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Professor Jefferson Rodrigues 1 1 Sumário 1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................................... 4 Características Distintivas dos Principais Grupos de Microrganismos .......................................... 5 Áreas de Aplicação da Microbiologia ............................................................................................. 7 Comparação de Diferentes Tipos de Microscópios ..................................................................... 10 2. DEFINIÇÃO DOS TERMOS ....................................................................................................... 11 Termos Mais Importantes ............................................................................................................ 11 3. CARACTERÍSTICAS BACTERIANAS .......................................................................................... 14 Morfologia Bacteriana ................................................................................................................. 16 Macronutrientes .......................................................................................................................... 20 Micronutrientes ........................................................................................................................... 21 Acidez e Alcalinidade (pH)............................................................................................................ 24 Crescimento Quanto à Temperatura ........................................................................................... 24 4. MEIOS DE CULTURA ............................................................................................................... 28 Classificação dos Meios de Cultura .............................................................................................. 29 5. MICROBIOTA NORMAL DO CORPO HUMANO ...................................................................... 31 Função da Microbiota Normal ..................................................................................................... 31 Microbiota Normal da Pele .......................................................................................................... 32 Microbiota Normal do Intestino ................................................................................................... 33 Microbiota Normal da Uretra ....................................................................................................... 34 Microbiota Normal da Vagina ..................................................................................................... 34 Microbiota Normal do Olho (conjuntiva) .................................................................................... 34 6. COLORAÇÃO PELO MÉTODO DE GRAM ................................................................................. 35 Técnica de Coloração Pelo Método de Gram .............................................................................. 37 7. COCOS GRAM POSITIVOS ....................................................................................................... 39 STAPHYLOCOCCUS ....................................................................................................................... 39 S. aureus ....................................................................................................................................... 40 S. epidermidis ............................................................................................................................... 40 S. saprophyticus ........................................................................................................................... 40 8. STREPTOCOCCUS .................................................................................................................... 44 PNEUMOCOCOS ........................................................................................................................... 50 9. RELAÇÃO HOSPEDEIRO PARASITA ......................................................................................... 53 Mecanismos de resistência inespecífica do hospedeiro.............................................................. 55 Professor Jefferson Rodrigues 2 2 10. CONTROLE MICROBIANO ....................................................................................................... 