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Microbiologia Clínica Profa.: Géssica Costa Mestre em Microbiologia – UFRGS Especialista em Microbiologia de Alimentos – UNOESC Biomédica - UNIPAR 2 3 4 MICROBIOLOGIA Ciência que estuda os microrganismos (dimensões microscópicas) que existem como células únicas ou em cultura de células. 5 OBJETOS DE ESTUDO: Procariontes Eucariontes Vírus MICROBIOLOGIA INTERESSES: Morfologia, fisiologia, metabolismo, genética, nutrição, caracterização e identificação dos microrganismos. Relação mm com outros hospedeiros. Benefícios ou efeitos prejudiciais 6 ÁREAS: Bacteriologia Virologia Micologia Parasitologia MICROBIOLOGIA DIFERENÇA ENTRE MM E CÉLULAS MACROSCÓPICAS Microrganismos diferenciam-se das células macroscópicas por serem capazes de sobreviver independentemente na natureza. 7 Processos de crescimento Geração de energia Reprodução independente Maior massa de matéria viva no planeta Terra → Modelos de processos celulares MICROBIOLOGIA DIFERENÇA ENTRE MM E CÉLULAS MACROSCÓPICAS 8 MICROBIOLOGIA CURIOSIDADE: Metade da biomassa do planeta é constituída por microrganismos, sendo os 50% restantes distribuídos entre plantas (35%) e animais (15%). 9 MICROBIOLOGIA MICRORGANISMOS: • Sistemática microbiana: Descreve a biodiversidade e compreende as relações filogenéticas entre os organismos. • Taxonomia: Faz a descoberta, descreve e classifica as espécies e grupos especiais conforme normas e princípios. • Filogenia: relação evolutiva entre microrganismos. 10 Genótipo + Fenótipo DEFINIÇÕES IMPORTANTES: AGENTE INFECCIOSO: agente biológico capaz de produzir infecção ou doença infecciosa. ANTíGENO: porção ou produto de um agente biológico capaz de estimulara formação de anticorpos específicos. INFECCÇÃO: resultado de uma interação que causa dano ao hospedeiro, devido a perturbações no balanço entre virulência bacteriana (agressão) e resistência do hospedeiro (defesa). 11 Nosocomial MICROBIOLOGIA DEFINIÇÕES IMPORTANTES: DOSE INFECTANTE: Número mínimo de determinado microrganismo/toxina necessário para causar doenças em condições normais. 12 Patógeno Patogenicidade Causador de doença Capacidade do agente causar doença/sintomas no hospedeiro VIRULÊNCIA: Grau de patogenicidade de um agente infeccioso → capacidade de multiplicação no hospedeiro, produção de toxinas... MICROBIOLOGIA DEFINIÇÕES IMPORTANTES: 13 MICROBIOLOGIA INTOXICAÇÃO: Produto químico Agrotóxicos, metais pesados... TOXINFECÇÃO: MM vivo + toxina Vibrio cholerae, algumas E. coli, Bacillus cereus TOXINOSE: Toxina microbiana dentro do hospedeiro S. aureus, Bacillus cereus, Clostridium botulinum INFECÇÃO: MM vivo causando doença Salmonella , L. monocytogenes Campylobacter MICROBIOTA 14 • O termo microbiota compreende os microrganismos usualmente encontrados em sítios ou locais específicos em indivíduos sadios. • O número e o tipo dos microrganismos constituintes da microbiota geralmente variam com o local e a idade do hospedeiro. 15 MICROBIOTA NORMAL: A microbiota normal é resultado de sucessivas exposições aos agentes microbianos desde o nascimento até as diversas fase da vida adulta • Todo ser humano nasce sem microrganismos. A aquisição da microbiota bacteriana envolve uma transmissão vertical e posteriormente uma transmissão horizontal. • Estima-se que o corpo humano que contém cerca de 10 trilhões de células seja rotineiramente portador de aproximadamente 100 trilhões de bactérias. 16 • A composição da microbiota bacteriana humana é relativamente estável com gêneros específicos ocupando as diversas regiões do corpo durante períodos particulares na vida de um indivíduo. MICROBIOTA NORMAL: • Microbiota residente: microrganismos que se encontram em grande quantidade em um determinada região anatômica, em uma dada população. • Microbiota transitória: microrganismos patogênicos ou não, que aparecem em um determinado local (não habitual) de maneira temporária. • Provenientes do meio externo. • Não se estabelecem em definitivo na superfície. 