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Infecções Bacterianas do Sistema Gastrointestinal Referencia Bibligrafica:Imunologia celular e molecular Abul K.Abbas MBBS 9ed Capítulo 14:Imunidade especializada nas barreiras.Imunidade no Sistema Gastrointestinal. MURRAY, Patrick R. ; ROSENTHAL, Ken S. ; PFALLER, Michael A.-Microbiologia Médica7. ed. - Rio de Janeiro : Elsevier, 2017. Cap. 27 Imunidade no sistema Gastrintestinal O sistema gastrintestinal, assim como outros tecidos de mucosa, é composto por uma estrutura semelhante a um tubo revestida com uma camada contínua de células epiteliais assentadas sobre uma membrana basal que serve de barreira física ao ambiente externo. Subjacente ao epitélio, há uma camada de tecido conectivo frouxo chamada lâmina própria, que contém vasos sanguíneos, vasos linfáticos e MALTs. A submucosa é uma densa camada de tecido conectivo que conecta a mucosa às camadas de músculo liso. MALTs-Tecidos linfóides da mucosa gastrointestinal. Da perspectiva do imunologista, o trato gastrintestinal tem duas propriedades notáveis. Primeiro, a mucosa combinada do intestino delgado e do intestino grosso tem uma área de superfície total maior que 200 m2 (o tamanho de uma quadra de tênis), cuja maior parte consiste em microvilos e vilos do intestino delgado. Em segundo lugar, o lúmen intestinal é repleto de microrganismos, muitos dos quais são ingeridos com a comida e a maioria dos quais está em crescimento contínuo no lúmen de indivíduos sadios, como comensais. Estima-se que mais de 500- 1.000 espécies diferentes de bactéria, somando aproximadamente 1014 células, vivam no intestino de um mamífero — quase igual ao número total de todas as células humanas existentes no corpo, ou cerca de 10 vezes maior que o número de células nucleadas humanas existentes no corpo (cerca de 90% das células humanas são hemácias anucleadas). Existem cerca de 600 mil genes no microbioma intestinal humano, equivalente a 30 vezes mais do que o número total de genes no genoma humano. Evoluímos para depender desses comensais em diversas funções, incluindo a degradação de componentes da nossa dieta que as nossas próprias células não conseguem digerir. Esses comensais também competem com microrganismos potencialmente patogênicos no intestino e previnem infecções perigosas. Embora os organismos comensais seja benéficos quando ficam contidos no lado externo da barreira da mucosa intestinal, tornam-se potencialmente lesivos quando atravessam essa barreira e entram na circulação ou atravessam a parede intestinal, sobretudo em indivíduos imunocomprometidos. Além disso, a qualquer momento, os organismos patogênicos não comensais podem se tornar parte da diversificada mistura de organismos que constituem a flora intestinal, se forem ingeridos em alimentos ou água contaminados. O intestino previne infecções de três modos principais: 1)Presença de uma espessa camada de muco no epitelio intestinal que afasta a maior parte dos microorganismos presentes no lúmen. 2)Peptideos antibióticos produzidos pelas células epiteliais intestinais,os quais matam patógenos presentes no lúmen ou diminuem sua entrada no epitelio 3)IgA produzida por plasmócitos na lamina própria,a qual é transportada para dentro do lúmen e neutraliza os patógenos antes que possam entrar através do epitélio. Imunidade Inata no Trato gastrintestinal As células epiteliais intestinais que revestem os intestinos delgado e grosso são parte integral do sistema imune inato gastrintestinal, envolvidas nas respostas aos patógenos e amostragem de antígeno para distribuição ao sistema imune adaptativo no intestino. A imunoproteção inata no intestino é mediada em parte pelas barreiras físico- químicas fornecidas pelas células epiteliais mucosas e suas secreções de muco. As células epiteliais intestinais adjacentes são unidas por proteínas que formam as tight junctions (ou zonas de oclusão), as quais bloqueiam o movimento dos microrganismos entre as células para dentro da lâmina própria. Vários tipos de células localizadas na mucosa, incluindo as células epiteliais, DCs, macrófagos e ILCs, são capazes de montar respostas inflamatórias e antivirais. A maioria dessas respostas é induzida pelo engajamento do receptor de reconhecimento de padrão aos ligantes microbianos. Imunidade Adaptativa no Trato Gastrintestinal • A principal forma de imunidade adaptativa no intestino é a imunidade humoral dirigida aos microrganismos no lúmen. Essa função é mediada principalmente por anticorpos IgA diméricos secretados no lúmen intestinal ou, no caso dos bebês em fase de amamentação, a IgA secretada no colostro e no leite materno e ingerida pelo bebê. O anticorpo no lúmen impede que os comensais e patógenos colonizem e invadam cruzando a barreira epitelial mucosa. • A dominância da IgA nas secreções mucosas, especialmente no intestino, é em virtude do fato de as células B ativadas nesses sítios tenderem