Bactérias de importância no TGI

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04/10/2012
Universidade Federal de Juiz de Fora
Instituto de Ciências Biológicas
Departamento de Parasitologia, Microbiologia e Imunologia
Bactérias de
importância no TGI
Família Enterobacteriaceae
• Bacilos Gram negativos
→ 40 gêneros e centenas de espécies
→ Colonizam o intestino delgado ou o
grosso: microrganismos entéricos;
•
•
•
•
Poucas espécies → infecções em humanos;
30-35% de todos casos de septicemia;
Mais 70% das ITU;
Muitas infecções intestinais;
Morfologia e fisiologia
• Ubiquitários e não formam esporos
• Aeróbios ou Anaeróbios facultativos
→ Fermentadores da glicose
• Reduzem os nitratos
→ NO3 a NO2 ou diretamente a N2
• Oxidase negativos e catalase positivos
• Flagelos perítriquios
→ Exceto: gêneros Yersinia, Shigella e Klebsiella
• Podem apresentar cápsula , fimbrias comuns e pili
sexuais (fímbrias conjugativas)
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Morfologia e fisiologia
Estruturas antigênicas: importantes para classificação e
estudos epidemiológicos de várias espécies:
→ Antígeno K: polissacarídeo
capsular
→ Antígeno H: proteínas
flagelares de gêneros e espécies
móveis, usadas para tipagem
(ausentes em m.o imóveis)
→ Antígenos O: LPS
cadeia polissacarídica, usado
para tipagem
Principais enterobactérias de importância médica
• Escherichia
• Salmonella
• Shigella
• Proteus
• Citrobacter
•Morganella
• Klebsiella
• Enterobacter
• Serratia
A maior parte dos
representantes da
família são
patógenos
oportunistas ou
estão associados
com infecções
secundárias em
lesões no trato
urinário,
respiratório e
sistema
circulatório.
•Yersínia
Fatores de Virulência
• Endotoxina: Lipídio A - importante fator de virulência com amplo espectro
de efeitos no hospedeiro;
•
Cápsula: proteção antifagocitária;
•
Variação antigênica: estas bactérias podem ou não expressar antígenos K
ou H e portanto evitar o SI do hospedeiro;
•
Sequestro de fatores nutricionais, principalmente ferro, pela
produção de sideróforos que são quelantes de ferro extracelulares;
• Fatores de virulência específicos: como adesinas (responsáveis pelas
ITU’s) e exotoxinas (enterotoxinas, tais como a toxina Shiga e as toxinas ST e
LT);
•
Presença de elementos genéticos extracromossomais, que
conferem resistência aos antimicrobianos.
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Manifestações clínicas
Alguns representantes das enterobactérias são patógenos obrigatórios:
• Salmonella spp.
• Shigella spp.
• Yersinia spp.
• Algumas linhagens de Escherichia coli:
→ ETEC = enterotoxigênica
→ EIEC = enteroinvasiva
→ EPEC = enteropatogênica
→ EHEC = enterohemorágica
→ EAEC = enteroagregativa
→ UPEC = uropatogênica
→ DAEC =difusamente agregativa
Manifestações clínicas
• Sepse por Gram negativos:
→ Apresenta alto risco de vida para o hospedeiro;
→ Usualmente relacionado com infecção hospitalar;
→ Comumente causado por E.coli.
• Infecções do trato urinário:
→ Maior incidência em indivíduos jovens e mulheres adultas, a
incidência aumenta com a idade nos homens;
→ Mais comumente causada por E. coli;
→ Capacidade de produzir adesinas que se ligam a células de
revestimento da bexiga e trato urinário superior (impedindo a
eliminação das bactérias durante a micção).
Manifestações clínicas
• Pneumonia:
→ Associado a infecção hospitalar,disseminada por pessoal e artigos
médico-hospitalares;
→ Frequentemente causada por Klebsiella pneumoniae;
→ Grupo de risco: homens de meia idade com histórico de
alcoolismo;
• Endocardite:
→ Principalmente cocos Gram +, mas 1-3% causadas por bastonetes
Gram - entéricos;
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Manifestações clínicas
• Meningite neonatal:
→ Associada a infecção hospitalar;
→ Frequentemente causada por E. coli e estreptococos do grupo B.
• Peritonite bacteriana espontânea:
→ Comumente causada por E. coli, mas também pode ser causada
por anaeróbios e CGP (Streptococcus pneumoniae).
• Infecções abdominais e do trato gastrointestinal:
→ Causada por microrganismos da microbiota gastrointestinal;
gastrenterites, disenterias, diarréias.
→ Infecção usualmente polimicrobiana com envolvimento de
anaeróbios.
Escherichia
• Escherichia coli: habitante normal do intestino humano
• Bacilo G- mais comum isolado em pacientes com sepse.
