MICROBIOTA NORMAL, PATOGENICIDADE E VIRULÊNCIA BACTERIANA

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MICROBIOTA NORMAL, PATOGENICIDADE E VIRULÊNCIA BACTERIANA
PATOGENICIDADE E VIRULÊNCIA
PATOGENICIDADE: Capacidade de causar doença
VIRULÊNCIA: medida quantitativa da habilidade de causar doenção
PATOGENICIDADE = Virulência
 Imunidade
VIRULÊNCIA = f (adesão / colonização);
 (toxigenicidade);
 (resistência)
INFECÇÃO E DOENÇA
INFECÇÃO: invasão ou colonização do corpo por microrganismos patogênicos.
- Pode existir na ausência de doença detectável.
DOENÇA: Ocorre quando a infecção resulta em qualquer alteração de um estado de saúde.
- Estado anormal em que parte do corpo ou todo ele estão incapacitados de realizar suas funções.
Poucos microrganismos são patogênicos
DOENÇAS INFECCIOSAS
SINTOMAS: Alteração na função corporal (mal-estar). Pouco aparentes para um observador – 
Alterações subjetivas
SINAIS: Médico observa e afere – Alterações objetivas. Lesões, edemas, febre e paralisia.
DIANÓSTICO: sinais, sintomas + resultados dos exames laboratoriais.
PATOGENIA ENVOLVE:
- Iniciação do processo infeccioso;
- Mecanismos que levam ao desenvolvimento dos sinais e sintomas da doença.
BACTÉRIAS PATOGÊNICAS APRESENTAM CAPACIDADE DE:
- Adesão às células do hospedeiro;
- Invasão das células do hospedeiro;
- Transmissão.
Muitas infecções por patógenos são assintomáticas
A doença ocorre se as bactérias ou reações imunológicas agredirem o hospedeiro.
Identificação das bactérias que causam doença:
Postulado de Koch – base essencial da microbiologia
Mas muitos microrganismos não preenchem os critérios dos postulados de Koch.
Classificam-se as bactérias em:
-Patógenos;
-Patógenos Oportunistas;
- Não – Patógenos.
MICROBIOTA NORMAL
Refere-se à população de microrganismos que habitam a pele a as mucosas de pessoas normais e sadias.
Dois tipos:
-MICROBIOTA RESIDENTE: tipo relativamente fixo de microrganismo encontrados com regularidade naquele local.
-MICROBIOTA TRANSITÓRIA: provem do meio ambiente e não se estabelece naquele local.
Microbiota normal em humanos: 100 trilhões de bactérias presentes em pele, boca, ouvido, tratos respiratórios, gastrointestinal, urogenital e outras regiões expostas.
Dificilmente encontrada em órgãos internos, linfa e sistema nervoso (só em infecções).
FUNÇÃO DA MICROBIOTA RESIDENTE
- São comensais;
- Seu crescimento depende de fatores fisiológicos, como temperatura, umidade e de certos nutrientes.
- Não são essenciais a vida, entretanto podem desempenhar papel na manutenção da saúde.
- Algumas produzem vit K, B7, B12, ajudam na absorção de nutrientes.
- A colonização desses locais pela microbiota residente pode impedir o crescimento de microrganismos patógenos pela competição por nutrientes, produção de metabólitos tóxicos etc.
Exemplo: Bacteriocinas de E. coli no intestino pode inibir o crescimento de Salmonella e Shigella (patógenos).
RELAÇÃO ENTRE MICRORGANISMO E HOSPEDEIRO
- MUTUALISMO: Simbiose que beneficia os dois envolvidos.
- COMENSALISMO: um organismo é beneficiado e o outro não é prejudicado.
- PARASITISMO: um organismo é beneficiado e o outro sofre prejuízo.
MICRORGANISMOS OPORTUNISTAS – não causam doença quando estão no seu habitat normal de uma pessoa saudável.
Ex: E. coli no Intestino grosso faz parte da microbiota normal, mas no trato urinário causa infecção.
Definições de: CONTAMINAÇÃO – COLONIZAÇÃO – INFECÇÃO
 CONTAMINAÇÃO: presença contínua desses microrganismos, por semanas, meses ou anos;
 COLONIZAÇÃO: presença passageira de microrganismos, patogênicos ou não;
 INFECÇÃO: invasão, multiplicação e lesão dos tecidos.
1. VIA DE ENTRADA PREFERENCIAL – mucosas, pele, parenteral (injeções, picadas de insetos ...)
2. FATORES DE PATOGENICIDADE E VIRULÊNCIA
- PATOGENICIDADE
. Toxinas (exo, endo, enterotoxina)
. Proteases
. Lipopolissacarídeo (LPS)
- VIRULÊNCIA
. Adesinas
. Cápsula
3. NÚMERO DE MICRORGANISMOS
Geralmente existe uma relação diretamente proporcional entre o número de patógenos e doença.
NÚMERO DE MICRORGANISMOS INVASORES
A virulência é expressa em Dose Infecciosa (DI), onde DI50 representa a dose de microrganismos necessária para infectar 50% dos animais de um grupo teste.
Ex.: Bacillus anthracis:
DI50 pele 10 a 50 esporos;
DI50 inalado 10 a 20 mil esporos;
DI50 ingerido 250 mil a 1 milhão de esporos.
Leptospira interrogans sorovar kito (3 células)
Vibrio cholerae (108 células)
Diferença na virulência baseado no número de células necessárias para matar os camundongos.
