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Microbiologia Aplicada Profa Carolina Alencar Nigro Microbiota Normal e Patogênese e Doenças Infecciosas causadas por Bactérias Microbiota • O termo microbiota refere se a população de microrganismos que habita a pele e as mucosas de indivíduos normais, sem doença. Microbiota • Ao nascer, o homem recebe as primeiras bactérias que dão inicio à formação de sua flora normal, com a qual conviverá por toda a vida. Microbiota Flora Normal do Corpo Humano Características Gerais • Habitado por vários microrganismos diferentes; • Em condições normais e em um indivíduo sadio, são inofensivos e benéficos • Mutualismo e comensalismo • Cada uma das regiões habitadas possui uma flora com características próprias; • Órgãos e sistemas internos são estéreis, incluindo o baço, o pâncreas, o fígado, a bexiga, o SNC e o sangue. Microbiota Flora Normal e patogênica Conceitos Colonização • Crescimento de microrganismos em superfícies do hospedeiro sem expressão clínica ou reação imunológica. Ex: Microbiota humana normal. Microbiota Flora Normal e patogênica Conceitos Contaminação • Presença transitória de microrganismos em superfícies; • Sem invasão tecidual (interna); • Pode ocorrer em objetos inanimados ou em hospedeiros. Ex: Microbiota transitória das mãos. Microbiota Flora Normal e patogênica Conceitos Intoxicação • Danos decorrentes da ação de produtos tóxicos que também podem ser de origem microbiana. Ex: Intoxicação alimentar. Microbiota Flora Normal e patogênica Conceitos Infecção • Ocorre invasão, multiplicação e ação de microrganismos no hospedeiro, ocorrendo interação imunológica. Ex: Infecção de garganta e ouvido. •Infecção endógena •Infecção exógena Microbiota Flora Normal e patogênica Conceitos Infecção endógena •Aquela causada por microrganismos que já estavam presentes no organismo hospedeiro, sendo, portanto uma auto-infecção. Microbiota Flora Normal e patogênica Conceitos Infecção exógena • Adquirida de fora para dentro é causada por microrganismos adventícios que estavam presentes anteriormente no organismo hospedeiro. Flora Normal Microbiota Flora Normal Pele A flora cutânea se distribui por toda a extensão da pele, sendo mais concentradas, entretanto, nas áreas mais úmidas e quentes como: • Axilas • Períneo A maioria dos microrganismos em contato direto com a pele não se tornam residentes, pois as secreções das glândulas sudoríparas e sebáceas possuem propriedades antimicrobianas. Microbiota Flora Normal Pele Fatores determinantes do crescimento: • Umidade: ➢ Áreas secas: 10.000 bactérias por cm2 ➢ Áreas úmidas : 1.000.000 bactérias por cm2 • pH • Temperatura • Salinidade • Uso de produtos químicos para higiene • Presença de outros microrganismos Atenção!! • Como uma bactéria da flora normal pode se tornar patogênica exemplifique? • É muito provável que a flora normal sempre seja benéfica, no entanto, alguns microrganismos da flora normal são considerados patógenos oportunistas, ou seja, são exceções. Exemplo: as bactérias Bacteroides são encontradas normalmente no intestino, podendo causar abcessos se penetrarem mais profundamente nos tecidos. Microbiota Flora Normal Fatores que afetam a microbiota da pele Diversidade Microbiana da PELE Microbiota Diversidade Microbiana da PELE • Staphylococcus epidermidis: 90% indivíduos • Staphylococcus saprophyticus: vagina de 20% das mulheres, e causa frequente de infecção das vias urinárias • Staphylococcus aureus: 10 a 40% indivíduos; • Vulvade 60 % das mulheres; • Fossas nasais de 50 a 70 % de indivíduos que trabalham em hospitais; • 80 % dos pacientes com dermatoses. • Propionebacterium: Encontrada em associação com a atividade secretora das glândulas sebáceas. ❖não é encontrado em crianças menores de 10 anos. Flora Normal Boca e faringe Microbiota Flora Normal Boca e faringe Aumidade abundante, calor e presença de constantes alimentos, tornam a boca um ambiente ideal para a população microbiana, que se encontram na língua, nas bochechas, nos dentes e na gengiva. A flora da cavidade oral é bastante grande e diversificada. • Saliva: 100 milhões de bactérias por ml. • Placas dentais: 100 bilhões de bactérias. Microbiota Flora Normal Boca e faringe Gêneros que participam da flora da cavidade oral: • Staphylococcus: Fossas nasais • Streptococcus • Neisseria • Bacteroides • Actinomyces • Treponema • Mycoplasma Microbiota Flora Normal Boca e faringe A flora da cavidade oral tem grande