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Julia Dominoni Facchin TXXV LPI Mecanismo de agressão e defesa MICROBIOTA E OS PATÓGENOS • Microbiota residente • Microbiota transitória Quando ocorre a doença? A CÉLULA PROCARIONTE (núcleo primitivo, pequenos e simples) Classificação das bactérias Método de gram Julia Dominoni Facchin TXXV Qual a diferença entre a parede de gram positivos e gram negativos que é crucial para o método de gram? Nomenclatura de microorganismos – taxonomia − Latim - ICNB − GÊNERO – Primeira letra maiúscula e o restante minúsculo − ESPÉCIE – Tudo minúsculo − Ex: Escherichia coli E. coli Escherichia spp Agora é hora do gênero e espécie Coccos Gram POSITIVOS Fonte: Aula 1 Principais Gram Positvas Staphylococcus spp (cocos em cachos) Strepcoccus spp (cocos em cadeia) Enterococcus spp (cocos em cadeia do sistema digestorio) Principais Gram negativas Enterobacterias (Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Proteus spp, Salmonella spp, Shigella spp, outros) Não fermentadores (Pseudomonas aeruginosa, acinetobacter spp) •Staphylococcus aureus •Staphylococcus não aureus - SCN •Streptococcus pyogenes •Streptococcus pneumoniae •Streptococcus agalactiae •Enterococcus spp Julia Dominoni Facchin TXXV BACTÉRIAS DA MICROBIOTA HUMANA TOLERÂNCIA DO SISTEMA IMUNE COCOS GRAM POSITIVOS Agora dividida dos CGP pela catalase: Catalase positiva Catalase negativa Staphylococcus spp Enterococcus Micrococcus spp Streptococcus Planococcus Aerococcus Stomatococcus Gemella, leuconostoc, Lactococcus e Stomatococcus spp Catalase negativa Streptococcus • Streptococcus pyogenes • Streptococcus pneumoniae • Streptococcus agalactiae • Streptococcus grupo viridans Enterococcus • Enterococcus faecalis • Enterococcus faecium Catalase positiva Com coagulase positiva: • Staphylococcus aureus Com Coagulase negativa – SCN: • Staphylococcus não aureus Como as bactérias se tornam patógenos? − Fatores de virulência - estruturas, produtos ou estratégias que as bactérias utilizam para “driblar” o sistema de defesa do hospedeiro e causar uma infecção. Julia Dominoni Facchin TXXV Como o sistema imune percebe que o patógeno está presente? PAMPS E PRRS (Mais informações sobre os PAMPS no pdf “pontos importantes para prova) FATORES DE VIRULÊNCIA Estruturas, produtos ou estratégias da bactéria que aumentam a patogenicidade (capacidade de causar infecções) − FATORES DE COLONIZAÇÃO: Adesinas,enzimas, invasinas, evasinas e fatores nutricionais. Evasinas cápsula (Streptococcus pneumoniae, Neisseria meningitidis) − Redes de polímeros que recobrem frouxamente a superfície bacteriana − Inibe a fagocitose, protege ao ressecamento (água e fonte de nutrientes) Invasinas − Invasinas são injetadas na célula do hospedeiro, provocam rearranjo da actina do citoesqueleto e a conseqüente internalização do patógeno. − Bactérias podem induzir internalização em células epiteliais Ex: Shigella → entra na célula→ rompe o vacúolo →dissemina-se a custa dos filamentos de actina Yersinia → usa o vacúolo para ser transportada para tecido subepitelial − FATORES DE LESÃO: Exotoxinas e endotoxinas. Exotoxinas: Atuam na membrana ou dentro da célula – enzimas que se ligam a receptores − Proteínas imunogênicas de alta toxicidade e toxinas ST – Inibem síntese proteica e 2º. mensageiro − Superantígenos → CIVD / sepse Ex : Enterotoxinas estafilocócicas, Toxina da síndrome do choque tóxico, Toxina pirogênica A e C . − GRUPO II – TOXINAS DE DANO A MEMBRANA − Grupo III – Toxinas AB – diftérica (neurotoxina), tetânica, colérica (enterotoxina) etc... Endotoxinas: Parte integrante da parede bacteriana (Ex: LPS) − BIOFILMES Associação de microrganismos aderidos à superfícies. Ecossistema estruturado, dinâmico e coordenado através de matriz exopolissacarídica. Julia Dominoni Facchin TXXV Cada bactéria produz fatores de virulências próprios??? STAPHYLOCOCCUS AUREUS − CÁPSULA – evasina, pois protege contra fagocitose. − PEPTIDOGLICANO E ÁCIDO TEICOICO – Adesina e Ativa via alternativa do complemento. − Proteína A – SpA – Protege contra a fagocitose – liga-se a FC e pode se portar como adesina. − MSCRAMM – Adesinas - proteínas adesivas da matriz celular (Clumping factor que se liga ao fibrinogênio e proteínas que se ligam a fibronectina e colágeno) − BIOFILME – PIA − ENZIMAS - COAGULASE que coagula o plasma, dnase, hialuronidase, lipase, catalase STREPTOCOCCUS PYOGENES As doenças supurativas variam de faringite a infecções localizadas da pele e de tecidos moles, até fascite necrosante (infecção por bactéria “comedora de carne”) e síndrome estreptocócica do choque tóxico. GRAM NEGATIVOS − Enterobactérias − Ag k – caps – manifestações clínicas − Ag H - flagelo Endotoxinas – LPS (libera citocinas) - CIVD − Exotoxinas − Sist. Secreção tipo III − Sideróforos (sequestram ferro) Mas as bactérias são tão poderosas...... ANTIBIOTICOS!!! Fonte: Aula 2 Julia Dominoni Facchin TXXV ANTIMICROBIANOS, MECANISMO DE AÇÃO RESISTÊNCIA A ANTIBIÓTICOS A partir do século XX, com a descoberta da penicilina por Alexander Fleming, os grandes avanços no desenvolvimento de medicamentos antibacterianos favoreceram os seres humanos nesta guerra. No entanto, a euforia sobre a potencial conquista, perante as doenças infecciosas, foi de curta duração. Quase tão logo drogas antibacterianas foram implantadas, as bactérias responderam, manifestando várias formas de resistência. Os micro-organismos multidroga-resistentes estão frequentemente associados às infecções relacionadas à assistência a saúde (IRAS) e sua incidência vem aumentando de modo acentuado em todo o mundo. O número crescente de micro-organismos, resistentes a antibióticos de amplo espectro de ação, tem desencadeado IRAS de difícil tratamento e, consequentemente, resultado no aumento na mortalidade, na morbidade, no tempo de internação e nos custos com o tratamento dos pacientes. A resistência aos antibióticos é considerada uma das maiores ameaças globais à saúde pública, e, compreender os mecanismos pelos quais as bactérias conseguem resistir ao ataque destes fármacos, é essencial para o desenvolvimento de meios para potencializar a eficácia e mimetizar o desenvolvimento da resistência ESTRUTURA E MECANISMOS DE AÇÃO DAS PRINCIPAIS DROGAS ANTIBACTERIANAS As drogas antimicrobianas podem ser classificadas como bactericidas ou bacteriostáticas. • Bactericidas → atuam eliminando o micro- organismo diretamente • Bacteriostáticos → inibem o crescimento e a multiplicação bacteriana, possibilitando que as defesas imunológicas do hospedeiro eliminem os patógenos. Os agentes antimicrobianos, utilizados para o tratamento de infecções bacterianas, podem ser classificados, também, de acordo com o principal mecanismo de ação. Existem cinco principais modos de atuação: 1) inibição da síntese da parede celular; 2) inibição da síntese de proteínas; 3) desestabilização da membrana da célula bacteriana; 4) interferência na síntese de ácido nucleico; 5) inibição da síntese de folato Julia Dominoni Facchin TXXV 1. Inibidores da síntese da parede celular bacteriana A parede celular bacteriana consiste na rede de polímeros, denominados peptideoglicanos. Os peptídeosglicanos são constituídos por cadeias de glicanos que são formados por filamentos lineares de dois aminoaçúcares. Estes glicanos, por sua vez, são unidos por intermédio de ligações cruzadas de cadeias peptídicas. A parede celular de peptideoglicanos exerce importante papel na proteção da delicada membrana plasmática, resguardando a célula das adversidades provenientes do meio externoOs β-lactâmicos constituem a principal classe de fármacos que agem inibindo a síntese da parede celular, sendo estes os antimicrobianos mais utilizados na prática clínica. Esta classe de medicamentos é constituída por: penicilinas, cefalosporinas, carbapenêmicos e monobactâmicos, que possuem em comum no seu núcleo estrutural, o anel ß-lactâmico, o qual lhe confere atividade bactericida. OBS: Betalactamase Betalactamases (β-lactamases) são enzimas produzidas por algumas bactérias e são responsáveis por sua resistência a antibióticos beta-lactâmicos. Esses antibióticos têm como elemento comum em suas estruturas moleculares um anel de quatro átomos conhecido como beta-lactama. A enzima lactamase quebra este anel, desativando as propriedades antibacterianas da molécula. Como lidar com essa resistência??? Inibidores