Patogênese das doenças bacterianas e relação bactéria-hospedeiro

Transcrição

1 Universidade Federal de Juiz de Fora Departamento de Parasitologia, Microbiologia e Imunologia Patogênese das doenças bacterianas e relação bactéria-hospedeiro Vânia Lúcia da Silva

2 Qual a importância de se conhecer a patogênese das doenças bacterianas? Morbidade/ Mortalidade (Econômico) Bactérias Doenças Patogênese

3 Qual a importância de se conhecer a patogênese das doenças bacterianas? Morbidade/ Mortalidade (Econômico) Bactérias Doenças Controle - Curso da infecção - Disseminação /transmissão - Diagnóstico - Tratamento (drogas) Patogênese

4 Elementos envolvidos no processo saúde-doença Ambiente Agente etiológico Hospedeiro DOENÇA SAÚDE

5 Diversidade e ubiquidade bacteriana Os microrganismos são ubíquos. Os ecossistemas são normalmente colonizados por uma ampla e diversa microbiota, formada principalmente por bactérias e fungos. Microbiota que coloniza o corpo humano é numerosa, complexa e diversa. Conjunto de nichos ambientais que fornece: Nutrientes Umidade Calor

6 Diversidade e ubiquidade bacteriana ECOSSISTEMA HUMANO Número de células do nosso corpo: 10 trilhões Número de células microbianas no nosso corpo: Número de células microbianas no trato gastrintestinal humano: Biomassa bacteriana no intestino humano: 1,2 kg (40 a 50% do peso fecal) Nascidos em um ambiente repleto de microrganismos, 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.

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8 Exposição X Colonização X Doença Morte Doença - alteração do estado normal do organismo Infecção ou colonização - presença e multiplicação de uma bactéria em um hospedeiro, sem sinais e sintomas perceptíveis de doença. Infecção pode existir sem doença detectável. Exposição ao mundo microbiano

9 Microbiota Os microrganismos que habitam os diversos sítios anatômicos do corpo humano e outros animais saudáveis podem ser classificados em dois grupos: Microbiota transitória

10 Microrganismos encontrados com regularidade em determinada área, quase sempre em altos números Não produzem doença em condições normais; Diversificada habilidade metabólica Funções Barreira contra instalação de microrganismos patogênicos Produção de substâncias utilizáveis pelo hospedeiro Degradação de substâncias tóxicas Modulação do sistema imunológico

11 Caráter anfibiôntico Microrganismos podem se comportar como patógenos oportunistas, em situações de desequilíbrio ou ao serem introduzidos em sítios não específicos. Ex: E. coli no intestino: inofensivo E. coli no trato urinário: colonização - infecção urinária (doença)

12 Microrganismos da microbiota residente humana

13 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

14 Relações entre a microbiota e o hospedeiro Simbiose relação entre dois organismos na qual pelo menos um é dependente do outro Caráter anfibiôntico 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

15 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 expressos pelas células.

16 Fatores de virulência Estruturas, produtos ou estratégias que contribuem para o aumento da capacidade da bactéria de causar doença

17 Mecanismos bacterianos de patogenicidade Rotas de transmissão Portas de entrada Aderência Invasão Dano Doença Portas de saída Colonização

18 Portas de entrada

19 Portas de entrada Trato respiratório Inaladas para dentro da cavidade nasal ou boca gotículas de umidade ou partículas de pó Bactéria Streptococcus pneumoniae Mycobacterium tuberculosis Bordetella pertusis Doença Pneumonia pneumocócica Tuberculose Coqueluche

20 Portas de entrada Trato gastrintestinal Alimentos e água Bactéria Vibrio chloreae Salmonella enterica Escherichia coli Doença Cólera Salmonelose Gastroenterites

21 Portas de entrada Trato geniturinário Porta de entrada de patógenos sexualmente transmitidos Membranas mucosas íntegras ou presença de cortes Bactéria Neisseria gonorrhoeae Treponema pallidum Chlamydia trachomatis Doença Gonorréia Sífilis Uretrite

22 Portas de entrada Pele ou via parenteral Pele íntegra impenetrável para maioria das bactérias Cortes, ferimentos, injeções - favorecem a entrada Bactéria Clostridium tetani Rickettsia rickettsii Leptospira interrogans Doença Tétano Febre maculosa Leptospirose

23 Como as bactérias causam danos às células hospedeiras Bactérias podem causar doença por 2 mecanismos principais: Invasão e inflamação: - Bactérias podem aderir às células do hospedeiro, penetrar e se multiplicar no local nos tecidos sadios, induzindo a resposta inflamatória (eritema, edema, calor e dor) Produção de toxinas e/ou enzimas: - exotoxinas: polipeptídeos secretados pelas células; - endotoxinas: LPS presentes na parede celular de Gram negativas.

