Ordem Actinomycetales Família Mycobacteriaceae. Genero Mycobacterium. Aproximadamente 172 espécies e 13 sub-espécies no gênero Mycobacterium

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1 Gênero Mycobacterium Prof. Adjunto Ary Fernandes Junior Departamento de Microbiologia e Imunologia Instituto de Biociências - UNESP Distrito de Rubião Júnior s/n CEP / Botucatu/ SP /Brasil Tel ary@ibb.unesp.br

2 Ordem Actinomycetales Família Mycobacteriaceae Genero Mycobacterium Aproximadamente 172 espécies e 13 sub-espécies no gênero Mycobacterium Euzéby: List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (2015)

3 Classificação Clínica das Micobactérias Grupos Exemplos 1. Patógeno obrigatório M. tuberculosis, M. bovis, M. leprae, M. avium subsp. paratuberculosis 2. Patógeno cutâneo M. marinum, M. ulcerans. 3. Patógeno oportunista M. kansasii, M. avium intracellulare, M. xenopi. 4. Não ou raramente patógeno M. gordonae, M. smegmatis. 5. Patógeno animal M. lepraemurium, M. caprae, M. pinnipedii

4 Classificação Família: Micobacteriaceae Gênero: Mycobacterium Mycobacterium leprae Complexo M. tuberculosis Complexo M. avium Micobactérias não tuberculosas (MNT).

5 Mycobacterium tuberculosis, M. bovis, M. africanum, M. microti (roedores), M. caprae (caprinos), M. canetti (var. do M. tuberculosis Somália), M. pinnipedii (leões) Complexo Mycobacterium tuberculosis 99,9% de identidade genética (RNAr 16S)

6 Mycobacterium avium subsp. avium M. avium subsp. hominissuis M. avium subsp. paratuberculosis M. intracellulare Complexo M. avium Infecções oportunistas em pacientes com AIDS

7 Micobactérias não tuberculosas (MNT) Classificação Runyon (1959) (Grupos I, II, II e IV) tempo crescimento produção pigmento carotenóide organismos atípicos Infecções linfáticas, pulmonares, esqueléticas, cutâneas e disseminadas.

8 Micobactérias não tuberculosas ou atípicas (MNT) patogênicas para o homem segundo classificação de Runyon Grupos Espécies de crescimento Apresentação clínica comum Tempo Grupo I Grupo II Grupo III Grupo IV Fotocromogênicas M. kansasii M.marinum M.simiae M. asiaticum Escotocromogênicas M. scrofulaceum M. xenopi M. szulgai M. gordonae M. flavencens Não cromogênicas Complexo M. avium (inclui M.intracellulare) M. malmoense M. hemophilum M. terrae M. ulcerans M. noncromogenicum De Crescimento Rápido- Complexo M. fortuitum (inclui M.chelonae), M.abscessus M. thermoresistible M. neoaurum Pulmonar e ganglionar Lesões cutâneas pulmonar pulmonar Pulmonar e ganglionar Pulmonar Pulmonar *Não patogênica *Não patogênica Pulmonar, ganglionar ou disseminada Pulmonar Cutânea e de tecidos moles * Não patogênica Úlceras cutâneas Úlceras cutâneas Pulmonar, tecidos moles, óssea * Não patogênica *Nãopatogênica * Usualmente saprófitas, porém há registros de doenças provocadas por elas. Fonte: adaptado de Runyon ( ATS Statement, 1997) In: Ministério da Saúde,2007 Lento Rápido Lento Lento Lento Lento Lento Lento Lento Lento Lento Lento Lento Rápido Rápido Rápido

9 Características das micobacterias de maior importância clínica

10 Tuberculose Infecção 90 a 95% dos infectados Tuberculose Doença 5 a 10% dos infectados (Óbito - 50% 2,7 milhões/ano), (Doença Crônica - 25%), (Cura natural - 25%) Doença Grave 100% curável

11 O Brasil ocupa o 19º lugar entre os 22 países responsáveis por 80% do total de casos de tuberculose no mundo; 2010 : 71 mil casos notificados e mortes 47/ hab. 41/ hab. 40/ hab. Brasil=38/100 mil hab. 71/ hab.

