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O Homem e o ecossistema microbiano

� O que é a flora normal?

� Conhecer os ecossistemas dentro do corpo humano

� Conhecer as múltiplas espécies que habitam os nichos ecológicos normais

� Conhecer os efeitos benéficos/nocivos da flora comensal

Elsa CaladoOut 2010

Definição

População de microrganismosque habita a pelee as membranas

mucosas de um indivíduo

saudável

Sinónimos:

- Flora comensal,

flora indígena,

flora autóctone,

flora residente

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Origem da flora microbiana normal

É adquirida rapidamentedurante e logo após

o nascimento, modificando-se

continuamente durantetoda a vida.

� Idade� Dieta� Estado hormonal� Saúde� Higiene pessoal

~

Porquê o termo flora?

� Porque a maioria dos microrganismos que aparecem onde o corpo humano comunica com o ambiente externo, são bactérias

� Adulto saudável� 1013 células

�Alberga 1014 bactérias (> cólon)

� Outros agentes, como os fungos e os protozoários – constituem uma componente minoritária da flora comensal

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Todos os locais do corpo humano, têm

flora comensal?

A flora microbianasó ocorre em

locais do corpoque estão expostos

ou comunicamcom o ambiente

externo

Pele

Nariz

Boca

Aparelho GI

Aparelho GU

Microbiota normal e o hospedeiro

1 - Flora residente

� Tipos de microrganismos relativamente fixos, vulgarmente encontrados num determinado local (comensais).

� Quando perturbada, restabelece-se por si só.

Streptococcus mutans

Comensal do sulco gengival

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2 - Flora transitória

� Microrganismos não e/ou potencialmente patogéneos que podem habitar a pele e/ou membranas mucosas, por horas, dias ou semanas.

� Provêm do ambiente e não se restabelece por si só.

� Só têm significado, quando a flora residente está alterada, pois estes agentes podem colonizar, proliferar e provocar doença – oportunistas.

Factores que intervém na presença da

flora residente

� Fisiológicos – temperatura, humidade, pH , potencial de oxi-redução

� Presença de certos nutrientes(promovem o crescimento bacteriano)

� Presença de substâncias inibidoras (bile, lisozima e ácidos gordos de cadeia curta)

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Papel da flora normal na manutenção da

saúde

I – Flora intestinal que sin-tetiza vit K, e ajuda naabsorção de nutrientes(produção de glucoroni-dases e sulfatases)

II – Flora residente da pele emembranas mucosas –evita a colonização porpotenciais patogéneos(flora transitória) atravésda “interferência bacteri-ana”.

III – Estimulação antigénica – segregação de vá-rias classes de Ig A pelo sistema imunológico,em resposta à presença da flora comensal –- papel na defesa do hospedeiro.

“Interferência bacteriana”

� Competição para receptores específicos, nas células do hospedeiro.

� Competição de nutrientes.

� Inibição mútua pela produção de produtos tóxicos ou metabólicos.

� Inibição mútua por produção de material antibiótico ou bacteriocinas.

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Bacteriocinas tecidulares

Substâncias Fontes Composição química

Actividade

Lisozima Soro, saliva, sudação, lágrimas

Proteina Lise célula bacteriana

Polipeptídeosbásicos (histonas)

Soro, tecidos organizados

Glicoproteina Rotura da MC bacteriana

Lactoferrina e transferrina

Secreções corporais soro, espaço

tecidular

Proteina Oxidação letal tecidular

Fibronectina SoroSuperfície da

mucosa

Glicoproteina Ligação à bactéria ajudando à

opsonização

Quais são os locais do corpo humano que são

habitados?

Superfície da pele com micro-colónias, também localizadasnos ductos dos folículos pilo-sos e glândulas sebáceas.

Tamanho variável (>s) na face=103-104 células / microcoló-nias e nos braços = 101-102

células / microcolónias.

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Pele: flora residente

Adulto tem 2 m2 de pele

� Ambiente hostil para o crescimento bacteriano

� Secagem periódica� Glândulas sudoríparas

� Libertam cloreto de sódio: superfície hiperosmótica

� Libertam lisozima (muramidase)

� Glândulas apócrinas: suor e nutrientes (secreção de ácido láctico pH 3-5)

� Glândulas sebáceas: associada aos folículos pilosos (segregam lipideos que as bactérias convertem em ácidos gordos insaturados, com actividade antimicrobiana e odor forte)

I - Flora normal da pele

Feto saudável

� Estéril in utero até à rotura das membranas (parto).

� Após o nascimento, a pele do R/N expõe-se às floras genital e cutânea maternas e dos que o manuseiam, sendo imediatamente colonizado pelos respectivos agentes comensais, devido à falta de competição microbiana.