56 Padrão e Morte bacteriana .......................................................................................................... 56 Controle Microbiano Por Agentes Físicos .................................................................................... 57 Calor seco ..................................................................................................................................... 58 Calor úmido .................................................................................................................................. 58 Filtração ........................................................................................................................................ 59 Radiação ....................................................................................................................................... 60 11. CLOSTRIDIUM ......................................................................................................................... 61 Clostridium tetani ........................................................................................................................ 62 Clostridium botulinum ................................................................................................................. 63 Clostridium perfringens ............................................................................................................... 65 Clostridium difficile ..................................................................................................................... 68 12. CORINEBACTERIAS ................................................................................................................. 69 Corinebacterium diphtheriae ....................................................................................................... 69 A Corinebacterium diphtneriae causa a Difiteria. ........................................................................ 69 13. COCOS GRAM NEGATIVOS ..................................................................................................... 71 NEISSERIA ..................................................................................................................................... 71 Neisseria meningitidis .................................................................................................................. 71 Neisseria gonorrhoeae ................................................................................................................. 74 14. ENTEROBACTERIACEAS .......................................................................................................... 77 15. ESCHERICHIA COLI .................................................................................................................. 80 16. SALMONELLA .......................................................................................................................... 85 17. SHIGELLA ................................................................................................................................. 89 18. VIBRIO .................................................................................................................................... 92 Vibrio cholerae .............................................................................................................................A adição de 0,1 a 0,2% de glicose estimula o crescimento. Em placa de ágar simples, após 24 horas / 37ºC, produzem colônias de cerca de 1 mm de diâmetro, convexas, superfície livre e bordos circulares, opacas e brilhantes. O S. aureus pode desenvolver um pigmento amarelo ao passo que as outras duas espécies produzem pigmento branco. Em placa de ágar sangue somente o S. aureus desenvolve, frequentemente, um halo de hemólise extenso em torno das colônias. Em ágar hipertônico manita (Manitol), o S. aureus geralmente fermenta o manitol com produção de ácido, tornando o meio amarelo. Antígenos de superfície Os estafilococos possuem antígenos de superfície (proteínas e polissacarídeos) que permitem agrupá-los sorologicamente. a) Polissacarídeos tipo específicos A (S. aureus) e B (S. epidermidis), hoje identificados como ácidos teicóicos. b) Proteína A – encontrada em mais de 90% das amostras de S. aureus. A maior parte da proteína A se encontra na parede celular, ligada ao peptidioglicano. Durante o crescimento