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Ana Luiza Azevedo Medicina Imunologia – Imonupatogênese nas infecções do trato gastrointestinal IMUNOLOGIA IMUNOPATOGÊNESE NAS INFECÇÕES DO TRATO GASTROINTESTINAL MICROBIOTA DO TGI O termo microbiota intestinal refere-se à população de micro-organismos, como bactérias, vírus e fungos, que habita todo o trato gastrointestinal, e tem como funções manter a integridade da mucosa e controlar a proliferação de bactérias patogênicas. As bactérias patogênicas são organismos capazes de produzirem doenças infecciosas aos seus hospedeiros sempre que estejam em circunstâncias favoráveis. A microbiota é um campo diverso, sendo uma barreira biológica. Embora o padrão da microbiota seja estabelecido nos primeiros anos de vida, pode haver variação por fatores externos como: • A dieta- indivíduos com o hábito de consumir uma quantidade elevada de alimentos industrializados (carboidratos refinados, açúcares simples e gorduras saturadas) têm maior predisposição para a disbiose, que é uma alteração na composição desses micro-organismos. • Uso exagero de antibióticos • Idade • Características socioeconômicas e culturais CATEGORIAS: A microbiota pode agir de maneira benéfica ou, em algumas situações, pode ser prejudicial para o indivíduo. Podem ser distinguidas a microbiota residente, constituída por organismos específicos, encontrados, frequentemente, em determinadas áreas e a microbiota transitória, que consiste de micro-organismos provenientes do ambiente, que habitam a pele e as superfícies mucosas. Ana Luiza Azevedo Medicina 2 Imunologia – Imonupatogênese nas infecções do trato gastrointestinal A microbiota indígena exerce numerosos efeitos, tanto na defesa do hospedeiro como na produção de nutrientes, no processo digestivo e no desenvolvimento de tecidos e órgãos. Eventualmente, pode constituir importante reservatório de agentes etiológicos para doenças infecciosas. Defesa do hospedeiro A microbiota indígena pode atuar na proteção contra infecções através da exclusão de microrganismos e da estimulação do sistema imunitário. MICROBIOTA DO TGI: ORIGEM A colonização do corpo humano tem início no momento do nascimento; o indivíduo entra em contato, de forma fortuita, com micro-organismos presentes no canal do parto e ambiente e, a seguir, os microorganismos passam a ser introduzidos, também, com os alimentos. A microbiota iniciada no momento do nascimento faz parte da microbiota transitória ( alóctones ) já que faz parte da iniciação da microbiota epitelial. A primeira mamada é a primeira fonte de bactérias que vai colonizar inicialmente o trato gastrointestinal. • A Bifidobacterium ssp constitui mais de 90% da microflora do recém-nascido que possuem a dieta exclusiva com leite materno. • O leite humano possui fatores que contribuem para o crescimento e funcionam como probióticos. • Os probióticos são microrganismos vivos capazes de melhorar o equilíbrio microbiano intestinal produzindo efeitos benéficos à saúde do indivíduo. Quando a amamentação é feita através da mamadeira, há o contato com outros tipos de bactérias, fazendo com que a porcentagem da Bifidobacterium na constituição da microflora seja reduzida. Já na complementação alimentar, quando se é utilizado o leite de vaca, às Bifidobacterium são substituídas por outras bactérias como Lacrobacillus ssp, Enteeococcus ssp, Staphylococcus ssp. Ana Luiza Azevedo Medicina 3 Imunologia – Imonupatogênese nas infecções do trato gastrointestinal A colonização completa do trato gastrointestinal infantil é de extrema importância para a saúde da criança e, posteriormente, para o adulto. Dentre suas inúmeras funções, podemos destacar: • Controle da proliferação de bactérias patogênicas presentes no trato intestinal • Estímulo do sistema imunológico • Regulação da absorção de nutrientes • Participação na produção de vitaminas e enzimas, como vitamina K e biotina • Produção de componentes necessários para a renovação celular DIVISÃO BACTERIANA INTESTINAL PRINCIPAIS GRUPOS A microbiota pode se tornar patogênica por influências externas. Existem bactérias patogênicas que não fazem partes da nossa microbiota natural e que são introduzidas via alimentar, causando uma perturbação, como por exemplo com a redução de Lactobacillus, fazendo com que essas bactérias patogênicas se alojem causando uma patologia. Temos dois grupos principais, as gram negativas e gram positivas. As bactérias Gram-positivas retém o cristal violeta devido à presença de uma espessa camada de peptidoglicano (polímero constituído por açúcares e aminoácidos