Pele

� Exposição contínua

� Contacto com o ambiente

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II – Diferentes locais da pele

contêm flora bacteriana diversa

� Áreas secas expostas, têm relativamente poucos microrganismos à superfície

� Áreas húmidas (axilas, períneo, sulcos interdigitais dos pés, couro cabeludo) suportam populações maiores.

� S. epidermidis (90% dos aeróbios); densidade 103-104/cm2.

� S. aureus – em áreas mais húmidas.

� Difteroides anaeróbios ocorrem por baixo da superfície cutânea nos folículos pilosos, glândulas sebáceas e sudoríparas (P. acnes).Alterações que ocorrem na pele durante a puberdade, levam a um aumento desta espécie – acne.

III – Outros agentes que vivem na pele

� Micrococcus spp (pele da mulher e crianças).

� Acinetobacter spp (25% população saudável) nas axilas, sulcos interdigitais do pés, virilhas.

� Micobactérias saprófitas (CAE, regiões axilar e genital).

� Malassezia spp (taxa de portador até 100% nos adultos).

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Eliminaçãodosagentes nãocomensais dapele

PH baixo (≈≈≈≈5,6) cutâneo

Ácidos gordos produzidospelas glândulas sebáceas

Presença de lisozima (glândulas sudoríparas)

Sudação intensa e

o banho

Não eliminam ou modificam a flora resi-

dente normal.

Lavagem vigorosa

com antisséptico

Diminui a contagemmicrobiana até 90%, masdentro de 8 horas, resta-belece-se o nº normal.

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Presença de um penso oclusivo

- Aumento da população microbianatotal (> humidade)

- Alteração qualitativa da flora

A abstinência à lavagem :

� Não leva a um aumento do nº de bactérias na pele.

� Encontram-se normalmente103-104 microrganismos /cm2.

� Em áreas húmidas (virilhas e axilas) esta contagem é cerca de 106 /cm2.

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Importância clínica dos comensais

cutâneos

� Geralmente têm pouca importância clínica

� Excepto: Staphylococcus

epidermidis

� Pode ligar-se à superfície externa de catéteres e outros dispositivos médicos que penetram a pele, causando bacteriemia com consequências graves,

ME: Biofilme no Cat IV pelo S. epidermidis

Flora normal do olho

� Semelhante à da pele.

� Acção mecânica das pálpebras e o efeito de lavagem da secreção ocular (lisozima) –limitam a população microbiana.

Agentes microbianos

� Predominantes : � Staphylococcus spp

coagulase negativa

� Difteroides

� Menos frequentes:

� Neisseria spp

� Streptococcus grupo viridans

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Flora comensal do ouvido externo

� Semelhante à flora cutânea bacteriana.

� Também se podem encontrar fungos:� Aspergillus, Alternaria,

Penicillium e Candida.

Narinas

� Zona mais externa (epitélio pavimentoso escamoso) com flora semelhante à da pele.

� Excepção : Staphylococcus

aureus

� Taxa de portadores saudáveis:25 - 30%� 15% permanentemente;� 15% transitoriamente

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Protecção do Aparelho respiratório

Laringe

Traqueia

Brônquios

� Acção da epiglote� Traqueia, brônquios e tecido pulmonar são

estéreis

� Movimentos “peristálticos” do tapete ciliar do epitélio colunar respiratório( Muco , remoção de partículas estranhas pelatosse e espirro)

Seios nasais são estéreis normalmente,bem como o ouvido médio e a trompa de eustáquio.

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Cavidade oral: flora normal

� Ecologia e estádios de desenvolvimento:� Nascimento: cavidade oral estéril� Recém-nascido:

� Dentro de 4-12 h (Lactobacillus,

Streptococcus)

� Colonização a partir do ambiente (durante a primeira amamentação) S.

salivarius, Staphylococcus, Neisseriae,

Moraxella catarrhalis

� Quando surgem os dentes� Na superfície dentária – Streptococcus

mutans, S. parasanguis

� Nos sulcos gengivais – anaeróbios e leveduras

� Puberdade – Bacteroides e Espirroquetas

� 108 Bactérias /mL de saliva

� Potencialmente > 700 espécies

Aparelho gastrintestinal :

Flora da boca

� Início da colonização após o nascimento, sendo dominada pelo Streptococcus do grupoviridans, durante os primeiros meses de vida.

� Streptococcus sanguis –colonizador dos dentes após a erupção; S. mutans e Lactobacillus relacionados com a cárie dentária.

� Placa dentária – predomínio de anaeróbios estritos.

� Adulto saudável – flora residente com > 700 espéciesde bactérias, bem como espécies diferentes de Mycoplasma, leveduras e protozoários. Só são conhecidas 100 espécies.

