intestinal deve superar, o que caracteriza o mecanismo de defesa do hospedeiro: 1. Os microrganismos ou toxinas precisam ser ingeridas. 2. Deve sobreviver à passagem pelo ambiente extremamente ácido do estômago. Efeito protetor dos alimentos Mecanismos microbianos de tolerância a ácidos (E. coli, Salmonella, Shigella) Tolerância a ácidos Gene rpoS → Fator sigma, regula mais de 30 proteínas responsáveis pela tolerância a ácidos. A tentativa de inibir as bactérias, estimula a resposta rpoS ao estresse e aumenta a resistência e a virulência. Microrganismos patogênicos – Infecções alimentares Mecanismo de invasão 3. É necessário que colonize as paredes intestinais. A camada de muco, muitas vezes, impede a adesão do microrganismos. Alguns patógenos produzem enzimas que removem o muco (Listeria monocytogenes). 4. Competição com a flora intestinal. A biota inofensiva preenche os espaços da parede intestinal e exclui os patógenos. 5. Motilidade intestinal. Importância da ingestão de fibras, que aumenta o volume fecal e os movimentos do intestino, impedindo a permanência de microrganismos patogênicos. 6. Capacidade de defesa contra a imunidade do hospedeiro. Resistentes a ação de anticorpos e de células leucocitárias, os fagócitos (neutrófilos e macrófagos). Órgão-alvo e microrganismos patogênicos causadores de infecções alimentares Estômago Helicobacter pylori Fígado Vírus da hepatite A e E Intestino delgado Campylobacter jejuni Clostridium perfringens Escherichia coli (EPEC e ETEC) Salmonella typhi Shigella Vibrio cholerae Cryptosporidium hominis Giardia lamblia Intestino grosso Campylobacter E. Coli (EHEC e EPEC) Salmonella enteritis Shigella dysenteriae Entamoeba histolitica Microrganismos patogênicos Classificação quanto ao modo de ação dos microrganismos: Produtores de toxinas pré-formadas nos alimentos Bactérias gram positivas Produtores de toxinas na luz intestinal Bactérias gram negativas Invasores do epitélio intestinal Bactérias gram negativas, bacilos. Microrganismos patogênicos Bactérias produtoras de toxinas pré-formadas Staphylococcus aureus Cocos Gram-positivo, anaeróbio facultativo, mesófilo, não produtora de esporo. Entre os principais agentes responsáveis por surtos gastrintestinais relacionados aos alimentos. Flora normal da superfície da pele, mucosa nasal, axilas (fontes de contaminação). Temperatura ótima para produção de toxinas: 40ºC a 45ºC. As enterotoxinas (A e D) são termoresistentes (pasteurização). Microrganismos patogênicos Bactérias produtoras de toxinas pré-formadas Staphylococcus aureus Intoxicação associada ao consumo de alimentos manipulados com as mãos e permanecem neste intervalo de temperatura por tempo variável. Preferência por alimentos com elevado teor de umidade e proteínas (carnes, peixes, leite, queijo e produtos cremosos). Tempo rápido para manifestação dos sintomas (30 min a 4 h). Principais sintomas: náusea, vômitos, dores abdominais, diarréia e sudorese (1 a 2 dias; não é fatal). Medidas de prevenção: higiene na manipulação dos alimentos e refrigeração ou aquecimento (temp. <4º C ou > 60º C). Microrganismos patogênicos Bactérias produtoras de toxinas pré-formadas As bactérias gram positivas são responsáveis pela produção de enterotoxinas ainda nos alimentos. Clostridium botulinum Presente no solo e água. Consumo de alimentos contaminados que permanecem sem refrigeração por tempo variável. Produção de enterotoxinas e neurotoxinas (botulismo – paralisia muscular). Principais sintomas: náusea, vômitos e diarréia. As neutoxinas causam paralisia das musculaturas dos olhos, sist. gastrointestinal e sist. respiratório. Principais alimentos: salsicha enlatada, mel, carnes e pescado marinho. Medidas de prevenção: higiene na manipulação dos alimentos e refrigeração. Microrganismos patogênicos Bactérias produtoras de toxinaspré-formadas Clostridium botulinum (botulismo) Microrganismos patogênicos Bactérias