que originam uma espécie de malha na região exterior à membrana celular das bactérias) em suas paredes celulares, apresentando-se na cor roxa. Já as bactérias Gram-negativas possuem uma parede de peptidoglicano mais fina que não retém o cristal violeta durante o processo de descoloração e recebem a cor vermelha no processo de coloração final. Ana Luiza Azevedo Medicina 4 Imunologia – Imonupatogênese nas infecções do trato gastrointestinal SISTEMA IMUNE NAS BARREIRAS EPITELIAIS A mucosa do trato gastrointestinal é uma área de intenso contato com o meio externo e um local onde diferentes padrões de resposta imunológica podem acontecer. Estas respostas são determinadas especialmente pela natureza do antígeno, pelo período da vida em que esse contato acontece e pela existência ou não de reação inflamatória local e sistêmica. Antígenos que penetram no organismo pelas superfícies mucosas – e, em especial, pela mucosa gastrointestinal – tendem a induzir respostas de tolerância, caracterizada pela produção de imunoglobulina (Ig) A (IgA) e pela proliferação de células Treg (células T regulatórias). Para que isso aconteça é necessário que haja interação entre todos os componentes da mucosa e a microbiota, que garantem um ambiente de homeostasia local e sistêmica, permitindo a influência positiva do sistema imunológico nos demais sistemas orgânicos (nervoso e endócrino). Se, por qualquer motivo, existe uma falha na manutenção da homeostasia ou perda da integridade do epitélio intestinal, o que pode ocorrer é o desenvolvimento de doenças como as alergias alimentares. Dessa forma, a nutrição tem importante papel na modulação imunológica, visto que diferentes compostos têm potencial para intervir nas diversas etapas das respostas imunológicas e estimular a geração e manutenção da tolerância oral. TECIDO IMUNE ASSOCIADO ÀS MUCOSAS (MALT) Tecidos linfoides organizados, não encapsulados, constituídos por células do sistema imunológico, são encontrados associados às superfícies mucosas dos trato respiratório, gastrointestinal e urogenital, e são chamados coletivamente de M.A.L.T (Tecido linfoide associado à mucosa). Possuem um microambiente antigênico diferente do interior do organismo e características imunológicas que os tornam únicos frente ao sistema imune sistêmico. Tem como característica proporcionar uma defesa primária ao hospedeiro na superfície mucosa e modular a resposta imune ao grande número de antígenos que temos contato através do alimento, evitando um resposta vigorosa aos alimentos. Todavia detecta e destrói patógenos que penetram através do intestino. O tecido imunde associado às mucosas é formado pelo Tecido Linfóide Organizado que é constituído pelos folículos da mucosa (GALT e BALT). São áreas aferentes, locais de entrada dos antígenos e indução de resposta imune. Também é formado pelo Tecido Difuso que consisteem dois compartimentos (IEL e LPL): um localizado intraepitelialmente e outro na lâmina própria da mucosa, onde inúmeros Ana Luiza Azevedo Medicina 5 Imunologia – Imonupatogênese nas infecções do trato gastrointestinal tipos celulares estão amplamente distribuídos. São áreas eferentes, onde a resposta imune é efetuada. Observação: Essas duas partes do sistema estão ligadas por um mecanismo de residência na mucosa, de modo que as células ativadas nos folículos circulam para as áreas linfóides difusas, onde interagem com seus antígenos cognatos. TECIDO LINFOIDE ASSOCIADO AO INTESTINO ( GALT ) O GALT é composto por uma monocamada epitelial externa que previne a invasão microbiana. Esse monocamada é formada por tecido linfoide denso, representado por folículos linfoides isolados no intestino grosso ou formando agregados como nas placas de Peyer no íleo. As placas de Peyer são estruturas semelhantes a linfonodos, não encapsuladas, formadas por agregados de folículos linfoides com centros germinativos, nas quais os linfócitos T e B estão segregados anatomicamente. Nas placas de Peyer, há indução das respostas imunes adaptativas (apresentação/reconhecimento de antígenos, ativação e diferenciação dos linfócitos) contra antígenos imunogênicos no intestino delgado. Os antígenos do lúmen intestinal são direcionados para o G.A.L.T a partir do epitélio e não através do sistema linfático ou sanguíneo, como ocorre nos outros órgãos linfoides secundários. Um tipo celular muito importante no transporte dos antígenos no lúmen para as placas de Peyer e folículos linfoides isolados compreende as células M. Essas são células epiteliais achatadas, localizadas em regiões do epitélio da cúpula que recobre a parte