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Agentes comensais da boca

� Componente principal da flora são os anaeróbios estritos em relação aos aeróbios (100:1).

� Concentração bacteriana� 108 UFC /mL de saliva� 1012 UFC /mL nos sulcos gengivais

� Flora anaeróbia � Prevotella,

� Treponemas,

� Fusobacterium

� Clostridium

� Peptostreptococcus - nos sulcos gengivais (O2<5%).

� Flora superficial da boca: Streptococcus do grupo viridans (30-60%).

A cárie dentária é uma das infecções

mais frequentes dos países desenvolvidos

Cárie dentária

� Desintegração do dente que

se inicia à superfície e

progride para o interior do

esmalte.

Factores intervenientes

� Genético� Hormonal� Nutricional

Controlo� Remoção da placa bacteriana� Alimentação equilibrada

(ingestão proteica adequada e < consumo de carbohidratos)

� Boa higiene oral (limpeza frequente)

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Processo da cárie

Placa bacteriana

Depósito gelatinoso deglucano, através do qualo Streptococcus mutans

e o Peptostreptococcus

aderem ao esmalte.

1º - Desmineralizaçãodo esmalte pela placabacteriana (produtosácidos resultantes da

fermentação).

2º - Decomposição dadentina e do cimento -por digestão bacteriana

da matriz proteica (pH <5).

Nasofaringe

� Colonização imediata a seguir ao nascimento (após exposição aos agentes materno e de outros indivíduos).

� Flora que se mantém por toda a vida e é semelhante à da boca.

� Também é o local de transporte de potenciais patogéneos

� Neisseria meningitidis

� Streptococcus pneumoniae

� Streptococcus pyogenes

� Haemophilus influenzae

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Flora normal do

aparelho gastrintestinal

Após o nascimento, o intestino do R/N está estéril.

A colonização depende :

� Tipo de parto� Idade gestacional do R/N� Alimentação

Aleitamento materno

(< Fe)

� Colonização intestinal por :

- Streptococcus

- Lactobacillus (pH 5)

- Bifidobacterium (>90%)

Alimentação artificial

(> Fe)

� Flora cólica mista com < dos Lactobacillus e > dos Bacteroides

A densidade dos microrganismos aumenta

desde o estômago até ao cólon

Estômago

� pH ácido = 1,8- 2,5 (barreira protectora)

� Streptococcus

� Lactobacillus

� Leveduras

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Delgado- Ligeiramente colonizado.

Cólon� Muito colonizado (densidade

bacteriana 1011/g de fezes)

� 95-99% - flora anaeróbia

� Bacteroides – principal componente do material fecal.

I – Distribuição longitudinal, freq. da ocorrência e

densidade bacteriana da flora normal do Ap. GI

Densidade Frequência população

Estômago ↓↓↓↓↓↓↓↓

(103-105/g)

Lactobacillus < 10%

Duodeno ↓↓↓↓↓↓↓↓ Lactobacillus

Streptococcus

Jejuno ↓↓↓↓

<10%

Íleon ↓↓↓↓ (105-108/g) Enterobactérias

Bacteroides

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II – Distribuição longitudinal e freq. da ocorrência

e densidade bacteriana da flora normal do Ap. GI

Densidade Frequência da população

Cólon Alta

(>1011/g)

Bacteroides

Fusobacterium

Enterococcus faecalis

E. coli

100%

Eubacterium

Bifidobacterium25-75%

Material

fecal Alta

Bacteroides

Bifidobacterium

Eubacterium

100%

ColiformesEnt. faecalis

< 10%

Flora cólica do adulto

� 1/3 do peso seco das fezes é composto por bactérias

� Cada grama : 1011-1012

UFC

� 98% são anaeróbios estritos e o restante facultativos (100:1)

� Alberga cerca de 200 espécies

� Principais géneros bacterianos por grama de fezes

� Bacteroides

� Bifidobacterium

� Eubacterium

� Lactobacillus

� Coliformes� Streptococcus anaeróbios e

aeróbios� Clostridia

� Leveduras

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Importância da flora fecal

� Na síntese da vit K

� Conversão dos pigmentos e ácidos biliares

� Absorção de nutrientes

� Antagonismo dos patogéneos bacterianos

� Os antimicrobianos orais, suprimem temporariamente a flora fecal susceptível, sendo substituída pelas bactérias resistentes:� Staphylococcus

� Enterobacter

� Proteus

� Pseudomonas

� Clostridium difficile

� Leveduras

Aparelho geniturinário

Uretra

� Só a porção distal externa(1-2 cm), quer no homem, quer na mulher, é que é habitada por flora residente.

� A restante mucosa é estéril.

