Mecanismos de Patogenicidade Bacteriana

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AULA 06 
2. CRESCIMENTO MICROBIANO 
2.3 PATOGENICIDADE BACTERIANA 
ARA0023- MICROBIOLOGIA E IMUNOLOGIA 
Bactérias extracelulares como Clostridium tetani e 
Vibrio cholerae apresentam capacidade de se 
multiplicar fora das células do hospedeiro. Como 
bactérias extracelulares podem causar doenças? 
MECANISMOS DE PATOGENICIDADE BACTERIANA 
PATOGENICIDADE: trata-se da capacidade de um agente infeccioso produzir 
sintomas em maior ou menor proporção. 
 
 
 
MECANISMOS DE PATOGENICIDADE BACTERIANO 
VIRULÊNCIA: é o grau de patogenicidade dentro de um determinado gênero ou 
espécie. Não está atribuída a um único fator, mas pode depender de vários 
fatores relacionados ao microrganismo, ao hospedeiro e a interação dos dois. 
 
• A virulência envolve duas características de um microrganismo patogênico: 
infecciosidade (capacidade de poder iniciar uma infecção) e a gravidade de 
condição da infecção. 
MECANISMOS DE PATOGENICIDADE BACTERIANA 
MECANISMOS DE PATOGENICIDADE BACTERIANO 
NÚMERO DE MICRORGANISMOS INVASORES: Se apenas alguns microrganismos 
penetrarem o corpo, eles provavelmente serão eliminados pelas defesas do 
hospedeiro. Entretanto, se um grande número de microrganismos obtiver acesso 
ao organismo, o cenário está pronto para o desenvolvimento da doença. 
MECANISMOS DE VIRULÊNCIA BACTERIANA 
ADESÃO: capacidade das bactérias de se fixar nas células e tecidos do 
organismo. 
• Adesinas 
- As adesinas bacterianas incluem fímbrias, componentes da cápsula, ácidos 
lipoteicoicos das bactérias Gram-positivas ou outro antígeno de superfície 
celular. 
- Formação de biofilme, exs.: placa dentária, as algas nas paredes de piscinas. 
MECANISMOS DE VIRULÊNCIA BACTERIANA 
PENETRAÇÃO/EVASÃO DAS DEFESAS DO HOSPEDEIRO 
• A cápsula resiste às defesas do hospedeiro por impedir a fagocitose, o processo utilizado 
por certas células do organismo para englobar e destruir microrganismos. Ex.: 
Streptococcus pneumoniae. 
• A parede celular de certas bactérias contém substâncias químicas que contribuem para a 
virulência. 
 - Streptococcus pyogenes produz uma proteína resistente ao calor e à acidez, chamada de 
proteína M. É encontrada tanto na superfície celular quanto nas fímbrias e faz o intermédio da 
aderência da bactéria às células epiteliais do hospedeiro e auxilia na resistência da bactéria à 
fagocitose pelos leucócitos. 
 
MECANISMOS DE VIRULÊNCIA BACTERIANA 
• Presença de enzimas hidrolíticas capazes de degradarem 
componentes da matriz extracelular, desorganizando toda a estrutura 
dos tecidos. 
 - Hialuronidases 
 - Colagenases 
 - Proteases 
MECANISMOS DE VIRULÊNCIA BACTERIANA 
INVASÃO: capacidade das bactérias de invadir diferentes células do nosso 
organismo para causar infecção. 
 
• Invasinas 
- Algumas bactérias são intracelulares obrigatórias 
- Sua localização intracelular permite que sejam protegidas de anticorpos, da 
fagocitose e de alguns antimicrobianos. 
MECANISMOS DE VIRULÊNCIA BACTERIANA 
SIDERÓFOROS: são compostos de baixo peso molecular que têm grande 
afinidade por ferro e formam complexos importantes para as células. 
• A maior parte do ferro no organismos humano encontra-se pouco disponível 
para a bactérias. Ex: ferro heme ligado à molécula de hemoglobina. 
• A produção de sideróforos por algumas bactérias possibilitam a internalização 
de ferro pela célula bacteriana, tornando-a mais virulenta. 
 