superior das placas de Peyer e folículos isolados são , capazes de realizar transporte transcelular de proteínas solúveis, partículas inertes e vários microrganismos (vírus, fungos, bactérias) na interface luminal, permitindo que células dendríticas e macrófagos teciduais capturem esses antígenos para serem transportados até os folículos linfoides. Ana Luiza Azevedo Medicina 6 Imunologia – Imonupatogênese nas infecções do trato gastrointestinal Abaixo do epitélio de revestimento, existe a lâmina própria, um tipo de tecido conjuntivo frouxo, correspondendo ao estroma acima da muscular da mucosa, excluindo assim a submucosa. Nela são encontrados de forma dispersa células dendríticas, macrófagos e mastócitos, que são em grande parte responsáveis pela resposta imune inata na mucosa. Há também linfócitos T e B efetores (linfócitos T CD4 auxiliares, linfócitos T CD8 citotóxicos e plasmócitos secretores de IgA) previamente ativados/diferenciados nos G.A.L.T ou linfonodos drenantes. Os linfonodos mesentéricos recebem diversos antígenos provenientes do intestino grosso e delgado, transportados pela linfa. Nos linfonodos mesentéricos, ocorre a diferenciação de linfócitos virgens em células efetoras (linfócitos T auxiliares e citotóxicos, células T reguladoras, plasmócitos secretores de IgA), que por fim migram para a lâmina própria intestinal para atuarem diretamente contra o antígeno cognato. Os tecidos mucosos também contêm tecidos linfoides secundários não encapsulados, mas organizados sob a barreira epitelial, que incluem linfócitos B, linfócitos T, células dendríticas e macrófagos. Estas coleções de células imunes frequentemente denominada de tecido linfoide associado a mucosa (MALT) são locais nos quais respostas imunes adaptativas especializadas para uma determinada mucosa em particular são iniciadas. Então, O GALT por si só já é um tecido linfoide secundário, no qual as células dendríticas são capazes de apresentar antígenos e ativar linfócitos T, e os linfócitos B reconhecem os patógenos sozinhos e se ativam. Ana Luiza Azevedo Medicina 7 Imunologia – Imonupatogênese nas infecções do trato gastrointestinal LINFÓCITOS B E O PAPEL PROTETOR DA IGA NA MUCOSA INTESTINAL Os linfócitos B possuem papel central na resposta imune de mucosas por meio da produção de anticorpos. Essas células são ativadas nos linfonodos mesentéricos, nos folículos linfoides isolados da mucosa intestinal e também nas placas de Peyer, havendo citocina TGF-β e se diferenciam em células produtoras de anticorpos do isotipo IgA na sua forma dimérica (IgA secretória/S- -IgA) ou multimérica. Os plasmócitos migram para a lâmina própria intestinal e secretam os anticorpos que são transportados através do epitélio intestinal para a face luminal por meio do receptor polimérico de IgA (poli-IgR). A IgA tem muitas funções importantes, atuando na proteção do epitélio da mucosa contra patógenos invasores, na modulação da composição da microbiota intestinal e na manutenção da homeostase contra antígenos comensais e antígenos alimentares. A imunolgobulina IgM também é produzida nas mucosas e transportada através do epitélio em concentrações menores do que a IgA dimérica. As S-IgAs se ligam à bactérias comensais no lúmen intestinal e permitem o transporte delas para a mucosa por meio da ligação do complexo S-IgA/antígeno a receptores específicos expressos nas células M intestinais. Em seguida, células dendríticas de fenótipo tolerogênico na mucosa são estimuladas a produzir IL-10 e induzir a produção de IgA por linfócitos B nas placas de Peyer. Esse processo de amostragem de microrganismos comensais às células do sistema imune em um microambiente regulador (anti-inflamatório) permite a manutenção da tolerância à microbiota intestinal. Outra função da S-IgA é atuar no controle de patógenos invasores nas mucosas do hospedeiro. Cerca de 1/3 dos indivíduos que apresentam deficiência na produção seletiva de IgA (imunodeficiência primária humana mais comum) são acometidos por infecções recorrentes nos tratos respiratório e gastrointestinal causadas por bactérias, pro- tozoários, entre outros patógenos. Além disso, esses podem manisfestar doenças inflamatórias intestinais crônicas e doenças autoimunes, evidenciando dessa forma o papel crítico da IgA na manutenção da homeostasia e proteção intestinal. A IgA está no colostro e no leite materno maduro, conferindo proteção ao recém-nascido por meio da transferência de IgA materna. A concentração de IgA no colostro é elevada nos primeiros dias após o parto e em seguida decai rapidamente.. A amamentação se faz