Patogenicidade das bactérias Aula: Principais fatores

Principais fatores de
virulência e mecanismos de
patogenicidade de
bactérias
Prof. André Ferraz
Aula: Principais fatores de virulência e
mecanismos de patogenicidade de bactérias
Introdução
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mecanismos de patogenicidade de bactérias
Portas de entrada
- Membranas mucosas.
- Pele.
- Via parenteral.
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mecanismos de patogenicidade de bactérias
Portas de entrada
- Membranas mucosas.
Revestem os tratos:
1) respiratório
2) gastrointestinal
3) geniturinária
4) conjuntiva
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mecanismos de patogenicidade de bactérias
Portas de entrada
- Membranas mucosas.
Revestem os tratos: 1) respiratório
2) gastrointestinal
3) geniturinária
4) conjutiva
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mecanismos de patogenicidade de bactérias
Portas de entrada
- Membranas mucosas.
Revestem os tratos: 1) respiratório
2) gastrointestinal
3) geniturinária
4) conjutiva
Pneumonia e Tuberculose
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Portas de entrada
- Membranas mucosas.
Revestem os tratos: 1) respiratório
2) gastrointestinal
3) geniturinária
4) conjutiva
Febre tifoide
Shigelose
Cólera
Eliminados nas fezes
(contaminar água e alimentos )
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Portas de entrada
- Membranas mucosas.
Revestem os tratos: 1) respiratório
2) gastrointestinal
3) geniturinária
4) conjuntiva
Sífiles
Gonorréia
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Portas de entrada
- Membranas mucosas.
Revestem os tratos: 1) respiratório
2) gastrointestinal
3) geniturinária
4) conjuntiva
Conjuntivite
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Portas de entrada
- Pele.
Impenetrável para a maioria dos micro-organismos.
Acesso ao corpo através de aberturas na pele, como folículos pilosos
e ductos sudoríparos.
- Bacillus anthracis = palavra grega anthrax = carvão.
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Portas de entrada
- Pele.
- Bacillus anthracis = palavra grega anthrax = carvão.
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Portas de entrada
- Pele.
Antraz ou Carbúnculo
- Bacillus anthracis = palavra grega anthrax = carvão.
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Portas de entrada
- Via parenteral.
Penetram na pele ou membranas mucosas:
1) perfurações
Tétano
Clostridium tetani
2) injeções
3) mordidas
4) cortes
5) ferimentos
6) cirurgias
7) Rompimento de pele ou das membranas mucosas (inchaços)
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Número de micro-organismos invasores
- A possibilidade da ocorrência de doença aumenta à medida que
o número de patógenos se eleva.
- DI50 = dose infectante para 50% de uma amostra da população.
- Bacillus anthracis = pode causar infecções por três vias.
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Número de micro-organismos invasores
- Bacillus anthracis = pode causar infecções por três vias.
- Pele = antraz cutâneo – DI50 é de 10 a 50 endosporos.
- Inalatória = antraz inalado – DI50 é de 10.000 a 50.000 endosporos.
- Gastrintestinal = antraz gastrintestinal – DI50 é de 250.000 a
1.000.000 endosporos.
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Número de micro-organismos invasores
- Bacillus anthracis = pode causar infecções por três vias.
- Pele = antraz cutâneo – DI50 é de 10 a 50 endosporos.
- Inalatória = antraz inalado – DI50 é de 10.000 a 50.000 endosporos.
- Gastrintestinal = antraz gastrintestinal – DI50 é de 250.000 a
1.000.000 endosporos.
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Número de micro-organismos invasores
- A potência de uma toxina é expressa como DL50.
- DL50 = dose letal para 50% de uma amostra da população.
- Toxina botulínica = em camundongos, por exemplo, é de
0,03ng/Kg.
- Enterotoxina estafilocócica = em camundongos, por exemplo, é
de 1350ng/Kg.
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mecanismos de patogenicidade de bactérias
Número de micro-organismos invasores
- A potência de uma toxina é expressa como DL50.