MECANISMOS DE VIRULÊNCIA BACTERIANA 
TOXINAS: qualquer substância de origem 
bacteriana capaz de causar danos no 
organismo animal. 
São classificadas em exotoxinas e 
endotoxinas. 
MECANISMOS DE VIRULÊNCIA BACTERIANA 
EXOTOXINAS 
• Os genes que codificam a maioria (e talvez todas) das exotoxinas são carreados em 
plasmídeos bacterianos ou fagos. 
• Como as exotoxinas são solúveis em fluidos corporais, elas podem difundir-se 
facilmente no sangue, sendo rapidamente transportadas por todo o corpo. 
• As exotoxinas agem destruindo determinadas partes das células do hospedeiro ou 
inibindo certas funções metabólicas. 
MECANISMOS DE VIRULÊNCIA BACTERIANA 
EXOTOXINAS 
Grupo I: superantígenos e superantígenos termoestáveis. Os superantígenos são antígenos que 
provocam uma resposta imune muito intensa. Eles são proteínas bacterianas. Ex.: toxinas 
estafilocócicas, que causam a intoxicação alimentar e a síndrome do choque tóxico. As toxinas 
ST (toxinas termoestáveis) são produzidas principalmente pela Escherichia coli (ETEC), 
atacando as células do epitélio intestinal, causando principalmente diarreia. 
Grupo II: lesam a membrana citoplasmática formando poros. Ex.: a exotoxina lítica do 
Staphylococcus aureus. 
Grupo III: mais importante, apresenta subunidades A e B (A = porção enzimática e B = porção 
que liga ao receptor celular). Ex.: toxina diftérica, toxina colérica, toxina tetânica... 
MECANISMOS DE VIRULÊNCIA BACTERIANA 
As endotoxinas exercem seu efeito pelo estímulo de 
macrófagos, que liberam citocinas em concentrações 
bastante elevadas. 
Todas as endotoxinas produzem os mesmos sinais e 
sintomas, independentemente da espécie de 
microrganismo, embora nem sempre na mesma 
intensidade. Esses sintomas incluem calafrios, febre, 
fraqueza, dores generalizadas e, em alguns casos, 
choque e até mesmo morte. 
Exs.: Salmonella typhi (febre tifoide), Proteus spp. 
(infecções urinárias) e Neisseria meningitidis (meningite) 
Bactérias extracelulares como Clostridium tetani e 
Vibrio cholerae apresentam capacidade de se 
multiplicar fora das células do hospedeiro. Como 
bactérias extracelulares podem causar doenças? 
Quais regiões do nosso corpo são 
normalmente colonizadas por 
microrganismos? 
• Todo ser humano nasce sem microrganismos. A aquisição da microbiota bacteriana 
envolve uma transmissão horizontal, ou seja, pela colonização por microrganismos. 
• Imediatamente antes de a mulher dar à luz, os lactobacilos em sua vagina multiplicam-
se rapidamente. O primeiro contato entre o recém-nascido e os microrganismos, em 
geral, ocorre através dos lactobacilos, que se tornam os microrganismos predominantes 
no intestino do bebê. Com a respiração e o início da alimentação, mais microrganismos 
são introduzidos no corpo do recém-nascido a partir do meio ambiente. 
• Estima-se que o corpo humano que contém cerca de 10 trilhões de células seja 
rotineiramente portador de aproximadamente 100 trilhões de bactérias. 
A MICROBIOTA HUMANA 
Os microrganismos que estabelecem residência mais ou menos permanente (colonizam), 
mas não produzem doença em condições normais, são membros da microbiota normal ou 
flora normal. Não é removida totalmente pelos procedimentos de limpeza nem facilmente 
eliminada pelos procedimentos de antissepsia. 
A MICROBIOTA HUMANA 
Microbiota transiente/transitória: podem estar presentes por vários dias, semanas, ou 
meses, e depois desaparecerem. Os microrganismos não se encontram em todo o corpo 
humano, mas se localizam em certas regiões. Facilmente removida pelos procedimentos 
de limpeza e eliminada pelos procedimentos de antissepsia. 
 