12 4,5 mil mortes/ano Tuberculose (TB)

13 Coeficiente de detecção de Hanseníase 20 a 30 % dos casos evoluem com incapacidades físicas

14 Características Gerais Bacilos pleomórficos: retos ou encurvados, cocobacilos, filamentosos ou formas ramificadas. (0,2-0,6 m por 1-10 m) Não formam esporo, flagelo ou cápsula Parede: Complexa Lipídeos (60% PS) Natureza hidrofóbica (30% do genoma produção destes lipídeos (Ácido micólico = 70 a 80 carbonos) (* características importantes)

15 (ácido N-glicolilmurâmico) AG: Arabinogalactana mag: micolil arabinogalactana magp: magpeptideoglicano LAM: Lipoarabinomanana LM: Lipomanana PIM: Fosfatidil inositol-manose

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17 Características Gerais * Bacilos Álcool Ácidos Resistentes (BAAR) (Ziehl-Neelsen)

18 Características Gerais Intracelulares - infectam e proliferam-se no interior de macrófagos M. intracellulare

19 Características Gerais Cultivo: Meio de cultura Lowenstein-Jensen (Albumina, Lecitina (Ovo), Glicerol, Asparagina, Sais Minerais e Verde Malaquita (agente inibidor) Middlebrook (agar e caldo) (sais específicos, vitaminas, cofatores, acido oléico, albumina, catalase, glicerol, asparagina) cresce menos contaminantes que o contendo ovo Stonebrink (Sem glicerol, com piruvato) M. bovis Dubois, Ogawa

20 Características Gerais Cultivo: Condições de cultivo Aeróbios Estritos (requer O 2 ) ou Microaerófilos, ph 6,8-7,0 T o C: o C (Mamíferos), 25 e 45 o C (Aviário) Crescimento lento (12-24horas) 10 dias a 3 semanas) *tempo de geração de 18 a 24 horas); rápido 3 a 7 dias (normalmente as saprofíticas)

21 Stonebrink Lowenstein-Jensen

22 Cultura de Mycobacterium canettii em Middlebrook (cultura de 4 semanas) Somoskovi A et al. J. Clin. Microbiol. 2009;47:

23 Mycobacterium tuberculosis

24 Mycobacterium tuberculosis Robert Koch "Bacilo de Koch (BK) Tuberculose era causa de 1 a cada 4 óbitos na Europa há 100 anos atrás, Estreptomicina (1944) cura da Tb 1993: OMS declara tuberculose emergência global. Estratégia do Tratamento Diretamente Observado (DOTS) 1998: Decifrado o genoma do M.tuberculosis.

25 Mycobacterium tuberculosis Principal agente de tuberculose no homem Dimensões 0,3 a 0,6 mm por 1,0 a 4,0 mm Tempo de geração de 24 horas Fosfolipases C, lipases e esterases Virulência: Propriedades metabólicas e/ou estruturais Modulam a resposta imune

26 Patogenia Sem Fatores de Virulência Clássicos *Componentes lipídios estão envolvidos na patogênese (Intracelulares facultativas e não destruídos no interior dos fagócitos) Evita fusão do fagossoma com o lisossoma ) (Resposta mediada por células) Infecções que podem durar a vida toda do indivíduo

27 Outras bactérias e Warner & Mizrahi, Nature Medicine 13, A maioria das bactérias e micobactérias não patogênicas são rapidamente mortas quando fagossomo fundi-se com lisossomos. Por outro lado, o M. tuberculosis permanece dentro dos fagossomos e a bactéria libera PknG (proteina kinase G) para bloquear a fusão do fagossomo com lisossomo. As bactérias que não possuem gen pkng são rapidamente transferidas para os lisossomos e eliminadas.