importante em virtude dessa transferência de anticorpos maternos, conferindo proteção ao recém-nascido até o momento que ele possa sintetizar os próprios anticorpos protetores. Ana Luiza Azevedo Medicina 8 Imunologia – Imonupatogênese nas infecções do trato gastrointestinal HELICOBACTER PYLORI H. PYLORI H. pylori é uma bactéria dotada de cílios compridos que lhe permitem fixar-se à superfície da mucosa gástrica. Consegue viver no estômago graças à capacidade de converter a ureia presente no suco gástrico, em amônia e gás carbônico, processo que lhe fornece a energia necessária. A afinidade do H. pylori pelas células mucíparas gástricas deve-se à composição neutra do muco gástrico, diferente dos mucopolissacarídeos ácidos produzidos pelas células caliciformes da metaplasia intestinal. A morfologia do H. pylori, observada à microscopia ótica e eletrônica, é homogênea, apresentando-se com estrutura encurvada ou espiralada, de superfície lisa e extremidades arredondadas, móvel, não-esporulada e microaerófila. Mede aproximadamente 0,5µm a 0,1µm de largura e 3µm de comprimento, possuindo de quatro a seis flagelos unipolares embainhadose bulbos terminais nas extremidades lisas. ✓ Possui 17 espécies ✓ Urease positivo: ↑ produção de amônia = neutraliza pH. ✓ Produtos bacterianos causam danos à mucosa – inflamação. ✓ Predispõe a gastrite, úlcera e carcinomas gástricos. IMUNOPATOGÊNESE A resistência ao ácido clorídrico é de vital importância na patogênese do H. pylori, visto que, sem este atributo biológico, a bactéria não teria condições de colonizar a mucosa gástrica. A enzima urease, que é uma proteína de alto peso molecular, atua promovendo a hidrólise da uréia, presente em condições fisiológicas no suco gástrico, levando à produção de amônia. Esta atua como receptor de íons H+, gerando pH neutro no interior da bactéria, o que confere ao H. pylori resistência à acidez gástrica. Desta maneira, a bactéria fica protegida dos efeitos deletérios do pH ácido do estômago. A bactéria, na fase precoce de colonização, necessita atravessar a camada de muco que protege o epitélio gástrico. Tal camada é formada por um gel viscoelástico que confere proteção química e mecânica ao revestimento epitelial, inclusive contra bactérias. Ana Luiza Azevedo Medicina 9 Imunologia – Imonupatogênese nas infecções do trato gastrointestinal No entanto lipases e proteases sintetizadas pelo H. pylori degradam a camada de muco, facilitando a progressão da bactéria. O H. pylori também possui adesinas que o permitem colonizar a mucosa gástrica, ligando- se às células epiteliais, envolto pela camada de muco. Algumas proteínas da bactéria são capazes de induzir a formação de citoquinas (especialmen- te a IL-8) por células da lâmina própria, estimulando quimiotaxia para neutrófilos e linfócitos . A maior liberação local do fator de ativação plaquetária promove trombose dos vasos capilares superficiais e isquemia. Além disso, o H. pylori move-se facilmente devido à morfologia em espiral e aos flagelos e, assim, atravessa a camada de muco, estabelecendo íntimo contato com as células epiteliais de revestimento. FATORES DE VIRULÊNCIA • Gene cagA O primeiro gene cepa-específico identificado no H. pylori foi o citotoxin antigen associated (cagA), que está fortemente associado ao risco para desenvolvimento de câncer gástrico As cepas cagA+ tendem a ser mais virulentas e induzem níveis mais altos de expressão de citocinas, tais como IL-1b e IL-8. A proteína cagA do H. pylori atua como antígeno altamente imunogênico. A estrutura do gene revela uma região 5' altamente conservada, mas com uma região 3' com número variável de seqüências repetitivas, o que leva à variação do comprimento da proteína. Como a proteína CagA é fortemente imunogênica, qualquer variação em seu comprimento pode levar a diferentes respostas do hospedeiro, incluindo diferentes graus de resposta inflamatória. A ilha cag-PAI é um componente do genoma do H. pylori que contém genes homólogos aos de outras bactérias que codificam componentes do sistema de secreção do tipo IV, que atua como agulha e serve para injetar moléculas efetoras da bactéria na célula hospedeira, permitindo que a bactéria module vias do metabolismo celular da célula hospedeira, incluindo a expressão de proto-oncogenes • Gene vacA A colonização da mucosa gástrica pelo H. pylori requer um complexo processo adaptativo. O fator-chave, que permite à bactéria sobreviver à acidez gástrica e atravessar o lúmen Ana Luiza Azevedo Medicina 10 Imunologia – Imonupatogênese nas infecções do trato gastrointestinal do estômago, é