patogênese bacteriana

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Microbiologia Médica. 8 ed. Rio de Janeiro: 
Elsevier,2017. Seção 4: cap. 14 e cap.13. 
ABBAS, A. K.; LITCHMAN, A. H., PILLAI, S. 
Imunologia celular e molecular. 9 ed. Rio de 
Janeiro: Elsevier, 2019. Cap. 16 (pg.740) 
MALE, D. et al. Imunologia. 8 ed. Rio de Janeiro: 
Elsevier,2014. Seção 3: cap.14. 
Fatores de virulência: grau de 
patogenicidade/estruturas microbiológicas 
com capacidade de o microrganismo causar 
doença. Nesse resumo, o microrganismo é 
a bactéria. 
O corpo humano é colonizado por 
microrganismos que não causam doença. 
Isso é chamado de Microbiota normal, em 
que os microrganismos auxiliam no 
processo digestório, produção de vitamina 
(ex.: K), proteção contra patógenos 
exógenos e ativam a resposta imune inata. 
Tais bactérias residem na boca, pele, trato 
respiratório superior (lado externo do corpo) 
e trato gastrointestinal (TGI). 
Bactérias virulentas têm mecanismos que 
promovem seu crescimento no hospedeiro à 
custa do tecido deste ou das funções dos 
órgãos. 
Bactérias oportunistas tiram vantagens de 
condições preexistentes, tais como 
imunossupressão, para crescer e causar 
doenças importantes. Ex.: infecções 
bacterianas em indivíduos com AIDS. 
A severidade da doença depende do órgão 
e tecido acometido, além da cepa 
bacteriana e o tamanho do inóculo são 
características que determinam se a doença 
ocorrerá. 
As chamadas ilhas de patogenicidade são 
regiões de cromossomos ou plasmídeos 
responsáveis em codificar genes que 
produzem fatores de virulência, podendo ser 
acionados por estímulos simples (ex: 
temperatura do intestino, pH, lisossomo) 
Os mecanismos de defesa e barreiras 
naturais (p.ex., pele, mucosa, epitélio ciliar) 
e secreções contêm substâncias 
antibacterianas (p.ex., lisozima, defensinas) 
que tornam difícil a penetração da bactéria 
no interior do corpo. Porém, quando 
quebradas, é a porta de entrada para 
infecções bacterianas. 
A boca, o nariz, o trato respiratório, os 
ouvidos, os olhos, o trato urogenital e o 
ânus são locais através dos quais a bactéria 
pode entrar no corpo. Essas aberturas e 
regiões naturais tem defesas próprias, tais 
como muco e o epitélio ciliar, além de 
enzimas e secreções nesses locais. A 
membrana externa das bactérias Gram-
negativas torna essas bactérias mais 
resistentes a lisozima, ácido e bile. 
Diferentes bactérias colonizam diferentes 
partes do corpo, podendo ocorrer a 
colonização tanto no local de entrada ou 
devido a condições ótimos para o 
desenvolvimento da bactéria no local. A 
colonização de locais que são normalmente 
estéreis implica a existência de um defeito 
nos mecanismos naturais de defesa ou uma 
nova porta de entrada. Pacientes com 
fibrose cística têm tais defeitos por causa da 
redução da função ciliar mucoepitelial e 
secreções mucosas alteradas. 
Medicina Nove de Julho 
Patogênese bacteriana 
 
As bactérias podem utilizar mecanismos 
especiais para aderir e colonizar diferentes 
superfícies do corpo. Se elas puderem 
aderir às camadas de células epiteliais e 
endoteliais da bexiga, intestino e vasos 
sanguíneos, não poderão ser removidas, e 
essa aderência as permite colonizar o 
tecido. Por exemplo, a função natural da 
bexiga elimina qualquer bactéria não fixada 
na parede da bexiga. Escherichia coli e 
outras bactérias possuem adesinas que se 
ligam a receptores específicos na superfície 
do tecido e protegem os organismos de 
serem removidos. Muitas dessas proteínas 
adesinas estão presentes nas pontas das 
fímbrias (pili) e ligam-se firmemente a 
açúcares no tecido-alvo; essa atividade de 
ligação ao açúcar define essas proteínas 
como lectinas. 
O biofilme é a adaptação bacteriana, em 
que as bactérias são unidas por uma rede 
viscosa de polissacarídeos que conectam 
uma bactéria a outra – material capsular -, 
que facilita a colonização, em especial nos 
equipamentos cirúrgicos do tipo cateter 
intravenosos e válvulas; e evita que o 
anticorpo e o sistema complemento 
capturem a bactéria. 
 Ações patogênicas 
Bactéria liberam substâncias 
degradativas (enzimas e etc) para 
romper tecidos, pele (barreira 
epitelial), proporcionando nutrientes 
ao crescimento do organismo. Essas 
enzimas degradativas incluem as 
toxinas bacterianas – produtos 
bacterianos que prejudicam 
diretamente o tecido ou desencadeiam 
atividades biológicas destrutivas- , 
causando lise celular ou de proteínas 
específicas que se ligam a receptores, 
iniciando suas reações tóxicas ao 
tecido-alvo. Na maioria dos casos, são 
as toxinas responsáveis em causar os 
sintomas característicos das doenças. 
As exotoxinas são proteínas que 
podem ser produzidas por bactérias 
gram + e gram -, secretado no meio 
extracelular, incluindo –se em enzimas 
citolíticas que alteram a função ou 
destroem as células. Ex.: toxina botulínica 
(toxina A e B); hemolisina; toxina 
estreptocócica. 
 
