INTERAÇÃO BACTÉRIA-HOSPEDEIRO

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1 INTERAÇÃO BACTÉRIA-HOSPEDEIRO Prof. Dr. Cláudio Galuppo Diniz INTERAÇÃO BACTÉRIA - HOSPEDEIRO O PLANETA MICROBIANO Os microrganismos são ubíquos e são capazes de se adaptar a qualquer ambiente físico-químico. Era Pré Pasteur: tratamento de doenças era baseado no método da tentativa e erro, e as causas eram desconhecidas. Século XIX Pasteur: as leveduras teriam um papel fundamental na fermentação => primeira evidência da participação dos microrganismos na transformação física e química da matéria orgânica. Alerta aos cientistas de que esses micróbios poderiam interferir de maneira semelhante com os tecidos animais e vegetais => potencial de causar doença Teoria do Germe da Doença: os microrganismos podiam causar doenças. Prof. Cláudio 1

2 Infecção x Doença Nascidos em um ambiente repleto de micróbios, todos os animais tornam-se infectados desde o momento do nascimento e, por toda a vida, tanto o homem como outros seres vivos albergam uma variedade de espécies bacterianas Infecção: implica em colonização, multiplicação ou a persistência dos microrganismos no hospedeiro. Doença: ocorre quando se verifica uma alteração do estado normal do organismo => desequilíbrio da homeostase. Infecção pode existir sem doença detectável INTER-RELAÇÕES BACTÉRIA-HOSPEDEIRO Simbiose Quando tanto o hospedeiro quanto a bactéria se beneficiam de sua inter-relação, ela é denominada simbiótica. Esta relação é extremamente estável, visto que a sobrevivência de ambos os membros depende dela. Antibiose Quando bactérias e hospedeiro são antagonistas, se estabelece uma relação antibiótica. Essa relação é bastante instável tanto para hospedeiro quanto para as bactérias, pois caso haja a morte do hospedeiro, este também morre, a menos que seja transmitido para outro hospedeiro. Anfibiose (Caréter Anfibiôntico) Estado intermediário no qual o hospedeiro e a microbiota coexistem sob a forma de equilíbrio estável. Se o equilíbrio é modificado, causa assim a patologia. Prof. Cláudio 2

3 MICROBIOTA RESIDENTE OU INDÍGENA Microrganismos relativamente fixos, regulares em determinados sítios Quase sempre presentes em altos números(maiores do que 1%) São compatíveis com o hospedeiro, não comprometendo a sua sobrevivência Diversificada habilidade metabólica: - Colonização em sítios específicos e coexistência Funções dos microrganismos residentes quando em equilíbrio com o hospedeiro Barreira contra instalação de microrganismos patogênicos Modulação do sistema imunológico Produção de substâncias utilizáveis pelo hospedeiro Degradação de substâncias tóxicas MICROBIOTA TRANSIENTE OU TRANSITÓRIA Microrganismos não patogênicos ou potencialmente patogênicos Passam temporariamente pelo hospedeiro Alguns microrganismos transitórios têm pouca importância, desde que a microbiota residente esteja em equilíbrio: Havendo alteração nesse equilíbrio, os microrganismos transitórios podem proliferar-se e causar doença Prof. Cláudio 3

4 Doença ocorre quando o hospedeiro sofre danos o suficiente para perturbar a homeostase Dano é um termo relacionado à injúria de células, tecidos ou órgãos. Sintomas: alterações subjetivas na função corporal(desconforto, mal-estar, dor). Sinais: alterações objetivas que o médico pode observar e medir. Os sinais incluem, p. ex., lesões nos tecidos(inflamação granulomatosa, formação de tumor), edema, ou paralisia. Microbiota indígena Monomicrobiana ORIGEM ETIOLOGIA Microbiota exógena Polimicrobiana Infecciosa NATUREZA Não-infecciosa Prof. Cláudio 4

5 PATOGÊNESE DA DOENÇA BACTERIANA Um microrganismo é um patógeno se for capaz de causar doença Microrganismos potencialmente patogênicos: podem estar ou não associados a doença Patógenos oportunistas: raramente são capazes de causar doença em pessoas com o sistema imune íntegro. Patogenicidade propriedade de um microrganismo relacionada a provocar alterações fisiológicas no hospedeiro, ou seja, capacidade de produzir doença. Virulência Grau de patogenicidade; habilidade em causar a doença => FATORES DE VIRULÊNCIA. colonização e invasão do hospedeiro; produção de substâncias tóxicas para o hospedeiro; Propriedade que pode ser afetada não apenas pelos fatores de virulência inerentes ao microrganismo, mas por fatores do hospedeiro e/ou alteração dos fatores ambientais. FATORES DE VIRULÊNCIA BACTERIANOS Prof. Cláudio 5