celular a proteína A é liberada para o meio. É um importante fator de virulência, pois se liga à porção Fc da IgG, evitando a ligação do complemento. Utilizada em laboratórios de análises clínicas devido à sua capacidade de se ligar a IgG e formar um “co-aglutinado” com complexos antígeno-anticorpo. Professor Jefferson Rodrigues 43 43 Enzimas extracelulares O S. aureus produz uma série de enzimas extracelulares que participam na patogênese das infecções causadas pelo germe. As principais são: a) Coagulase – enzima que, reagindo com um cofator existente no plasma, transforma o fibrinogênio em fibrina. b) Hemolisinas – enzimas tóxicas para plaquetas humanas e letais para animais quando inoculadas via sistêmica. c) Hialuronidase – enzima capaz de despolimerizar o ácido hialurônico e de agir como fator de difusão. d) Estafiloquinase – enzima que ativa o plasminogênio, gerando plasmina, capaz de dissolver o plasma. e) -lactamase – enzima que confere resistência aos antibióticos -lactâmicos (semelhantes à penicilina). Toxinas Os estafilococos causam doença tanto por produção de toxinas, quanto por multiplicação em tecidos e causam inflamação. As principais toxinas produzidas são: a) - toxina (leucocidina) – capaz de causar a morte de leucócitos e necrose de tecidos (pele). b) Enterotoxinas – proteína que causa vômitos e diarreia (raro) líquida sem sangue. Resistente ao calor e, portanto, não é inativada por cozimento rápido. Existem seis tipos sorológicos de A a F. c) Toxina da síndrome do choque tóxico (TSST) – causa choque tóxico em mulheres menstruadas que utilizam absorventes internos ou em pacientes com infecções de útero. d) Esfoliatina – proteína produzida por estafilococos fago grupo II, que causa a síndrome da “pele escaldada” em crianças. Manifestações clínicas Professor Jefferson Rodrigues 44 44 As manifestações clínicas importantes causadas por S. aureus podem ser divididas em dois grupos: inflamatórias e mediadas por toxinas. Inflamatórias a) Infecções cutâneas – incluindo impetigo, furúnculo, carbúnculo, infecções das células cutâneas, ferimentos cirúrgicos, pálpebras, mamarias (mastite); b) Bacteremia de qualquer lesão localizada, especialmente ferimentos infeccionados ou resultado de abuso intravenoso de drogas (pode levar a endocardite); c) Endocardite de válvulas cardíacas, naturais ou protéticas, especialmente endocardite do lado direito em usuários de drogas intravenosas (a endocardite de válvula protética é frequentemente causada por S. epidermidis); d) Osteomielite e artrite hematógena ou traumática – principalmente em crianças; e) Pneumonia em pacientes pós-operatório ou após infecção respiratória viral, especialmente gripe; f) Abscessos em qualquer órgão, após bacteremia; Mediada por toxinas a) Intoxicação alimentar, caracterizado por vômitos mais proeminentes do que diarréia, devido à ingestão de enterotoxinas, que é produzida nos alimentos com período de incubação pequeno (uma a oito horas); b) Síndrome do choque tóxico, que inclui febre, hipotensão, erupção cutânea que progride para a descamação e envolvimento de sistemas múltiplos; c) Síndrome da “pele escaldada”, onde as camadas superficiais da epiderme morrem em resposta à presença da esfoliatina. O S. epidermidis faz parte da flora normal da pele e mucosas humanas, podendo causar infecções de cateteres intravenosos e de implantes protéticos como, por exemplo, válvulas cardíacas, sendo o principal causador de septicemias em recém-nascidos. O S. saprophyticus causa infecções do trato urinário, particularmente em mulheres jovens sexualmente ativas. Diagnóstico laboratorial Professor Jefferson Rodrigues 45 45 a) Em portadores – colher a secreção nasofaringeana por meio de “swabs”; b) Infecções purulentas – nas lesões abertas retirar o pus com swab ou alça de platina. Nas lesões fechadas podem ser puncionadas as coleções purulentas (incisão ou drenagem); c) Septicemia – colher o sangue por punção venosa para hemocultura; d) Meningite – colher o L.C.R. por punção da ráquis Os esfregaços dos materiais biológicos revelam cocos Gram-Positivos agrupados como cachos de uva. As culturas de S. aureus produzem tipicamente colônias amarelo- ouro que são normalmente -hemolíticas. O meio ágar-sal-manitol era normalmente usado para a triagem de S. aureus. O S. aureus é coagulase positivo. Culturas de estafilococos coagulase negativos tipicamente produzem colônias brancas