importância em odontologia e medicina. A cárie dentária, doenças periodontais, actinomicoses e endocardites aguda são todas doenças causadas por membros da flora da cavidade oral. Flora Normal Diversidade Microbiana do trato gastrointestinal (TGI) Microbiota • Muitos microrganismos são removidos do TGI pela defecação. Estima se que cerca de 70% da massa fecal consiste em bactérias. Flora Normal Diversidade Microbiana do trato gastrointestinal (TGI) Microbiota • Esôfago: Normalmente é estéril. • Estomago: Tende a ser estéril, mas depois das refeições apresenta um número variado de bactérias. • Duodeno e jejuno: Staphylococcus, lactobacillus e outros. • Intestino grosso: inclui bactérias aeróbias, facultativas e anaeróbias. Flora Normal Diversidade Microbiana do trato gastrointestinal (TGI) Microbiota Flora Normal Diversidade Microbiana do trato gastrointestinal (TGI) Microbiota • O intestino grosso contém o maior numero de microorganismos residentes no corpo devido à umidade e aos nutrientes disponíveis. Flora Normal Diversidade Microbiana do trato gastrointestinal (TGI) Microbiota Intestino grosso Bacilos Gram-negativos (principalmente Enterobactérias) • Escherichia coli (comum) • Proteus mirabilis (comum) • Pseudomonas aeruginosa (comum) Flora Normal Diversidade Microbiana do trato gastrointestinal (TGI) Microbiota Intestino grosso Bacilos Gram-positivos: • Corynebacterium spp. (comum) • Clostridium tetani (irregular) Flora Normal Diversidade Microbiana do trato gastrointestinal (TGI) Microbiota Intestino grosso Cocos Gram-positivos: • Staphylococcus aureus (proeminente) • Staphylococcus epidermidis (comum) Flora Normal Diversidade Microbiana do trato gastrointestinal (TGI) Flora Normal Flora vaginal Microbiota Flora Normal A flora vaginal varia com a idade, pH e secreção hormonal • Lactobacillus spp (Bacilos de Doderlein) predomínio entre a puberdade e a menopausa. Ideal em pH Ácido (pH 5). Microbiota Flora Normal A flora vaginal varia com a idade, pH e secreção hormonal Outros gêneros: pH neutro. • Corynebacterium • Staphylococcus saprophyticus • Escherichia (higienização) • Streptococcus agalactiae • Candida albicans (fungo) Flora Normal Uretra Microbiota Flora Normal A uretra anterior (peniana) contém quantidade variável de bactérias, representa das por: • Staphylococcus epidermides • Corynebacterium sp • Streptococcus faecalis • Escherichia coli (cont. direta) • Lactobacillus • Proteus Benefícios da Microbiota Normal Microbiota Benefícios da Microbiota Normal 1. Previne a colonização por patógenos: • Por meio da competição por sítios de ligação nas células; • Por competir por nutrientes essenciais. Microbiota Benefícios da Microbiota Normal 2. Podem fazer antagonismo a outras bactérias: • A produção de substâncias como acidos graxos específicos, peróxidos e bacteriocinas que inibem ou matam espécies de bactérias não autóctones do local. Microbiota Benefícios da Microbiota Normal 3. Sintetizam e excretam vitaminas: • Vitamina K, Vitamina B12. Microbiota Benefícios da Microbiota Normal 4. Estimulam a produção de reação cruzada com anticorpos: • Anticorpos contra componentes da microbiota normal produzidos em baixas quantidades apresentem reação cruzada com alguns patógenos relacionados e, assim, previnem a infecção ou invasão por outros patógenos. Malefícios da Microbiota Normal Microbiota Malefícios da Microbiota Normal •Microrganismos deslocados do seu local normal no corpo humano Ex: •S. epidermidis em catéter; •Escherichia coli causando infecção urinária Microbiota Malefícios da Microbiota Normal • Em pacientes imunocompetentes, por razões internas ou externas a microbiota normal passa a números acima do habitual para um determinado local Ex: Candidíase vaginal Microbiota Malefícios da Microbiota Normal • Pacientes imunocomprometidos: microbiota normal pode multiplicar em excesso e causar infecções Ex: Candidíase oral Patogênese das Infecções Bacterianas Patogênese das Infecções Bacterianas Conceitos: Virulência • Capacidade de causar danos ao hospedeiro. Fatores de Virulência • Qualquer molécula ou estrutura do microrganismo que contribua com o estabelecimento de uma infecção; ❖ Assim, são propriedades do microrganismo, que aumentam sua patogenicidade como adesinas, cápsula, endotoxinas e exotoxinas, invasão e mecanismos de escape da fagocitose. Patogênese das Infecções Bacterianas Patogênese •Mecanismo pelo qual a bactéria causa uma lesão ou dano; Microrganismo Patogênico •Aquele capaz de causar doença. Patogênese das Infecções Bacterianas Portas de Entrada dos Microrganismos •Membranas mucosas: ➢Trato respiratório ➢Trato gastrointestinal ➢Trato geniturinário ➢Conjuntiva ocular •Pele •Via parenteral •Ouvido •Placenta Estágios da infecção bacteriana 1. Adesão e invasão dos tecidos (imagem) 2. CRESCIMENTO e MULTIPLICAÇÃO no hospedeiro. 