6 Bactérias podem causar doença por 2 mecanismos Produção de toxinas e/ou enzimas: - exotoxinas: polipeptídeos secretados pelas células; - endotoxinas: LPS presentes na parede celular de Gram negativas. Tanto as endo quanto as exotoxinas podem causar sintomas independentemente da presença da bactéria no hospedeiro. Invasão e inflamação: Bactérias invasivas penetram e se multiplicam no local nos tecidos sãos, induzindo a resposta inflamatória, que consiste em eritema, edema, calor e dor. Produção de Toxinas e/ou Enzimas A virulência de algumas bactérias é intensificada pela produção de enzimas extracelulares. Produção de Enzimas: Leucocidinas: secretadas por estafilococos e estreptococos - destruição de macrófagos e outros leucócitos. Hemolisinas: secretadas pelos estreptococos - capazes de lisar hemácias e leucócitos. Coagulases: enzimas secretadas por alguns membros do gênero estafilococos transformação do fibrinogênio em fibrina; responsável pela formação de um coágulo ao redor da bactéria. Hialuronidases: tipo de enzima produzida por estafilococos e estreptococos que hidrolisa o ácido hialurônico presente no tecido conjuntivo. Colagenases: produzida por várias espécies de Clostridium - digestão do colágeno presente no tecido conjuntivo. Prof. Cláudio 6

7 Produção de toxinas: => EXOTOXINAS: produzidas no interior de algumas bactérias e liberadas para o meio externo, onde atuam destruindo determinadas células e inibindo certas funções metabólicas. -Sãoagrupadasemtrêstipos: Citotoxinas; Neurotoxinas; Enterotoxinas. Citotoxinas Toxina diftérica: Corynebacterium diphteriae produz a toxina diftérica que tem uma constituição polipeptídica, formada por dois peptídeos. Esta toxina é uma citotoxina que inibe a síntese de proteínas principalmente em célula do sistema nervoso. Toxinas eritrogênicas: os Streptococcus pyogenes podem produzir três tipos de toxinas conhecidas como eritrogênicas (A, B, C) que lesam os capilares sanguíneos sob a pele e produzem um exantema de cor vermelha(escarlatina). Neurotoxinas Toxina botulínica: é produzida por Clostridium botulinum e é considerada uma neurotoxina que impede a transmissão dos impulsos das células nervosas ao músculo. Esta toxina causa paralisia muscular ou paralisia flácida. Toxina tetânica: Clostridium tetani produz a neurotoxina tetânica, também conhecida como tetanospasmina. Esta toxina atinge o sistema nervoso central e se liga as células nervosas que controlam a contração de vários músculos esqueléticos. A contração muscular vai se tornar incontrolável, produzindo os sintomas convulsivos. Enterotoxinas Enterotoxina colérica: Vibrio cholerae produz uma enterotoxina denominada toxina colérica. As células epiteliais são afetadas por esta toxina aumentando a secreção de grandes quantidades de líquidos e eletrólitos, causando uma intensa diarréia acompanhada de vômitos. Enterotoxina estafilocócica: esta toxina é produzida por Staphylococcus aureus e afeta as células entéricas da mesma forma que a toxina colérica, produzindo sintomas semelhantes. Prof. Cláudio 7

8 => ENDOTOXINAS: parte da porção externa da parede celular das bactérias Gram-negativas. As endotoxinas exercem seus efeitos quando a bactéria Gram-negativa morre e sua parede celular sofre lise, liberando assim, a endotoxina. As endotoxinas possuem a capacidade de ativar as proteínas da coagulação levando a formação de pequenos coágulos. São consideradas substâncias pirogênicas devido a sua capacidade de induzir febre e também produzir reações de hipersensibilidade. A capacidade das endotoxinas em causar choque séptico ou choque endotóxico está relacionado à produção de substâncias pelas células fagocitárias (TNF) que aumentam a permeabilidade dos capilares sangüíneos perda de grandes quantidades de líquidos e consequentemente uma queda da pressão arterial, que leva ao choque. Propriedades Exotoxina Endotoxina Relação com o microrganismo Constituição química Efeito biológico Produto metabólico das células em crescimento Proteína ou peptídeo curto Altera funções celulares, nervos e TGI Toxicidade Elevada Baixa Produtor de febre Não Sim Presente na outermembrane. Liberado com a lise da célula Porção lipídica (lipídeo A) do LPS Afeta a circulação sanguínea e a integridade do capilar Prof. Cláudio 8

9 Invasão e inflamação Bactérias invasivas se multiplicam no local da infecção, causando uma lesão direta que induz uma resposta inflamatória. Adesinas: A maioria dos microrganismos causa doença pela capacidade de aderência aos tecidos do hospedeiro, penetração e escape do sistema imunológico. A adesão entre o patógeno e o hospedeiro é obtida por meio de moléculas de superfície no patógeno denominadas de adesinas ou ligantes. => Localizadas em estruturas de superfície, tais como: as fímbrias e as cápsulas e ácidos teicóicos. Cápsula: A cápsula também vai auxiliar a adesão do microrganismo ao tecido Contribui para resistência bacteriana à fagocitose pois bloqueia a fagocitose A carga infecciosa ou dose infecciosa necessária para um organismo causar doença, varia entre as bactérias patogênicas. Ex.: Salmonella e Shigella causam infecções do trato gastrointestinal. AdoseinfecciosadeShigellaédemenosde100 células; AdoseinfecciosadeSalmonellaédemaisde células. A dose infecciosa do Vibrio cholerae é células Fatores como a diminuição da acidez do estômago podem diminuir a DI de maneira significativa. Por outro lado, a acidez estomacal pode ativar a expressão de componentes de virulência microbiana. Prof. Cláudio 9