17 Se a microbiota residente é saudável, a transitória não causará danos e será eliminada. MICROBIOTA NORMAL: IMPORTÂNCIA: • Estimulação do sistema imune: As bactéria produzem estímulos antigênicos para migração e maturação das células linfóides → Imunoglobulinas. • Proteção global frente a patógenos: atua como uma barreira. Compete contra mm ruins e ocorre a liberação de moléculas com atividade antibacteriostática, (H2O2 e o ácido láctico) → Antagonismo microbiano. • Nutrição: Produção de substâncias úteis → Vitamina K e Vit. Complexo B. 18 MICROBIOTA NORMAL: A alteração da microbiota implica na carência de vitaminas Os fatores que controlam a composição da microbiota em uma dada região do corpo: • Fisiologia do hospedeiro • Temperatura • pH • Água • Oxigenação • Nutrientes 19 • Ação de componentes do sistema imunológico. MICROBIOTA NORMAL: Os fatores que controlam a composição da microbiota em uma dada região do corpo: • Temperatura 20 MICROBIOTA NORMAL: Os fatores que controlam a composição da microbiota em uma dada região do corpo: • Temperatura 21 MICROBIOTA NORMAL: Os fatores que controlam a composição da microbiota em uma dada região do corpo: (aw) 22 MICROBIOTA NORMAL: Os fatores que controlam a composição da microbiota em uma dada região do corpo: Aeróbios estritos ou obrigatórios: • Necessitam de O2 para sua sobrevivência → Bacillus sp., Pseudomonas sp., fungos em geral. Aeróbios facultativos: •Crescem preferencialmente na presença de O2, na ausência realizam respiração anaeróbica ou fermentação. Ex. Enterobactérias, Staphylococcus sp., Streptococcus sp. Anaeróbios obrigatórios • Não utilizam O2 para reações de obtenção de energia (Clostridium botulinim, C. tetani) Anaeróbios aerotolerantes • Toleram a presença de O2 mas não utilizam para o crescimento. Ex: Lactobacillus sp. Microaerófilos • Necessitam de O2 em baixas concentrações. Ex.: Neisseria sp. 23 MICROBIOTA NORMAL: Os fatores que controlam a composição da microbiota em uma dada região do corpo: 24 MICROBIOTA NORMAL: • Oxigênio Fatores determinantes da patogenicidade da microbiota: 1)Virulência 2)Habilidade de crescimento no hospedeiro 3)Reação as defesas imunes do hospedeiro 4)Capacidade de adesão 5)Condições nutricionais em geral 6)Resistência aos antibióticos 7)Resposta bacteriana (síntese de cápsula) 25 MICROBIOTA NORMAL: • Sangue, linfa, líquido cefalorraquidiano, tecidos e órgãos internos são normalmente livres de microrganismos, isto é, são estéreis! 26 MICROBIOTA NORMAL: 27 RELAÇÃO PATÓGENO x HOSPEDEIRO: Relação que ocorre tanto no estado de normalidade quanto no estado de doença. 28 • Dependente de múltiplos fatores inerentes à bactéria e ao hospedeiro. • Basicamente é de dois tipos: 1. Microrganismos da microbiota endógena = Mutualismo 2. Microrganismos patogênicos = Infecção! Mutualismo X Parasitismo X Simbiose x Sinergismo MICROBIOTA NORMAL: MICROBIOTA DA PELE: 29 Microbiota é mais concentrada em regiões mais quentes e úmidas, como axilas e períneo, chegando ao número de 10⁶ bactérias por cm². Bactérias aeróbias e anaeróbias = Anaeróbias em camadas mais profundas da pele, folículos pilosos e glândulas sudoríparas e sebáceas MICROBIOTA NORMAL: Número e variedade teor de umidade, pH, T, salinidade, presença de resíduos químicos (ureia e ácidos graxos) e de outros microrganismos. Geralmente predominam as bactérias Gram positivas, como Staphylococcus epidermidis, Propionobacteriumacnes, e leveduras do gênero Candida sp. MICROBIOTA DA PELE: 30 Microbiota é mais concentrada em regiões mais quentes e úmidas, como axilas e períneo, chegando ao número de 10⁶ bactérias por cm². Bactérias aeróbias e anaeróbias = Anaeróbias em camadas mais profundas da pele, folículos pilosos e glândulas sudoríparas e sebáceas . Número e variedade teor de umidade, pH, Tº, salinidade, presença de resíduos químicos (ureia e ácidos graxos) e