28 Transmissão Interpessoal Inalação gotícula Contágio Um indivíduo bacilífero de uma comunidade pode infectar entre 10 e 15 pessoas num ano. -Tipo de ambiente -Duração da exposição

29 Ingestão com leite contaminado (atualmente incomum devido pasteurização) Inoculação - pessoal laboratório - patologistas

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31 Transmissão aérea (propagação no ar de partículas produzidas por pacientes bacilíferos) Alvéolo pulmonar Fagocitose por Macrófagos Patogenia DESTRUIÇÃO TECIDUAL Multiplicação intra celular com lise dos macrófagos e liberação de lisossomas RESPOSTA INFLAMATÓRIA Acúmulo de polimorfonucleares CANCRO DE INOCULAÇÃO Lesões secundárias por Contiguidade - Tuberculose miliar FORMAÇÃO DE GRANULOMA Disseminação principalmente nos Rins e Ossos longos (Olhos, SN, TI, Linfonodos, Pâncreas, Pele, Cavidade Oral, etc)

32 Necrose caseosa Devido fofolipídios

33 Órgãos mais frequentemente acometidos: Pulmões, gânglios, pleura, rins, cérebro, ossos

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36 Tb cutânea

37 2-10 semanas após contaminção 90% -Infecção 10% -Doença Tuberculose Infecção (sem doença) bacilos presentes sistema imune macrófagos granulomas 5% : metade nos primeiros 2 anos 5% Tuberculose doença qualquer fase da vida sistema imune detecção= prova tuberculínica não transmitem bacilos multiplicação bacilos

38 Risco progressão da TB infecção para TB doença Maior para infecções ou doenças que debilitam o sistema imunológico Diabetes mellitus Infecção pelo HIV Tratamento prolongado com corticosteróide Terapia imunossupressora Doenças renais crônica Desnutrição

39 Sintomas Tosse (por mais de 15 dias), Dispnéia, Cansaço fácil, Dor torácica, Rouquidão, Febre (mais comum ao entardecer), Sudorese Noturna, Falta de apetite, Emagrecimento

40 Diagnóstico Diagnóstico Clínico História Clínica Exame Físico Exame radiológico Prova tuberculínica Exame bacteriológico (laboratorial) Baciloscopia Cultura Outros métodos

41 Diagnóstico clínico História Clínica Contato com pessoas com Tb Sintomas e sinais sugestivos: História de tratamento anterior para Tb Presença fatores de risco: infecção pelo HIV, câncer, etilismo

42 Radiografia do Tórax Casos suspeitos e baciloscopia negativa

43 Diagnóstico Laboratorial Imunodiagnóstico: Teste da Tuberculina Proteínas de transporte e porinas da parede (Teste Cutâneo) Hipersensibilidade mediada por células X Tuberculina ou PPD (Purified Protein Derivative) (0,1 ml de solução de tuberculina = 0,04 µg) Reatora Presença de infecção (Não suficiente para diagnóstico da Tb doença) Recentemente (fase de testes) ensaios in vitro de liberação de INF-δ (Células T CD4 sensibilizadas do paciente)

44 leitura: 48 a 72 horas (96h) diâmetro mm

45 Hipersensibilidade do tipo IV Reações Granulomatosas

46 Diagnóstico Laboratorial Amostras Clínicas Exame Direto para pesquisa de BAAR (BK) (Ziehl-Neelsen ou Kinyoun) Limite de detecção bacilo/ml material (2 a 3 amostras) Frasco estéril boca larga Kinyoun

47 Baciloscopia Permite descobrir fontes de infecção = Bacilíferos Detecta 70 a 80% casos Tb Indicações: - pacientes adultos com sintomas respiratórios - pacientes com alterações ao RX - contato com pacientes com casos de Tb

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49 M. intracellulare M. bovis (BCG-Bacille Calmette et Guérin)

50 Diagnóstico Laboratorial Cultura (Lowestein-Jensen, Middlebrook) limite de detecção-10 2 bacilo/ml (O aumento da tensão de CO 2 intensifica o crescimento) Indicações: - Suspeita de TB pulmonar com exame direto negativo; - Diagnóstico de forma extra-pulmonares; - Casos suspeitos de resistência bacteriana às drogas (testes de sensibilidade a drogas).

