Aula 6 - Microbiota_Humana (1)

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Prof. Dr. Paulo Henrique R. Martins
Microbiota Humana
Brasília - 2021
Interações dos microrganismos com o homem
⚫ O corpo humano hospeda uma vasta população de microrganismos,
incluindo grandes populações de bactérias e fungos, na pele e nas
membranas mucosas que revestem a cavidade oral, as vísceras e os
sistemas excretor e reprodutor.
⚫ O corpo humano é composto por cerca de 1013 células, porém
aproximadamente dez vezes mais desses microrganismos vivem sobre ou
dentro do nosso corpo de forma benéfica, sendo inclusive necessários
para a manutenção de uma boa saúde.
Interações normais entre homem e 
microrganismos
⚫ Em suas atividades diárias normais, o corpo humano está exposto a
inúmeros microrganismos presentes no ambiente.
⚫ Além disso, centenas de espécies e incontáveis células microbianas
individuais, coletivamente referidas como a MICROBIOTA NORMAL,
crescem sobre ou no interior do corpo humano.
⚫ Este é o microbioma humano, a soma total de todos os microrganismos
que vivem sobre ou no interior do corpo humano.
Interações benéficas entre o homem e os 
microrganismos
⚫ A microbiota normal desenvolveu uma relação simbiótica com seu
hospedeiro mamífero.
⚫ A microbiota contribui para a saúde e o bem-estar do hospedeiro por meio
da geração de produtos microbianos e inibindo o crescimento de
microrganismos perigosos.
⚫ Em contrapartida, o hospedeiro disponibiliza diversos microambientes que
permitem o crescimento microbiano. A microbiota normal é, inicialmente,
introduzida a seu hospedeiro durante o nascimento.
Interações benéficas entre o homem e os 
microrganismos
Interações benéficas entre o homem e os 
microrganismos
⚫ Colonização
– Os mamíferos, quando no útero, desenvolvem-se em um ambiente estéril, sem
qualquer exposição a microrganismos.
– A colonização, o crescimento de um microrganismo após o acesso aos
tecidos hospedeiros, inicia-se à medida que os animais são expostos aos
microrganismos a partir do nascimento.
– As superfícies da pele são prontamente colonizadas por várias espécies.
– A cavidade oral e o trato gastrintestinal adquirem microrganismos por meio da
alimentação e exposição ao corpo materno que, juntamente com outras fontes
ambientais, iniciam a colonização da pele, da cavidade oral, dos tratos
respiratório superior e gastrintestinal
Interações benéficas entre o homem e os 
microrganismos
⚫ Colonização
– Os hospedeiros mamíferos são ricos em nutrientes orgânicos e fatores de
crescimento requeridos por bactérias, fornecendo condições controladas de
pH, pressão osmótica e temperatura que são favoráveis ao crescimento de
microrganismos.
– Cada região do corpo como a pele, o trato respiratório e o trato gastrintestinal
difere química e fisicamente umas das outras, sendo um ambiente seletivo,
onde o crescimento de determinados microrganismos é favorecido ou não.
Interações benéficas entre o homem e os 
microrganismos
⚫ Colonização
– Cada um desses diferentes ambientes suporta o crescimento de uma
microbiota diversificada e regionalmente única. Por exemplo:
– O ambiente relativamente seco da pele favorece o crescimento de espécies
resistentes à desidratação, tais como estreptococos e estafilococos gram
positivos;
– Enquanto o ambiente anóxico do intestino grosso suporta o crescimento de
bactérias anaeróbias obrigatórias como Bacteroides.
Microbiota da pele
⚫ Um ser humano adulto normal apresenta cerca de 2m2 de pele, que varia
acentuadamente quanto à composição química e ao teor de umidade.
⚫ Um microambiente distinto inclui áreas úmidas da pele, tais como o interior
da narina, a axila e o umbigo.
⚫ A pele úmida é separada por apenas alguns centímetros de
microambientes secos, como os antebraços e as palmas das mãos.
Microbiota da pele
⚫ Um terceiro microambiente consiste em áreas com altas concentrações de
glândulas sebáceas que produzem uma substância oleosa chamada sebo.
⚫ Áreas sebáceas são aquelas ao lado do nariz, a parte de trás do couro
cabeludo, parte superior do tórax e costas.
⚫ A microbiota da pele vem sendo estudada por métodos de ecologia molecular
que empregam sequenciamento gênico comparativo do RNAr.
Microbiota da pele
⚫ Em um estudo, 19 filos de Bacteria diferentes foram detectados, porém
quatro filos predominaram: Actinobacteria, Firmicutes, Proteobacteria e
Bacteroidetes.
⚫ Mais de 200 gêneros diferentes foram identificados, porém os membros de
três gêneros, Corynebacterium (Actinobacteria), Propionibacterium
(Actinobacteria) e Staphylococcus (Firmicutes), compreenderam mais de
60% das sequências
Microbiota da pele
Microbiota da pele
⚫ Cada microambiente apresentou uma microbiota única.
