AULA 5 - PATOGENICIDADE

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20/10/2019
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Mecanismos de 
Patogenicidade Microbiana
Prof. Michellangelo Nunes
Fundamentos de Microbiologia e Imunologia
O que faz um microrganismo ser patogênico? 
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Postulados de Koch
O que é?
Os postulados de Koch são quatro critérios
desenhados na década de 1880 para
estabelecer uma relação causal entre um
microrganismo causador e uma doença.
Robert Koch (1843 - 1910) 
Médico alemão que desenvolveu os 
postulados de Koch.
Os postulados de Koch
✓ O agente causador deve estar presente em todos os casos da doença.
✓ O patógeno deve ser isolado do hospedeiro doente e cultivado em
cultura pura.
✓ A doença específica deve ser reproduzida quando uma cultura pura
do microrganismos é inoculado num hospedeiro suscetível saudável.
✓ O mesmo microrganismo deve ser recuperado a partir do hospedeiro
infectado experimentalmente;
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Postulados de Koch
Os postulados de Koch têm suas limitações e nem sempre pode ser a
última palavra.
Eles não podem manter se:
- Alguns microrganismos não são cultivados em cultura no
laboratório;
- Alguns animais são resistentes às infecções microbianas.
- Certas doenças se desenvolvem somente quando um patógeno
oportunista invade um hospedeiro enfraquecido.
- Nem todas as doenças são causadas por microrganismos.
Definições no estudo da patogenicidade
▪ Patogenicidade: capacidade de um microrganismo em causar doença a um
determinado hospedeiro;
▪ Virulência: medida quantitativa; grau de patogenicidade;
▪ Infecção 1: contato inicial do hospedeiro com o microrganismos patogênico;
▪ Infecção 2: descreve a doença infecciosa propriamente dita (endêmicas,
epidêmicas, pandêmicas);
▪ Colonização: processo de interação do microrganismo, patogênico ou não, com
o hospedeiro sem a ocorrência de sintomas;
▪ Mecanismo de patogenicidade: estratégia utilizada pelo patógeno para
causar doença no hospedeiro;
▪ Fator de virulência: característica fenotípica envolvida com a patogenicidade
de um microrganismo.
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Definições no estudo da patogenicidade
PATOGENICIDADE
Capacidade de um microrganismo causar dano (doença) 
em um hospedeiro (qualitativa);
VIRULÊNCIA
Capacidade relativa de um microrganismo causar dano (doença) em
um hospedeiro (quantitativa); grau da patogenicidade;
Estágios/Evolução do processo infeccioso
1. Penetração no hospedeiro com evasão das defesas primarias.
2. Adesão do microrganismo as células do hospedeiro;
3. Propagação do microrganismo
4. Dano as células do hospedeiro por toxinas
5. Evasão das defesas secundarias do hospedeiro
Infecção
Colonização 
ou Invasão
Proliferação
Agressão ao 
hospedeiro
Dispersão e 
Transmissão
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Patogenicidade
1. Portas de entrada: pele, membranas mucosas e via parenteral.
2. Portas de saída: secreções e excreções.
Como os microrganismos infectam o hospedeiro? 
▪ Para causar doença, a maioria dos patógenos deve
obter acesso ao hospedeiro, se aderir aos tecidos,
penetrar ou evitar as defesas e danificar os
tecidos do hospedeiro.
▪ Alguns micróbios não causam doença pelo dano
direto ao hospedeiro. Em vez disso, a doença ocorre
como resultado do acúmulo de excretas
microbianas.
Cárie dental
Acne
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Portas de entrada
Os patógenos podem infectar os hospedeiros por várias vias,
denominadas portas de entrada. São elas:
▪ As membranas mucosas;
▪ A pele;
▪ Via parenteral;
Membranas Mucosas
➢ Muitos microrganismos têm acesso ao corpo
entrando pelas membranas mucosas que
revestem os tratos respiratório,
gastrintestinal, geniturinário e a conjuntiva.
➢ A maioria dos patógenos entra no hospedeiro
através das mucosas dos tratos gastrintestinal
e respiratório.
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Membranas Mucosas
Membranas Mucosas
➢ O trato respiratório é a porta de entrada mais fácil e utilizada com
mais frequência pelos microrganismos.
➢ Micróbios são inalados para dentro da cavidade nasal ou boca em
gotículas de umidade ou partículas de pó.
➢ As doenças comumente adquiridas através do trato respiratório
incluem o resfriado comum, a gripe, a pneumonia, a
tuberculose, o sarampo e a varíola.