produtoras de toxinas pré-formadas Bacillus cereus (sindrome emética) Bacilo Gram-positivo, aeróbio facultativo, mesófilo, produtor de esporos. A síndrome emética está associada a ingestão de cereais (arroz). Os esporos são termoresistentes, sobrevivendo à cocção (abaixo de 100ºC com posterior germinação e produção de toxina emética (10 a 50ºC). As toxinas agem na porção superior do trato digestivo. Resistente ao pH ácido, às enzimas proteolíticas (pepsina e tripsina) e aquecimento a 126ºC por 90 min. Principais sintomas (30min. a 6h): náusea e vômitos, alguns caso com diarréia. Controle: Cozimento em temperatura acima de 100ºC. Refrigeração rápida (4ºC) ou conservar os alimentos prontos acima de 60ºC. Microrganismos patogênicos Bactérias produtoras de toxinas na luz intestinal E. coli enterotoxigênica (ETEC) A E. coli não patogênica (maioria das cepas) representa 80% da flora intestinal, suprime bactérias nocivas e participa da síntese de vitaminas. A espécie pertence a flora intestinal, mas esta linhagem é toxigênica. Consumo de água e alimentos contaminados por fezes (saneamento precário). Produção de enterotoxinas termoresistentes (100º C/ 30 min.). Dose infectante: 108 a 1010 bactérias. Principais sintomas (8 a 26h): diarréia aquosa, febre, dores abdominais, náuseas e desidratação (“diarréia do viajante”, frequente nos países tropicais). Medidas de prevenção: Saneamento básico eficiente e higiene na manipulação dos alimentos. Microrganismos patogênicos Bactérias produtoras de toxinas na luz intestinal Geralmente compreende ao grupo das bactérias gram negativas. Vibrio cholerae (cólera) Responsável por pandemias nos séculos XIX e XX. Redução após o uso de cloro no tratamento de água. Atualmente é responsável por surtos e epidemias no Haiti e Republica Dominicana (4.000 mortes). Consumo de água e alimentos contaminados (saneamento precário). Produção de toxinas que desregulam o fluxo de água e eletrólitos no intestino. Principais sintomas: diarréia aquosa, com grande perda de água. Medidas de prevenção: Saneamento básico eficiente, higiene na manipulação dos alimentos e cozimento dos mesmos. Microrganismos patogênicos Bactérias produtoras de toxinas na luz intestinal Vibrio cholerae (cólera) Microrganismos patogênicos Bactérias produtoras de toxinas na luz intestinal Bacillus cereus (síndrome diarreica) Bacilo Gram-positivo, aeróbio facultativo, mesófilo, produtor de esporos. Associado aos produtos cárneos, pescados, hortaliças, leite e derivados, salada de legumes, ervas secas e especiarias (condimentos). Os esporos são termoresistentes, sobrevivendo à cocção com posterior germinação. Ocorre a colonização intestinal e produção de toxina entérica (termolábil e inativada por proteases) no intestino. Principais sintomas (8 a 16h): náusea, dor abdominal e diarréia. Controle: Cozimento em temperatura acima de 100ºC. Refrigeração rápida (4ºC) ou alimentos prontos acima de 60ºC. Microrganismos patogênicos Bactérias invasoras do epitélio intestinal Geralmente compreende ao grupo das bactérias gram negativas e bacilos. E. coli enteroinvasora (EIEC) Capaz de penetrar em células epiteliais e promove o rompimento. Consumo de água e alimentos contaminados (saneamento precário). Principais sintomas: disenteria (sangue e muco), cólica abdominal, febre e mal-estar. Medidas de prevenção: Saneamento básico eficiente, higiene na manipulação dos alimentos e cozimento dos mesmos. E.coli entero-hemorrágica (EHEC ou O157:H7) Principais sintomas: Grande quantidade de sangue nas fezes e ausência de febre. Dose infectante: apenas 10 bactérias. Associado a carne bovina moída crua ou insuficientemente cozida, e contaminada no abate e manipulação (“doença do hambúrguer”). Mas pode estar a associado a vegetais consumidos crus. Microrganismos patogênicos Bactérias invasoras do epitélio intestinal Salmonella spp. (S. typhi, S. paratyphi, S. typhimurium, S. enteritis) Bacilos