� Principais agentes� Enterobactérias (E.coli +++)� Lactobacillus

� Streptococcus α e βH� Enterococcus� Staphylococcus

� Outros menos frequentes� Mycoplasma hominis

� Ureaplasma ureolyticum

� Mycobacterium smegmatis

� Candida spp

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Vagina

� A microflora varia de acordo com a influência hormonal, em grupos etários diferentes.

� Nascimento – estéril; após 24 horas – aquisição gradual de flora variada (Difteroides, Micrococcuse Streptococcus não hemolíticos).

� Puberdade – predomina o Lactobacillus responsável pela fermentação do glicogénio que mantém o pH ácido, evitando o crescimento de outros agentes; a flora é predominante/ anaeróbia (107-109UFC/mL secreção vaginal).

� Mulher pós-menopausa – há uma ↓ dos Lactobacillus por diminuição dos estrogéneos circulantes; pH alcalino.

Ecossistemas microbianos do Homem

Reservatório microbiano

UFC Aeróbio/Anaeróbio Origem

Gastrintestinal 1x 1011-12 1 : 1000 Hábito alimentar do hospedeiro

Geniturinário 1x 108-9 1 : 100 Ambiental

Boca 1x106-8 1 : 100 Vaginal / hospedeiro

Pele 1x 104-6 1 : 10 Vaginal

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Vantagens da flora normal: acções

benéficas

1. Bactérias cutâneas produzem ácidos gordos que evitam a invasão por outras espécies – resistência à colonização.

2. Bactérias intestinais libertam factores com actividade antibacteriana (bacteriocinas, colicinas) assim como produtos de degradação metabólica que impedem o estabelecimento de outros agentes.

3. Os Lactobacillus vaginais mantém o ambiente ácido, suprimindo o crescimento de outros microrganismos.

4. O nº absoluto de bactérias presentes na flora cólica normal, significa que quase todos os nichos ecológicos estão ocupados, competindo com outras para a sobrevivência.

Desvantagens da flora normal

1. Disseminação potencial para zonas previa/ estéreis do corpo humano:a) O intestino é perfurado ou a pele é lesada.

b) Numa extração dentária, o Streptococcus viridans pode entrar na corrente sanguínea.

c) Agentes como a E. coli, a partir da pele perianal, ascende a uretra e provoca uma ITU.

2. Super-crescimento de potenciais patogéneos, quando há uma alteração da composição da flora normal (após antibioterapia) ou quando:

a) O local ambiental se altera (↑ pH do estômago ou vaginal).b) O sistema imune torna-se ineficaz (imunossupressão clínica, SIDA).

3. Potenciais patogéneos tornam-se oportunistas – invadem os tecidos, tornando-se perigosos para o hospedeiro.

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Bibliografia

• Granato A. Paul. 2003. Pathogenic and Indigenous microorganisms of humans. Manual of Clinical Microbiology. 8ª Ed.

• Mims et al. 1998. The normal flora. Medical Microbiology. 2ª Ed.

• Murray et al. 2009. Commensal and Pathogenic microbial flora in humans. Medical Microbiology. 6ª Ed.

• Swartz N. Morton, Gibbons Ronald e S. Sigmund. 1990. Indigenous bacteria; oral microbiology. Microbiology. 4ª Ed.

• Jawetz, Melnik e Adelberg’s. 1991. Normal Microbial Flora of the Human Body.18ª Ed.

Revisão

A flora comensal refere-se aos microrganismos quenormalmente habitam no nosso organismo. É verdadeque:

___A maioria desta flora é de natureza bacteriana.

___ A flora predominante é constituída por vírus e protozoários.

___ Alguns fungos comensais, principalmente leveduras, têm oseu nicho ecológico no intestino, pele e membranas mucosas.

___ Todos os locais do corpo humano têm flora autóctone.

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Quanto à flora comensal do aparelho urogenital, é verdadeque:

___ A bexiga tem uma flora autóctone abundante.

___ A uretra pode conter no 1/3 da extremidade externa,algumas bactérias.

___ Lactobacillus e leveduras são entre outros, agentescomensais habituais da vagina de uma mulher adulta.

___O Staphylococcus aureus tem o seu nicho ecológico nestelocal.

Quanto à flora comensal do intestino grosso, podemosafirmar que:

___ O cólon é a principal câmara de fermentação bacteriana.

___ Os principais habitantes são os anaeróbios (1011 UFC/g).

___ A microflora contribui para a síntese de vitaminas (B12,piridoxina, K e tiamina).

___ Outros efeitos desta flora é a produção de gás (flatos) quesão uma mistura de H2, CO2 e metano.

___ O cheiro característico que produzem, provém dos sulfitos,aminas, cetois e ácido butírico.