de Betalactamases 2. Inibidores da Síntese Proteica Bacteriana Os inibidores da síntese proteica exercem efeito atuando sobre os ribossomos bacterianos. O ribossomo bacteriano consiste de duas subunidades 50S e 30S, ao passo que os ribossomos dos mamíferos são formados pelas subunidades 60S e 40S. Essa diferença confere a base para a seletividade destes fármacos na inibição da síntese proteica. Contudo, os ribossomos das mitocôndrias dos eucariotos se assemelham estruturalmente aos das células bacterianas, e, portanto, o uso destes antimicrobianos em concentrações elevadas, pode interferir na síntese proteica mitocondrial do hospedeiro Essa classe de fármacos tem como representantes os aminoglicosídeos, tetraciclinas, anfenicóis, macrolídeos, lincosamidas e oxazolinidonas • Penicilina G cristalina • Penicilina G procaina • Penicilina G benzatina • Penicilina V Penicilinas naturais (Streptococcus spp, N. meningitidis, Bacillos spp, Corynebacterium spp, Treponema e Leptospira) • Ampicilina • amozicilina Aminopenicilinas (Streptococcus spp, E. faecalis, E.coli, Listeria, H. influenzae) • oxacilina • meticilina Resistentes a penicilinase • Ureidopenicilinas • Carboxipenicilinas Amplo espectro (Pseudomonas, Proteus, E.coli) Julia Dominoni Facchin TXXV 3. Antibacterianos desestabilizadores da membrana citoplasmática bacteriana As polimixinas são os principais fármacos que atuam desestabilizando a membrana citoplasmática. Constituem o grupo de antibióticos que são utilizados na prática clínica nas formas de polimixina B (produzida pelo Bacillus polymyxa) e colistina (produzida pelo Bacillus colistinus). Poliximinas: interagem com os lipopolissacarídeos (LPS) da membrana da célula bacteriana. Os antimicrobianos, dessa classe, agem sobre estas membranas removendo moléculas de cálcio e magnésio que estabilizam a membrana. Deste modo, essa desestabilização, provocada pelas polimixinas, promove o aumento da permeabilidade e liberação dos componentes celulares, levando a morte celular bacteriana 4. Antibacterianos que interferem na síntese de DNA Agem interrompendo alguma das fases dessa síntese através das enzimas necessárias no processo: • Dna-polimerase → sintetiza uma nova cadeia de DNA, alinhando desoxirribonucleótidos de acordo com a sequência complementar de uma cadeia molde pré-existente. • DNA - helicase → promove a abertura da hélice de DNA, separando-o em duas fitas simples • DNA - girase → realiza a introdução de superespirais negativos no DNA bacteriano • Topoisomerase IV → separação das moléculas- filhas de DNA interligadas As quinolonas e fluoroquinolonas representam uma classe de fármacos sintéticos, quimicamente semelhantes, que interferem na síntese dos ácidos nucleicos ao inibirem a enzimas DNA-girase e a topoisomerase IV bacterianas. Fluorquinolonas uso: Julia Dominoni Facchin TXXV 5. Antibacterianos que interferem na formação do folato Diversas espécies de bactérias necessitam sintetizar folatos, uma vez que são impermeáveis a estes compostos, e, portanto, não conseguem captá-los do meio externo. Derivados dos folatos desempenham a função de cofatores essenciais às enzimas, que atuam na síntese de purinas, perimidinas, aminoácidos e timidinas. As sulfonamidas constituem a classe de antimicrobianos que atuam inibindo a síntese de folato. Estes fármacos impedem a síntese de ácido di-hidrofólico, um pré- folato formado a partir do ácido p-aminobenzoico (PABA) e precursores pteridina. Como? As sulfonamidas atuam como análogos do PABA, competindo com este substrato pela enzima di- hidropteroatosintetase e, desse modo, atuam como bacteriostáticos. Já a trimetoprima é um antimicrobiano que atua como inibidor da dihidrofolatoredutase bacteriana, enzima que catalisa a conversão do ácido di-hidrofólico em ácido tetrahidrofólico, atuando também como um fármaco bacteriostático. Resumão: MECANISMOS DE RESISTÊNCIA A resistência bacteriana aos antibióticos consiste em séries de mecanismos de adaptação que permitem ao micro-organismo resistir aos efeitos nocivos ou letais dos fármacos aos quais estão sendo expostos. A resistência pode ser intrínseca ao micro-organismo ou adquirida através do