3. Sintomas da doença causados por toxinas ou pela invasão e inflamação. 4. Resposta do hospedeiro (específica e não específica). 5. Progressão e resolução da doença. Estágios da infecção bacteriana 1. Adesão e invasão dos tecidos (a) associação frouxa; (b) adesão; (c) invasão Estágios da infecção bacteriana 2. CRESCIMENTO e MULTIPLICAÇÃO no hospedeiro. (a) associação frouxa; (b) adesão; (c) invasão Estágios da infecção bacteriana 3. Sintomas da doença causados por toxinas ou pela invasão e inflamação. 4. Resposta do hospedeiro (específica e não específica). 5. Progressão e resolução da doença Mecanismos básicos de virulência das bactérias Estágios da infecção bacteriana Mecanismos básicos de virulência das bactérias 1. Adesão bacteriana à célula hospedeira: Moléculas ou estruturas que promovem a adesão das bactérias à superfície dos tecidos. • Adesinas (fimbriais e não fimbriais) • Cápsula • Biofilme Estágios da infecção bacteriana Mecanismos básicos de virulência das bactérias Adesão Adesinas • Estruturas que se ligam a proteínas componentes da matriz extracelular ou diretamente a receptores damembrana celular do hospedeiro. Estágios da infecção bacteriana Mecanismos básicos de virulência das bactérias Adesão Adesinas fimbriais (ou pili ou Fimbrias) • Estrutura proteica e filamentosa que participa da ligação com as células do hospedeiro. Adesinas não fimbriais • Proteínas ou polissacarídeos não filamentosos que participam da ligação com as células do hospedeiro. Ex: Proteína F (Streptococcuspyogenes) Estágios da infecção bacteriana Mecanismos básicos de virulência das bactérias Adesão e proteção contra fagocitose Cápsula • Promove a adesão bacteriana; • Impede a fagocitose da bactéria; • Portanto, a cápsula aumenta a virulência da bactéria. Estágios da infecção bacteriana Mecanismos básicos de virulência das bactérias 2. Toxinas • Exotoxinas • Endotoxina Estágios da infecção bacteriana Mecanismos básicos de virulência das bactérias Toxinas Exotoxinas Produtos secretados por bactérias (estreptolisina, toxinatetânica, toxinabotulínica); produzidas principalmente por bactérias Gram positivas. Estágios da infecção bacteriana Mecanismos básicos de virulência das bactérias Toxinas Endotoxina Formada pelo lipídio A do lipopolissacarídeo (LPS); presente apenas em bactérias Gram-negativas. É liberada com a morte e degradação da bactéria. Estágios da infecção bacteriana Mecanismos básicos de virulência das bactérias 3. Invasão A capacidade de invasão das células do microrganismo é mediada pela liberação de enzimas destruidoras de tecido: •Colagenases •Hemolisinas ❖Microrganismos podem produzir enzimas extracelulares que degradam moléculas do hospedeiro. Mecanismos básicos de virulência das bactérias Exemplos.... Estágios da infecção bacteriana Mecanismos básicos de virulência das bactérias Invasão Enzimas extracelulares importantes para a invasão dos tecidos: 1. Colagenases: destroem o colágeno. Ex. Clostridium perfringens 2. Hemolisinas: Lizam as hemácias liberando a hemoglobina. Streptococcusspp. em ágar sangue nemólise ocorre pela ação dasestreptolisinas Beta Hemólise: Completa Hemólise α: Parcial Hemólise γ: Ausênciadehemólise Estágios da infecção bacteriana Mecanismos básicos de virulência das bactérias Invasão Enzimas extracelulares importantes para a invasão dos tecidos: 3. Lecitinases: Lisam vários tipos de células devido à hidrólise de fosfolipídeos da membrana Ex.Clostridium perfringens. 4. Leucocidina: Destrói leucócitos. Ex:Staphylococcus aureus. Estágios da infecção bacteriana Mecanismos básicos de virulência das bactérias Invasão Enzimas extracelulares importantes para a invasão dos tecidos: 5. Coagulase: Induz a transformação de fibrinogênio em fibrina, formando uma rede que protege o microrganismo da ação dos fagócitos. Ex: Staphylococcus aureus 6. IgA protease: Quebra o anticorpo IgA. Ex: Neisseria meningitidis, Neisseria gonorrhoeae, Haemophilusinfluenzae. 7. Hialuronidases: Hidrolisam o ácido hialurônico. Ex.Staphylococcus aureus
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