24/11/2015. Biologia de Microrganismos - 2º Semestre de Prof. Cláudio 1. O mundo microbiano. Profa. Alessandra B. F. Machado

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA DEPARTAMENTO DE PARASITOLOGIA, MICROBIOLOGIA E IMUNOLOGIA Relação bactéria-hospedeiro Profa. Alessandra B. F. Machado O mundo microbiano Os microrganismos são ubíquos. Os ecossistemas são normalmente colonizados por uma ampla e diversa microbiota, formada principalmente por bactérias e fungos. Prof. Cláudio 1

2 Ecossistema humano Microbiota que coloniza o corpo humano é numerosa, complexa e diversa Número de células do nosso corpo: 10 trilhões Número de células microbianas no nosso corpo: 100 trilhões Quem somos NÓS? Genoma humano- ~ genes. Nossa existência é criticamente dependente da presença de mais de 1000 espécies que habitam nosso corpo. Vida humana depende de um adicional de 2-4 milhões de genes microbianos. Prof. Cláudio 2

3 O SUPERORGANISMO Caracterizar detalhadamente a microbiota humana e analisar seu papel na saúde e na doença dos seres humanos. Colonização X Doença Colonização ou infecção: utilizado para indicar a presença e multiplicação de um microrganismo em um hospedeiro, que não apresenta sinais e sintomas clínicos de doença. Doença: ocorre quando se verifica uma alteração do estado normal do organismo => alteração da homeostase. Infecção pode existir sem doença detectável Tanto a colonização quanto a doençaresultam das inter-relações entre os microrganismos e seus hospedeiros Microbiota do corpo humano Prof. Cláudio 3

4 Todos os micro-organismos relativamente fixos. Encontrados com regularidade em determinada área. Apresentam diversificada habilidade metabólica que permite tanto sua colonização em determinados sítios, quanto a coexistência uns com os outros Representantes da microbiota residente em diferentes regiões do corpo Papel importante na manutenção da integridade do hospedeiro, quando em equilíbrio em um sítio específico: - Barreiras contra colonização por patógenos; - Produção de substâncias utilizáveis pelo hospedeiro; -Modulação do sistema imune dos hospedeiros Prof. Cláudio 4

5 Caráter anfibiôntico Microrganismos podem se comportar como patógenos oportunistas em situações de desequilíbrio ou ao serem introduzidos em sítios estéreis ou não específicos. Ex: E. coli no intestino delgado inofensivo E. coli no trato urinário infecção urinária (doença) Microrganismos da microbiota residente humana Microbiota Intestinal Atua: Modulação do sistema imune; Degradação de componentes não digeríveis da dieta Produção de ácido graxo de cadeia curta; Proteção do epitélio intestinal contra patógenos; Degradação de produtos tóxicos. Papel importante na manutenção da integridade do hospedeiro, forte impacto na fisiologia e na nutrição do hospedeiro e é crucial para a vida humana. Prof. Cláudio 5

6 Microrganismos não patogênicos ou potencialmente patogênicos Superfícies externas e internas, presentes temporariamente Geralmente adquiridos pelo contato direto com o ambiente (objetos, superfícies, poeira) Adquiridos por meio de bebidas e alimentos Alguns microrganismos transitórios têm pouca importância, desde que a microbiota residente esteja em equilíbrio Alteração nesse equilíbrio - os microrganismos transitórios podem proliferar-se e causar doença Eliminados por lavagem ou antisepsia Relações entre a microbiota e o hospedeiro Simbiose relação entre dois organismos na qual pelo menos um é dependente do outro Muitos microrganismos que fazem parte da microbiota residente Bactérias do intestino grosso que sintetizam vitamina K absorvidas pelos vasos sanguíneo IG fornece nutrientes Muitas bactérias causadoras de doenças são parasitas Prof. Cláudio 6

7 Um microrganismo é um patógeno se for capaz de causar doença Patogenicidade propriedade de um microrganismo provocar alterações fisiológicas no hospedeiro, ou seja, capacidade de produzir doença. Virulência Grau de patogenicidade, determinada pelos fatores de virulência- habilidades dos microrganismos. O resultado da relação microrganismo-hospedeiro depende da: Patogenicidade do microrganismo Fatores de virulência (invasão e toxicidade) X Resistência do hospedeiro Mecanismo de defesa Inespecíficos e específicos Fatores de virulência Estruturas, produtos ou estratégias que contribuem para o aumento da capacidade da bactéria de causar doença Prof. Cláudio 7

8 Defesa do hospedeiro Portas de entrada Aderência Adesinas localizados em estruturas de superfície da célula interagem com receptores nas células do hospedeiro. Prof. Cláudio 8

9 Como os patógenos bacterianos ultrapassam as defesas do hospedeiro Cápsula protege a célula da fagocitose pelas células de defesa do hospedeiro Componentes da parede celular fímbrias, proteína M, proteína OPA aderência, proteção contra fagocitose Como os patógenos bacterianos ultrapassam as defesas do hospedeiro Enzimas Hialuronidase hidrolisa o ácido hialurônico que une certas células do corpo auxilia na disseminação da bactéria. Colagenase hidrólise do colágeno Prof. Cláudio 9

10 Como os patógenos bacterianos ultrapassam as defesas do hospedeiro Invasinas causam o rearranjo dos filamento de actina do citoesquelo celular internalização da bactéria Como os patógenos bacterianos causam danos às células hospedeiras Sideróforos removem ferro das proteínas transportadoras do hospedeiro. Toxinas Exotoxina - Destrói determinadas partes das células do hospedeiro ou inibe certas funções metabólicas. Citotoxina Neurotoxina Enterotoxina Endotoxina lipídeo A do LPS de bactérias Gram negativas. Liberadas após lise. Causa febre, diarreia e inflamação. Prof. Cláudio 10

11 Citotoxina destrói célula hospedeira Neurotoxina toxina tetânica -Produzida por Clostridium tetani(toxina AB) -Atinge o SNC e se liga às células nervosas que controlam a contração de músculos esqueléticos -A contração muscular se torna incontrolável, produzindo os sintomas convulsivos. Enterotoxina toxina colérica Produzida por Vibrio cholerae (toxina AB) Promove aumento da secreção de líquidos e eletrólitos pelas células intestinais, causando uma intensa diarreia acompanhada de vômitos Prof. Cláudio 11

12 Endotoxinas - parte da porção externa da parede celular das bactérias Gram-negativa. Liberadas quando a bactéria sofre lise Prof. Cláudio 12

13 Portas de saída Portas de saída Prof. Cláudio 13