aula micro Mecanismo de Patogenese bacteriana

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Mecanismos de patogênese 
Corpo humano 
Nicho ambiental 
Calor 
umidade 
alimentos 
As bactérias adquiriram traços genéticos que as 
capacitaram: 
 
 Entrar no ambiente – invadir 
 Permanecer em um nicho – aderir ou colonizar 
 Ganhar acesso as fontes alimentares – enzimas 
 Escapar das respostas imunes – cápsula. 
 Traços genéticos são fatores de virulência que 
aumentam a habilidade da bactéria de causar 
doença. 
 
 As maioria das bactérias podem causar doença 
por destruírem diretamente os tecidos, algumas 
liberam toxinas, que são disseminadas pelo 
sangue e causam ampla patogenicidade. 
 
 Nem todas as bactérias causam doenças. 
 
Microbiota normal 
oportunista 
Patogênico 
 Para crescer e causar doenças mais graves, 
as bactérias oportunistas aproveitam as 
condições pre-existentes, como a 
imunossupressão. 
 
 Ex Psedomonas aeruginosa infecta vítimas 
de queimaduras e pulmões com fibrose 
cística. 
 
 
 
A virulência é uma medida quantitativa da 
patogenicidade, sendo determinada pelo 
número de organismos requeridos para causar 
a doença. 
 
Dose infectante varia significativamente entre 
as bactérias patogênicas. 
 
Ex. Shigela e Salmonella causam diarreia ao 
infectarem o trato intestinal. 
 
Dose infectante de: 
 Shigela inferior a 100 organismos. 
 Salmonella 100.000 organismo 
Estágios da patogênese bacteriana. 
 
1) Transmissão a partir de uma fonte externa 
até a porta de entrada. 
 
2) Evasão das defesas primárias, como pele 
ou ácido estomacal. 
 
3) Adesão às membranas mucosas, 
geralmente por bactérias que apresentam 
pili. 
 
4) Colonização decorrente do crescimento das 
bactérias no sítio de adesão. 
5) Sintomas da doença causados pela 
produção de toxinas, ou invasão acompanhada 
de inflamação. 
 
6) Resposta do hospedeiro, tanto inespecíficas 
como específicas(imunidade), durante os 
estágios 3,4 e 5. 
 
7) Progressão ou resolução da doença. 
Determinantes da Patogênese bacteriana. 
 
 
1. Transmissão 
Mecanismo de transmissão: 
Humano x Humano 
Fontes não humanas: solo, água e animais. 
Fômitos: Objetos inanimados , ex.Toalhas 
Transmissão vertical – placenta, no interior do canal 
de parto durante o nascimento e aleitamento 
materno. 
 
Forma de prevenção da doença: Interrupção da 
cadeia; 
Tipos de transmissão vertical 
Tipo via exemplos 
Pré-natal placenta Rubéola 
Citomegalovírus 
Sífilis 
toxoplasmose 
perinatal Canal vaginal infectado Conjuntivite 
Gonocócica/ clamidial 
Pós-natal Leite ou contato direto Citomegalovírus 
Hepatite B 
Linhagem germinativa Sequencias de DNA 
viral no genoma 
humano 
Muitos retrovírus 
Porta de entrada patógeno Doença 
 
Ingestão de agua 
potável 
Espécie de Salmonella Diarreia 
Espécie de Shigella Diarreia 
 
Campybacter jejuni Diarreia 
 
Ingestão de água 
durante natação 
Leptospira interrogans leptospirose 
Inaliação de aerossol 
aquoso 
Legionella pneumophila Pneumonia 
Penetração através da 
pele 
Pseudomonas 
aeruginosa 
Foliculite associadas a 
banheiras de 
hidromassagem. 
Transmissão de importantes doenças veiculadas pela agua 
Adaptado Levison, 2010 
Os patógenos podem infectar o corpo humano 
ou outros hospedeiros por várias vias, 
denominadas portas de entrada: 
 
 Trato respiratório 
 Trato intestinal 
 Trato genital 
 Pele 
 
Os animais são uma importante fonte de 
organismos que infectam os humanos. 
 
 Fonte – reservatórios 
 Modo de transmissão – vetor 
2. Adesão à Superfície celular. 
 
 Pili 
 Produção de substâncias - Cápsula ou 
glicocálice; 
 Mediadas pelas adesinas - biofilme. 
 
E. Coli e Salmonella – proteínas Curli que 
medeiam a ligação das bactérias ao endotélio e a 
proteína extracelular. 
 
Importante: 
Mutantes que não apresentam esses mecanismos 
são frequentemente não patogênicos. 
Adesão às superfícies celulares. 
• Obtida através de moléculas de superfície do 
patógeno que reconhecem receptores na superfície 
das células dos tecidos do hospedeiro 
 
• Adesinas (glicoproteínas e lipoproteínas) 
 - glicocálice 
 
• Receptores (açúcares - Manose) 
 
Adesinas não fimbriais 
 
Adesinas fimbriais 
 
Adesão hidrofóbica 
As moléculas na superfície de um patógeno, chamadas 
de adesinas ou ligantes, se ligam especificamente a 
receptores de superfície complementares nas células 
de certos tipos de tecidos do hospedeiro. 
 A matriz formada por essas adesinas origina um 
revestimento denominado biofilme 
 
 Protege as 
bactérias contra antibióticos e anticorpos. 
 
