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Microbiota Normal e Interação Micróbio-Hospedeiro
Microbiologia de Brock – Capítulo: Interações dos micro-organismos com o homem
Quais são os micro-organismos presentes no hospedeiro(homem, animais e plantas)
Importância da Interação – benéfica ou maléfica (patógenos)
Mecanismos gerais de resistência / controle do crescimento
Feto (estéril) – nascimento (início da infecção)
Atenção!! – infecção não é sinônimo de doença!!
Exposição – mãe, ambiente e alimentos
Presença de nutrientes
Microbiota comensal
População variável – genética, localização geográfica, alimentação, ingestão demedicamentos, temperatura e umidade (pele), higiene, idade,
http://amigodonoivo.blogspot.com/2010/05/carta-aberta-igreja.htmlFonte: Microbiologia de Brock
Mucosas
Localização e caracterização da microbiota normal
Pele
Fonte: Microbiologia de Brock
Ambiente seco – micro-organismos resistentes ao ressecamento (epiderme)Maior abundância nas glândulas sudoríparas (axilas, genitais, mamilos e umbigo)
Staphylococcus
Acinetobacter
Corynebacterium
Klebsiella
Pseudomonas
Proteus
Streptococcus
Enterobacter
Propionibacterium
Malassezia (fungo)
Propionibacteriumacnes
Acinetobacter – gram-negativo
http://dicas-enfermagem.blogspot.com/2010/08/torax-sistema-pulmonar-respiratorio.html
Trato respiratórioAmbiente oxigenado – aeróbios obrigatórios
Constante entrada de microrganismos, sendo a maioria capturada e expelida pelomuco do trato superior
Streptococcus
Staphylococcus
Corynebacterium
Neisseria
Haemophilus
SuperiorInferior
Trato inferior não possui população residente
Cílios com movimento ascendente expelempartículas
Fonte: Microbiologia de Brock
Trato grastro-intestinal
Anaeróbio:
Prevotella
Streptococcus
Veillonella
Helicobacter
BacteroidesProteobactériasActinobactériasFusobactérias
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Trato grastro-intestinal
Bactérias produzem importantes compostos:-Vitaminas: Tiamina, riboflavina, piridoxina, B12 e K- Ativação de esteróides biliares
Consumo de antibióticos causam importantes
transformações:-Eliminação dos micro-organismos sensíveis ao antibiótico-Micro-organismos resistentes (ex.: Staphylococcus, Proteus, Clostridium
difficile) ou não susceptíveis (ex. Candida albicans, uma levedura)passam a dominar-Após o tratamento, o restabelecimento é rápido-Probióticos podem ajudar-Eficiência variável-Uso em animais (Lactobacillus, Propionibacterium, Bacillus,
Saccharomyces)-Uso também de prebióticos – elementos celulares de bactérias e,principalmente, leveduras)
http://alanvinc.blogspot.com/2010_11_01_archive.html
http://www.lookfordiagnosis.com/mesh_info.php?term=Doen%C3%A7as+Urogenitais+Masculinas&lang=3
Trato urogenital
Escherichia
Klebsiella
Proteus
Neisseria
Lactobacillus
Corynebacterium
Staphylococcus
Candida
Prevotella
Clostridium
Bexiga estéril
Uretra colonizada por bacilos e cocos gran-negativos aeróbios facultativos
Cavidade oral
Streptococcus
Lactobacillus
Fusobacterium
Veillonella
Corynebacterium
Neisseria
Candida
Prevotellahttp://dentaldesign.planetaclix.pt/cavidade_oral.htm
Saliva evitaria o crescimento – baixa concentração de nutrientes e presença deenzimas como a lisozima
Porém – presença de restos de alimentos e fragmentos celulares – crescimentomicrobiano
Resistência e controle do crescimento
Mecanismos de resistênciaEspecíficos – imunologia – anticorpo e antígeno
Inespecíficos – controlam a adesão e o crescimento microbianos
Fagocitose
Fagócitos
Desenvolvimento de doenças
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Causada por patógenos (organismos responsáveis por doenças)
Depende da patogenicidade, capacidade de gerar doença, que varia em função decaracterísticas do patógeno e do hospedeiro
Virulência – medida quantitativa da patogenicidade – quantidade de células capazesde causar doença
Patógenos oportunistas – causa doença quando o hospedeiro não apresentaresistência normal (AIDS, câncer, estresse, tratamentos)
Exemplo 1: Candida e outros fungos causando severas infecções de pele em pacientescom AIDS.Exemplo 2: crescimento exagerado de Staphylococcus difficile após tratamento comantibiótico via oral, causando colite.Exemplo 3: desenvolvimento de Staphylococcus aureus e Streptococcus pneumoniae,causando pneumonia em pessoas debilitadas.Exemplo 4: crescimento exagerado de residentes como E. coli e Proteus mirabilis nauretra, causando infecções no trato urinário com a alteração de condições como o pH.
Fonte: Microbiologia de Brock
Cárie
Formação de placa dental – um biofilme
Inicialmente algumas espécies de Streptococcus - depois, colonização por anaeróbioscomo Fusobacterium e Actinomyces.