a enzima urease, que converte a uréia em amônia e bicarbonato. Para isso é necessária a produção da citotoxina vacA, que induz a formação de canais seletivos de ânions nas células epiteliais, levando à exsudação de uréia para a luz da mucosa gástrica. A vacA é considerada importante fator de virulência, visto que contribui para a produção de alcalóides pela urease, que podem induzir danos no DNA. O gene vacA está presente em todas as cepas do H. pylori . • Gene babA Fatores de aderência da bactéria ao epitélio gástrico favorecem a colonização e contribuem para sua patogenicidade. O fator de aderência blood group antigen adhesin (babA) ligado ao grupo sangüíneo Lewisb foi descoberto recentemente. Ele pode ser um importante produto de patogenicidade ao permitir o contato entre a bactéria e o epitélio e facilitar a liberação de fatores de virulência como cagA e vacA . O gene babA possui dois alelos distintos: babA1 e babA2. Em 1999, Gerhard et al. demonstraram associação entre o alelo babA2 e a presença de úlcera péptica e adenocarcinoma gástrico. • Gene cagE O predomínio de neutrófilos na mucosa gástrica, observado em pacientes infectados por cepas cag-PAI+, é ligado ao aumento de secreção de interleucina-8 (IL-8) secretada pelas células epiteliais da mucosa gástrica. Entretanto cepas cagA negativas também induzem aumento da secreção de IL-8. Isto se deve ao fato de que a proteína cagA não atua diretamente sobre a IL-8. O gene ligado ao aumento da produção de IL-8 é o cagE, que é um dos genes da ilha cag . • Gene iceA Recentemente, outro gene do H. pylori foi descrito e denominado induced by contact with epithelium (iceA). Existem dois alelos deste gene: iceA1 e iceA2. A função de iceA1 não está clara, mas este alelo apresenta forte homologia com a endonuclease de restrição do tipo II da Neisseria lactamica. Sua expressão é regulada pelo contato do H. pylori com as células epiteliais da mucosa gástrica. A expressão deste alelo é associada à úlcera péptica e ao câncer gástrico. A função do alelo iceA2 também é desconhecida. • Gene HP-NAP A gastrite induzida pelo H. pylori é caracterizada por infiltrado inflamatório constituído por neutrófilos, linfócitos, plasmócitos e macrófagos. A intensidade da inflamação correlaciona-se com a severidade dos danos induzidos à mucosa e ao DNA. Em 1995, Evans Jr. et al. descreveram o gene neutrophils-activating protein (HP-NAP) do H. pylori e relacionaram sua expressão ao potencial de indução de inflamação, mesmo em cepas cagA negativas. O produto do gene HP-NAP induz aderência de neutrófilos às células endoteliais e estimula a produção de espécies reativas de oxigênio e nitrogênio pelos neutrófilos. Os fatores de virulência atualmente mais valorizados são os genes cagA (associados à formação de citotoxinas), vacA (citotoxina vacuolizante), babA (aderência bacteriana) e OipA (outer inflamatory protein), que podem levar a uma maior agressão celular e desenvolvimento de doença. Ana Luiza Azevedo Medicina 11 Imunologia – Imonupatogênese nas infecções do trato gastrointestinal RESPOSTA IMUNE A resposta imune adequada consiste em eliminar o agente agressor sem comprometer a integridade e a função do órgão envolvido . Durante a infecção pelo H. pylori há predomínio de células Th1, enquanto as Th2 estão praticamente ausentes. Isto resulta em resposta imune inadequada, que não consegue eliminar o microorganismo. Além disso, células Th1 induzem a produção de anticorpos e citocinas, que contribuem para o aumento do processo inflamatório, com conseqüentes danos às células do hospedeiro. Fox e Wang demonstraram que camundongos p53+/-, infectados por Helicobacter felis, apresentaram resposta Th1 mais amena e menor risco de desenvolvimento de câncer gástrico. SINTOMATOLOGIA A infecção pelo Helicobacter pylori (H. pylori) induz inflamação persistente na mucosa gástrica com diferentes lesões orgânicas em humanos, tais como gastrite crônica, úlcera péptica, câncer gástrico. Os fatores determinantes desses diferentes resultados incluem a intensidade e a distribuição da inflamação induzida pelo H. pylorina mucosa gástrica. Sabemos que idade avançada, baixo nível socioeconômico, más condições de moradia e baixo grau de instrução são importantes fatores de risco para se adquirir a bactéria. A transmissão ocorre de pessoa a pessoa, seguindo uma via oral-oral, gastro-oral ou fecal- oral. A infecção pelo H. pylori está relacionada às seguintes patologias gástricas: gastrite super- ficial aguda (no momento em que o indivíduo é infectado), gastrite crônica ativa de antro, gastrite ou