Gram-negativos, anaeróbios facultativos, de origem intestinal. Principal agente causador de DTAs. Temperatura ideal para crescimento: 35-37ºC. Pertencente a flora intestinal de aves, mamíferos e répteis. Produtora de enterotoxinas no interior dos enterócitos. Febre tifóide (S. typhi) e febre entérica (outras): sintomas graves, e incluem septicemia, febre alta, diarréia e vômitos (FT: até 8semanas; FE: 3 semanas). (febre tifóide pode atingir 10% de mortalidade). Microrganismos patogênicos Bactérias invasoras do epitélio intestinal Salmonella spp. (S. typhi, S. paratyphi, S. typhimurium, S. enteritis) S. typhi: Invasão das células epiteliais até a corrente linfática, onde são fagocitadas por macrófagos que as protegem e as liberam, após multiplicação bacteriana, na corrente sanguínea. Alimentos envolvidos: derivados de ovos (maionese, sorvete, e outros), carnes de frango crus, lácteos, vegetais (consumidos crus ou mal cozidos) e água. Dose infectante: 15 a 20 bactérias. Reservatório natural: aves. Medidas de prevenção: Higiene na manipulação dos alimentos e cozimento dos mesmos. Na Inglaterra, responsável por 90% dos casos de infecções alimentares. Microrganismos patogênicos Bactérias invasoras do epitélio intestinal Salmonella spp. Microrganismos patogênicos Bactérias invasoras do epitélio intestinal Shigella spp. (S. sonnei, S. flexneri, S. dysenteriae) Bacilo Gram-negativo, anaeróbio facultativo, mesófilo, de origem fecal humana. Dose infectante: 10 a 100 bactérias. Invasão das células epiteliais do intestino grosso. Produtoras de enterotoxinas (lesão dos enterócitos) e endotoxinas (febre). Sintomas (12h a 4 dias): disenteria, cólica, febre e vômitos. Consumo de água e alimentos contaminados. Medidas de prevenção: Higiene na manipulação dos alimentos e cozimento dos mesmos. Microrganismos patogênicos Fungos Micotoxinas (mais de 100 substâncias tóxicas conhecidas) Aflotoxinas – Aspergillus flavus e A. parasiticus. Produzidas em alimentos ricos em carboidratos, lipídios e proteínas (amendoim, castanhas e milho); Propriedades hepatotóxicas; Termoresitente (presente no amendoim torrado). Causa necrose aguda – ligam-se ao DNA da célula provocando a inibição da replicação do DNA e síntense de proteínas. Ergot – Claviceps purpurea e C. paspali Ergotismo pelo consumo de cereais (centeio, aveia e trigo) com bolores. Neurotóxica – atividade sobre SNC e vasoconstrição (confusão mental e hipertensão). Microrganismos patogênicos Vírus Hepatite A Água e alimentos contaminados (moluscos bivalves). Lesão no fígado. Termo-resistência. Rotavírus Água e alimentos contaminados. Alterações no fluxo de água e eletrólitos, na reabsorção de fluidos intestinais e pode provocar lesões nas células intestinais. Processo infeccioso: 48 horas. Adenovírus vômitos, diarréia, dor abdominal e náuseas. Microrganismos patogênicos Protozoários Giardia lamblia Presente no ambiente na forma de cisto, o que lhe confere resistência a pressões ambientais. Compreende a um dos protozoários mais diagnosticados em humanos. Promove o “atapetamento” na parede intestinal dificultando a absorçãode líquido e nutrientes. Cryptosporidium hominis Resistente a pressões ambientais e ao processo de cloração. Parasita intracelular. Toxoplasma gondii Eliminado pelas fezes dos gatos, na forma de oocisto. Associado a problemas de visão, mentais e coração. Entamoeba histolitica Parasita intracelular, que causa diarréia grave. Microrganismos patogênicos Helmintos Taenia solium - porco Taenia saginata - bovinos Ascaris lumbricoides Hymenolepis nana Fasciola hepatica Diphyllobothrium latum Referências Franco e Landgraf. Microbiologia dos Alimentos. São Paulo: Atheneu, 2008. Jay. Microbiologia dos Alimentos. Porto Alegre: Artmed, 2005. Germano e Germano. Higiene e Vigilância Sanitária de Alimentos. Barueri, SP: Manole, 2011.
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