que não são hemolíticas. As duas espécies de estafilococos coagulase-negativos são diferenciadas pela sua sensibilidade ao antibiótico novobiocina. O diagnóstico da intoxicação alimentar é realizado pela pesquisa das enterotoxinas nos alimentos ingeridos e no vômito do paciente. De modo geral o S. aureus é encontrado em grande quantidade (105 bactérias por grama) no alimento que contém a enterotoxina responsável. Tratamento Nos EUA, 80% ou mais das linhagens de S. aureus são resistentes à penicilina G. A maioria produz -lactamase sob o controle de plasmídeos transmissíveis. Estes organismos podem ser tratados com penicilinas resistentes a -lactamases, por exemplo, naficilina ou cloxacilina, algumas cefalosporinas ou vancomicinas. S. epidermidis é altamente resistente a antibióticos. A droga de escolha é a vancomicina. As infecções urinárias por S. saprophyticus podem ser tratadas com norfloxacina ou trimetropim-sulfametoxasol. Professor Jefferson Rodrigues 46 46 Prevenção Não existe imunização para estes microrganismos. A limpeza, a lavagem frequente das mãos e a assepsia das lesões auxiliam no controle da disseminação de S. aureus. A disseminação pelo nariz ou pela pele pode ser reduzida pela aplicação tópica de agentes antimicrobianos, mas é difícil preveni-la. Os disseminadores devem ser removidos das áreas de alto risco como, por exemplo, centros cirúrgicos e berçários. 8. STREPTOCOCCUS Introdução Os estreptococos são bactérias Gram Positivas esféricas que tipicamente foram pares ou cadeias durante o seu crescimento. Distribui-se amplamente pela natureza. Alguns são membros da microbiota humana normal, enquanto outros estão associados a doenças humanas importantes, atribuíveis, em parte, à infecção por estreptococos e, em parte à sensibilização a estes microrganismos. Os estreptococoselaboram uma variedade de substâncias extracelulares e enzimas. Os estreptococos formam um grupo heterogêneo de bactérias, de modo que nenhum sistema é suficientemente adequado para classificação. Vinte espécies, incluindo Streptococcus pyogenes (grupo A), Streptococcus agalactiae (grupo B) e enterococos (grupo D), caracterizam-se por colônias, padrões de hemólise, composição em ágar-sangue (-hemólise, -hemólise e -hemólise), composição antigênica de substâncias grupo-específicas da parede celular e reações bioquímicas. Os tipos de S. pneumoniae (pneumococo) são ainda classificados de acordo com a composição antigênica dos polissacarídeos capsulares. Morfologia e Identificação a) Microrganismos típicos – os cocos individualmente são esféricos ou ovóides e dispõe-se em cadeias. Os cocos dividem-se num plano perpendicular ao eixo longitudinal da cadeia. São Gram Positivos, capsulados. A parede celular contém proteínas (antígenos M, T, R), carboidratos (grupo-específicos) e peptidoglicanos. Professor Jefferson Rodrigues 47 47 Existem fímbrias semelhantes a pelos que se projetam através da cápsula dos estreptococos do grupo A. Os pilli são constituídos, em parte, de proteína M e recobertos de ácido lipoteicóico, importantes na fixação dos estreptococos às células epiteliais. b) Características culturais – a maioria cresce em meios sólidos na forma de colônias discóides, geralmente com 1-2 mm de diâmetro. As cepas que produzem material capsular frequentemente dão origem a colônias mucoides. As colônias opacas e brilhantes são das cepas do grupo A. A energia é obtida principalmente da utilização do açúcar. O crescimento em meios sólidos é favorecido pela adição de sangue ou líquidos teciduais. As exigências nutricionais são variadas entre as espécies. Os patógenos humanos são mais exigentes, sendo o crescimento e a hemólise favorecidos por incubação em CO2 a 10%. Em relação à hemólise (destruição das hemácias ao redor da colônia) em ágar sangue os estreptococos são classificados em: • -hemolítico - hemólise parcial ou alfa () hemólise, onde se forma um halo claro parcial em torno das colônias. Também chamados de estreptococos enverdescentes, por apresentar um halo parcial de coloração verde, devido a uma alteração da hemoglobina por um sistema oxidorredutor presente na célula bacteriana. Ex: S. mutans, S. salivarius e S. pneuminiae • -hemolítico – hemólise total ou beta () hemólise, onde se forma um halo claro total em torno das colônias. Ex. S. pyogenes, S. agalactiae. • -hemolítico – ausência de hemólise ou gama () hemólise, ou seja, as colônias não