a sofrer troca de classe para IgA, e as células B produtoras de IgA tenderem a residir no intestino. • As respostas imunes celulares protetoras contra microrganismos no intestino são mediadas por células T auxiliares. As células Th17 constituem a subpopulação de células T efetoras mais numerosa na mucosa intestinal, porém as células Th1 e Th2 também estão presentes. • Um dos principais mecanismos para controlar as reações inflamatórias no intestino é a ativação das células T reguladoras (Tregs). Em nenhum outro lugar no corpo há um comprometimento tão extensivo do sistema imune com a manutenção da tolerância a antígenos estranhos, incluindo os antígenos alimentares e os antígenos microbianos comensais. As subpopulações de Treg produtoras de IL-10 são mais abundantes no MALT do que nos demais órgãos linfoides. Enterobacteriaceae (enterobacterias) A família Enterobacteriaceae é o maior e mais heterogêneo grupo de bacilos Gram- negativos de importância médica. Cinquenta gêneros e centenas de espécies e subespécies foram descritos. Esses gêneros foram classificados com base nas propriedades bioquímicas, estrutura antigênica, hibridização DNA-DNA e sequenciamento do RNAr 16S. Apesar da complexidade dessa família, a maioria das infecções em humanos é causada por relativamente poucas espécies. As bactérias da família Enterobacteriaceae são microrganismos ubiquitários, encontrados em todo o mundo no solo, na água e na vegetação. Esses microrganismos fazem parte da microbiota normal da maioria dos animais, incluindo o homem. Essas bactérias causam uma variedade de doenças em humanos, incluindo um terço de todas as bacteremias, mais de 70% das infecções do trato urinário (ITU) e muitas infecções intestinais. Alguns microrganismos (p. ex., Salmonella sorótipo Typhi, espécies de Shigella e Yersinia pestis) estão sempre associados a doenças humanas, enquanto outros (p. ex., Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae e Proteus mirabilis) são comensais, membros da microbiota normal, que podem causar infecções oportunistas. Existe um terceiro grupo, que compreende microrganismos que normalmente são comensais e se tornam patogênicos quando adquirem genes de virulência localizados em plasmídeos, bacteriófagos ou ilhas de patogenicidade. Infecções causadas por Enterobacteriaceae podem se originar de um reservatório animal (p. ex., a maioria das espécies de Salmonella, espécies de Yersinia), de um carreador humano (p. ex., espécies de Shigella e Salmonella sorotipo Typhi) ou por meio de transmissão endógena de microrganismos (p. ex., transmissão de E. coli do intestino para a cavidade peritoneal, após perfuração do intestino). *Sitios de infecções com membros comuns da família das enterobacterias listados em ordem de prevalência. Fisiologiae Estrutura das enterobacterias -Gram-negativos(ROSA) -Móveis ou imóveis -Endotoxinas nas paredes celulares -Anaeróbios facultativos -Fermentam glicose e lactose -catalase positiva(apresentam enzima catalase que decompõe peróxido de hidrogênio ou agua oxigenada) -Secretam exotoxinas -Apresentam cápsula bacteriana -Tem LPS -Resistencia a sais biliares Patogenia e Imunidade relacionadas a infecções Bacterianas Numerosos fatores de virulência foram identificados nos membros da família das enterobacterias.Alguns são comuns para todos os gêneros e outros são únicos de cepas virulentas especificas. Endotoxina A endotoxina é um fator de virulência encontrado em bactérias Gram-negativas aeróbias e algumas anaeróbias. A atividade dessa toxina depende do lipídio A, componente do LPS, que é liberado na lise celular. Muitas manifestações sistêmicas das infecções por bactérias Gram-negativas são iniciadas pela endotoxina que ativa o complemento, causa liberação de citocinas, leucocitose, trombocitopenia, coagulação intravascular disseminada, febre, diminuição da circulação periférica, choque e morte. Cápsula As enterobactérias encapsuladas são protegidas da fagocitose pelos antígenos capsulares hidrofílicos, que repelem a superfície hidrofóbica da célula fagocítica. Esses antígenos interferem na ligação dos anticorpos à bactéria, são pouco imunogênicos e incapazes de ativar o complemento. O papel protetor da cápsula diminui se o paciente desenvolve anticorpos específicos contra a cápsula. Variação de Fase antigênica As expressões dos antígenos somático O, capsular K e flagelar H estão sob controle genético do microrganismo. Cada um desses antígenos pode ser alternadamente expresso ou não (variação de fase), uma característica que protege a bactéria da morte mediada por anticorpo. Sistemas de Secreção tipo III Uma variedade de bactérias (p. ex., Yersinia, Salmonella, Shigella, Escherichia enteropatogênica, Pseudomonas e Chlamydia) tem um sistema efetor comum para levar seus fatores de virulência às células eucarióticas-alvo. O sistema secretório tipo III pode ser imaginado como uma seringa molecular com