51 Diagnóstico Laboratorial

52 Diagnóstico Laboratorial Identificação Bioquímica: Produção de Niacina, Redução de nitrato a nitrito (Nitrato redutase), Hidrólise do Tween, Catalase a 68 o C, Urease Testes moleculares: Sondas M. tuberculosis PCR Amplificação de sequências espécies especificas RNAr 16S

53 Diagnóstico Laboratorial BACTEC 460TB System Mycobacterial Culture Media Este sistema detecta o crescimento das micobactérias num meio líquido de Middlebrook (7H12 e 7H13, para as hemoculturas) que contém ácido palmítico marcado com C 14. A metabolização deste ácido leva á libertação de 14 CO 2, que é medido e transformado num valor numérico

54 Drogas para Tratamento Padronizado e duração de 6 meses - Esquema Básico Nos dois primeiros meses: Isoniazida, Rifampicina e Pirazinamida e Etambutol Nos quatro últimos meses: Isoniazida e Rifampicina Tratamento responsabilidade exclusiva do setor público de saúde

55 Vacinação BCG (Bacilo de Calmette e Guérin) (1921) (M. bovis modificado) (50% de proteção) Resistência as condições ambientais Sensíveis a temperaturas elevadas (pasteurização ) * Resistência as condições ambientais (dessecação e desinfetantes) Natureza hidrofóbica da superfície e crescimento em agregados (corantes e antibacterianos adicionados em meios seletivos)

56 Mycobacterium leprae Dasypus novemcinctus

57 Mycobacterium leprae Gerhard Henrick Armauer Hansen ( ) Agente da lepra (1873) biópsias de lesões cutâneas Hanseníase ou mal de Hansen) 1970 Infecção Sistêmica em Tatu (semelhante a hanseníase lepromatosa em humanos) Calcula-se cerca de 12 milhões de pessoas no mundo com hanseníase (Brasil 4,6/10 mil Hab.) Isolamento compulsório dos pacientes de hanseníase em hospitais colônias vigorou no Brasil até 1976.

58 Características Gerais Morfologia semelhante ao M. tuberculosis (bacilos retos ou ligeiramente encurvados); Dimensões 0,3 a 0,6 mm por 4,0 a 7,0 mm; BAAR; Não móveis e não produtores de esporos; Não cultivados em meios de cultura artificiais (culturas de células);

59 Características Gerais Temperatura ótima de crescimento 30 C Intracelular obrigatório sendo o homem único a apresentar a doença Afinidade por células cutâneas e por células dos nervos periféricos Baixa patogenicidade - alta infectividade (infectar grande número de indivíduos)

60 Coloração de Ziehl Neelsen

61 Aspectos Gerais da Doença Afeta principalmente a pele e os nervos, mas pode atingir outros orgãos Tecidos mais frios como pele, nervos superficiais, nariz, faringe, laringe, olhos e testículos (T o C ótima = 30 o C) Lesões cutâneas na forma de máculas pálidas e anestésicas, nódulos eritematosos ou infiltração cutânea difusa. Distúrbios: anestesia, neurite, reabsorção óssea e encurtamento dos ossos.

62 Hanseníase Modo transmissão: Pessoa doente eliminando bacilo para meio Vias áreas superiores Necessário contato direto

63 Hanseníase Aparecimento doença Relação parasita/hospedeiro (2-7 anos) Afeta todas idades e ambos sexos (mais frequente homens (2:1) (raramente crianças período longo de incubação da bactéria) Risco adoecer Condições individuais Condições socioeconômicas

