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Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de bactérias Prof. André Ferraz

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Principais fatores de virulência e mecanismos de

patogenicidade de bactérias

Prof. André Ferraz

Introdução

Aula: Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de bactérias

Portas de entrada

- Pele.

- Membranas mucosas.

Aula: Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de bactérias

- Via parenteral.

Portas de entrada

Revestem os tratos:

- Membranas mucosas.

Aula: Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de bactérias

1) respiratório

2) gastrointestinal

3) geniturinária

4) conjuntiva

Portas de entrada

Revestem os tratos:

- Membranas mucosas.

Aula: Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de bactérias

1) respiratório

2) gastrointestinal

3) geniturinária

4) conjutiva

Portas de entrada

Revestem os tratos:

- Membranas mucosas.

Aula: Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de bactérias

1) respiratório

2) gastrointestinal

3) geniturinária

4) conjutiva

Pneumonia e Tuberculose

Portas de entrada

Revestem os tratos:

- Membranas mucosas.

Aula: Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de bactérias

1) respiratório

2) gastrointestinal

3) geniturinária

4) conjutiva

Febre tifoide

Shigelose

Cólera

Eliminados nas fezes

(contaminar água e alimentos )

Portas de entrada

Revestem os tratos:

- Membranas mucosas.

Aula: Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de bactérias

1) respiratório

2) gastrointestinal

3) geniturinária

4) conjuntiva

Sífiles

Gonorréia

Portas de entrada

Revestem os tratos:

- Membranas mucosas.

Aula: Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de bactérias

1) respiratório

2) gastrointestinal

3) geniturinária

4) conjuntiva Conjuntivite

Portas de entrada

Impenetrável para a maioria dos micro-organismos.

- Pele.

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Acesso ao corpo através de aberturas na pele, como folículos pilosos

e ductos sudoríparos.

- Bacillus anthracis = palavra grega anthrax = carvão.

Portas de entrada

- Pele.

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- Bacillus anthracis = palavra grega anthrax = carvão.

Portas de entrada

- Pele.

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Antraz ou Carbúnculo

- Bacillus anthracis = palavra grega anthrax = carvão.

Portas de entrada

- Via parenteral.

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Penetram na pele ou membranas mucosas:

1) perfurações

2) injeções

3) mordidas

4) cortes

5) ferimentos

6) cirurgias

7) Rompimento de pele ou das membranas mucosas (inchaços)

Tétano

Clostridium tetani

Número de micro-organismos invasores

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- 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.

Número de micro-organismos invasores

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- 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.

Número de micro-organismos invasores

Aula: Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de bactérias

- 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.

Número de micro-organismos invasores

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- 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.

Número de micro-organismos invasores

Aula: Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de bactérias

- 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.

Aderência

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- Etapa necessária para a patogenicidade.

- Adesinas ou ligantes = glicoproteínas ou lipoproteínas.

- Localizadas = glicocálice, fímbrias, pili, flagelos.

Aderência

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- Adesinas ou ligantes = glicoproteínas ou lipoproteínas.

- Localizadas = glicocálice, fímbrias, pili, flagelos.

Aderência

Aula: Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de bactérias

- Biofilmes = comunidades constituídas por grandes quantidades de

micro-organismos e seus produtos extracelulares.

- Colonizam = dentes, cateteres médicos, endopróteses, válvulas

cardíacas e lentes de contato.

Aderência

Aula: Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de bactérias

- Biofilmes = comunidades constituídas por grandes quantidades de

micro-organismos e seus produtos extracelulares.

- Colonizam = dentes, cateteres médicos, endopróteses, válvulas

cardíacas e lentes de contato.

Aderência

Aula: Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de bactérias

- Biofilmes = comunidades constituídas por grandes quantidades de

micro-organismos e seus produtos extracelulares.

Staphylococcus aureus = biofilme em prótese vascular.

Patogenicidade das bactérias

Aula: Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de bactérias

- Fatores de virulência = atributos físicos ou propriedades que

permitem aos patógenos escaparem dos vários mecanismos de

defesa do hospedeiro e causar doença.

