Fatores de virulência microbianos

Microb iologia FATORES DE VIRULÊN CIA MI CROBIANOS 1 Sumário Introdução .................................................................................................................................... 2 Objetivos ....................................................................................................................................... 2 1. Fatores d e virulência mic robianos ................................................................................... 2 1.1. Aderên cia microbiana ................................................................................................... 2 1.2. Colonização e invasão de s uper fícies mucosa s .......................................................... 3 Exercícios ...................................................................................................................................... 4 Gabarito ........................................................................................................................................ 5 Resumo ......................................................................................................................................... 5 2 Introdução Na apostil a “ Coco Gram p ositivos: Estafil ococos, Estreptococos e Enterococos ” aprendemos sobre o grupo de bactérias cocos gram -positi vos, suas caracterí sticas relevantes, representantes de interesse clínico, bem como as infecções que são causadas por elas. Nesta apostila iremos aprender sob re os fatores d e virulência microbianos, e entender um pouco sobre os mecanismos que levam as bactérias a disseminarem doenças que muitas vezes nos assustam e pode até causa r a morte se não tratadas. Objetivos • Compreender quais são os fatores de virulência microbianos; • Saber como as infecções causadas pelas bactérias são disseminadas pelo organismo do hospedeiro. 1. Fatores de v irulência microbianos Os fatores de virulência podem ser definidos como meios em que os microrganismos, c omo as bactérias, utilizam para se ‘c amuflar’ no sistema de defesa do hospedeiro e causar uma infecção. Esses fatores acontecem em forma de estágios iniciando-se com o reconhecimento e adesão, fixação e prol iferação dos microrganismos e outros com as lesões que v ão causar no organismo d o hospedeiro, como por exemplo, com o uso de toxinas. 1.1. Aderência microb iana O p rimeiro mecanismo d esencadeado p elo processo de virulência é o reconhecimento e a adesão c elular feita através de p roteínas conhecidas como adesinas. Es tas proteínas têm alta capacidade d e se aderirem nas células e nos te cidos do organismo por meio d o mecanismo de encaixe induzido, mu i to conhecido em proteínas de reconhecimento. Nesse mecanism o, as adesi nas precisam interagir com os receptores de membrana ou proteí nas da matriz extracelular p ara que haja compatibilidade entre elas e posterior adesã o. Cada organismo e ti po celular possuem ade sinas diferente s e próprias para o tipo de ligação e specífico que precisam fazer e a resposta das células do hospedeiro à adesão vai depender do tipo de célula microbiana. 3 Microrganismos como bactérias têm forte tendência em interagir e aderir à s superfícies d isponíveis quando estão em seus ambien tes naturais. Já outros têm a capacidade de se aglom e rarem, tor nando-se mais p atogênicos e protegidos c ontra as defesas do organismo e da ação dos antibióticos. A essa aglomeração, chamamos de biofilmes e em bactérias e stão envolvidos por u ma membrana ric a em polissacaríde os produzida por elas e que se formam na superfície de c ertas estruturas (por exemplo, meios de cultura específicos). A formação de biofilme s p ermite a d ifusão d e nutrientes necessários ao crescimento bacteriano (Figura seguinte). Processo de adesão micr obiana. 1.2. Colonização e invas ão de superfícies mucosas Após o sucesso da adesã o, esses mi crorganismos iniciam o p rocesso de fixação e col onização, penetrando nas c élulas dos organismos basicamente por fagocitose, no caso das bacté rias. A fagoci tose é um p rocesso normal do organismo, me diada pelo sistema de defesa. Prot eínas cha madas in vasinas indu z em a fagocitose e m células não fagocitárias e que pod em estar presentes na membran a exte rna da bactéria ou serem injetadas no seu citosol. As c élulas d os hospedeiros podem responder de di versas fo rmas à invasinas (processo pelo qual chamamos de i nvasão), por meio de mecanismos de defesa, seja produzindo ci tocinas ou prostaglandinas, ou causando sua morte celular por necrose ou apoptose. Devido a esse