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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.
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.
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
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
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
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.
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.
- São agrupadas em três tipos:
 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.
=> 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
Produto metabólico
das células em
crescimento
Presente na outermembrane. Liberado
com a lise da célula
Constituição química
Proteína ou peptídeo
curto
Porção lipídica (lipídeo
A) do LPS
Efeito biológico
Altera funções
celulares, nervos e TGI
Afeta a circulação
sanguínea e a
integridade do capilar
Toxicidade
Elevada
Baixa
Produtor de febre
Não
Sim
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.
• A dose infecciosa de Shigella é de menos de 100 células;
• A dose infecciosa de Salmonella é de mais de 100.000 células.
• A dose infecciosa do Vibrio cholerae é 100.000.000 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.
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
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.
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 uma a porta de entrada habitual muitas vezes utilizadas por bactérias, o que pode
resultar em doenças como pneumonias, tuberculose, meningite, coqueluche, etc.
• Os microrganismos também podem obter acesso ao trato gastrintestinal através dos alimentos e água
contaminados, o que pode resultar em doenças do trato gastrintestinal, como diarreias, disenterias,
intoxicações, cólera, etc.
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.
ESTÁGIOS DA PATOGÊNESE BACTERIANA
1. Transmissão a partir de uma fonte externa para a porta de entrada;
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.