apresentam o halo de hemólise. Ex. Enterococos, S. bovis. Estrutura antigênica a) Antígenos grupo específico da parede celular – este carboidrato encontra-se na parede celular de muitos estreptococos e forma a base do grupamento sorológico (grupos A-U de Lancefield). b) Proteína M – importante fator de virulência do S. pyogenes do grupo A. Aparece na forma de projeções semelhantes a pelos na parede celular dos estreptococos. Na presença dessa proteína, os estreptococos são virulentos, e, na ausência de anticorpos Professor Jefferson Rodrigues 48 48 tipo M-específicos, os microrganismos são capazes de resistir à fagocitose por leucócitos polimorfonucleares. Parece que a Proteína M e, talvez, outros antígenos da parede celular estreptocócica, desempenham importante papel na patogenia da febre reumática. c) Substância T – esta substância não exibe nenhuma relação com a virulência dos estreptococos. Permite a diferenciação de certos tipos de estreptococos. d) Nucleoproteínas – a extração de estreptococos com agente alcalino fraco produz misturas de proteínas e outras substâncias com pouca especificidade sorológica, denominadas “substâncias P”, que provavelmente constituem a maior parte do corpo celular dos estreptococos. Toxinas e Enzimas extracelulares Os estreptococos do grupo A, elaboram mais de 20 produtos extracelulares, sendo os principais: a) Estreptoquinase (Fibrinolisina) – produzidas por muitas cepas -hemolíticas do grupo A. Esta substância transforma o plasminogenio do plasma humano em plasmina, uma enzima proteolítica ativa que digere a fibrina e outras proteínas. A estreptoquinase em sido administrada por via intravenosa para o tratamento da embolia pulmonar e das tromboses venosas e da artéria coronária. b) Estreptodornase (desoxirribonuclease estreptocócica) – enzima que despolimeriza o DNA. Os exsudatos purulentos devem sua viscosidade, em grande parte, à essa enzima. c) Hialuronidase – enzima que cliva o ácido hialurônico ajudando na propagação dos microrganismos infectantes (fator de difusão). d) Exotoxinas Pirogênicas (Toxina eritrogênica) – produzidas por estreptococos do grupo A. Existem três tipos antigenicamente distintos: A B e C. A exotoxina está principalmente relacionada com a síndrome do choque tóxico por estreptococos e febre escarlatina. A exotoxina C também pode contribuir para a síndrome, enquanto que o papel da exotoxina B permanece incerto. Professor Jefferson Rodrigues 49 49 e) Difosfopiridina-Nucleotidase – enzima relacionada com a capacidade dos microrganismos de destruir leucócitos. Algumas cepas produzem proteinases e amilase. f) Hemolisinas – muitos estreptococos são capazes de hemolizar eritrócitos in vitro em graus variáveis. A ruptura completa dos eritrócitos com liberação de hemoglobina é denominada -hemólise. A lise incompleta dos eritrócitos. Os S. pyogenes -hemolítico do grupo A elabora duas hemolisinas (estreptolisina): • Estreptolisina O – proteína hemoliticamente ativa, porém rapidamente inativada na presença de oxigênio. Fortemente antigênica e conduz a formação da correspondente antiestreptolisina (ASLO). A determinação do título de ASLO é de grande valor diagnóstico na febre reumática, considerando que títulos superiores a 160 - 200 unidades sejam indicadores de infecção estreptocócica recente. • Estreptolisina S – proteína não antigênica, que produz hemoglobuinúria, anemia e icterícia. A ela atribui o intenso grau de anemia nas estreptococias graves. Responsável pelas zonas de hemólise em placas de ágar sangue. Classificação dos Estreptococos A classificação dos estreptococos baseia-se principalmente em relação à: a) Morfologia das colônias e reações hemolíticas em ágar sangue; - -hemolíticos (alfa hemolíticos) - -hemolíticos (beta hemolíticos) e -hemolíticos (gama hemolítico). b) Especificidade sorológica da substância grupo específica da parede celular (Classificação de Lancefield) Baseia-se em reações de precipitação com antissoros específicos que permitem a distribuição em grupos. Em geral, efetua-se a tipagem apenas para os grupos A-C, F-G, que provocam doença em humanos e para os quais existem reagentes que permitem a tipagem utilizando-se aglutinação simples ou reações colorimétricas. Os principais são: - Estreptococos do Grupo A – estão entre os principais patógenos humanos. São a causa bacteriana mais frequente de faringite. Aderem-se ao epitélio da faringe via pilli