microbiota e fatores de virulência

Universidade Estadual da ParaíbaCentro de Ciências Biológicas e da Saúde

Disciplina: MicrobiologiaDocente: Erivanna Oliveira

Aluízio Gonçalves

Barreiras do hospedeiroFatores de Virulência das Bactérias

2013

Patógeno

Patógeno oportunista

Patogenicidade

Microrganismo causador de doença

Organismo que provoca uma doença em virtude da ausência da resistência normal do hospedeiro

Capacidade de um patógeno causar uma doença

Bactérias Patogênicas

Myco

bacte

rium

tubercu

losisCo

rynebacte

rium

dip

hte

riae My

cobacte

rium

lepra

e

Barreiras do hospedeiro

Os principais “portas de entrada” são a pele, as vias

aéreas, o tubo digestivo e as vias

urináriasBarreiras físicas,

químicas e anatômicas contra

as infecçõesConferem

resistência natural contra a colonização

e infecção por patógenos

BARREIRAS NATURAIS

Integridade cutânea

Integridade das mucosas

Secreção das glândulas exócrinas (glândulas sudoríparas, as glândulas sebáceas, as

salivares, as biliares, o pâncreas, as glândulas mamárias, as glândulas mucosas

e muitas outras)

Integridade da flora microbiana normal

Barreiras naturais contra doenças infecciosas

Descamação contínua

Pêlo, penas e escamas

Ácidos graxos insaturados –

glândulas sebáceas

Transpiração – ácido

láctico e sais

PELE – é a primeira barreira de proteção do hospedeiro

• Barreira contra penetração do agente, ação

antimicrobiana

• Impedem o livre acesso dos

agentes

• Remoção de microrganismos

• Ação antimicrobiana

Staphylococcus,Corynebacterium

,Acinetobacter

spp,Pityrosporum,Micrococcus,

Propionio bacterium,

Candida

104-106 bactérias/ cm2

Microbiota da pele

População residente e

transitória de bactéria e

fungos (leveduras)

Fatores que influenciam a composição:

clima (temperatura e umidade), idade

(criança com microbiota +variada) e

higiene pessoal

Microrganismos residentes:

Bactérias Gram + (Streptococcus e Staphylococcus),

espécies de Corynebacterium

e Propionibacterium

Fungos (Malassezia

spp, levedura lipofílica

Pityrosporum ovalis,

Candida)

Cavidade oral

- Habitat complexo e heterogêneo

- Saliva : - Nutrientes

microbianos- Substâncias

antibacterianas (lisozima e lactoperoxidase)

Streptococcus mutans S. sobrinus S. sanguis S. mitis

Saliva (glicoproteínas

ácidas)

Filme delgado Colonização

por estreptococos

Intenso crescimento formando a Placa dental

Microbiota produz altas

concentrações de ácidos orgânicos

Descalcificação do esmalte cárie

dental (Streptococcus

mutans e Streptococcus

sobrinus)

Cavidade oral

Saliva: 108 bactérias/mL

Placas dentais 1011

MUCOSAS – revestimento

Conjuntiva ocular

• Atividade de defesa• Fluxo lacrimal

Mucosa respiratória

• pêlos• células mucóides ciliares e glândulas

secretoras de muco

Mucosa digestiva

• Boca – Epitélio estratificado; descamação; muco; saliva

LISOZIMA (lágrima, saliva, secreção nasal e

no leite) - enzima mucolítica

Trato respiratório

Partículas irritantes

1014 bactérias para 1013 células humanas

Trato digestório

10¹ - 10³ UFC/mL

104 - 108 UFC/mL

1010 - 1012 UFC/mL

Probióticos

Definição: são microrganismos vivos que, ingeridos em determinadas quantidades, exercem efeitos benéficos, além dos relacionados aos efeitos nutritivos em geral.