pangastrite atrófica ou não atrófica, adenocarcinoma gástrico, linfoma gástrico MALT e úlceras pépticas gástricas e duodenais. Ana Luiza Azevedo Medicina 12 Imunologia – Imonupatogênese nas infecções do trato gastrointestinal ESCHERICHIA COLI Escherichia coli mais conhecida por E.coli A Escherichia coli compreende um grupo de bactérias Gram-negativas que residem normalmente no intestino de pessoas saudáveis, mas algumas cepas podem causar infecção no trato digestivo, trato urinário ou muitas outras partes do corpo. A Escherichia coli é uma bactéria na forma de bastonete, e anaeróbia facultativa. ✓ Habitat: TGI humano e outros animais. ✓ Importante causa de meningite neonatal e infecções do trato urinário. ✓Mais de 1000 tipos antigênicos (sorotipos O55 e O111 – diarreia neonatal). ✓ Linhagens êntero-hemorrágicas (O157): diarreia sanguinolenta – toxina Shiga. MUNOPATOGÊNESE: A capacidade de E. coli de causar uma variedade de síndromes clínicas por meio de uma pletora de mecanismos depende de atributos de virulência exclusivos que são codificados por conjuntos distintos de genes determinantes de virulência. Cada grupo de E. coli que causa uma determinada síndrome clínica em particular por meio de um mecanismo patogênico reconhecido pode ser referido como sendo um patotipo • A Escherichia coli enterotoxigênica (ETEC) é uma causa comum de diarreia aquosa entre crianças que vivem em países em desenvolvimento, bem como entre pessoas de todas as faixas etárias que visitam esses países. A ETEC produz uma toxina sensível ao calor. • As cepas enteropatogênicas de Escherichia coli (EPEC) são caracterizadas por sua capacidade de se ligarem intimamente à superfície apical dos enterócitos, onde destroem os microvilos e induzem a formação de pedestais celulares que, por sua vez, envolvem as bactérias. As cepas de EPEC são distinguidas das cepas êntero- hemorrágicas de Escherichia coli (EHEC) por sua incapacidade de produzir a toxina Shiga. Embora raros surtos envolvendo alimentos ou água contaminados possam afetar indivíduos de todas as idades, a maioria das infecções por EPEC ocorre em bebês que vivem em países em desenvolvimento. • As cepas de E. coli produtoras de toxina Shiga constituem um grupo heterogêneo de organismos, que tem como um de seus subgrupos a EHEC. Assim como os organismos EPEC, os EHEC induzem o efeito de fixação e ofuscamento nas células epiteliais. O reservatório para EHEC é o gado infectado, porém o organismo pode ser encontrado em uma variedade de outros ruminantes. A doença frequentemente aparece em surtos associados ao consumo de alimentos contaminados. As toxinas Shiga são codificadas por bacteriófagos relacionados ao clássico fago lambda. Estes bacteriófagos promovem a infecção estável da bactéria. As toxinas Shiga catalisam a despurinação do RNA ribossômico, levando à cessação da síntese proteica e à morte celular. As células endoteliais microvasculares, como aquelas do rim, são particularmente sensíveis à toxina. A apresentação clássica da infecção por EHEC começa como uma diarreia aquosa e cólicas severas, que progridem para uma diarreia sanguinolenta. Ana Luiza Azevedo Medicina 13 Imunologia – Imonupatogênese nas infecções do trato gastrointestinal Atenção: A terapia antibiótica também pode representar um fator de risco para o desenvolvimento de SHU. A SHU caracteriza-se por uma anemia hemolítica microangiopática, que resulta do dano induzido pela toxina Shiga às células endoteliais, com consequente ativação da coagulação na microvasculatura. O rim é particularmente suscetível, contudo pode haver uma necrose isquêmica que afeta intestino, cérebro, olhos ou virtualmente qualquer órgão. • A Escherichia coli enteroagregadora (EAEC) e a Escherichia coli difusa-aderente (DAEC) são distinguidas por padrões característicos de aderência às células de cultura tecidual, em ensaios in vitro. É provável que estes patotipos contenham uma mistura heterogênea de cepas que não compartilham totalmente seus aspectos patogênicos ou clínicos. Organismos EAEC estão associados à ocorrência de diarreias aguda e crônica em crianças que vivem tanto em países em desenvolvimento como em países desenvolvidos. EAEC é uma causa frequente de diarreia do viajante. A diarreia causada por EAEC pode conter muco ou sangue, bem como ser acompanhada de cólicas. Tratamento : » Reidratação ou antibioticoterapia em casos grave. Ana Luiza Azevedo Medicina 14 Imunologia – Imonupatogênese nas infecções do trato gastrointestinal SAMONELLA SSP O gênero Salmonella pertence à família Enterobacteriacea (Gram-negativos entéricos ou