coberto com ácido lipoteicóico e proteína M. Muitas cepas possuem cápsula de ácido Professor Jefferson Rodrigues 50 50 hialurônico que é anfifagocitária. Eles são normalmente sensíveis à bacitracina, o que é um critério diagnóstico importante e são -hemolíticos. Ex: S. pyogenes; - Estreptococosdo Grupo B – colonizam o trato genital de algumas mulheres e podem causar meningite em recém-nascidos e septicemia. Estes são normalmente resistentes à bacitracina e são -hemolíticos. Ex. S. agalactiae; - Estreptococos do grupo D – incluem os enterococos (S. faecalis) e não enterococos. Os enterococos crescem em presença de 6,5% de NaCl e não são mortos por penicilina G. Eles fazem parte da flora normal dos intestinos e se destacam pela capacidade de causar infecções urinárias, biliares e cardiovasculares. Os não enterococos podem produzir lesões semelhantes, mas são inibidos por 6,5% de NaCl e mortos pela penicilina G. As reações hemolíticas são bastante variadas; - Os estreptococos dos grupos C, E, F, G, H, K-U raramente causam doenças humanas; - Os estreptococos “lácticos” do grupo N produzem um sabor ácido ao leite. c) Polissacarídeos Capsulares A especificidade antigênica dos polissacarídeos capsulares é utilizada para classificar S. pneumoniae em 84 tipos e para sorotipar os estreptococos do grupo B (S. agalactiae). d) Reações bioquímicas Incluem reações de fermentação de açúcares, testes para estabelecer a presença de enzimas e testes de sensibilidade ou resistência a determinados agentes. Os testes bioquímicos são utilizados logo após observação do crescimento das colônias e suas características hemolíticas. Geralmente utilizado para os grupos A, B, D, F e G. A determinação das espécies dos estreptococos viridans exige uma bateria de testes bioquímicos. e) Peptostreptococos – estes estreptococos só crescem em condições anaeróbicas ou microaerófilas e produzem hemolisinas variadas. Fazem parte da microbiota normal da boca, vias aéreas superiores, intestino e trato genital feminino. Com Professor Jefferson Rodrigues 51 51 frequência participam, com muitas outras espécies bacterianas, de infecções anaeróbias mistas no abdome, pelve, pulmões ou cérebro. Casos clínicos O S. pyogenes é a causa mais comum de dor de garganta. A faringite se inicia com por inflamação, exsudato, febre, leucocitose e pequenos linfonódulos cervicais. A cura espontânea pode vir em cerca de 10 dias ou pode se agravar ocasionando otite, sinusite, mastoidite e meningite. Se for uma cepa toxigênica pode ocorrer escarlatina. A febre reumática pode ocorrer seguida, especialmente por faringite. Os S. agalactiae constituem uma importante causa de doenças nos período neonatal e perinatal e tem aumentado a resistência aos antibióticos Clindamicina e Eritromicina. A endocardite infecciosa é comumente causada por S. viridans que entram na corrente sanguínea a partir da orofaringe (resultado de uma má dentição ou após extração dentária). Os enterococos causam infecções do trato urinário, especialmente em pacientes hospitalizados (cateteres e instrumentos urinários), endocardites (após cirurgias), infecções intra-abdominais e pélvicas. Streptococcus intermedius e S. anginosus causam abscessos dentais, cerebrais, abdominais e endocardite. Os peptostreptococos participam de infecções anaeróbias mistas do abdômen, pélvis, pulmões e cérebro. Diagnóstico Laboratorial 1 - Colheita do material a) Portadores: colher o material do nariz e da garganta usando swab estéril corretamente identificado; b) Infecções cutâneas – abertas – colher o pus com swab fechadas – poderá se puncionado c) Septicemia – colher, em tubo estéril, por punção venosa uma amostra de sangue (5 à 10 mL); d) Meningite – colher o líquor Professor Jefferson Rodrigues 52 52 e) Infecções intestinais – o material deverá ser colhido em recipiente próprio (estéril). Em crianças e em mulheres grávidas pode ser usado swab anal.