Ácidos orgânicos – descalcificação doesmalte – cárie
Açúcar – fermentação por bactérias lácticas(Streptococcus) – ácido láctico
Outras doenças como gengivites
Fonte: Microbiologia de Brock
Fonte: Microbiologia de BrockS. mutans
Helicobacter pylori
http://info.fujita-hu.ac.jp/~tsutsumi/image/002/2-6.jpg
• Infecta >50% da população humana
• “recente” – 1982 – infecta o homem a
60 mil anos – prêmio Nobel de medicina
2005
• Microaerofílico
• Agente etiológico de gastrites e úlceras
pépticas
• Outras espécies também parecem ter inportância
na saúde humana. Ex. Helicobacter hepaticus –
predisposição a câncer estomacal – necessária muita
pesquisahttp://jaxmice.jax.org/jaxnotes/archive/469a.html http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Helicobacter http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Helicobacter
Helicobacter pylori
http://microbewiki.kenyon.edu/images/2/24/H.pylori.gif
http://ninguemmerece3g.blogspot.com/2010/08/h-pylori.html
Microbiota normal??
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Wolinella
• Simbiose em rúmem – isolado de rúmem bovino
• Genoma de W. succinogenes parecido com H. pylori
Wolinella succinogenes
http://www.wolinella.mpg.de/http://www.wolinella.mpg.de/
Mecanismos de patogênese – Fatores de virulência
•Exposição
•Adesão
•Invasão
•Colonização e crescimento
O crescimento descontrolado resulta em danos
• Entrada do patógeno no hospedeiro – geralmente por ferimentos
• Estabelecimento de adesão específica através de proteínas. Ex: Neisseria
gonorrhoeae adere-se mais facilmente ao epitélio urogenital.
• Elementos celulares como cápsulas e fímbrias participam da adesão. Ex.: Linhagens
fimbriadas de E. coli causam infecções urinárias mais frequentemente que as
desprovidas de fímbrias.
• Invasão – penetração do patógeno no epitélio devido a injúrias ou eliminação da
microbiota normal
• Colonização e crescimento – só ocorrerá em áreas que contêm condições favoráveis
(nutrientes, pH, temperatura, potencial redox). Ex. Brucella abortus – causa aborto
em gado por crescer rapidamente na placenta, que contém eritritol, açúcar
facilmente metabolizado por B. abortus.
Conceito de virulência• Capacidade relativa de um patógeno de causar doença.
• Pode ser medida pela DL-50, ou seja, a dose de um agente capaz de matar 50% dosanimais de um grupo teste.
• Virulência diminui com culturas sucessivas – atenuação – base das vacinas.
• Advém da capacidade de um patógeno em causar dano por meio da toxicidade einvasividade.
• Toxicidade – capacidade de um patógeno causar doença por meio de uma toxina queinterfere em funções ou mata a célula. Ex. tétano
• Invasividade – capacidade do patógeno de crescer intensamente, inibindo atividadesdo hospedeiro.Exemplo 1: linhagens de Streptococcus pneumoniae que produzem cápsula, evitando afagocitose.Exemplo 2: linhagens de Salmonella que produzem inibidores da atividade demacrófagos, que normalmente englobam e eliminam células bacterianas patogênicas.
Toxinas
Exotoxinas - liberadas pelo patógeno, causando danos em local distante do crescimento. Ex. neurotoxinas de Clostridium tetani (tétano) e Clostridium botulinum (botulismo) – espécies pouco invasivas
Fonte: Microbiologia de Brock
Enterotixinas – exotoxinas que provocam diarréias e vômitos a partir do intestino delgado, adquiridas pela ingestão de alimentos e água contaminados.
• Staphylococcus aureus, Clostridium perfringens e Bacillus cereus – causadores de intoxicação alimentar.
• Vibrio cholerae, Escherichia coli e Salmonella enteritidis – patógenos intestinais.
Fonte: Microbiologia de Brock
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Endotoxinas – Lipopolissacarídeos de envoltório celular produzido por bactérias gram-negativas, tóxicos para o hospedeiro.
• Liberadas após a lise celular, causando sintomas como febre, diarréia e inflamações. Em altas doses pode causar morte por choque hemorrágico e necrose de tecidos
• Toxicidade muito menor do que as exotoxinas.
• Bem caracterizadas em Escherichia, Shigella e Salmonella.
http://tudo-sobre-tifo-e-colera.blogspot.com/2009/11/febre-tifode.html
http://blogdapharmacia.blogspot.com/2009/05/vacina-contra-e-coli.html Fonte: Microbiologia de Brock
Fatores de virulência
Animais
Modelo - Homem
Rumen
Utilização de antibióticos e probióticos mais intensa
http://www.aschoonerofscience.com/tag/bacteria/ http://www.animalcorner.co.uk/farm/cows/cow_anatomy.html
Plantas
Fitopatógenos
Também é um hospedeiro, albergando muitos micro-organismos
Filosfera, rizoplano e endofíticos
http://www.ecoshuttle.net/index.php/eco-program/
Benéficos – filosfera, rizosfera / rizoplano eRaízes.
Projeto microbioma humano
https://commonfund.nih.gov/hmp/
https://commonfund.nih.gov/hmp/
https://commonfund.nih.gov/hmp/
https://commonfund.nih.gov/hmp/
Mais células microbianas do que células humanas
Obesidade, alergias, problemas de pele,artrites e várias outras doenças