Patogenicidade das bactérias

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A) Cápsula = 1) função antifagocitária, são imunógenos fracos.

Ácido hialurônico = cápsula de Streptococcus pyogenes.

Ácido hialurônico = tecido conjuntivo humano.

Patogenicidade das bactérias

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A) Cápsula = 2) se rompe quando capturada por um fagócito.

Streptococcus pneumoniae

Patogenicidade das bactérias

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A) Cápsula = 3) protege contra a destruição no interior do

fagolisossomo de um macrófago ou leucócitos.

Streptococcus pneumoniae

Patogenicidade das bactérias

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B) Fímbrias = fixação, incluindo vários tecidos do corpo humano.

Neisseria gonorrhoeae

Patogenicidade das bactérias

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C) Flagelos = permitem invadir áreas aquosas do corpo e

escaparem da fagocitose.

Helicobacter pylori

- Gastrite crônica

- Úlcera péptica

- Úlcera duodenal

- Câncer gástrico

Patogenicidade das bactérias

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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.

Patogenicidade das bactérias

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D) Proteína M

Patogenicidade das bactérias

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E) Mecanismos de sobrevivência intracelular = ??????

Patogenicidade das bactérias

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E) Mecanismos de sobrevivência intracelular = ??????

- Enzimas hidrolíticas (lisozima, proteases, lipases)

Patogenicidade das bactérias

Aula: Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de bactérias

E) Mecanismos de sobrevivência intracelular = 1) parede celular

resistente a digestão.

Mycobacterium tuberculosis

Patogenicidade das bactérias

Aula: Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de bactérias

E) Mecanismos de sobrevivência intracelular = 1) parede celular

resistente a digestão.

Mycobacterium tuberculosis

Ácido micólico

Patogenicidade das bactérias

Aula: Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de 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)

Patogenicidade das bactérias

Aula: Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de 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)

Patogenicidade das bactérias

Aula: Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de 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

Patogenicidade das bactérias

Aula: Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de bactérias

F) Exoenzimas

1) Enzimas necrosantes = destroem tecidos (ex: proteases e lipases)

Patogenicidade das bactérias

Aula: Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de 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, dos anticorpos e de outros

mecanismos de defesa do hospedeiro.

Macrófagos Neutrófilos

Patogenicidade das bactérias

Aula: Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de 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, dos anticorpos e de outros

mecanismos de defesa do hospedeiro.

Macrófagos Neutrófilos

Patogenicidade das bactérias

Aula: Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de bactérias

F) Exoenzimas

2) Coagulase

Patogenicidade das bactérias

Aula: Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de bactérias

F) Exoenzimas

2) Coagulase

Patogenicidade das bactérias

Aula: Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de bactérias

F) Exoenzimas

3) Quinases = são enzimas que lisam (dissolvem) os coágulos;

consequentemente, os patógenos que produzem quinases são

capazes de escapar dos coagulos (ex: estreptoquinase).

Patogenicidade das bactérias

Aula: Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de bactérias

F) Exoenzimas

3) Quinases = são enzimas que lisam (dissolvem) os coágulos;

consequentemente, os patógenos que produzem quinases são

capazes de escapar dos coagulos (ex: estreptoquinase).

Patogenicidade das bactérias

Aula: Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de 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.

Patogenicidade das bactérias

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F) Exoenzimas

5) Colagenase = destrói o colágeno (proteínas de sustentação

encontrada nos tendões, cartilagens e ossos), possibilitando a

invasão dos tecidos.

Patogenicidade das bactérias

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F) Exoenzimas

6) Hemolisinas = são enzimas que causam danos aos eritrócitos do

hospedeiro. A lise dos eritrócitos prejudica não somente o

hospedeiro, mas também fornece uma fonte de ferro aos patógenos.

Patogenicidade das bactérias

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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).