• Responsável por mais de 80% de todas as ITU’s tanto
comunitárias quanto hospitalares.
• Causa relevante de gastroenterite.
• Maioria das infecções é endogena, exceção: meningite e
gastroenterite.
Presença de
E. coli
nos alimentos e
água
Indica contaminação
microbiana de
origem fecal
Condições higiênicas
insatisfatórias
Grupos principais:
• E. coli enterotoxigênica (ETEC): diarréia viajante e crianças
países em desenvolvimento (após 1-2 dias de incubação);
enterotoxinas (LT – termolábil e ST termoestáveis) aumentam
AMPc e GMPc. Raramente náuseas e vômitos
• Adquirida pelo consumo de água e alimentos contaminados com
fezes.
Aumenta secreção de cloro e diminui
absorção de sódio e potássio.
Toxina também estimula citocinas
inflamatórias.
ETEC
Diarréia aquosa
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• E. coli enteropatogênica (EPEC): diarréia do recém-nascido.
Aderem à membrana citoplasmática do enterócito (intestino
delgado) com destruição das microvilosidades. Pode ocorrer
transmissão de pessoa a pessoa.
• E. coli enteroagregativa (EAEC): Diarréia crônica (14 dias).
Aderência de EAEC à superfície do intestino, leva a secreção de
muco e formação de um biofilme espesso. Liberação de toxinas
que induz a secreção de fluidos.
EAEC
EPEC
• E. coli entero-hemorrágica (EHEC): Dose infecciosa: < 100
bactérias. Diarréia leve a colite hemorrágica, com dor abdominal
forte, sangue, pouca ou sem febre. Pode ocorrer transmissão de
pessoa a pessoa, maioria das infecções ocorre pelo consumo de
carne mal cozida.
• 5-10% crianças > 10 anos → síndrome hemolítica-urémica: falha
renal, anemia hemolítica, trombocitopenia
• Stx-1 - idêntica a Shiga toxina; Stx-2 - 60% de homologia
• Destruição de epitélio e microvilosidades
• E. coli O157:H7
EHEC
• E. coli enteroinvasiva (EIEC): Rara nos países desenvolvidos.
Linhagens patogênicas associadas a alguns sorotipos. Invadem e
destroem o epitélio do cólon.
• Alguns pacientes desenvolvem diarréia aquosa, com sangue e
leucócitos nas fezes (disenteria), similar à causada por espécies
de Shigella.
• Os mecanismos patogênicos incluem: invasão da mucosa do
cólon, proliferação no interior das células epiteliais, resultando na
morte celular.
EIEC
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Gastroenterite causada por E. coli
Microrganismo
Local de ação
Doença
ETEC
Intestino
delgado
Diarréia
do
viajante; Enterotoxinas termoestáveis ou
diarréia aquosa, vômitos, termolábeis (plasmídio)
cólicas, náuseas
EPEC
Intestino
delgado
Diarréia aquosa infantil em Lesão A/E mediada por
plasmídeo; ruptura da estrutura
países subdesenvolvidos
da microvilosidade, resultando
em má absorção.
EAEC
Intestino
delgado
Diarréia aquosa infantil em
países
subdesenvolvidos,
vômito, desidratação e febre
baixa
EIEC
Intestino
grosso
Doença
em
países Invasão e destruição das células
subdesenvolvidos;
febre, epiteliais de revestimento do
cólicas, diarréia aquosa, pode cólon (plasmídeos)
evoluir p/ disenteria.
EHEC
Intestino
grosso
Diarréia aquosa seguida de Toxina Shiga (prejudicam a
fezes sanguinolentas
síntese de proteínas); lesão A/E.
Patogênese
Adesão agregativa de bastonetes
(pilha
de
tijolos),
com
encurtamento
das
microvilosidades (plasmídios)
Salmonella
• Classificação taxonômica complexa : única espécie →
Salmonella enterica (mais de 2500 sorotipos)
• Alguns reconhecidos anteriormente como espécies: S. typhi, S.
enteritidis
• Na prática → Salmonella typhi e Salmonella não- typhi
• Possuem antígenos (O) e antígenos (H)
• S. thypi → antígeno capsular ou
antígeno de virulência.
• Atualmente é o microrganismo mais
envolvido em surtos de origem alimentar.
• A dose infectante 106-108 bactérias (maioria).
• Sintomas variam com a virulência da linhagem e número de
bactérias ingeridas
• Podem se multiplicar até altas quantidades, se produtos de
alimentos contaminados são inadequadamente estocados.
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Incidência e fontes de salmoneloses
• Os humanos são os únicos reservatórios conhecidos de S.
typhi.