de outros microrganismos. MICROBIOTA NORMAL: Geralmente predominam as bactérias Gram positivas, como Staphylococcus epidermidis, Propionobacterium acnes, e leveduras do gênero Candida sp. Propinobacterium acnes MICROBIOTA DAS VIAS AÉREAS SUPERIORES: 31 Orofaringe e nasofaringe são mucosas úmidas e quentes → microbiota abundante! Microrganismos geralmente inofensivos (lactobacilos, e micrococos), outros são patógenos oportunistas (Staphylococcus sp., Streptococcus sp., Neisseria sp. e Corynebacterium sp.). Nas primeiras 4-12h de vida, os Streptococcus viridans colonizam, e se tornam os membros mais importantes da microbiota residente, permanecendo por toda vida. Carreadores sadios abrigam patógenos virulentos em suas fossas nasais. Ex.: difteria, meningite e pneumonia. MICROBIOTA NORMAL: Corynebacterium diphtheriae MICROBIOTA DA CAVIDADE ORAL: 32 Anaeróbios nas margens da gengiva, sulco gengival e dobras profundas (criptas) na superfície das tonsilas. Proliferam intensamente, especialmente nas partículas de alimento e nos resíduos das células epiteliais mortas ao redor dos dentes. Microrganismos ocasionam cárie dentária, gengivite e doenças periodontais mais graves. Ex. Actinomyces sp., Bacteriodes sp., Lactobacillus sp., Streptococcus mutans, Neisseria sp. e Candida albicans. MICROBIOTA NORMAL: Candida albicans Actinomyces sp. Neisseria sp. MICROBIOTA DO TGI: Os microrganismos são introduzidos através dos alimentos. Nos lactentes amamentados ao seio, o intestino é repleto de microrganismos aeróbios e anaeróbios, Gram(+) e imóveis, destacando-se os estreptococos e lactobacilos produtores de ácido láctico. MICROBIOTA NORMAL: Nos lactentes alimentados com mamadeiras, a microbiota intestinal tende a ser mais mista, com menor quantidade de lactobacilos. MICROBIOTA DO TGI: ESÔFAGO: microbiota pouco numerosa, geralmente de colonização apenas transitória (saliva e alimentos). ESTÔMAGO: Devido ao pH altamente ácido, são tolerantes poucas bactérias, como Lactobacillus sp., Streptococcus sp. (produtoras de ácido láctico) e Helicobacter pylori (causadora de gastrites e úlceras) → Alguns microrganismos podem passar pelo estômago envolvidos em alimentos. MICROBIOTA NORMAL: Helicobacter pylori À medida que o pH do conteúdo intestinal se torna alcalino, a microbiota residente aumenta gradualmente MICROBIOTA DO TGI: INTESTINO DELGADO: são mais frequentes nesta microbiota os Staphylococcus sp., Streptococcus sp. e Lactobacillus sp., sendo encontrados microrganismos anaeróbios. Os ácidos biliares são inibidores do crescimento das bactérias in vitro. INTESTINO GROSSO: local de maior concentração de microrganismos, chegando à concentração de 10¹¹ UFC por grama de fezes, além do aumento considerável de bactérias anaeróbias. Predomínio de Eubacterium, Bifidobacterium e Bacterióides. Todos os seres humanos também são portadores da E. coli nesta microbiota. Podem ser encontrados neste órgão também cocos Gram positivos resistentes à acidez gástrica. MICROBIOTA NORMAL: Bifidobacterium MICROBIOTA DO TGI: Ações feitas pela própria microbiota intestinal para garantir suas características próprias: a) E.coli inibe o crescimento bacteriano de Shigella sp. e de outras bactérias por competir por fontes de carbono em locais com baixo oxigênio. b) Lactobacilos competem por sítios de adesão com outras bactérias. c) Bactérias facultativas, por seu alto consumo de oxigênio, criam condições de anaerobiose, garantindo o crescimento de anaeróbios. MICROBIOTA NORMAL: MICROBIOTA DO TGI: Ações feitas pela própria microbiota intestinal para garantir suas características próprias: d) Os subprodutos do metabolismo próprio principalmente das bactérias anaeróbias, como ácido acético, butírico e propiônico, promovem um ambiente intralumial de restrito crescimento bacteriano, contribuindo para um equilíbrio da microbiota. e) Quorum-sensing: produção e detecção de moléculas sinalizadores denominadas