enterobactérias). São bastonetes Gram-negativos, anaeróbios facultativos, que não produzem esporos, movimentando-se através de flagelos peritríquios (distribuídos por toda superfície bacteriana). Por ser um Gram-negativo, apresenta na superfície de sua parede celular o lipopolissacarídeo (endotoxina), que contém o antígeno O, um dos principais determinantes antigênicos da bactéria. O outro é o antígeno H, que está presente nos flagelos. Esses dois antígenos irão determinar qual o sorogrupo da salmonela – A, B, C ou D. Ainda existe um terceiro antígeno variante – o antígeno Vi, presente apenas na S. typhi e na S. paratyphi C. ✓ Possui 3 espécies: S. typhi, S. choleraesuis, S. enteritidis (~1500 sotoripos). ✓ Classificação clínica: espécies tifoides (febre tifoide), não tifoides (enterocolite). • Enterocolite A Enterocolite é uma inflamação do trato digestivo, envolvendo enterite do intestino delgado e colite do cólon. ✓ Manifesta-se após 12 – 48 h de incubação. ✓ Vômito, náusea, dor abdominal e diarreia sanguinolenta ou não. • Febre tifoide A Febre Tifoide é uma doença bacteriana aguda e está diretamente associada a baixos níveis socioeconômicos, principalmente em regiões com precárias condições de saneamento básico, higiene pessoal e ambiental. ✓ Inicia-se no intestino delgado. ✓ Após incubação de 7 – 14 dias: anorexia, letargia, S. diarreia e febre. ✓ De 15 – 20 dias: podem surgir lesões maculopapulares. ✓ Disseminação: peritonite, necrose hepática, meningite, osteomielite, endocardite e pielonefrite. Os pacientes com Febre Tifoide continuam eliminando o bacilo nas fezes e na urina, tornando-se importantes fontes de infecção. Ao serem eliminados por enfermos ou portadores assintomáticos, os bacilos podem eventualmente contaminar a água utilizada para abastecimento doméstico e os alimentos, sendo então ingeridos por outro indivíduo. Uma outra forma de transmissão é o contágio interpessoal – as mãos do paciente podem conter bacilos que podem alcançar a mão e a boca do contato próximo, a partir daí sendo deglutidos. Além disso, foi descrita a transmissão sexual da doença entre parceiros do sexo masculino e ocupacional entre profissionais da saúde expostos à pacientes infectados ou durante a manipulação de amostras clínicas. Ana Luiza Azevedo Medicina 15 Imunologia – Imonupatogênese nas infecções do tratogastrointestinal IMUNOPATOGÊNESE: A porta de entrada do agente infeccioso é a via digestiva. Os bacilos precisam passar pelo estômago, resistindo ao pH ácido. Nesta passagem, muitas bactérias acabam morrendo, e somente algumas sobrevive. Ao chegar no íleo, a bactéria adere às células M (Microfold cell) das placas de Peyer e as penetram através da Endocitose Mediada por Bactérias (EMB) e alcançando o tecido linfoide local, onde são logo fagocitadas pelos macrófagos e linfócitos locais. Nos fagócitos das placas de Peyer o bacilo começa a se proliferar. Atinge os linfonodos mesentéricos satélites e logo depois a circulação linfática e sanguínea, caminhando no interior de monócitos, determinando o início da bacteremia. Nesse momento a S. typhi se dissemina pelos órgãos e sistemas, indo assestar-se no tecido reticuloendotelial presente no fígado, no baço e na medula óssea (rico em macrófagos). Enquanto o bacilo vai se multiplicando nos macrófagos do sistema reticuloendotelial, a bacteremia persiste e mais leucócitos mono- nucleares (monócitos e linfócitos) são atraídos para o local, desencadeando uma reação inflamatória. Tópicos : 1. Penetração pelas placas de Peyer invadindo células M. 2. Células M liberam antígenos luminais a fagócitos e há recrutamento de linfócitos T e B. 3. DCs e macrófagos disseminam pelos vasos linfáticos e pela corrente sanguínea até os linfonodos mesentéricos (MLNs) → fígado, vesícula biliar e baço. 4. Persistência nos MLNs, na medula óssea e na vesícula biliar por toda a vida. 5. Nova propagação periódica da superfície da mucosa via ductos biliares e/ou MLNs do intestino delgado. Ana Luiza Azevedo Medicina 16 Imunologia – Imonupatogênese nas infecções do trato gastrointestinal VIBRIO CHOLERAE CÓLERA O Vibrio cholerae, é uma bactéria Gram-negativa do Grupo O1 ou O139 em forma de bastonete encurvado, móvel por flagelação polar. Somente cepas toxigênicas de ambos os grupos causam epidemias. ✓ Possui 139 sorotipos (O1 e O139 = cólera clássica). ✓ Produz protease que degrada muco e pili para aderência. ✓ Colerágeno: exotoxina que estimula perda de água e eletrólitos ✓ Coloniza intestino delgado. ✓ DI50 elevado: patógeno sensível a pH baixo. Cólera A cólera é uma doença bacteriana infecciosa