 
A MICROBIOTA HUMANA 
Mucosa “com microbiota”: conjuntiva, do trato respiratório superior (cavidade nasal, 
nasofaringe, orofaringe, laringe), oral, do intestino grosso, da vagina, uretra distal... 
Mucosa estéril: brônquica, alveolar, uterina, da bexiga... 
A MICROBIOTA HUMANA 
Microbiota 
Composição/ Função 
“normais” 
Composição/ Função 
“Anormais” 
Saúde 
Disbiose 
Comprometimento de 
Funções Metabólicas e 
Imunes 
• As diversas partes do corpo humano apresentam condições ambientais 
diversas que oferecem certas vantagens e desvantagens para a vida 
microbiana. 
• Os fatores que controlam a composição da microbiota em uma dada região do 
corpo estão relacionados com a natureza do ambiente local, tais como 
temperatura, pH, água, oxigenação,nutrientes e fatores mais complexos 
como a ação de componentes do sistema imunológico. 
A MICROBIOTA HUMANA 
Certas regiões do corpo estão sujeitas a forças mecânicas que podem afetar a 
colonização pela microbiota normal. 
 - Ac ̧ão de mastigação dos dentes e a movimentac ̧ão da língua; 
 - No trato gastrintestinal, o fluxo de saliva e as secreções digestórias e os vários 
movimentos musculares da garganta, do esôfago, do estômago e dos intestinos 
podem remover microrganismos que não estão aderidos; 
 - A ação de descarga da urina também pode remover microrganismos não 
aderidos no trato urinário; 
 - No sistema respiratório, o muco prende os micróbios, que são propelidos rumo 
à garganta pelo movimento ciliar das células. 
A MICROBIOTA HUMANA 
As condições existentes em determinado sítio do corpo humano variam de pessoa 
para pessoa. 
Entre os fatores que também afetam a microbiota normal estão idade, estado 
nutricional, dieta, estado de saúde, presença de deficiências, hospitalizac ̧ão, estresse, 
clima, localização geográfica, condições de higiene pessoal, condições 
socioeconômicas, ocupação e estilo de vida. 
A MICROBIOTA HUMANA 
• Mecanismos de controle da microbiota 
- Mecanismos físicos: integridade do epitélio, válvulas e esfíncteres do trato 
digestório, muco. 
- Mecanismos químicos: Lisozima, ácidos graxos da pele, ácidos e sais biliares, 
ácido clorídrico do estômago, pH da urina. 
- Ações fisiológicas: fluxos unidirecionais, peristalse, movimento ciliar. 
- Mecanismos biológicos: IgA secretória, macrófagos alveolares. 
A MICROBIOTA HUMANA 
A MICROBIOTA HUMANA 
A MICROBIOTA HUMANA 
Pele: principal barreira ao meio externo e é o órgão mais exposto ao meio 
ambiente. 
A MICROBIOTA HUMANA 
Microbiota intestinal: variedade de microrganismos vivos principalmente bactérias 
anaeróbias, que colonizam o intestino logo após o nascimento. É constituído por 
microbiota nativa e de transição temporária, sendo considerado como um dos 
ecossistemas mais complexos, com cerca de 1.000 bactérias distintas. 
Estômago e no intestino delgado: microrganismos encontram-se em menores 
quantidades devido ao contato e ação bactericida do suco gástrico. 
São em sua maioria anaeróbicas, destacando-se os gêneros bacteroides, Bifi dobacterium, 
Eubacterium, Clostridium, Peptococcus, Peptostreptococcus, Ruminococcus e 
Fusobacterium. 
A MICROBIOTA HUMANA 
A microbiota intestinal tem várias funções: proteção anti-infecciosa que fornecem 
resistência à colonização por microrganismos exógenos; a imuno-modulação, que 
possibilita uma ativação das defesas imunológicas; a contribuição nutricional 
resultante das interações locais e dos metabólitos produzidos oferecendo fontes 
energéticas e de vitaminas. 
Substratos que não foram digeridos e chegam ao lúmen do cólon, especialmente os 
carboidratos, são fermentados pela microbiota intestinal e formam ácidos absorvidos 
pela mucosa. Esse mecanismo é denominado salvamento energético e forma os 
ácidos graxos de cadeia curta. Além disso sintetizam vitamina K e vitaminas do 
complexo B. 
A MICROBIOTA HUMANA 
No período neonatal, a instalação da microbiota está associado com o tecido linfoide 
intestinal. O estabelecimento desse sistema imunológico local com ação conjunta ao 
estímulo da microbiota ativa o sistema imune. O tecido linfoide reconhece as espécies 
e antígenos que são benéficas ao hospedeiro, procedendo, assim, uma resposta de 
tolerância imunológica. 
A MICROBIOTA HUMANA 
A MICROBIOTA HUMANA 
A assimetria da microbiota pode induzir o desenvolvimento da enterocolite necrosante. A longo período a 
alteração da composição da microbiota causada tanto pela redução das bactérias benéficas como das 
potencialmente patogênicas pode estar associada com a doença inflamatória do intestino e atopia. 
O Transplante de Microbiota Fecal é definido como o método pelo qual bactérias 
comensais, pertencentes ao TGI de pessoas saudáveis, são inseridas em pacientes 
com infecções bacterianas no intestino, por intermédio de tubos nasogástricos ou 
colonoscopia. Com o objetivo de restaurar a microbiota natural, essa terapia é mais 
indicada em infecções persistentes, em especial as causadas por Clostridium difficile. 
A seleção do doador é feita preferencialmente pelo cônjuge ou parentesco próximo, 
caso não encontre compatibilidade, faz a escolha por um doador não-aparentado. 
Apesar de todos os benefícios do TMF, ainda existe uma grande preocupação quanto 
aos resultados e consequências desse procedimento. 
A MICROBIOTA HUMANA 
Relação entre microbiota e obesidade: https://youtu.be/UqiA5vNYMqs 
A MICROBIOTA HUMANA 
As medidas sanitárias que foram tomadas 
por causa da COVID-19 podem trazer 
alguma consequência para a nossa 
microbiota?