auto- indutoras, utilizado por bactérias Gram positivas e Gram negativas. Servem como moduladores bacterianos, importantes para a formação e manutenção da flora intestinal. MICROBIOTA NORMAL: MICROBIOTA DO TRATO URUNÁRIO: Em regra não invadem a bexiga pois a uretra é periodicamente lavada pela urina ácida. Normalmente a micção ajuda a impedir infecções do trato urinário, contudo, a obstrução ou estreitamento da uretra propicia ao desenvolvimento de ITU. MICROBIOTA NORMAL: MICROBIOTA DA VAGINA: O sistema reprodutor masculino e feminino é geralmente estéril, exceto a vagina, onde a microbiota varia de acordo com o estágio de desenvolvimento sexual. Puberdade e menopausa → Secreções vaginais alcalinas (Streptocuccus sp., Staphylococcus sp., e coliformes). Período fértil → secreções vaginais ácidas - pH 4,0 a 5,0 = crescimento de lactobacilos e estreptococos alfa-hemolíticos. Gardnerella vaginalis MICROBIOTA NORMAL: O muco cervical contém lisozima e possui atividade antibacteriana MICROBIOLOGIA CLÍNICA – Considerações e Síndromes Infecciosas 40 MICROBIOLOGIA CLÍNICA OBJETIVO: Estudar os principais agentes microbianos causadores de doenças infectocontagiosas em humanos. FOCO: 41 PAPEL DO LABORATÓRIO: • Apontar o mm responsável por um determinado estado infeccioso. • Indicar, através do monitoramento de populações microbianas, qual o perfil dos microrganismos que estão interagindo com o organismo humano. Diagnóstico clínico laboratorial Características patológicas Fatores epidemiológicos 42 MICROBIOLOGIA CLÍNICA Patógeno X Hospedeiro 43 OS PATÓGENOS PODEM SER... Clássicos ou convencionais Oportunistas: Só causam doença na presença de outra doença no hospedeiro. Emergentes: Infecções que já existiam, mas não haviam sido identificadas (E. coli O157H7, L. monocytogenes) Reemergentes: achava-se que os agentes estavam controlados, mas voltaram a causar doença (febre amarela, poliovírus) 44 MICROBIOLOGIA CLÍNICA 45 COMO OS MICRORGANISMOS INFECTAM O HOSPEDEIRO Para causar doença o patógeno deve ter acesso ao hospedeiro, se aderir, colonizar (multiplicar), evitar as defesas do organismo, invadir e danificar os tecidos do hospedeiro. Porém... Em alguns casos, a doença pode ocorrer como resultado do acúmulo de excretas microbianas. Exp.: Cáries e acne (mms não penetram no organismo). Os patógenos infectam o organismo por vias determinadas PORTAS DE ENTRADA. Membranas mucosas Pele Via parenteral MICROBIOLOGIA CLÍNICA MICROBIOLOGIA CLÍNICA COMO NORMALMENTE OCORRE UM PROCESSO INFECCIOSO: 1. Aderência (contato, associação) – contato superficial com atração física (por atração de cargas) e/ou química (pela existência de receptores na célula hospedeira: adesinas) entre a bactéria e a célula do hospedeiro. • Atração física apenas = patógeno fraco. • Atração física e química = patógeno forte. 2. Multiplicação (colonização) – é nessa etapa que o processo infeccioso se estabelece. 3. Invasão (disseminação) e/ou dano tecidual – são variáveis, dependendo principalmente da virulência da bactéria e de seus danos locais ou disseminados. É nesse ponto que a infecção torna-se sintomática. 46 MICROBIOLOGIA CLÍNICA SUSCEPTIBILIDADE DO HOSPEDEIRO: • Influenciada por fatoresambientais, genéticos e fisiológicos. Fisiológicos = estado emocional, nutricional, imunológico, idade, condições hormonais. FATORES DE DEFESA DO HOSPEDEIRO: 1. Fatores inespecíficos ou naturais: • Idade, estado nutricional, dieta • Defesas anatômicas (mecanismos constituídos por secreções, fluxos e movimentos e/ou microbiota normal ao nível de trato respiratório, trato gastrointestinal, trato urogenital e conjuntiva) – pele e mucosas em geral. 2. Fatores específicos: • Baseada na resposta imunológica do hospedeiro. 47 MICROBIOLOGIA CLÍNICA Adesinas Sideróforos Bacteriocinas Estruturas facultativas Produção de enzimas degradadoras Endo e exotoxinas... 