10 OCORRÊNCIA DAS DOENÇAS INFECCIOSAS O conhecimento da incidência e da prevalência de uma determinada doença permite aos epidemiologistas estimar a periodicidade da doença e a tendência de ser mais comum em determinados grupos da população Endemia: constantes em baixos níveis numa população específica, em determinada região. Epidemia: ocorrem mais frequentemente do que o usual. Pandemia: que têm uma distribuição mundial. CLASSIFICAÇÃO DAS DOENÇAS INFECCIOSAS Doença infecciosa contagiosa Doença infecciosa não contagiosa Doença infecciosa aguda Doença infecciosa crônica Doença infecciosa latente Doença infecciosa emergente Doenças infecciosas locais Doenças infecciosas sistêmicas Doenças infecciosas hospitalares Prof. Cláudio 10

11 DISSEMINAÇÃO DA INFECÇÃO Reservatórios de infecção Para uma doença se perpetuar, deve haver uma fonte contínua de organismos da doença. Esta fonte pode ser o microrganismo vivo ou um objeto inanimado que fornece ao microrganismo condições adequadas para sobreviver e se multiplicar. Resevatórios humanos O principal reservatório vivo de doença humana é o corpo humano em si. Muitas pessoas abrigam patógenos e os transmitem direta ou indiretamente para outras pessoas. Portadores sãos => algumas pessoas podem abrigar os patógenos e transmiti-los a outras, sem exibir quaisquer sinais de doença. Os portadores humanos desempenham um importante papel na disseminação de doenças como AIDS, hepatite, gonorréia, sífilis, etc. Resevatórios animais Tanto os animais selvagens como os domésticos são reservatórios de doenças => zoonoses. Resevatórios inanimados Os principais reservatórios inanimados de doenças infecciosas são o solo, a água e os alimentos. TRANSMISSÃO DAS DOENÇAS A transmissão das doenças pode ser feita através de: Contato: direto (pessoa-pessoa), indireto (fômites), perdigotos (gotículas de saliva) Veículo: água, alimentos, ar, sangue e líquidos corporais, drogas e líquidos intravenosos Vetores: insetos e artrópodes, que podem transmitir doenças mecanicamente (transporte passivo dos patógenos) ou biologicamente (transporte ativo, onde o vetor pica uma pessoa ou animal infectado com os patógenos e estes se multiplicam no vetor, que vai transmiti-los mais tarde para um hospedeiro em potencial. Prof. Cláudio 11

12 ENTRADA DO MICRORGANISMO NO HOSPEDEIRO Os patógenos podem entrar no hospedeiro através de várias vias denominadas de portas de entrada. As principais portas de entradas são: membranas mucosas, pele, via parenteral. Membranas mucosas Muitas bactérias obtêm acesso ao corpo do hospedeiro penetrando pelas membranas mucosas que revestem o trato respiratório, gastrintestinal, geniturinário e conjuntivo. O trato respiratório é a porta de entrada mais fácil e mais frequentemente utilizada pelos microrganismos infecciosos. As principais doenças que são contraídas comumente pelo trato respiratório incluem o resfriado comum, a pneumonia, a tuberculose, a influenza, o sarampo, etc. Os microrganismos também podem obter acesso ao trato gastrintestinal através dos alimentos e água contaminados. Os microrganismos veiculados pelos alimentos podem causar hepatite A, diarréias, disenteria e cólera. ENTRADA DO MICRORGANISMO NO HOSPEDEIRO Pele A pele íntegra é impermeável para a maioria dos microrganismos. Alguns micróbios vão obter acesso ao corpo através de aberturas na pele como os folículos pilosos e os ductos das glândulas sudoríparas. Via parenteral Os microrganismos obtêm acesso ao corpo do hospedeiro por meio da via parenteral, através da deposição direta nos tecidos por meio de punções, injeções, ferimentos e cirurgias. Prof. Cláudio 12

13 ESTÁGIOS DA PATOGÊNESE BACTERIANA 1. Transmissão apartirdeumafonteexternaparaaportadeentrada; 2. Evasão das defesas primárias do hospedeiro como a pele e a acidez do estômago; 3. Aderência às membranas mucosas, normalmente através de fímbrias bacterianas; 4. Colonização e multiplicação no sítio da infecção; 5. Sintomas da doença causados pela produção de toxinas ou pela invasão acompanhada por inflamação; 6. Respostas do hospedeiro inespecíficas ou específicas (sistema imunológico) durante a invasão, multiplicação ou produção de toxinas; 7. Prosseguimento ou término da doença. Prof. Cláudio 13