Corpos estranhos como válvulas cardíacas 
artificias e articulações artificiais predispõem 
infecções 
 
 Fagócitos pouca aderência devido 
ausência de selectina. 
Exemplos: 
 
 Streptococcus Mutans – se liga por meio de seu 
glicocálice. Enzima glicosiltransferase converte a 
glicose em dextrana. Actinomyces possuem 
fimbrias que se aderem ao glicocálice S. Mutans. 
 
•Cepas enteropatogênicas de E. coli possuem 
adesinas ou fimbrias que se aderem apenas a tipos 
específicos de células em certas regiões do ID. Após 
a aderência, Shigella e E. coli induzem a endocitose. 
 
 O treponema pallidum (sífilis), utiliza sua 
extremidade afilada como um gancho para se 
fixar às células do hospedeiro. 
 Listeria monocytogenes, produz uma adesina 
para um receptor específico nas células do 
hospedeiro. 
 
 A Neisseria gonorrhoeae,(gonorreia), possui 
fímbrias contendo adesinas, que permitem sua 
adesão a células que possuem os receptores 
apropriados no trato geniturinário, olhos e faringe. 
 
 O Staphylococcus aureus, que causa infecções 
de pele, se liga à pele através de um mecanismo 
de aderência semelhante à adsorção viral 
3. Invasão, inflamação e sobrevivência 
intracelular. 
 
Principais mecanismos pelos quais as bactérias 
causam doença consiste na invasão do tecido 
seguida por inflamação. Além da produção de 
toxina. 
 
Cápsulas. 
Capsula externa à parede celular de vários 
patôgenos importantes 
Strep. Pneunoniae e Neisseria meningitidis. 
 A capsula impede a adesão do fagócito às 
bactérias. 
 
Componentes da parede celular 
 
A parede celular de certas bactérias contém 
substâncias químicas que contribuem para a 
virulência. 
 
 O Streptococcus pyogenes produz uma 
proteína resistente ao calor e à acidez 
denominada proteína M 
 
 A proteína M medeia a aderência da bactéria 
às células epiteliais do hospedeiro e auxilia na 
resistência bacteriana à fagocitose pelos 
glóbulos brancos. 
 A Neisseria gonorrhoeae cresce dentro das 
células epiteliais e dos leucócitos humanos. 
Essas bactérias usam suas fímbrias e outras 
proteínas externas, denominadas Opa, para 
aderir às células do hospedeiro. Após a 
adesão, via Opa e fímbrias, a célula do 
hospedeiro absorve a bactéria. 
 
 O ácido micólico que constitui a parede celular 
de Mycobacterium tuberculosis também 
aumenta sua virulência por resistir à digestão 
por fagócitos, permitindo que a bactéria possa 
até mesmo se multiplicar dentro desses 
fagócitos 
Enzimas secretadas por bactérias invasivas: 
 
1) Colagenase e hialuronidase: Tecido subcutâneo. 
Ex. Clostridium e Streptococcus pyogenes – 
causando celulite. 
 
2) Coagulase: Acelera a formação de coagulo de 
fibrina a partir do fibriogênio. Proteção contra 
fagocitose. Ex. Staphylococcus aureus. 
 
3) Imunoglobulina A protease: Degrada a Ig A, 
permitindo a adesão. Ex: N. gonorrhoeae, 
Haemophilus influenzae e Streptococcus 
pneumoniae. 
 
 
4) Leucocidinas: Capazes de destruir leocócitos, 
neutrófilos e macrófagos. 
 
5) Cinases ou quinases: Degradam a fibrina e 
assim digerem cóagulos formados pelo 
organismo para isolar a infecção. Ex. 
(estreptocinase) Streptococcuspyogenes. 
(estafilocinase) Staphylococcus aureus 
 
Variação antigênica 
 
• Alguns micróbios podem ativar genes alternativos, o que 
resulta em mudanças antigênicas. 
 
• A N. gonorrhoeae, por exemplo, possui em seu genoma 
diversas cópias do gene codificador da proteína Opa, 
resultando em células que apresentam diferentes antígenos 
que são expressos com o tempo. 
 
• Uma grande variedade de micro-organismos é capaz de 
apresentar variação antigênica. Exemplos incluem o 
Influenzavirus, o agente causador da gripe; a Neisseria 
gonorrhoeae, que causa a gonorreia; e o Trypanosoma 
brucei gambiense, o agente causador da tripanossomíase 
africana (doença do sono). 
Penetração no citoesqueleto das células do hospedeiro 
 
 Produção de proteínas de superfície, invasinas, que causam 
o rearranjo dos filamentos de actina do citoesqueleto celular 
próximos ao ponto de contato bacteriano. Ex. Salmonella e E. 
coli 
As bactérias podem causar 2 tipos de inflamação: 
 
 Piogênica – com produção de pus. Predomínio 
Neutrófilos. Bactérias mais importantes: cocos 
gram-positivos e gram-negativos. 
 