48 FATORES CONTIBUÍNTES PRA INVASÃO: Síndromes Infecciosas 49 SÍNDROMES INFECCIOSAS DOENÇA INFECCIOSA: • É aquela em que patógenos invadem um hospedeiro suscetível, como um homem ou um animal. Nesse processo, o patógeno efetua pelo menos uma parte do seu ciclo de vida dentro do hospedeiro. 50 Síndrome é um conjunto de sinais e sintomas que caracterizam uma doença ou condição de saúde 51 SÍNDROMES INFECCIOSAS Osteomielite e uma infecção causada por microrganismos que invadem os ossos. Quando vai ocorrer? Traumatismo, nutrição comprometida, presença de inoculo microbiano significativo e/ou presença de corpo estranho. O inoculo bacteriano e comumente introduzido no tecido ósseo por 3 vias: • Hematogênica • Trauma cirúrgico ou nao-cirurgico, seguido de contaminação óssea por introdução do agente infeccioso. • Invasão óssea por contiguidade de tecidos adjacentes infectados. INFECCOES OSSEAS (OSTEOMIELITES) 52 SÍNDROMES INFECCIOSAS Microrganismos responsáveis: • Trauma em ossos longos: Staphylococcus aureus, Streptococcus sp., Haemophilus sp. • Infecção de pele: Staphylococcus aureus, Streptococcus sp. • Trato respiratório: Streptococcus sp., Mycobacterium tuberculosis • Cateteres vasculares, vertebras, pelvis, clavicula: bacilos Gram-negativos, Staphylococcus sp., Candida sp. • Fraturas: Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, bacilos Gram- negativos. • Crânio: Streptococcus sp., anaeróbios • Abscesso dental – Mandibula, maxilar: Streptococcus sp., anaeróbios • Mãos: Sporothrix shenckii • Feridas perfurantes - Pés: Pseudomonas sp., anaeróbios, Staphylococcus sp. INFECCOES OSSEAS (OSTEOMIELITES) 53 SÍNDROMES INFECCIOSAS DIAGNÓSTICO: Hemoculturas: Positivas em 25 a 50% dos casos de osteomielite hematogênica na infância, mas em outras manifestações de infecção óssea, e útil em apenas 10%. Culturas de aspirado ósseo e biopsia por via percutânea ou debridamento cirúrgico são positivas em 70 a 93% dos casos, sendo que os aspirados devem ser coletados com seringa e agulha estéreis e enviados ao laboratório lacrados. INFECCOES OSSEAS (OSTEOMIELITES) 54 SÍNDROMES INFECCIOSAS Artrite infecciosa é uma reação inflamatória resultante da invasão direta do espaço articular por microrganismos patogênicos, resultando em: dor, inchação, vermelhidão, limitação dos movimentos, eventual destruição articular e permanente incapacidade se não tratada. Como ocorre? INFECÇÕES ARTICULARES Disseminação hematogênica e da infecção de tecido ou osso adjacente. 55 SÍNDROMES INFECCIOSAS INFECÇÕES ARTICULARES 56 SÍNDROMES INFECCIOSAS INFECÇÕES ARTICULARES DIAGNÓSTICO: O diagnóstico definitivo e feito pela cultura do líquido sinovial. Também deve ser feito exame microscópico pela coloração de Gram e/ou Ziehl, semeadura em meios adequados para cultura de bactérias aeróbias e anaeróbias e contagem diferencial de leucócitos. 57 SÍNDROMES INFECCIOSAS INFECÇÕES INTESTINAIS As causas das síndromes gastrointestinais acompanhadas de dor, diarreia ou disenteria podem ser: • Infecciosas, causadas por bactérias, fungos (menos frequentes), vírus, parasitas e protozoários. • Não infecciosas, alérgicas, causadas por erro alimentar, envenenamento, etc. Importante: Identificar o agente etiológico responsável por surtos de toxinfecção alimentar, para que as técnicas de manuseio alimentar possam ser notificadas para prevenir transmissões posteriores 58 SÍNDROMES INFECCIOSAS INFECÇÕES INTESTINAIS 59 SÍNDROMES INFECCIOSAS INFECÇÕES INTESTINAIS 60 SÍNDROMES INFECCIOSAS INFECÇÕES INTESTINAIS 61 SÍNDROMES INFECCIOSAS INFECÇÕES INTESTINAIS DIAGNÓSTICO: Amostras de fezes recém-emitidas devem ser transportadas para o laboratório preferencialmente, dentro de 30 minutos após a coleta e processadas no prazo de duas horas. Caso contrário deverá ser transferida para um recipiente contendo meio de transporte com Cary-Blair. Quando possível selecionar porções de fezes contendo muco, e/ou sangue e/ou pus. Coprocultura 62 Obrigada pela Atenção!
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