64 Patogenicidade (Classificação de Ridley e Jopling) Hanseníase Tuberculóide: Curso benigno e não progressivo com máculas cutâneas (perda de sensibilidade e alopécia). Ausência ou pequena quantidade de bacilos nas lesões (não bacilífera) Hanseníase Lepromatosa (Hanseniase Virchowiana): Progressiva e maligna, com lesões cutâneas e formas nodulares que desfiguram o corpo. Grande quantidade de bacilos nas lesões contendo secreções serosanguinolentas) (Altamente contagiosa (10 9 bac/grama de tecido; 10 5 bac/ml sangue)

65 Hanseníase As características genéticas tem importância relevante na destruição ou multiplicação do bacilo no sistema macrofágico do hospedeiro (classificação OMS). Paucibacilares - apresentam resistência ao bacilo (< 5 lesões) abrigam pequeno número bacilo não infectam outras pessoas cura espontânea Multibacilares/ (> 5 lesões) Lepra lepromatosa

66 Na forma paucibacilar- A resposta imune parece ser regulada pela subpopulação celular com padrão Th1 que libera as citocinas IL2, IL12, IL15, IL18 e IFN α, que promovem ativação dos macrófagos, resultando em uma resposta vigorosa contra os bacilos e desencadeia a resposta celular Na forma multibacilar - Apresenta o padrão Th2 que promove a liberação de IL4, IL10 e IL13, responsáveis pela desativação dos macrófagos, aumentando a proliferação bacilar.

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68 Mais branda e caracterizada por manchas de pele não pigmentada Lesões de pele desfigurante, nódulos, placas, espessamento da derme e envolvimento da mucosa nasal.

69 Hanseníase Aspectos clínicos Sinais e sintomas dermatológicos - Lesões - Alteração sensibilidade - Mais frequentes: face, orelhas, nádegas, braços, pernas e costas

70 Hanseníase Aspectos clínicos Sinais e sintomas neurológicos - Dor e espessamento nervos periféricos - Perda sensibilidade nas áreas inervadas (olhos, mãos e pés) - Perda força músculos inervados (pálpebras) - Neurite

71 Hanseníase

72 Laboratorial Baciloscopia Coloração de Ziehl-Neelsen: Raspados de pele, mucosa nasal ou amostras de biópsia da pele do lobo da orelhas Apoio ao diagnóstico clínico : Pesquisa de sensibilidade nas lesões Cultura Hanseníase - Diagnóstico Teste de Lepromina ou Mitsuda (para lepra tuberculóide apenas) (leitura feita após 28 dias)

73 Hanseníase - Tratamento PQT (poliquimioterapia) oral com dose mensal na unidade de saúde (dose supervisionada) Demais doses auto-administradas (pelo paciente em sua moradia) Cuidados com os olhos, mãos e pés, para prevenção de incapacidades Início do tratamento transmissão da doença é interrompida Tratamento completo e correto cura da doença.

74 Hanseníase - Tratamento ESQUEMA PAUCIBACILAR (PB)- PACIENTES COM ATÉ 5 LESÕES RIFAMPICINA DAPSONA 6 doses em até 9 meses

75 Hanseníase - Tratamento ESQUEMA MULTIBACILAR (MB)- PACIENTES COM MAIS DE 5 LESÕES RIFAMPICINA CLOFAZIMINA DAPSONA Duração do tratamento: 12 doses em até 18 meses.

76 Hanseníase - Prevenção Auto-cuidados são procedimentos e exercícios que a própria pessoa, devidamente orientada e supervisionada, pode e deve realizar, para prevenir incapacidades e deformidades. Vacina BCG na prevenção da hanseníase: o nível de proteção variou de 20 a 80%, maior proteção para as formas multibacilares da doença.

77 Necessário identificar a fonte de contágio do doente, descobrir novos casos de hanseníase entre os contatos intradomiciliares - toda e qualquer pessoa que resida ou tenha residido com o doente, nos últimos cinco anos. Fácil diagnosticar e tratar Tem cura Hanseníase - Epidemiologia Tardiamente = graves conseqüências (incapacidade física)

78 Mycobacterium ulcerans (Úlcera tuberculótica no HO)