- DL50 = dose letal para 50% de uma amostra da população.
- Toxina botulínica = em camundongos, por exemplo, é de
0,03ng/Kg.
- Enterotoxina estafilocócica = em camundongos, por exemplo, é
de 1350ng/Kg.
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mecanismos de patogenicidade de bactérias
Aderência
- Etapa necessária para a patogenicidade.
- Adesinas ou ligantes = glicoproteínas ou lipoproteínas.
- Localizadas = glicocálice, fímbrias, pili, flagelos.
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Aderência
- Adesinas ou ligantes = glicoproteínas ou lipoproteínas.
- Localizadas = glicocálice, fímbrias, pili, flagelos.
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Aderência
- Biofilmes = comunidades constituídas por grandes quantidades de
micro-organismos e seus produtos extracelulares.
- Colonizam = dentes, cateteres médicos, endopróteses, válvulas
cardíacas e lentes de contato.
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Aderência
- Biofilmes = comunidades constituídas por grandes quantidades de
micro-organismos e seus produtos extracelulares.
- Colonizam = dentes, cateteres médicos, endopróteses, válvulas
cardíacas e lentes de contato.
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Aderência
- Biofilmes = comunidades constituídas por grandes quantidades de
micro-organismos e seus produtos extracelulares.
Staphylococcus aureus = biofilme em prótese vascular.
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mecanismos de patogenicidade de bactérias
Patogenicidade das bactérias
- Fatores de virulência = atributos físicos ou propriedades que
permitem aos patógenos escaparem dos vários mecanismos de
defesa do hospedeiro e causar doença.
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Patogenicidade das bactérias
A) Cápsula = 1) função antifagocitária, são imunógenos fracos.
Ácido hialurônico = cápsula de Streptococcus pyogenes.
Ácido hialurônico = tecido conjuntivo humano.
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Patogenicidade das bactérias
A) Cápsula = 2) se rompe quando capturada por um fagócito.
Streptococcus pneumoniae
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Patogenicidade das bactérias
A) Cápsula = 3) protege contra a destruição no interior do
fagolisossomo de um macrófago ou leucócitos.
Streptococcus pneumoniae
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Patogenicidade das bactérias
B) Fímbrias = fixação, incluindo vários tecidos do corpo humano.
Neisseria gonorrhoeae
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Patogenicidade das bactérias
C) Flagelos = permitem invadir áreas aquosas do corpo e
escaparem da fagocitose.
Helicobacter pylori
- Gastrite crônica
- Úlcera péptica
- Úlcera duodenal
- Câncer gástrico
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Patogenicidade das bactérias
D) Proteína M = permite aderência às células epiteliais do
hospedeiro e auxilia na resistência bacteriana à fagocitose. É
encontrada na superfície celular quanto nas fímbrias. É resistente ao
calor e acidez.
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Patogenicidade das bactérias
D) Proteína M
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mecanismos de patogenicidade de bactérias
Patogenicidade das bactérias
E) Mecanismos de sobrevivência intracelular = ??????
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Patogenicidade das bactérias
E) Mecanismos de sobrevivência intracelular = ??????
- Enzimas hidrolíticas (lisozima, proteases, lipases)
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Patogenicidade das bactérias
E) Mecanismos de sobrevivência intracelular = 1) parede celular
resistente a digestão.
Mycobacterium tuberculosis
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mecanismos de patogenicidade de bactérias
Patogenicidade das bactérias
E) Mecanismos de sobrevivência intracelular = 1) parede celular
resistente a digestão.
Mycobacterium tuberculosis
Ácido micólico
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Patogenicidade das bactérias
E) Mecanismos de sobrevivência intracelular = 2) produzem
fosfolipases que destroem a membrana do fagossoma, evitando,
desta forma, a fusão lisossoma-fagossoma.
Rickettsia rickettsii
- Febre maculosa
- Carrapato (vetor)
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mecanismos de patogenicidade de bactérias
Patogenicidade das bactérias
E) Mecanismos de sobrevivência intracelular = 2) produzem
fosfolipases que destroem a membrana do fagossoma, evitando,
desta forma, a fusão lisossoma-fagossoma.