(S.agalactiae) f) Infecções urinárias – Colher em frasco estéril e encaminhar ao laboratório para a realização do plantio. Cultura Semear o material em meio de ágar sangue de carneiro azida (jarra de microaerofilia) 5% CO2 e observar as características de hemólise, proceder ao teste da bacitracina e provas bioquímicas. (CAMP, Bile esculina, NaCl a 6,5%, PYR. Realizar o antibiograma. Sorológico Títulos de ASLO são altos logo após infecções por estreptococos do grupo A. Prevenção Muitos estreptococos são membros da microbiota normal do corpo. Produzem doença apenas quando instalados em partes do corpo humano onde normalmente não ocorrem. Para evitar esses acidentes, particularmente durante procedimentos cirúrgicos nas vias respiratórias, trato gastrintestinal e vias urinárias que resultam em bacteremia temporária, os agentes antimicrobianos são frequentemente administrados de maneira profilática. PNEUMOCOCOS Introdução Os pneumococos (Streptococcus pneumoniae) são diplococos Gram-positivos que frequentemente exibem uma forma de lanceta ou se dispõe em cadeias, exibindo uma cápsula de polissacarídeo que permite a tipagem com antissoro específico. Os pneumococos são residentes normais das vias aéreas superiores de humanos e causam pneumonia, sinusite, otite, bronquite, bacteremia, meningite e outros processos infecciosos. Professor Jefferson Rodrigues 53 53 Morfologia e Identificação Microrganismos típicos – em culturas recentes de escarro, pus e líquor aparecem como diplococos lanceolados encapsulados, Gram-positivos, às vezes isolados ou em cadeias. Cultura Formam pequenas colônias redondas, inicialmente em forma de cúpula e, mais tarde, desenvolvem um platô central com bordas elevadas. São -hemolíticos (enverdescentes) em ágar sangue. O crescimento é intensificado na presença de CO2 a 5-10%. Testes com antibióticos específicos são utilizados para diferenciar grupos de pneumococos e reações bioquímicas específicas. Patogenia e Manifestações Clínicas Os pneumococos provocam doença através de sua capacidade de multiplicação nos tecidos. Não produzem nenhuma toxina importante. A virulência depende de sua cápsula que impede ou retarda a fagocitose. A infecção provoca extravasamento de líquido fibrinoso de edema no interior dos alvéolos, seguido de eritrócitos e leucócitos, com consequente consolidação de partes do pulmão. Em geral o início da pneumonia pneumocócica é súbito, com febre, calafrios e dor pleural aguda. O escarro assemelha-se ao exsudato alveolar, sendo tipicamente sanguinolento ou de cor de ferrugem. A partir das vias respiratórias, os pneumococos podem atingir outros locais. Os seios da face e o ouvido médio são frequentemente afetados. A bacteremia da pneumonia apresenta uma tríade de complicação: meningite, endocardite e artrite séptica. Diagnóstico laboratorial Professor Jefferson Rodrigues 54 54 Colhe-se uma amostra de sangue para hemocultura, escarro e líquor para demonstração da presença de pneumococos em esfregaços. Esfregaços corados – o esfregaço de escarro demonstram microrganismos típicos, leucócitos polimorfonucleares e numerosos eritrócitos; Teste de Intumescimento capsular – o escarro fresco emulsificado e misturado a antissoros específico resulta em intumescimento da cápsula (reação de quellung), para identificação dos pneumococos e possível tipagem. O exsudato peritoneal também pode ser utilizado; Cultura – o escarro é cultivado em ágar-sangue incubado em jarra de anaerobiose. Hemocultura; Inoculação intraperitoneal em camundongos – o escarro pode ser inoculado intraperitonealmente em camundongosque são sensíveis aos pneumococos e morrem em 18-48 horas; Meningite Pneumocócica – este diagnóstico é estabelecido pelo exame imediato e cultura do líquor. Prevenção e Controle Trata-se de uma doença endêmica com elevada incidência de portadores. No desenvolvimento da doença, fatores predisponentes como idade, pacientes com anemia, bacteremia, são mais importantes do que a exposição ao agente infeccioso, e o portador sadio é mais importante na propagação dos pneumococos do que o paciente doente. A vacinação, principalmente de crianças menores que 2 anos de idade, proporciona uma proteção de 90% contra a pneumonia, além de estabelecer o imediatamente o diagnóstico e iniciar a quimioterapia o mais rápido possível. Tratamento Como os pneumococos são sensíveis a muitos agentes antimicrobianos, o tratamento precoce resulta em rápida recuperação. A penicilina G em altas doses é eficaz no tratamento da pneumonia pneumocócica, mas mostra-se ineficaz na meningite pneumocócica. Os pneumococos permanecem sensíveis á vancomicina. Professor Jefferson Rodrigues 55 55 9. RELAÇÃO HOSPEDEIRO PARASITA Introdução Um parasita é um organismo que habita a superfície ou o interior de outro organismo vivo, a fim de encontrar o ambiente e as substâncias necessárias ao seu crescimento e reprodução. Isso não quer dizer que o parasita