aproximadamente 20 proteínas que facilitam a transferência de fatores de virulência bacterianos para as células-alvo do hospedeiro. Embora os fatores de virulência e seus efeitos sejam diferentes entre os vários bacilos Gram-negativos, o mecanismo pelo qual os fatores de virulência são introduzidos é o mesmo. Na ausência do sistema secretório tipo III, a bactéria tem sua virulência diminuída. Sequestro de fatores de Crescimento O meio de cultura enriquecido fornece nutrientes ao microrganismo, mas quando a bactéria cresce in vivo deve se tornar um predador para obter nutrientes. O ferro é um importante fator de crescimento, necessário para a bactéria, mas está ligado às proteínas heme (p. ex., hemoglobina, mioglobina) ou às proteínas quelantes de ferro (p. ex., transferrina, lactoferrina). A bactéria contra- ataca produzindo seus próprios sideróforos ou compostos quelantes de ferro (p. ex., enterobactina, aerobactina). O ferro também pode ser liberado das células hospedeiras por hemolisinas produzidas pelas bactérias. Resistência ao efeito bactericida do Soro Enquanto muitas bactérias podem ser rapidamente eliminadas do sangue, microrganismos virulentos são capazes de produzir infecções sistêmicas e frequentemente resistem à morte mediada pelo soro. Além de a cápsula bacteriana proteger o microrganismo da morte pelo soro, outros fatores impedem a ligação do complemento à bactéria e a subsequente eliminação da bactéria mediada pelo complemento. Resistência aos Antimicrobianos Tão rapidamente quanto novos antibióticos são introduzidos, os microrganismos podem desenvolver resistência a eles. Essa resistência pode ser codificada por plasmídeos transferíveis e trocada entre as espécies, gêneros e mesmo famílias de bactérias. Infecções do trato gastrointestinal -Transmissão:fecal-oral -Infecções: ingestão de bactérias que se multiplicam e colonizam o intestino,causando danos ao hospedeiro -Intoxicações:Ingestao de toxinas pré formadas produzidas por bactérias no alimento Diagnóstico de infecções: Escherichia coli E. coli é o mais comum e mais importante membro do gênero Escherichia. Este microrganismo está associado a uma variedade de doenças, incluindo gastrenterite e infecções extraintestinais como ITU, meningites e sepses. Uma variedade de cepas pode causar doenças, sendo alguns sorótipos associados à maior virulência (p. ex., E. coli O157 é a causa mais comum de colite hemorrágica e síndrome hemolítico-urêmica). Biologia virulência e Doença: Bacilos Gram-negativos, anaeróbios facultativos Fermentadores; oxidase-negativos Lipopolissacarídeo consiste no polissacarídeo externo do antígeno somático O, polissacarídeo central (antígeno comum) e lipídio A (endotoxina) -Apresentam fimbrias para adesão -Capsula -Endotoxinas(LPS-LPO) -Exotoxinas(enterotoxinas)-diarreia Pelo menos cinco grupos patogênicos diferentes causam gastrenterite (EPEC, ETEC, EHEC, EIEC, EAEC); a maioria causa doenças em países em desenvolvimento, embora EHEC seja uma causa importante de colite hemorrágica (CH) e síndrome hemolítico- urêmica (SHU) nos Estados Unidos. Sindromes que a bactéria causa:Gastroenterites,disenteria,septicemia, pneumonia,meningite Patotipos-Escherichia coli: -E.coli enterotoxigenica(ETEC) -E.coli enteropatogenica(EPEC) -E.coli enteroinvasiva(EIEC) -E.coli enterohemorragica(EHEC) -E.coli enteroagregativa(EAEC) Doenças clinicas: Gastroenterite: As cepas de E. coli que causam gastrenterite são subdivididas em cinco grupos principais: enterotoxigênica, enteropatogênica, enteroagregativa, enterohemorrágica e. Os três primeiros grupos causam uma diarreia secretora envolvendo o intestino delgado, enquanto nos dois últimos grupos a infecção geralmente envolve o intestino grosso. E.coli enterotoxigênica(ETEC) -Diarréia do viajante -As bactérias vão aderir aos enterocitos do intestino delgado e induzem a diarréia pela secreção de enterotoxinas: -LT1 ELTL2-Termolabeis(sensíveis) -Sta e STb-Termo estáveis(resistentes) A doença causada pela E. coli enterotoxigênica (ETEC) é encontrada principalmente em países em desenvolvimento (estimada em 650 milhões de casos por ano), entretanto acredita-se que aproximadamente 80 mil casos ocorram anualmente em viajantes dos Estados Unidos, e a doença seja endêmica em populações nativas americanas. As infecções são frequentemente observadas em crianças pequenas de países em desenvolvimento ou viajantes que vão para essas áreas -As infeccçoes são basicamente adquiridas pelo consumo de água e alimentos contaminados com fezes -A transmissão de pessoa para pessoa não ocorre. Diarréia: A diarreia secretora causada pela ETEC ocorre após um ou dois dias de incubação e persiste em média por três a cinco dias. Os sintomas (diarreia aquosa e cólica abdominal; menos comuns, náusea e vômito) são similares àqueles observados nos casos de cólera, mas geralmente são mais brandos, principalmente em adultos. Não é observada alteração