⚫ Locais úmidos foram dominados pelas corinebactérias e pelos
estafilococos, enquanto locais mais secos apresentaram uma população
mista dominada por Betaproteobacteria, Corynebacterium e
Flavobacteriales.
⚫ Áreas sebáceas apresentaram predominantemente propionibactérias e
estafilococos.
Microbiota da pele
Microbiota da pele
⚫ Microrganismos eucarióticos também estão presentes na pele.
⚫ Espécies de Malassezia são os fungos mais comumente encontrados na
pele, e pelo menos cinco espécies dessa levedura são geralmente
observadas em indivíduos saudáveis.
⚫ Quando o hospedeiro apresenta menor resistência, como no caso de
pacientes com HIV/Aids, ou naqueles indivíduos em que a microbiota
normal está comprometida, Candida e outros fungos também podem
colonizar, causando graves infecções de pele.
Microbiota da pele
Microbiota da pele
Microbiota da pele
⚫ Vários fatores ambientais e do hospedeiro podem influenciar a composição
da microbiota normal da pele.
⚫ Por exemplo, o clima pode provocar um aumento na temperatura e
umidade da pele, aumentando a densidade da microbiota cutânea.
⚫ A idade do hospedeiro também apresenta efeitos; crianças novas possuem
uma microbiota mais variada, e carregam um número maior de bactérias
gram-negativas potencialmente patogênicas do que os adultos.
Microbiota da cavidade oral
⚫ O microambiente oral
– A saliva contém nutrientes microbianos, contudo não é um meio de cultura
especialmente adequado, uma vez que os nutrientes estão presentes em baixas
concentrações e a saliva possui substâncias antibacterianas.
– Por exemplo, a saliva contém lisozima, uma enzima que cliva as ligações glicosídicas
do peptideoglicano presente na parede celular bacteriana, promovendo o seu
enfraquecimento e a lise celular.
– Outra enzima, a lactoperoxidase, presente tanto no leite quanto na saliva, mata as
bactérias por meio de uma reação que gera oxigênio singleto
Microbiota da cavidade oral
⚫ O microambiente oral
– Apesar da atividade antibacteriana dessas substâncias, a presença de partículas de
alimentos e fragmentos celulares propicia altas concentrações de nutrientes nas
superfícies próximas, como dentes e gengivas, criando condições favoráveis ao
intenso crescimento microbiano local, ao dano tecidual e à doença.
Microbiota da cavidade oral
⚫ Amostras obtidas de alguns indivíduos
apresentaram mais de 600 táxons.
⚫ A maioria desses microrganismos possui
metabolismo aeróbio facultativo, mas alguns,
como Bacteroidetes, são obrigatoriamente
anaeróbios, e outros possuem ainda
metabolismo aeróbio, como os gêneros
Neisseria, Acinetobacter e Moraxella no filo
Proteobacteria.
Microbiota do trato gastrintestinal
⚫ Estômago
– Uma vez que os fluidos estomacais são altamente ácidos (pH 2, aproximadamente), o
estômago é uma barreira química à entrada de microrganismos no trato
gastrintestinal.
– Contudo, os microrganismos conseguem colonizar este ambiente aparentemente
hostil. A população microbiana estomacal consiste em diversos táxons bacterianos
diferentes.
– Cada indivíduo apresenta populações únicas, porém todos contêm espécies de
bactérias gram positivas, bem como de Proteobacteria, Bacteroidetes, Actinobacteria
e Fusobacteria.
Microbiota do trato gastrintestinal
⚫ Estômago
– Helicobacterpylori, o organismo mais
comumente observado, coloniza a parede
estomacal de muitos, mas não de todos, os
indivíduos, podendo provocar úlceras em
hospedeiros suscetíveis.
– Algumas das bactérias que colonizam o
estômago correspondem a organismos
encontrados na cavidade oral, os quais são
introduzidos pela passagem dos alimentos.
Microbiota do trato gastrintestinal
⚫ Estômago
Microbiota do trato gastrintestinal
Microbiota do trato gastrintestinal
Microbiota do trato gastrintestinal
⚫ Intestino delgado
– O intestino delgado possui dois ambientes distintos, o duodeno e o íleo, que são
conectados pelo jejuno.
– O duodeno, adjacente ao estômago, é bastante ácido, e sua microbiota normal
assemelha-se àquela encontrada no estômago.
– Do duodeno ao íleo, o pH torna-se gradativamente menos ácido, havendo um
aumento no número de bactérias. Na porção inferior do íleo, é comum um número
de células de 105 a 107/grama de conteúdo intestinal, apesar de o ambiente tornar-
se progressivamente mais anóxico.
Microbiota do trato gastrintestinal
⚫ Intestino grosso
– O colo é essencialmente um frasco de fermentação in vivo; com a presença de
muitas bactérias, as quais utilizam os nutrientes derivados da digestão dos
alimentos.
– Organismos aeróbios facultativos, como Escherichia coli, estão presentes, embora
em menor número do que outras bactérias.