Rickettsia rickettsii
- Febre maculosa
- Carrapato (vetor)
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Patogenicidade das bactérias
F) Exoenzimas = constituem os principais mecanismos pelos quais
as bactérias causam doenças.
1) Enzimas necrozantes
2) Coagulase
3) Quinases
4) Hialuronidase
5) Colagenase
6) Hemolisinas
7) Lecitinase
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Patogenicidade das bactérias
F) Exoenzimas
1) Enzimas necrosantes = destroem tecidos (ex: proteases e lipases)
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Patogenicidade das bactérias
F) Exoenzimas
2) Coagulase = pode possibilitar ao patógeno coagular o plasma e, a
seguir, formar uma cobertura viscosa de fibrina em torno dele próprio
para
se
proteger
da
fagocitose,
mecanismos de defesa do hospedeiro.
Macrófagos
dos
anticorpos
e
de
outros
Neutrófilos
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Patogenicidade das bactérias
F) Exoenzimas
2) Coagulase = pode possibilitar ao patógeno coagular o plasma e, a
seguir, formar uma cobertura viscosa de fibrina em torno dele próprio
para
se
proteger
da
fagocitose,
mecanismos de defesa do hospedeiro.
Macrófagos
dos
anticorpos
e
de
outros
Neutrófilos
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mecanismos de patogenicidade de bactérias
Patogenicidade das bactérias
F) Exoenzimas
2) Coagulase
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mecanismos de patogenicidade de bactérias
Patogenicidade das bactérias
F) Exoenzimas
2) Coagulase
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Patogenicidade das bactérias
F) Exoenzimas
3) Quinases = são enzimas que lisam (dissolvem) os coágulos;
consequentemente,
os
patógenos
que
produzem
quinases
capazes de escapar dos coagulos (ex: estreptoquinase).
são
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mecanismos de patogenicidade de bactérias
Patogenicidade das bactérias
F) Exoenzimas
3) Quinases = são enzimas que lisam (dissolvem) os coágulos;
consequentemente,
os
patógenos
que
produzem
quinases
capazes de escapar dos coagulos (ex: estreptoquinase).
são
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mecanismos de patogenicidade de bactérias
Patogenicidade das bactérias
F) Exoenzimas
4) Hialuronidase = permite que os patógenos se espalhem através do
tecido conjuntivo dissolvendo o ácido hialurônico, o “cimento”
polissacarídico que mantém agrupados as células do tecido.
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Patogenicidade das bactérias
F) Exoenzimas
5) Colagenase = destrói o colágeno (proteínas de sustentação
encontrada nos tendões, cartilagens e ossos), possibilitando a
invasão dos tecidos.
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F) Exoenzimas
6) Hemolisinas = são enzimas que causam danos aos eritrócitos do
hospedeiro.
A
lise
dos
eritrócitos
prejudica
não
somente
hospedeiro, mas também fornece uma fonte de ferro aos patógenos.
o
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Patogenicidade das bactérias
F) Exoenzimas
7) Lecitinase = degrada os fosfolipídios, coletivamente chamados de
lecitina. Esta enzima destrói as membranas celulares dos eritrócitos
e de outros tecidos (especialmente o tecido muscular).