Patogenicidade das bactérias

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G) Toxinas

1) Endotoxinas

2) Exotoxinas

3) Superantígenos

Patogenicidade das bactérias

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G) Toxinas

1) Endotoxinas

Bactéria Gram negativa

Patogenicidade das bactérias

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G) Toxinas

1) Endotoxinas

Bactéria Gram negativa

Lipopolissacarídeo

Patogenicidade das bactérias

Aula: Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de bactérias

G) Toxinas

1) Endotoxinas

Lipopolissacarídeo

Endotoxina – febre e choque

(1)Fosfolipídeo

Efeitos tóxicos

(2) Polissacarídeo central

(3) Polissacarídeo externo

Patogenicidade das bactérias

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G) Toxinas

1) Endotoxinas

Septcemia - Calafrios

- Febre

- Prostração (extremo cansaço)

Patogenicidade das bactérias

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G) Toxinas

1) Endotoxinas

Septcemia - Calafrios

- Febre

- Prostração (extremo cansaço)

Macrófagos

Células B

Outras células

Patogenicidade das bactérias

Aula: Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de bactérias

G) Toxinas

1) Endotoxinas

Septcemia - Calafrios

- Febre

- Prostração (extremo cansaço)

Macrófagos

Células B

Outras células

Produção e liberação de Citocinas

Patogenicidade das bactérias

Aula: Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de bactérias

G) Toxinas

1) Endotoxinas

Septcemia - Choque

Macrófagos

Células B

Outras células

ALTA Produção e liberação de Citocinas

MORTE

Patogenicidade das bactérias

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G) Toxinas

1) Endotoxinas

Septcemia Coagulação intravascular disseminada (CID)

Macrófagos

Células B

Outras células

ALTA Produção e liberação de Citocinas

(ativação das vias de coagulação do sangue)

Patogenicidade das bactérias

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G) Toxinas

1) Endotoxinas

Neisseria meningitidis

Petéquias

(manchas na pele resultantes do extravasamento capilar)

(pequena hemorragia de vasos sanguíneos)

Lipopolissacarídeo

Patogenicidade das bactérias

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G) Toxinas

1) Exotoxinas

- Tetanospasmina = Clostridium tetani

- 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

Neurotoxinas

Patogenicidade das bactérias

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G) Toxinas

1) Exotoxinas Corynebacterium diphteriae

Patogenicidade das bactérias

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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

Patogenicidade das bactérias

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G) Toxinas

1) Exotoxinas

Clostridium tetani

Patogenicidade das bactérias

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G) Toxinas

1) Exotoxinas

Clostridium botulinum

(Acetilcolina)

Patogenicidade das bactérias

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G) Toxinas

1) Superantígenos

Patogenicidade das bactérias

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G) Toxinas

1) Superantígenos

- Caso fatal

Síndrome do choque tóxico

- Envolvimento cutâneo e outros tecidos

- Toxina-1 da síndrome do choque tóxico

(superantígeno – produz poros ou destruição das células endoteliais)

- Staphylococcus aureus

Patogenicidade das bactérias

Aula: Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de bactérias

H) Variação antigênica = alguns patógenos são capazes de alterar,

periodicamente, seus antígenos de superfície.

Neisseria gonorrhoeae

Patogenicidade das bactérias

Aula: Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de bactérias

I) Mimetismo molecular = os antígenos de superfície do patógeno

fazem lembrar os antígenos do hospedeiro e, em consequência, não

são reconhecidos como estranhos.

- Ácido hialurônico (cápsula)

- Ácido hialurônico do tecido conjuntivo

- Reação cruzada

- Streptococcus pyogenes

Patogenicidade das bactérias

Aula: Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de bactérias

I) Mimetismo molecular = os antígenos de superfície do patógeno

fazem lembrar os antígenos do hospedeiro e, em consequência, não

são reconhecidos como estranhos.

- Incorpora esteróides do hospedeiro em suas membranas

- Anticorpos produzidos

- Mycoplasma pneumoniae

- Danos ao coração, pulmão, cérebro e hemácias do hospedeiro.

- Não possuem peptideoglicano

Patogenicidade das bactérias

Aula: Principais fatores de virulência e mecanismos de patogenicidade de bactérias

J) Destruição de anticorpos = diversos patógenos produzem uma

enzima (IgA protease) que destrói os anticorpos IgA.

Streptococcus pneumoniae