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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
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