 Superantígenos são um grupo especial de 
toxinas. Essas moléculas ativam as células T 
ligando-se simultaneamente ao receptor 
de célula T e a uma molécula do complexo 
principal de histocompatibilidade classe II 
(MHC II) em uma célula apresentadora de 
antígeno sem requerer o antígeno. 
Superantígenos ativam uma grande 
quantidade de células T, o que libera uma 
quantidade maior (tempestade de 
citocinas) de interleucinas (incluindo IL-1, 
IL-2, IL-6), TNF-α, interferon (IFN)-γ, e 
várias quimiocinas, causando risco de 
morte por febre, choque, erupção cutânea 
e resposta autoimune. 
A LPS, uma endotoxina que faz parte da 
membrana bacteriana, produzida por 
bactérias gram -, causam é um tipo de 
ativador de fase aguda e reação 
inflamatória. 
 
 
 
 
 
 
Bactérias Gram-negativas liberam 
endotoxina durante a infecção. A endotoxina 
liga-se a receptores específicos (CD14 e 
TLR4) em macrófagos, células B e outras, e 
estimula a produção e liberação de citocinas 
de fase aguda, tais como IL-1, TNF-α, IL-6 e 
prostaglandinas (Fig. 14-4). A endotoxina 
também estimula o crescimento 
(mitogênico) de células B. 
Em baixas concentrações, a LPS é capaz 
de causar vasodilatação (citocinas 
vasoativas) e ativar o sistema complemento 
juntamente com a cascata de coagulação 
(obstrução intravascular). 
Em muitos casos, os sintomas de infecção 
bacteriana são produzidos por respostas 
imunes inata e inflamatória excessivas 
deflagradas pela infecção. Neutrófilos 
ativados, macrófagos e complemento 
podem causar dano nos locais de infecção. 
A ativação do complemento também pode 
causar liberação de anafilatoxinas que 
iniciam a permeabilidade vascular e o 
extravasamento capilar. 
Mecanismos de escape às defesas do 
hospedeiro 
Bactérias evitam o reconhecimento e morte 
pelas células fagocíticas, inativam ou evitam 
o sistema do complemento e anticorpos, e 
até crescem dentro das células para se 
protegerem das respostas do hospedeiro. 
 
 
 
 
 
 
A cápsula é um dos fatores de virulência 
que protegem as bactérias das respostas 
imunes e fagocitárias, constituída por 
polissacarídeos, além de proteger a bactéria 
da ação do fagolisossomo de um macrófago 
ou leucócito. 
Mecanismos de transferência genética 
entre células 
Recombinação genética que envolve o 
processo de variabilidade genética. Isso 
envolve a transferência genética. 
Transformações: bactérias captam 
fragmentos de DNA livres e incorporam – 
nos em seus genomas, formando a bactéria 
transformante. 
Resposta inflamatória protetora
 
 
Conjugação: A conjugação resulta na 
transferência em um único sentido de DNA 
a partir de uma célula doadora (ou macho) a 
uma receptora (ou fêmea), através do pili 
sexual. O DNA transferido é de cadeia 
simples. 
 
 
Transdução: É mediada por vírus 
bacterianos (bacteriófagos), que captam 
fragmentos de DNA e empacotam-nos em 
partículas de bacteriófagos. 
 
 
Imunidade a bactérias extracelulares 
As bactérias têm capacidade de se replicar 
no sangue, tratogastrointestinal, vias aéreas 
e tecido conjuntivo. 
A doençapode ser causada por dois 
mecanismos principais. Em primeiro lugar, 
essas bactérias induzem inflamação, o que 
resulta na destruição dos tecidos no local da 
infecção. Em segundo lugar, as bactérias 
produzem toxinas, que têm diversos efeitos 
patológicos. 
 