– Os aeróbios facultativos consomem qualquer oxigênio remanescente, tornando o
intestino grosso estritamente anóxico. Essa condição promove o crescimento de
anaeróbios obrigatórios, incluindo espécies de Clostridium e Bacteroides.
Microbiota do trato gastrintestinal
⚫ Produtos da microbiota intestinal
– Os microrganismos intestinais realizam ampla variedade de reações metabólicas, as
quais produzem vários compostos essenciais.
– Entre esses produtos estão as vitaminas B12 e K. Essas vitaminas essenciais não
são sintetizadas pelo homem (e a vitamina B12 não se encontra presente nas
plantas), sendo produzidas pela microbiota intestinal e absorvidas a partir do colo.
– Outros produtos gerados pela ação de bactérias fermentativas e organismos
metanogênicos incluem gases e diversas substâncias produtoras de odor.
Microbiota do trato gastrintestinal
⚫ Produtos da microbiota intestinal
– Durante a passagem do alimento pelo trato gastrintestinal, a água é absorvida da
matéria digerida, que se torna gradativamente mais concentrada, sendo convertida
em fezes.
– As bactérias correspondem a cerca de um terço do peso da matéria fecal.
– Organismos que habitam o lúmen do intestino grosso são continuamente removidos
pelo fluxo do material, e essas bactérias eliminadas são continuamente substituídas
a partir de novo crescimento.
Microbiota do trato gastrintestinal
⚫ FORMAS DE CUIDAR DA MICROBIOTA
Microbiota do trato gastrintestinal
⚫ FORMAS DE CUIDAR DA MICROBIOTA
Microbiota do trato gastrintestinal
⚫ FORMAS DE CUIDAR DA MICROBIOTA
Microbiota do trato 
gastrintestinal
⚫ Obesidade x Microbiota
Microbiota dos tecidos mucosos
⚫ Trato respiratório
– No trato respiratório superior (nasofaringe, cavidade oral, laringe e faringe), os
microrganismos vivem em áreas banhadas pelas secreções das membranas
mucosas.
– As bactérias continuamente penetram no trato respiratório superior a partir do ar
inalado durante a respiração, porém a maioria delas fica presa no muco das vias
nasal e oral, sendo expelidas com as secreções nasais, ou engolidas.
– Os microrganismos encontrados com maior frequência são os estafilococos,
estreptococos, bacilos difteroides e cocos gram negativos
Microbiota dos tecidos mucosos
⚫ Trato respiratório
– Ocasionalmente, patógenos em potencial como Staphylococcus aureus e
Streptococcus pneumoniae são encontrados na microbiota normal da nasofaringe
de indivíduos sadios.
– Esses indivíduos são portadores desses patógenos, porém geralmente não
desenvolvem doenças, provavelmente devido à competição bem-sucedida com os
demais microrganismos residentes.
Microbiota dos tecidos mucosos
⚫ Trato respiratório
– O trato respiratório inferior (traqueia, brônquios e pulmões) de adultos saudáveis
não apresenta uma microbiota residente, apesar do grande número de organismos
potencialmente capazes de alcançar essa região durante a respiração.
– As paredes de todo o trato respiratório são revestidas por um epitélio ciliado, em
que o movimento ciliar ascendente empurra as bactérias e outras partículas em
direção ao trato respiratório superior, as quais são expelidas pela saliva e pelas
secreções nasais, ou são engolidas.
Microbiota dos tecidos mucosos
⚫ Trato urogenital
– No trato urogenital masculino e feminino saudável, os rins e a bexiga são
normalmente estéreis; no entanto, as células epiteliais que revestem a porção distal
da uretra são colonizadas por bactérias aeróbias facultativas gram negativas.
– Patógenos em potencial, como Escherichia coli e Proteus mirabilis, normalmente
presentes em pequeno número no corpo ou no ambiente local, podem multiplicar-se
na uretra, tornando-se patogênicos diante de condições alteradas, como alterações
no pH.
Microbiota dos tecidos mucosos
⚫ Trato urogenital
– A vagina da mulher adulta é ligeiramente ácida (pH 2,5), e contém quantidades
significativas de glicogênio.
– Lactobacillus acidophilus, um organismo residente na vagina, fermenta o
polissacarídeo glicogênio, produzindo ácido láctico, que mantém um ambiente local
ácido.
– Outros organismos, como leveduras (espécies de Torulopsis e Candida), vários
estreptococos e E. coli podem também estar presentes.
Microbiota dos tecidos mucosos
⚫ Trato urogenital
– Antes da puberdade, a vagina é alcalina e não produz glicogênio, não sendo
detectada a presença de L. acidophilus, com a microbiota sendo composta
predominantemente por estafilococos, estreptococos, difteroides e E. coli.
– Após a menopausa, a produção de glicogênio é interrompida, o pH eleva-se e a
microbiota volta a assemelhar-se àquela presente antes da puberdade.
Microbiota dos tecidos mucosos
Microbiota dos tecidos mucosos