Produtos probióticos disponíveis

comercialmente

Benefícios dos probióticos

Antagonista do crescimento de patógenos. Impedem reabsorção de compostos indesejáveis. Desconjugação de ácidos biliares. Recuperação mais rápida nas crises de Crohn: melhora da permeabilidade intestinal. Efeito positivo em câncer, diminuição de doenças coronárias. Efeitos nutricionais. Estimulação do sistema imunológico.

Prebióticos

Definição: ingrediente alimentar não digerível (pelas enzimas digestivas) que pode promover a seleção de espécies bacterianas benéficas ao homem.

São de natureza oligossacarídica: galactose, maltose, xilose e frutose.

Lactobacilos e bifidobactérias.

Ocorrem naturalmente no trigo, na cebola, no alho e em outros vegetais.

Benefícios dos prebióticos

Fonte de carbono de baixa cariogenicidade. Aumento de bifidobactérias. Aumento da produção de ácidos graxos voláteis. Redução do colesterol e triglicerídeos no sangue. Balanceamento da microbiota intestinal saudável.

Trato genitourinário

• Staphylococcus epidermidis, Micrococcus, Enterococcus, Lactobacillus, Proteus, Klebsiella, Corynebacterium, Gardenerella

• Bexiga é estéril, já as células epiteliais que revestem a uretra são colonizadas por bacilos e cocos Gram-negativoss aeróbios facultativos

• Fertilidade pH 3,4-4,5: Lactobacillus acidophillus – microrganismo residente

• Proximidade ao ânus

• Lactobacillus,Peptococcus,Streptococcus,Bacteroides,Bifidobacterium,Gardenerella, Candida.

Corrente circulatória SNC Trato respiratório inferior (bronquíolos e alvéolos) Bexiga Rim Fígado Baço

ÁREAS DO CORPO SEM MICROBIOTA NORMAL

Fatores Hormonais Hormônios estrogênicos -

atuam no epitélio vaginal, fornecendo níveis adequados de glicogênio para produção de ácido láctico – inibindo seletivamente determinados agentes.

O Lactobacillus acidophilus (bacilos de Döderlein) – organismo residente da vagina no 1º mês de vida e mulheres adultas – mantém o pH ácido (±5).

Sob essa condição é desfavorável o crescimento de outras bactérias, como: estafilococos, estreptococos e E. coli.

Lactobacillus acidophilus – 15806x - 2µmMiloslav Kalab, Agriculture and Agri-Food Canada, Ottawa

• Fatores Humorais

Linfa: recolhe elementos particulados livre, inclusive agentes microbianos encaminhando-os aos gânglios linfáticos, onde são retidos e submetidos a outros mecanismos de defesa do organismo.

Soro - propriedades microbicidas – atribuídas ao complemento e a bacteriolisinas (lisozima e leucina).

Fatores Metabólicos

Pressão sanguínea – regula o fluxo natural de suprimento nutritivo e de oxigenação dos tecidos;

Facilita a eliminação de substâncias e agentes indesejáveis - transporte e filtração do sangue nos rins;

Temperatura corporal - 37ºC é temperatura de crescimento de um número limitado de agentes patogênicos;

Temperaturas elevadas como as das aves (42ºC) são mais restritivas;

Febre – reação do organismo que pode limitar a sobrevivência do agente ou redução da virulência.

Fatores de virulência

Fatores de virulência

Definições

- Virulência: é a capacidade relativa de um patógeno de causar doença.

- Fatores de virulência: são estruturas, produtos ou estratégias que contribuem para a bactéria aumentar sua capacidade em causar uma infecção.