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Membranas Mucosas
➢ Os microrganismos podem ter acesso ao trato gastrintestinal através de
água, alimentos ou dedos contaminados.
➢ A maioria dos MO que entra no corpo por essa via é destruída pelo ácido
clorídrico (HCℓ) e pelas enzimas presentes no estômago, ou pela bile e
enzimas no intestino delgado.
Membranas Mucosas
➢ Os MO no trato gastrintestinal podem causar poliomielite, hepatite A, febre
tifoide, disenteria amebiana, giardíase, cólera, entre outras.
➢ Esses patógenos são então eliminados nas fezes e podem ser transmitidos
a outros hospedeiros pela água e por alimentos contaminados.
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Membranas Mucosas
➢ O trato geniturinário é a porta de
entrada de patógenos que são
sexualmente transmitidos.
➢ Alguns MO que causam infecções
sexualmente transmissíveis (ISTs)
podem entrar no organismo
através de membranas mucosas
íntegras ou requerem a presença
de cortes de algum tipo.
Membranas Mucosas
➢ Exemplos de ISTs: HIV, verrugas genitais, herpes, sífilis e gonorreia.
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Pele
➢ A pele, maior órgão do corpo humano, é
uma importante barreira defensiva
contra doenças.
➢ A pele íntegra é impenetrável para a
maioria dos microrganismos.
➢ Aberturas na pele: folículos pilosos e
ductos sudoríparos.
Pele
➢ A conjuntiva é uma membrana mucosa delicada que reveste as pálpebras e
cobre a parte branca dos globos oculares.
➢ Embora seja uma barreira relativamente eficiente contra infecções, certas
doenças como a conjuntivite, o tracoma e a oftalmia neonatal podem ser
adquiridas pela conjuntiva.
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Via Parenteral
➢ Microrganismos podem ter acesso ao corpo quando são depositados
diretamente nos tecidos sob a pele ou mucosas, quando estas barreiras
são penetradas ou danificadas.
➢ Perfurações, injeções, mordidas, cortes, ferimentos, cirurgias e
rompimento da pele ou mucosas por inchaços podem estabelecer vias
parenterais.
Via Parenteral
➢HIV
➢Hepatite B e C
➢Tétano / Gangrenas
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Fatores de Virulência 
▪ Definição: características expressas por um microrganismo, que
aumentam sua patogenicidade; que permitem escaparem dos
mecanismos de defesa do hospedeiro e causar doença.
▪ Principais fatores de virulência:
entrada no hospedeiro; invasão;
aderência; produção de toxinas;
Aderência
➢ Etapa necessária para a patogenicidade;
➢ Quase todos os patógenos apresentam algum mecanismo
para se aderir aos tecidos do hospedeiro em sua porta de
entrada.
➢ Adesinas ou ligantes: glicoproteínas ou lipoproteínas.
➢ Localizadas: glicocálice, pili, fímbrias e flagelos.
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Aderência
Aderência
➢ Biofilmes: comunidades de microrganismos e seus produtos
extracelulares;
➢ Colonizam: dentes, cateteres médicos, endopróteses, válvulas cardíacas,
lentes de contato etc.
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RESISTENCIA AOS MECANISMOS DE DEFESA DO HOSPEDEIRO
Como as bactérias ultrapassam as defesas do hospedeiro?
➢ Embora alguns patógenos possam causar dano quando na superfície
dos tecidos, a maioria precisa entrar nos tecidos para causar doenças.
➢ Consideraremos diversos fatores que contribuem para a capacidade da
bactéria de invadir o hospedeiro:
Cápsulas
Componentes da parede celular
Enzimas.
Cápsulas
➢ Algumas bactérias produzem substâncias no glicocáliceque
formam cápsulas ao redor de sua parede celular;
➢ Essa propriedade aumenta a virulência da espécie;
➢ A cápsula impede a fagocitose;
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Cápsulas
Bactérias que possuem cápsula:
▪ Streptococcus pneumoniae, pneumonia.
▪ Klebsiella pneumoniae, pneumonia;
▪ Haemophilus influenzae, pneumonia e meningite (crianças);
Componentes da parede celular
A parede celular de certas bactérias contém substâncias químicas que
contribuem para a virulência.
➢ Proteína M: encontrada na superfície
celular e nas fímbrias; é resistente ao calor
e acidez.