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Patogenicidade das bactérias
G) Toxinas
1) Endotoxinas
2) Exotoxinas
3) Superantígenos
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Patogenicidade das bactérias
G) Toxinas
1) Endotoxinas
Bactéria Gram negativa
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Patogenicidade das bactérias
G) Toxinas
1) Endotoxinas
Bactéria Gram negativa
Lipopolissacarídeo
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Patogenicidade das bactérias
G) Toxinas
1) Endotoxinas
(3) Polissacarídeo externo
Lipopolissacarídeo
Endotoxina – febre e choque
(1) Fosfolipídeo
Efeitos tóxicos
(2) Polissacarídeo central
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Patogenicidade das bactérias
G) Toxinas
1) Endotoxinas
Septcemia
- Calafrios
- Febre
- Prostração (extremo cansaço)
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Patogenicidade das bactérias
G) Toxinas
1) Endotoxinas
- Calafrios
Septcemia
Macrófagos
Células B
Outras células
- Febre
- Prostração (extremo cansaço)
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Patogenicidade das bactérias
G) Toxinas
1) Endotoxinas
- Calafrios
Septcemia
Macrófagos
Células B
- Febre
- Prostração (extremo cansaço)
Outras células
Produção e liberação de Citocinas
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Patogenicidade das bactérias
G) Toxinas
1) Endotoxinas
- Choque
Septcemia
Macrófagos
Células B
Outras células
ALTA Produção e liberação de Citocinas
MORTE
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Patogenicidade das bactérias
G) Toxinas
1) Endotoxinas
Coagulação intravascular disseminada (CID)
Septcemia
Macrófagos
Células B
Outras células
ALTA Produção e liberação de Citocinas
(ativação das vias de coagulação do sangue)
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Patogenicidade das bactérias
G) Toxinas
Lipopolissacarídeo
1) Endotoxinas
Neisseria meningitidis
Petéquias
(manchas na pele resultantes do extravasamento capilar)
(pequena hemorragia de vasos sanguíneos)
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Patogenicidade das bactérias
G) Toxinas
1) Exotoxinas
- Tetanospasmina = Clostridium tetani
Neurotoxinas
- Toxina botulínica = Clostridium botulinum
- Enterotoxinas (afetam o trato gastrointestinal) = Vibrio cholerae
- Toxina esfoliativa (toxina epidermolítica) = Staphylococcus aureus
- Toxina eritrogênica (causa escarlatina) = Streptococcus pyogenes
- Leucocidinas (destroem leucócitos) = Streptococcus pneumoniae
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Patogenicidade das bactérias
G) Toxinas
1) Exotoxinas
Corynebacterium diphteriae
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Patogenicidade das bactérias
G) Toxinas
1) Exotoxinas
- Alvos bioquímicos das exotoxinas:
- Ribossomos
- Mecanismos de transporte e sinalização celular
Efeitos variam desde diarreia até a perda da função neural e morte
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Patogenicidade das bactérias
G) Toxinas
1) Exotoxinas
Clostridium tetani
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Patogenicidade das bactérias
G) Toxinas
1) Exotoxinas
Clostridium botulinum
(Acetilcolina)
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Patogenicidade das bactérias
G) Toxinas
1) Superantígenos
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Patogenicidade das bactérias
G) Toxinas
1) Superantígenos
Síndrome do choque tóxico
- Staphylococcus aureus
- Caso fatal
- Envolvimento cutâneo e outros tecidos
- Toxina-1 da síndrome do choque tóxico
(superantígeno – produz poros ou destruição
das células endoteliais)
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Patogenicidade das bactérias
H) Variação antigênica = alguns patógenos são capazes de alterar,
periodicamente, seus antígenos de superfície.
Neisseria gonorrhoeae
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Patogenicidade das bactérias
I) Mimetismo molecular = os antígenos de superfície do patógeno
fazem lembrar os antígenos do hospedeiro e, em consequência, não
são reconhecidos como estranhos.
- Streptococcus pyogenes
- Reação cruzada
- Ácido hialurônico (cápsula)
- Ácido hialurônico do tecido conjuntivo
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Patogenicidade das bactérias
I) Mimetismo molecular = os antígenos de superfície do patógeno
fazem lembrar os antígenos do hospedeiro e, em consequência, não
são reconhecidos como estranhos.
- Mycoplasma pneumoniae
- Não possuem peptideoglicano
- Incorpora esteróides do hospedeiro
em suas membranas
- Anticorpos produzidos
- Danos ao coração, pulmão, cérebro e
hemácias do hospedeiro.
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Patogenicidade das bactérias
J) Destruição de anticorpos = diversos patógenos produzem uma
enzima (IgA protease) que destrói os anticorpos IgA.
Streptococcus pneumoniae