compartilhamento dos genes, que dão a bactéria receptora mecanismos que lhe confere resistência ao antimicrobiano. Existem diversos mecanismos que conferem às bactérias resistência aos antimicrobianos, como: a) enzimas que destroem ou modificam a estrutura química do agente antibacteriano, antes que possa ter efeito; b) bombas de efluxo, levando a extrusão do agente antibacteriano; c) alteração na estrutura das paredes ou membranas celulares bacterianas, modificando o local de ligação do agente antimicrobiano; d) mutações que limitam o acesso de agentes antimicrobianos ao local alvo Fonte: • Antibacterial: main classes, mechanisms of action and resistance - Montes Claros, v. 18, n.2 - jul./dez. 2016. (ISSN 2236- 5257) • Aula 3 Julia Dominoni Facchin TXXV MICOBACTERIAS Bacilos álcool-ácido resistentes • Mycobacterium tuberculosis • M. leprae, M.bovis, M. kansaii, M. avium – intracellulare (MAC), M. fortuitum, M. abcessus, M. chelonasis Considerações gerais − BACILOS AERÓBIOS IMÓVEIS, NÃO ESPORULADOS − NÃO SÃO IDENTIFICADOS PELO GRAM − PATÓGENOS INTRACELULARES − PAREDE RICA EM LIPÍDEOS (HIDROFÓBICA) – ÁCIDOS MICÓLICOS − EXIGENTES DE CRESCIMENTO LENTO − ÁLCOOL-ÁCIDO RESISTENTE − DNA COM ALTO CONTEÚDO DE G E C Parede celular do M. tuberculosis Ácido micólico (60%), glicolipídeos de cadeia longa e fosfolipoglicanos – Proteção contra o ataque dos lisossomas • Lipooligassacárides se ligam a receptores no Macrófago • Peptidoglicano – Antigênico, se liga a receptores fagocíticos, protege a bactéria • Ácidos micólicos – Evita a destruição da micobactéria nos macrófagos. Barreira impermeável a substâncias hidrofílicas e fármacos. Induz TNFalfa → granulomas • Proteínas do sistema de secreção da bactéria possibilitam a saída da mesma do fagossomo para o citoplasma do macrófago. • Proteínas do envelope e cápsula – LAM – Imunomodulador – TLR para Cd. No M. leprae papel importante na supressão dos macrófagos e desvio de resposta. – M. leprae - PGL-1 – glicopeptídeo fenólico INDUZ LIGANTE FAZ (FAZ APOPTOSE) HANSENIASE Doença infecto-contagiosa de evolução crônica que se manifesta por lesões cutâneas com diminuida sensibilidade HISTÓRICO • Papiro Ramses II – Egito – 4300 a.C – Conhecida a mais de 4000 anos na China, Ìndia e Japão • 583 d.C – isolamento dos pacientes • (muitas vezes cruel e degradante) • 1100 – casas cuidadoras • 1870 - Declínio na Europa – mehoria das condições sócio- econômicas – Descrito por Hansen • 1873 – Não cultivável Julia Dominoni Facchin TXXV AGENTE − M. leprae – Alta infectividade e baixa patogenicidade – TOOL LIKE 2 − 80 – 90%- cura espontânea − Manifestações dependem da reação imune − Tecidos do doente tem alta quantidade de leucócitos e granulomas − Afeta pele e células de Schwann TRANSMISSÃO – Contato íntimo com pacientes transmitindo grande quantidade de bacilos CLASSIFICAÇÃO • TUBERCULÓIDE – não progressiva, lesões cutâneas hipopigmentadas, acometimento assimétricoe grave dos nervos de início súbito, pequeno número de bacilos (PB), Mitsuda positivo – Imunidade celular mais eficiente • LEPROMATOSA – lesões cutâneas nodulares, acometimento simétrico dos nervos, bacteremia contínua, acometimento de cartilagem e tecidos, alta quantidade de bacilos (MB), Mitsuda negativo. – Imunidade celular deficiente, pele com T supressor • Formas imunologicamente instáveis: – Borderline tuberculóide (BT); Borderline- Borderline (BB) e Borderline lepromatosa (BL) (Jopling & Ridley,1962; Ridley & Jopling, 1966) – Pode ocorre anemia, linfadenopatia, comprometimento ocular. PATOGENIA • Início insidioso, lesões em partes frias do corpo 27º.c (pele, nervos, laringe, faringe, nariz, olhos, testículo) • Lesões cutâneas, maculares pálidas e anestésicas • Nódulos infiltrados • Perda de sensibilidade DIAGNÓSTICO • Bacilos álcool-ácido resistentes típicos isoladamente, em feixes paralelos ou massas globulares • Linfa • Raspados de pele ou mucosas • Inoculação em tatus • Não existem testes sorológicos, nem cultura • PCR PGL-1 Julia Dominoni Facchin TXXV TRATAMENTO • PB – 6m – Rifampicina – Dapsona • MB – 12m – Rifampicina – Dapsona – Clofazimina NÃO SE ESQUEÇA:
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