24 Como as bactérias causam danos às células hospedeiras: invasão e inflamação Dano direto a própria aderência e invasão da bactéria causa danos e lise das células hospedeiro. Ex: Shigella, E. coli, Salmonella e N. gonorrhoeae

25 Fatores relacionados a adesão Geralmente é específica, dependente do reconhecimento bactéria-hospedeiro Adesinas - localizadas em estruturas de superfície da célula e interagem com receptores das células do hospedeiro.

26 Fatores relacionados a adesão E. coli entero-hemorrágica O157:H7 aderida às microvilosidades intestinais E. coli aderida nas células da bexiga humana

27 Fatores relacionados a adesão Cápsula Fímbrias

28 Fatores relacionados a adesão Biofilmes Comunidades estruturadas de células microbianas envolvidas por exopolissacarídeos e aderidas a superfícies Biofilme placa dental

29 Como as bactérias causam danos às células hospedeiras: produção de toxinas e/ou enzimas Exotoxina produzidas e liberadas no meio Citotoxina Neurotoxina Enterotoxina Enzimas produzidas no metabolismo Endotoxina lipídeo A do LPS

30 Produção de enzimas Enzimas Coagulase coagula o fibrinogênio no sangue, forma coágulo protege a bactéria da fagocitose e a isola de outras defesas do hospedeiro. Staphylococcus aureus

31 Produção de enzimas Colagenase hidrólise do colágeno que forma os tecidos conectivos de músculos e outros tecidos e órgãos. Células do hospedeiro tornam-se fracamente aderidas => disseminação da bactéria. Streptococcus spp Clostridium perfringens

32 Produção de toxinas - Citotoxinas Toxina de Staphylococcus aureus: formam poros liberação do conteúdo celular e influxo de compostos extracelulares lise celular

33 Neurotoxina Clostridium botulinum Toxina botulínica age nas junções neuromusculares e impede a transmissão de impulsos para músculo (não se contrai) - Age nas junções neuromusculares e impede a transmissão de impulsos dos neurônios para o músculo pela inibição da liberação de acetilcolina. - Paralisia músculo não se contrai

34 Neurotoxina Clostridium tetani Toxina tetânica liga-se às células nervosas contração muscular incontrolável

35 Enterotoxina Vibrio cholerae Aumento da secreção de líquidos e eletrólitos pelas células intestinais diarreia intensa

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37 Endotoxinas Parte do LPS da parede celular das bactérias Gram-negativas. Bactérias Gram negativas mortas liberam endotoxina induz efeitos como febre, inflamação, diarreia, choque e coagulação do sangue

38 Endotoxinas e a resposta pirogênica

39 Exotoxinas e endotoxinas

40 Portas de saída Secreções, excreções ou tecidos que descamam Geralmente é a mesma da porta de entrada Trato respiratório, gastrintestinal, geniturinário e pele Várias portas de saída podem disseminar entre hospedeiros susceptíveis Rotas de transmissão Portas de entrada Portas de saída

41 Barreiras físicas e químicas do hospedeiro

42 Barreiras imunológicas do hospedeiro Fatores de proteção do hospedeiro Respostas imunes inatas Proporcionam respostas locais rápidas ao desafio de uma bactéria - Sistema complemento, neutrófilos, macrófagos e células natural killer Respostas imunes adaptativas Identificam, atacam e eliminam as bactérias de forma específica - Anticorpos e células T Macrófago fagocitando bactérias Antígeno - anticorpo

43 Fatores de risco do hospedeiro Idade - Crianças: mais susceptíveis às infecções (intestinais e respiratórias) - Idosos: mais susceptíveis às infecções respiratórias. Estresse e dieta - Fontes de estresse fisiológico (fadiga, dieta pobre, desidratação, mudanças climáticas bruscas) aumentam a incidência e gravidade das doenças infecciosas. Hospedeiro comprometido - Um ou mais mecanismos de defesa estão inativados maior vulnerabilidade

44 O resultado da relação bactéria-hospedeiro depende da: Patogenicidade do microrganismo Resistência do hospedeiro Fatores de virulência X Mecanismo de defesa

45 Interações bactéria-hospedeiro O jogo da patogênese

46 Quais são cartas das bactérias? As cartas de virulência Cada fator de virulência é considerado uma carta que pode contribuir para a patogenicidade bacteriana (Microbe, 2006)

47 As cartas de virulência Conjunto de diferentes cartas e trocas de cartas

48 Quais são as cartas do hospedeiro? As cartas de defesa As cartas do hospedeiro: barreiras químicas e físicas, resposta imune inata, resposta imune adaptativa, imunização, tratamento, diagnóstico, prevenção pele ph ácido macrófago anticorpo antimicrobiano diagnóstico neutrófilos campanhas de vacinação

49 O resultado do jogo da patogênese - Quais as cartas cada jogador possui - Como as cartas são usadas