Imunidade inata – bactérias 
As bactérias gram + ou gram – ativam o 
sistema complemento pela via das lectinas, 
pois as bactérias que apresentam manose 
na sua superfície se ligam à lectina e o 
resultado é a opsonização e a fagocitose 
aumentada de bactérias. Com esse ataque 
pelo complemento, ocorre a lise bacteriana 
(em especial a bactéria Neisseria que 
possui paredes finas) e os subprodutos 
liberados estimulam a resposta inflamatória, 
recrutando e ativando os leucócitos. 
 
Outro mecanismo de imunidade inata é a 
ativação de fagócitos (neutrófilos e 
macrófagos) que utilizam os receptores 
scavenger e de manose para reconhecer as 
bactérias extracelulares; e receptores Fc e 
receptores de complemento para 
reconhecer bactérias opsonizadas com 
anticorpos e proteínas do complemento. A 
sequência dá-se: os produtos microbianos 
(receptores e proteínas, exemplo) ativam, 
sobretudo, receptores do tipo Toll e 
sensores citoplasmáticos das células 
fagocíticas e em outras células. Alguns 
desses receptores promovem a fagocitose 
de microrganismos, outros estimulam 
atividades microbicidas; em adição, as 
células dendríticas e os fagócitos que são 
ativados pelos microrganismos secretam 
citocinas que induzem a infiltração 
leucocitária nos locais de infecção 
(inflamação), dando esses leucócitos 
recrutados ingerem e destroem as 
bactérias. 
 
Imunidade adaptativa contra bactérias 
extracelulares 
Os anticorpos são dirigidos a antígenos da 
parede celular e toxinas segregadas e 
associados às células. 
 
 
Os antígenos proteicos de bactérias 
extracelulares também ativam as células T 
CD4+ auxiliares, que produzem citocinas 
que induzem inflamação local, aumentam as 
atividades fagocíticas e microbicidas de 
macrófagos e neutrófilos e estimulam a 
produção de anticorpos. 
 
Imunidade contra bactérias intracelulares 
As bactérias intracelulares têm capacidade 
de sobreviver e replicar dentro dos 
fagócitos, sendo capazes então de 
encontrar um nicho onde estão inacessíveis 
a anticorpos circulantes. Os produtos 
dessas bactérias são reconhecidos por TLR 
e por proteínas citoplasmáticas da família 
dos receptores do tipo NOD, resultando na 
ativação dos fagócitos. 
As bactérias intracelulares ativam as células 
NK por induzir a expressão de ligantes de 
ativação de células NK em células 
infectadas e pela estimulação da produção 
de IL-12 e IL-15 pelas células dendríticas e 
macrófagos e ambas são citocinas 
ativadoras da célula NK. As células NK 
produzem IFN-γ, que por sua vez ativa os 
macrófagos e promove a morte da bactéria 
fagocitada. 
 
 
Assim, as células NK proporcionam uma 
defesa inicial para posteriormente o 
organismo recorrer a imunidade adaptativa. 
Com os macrófagos e as células dendríticas 
ativadas e produzindo a IL-12, as células 
TCD4+ diferenciam-se em efetoras Th1 no 
estágio da imunidade inata. Assim, iniciando 
a imunidade adaptativa. 
As células T (TCD4+)expressam o ligante 
de CD40 e secretam IFN-γ, e esses dois 
estímulos ativam macrófagos, induzindo a 
produção de várias substâncias 
microbicidas, incluindo espécies reativas de 
oxigênio, o óxido nítrico e enzimas 
lisossomais. O IFN-γ também estimula a 
produção de isotipos de anticorpos que 
ativam o complemento e opsonizam 
bactérias para fagocitose, auxiliando nas 
funções efetoras dos macrófagos. As 
bactérias fagocitadas estimulam respostas 
de células T CD8+ se os antígenos 
bacterianos forem transportados a partir de 
fagossomos para o citosol ou se as 
bactérias escaparem dos fagossomos e 
entrarem no citoplasma das células 
infectadas. No citosol, os microrganismos 
não são mais suscetíveis aos mecanismos 
microbicidas de fagócitos, e para a 
erradicação da infecção, as células 
infectadas devem ser destruídas pelos 
CTLs. 
 
 
 
As bactérias intracelulares tais como L. 
monocytogenes, são fagocitadas pelos 
macrófagos e podem sobreviver nos 
fagossomas e escapar para dentro do 
citoplasma. As células T CD4+ respondem 
aos antígenos peptídicos associados ao 
MHC de classe II derivados das bactérias 
intravesiculares. Estas células T produzem 
IFN-γ, que ativa os macrófagos a destruírem 
os microrganismos nos fagossomas. As 
células T CD8+ respondem aos peptídios 
associados à classe I derivados de 
antígenos citosólicos e destroem as células 
infectadas.