histológica ou inflamação da mucosa intestinal. As cepas de ETEC produzem duas classes de enterotoxinas: toxinas termolábeis (LT-I, LT-II) e toxinas termoestáveis (STa e STb). LT-I é funcional e estruturalmente similar à toxina colérica e está relacionada a doenças em humanos, enquanto LT-II não está relacionada. A toxina consiste em uma subunidade A e cinco subunidades B idênticas. As subunidades B se ligam ao mesmo receptor da toxina colérica (gangliosídeos GM1), bem como a outras glicoproteínas de superfície dascélulas do epitélio no intestino delgado. Após endocitose, a subunidade A de LT-I sofre translocação através da membrana do vacúolo. A subunidade A tem atividade difosfato de adenosina (ADP)- ribosiltransferase e interage com uma proteína de membrana (Gs) que regula a adenilato ciclase. O resultado final dessa interação é um aumento dos níveis de monofosfato de adenosina cíclico (AMPc), com aumento da secreção de cloro e diminuição da absorção de sódio e cloro. Essas alterações são manifestadas na diarreia aquosa. A exposição da toxina também estimula a secreção de prostaglandina e produção de citocinas inflamatórias, resultando em perda de fluido. E.coli Enteropatogênica(EPEC) -Alimentos e água contaminados -Possuem plasmídeos com genes que codificam um fator de aderência que permite a bactéria aderir na mucosa intestinal -As bactérias se aderem ao epitelio do intestino e destroem as microvilosidades -Gatroenterite-diarreia geralmente em crianças -A bactéria ainda não destrói e nem invade as celulas epiteliais apenas degradam suas microvilosidades,então o risco delas inadirem e caírem na cirulação gerando uma sepse é baixo. -Ocorre a trnasmissão de pessoa para pessoa E. coli enteropatogênica (EPEC) foi a primeira E. coli associada à doença diarreica e permanece a principal causa de diarreia infantil em países pobres. A doença é rara em países desenvolvidos, exceto em creches, onde ocorrem raros surtos. Essa doença também é rara em crianças mais velhas e em adultos, provavelmente porque nestes grupos etários os indivíduos já desenvolveram imunidade protetora. Em contraste com a doença causada por ETEC, a transmissão pessoa a pessoa ocorre na doença causada por EPEC. Assim, é provável que a dose infectante necessária seja mais baixa. A doença é caracterizada pela diarreia aquosa, que pode ser grave e prolongada. Também podem ocorrer febre e vômito. Mecanismo de infecção: A infecção começa com a ligação da bactéria às células do epitélio do intestino delgado, com subseqüente supressão (destruição) das microvilosidades (histopatologia A/E ou attachment-effacement). A agregação inicial da bactéria, que leva à formação de microcolônias na superfície da célula epitelial, é mediada pelos pili formadores de feixe (PFF) codificados por plasmídeo. As etapas que ocorrem após a ligação da bactéria são reguladas pelos genes codificados pela ilha de patogenicidade locus of enterocyte effacement (LEE). Essa ilha possui mais de 40 genes responsáveis pela ligação da bactéria e destruição da superfície da célula hospedeira. Após a aderência frouxa, mediada pelos pili PFF, ocorre secreção ativa de proteínas bacterianas para dentro da célula epitelial hospedeira por meio do sistema secretório do tipo III. Uma proteína, receptor de translocação da intimina (Tir), é inserida na membrana da célula epitelial e atua como receptor para a adesina de membrana externa, a intimina. A ligação da intimina à proteína Tir resulta na polimerização da actina e no acúmulo de elementos do citoesqueleto logo abaixo da bactéria aderida Enterite:inflamação da mucosa do intestino delgadp Endotoxemia:presença de endotoxinas no sangue(São toxinas encontradas na parede celular bacteriana, que são liberadas quando a célula desintegra-se. Não são encontradas em filtrados livres de células de bactéria. ) Septicemia: A septicemia, também conhecida como sepse, é uma condição de resposta exagerada a uma infecção no corpo, seja por bactérias, fungos ou vírus, que acaba causando disfunção orgânica, ou seja, que dificulta o normal funcionamento do corpo E.coli enteroagregativa(EAEC) -Bacterias caracterizam-se por aglutinação,tipo arranjo de parede de tijolo -Formação de biofilme sobre as células epiteliais;Citotoxinas e enterotoxias -Lesão da mucosa,secreção de muco -A diarréia-geralmente em crianças e é persistente(+ de 14 dias) As cepas de E. coli enteroagregativa (EAEC) estão envolvidas nos casos de diarreia aquosa persistente com desidratação, em crianças de países em desenvolvimento e em viajantes que visitam esses países. Surtos de gastrenterite causados pela EAEC foram descritos nos Estados Unidos, Europa e Japão. O microrganismo é provavelmente uma causa importante de diarreia infantil em países desenvolvidos. Esta é uma das poucas bactérias associadas a diarreia crônica e retardo do crescimento em crianças. As bactérias são caracterizadas pela