- Permite aderência às células epiteliais
do hospedeiro;
- Auxilia na resistência bacteriana à
fagocitose;
Ex.: Streptococcus pyogenes
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Componentes da parede celular
➢ Ácido micólico que constitui a parede celular e aumenta sua
virulência por resistir à digestão por fagócitos.
Ex.: Mycobacterium tuberculosis
Enzimas
Acredita-se que a virulência de algumas bactérias seja auxiliada pela
produção de enzimas extracelulares (exoenzimas).
Ex.:
✓ Enzimas necrosantes;
✓ Coagulase;
✓ Quinases;
✓ Hialuronidase;
✓ Colagenase;
✓ Hemolisinas;
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Enzimas
Enzimas necrosantes - destroem tecidos
Ex.: proteases e lipases
Enzimas
Coagulases
➢ São enzimas que coagulam o fibrinogênio
no sangue;
➢ Os coágulos podem proteger a bactéria da
fagocitose;
➢ As coagulases são produzidas por alguns
membros do gênero Staphylococcus;
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Hemolisinas – causam danos as hemácias do hospedeiro.
▪ A lise dos eritrócitos prejudica não somente o hospedeiro, mas
também fornece uma fonte de ferro aos patógenos.
Enzimas
LESÃO ÀS CÉLULAS DO HOSPEDEIRO
Como as bactérias danificam as células do hospedeiro?
(1) causando dano direto à região da invasão;
(2) utilizando os nutrientes do hospedeiro;
(3) produzindo toxinas;
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Utilizando os nutrientes do hospedeiro: Sideróforos
▪ Ferro livre: lactoferrina, transferrina, ferritina, hemoglobina.
▪ Quando o complexo sideróforo-ferro é
formado, ele se liga a receptores de
sideróforos na superfície da bactéria,
sendo absorvido por ela.
▪ O ferro é levado para dentro da célula
bacteriana.
Produção de toxinas
➢ Toxigenicidade: capacidade dos microrganismos de
produzir toxinas;
➢ Toxinas: fator primário que contribui para as propriedades
patogênicas dos microrganismos.
➢ Toxinas geram febre, distúrbios cardiovasculares, diarreia e
choque. Podem destruir células e danificar o sistema
nervoso central.
➢ As toxinas podem ser de dois tipos principais: exotoxinas e
endotoxinas
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Exotoxinas
As exotoxinas são produzidas no interior de algumas bactérias, como
parte de seu crescimento e metabolismo, sendo então secretadas pela
bactéria no meio circundante ou liberadas após a lise celular.
▪ Agem destruindo determinadas partes das células do hospedeiro
ou inibindo certas funções metabólicas.
▪ Produzem exotoxinas: bactérias gram-positivas e gram-negativas.
Ex.: Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes, Escherichia coli.
Exotoxinas
As exotoxinas são nomeadas com base em diversas características:
➢Tipo de célula hospedeira afetada pela toxina
▪ Neurotoxinas afetam as células nervosas (Clostridium tetani, C. botulinum);
▪ Leucotoxinas afetam os leucócitos (Streptococcus pneumoniae);
▪ Enterotoxinas atacam as células do trato gastrintestinal (Vibrio cholerae);
➢A partir da doença à qual estão associadas
▪ Toxina diftérica (causa da difteria)
▪ Toxina tetânica (causa do tétano).
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Endotoxinas
As endotoxinas diferem das exotoxinas de diversas formas.
➢ São parte da porção externa da parede celular de bactérias gram-
negativas.
➢ São liberadas quando as bactérias gram-negativas morrem e suas
células sofrem lise, liberando a toxina.
➢ Todas as endotoxinas produzem os mesmos sinais e sintomas,
independentemente do microrganismo, embora nem sempre na
mesma intensidade.
➢ Sintomas incluem: calafrios, febre, fraqueza, dores, choque e até
mesmo morte.
Plasmídeos e patogenicidade
➢ Plamídeos são moléculas de DNA pequenas e circulares que não estão
conectadas ao cromossomo principal, sendo capazes de se replicar
independentemente.
➢ Um grupo de plasmídeos, denominados fatores R (de resistência), é
responsável pela resistência aos antibióticos.
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Plasmídeos e patogenicidade
O plasmídeo pode transportar informações que determinam a 
patogenicidade de um microrganismo. 
Ex.: fatores de virulência codificados por genes plasmidiais
- neurotoxina tetânica,
- enterotoxina termolábil e estafilocócica
- enzimas (adesinas; coagulase)
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