Vermelho: Streptococcus pneumoniae
Verde: Salmonella typhimurim 
VIRULÊNCIA
Capacidade de causar doença;
A medida da virulência é estimada por estudos experimentais da Dose Letal 50 (DL50)
TOXIDADE
Potência de toxina = DL50 (Dose Letal pra 50% dos animais de um grupo teste)
DL50 para toxina botulínica em camundongos=0,03 ng/kg
A relação entre a quantidade de substância química em mg sobre o peso corporal do cobaia em Kg (mg/Kg).
FATORES DE VIRULÊNCIA
Fatores de virulência na patogênese da Salmonella
FATORES DE VIRULÊNCIA E INVASÃO DAS CÉLULAS E TECIDOS DO HOSPEDEIRO
A invasão do epitélio do hospedeiro é essencial para o processo infeccioso.
INVASÃO: A entrada da bactéria ocorre através das junções epiteliais e depois vão para o tecido.
Permanecem enclausuradas num vacúolo. Dissolvem-se, dispersando no citoplasma.
COMO OS MICRORGANISMOS INFECTAM O HOSPEDEIRO?
Uma vez no interior do corpo
1. Fixar-se / aderir-se nas células do hospedeiro
2. Estabelecem local primário de infecção
3. Multiplicam-se
4. Disseminam-se através dos tecidos ou sistema linfático
SEPTICEMIA
SEPTICEMIA: Proliferação dos micro-organismos no sangue.
Caracterizado por calafrios e febre.
SEPSE: Condição tóxica resultante da septicemia;
CHOQUE SÉPTICO: Endotoxinas (LPS de bactérias Gram (-)); Podem causar uma queda na ´pressão arterial, erupções cutâneas e resultar em morte.
FATORES DE ADERÊNCIA
Após a penetração, os micro-organismos devem aderir às células teciduais. Caso contrário, são eliminadas pelo muco e por outros fluídos que banham a superfície tecidual.
Adesinas (bactéria): fimbrias, fibrilas, glicocálice, cápsula
Receptores (hospedeiro): Glicoproteína e glicolipídeos (ex: fibronectina)
E. coli aderida a células da bexiga
● ADESINAS (ligantes) moléculas da superfície do patógeno que se unem a receptores complementares de superfície nas células do tecido hospedeiro.
Localizam-se no glicocálice ou em estruturas como pili, fímbrias e flagelos.
Podem variar em estrutura entre linhagens da mesma espécie de patógeno.
Adesão e invasão de uma bactéria enteropatogênica em células epiteliais humana.
BIOFILME
Comunidades microbianas complexas, envoltas por uma matriz, geralmente polissacarídica, que se formam e sofrem alterações ao longo do tempo.
 Placa dental E.coli intestino
Biofilme: (a) Colonização primária; (b) crescimento, divisão celular e produção do exopolissacarídeo (EPS), com o desenvolvimento de microcolônias; (c) coadesão de células individuais, de células coagregadas e grupos de células idênticas (biofilme jovem com múltiplas espécies); (d) maturação
EVASÃO DAS DEFESAS DO HOSPEDEIRO
Fatores que favorecem a evasão bacteriana
- Cápsula;
- Componentes da parede celular;
- Enzimas que degradam o tecido;
- Variação antigênica;
- Penetração no citoesqueleto das células do hospedeiro.
SOBREVIVÊNCIA À FAGOCITOSE
Mecanismos:
- Escape do fagossomo antes da fusão com lisossomo;
- Prevenção da fusão do fagolisossomo;
- Produção de enzimas para combater os radicais livres. Ex.: Catalase
CÁPSULA BACTERIANA
- Inibe fagocitose;
- Inibe a ligação da célula fagocítica a bactéria;
- Aumenta a virulência da bactéria;
. Bacillus anthracis;
. Streptococcus pneumoniae;
. Klebsiella pneumoniae;
. Streptococcus mutans.
O complemento C3b do complemento tende a fixar-se sobre a superfície bacteriana, porém isso é mais difícil se a bactéria possui cápsula, pois a célula fagocítica não consegue interagir adequadamentecom a bactéria para realizar a fagocitose e eliminação desta.
COMPONENTES DA PAREDE CELULAR
Proteína M
Streptococcus pyogenes
Resistência ao calor e ao ácido;
Encontrada tanto na superfície celular como nas fímbrias; participa na fixação da bactéria ao epitélio.
Resistência a fagocitose.
Erisipela
Impetigo
Ácido micólico da parede de Mycobacterium tuberculosis.
Proteína Opa da membrana externa de Neisseria gonorrhoeae (auxilia na adesão)
COMO OS PATÓGENOS ULTRAPASSAM AS DEFESAS DO HOSPEDEIRO?
Virulência pode ser intensificada pela produção de enzimas extracelulares (exoenzimas)
Essas enzimas podem romper as células, dissolver materiais entre as células, dissolver coágulos sanguíneos.
ENZIMAS QUE DEGRADAM O TECIDO 
COAGULASE (Staphylococcus aureus): coagulam o fibrinogênio no sangue. Provoca a deposição de fibrina sobre os cocos, protegendo-os da fagocitose. Infecções localizadas como pústulas.
QUINASE (Streptococcus): dissolve os coágulos de fibrina formados pelo hospedeiro no local da invasão microbiana (fibrolisina).
HIALURONIDASE (Estreptococos): degrada ácido hialurônico, um polissacarídeo que atua como cimento celular. Auxilia na disseminação do micro-organismo.
COLAGENASE (Clostridium): rompe a rede de colágenos que sustenta os tecidos, permitindo a disseminação do patógeno pelo corpo.
CITOLISINAS – HEMOLISINAS (Lisam eritrócitos) (Enterococcus faecalis) ou LEUCOCIDINAS (Lisam leucócitos) (Staphylococcus aureus).