autoaglutinação, como em um arranjo de “tijolos empilhados”. Este processo é mediado pela fímbria de aderência agregativa I (AAF/I), adesinas semelhantes ao PFF responsável pela formação de microcolônias de EPEC. Também foram descritas outras fímbrias de aderência agregativa (AAF/II, AAF/III). Após aderência de EAEC à superfície do intestino, a secreção de muco é estimulada, levando à formação de um biofilme espesso. Esse processo protege as bactérias agregadas dos antibióticos e de células fagocíticas. Além disso, dois grupos de toxinas estão associados a EAEC: a toxina enteroagregativa termoestável, que é antigenicamente relacionada à toxina termoestável de ETEC, e a toxina codificada por plasmídeo (Pet). Ambas as toxinas induzem secreção de fluidos. E.coli Enterohemorragica(EHEC) ou(STEC) -Contagio por alimentos contaminados -Necessita de uma dose infecciosa baixa para infectar uma pessoa já com sintomas -Causa desde diarréias leves até colites hemorrágicas(diarréia sanguinolenta) -Pode produzir síndrome urêmica hemolítica- dano renal -Toxinas-inibe síntese protéica -Fator de virulência:toxina shiga.Absorção sistêmica que pode levar a complicações fatais. As cepas de E. coli enterohemorrágica (EHEC) frequentemente causam doenças em países desenvolvidos. A estimativa é de que essa bactéria cause 73 mil infecções e 60 mortes por ano nos Estados Unidos. A doença causada por EHEC ocorre com mais frequência nos meses quentes e apresenta maior incidência em crianças com menos de cinco anos de idade. A maioria das infecções é atribuída ao consumo de carne moída malcozida ou outros produtos derivados da carne, água, leite não pasteurizado, suco de frutas (p. ex., cidra feita com maçãs contaminadas com fezes de bovinos), vegetais malcozidos como espinafre, e frutas. A ingestão de menos de 100 bactérias pode causar a doença, e a transmissão cruzada entre as pessoas também ocorre. A doença causada por EHEC pode variar de uma diarreia branda sem complicações até uma colite hemorrágica, com dores abdominais e diarreia com sangue. Inicialmente, a diarreia com dor abdominal se desenvolve em pacientes após três a quatro dias de incubação. Em aproximadamente metade dos pacientes se observa vômito, mas geralmente não ocorre febre alta. Após um período de dois dias de latência, a doença progride para uma diarreia sanguinolenta com dores abdominais intensas em 30% a 65% dos pacientes. Na maioria dos pacientes não tratados, os sintomas desaparecem completamente entre quatro e 10 dias. Sindrome hemolítico-uremica(SHU): A síndrome hemolítico-urêmica (SHU), uma desordem caracterizada por falha renal aguda, trombocitopenia e anemia hemolítica microangiopática, é uma complicação que ocorre em 5% a 10% das crianças com menos de 10 anos infectadas por EHEC. Na maioria dos pacientes não tratados os sintomas desaparecem entre quatro e 10 dias. Porém, óbito pode ocorrer em 3% a 5% dos pacientes com SHU, e sequelas graves (p. ex., insuficiência renal, hipertensão, manifestações do sistema nervoso central) podem ocorrer em até 30% dos pacientes com SHU. As cepas EHEC que produzem as duas toxinas Shiga e lesão A/E são mais patogênicas que as cepas que produzem apenas uma toxina Shiga. SHU tem sido associada à produção de Stx-2, queé capaz de destruir as células endoteliais do glomérulo. Os danos às células endoteliais levam à ativação de plaquetas e à deposição de trombina, que por sua vez resultam na diminuição da filtração glomerular e falha renal aguda. As toxinas Shiga também estimulam a expressão de citocinas inflamatórias (p. ex., fator de necrose tumoral-γ [TNF]-γ, interleucina-6 [IL]- 6) que, entre outros efeitos, aumentam a expressão de Gb3. E.coli Enteroinvasora(EIEC) -Contaminação por ingestão de água e alimentos contaminados. -A bactéria se adere,invade e destrói as células epiteliais do cólon e se espalha lateralmente.A bactéria destrói os enterócitos -Causa diarréia aquosa com sangue e leucócitos(disenteria) -Acomete crianças e adultos -Causa febre As cepas patogênicas são primariamente associadas a poucos sorótipos O: O124, O143 e O164. As cepas são relacionadas à Shigella por suas propriedades fenotípicas e patogênicas. As bactérias são capazes de invadir e destruir o epitélio do cólon, produzindo uma doença caracterizada inicialmente por diarreia aquosa. Em uma minoria de pacientes, a doença progride para uma forma de disenteria, consistindo em febre, dores abdominais, sangue e leucócitos nos espécimes fecais. Vários genes plasmidiais (genes pInv) estão envolvidos na invasão da bactéria no epitélio do cólon. As bactérias lisam os vacúolos fagocíticos e se multiplicam no citoplasma da célula. O movimento no citoplasma e em direção às células epiteliais adjacentes é regulado pela formação de filamentos de actina (similares àqueles observados em Listeria). Esse processo de destruição de células epiteliais com infiltração inflamatória pode