 Granulomatosa – Predomínio macrófagos e 
células T. Organismo mais importante 
Mycobacterium tuberculosis. 
 
Sobrevivência intercelular. 
 
Patógenos intracelulares – geralmente causam 
lesões granulomatosas. 
As mais conhecidas dessas bactérias 
pertencem aos gêneros Mycobacterium, 
Legionella, Brucella. 
 Não são intracelulares 
obrigatórios como Chlamydia e Rickettsia. A 
preferencia esta relacionada com proteção. 
 
 
 
3. Toxinas 
 
3. Toxinas 
 
Exotoxinas: Secretada pela bactéria. 
 
 Polipeptídios liberados pela célula. 
 Genes frequentemente plasmídeos. 
 Doenças típicas : difteria, tétano e 
botulismo. 
 Mais tóxicas – dose fatal tétano > 1µg. 
 Úteis produção vacina – toxóides. 
 
Nomeando as exotoxinas. 
 
 neurotoxinas afetam as células nervosas, 
 as cardiotoxinas afetam as células cardíacas, 
 as leucotoxinas afetam os leucócitos, 
 as enterotoxinas atacam as células que 
revestem o trato gastrintestinal, 
 as citotoxinas afetam uma ampla variedade de 
células. 
 toxina diftérica (causa da difteria) 
 e a toxina tetânica (causa do tétano). 
 a toxina botulínica (Clostridium botulinum) 
 e da enterotoxina colérica (Vibrio cholerae) 
Tipos de exotoxinas com base em sua 
estrutura e função: 
 
(1) toxinas A-B, 
(2) toxinas danificadoras de membrana 
(3) superantígenos. 
 Toxinas danificadoras de membrana 
 Causam lise celular 
• Leucocidinas destroem leucócitos 
• Hemolisinas destroem eritrócitos 
 
 
 Superantígenos. 
 Toxina do choque tóxico - estafilocócicas 
 Toxinas eritrogênicas – danificam capilares 
sanguíneos 
Endotoxinas: Parte integral da parede - 
celular gram negativos e cocos . 
 
 Lipopolissacarídeos (LPS) que são 
parte integral da parede celular. 
 
 Genes codificados no cromossomo. 
 
 A toxicidade baixa quando 
comparada com a exotoxina. 
 
 Causam febre, choque e outros sintomas 
generalizados. 
 
 
 São fracamente antigênicas. 
 
 O lipídeo A é o componente tóxico do LPS- 
induz a superprodução de citocinas, TNF, Il-1 e 
óxido nitrico - causando choque séptico. Ativa 
a cascata do complemento e cascata da 
coagulação. 
 
 Tratamento com anticorpos lipídeo A e TNF – 
não obtiveram sucesso. 
Tanto Exotoxinas como as Endotoxinas 
podem causar sintomas por si. 
 
As bactérias invasivas crescem localmente 
em grande número 
 
 e induzem uma 
resposta inflamatória – eritema, edema, calor 
e dor. 
 
Organismo Fator de virulência Utilizado em 
vacina 
 
Cocos gram-positivos 
Streptococcus 
pneumoniae 
Cápsula polissacaridica Sim 
Streptococcus pyogenes 
 
Proteina M Não 
Staphylococcus aureus 
 
Proteina A 
 
Não 
Cocos gram-negativos 
Neisseria meningitidis 
Capsula polissacaridica 
 
Sim 
Bacilos gram-positivos 
Bacillus anthracis 
Capsula polissacaridica 
 
Não 
 
Fatores de virulência superficiais importantes na patogênese 
bactéria 
Adaptado Levison, 2010 
Organismo Fator de virulência Utilizado em 
vacina 
 
Bacilos gram-negativos 
Haemophilus influenzae 
Cápsula polissacaridica Sim 
Klebsiella pneumoniae 
 
Cápsula polissacaridica Não 
Escherichia coli 
 
Pili proteicos Não 
Salmonela typhi Capsula polissacaridica 
 
Não 
Yersinia pestis Proteinas V e W 
 
Não 
 
Fatores de virulência superficiais importantes na patogênese 
bactéria 
Adaptado Levison, 2010 
Doenças microbianas do trato respiratório superior 
Pneumonias bacterianas comuns 
Doenças microbianas do trato respiratório inferior 
Doenças bacterianas da boca 
Doenças bacterianas do sistema digestório inferior 
Doenças bacterianas do sistema digestório inferior 
Mecanismos de defesa do hospedeiro 
BIBLIOGRAFIA 
 
 
MIMS, Cedric. et al. Microbiologia médica. 3ª 
edição. Rio de Janeiro: Elsevier, 2005 
 
LEVINSON, Warren. Microbiologia Médica e 
Imunologia.10ª edição. Porto Alegre: Artmed, 2010. 
 
TORTORA, Gerard.J..Microbiologia. 10ª edição. 
Porto Alegre: Artmed, 2012. 
 
MURRAY, Patrick. Microbiologia Médica.6ª edição. 
Rio de Janeiro: Elsevier, 2009.