- Patogenicidade: é a habilidade com que um microrganismo causa infecção, através de mecanismos estruturais ou bioquímicos

Interações benéficas dos microrganismos com o homem

INTERAÇÕES MICROBIANAS COM AS MEMBRANAS MUCOSAS

Fonte: Madigan et al., 2010

Virulência - grau de habilidade de um microrganismo causar doença

Pode ser por

• Fatores de virulência - propriedades do microrganismo, que aumentam sua patogenicidade. Podem ser :

1- ADESINAS2- CÁPSULA3- BIOFILME4-INVASÃO6- PAREDE CELULAR7- TOXINAS

- Invasão- Toxicidade

Fatores de virulência

Classificação das bactérias patogênicas e estratégias para infectar

• Primárias: capazes de causar infecções nos indivíduos normais

• Oportunistas: capazes de causar infecções nos indivíduos com suas defesas comprometidas

• Estratégias:

Adesão

Fixação das bactérias nas células e tecidos do organismo

Invasão

Invadem diferentes células – estratégia para causar infecção

Sideróforos

Substâncias que apresentam alta afinidade pelo ferro

1

2

44

5

3

Adesinas

Ex : Pili P, Pili tipo I, Pili tipo IV

• Adesinas não fimbriais - Proteínas ou polissacarídeos não filamentosos que participam da ligação com as células do hospedeiro

Ex : Proteína F (Streptococcus pyogenes), Ácidos teicóicos (bactérias Gram -positivas)

• Estruturas que se ligam a proteínas da matriz extracelular (fibronectina, colágeno, laminina), ou diretamente a receptores da membrana celular do hospedeiro

Pili ou Fímbria – Estrutura protéica filamentosa que participa da ligação com as células do hospedeiro

E. coli

Adesinas

• Estrutura geralmente polissacarídica que dificulta a fagocitose

Ex : Streptococcus pneumoniae, Neisseria meningitidis

Cápsula

Biofilme

• Estrutura altamente organizada formada por uma matriz polissacarídica (glicocálice) e várias camadas sobrepostas de bactérias, que promove aderência inespecífica a materiais inertes ou estruturas do hospedeiro

Ex.: Staphylococcus epidermidis, Streptococcus mutans, Pseudomonas aeruginosa

Biofilme

Invasão

• Penetração do patógeno no epitélio para dar início a patogenicidade.

Fagocitose

Exercida pelas células

fagocitárias

Processo natural

Proteger o organismo da

bactéria patogênica

Fagocitose exercida pelas

células epiteliais

Processo induzido pela

bactéria

Proteger a bactéria das defesas do organismo

Fagocitose induzida ou invasão

Toxinas: exotoxina e endotoxina

Produzida principalmente por bactérias Gram-positivas. Elevada toxicidade. São proteínas.

Exotoxinas Citotoxinas Neurotoxinas Enterotoxinas

Exemplos de algumas exotoxinas:

Neurotoxina: Clostidium tetani Enterotoxina Colérica: Vibrio cholerae Enterotoxina Estafilocócica: Staphylococcus aureus

Mecanismo de ação das exotoxinas

Toxinas

Ação da toxina tetânica - Clostridium tetani

• Mediada pela liberação de invasinas e enzimas destruidoras de tecido

Invasão extra-celular – Patógeno quebra as barreiras de um tecido e se dissemina, permanecendo fora da célula do hospedeiro. Pode produzir enzimas que degradam moléculas do hospedeiro.

• Hialuronidase - quebra o ácido hialurônico presente nos tecidos. Ex.: Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes, Clostridium perfringens

Enzimas hidrolíticas

• Colagenase - destrói o colágeno. Ex: Clostridium perfringens• Lecitinase - hidrolisa lipídeos da membrana celular do hospedeiroEx: Clostridium perfringens• Coagulase - liga-se a proteína plasmática e catalisa a transformação de fibrinogênio em fibrina, formando uma rede que protege o microrganismo da ação dos fagócitos.Ex : Staphylococcus aureus

Enzimas hidrolíticas

Invasão intra-celular - Patógeno penetra na célula do hospedeiro e sobrevive neste ambiente

• A invasão de células não – fagocitárias envolve a síntese de proteínas sinalizadoras (invasinas) que são injetadas na célula do hospedeiro, provocam rearranjo da actina do citoesqueleto e a consequente internalização do patógeno.

Enzimas hidrolíticas