avançar, causando ulceração do cólon. Salmonella -Bacilos Gram-negativos -Não produtores de esporos -Não fermentadores -Anaeróbios facultativos -Intracelular facultativo -pH ótimo de crescimento: 7,0 sendo que algumas estirpes são resistentes ao acido -Temperatura ótima de crescimento:35 a 37 graus Celsius -Reservatório animal;aves,répteis,roedores,pássaros,animai s domésticos -Transmissão por ingestão de água e alimentos contaminados, via fecal-oral Fatores de virulência Antigeno de virulência Vi: polissacarídeos capsulares-antifagocitarios. Invasina:Proteínas de invasão-Ssps(Invasão de enterocitos e células M-Vesículas)-acesso a lamina prórpia Sobrevivencia e o crescimento dos organismos no interior dos fagossomos de células fagocitárias. Preferencia pela invasão da vesícula biliar:Estado de portador com excreção das bactérias pelas fezes durante longos períodos. Doenças causadas pelo gênero enterite (febre, náusea, vômito, diarreia com ou sem sangue, cólicas abdominais) febre entérica (febre tifoide, febre paratifoide); bacteremia (geralmente causada por Salmonella Typhi, Salmonella Paratyphi, Salmonella Cholerasuis); colonização assintomática (principalmente por Salmonella Typhi e Salmonella Paratyphi) 1)Febre tifóide(S.typhi)-Transmitida pela água e alimentos contaminados com material fecal humano. Sintomas mais graves: Febre alta,diarréia,vômitos e septicemia 2)Febre entérica(S.paratyphi)-Semelhante á tifóide mas com sintomas mais brandos 3)Salmoneloses(S.enteridis e typhimurium)- Sintomas como diarréia,febre,dores abdominais e vômitos. Patogênese e Imunidade Após a ingestão e passagem pelo estômago, a Salmonella adere à mucosa do intestino delgado e invade as células M (microvilosidades) localizadas nas placas de Peyer, bem como os enterócitos. As bactérias permanecem em um vacúolo endocítico, onde se multiplicam e podem ser transportadas através do citoplasma, sendo liberadas na circulação sanguínea ou linfática. A regulação da aderência, engolfamento pela membrana e multiplicação são controlados basicamente por dois grandes grupos de genes (ilhas de patogenicidade I e II) no cromossomo bacteriano. A ilha de patogenicidade I codifica as proteínas de invasão secretadas por Salmonella (Ssps) e um sistema de secreção tipo III que injeta as proteínas na célula hospedeira. A ilha de patogenicidade II contém os genes que permitem que a bactéria escape da resposta imune do hospedeiro e um segundo sistema de secreção tipo III para esta função. A resposta inflamatória restringe a infecção ao trato gastrointestinal, medeia a liberação de prostaglandinas, estimula o AMPc e ativa a secreção de fluidos. Epidemiologia A maioria das infecções é adquirida pelo consumo de alimentos contaminados (aves, ovos e laticínios são as fontes mais comuns de infecção) Transmissão direta orofecal em crianças Salmonella Typhi e Salmonella Paratyphi são patógenos humanos estritos (nenhum outro reservatório); estas infecções são transmitidas de pessoa a pessoa; colonização assintomática prolongada ocorre com freqüência Indivíduos com risco de infecção são aqueles que consomem aves ou ovos malcozidos, pacientes com níveis reduzidos de acido gástrico e os imunocomprometidos As infecções ocorrem no mundo inteiro, particularmente nos meses quentes do ano. Salmonella pode colonizar praticamente todos os animais, incluindo aves, répteis, gado, roedores, animais domésticos, pássaros e humanos. A transmissão de um animal para o outro e o uso de rações contaminadas com Salmonella mantêm o reservatório animal. Os sorótipos como Salmonella Typhi e Salmonella Paratyphi são altamente adaptados aos seres humanos e não causam doença em outros hospedeiros. Outros sorótipos de Salmonella (p. ex., Salmonella Choleraesuis) são adaptados aos animais e podem causar doença grave quando infectam humanos. Além disso, em contraste com outros sorótipos de Salmonella, as cepas que são altamente adaptadas ao homem (p. ex., Salmonella Typhi e Salmonella Paratyphi) podem sobreviver na vesícula biliar e estabelecer o estado de portador crônico. Muitas cepas de Salmonella não têm especificidade de hospedeiro e causam doenças tanto em hospedeiros humanos com em não humanos. A maioria das infecções resulta da ingestão de produtos alimentares contaminados e, em crianças, se deve à transmissão orofecal. A incidência da doença é maior em crianças com menos de cinco anos e em adultos acima de 60 anos, que são comumente infectados durante os meses de verão e outono, quando os alimentos contaminados são consumidos em eventos ao ar livre. As fontes mais comuns de infecções humanas são aves domésticas, ovos, laticínios e alimentos preparados em superfícies contaminadas (tábuas de corte onde aves domésticas cruas foram preparadas). Mais de 50 mil casos de infecções por Salmonella não tifoide foram descritos nos Estados Unidos em 2010, entretanto foi estimado que ocorram mais de 1,4 milhão de