• Salmonelas não-tifóide → ocorrem por ingestão de
água, leite e derivados (crus ou pasteurização
inadequada), ovos crus, maionese caseira e alimentos
contaminados por fezes humanas ou de animais (aves
domésticas, mamíferos e répteis) → principais fontes de
salmonelose em humanos.
Patogenia da Salmonella:
Ingestão de alimentos ou bebidas contaminadas
Penetração da mucosa intestinal
Disseminação via linfáticos e corrente sanguínea
Gastroenterite
Febre Entérica
Septicemia
Tipos clínicos de infecções por Salmonella:
Gastroenterite :
• Forma mais comum de salmonelose. Sintomas aparecem de 6
a 48 horas após o consumo do alimento ou água
contaminados. Náusea, vômitos e diarréia sem sangue.
• Resolução espontânea de 2 dias a 1 semana, não necessitando
de tratamento com antibióticos.
• Todavia em crianças e idosos a perda de líquidos e eletrólitos
provoca desidratação, acidose e até morte
• Bacteremia e septicemia sem sintomas gastrointestinais.
Caracterizadas por picos de febre alta e hemocultivos
positivos.
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Tipos clínicos de infecções por Salmonella:
Febre tifóide ou entérica
• Causada por Salmonella Typhi - se manifesta em geral, como
febre crescente , dores de cabeça, mialgia, mal-estar, anorexia,
sintomas de gastrenterite e diarréia. Colonização da vesícula biliar
=> reinfecção.
• As bactérias atravessam as células que revestem o intestino e são
fagocitadas pelos macrófagos. Depois de transportadas para
fígado, baço e medula óssea (14 dias), as bactérias se multiplicam.
Colonização assintomática
• Estado de portador, no qual as pessoas com infecção prévia, em
especial por Salmonella typhi, podem continuar excretando o
microrganismo nas fezes até um ano após a remissão dos
sintomas.
Shigella
•
•
•
•
S. sonnei
S. flexneri
S. dysenteriae – infecções mais graves
S. boydii – rara
• A doença associada à Shigella é a Shigelose, que causa
dores estomacais e diarréia.
• Transmissão: água contaminada, alimentos, pessoa a
pessoa- via orofecal
• Inócuo para provocar doença- 102: altamente infeccioso
• Os humanos servem como reservatório natural.
Shigelose
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Infecções por Shigella:
• Sintomas iniciais: febre, diarréia aquosa com câimbras abdominais
e mialgia generalizada; perda de eletrólitos e líquidos, devido a
ação das enterotoxinas sobre as células do epitélio intestinal.
•
Após 2 ou 3 dias, os movimentos intestinais se tornam menos
frequentes e a quantidade de matéria fecal decresce, mas a
presença de sangue, muco nas fezes e o estabelecimento de
tenesmo (pressão ao evacuar) indicam a fase disentérica da
doença, sugerindo que ocorreu penetração bacteriana no intestino.
•
Deve-se suspeitar de infecção por Shigella quando ocorrem
surtos comunitários de enfermidade diarréica que afete de modo
desproporcional as crianças pequenas. Os surtos podem ocorrer
durante qualquer estação do ano (principalmente verão).
Citrobacter
• Bastonetes G - encontrados no ambiente e nas fezes de seres
humanos e outros animais.
• Patógenos oportunistas, podem causar doença em qualquer
parte do corpo, especialmente infecções do trato urinário,
meningite neonatal e abscessos cerebrais (Citrobacter koseri;
Citrobacter diversus).
• Doenças entéricas associadas à produção
de enterotoxinas - Citrobacter freundii.
Grupo Klebsiella, Enterobacter e Serratia
Klebsiella
• Apresenta cápsula proeminente que é responsável pela
aparência mucóide das colônias isoladas e pelo aumento da
virulência in vivo.
• Klebsiella pneumoniae e Klebsiella oxytoca
• K. pneumoniae → é isolada com mais frequência de
amostras clínicas e pode causar uma forma clássica de
pneumonia primária.
• Portadores sadios: orofaringe → 1% a 6%
• Pacientes hospitalizados → 20%
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Klebsiella
• Pacientes em condições debilitantes, como alcoolismo, diabetes e
doença pulmonar obstrutiva crônica → Infecções pulmonares
•
A pneumonia causada por Klebsiella frequentemente envolve a
destruição dos espaços alveolares, a formação de cavidades e a
produção de escarro com sangue. Em casos graves, podem ser
formados abscessos de pulmão e hemorragia interna.
•
K. pneumoniae também pode causar uma variedade de infecções
extrapulmonares, incluindo enterite e meningite (em lactentes),
infecções urinárias (em crianças e adultos) e septicemia.