intestinal aguda, transmitida por contaminação fecal-oral direta ou pela ingestão de água ou alimentos contaminados. Frequentemente, a infecção é assintomática ou causa diarreia leve. Pode também se apresentar de forma grave, com diarreia aquosa e profusa, com ou sem vômitos, dor abdominal e cãibras. Quando não tratada prontamente, pode ocorrer desidratação intensa, levando a graves complicações e até mesmo ao óbito. A doença está ligada diretamente ao saneamento básico e à higiene. ✓ Transmissão oral-fecal. ✓ Água, crustáceos e moluscos contaminados. ✓ Patógeno toxogênico. Clínica: ✓ Surge 48 – 72 h pós ingestão dos bacilos. ✓ Diarreia aquosa volumosa (sem hemácias ou leucócitos) → intensa desidratação. ✓ Sem cólica abdominal. ✓ Reposição hidroeletrolítica imediata. Antibióticos não são necessários, mas reduzem sintomas. IMUNOPATOGÊNESE: A toxina presente na bactéria se liga às paredes intestinais, alterando o fluxo normal de sódio e cloreto do organismo. Essa alteração faz com que o corpo secrete grandes quantidades de água, o que provoca diarreia aquosa, desitradação e perda de fluidos e sais minerais importantes para o corpo. A proteína externa de membrana (OmpU) medeia a produção de IL- 8 pela célula hospedeira e induz mecanismos inatos imunes. Porém, a resposta humoral dependente de IgA é mais efetiva para suprimir a infecção por V. cholerae. Ana Luiza Azevedo Medicina 17 Imunologia – Imonupatogênese nas infecções do trato gastrointestinal SHIGELLA SPP O gênero Shigella identifica bactérias gram-negativas, anaeróbias facultativas, imóveis, não-esporuladas e em forma de bastão intimamente relacionadas com a Escherichia coli e Salmonella. ✓ Possuem antígeno O (LPS): determina 4 grupos = A, B, C e D ✓ Sorotipo A (S. dysenteriae) – produz toxina Shiga que mata enterócitos e células endoteliais→shigelose/ disenteria. ✓ Enterobactérias patogênicas mais efetivas: DI50 baixos = 100 indivíduos causam a doença (baixa dose infecciosa). Shigelose Shigelose é uma doença infecciosa causada por um grupo de bactérias chamadas Shigella. Caracteriza-se por dor abdominal e cólica, diarréia com sangue, pus ou muco; febre, vômitos e tenesmo, em geral, iniciam-se, um ou dois dias após a exposição às bactérias. Shigella geralmente é transmitida através de alimentos crus, como alface e produtos não processados. Água contaminada por fezes e manipuladores com falta de higiene são a causa mais comum de contaminação alimentar e surtos por essa bactéria. ✓ Ocorre principalmente em crianças. ✓ Transmissão oral-fecal. ✓ Incubação: 1 – 4 dias. ✓ Patogênese: inflamatória. Clínica: ✓ Febre, cólicas abdominais, diarreia (aquosa→sanguinolenta e mucosa). ✓ Doença branda ou grave (depende da espécie e idade do paciente). ✓Imunoglobulinas séricas após recuperação não conferem proteção – microrganismo não atinge a corrente sanguínea. Tratamento: ✓ Reposição hidroeletrolítica e antibióticos (casos graves). Ana Luiza Azevedo Medicina 18 Imunologia – Imonupatogênese nas infecções do trato gastrointestinal CAMPYLOBACTER JEJUNI Campylobacter jejuni é uma espécie de bactéria espiralado gram-negativo, com dois flagelos em extremidades opostas, microaerófilo e que causa diarreia em mamíferos e aves. São transmitidos a outros animais pelo consumo de carne mal cozida e laticínios não pasteurizados ou em água infectada com fezes de animais. ✓ Possue ~15 espécies. ✓ Transmissão: ✓ oral-fecal/ ingestão de aves, carnes e leite não pasteurizado. ✓ reservatório canino → transmissão para crianças. ✓ Causa principal de enterocolite em crianças. Clinicamente, o gênero Campylobacter tem sido reconhecido como agente de enterocolite humana transmitida por alimentos em diversas partes do mundo. Duas espécies deste gênero C. jejuni e C. coli, são isoladas na maioria dos casos de infecções por Campylobacter com proporções diversas em cada país. A colite ocorre quando há inflamação do intestino grosso (cólon). A doença pode ser tanto aguda quanto crônica, dependendo de sua gravidade. A Enterocolite é um tipo de colite que pode ser provocado tanto por infecção bacteriana ou viral quanto por medicamentos e intoxicação alimentar. Nesse caso é uma infecção bacteriana causada Campylobacter jejunj Clínica: ✓ diarreia aquosa fétida, sanguinolenta, seguida de febre e cólica abdominal grave. ✓ infecção gastrointestinal associada à síndrome de Guillain-Barré (SGB). Tratamento: ✓ antibioticoterapia. IMONUPATOGÊNESE: Ana Luiza Azevedo Medicina 19 Imunologia – Imonupatogênese nas infecções do trato gastrointestinal
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