infecções e 600 mortes a cada ano. As infecções por Salmonella Typhi ocorrem quando são ingeridos alimentos ou água pelas mãos de pessoas contaminadas que manuseiam alimentos. Não há reservatório animal. Em média, 400 a 500 infecções por Salmonella Typhi são descritas anualmente nos Estados Unidos, a maioria adquirida durante viagens ao exterior. Em contraste, foi estimado que 21 milhões de infecções por Salmonella Typhi e 200 mil mortes ocorrem a cada ano em todo o mundo. O risco da doença é alto em crianças que vivem na pobreza em países em desenvolvimento. A dose infectante para infecções por Salmonella Typhi é baixa, assim a transmissão pessoa a pessoa é comum. Em contraste, é necessário um grande inóculo (p. ex., 106 a 108 bactérias) para o desenvolvimento de doença sintomática com a maioria dos outros sorótipos de Salmonella. Esses microrganismos podem se multiplicar intensamente, se produtos de alimentos contaminados forem inadequadamente estocados (p. ex., deixados à temperatura ambiente). A dose infectante é baixa para pessoascom alto risco de adquirir doenças relacionadas à idade, imunossupressão, doença subjacente (leucemia, linfoma, doença da célula falciforme) ou acidez gástrica reduzida. Tratamento,Prevenção e Controle Terapia com antimicrobianos não é recomendada para enterite, pois pode prolongar a duração da doença Infecções por Salmonella Typhi e Salmonella Paratyphi ou infecções disseminadas causadas por outros microrganismos devem ser tratadas com um antibiótico efetivo (selecionado em testes de suscetibilidade in vitro); fluoroquinolonas (p. ex., ciprofloxacina), cloranfenicol, sulfametoxazol-trimetoprim ou uma cefalosporina de amplo espectro podem ser usados A maioria das infecções pode ser controlada pela preparação adequada de aves e ovos (completamente cozidos), evitando a contaminação de outros alimentos com produtos avícolas não cozidos. Portadores de Salmonella Typhi e Salmonella Paratyphi devem ser identificados e tratados Vacinação contra Salmonella Typhi pode reduzir o risco de doença em viajantes nas áreas endêmicas. Doenças Clinicas Existem quatro formas de infecção por Salmonella:Gastrenterite,septicemia,febre entérica e colonização assintomática. Gastrenterite A gastrenterite é a forma mais comum de salmonelose nos Estados Unidos. Os sintomas geralmente aparecem de seis a 48 horas após o consumo de alimento ou água contaminados. A apresentação inicial consiste em náusea, vômito e diarreia sem sangue. Também são comuns febre, cólica abdominal, mialgia e dor de cabeça. O envolvimento do cólon pode ser demonstrado na forma aguda da doença. Os sintomas podem persistir por dois a sete dias antes da resolução espontânea. Septicemia ou Sepse Todas as espécies de Salmonella podem causar bacteremia, entretanto infecções causadas por Salmonella Typhi, Salmonella Paratyphi e Salmonella Choleraesuis geralmente levam a uma fase de bacteremia. O risco de bacteremia por Salmonella é elevado em pacientes pediátricos, geriátricos e em imunocomprometidos (infecções causadas por HIV, doença falciforme, imunodeficiências congênitas). A apresentação clínica da bacteremia causada por Salmonella é parecida com as bacteremias causadas por outras bactérias Gram- negativas; entretanto, infecções supurativas localizadas (p. ex., osteomielite, endocardite, artrite) podem ocorrer em até 10% dos pacientes. Febre Entérica ou Tifóide Salmonella Typhi produz uma doença febril chamada febre tifoide. Uma forma mais branda da doença, referida como febre paratifoide, é causada pela Salmonella Paratyphi A, Salmonella Schottmuelleri (antiga Salmonella Paratyphi B) e Salmonella Hirschfeldii (antiga Salmonella Paratyphi C). Outros sorótipos de Salmonella raramente produzem uma síndrome similar. As bactérias responsáveis pela febre entérica atravessam as células que revestem o intestino e são engolfadas pelos macrófagos. Elas se multiplicam depois de transportadas para o fígado, baço e para a medula óssea. Dez a 14 dias após a ingestão das bactérias, os pacientes gradualmente experimentam febre crescente com complicações não específicas de dores de cabeça, mialgias, mal-estar e anorexia. Esses sintomas persistem por uma semana ou mais e são acompanhados de sintomas de gastrenterite. Este ciclo corresponde a uma fase inicial de bacteremia que é acompanhada pela colonização da vesícula biliar e reinfecção dos intestinos. A febre entérica é uma doença clínica séria e deve ser suspeitada em pacientes febris que viajaram recentemente para países em desenvolvimento onde a doença é endêmica. Colonização Assintomática As cepas de Salmonella responsáveis pela febre tifoide e paratifoide são mantidas por colonização em humanos. A colonização crônica por mais de um ano após a doença sintomática ocorre em 1% a 5% dos pacientes e a vesícula biliar é o principal reservatório na maioria dos pacientes. A colonização crônica com outras espécies de