•
Podem apresentar plasmídeos que conferem resistência múltipla a
drogas – bons produtores de ß-lactamases → resistência a ßlactâmicos
Enterobacter
• Estudos recentes têm mostrado crescente número de infecções
urinárias, septicemia e bacteremias associadas a esta bactéria.
• Principais fatores de virulência → adesinas e fimbrias
• Resistência antimicrobianos de amplo espectro → β-lactâmicos.
Serratia
S. marcescens → Geralmente associada infecções oportunistas,
em particular pneumonia e septicemia em pacientes com câncer.
• Usado como marcador → poluição ambiental, a princípio devido à
característica pigmentação vermelha de algumas linhagens, de
fácil detecção em meios de cultura.
•
Grupo Proteus, Providencia e Morganella
• Associado a infecções do trato urinário, sobretudo em
pacientes hospitalizados e adquiridas na comunidade.
• Estão presentes no cólon humano, uretra (principalmente
nas mulheres), no solo e na água.
• Providencia stuartii → patógenos oportunistas em humanos e
podem causa infecção do trato urinário, principalmente em
pacientes com sondas ou queimaduras extensas.
• Morganella morganii → infecção oportunistas no trato
respiratório, trato urinário e pode infectar feridas em humanos.
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Proteus
• Apresenta motilidade característica, em forma de ondas, ao
longo de toda a superfície de meio de cultura.
• Produz mais de seis diferentes tipos de fímbrias → associada com
a capacidade de disseminação e aderência no trato urinário.
• P. mirabilis → é a espécie isolada: infecções urinárias e feridas.
• Produz grande quantidade de urease → aumento do pH da urina, o
que pode resultar em cálculos nos rins pela precipitação de cristais
de Mg e Ca.
Yersinia
Y. enterocolitica
• Causa comum de infecção associada à alimentação, sobretudo
em lactentes, particularmente nas partes mais frias do mundo.
Sobrevive em temperatura de geladeira e está associada a surtos
de infecção por leite contaminado.
• Encontrada amplamente distribuída em lagos e reservatórios de
água e hospedeiros animais como coelho, porco , cavalo,
carneiro e cachorro.
Yersinia
Y. pestis
• Agente etiológico da peste: bubônica e pneumônica
• Possui cápsula protéica → proteção contra a fagocitose.
• Reservatório: roedores (ratos, esquilos, camundongos)
• Transmissão: o microrganismo é transferido de roedor para roedor
ou de roedor para o homem pela pulga do rato.
Vetor: Xenopsylla
cheopsis
Quadro Triunfo da morte (1562)
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Diagnóstico laboratorial
1- Cultura
A identificação das enterobactérias está baseada em:
• Propriedades bioquímico-fisiológicas;
• Propriedades antigênicas e de patogenicidade.
→ Material Clínico: fezes, urina, alimentos → são inoculadas
em meio de cultura seletivo-diferencial ou não seletivos.
EMB
Ágar MacConkey
Ágar Sangue
Ágar SS: Salmonella-Shigella →
As colônias de salmonela são
incolores com centro negro.
Ágar SMAC: Sorbitol MacConkey →
usado para diferenciação da E. coli
O157:H7 (Sorbitol negativo: colônias
beges)
Diagnóstico laboratorial
Diagnóstico presuntivo → Triagem
• Identificação presuntiva: TSI ou em IAL (Rugai modificado);
• Testes bioquímicos → identificação definitiva: citrato,
motilidade, indol, fermentação de carboidratos, produção de
H2S, descarboxilação da lisina, etc.
• Amostras suspeitas de Yersinia, deve-se fazer o enriquecimento
da amostra pelo frio, misturando-a com salina e armazenando na
geladeira por 2 semanas.
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Diagnóstico laboratorial
2) Sorologia
•
•
Testes sorológicos são úteis na determinação dos isolados por
motivos epidemiológicos (E.coli O157 ou Y. enterocolitica)
Entretanto, a sua utilidade é limitada, devido a reações cruzadas
entre as enterobactérias.
3) Biologia molecular
•
Primers (oligoiniciadores) específicos estão sendo utilizados na
pesquisa para identificação específica de enterobactérias, por
técnica de PCR, baseados em genes de virulência
•
Terapia deve ser orientada por testes de susceptibilidade in vitro,
devido ao alto índice de resistência aos antimicrobianos.
•
Prevenção é difícil pois os microrganismos são parte da
microbiota endógena.
•
Evitar os fatores de risco: uso irrestrito de antibióticos,
procedimentos que traumatizam as barreiras mucosas sem
antibioticoprofilaxia e uso de cateteres urinários.
•
Cuidados na preparação e refrigeração dos alimentos
(Salmonella), lavagem das mãos e descarte adequado de fraldas e
tecidos sujos com fezes (Shigella).
Tratamento , Prevenção e Controle
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