s mecanismos desenvolvidos p elas células d o hospedeiro, as bactérias têm necessidade d e regular a e xpressão gêni ca de virulênci a para se adaptarem as microbiotas onde estão inseridas. O s Sideróforos presentes nas bactérias são substâ n cias que a presentam al ta afinidade pelo fe rr o, capazes de re tirar 01 Glucoproteínas da célula hospedeira Fímbrias Corpo da fímbria Adesina 4 o ferro das proteínas carre adoras, como as hemoglobinas, transferrinas e lactoferrinas e tr ansportar para o citoplasma, sendo um e lemento muito i mportante para o crescimento e metabolismo bacteriano. Os sideróforos mais conhecidos são a catecolaminas e hidroxamatos. Outra forma d as b actérias c onseguirem se fixar e p roliferarem doenças é através das toxinas, que são substâncias de origem micr obiana c apazes de causar danos a o organismo hospedeiro. El as podem ser endotoxinas ou exotoxinas. As EXOTOXINAS são produzid as e liberadas p ara o meio externo, são enz imas ci tolíticas e proteínas ligantes de receptores qu e alteram as funções da célula. Já as ENDOTOXI N AS não são liberadas p ara o meio externo e ligam-se a receptores específico, sin alizam e induzem a resposta imune, além de ativarem a cascata de coagulação. Processo de invasão microbiana através de toxinas . Exercícios 1. (Autora, 2019) Quais os maiores fatores condicionantes da virulência microbiana? a) Adesão e mutação; b) Proli feração e virulência; c) Adesão e colonização; d) Crescimento e invasão. 2. (Autora, 2019) No processo de colonização é comum que microrganismos desenvolvam aglomerados envolvidos por u ma membrana d e polissacarídeos que se formam na superfície de outras estruturas. A esse mec anismo podemos chamar de: a) Adesão; 02 5 b) Biofilme; c) Pilus; d) Invasinas. 3. (Autora, 2019) A s células d os hospede iros podem responder à in vasão de diversa s formas. Quais são elas? a) Produzindo citocinas e prostaglandinas; b) Realiz ando hidrólise e morte celular; c) Através da necrose do hospedeiro; d) Realizando fagocitose e viralização. Gabarito 1. Letra C. Adesão e colonização são os maiores fatores desencadeado res de virulência. 2. Letra B. O Biofilme consiste em aglomerados envolvidos por uma memb rana de polissacarídeos que se formam na superfície de outras estruturas, durante o processo de colonização ba c teriana. 3. Letra A. Através da produção de citocinas e prostaglandinas as células do hospedeiro respondem à invasão. Resumo Os fatores de vi rulência microbianos são fundamentais para causar de fato, uma infecção. Eles se ini c iam pela fixação e adesão, que é a capaci dade das bactérias de se fixar nas cél ulas e te cidos do organismo, por meio de proteínas específicas de reconhecimento celular, chamadas adesinas. As adesinas funcionam quando interagem com os receptores que existem na sup erfície das células d o organismo hospedeiro. 6 Além de aderir, a s bactérias tamb ém p odem invadir diferentes células do nosso organismo para disseminar a infecção. A entrada bacteriana nas c élulas do organismo ocorre pelo processo que chamamos de fagocitose . O crescimento e a multiplicação de células bacterianas são importantes para sua colonização e podem ocorrer dentro (intracelular) ou fo ra (extracelular) das células d o nosso organismo. Para isso, el as desenvolveram estruturas chamadas sideróforos, muito importantes para o metabolis mo bacteriano. Quando se inicia uma infecção, nosso organismo aumenta a produção de prot eínas q ue impedem que as bactérias sequestrem a maior quantidade de ferro através dos sideróforos, tornando- o in disponível para elas . Além dessas est ruturas, as bactéri as usam as toxinas , endotoxinas ou e xotoxinas, como substânci as para causar d anos no organismo hospedeiro. 7 Referências bibliográficas York A. Bacterial pathogenesis: Bacteriophages, the glue that holds bacteria together. Nat Rev Micro biol . 2017 Sep;15(9):514-515. doi: 10.1038/nrmicro.201 7.96 . Wu H-J, Wang AH-J, Jennings MP. Discovery of virulence factors of pathogenic bacteria. Curr Opin Chem Biol . 2008 ;12 (1):93-101. doi:10.1016/j.cbpa.2008.01.02 3 Referências imagéti cas Figura 01. Processo de adesão microbiana. Disponível em: https://pt.slideshare.net/biomedunifil/patogenici dade-microb iana-microbiologia-bsica-8994971. A cessado em: 13 / 04 /201 9 às 12 h 43 min. Figura 02. Processo de invasão microbiana através de toxinas. Disponível em: https://pt.slideshare.net/biomedunifil/patogenicidade-microbiana-microbiologia-bsica-8994971. Acessado em: 13/04/2019 às 12h59min.

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