Salmonella ocorre em menos de 1% dos pacientes e não representa uma fonte importante de infecção humana. Shigella Biologia,Virulência e Doença -Bacilos gram-negativos -Anaerobios facultativos -Fermentadores,oxidase-negativos Lipopolissacarídeo consiste no polissacarídeo externo do antígeno somático O, polissacarídeo central (antígeno comum) e lipídio A (endotoxina) Quatro espécies reconhecidas: S. sonnei responsável pela maioria das infecções em países desenvolvidos; S. flexneri responsável pelas infecções em países em desenvolvimento; S. dysenteriae responsável pelas infecções mais graves; e S. boydii, que raramente é isolada. Doenças: A forma mais comum da doença é a gastrenterite (shigelose), uma diarreia aquosa inicial que progride em um a dois dias para dores abdominais e tenesmo (fezes com ou sem sangue); a forma grave da doença é causada por S. dysenteriae (disenteria bacteriana); um pequeno número de pacientes se torna portador assintomático (reservatório para futuras infecções). Tratamento, prevenção e Controle: Terapia com antimicrobianos diminui o curso da doença sintomática e a eliminação nas fezes.O tratamento deve ser orientado pelos testes de suscetibilidade in vitro.Terapia empírica pode ser iniciada com uma fluoroquinolona ou sulfametoxazol- trimetoprim .Controle apropriado da infecção deve ser instituído para prevenir disseminação do microrganismo, incluindo lavagem das mãos e descarte adequado da roupa suja. Patogênese e Imunidade Shigella causa doença invadindo e se multiplicando nas células que revestem o cólon. Os genes estruturais codificam proteínas envolvidas na aderência dos microrganismos às células hospedeiras, bem como na invasão, multiplicação intracelular e transmissão célula a célula. Esses genes são encontrados em um grande plasmídeo de virulência, mas são regulados por genes cromossômicos. Assim, a presença do plasmídeo não assegura atividade do gene funcional. As espécies de Shigella parecem incapazes de se ligar às células diferenciadas da mucosa; em vez disso, elas inicialmente aderem e invadem as células M localizadas nas placas de Peyer. O sistema secretório tipo III secreta quatro proteínas (IpaA, IpaB, IpaC e IpaD) dentro das células epiteliais e dos macrófagos. Essas proteínas induzem ondulações da membrana das células-alvo, levando ao engolfamento da bactéria. Shigella lisa o vacúolo do fagócito e se multiplica no citoplasma da célula hospedeira (diferindo de Salmonella, que se multiplica no vacúolo). Com o rearranjo dos filamentos de actina na célula hospedeira, as bactérias são impulsionadas do citoplasma para as células adjacentes, ocorrendo a passagem de uma célula para outra. Deste modo, Shigella é protegida da remoção mediada pelo sistema imune. Shigella sobrevive à fagocitose pela indução de morte programada da célula (apoptose). Esse processo também leva à liberação da IL-1β, resultando na atração dos leucócitos polimorfonucleares pelos tecidos infectados. Esse processo desestabiliza a integridade da parede intestinal e permite que a bactéria alcance as células epiteliais mais profundas. Epidemiologia -Os seres humanos são o único reservatório para Shigella. -A shigelose é basicamente uma doença pediátrica, representando 60% de todas as infecções em crianças menores de 10 anos. A doença endêmica em adulto é comum em homossexuais do sexo masculino e em contatos domésticos de crianças infectadas. Os surtos epidêmicos da doença ocorrem em creches e instituições de custódia. A shigelose é transmitida de pessoa a pessoa pela via orofecal, geralmente por pessoas com mãos contaminadas e menos comumente em água ou alimento. Devido ao fato de que apenas 100 a 200 bactérias podem estabelecer a doença, a shigelose é transmitida rapidamente emcomunidades onde as condições sanitárias e os níveis de higiene pessoal são baixos. Doenças Clinicas A shigelose é caracterizada por dores abdominais, diarreia, febre e fezes sanguinolentas. Os sinais clínicos e os sintomas da doença aparecem entre um e três dias após ingestão da bactéria. Shigella inicialmente coloniza o intestino delgado e começa a se multiplicar dentro das primeiras 12 horas. O primeiro sinal da infecção (diarreia aquosa profusa, sem evidência histológica de invasão da mucosa) é mediado por uma enterotoxina. Contudo, uma característica importante da shigelose é a cólica abdominal baixa e o tenesmo (esforço para defecar), com pus e sangue em abundância nas fezes, como resultado da invasão da mucosa do cólon pela bactéria. Grande quantidade de neutrófilos, eritrócitos e muco é encontrada nas fezes. A infecção geralmente é autolimitada, embora o tratamento com antibiótico seja recomendado para reduzir o risco de transmissão secundária aos membros da família e outros contatos. A colonização assintomática dos microrganismos no cólon, que ocorre em um pequeno número de pacientes, representa um reservatório persistente para a infecção.