necessariamente prejudicará seu hospedeiro. Parasitas de maior êxito alcançam um estado de equilíbrio com seu hospedeiro que assegure a sobrevivência, crescimento e propagação de ambos. A relação parasita hospedeiro é favorecida por características do parasita, que favorecem a sua implantação e o comprometimento do hospedeiro, como pelos vários mecanismos do hospedeiro e que se opõem a estes processos. Entre os atributos do parasita estão a infecciosidade, invasividade, patogenicidade e a toxigenicidade. Se o parasita lesar o hospedeiro em grau suficiente, os distúrbios resultantes manifestar-se-ão sob a forma de doença. Infecção Processo pelo qual o parasita estabelece interação com o hospedeiro. Suas principais etapas são: a) Penetração do parasita no hospedeiro – vias respiratórias, digestiva, mucosas e pele. b) Estabelecimento e multiplicação do parasita no interior do hospedeiro – a partir da porta de entrada, o parasita pode disseminar diretamente através dos tecidos ou prosseguir pelos canais linfáticos até a corrente sanguínea. Para uns microrganismos causar uma doença em seu hospedeiro deve-se observar: 1. Patogenicidade – capacidade dos microrganismos de causar doença ou de produzir lesões 2. Virulência – relaciona-se com o grau de determinada doença, ou seja, os microrganismos se diferem no modo de causar lesões, uns são mais patogênicos que os outros. Professor Jefferson Rodrigues 56 56 3. Toxigenicidade – capacidade de produzir substâncias tóxicas para o hospedeiro 4. Invasividade – capacidade de penetrar nos tecidos do hospedeiro, multiplicar e disseminar. Toxinas As toxinas microbianas são agrupadas com exotoxinas ou endotoxinas. As exotoxinas podem agir inibindo a síntese protéica (toxina diftérica), produzindo perda de fluido a nível intestinal (enterotoxinas de E. coli e toxina colérica), interferindo com a ação do sistema nervoso (neurotoxina: toxina tetânica), promovendo a lise da célula afetada (citotoxina: C. perfringens) ou causando efeitos vasculares (toxina do Bacillus anthracis). Já a endotoxina pode causar efeitos tóxicos similares como febres e distúrbios vasculares, que podem levar a um choque fatal; podem ser responsáveis pela ocorrência de choque verificada em muitas infecções pós-cirúrgicas e em tratamentos que induzem disseminação da flora intestinal. As principais diferenças entre elas estão demonstradas no quadro abaixo: a) Exotoxinas • Excretadas por bactérias vivas • Produzidas por bactérias Gram-Positivas e Gram-Negativas • Natureza polipeptídica • Instável – destruída a temperaturas acima de 60ºC • Altamente antigênica – induz produção de antitoxina • Não provoca febre b) Endotoxinas • Parte integrante da PC de bactérias Gram negativas • Liberadas com a morte da bactéria e, em parte, durante o crescimento bacteriano. • Complexo lipopolissacarídio – Lipídeo A • Estável • Não forma antitoxina e sim Anticorpo contra a fração polissacarídica • Pode provocar febre Enzima Certas bactérias produzem substâncias que não são diretamente tóxicas, mas que realmente desempenham um papel importante no processo infeccioso. Ex: Coagulase, hialuronidase, etc... Professor Jefferson Rodrigues 57 57 Mecanismos de resistência inespecífica do hospedeiro • Barreiras fisiológicas na porta de entrada a) Pele – poucos microrganismos capazes de penetrar pela pele íntegra, porém muitos conseguem penetrar pelas glândulas sudoríparas, sebáceas ou folículos pilosos. O pH ácido e os componentes bioquímicos destas regiões possuem propriedades antimicrobianas. A lisozima, uma enzima que dissolve algumas paredes celulares bacterianas também está presente na pele. b) Mucosas – várias são as portas de entrada, porém cada mucosa tem uma proteção específica: • Vias respiratórias – muco e células ciliadas contêm lisozimas e barreira mecânica • Vias digestivas – saliva (enzimas hidrolíticas), suco gástrico (pH ácido) • Ocular – lágrima (lisozima) e cílios (barreira mecânica) • Vaginal – pH ácido (ação antimicrobiana) Deve-se ressaltar que as mucosas do organismo apresentam uma flora microbiana normal constante, que por si só se opõem ao estabelecimento de microrganismos patogênicos. c) Fagocitose – macrófagos, leucócitos polimorfonucleares. A fagocitose é facilitada pela presença de anticorpos que funcionam como opsoninas d) Sistema retículo endotelial – conjunto funcional de células mononucleares fagocitárias sanguíneas, de tecido linfoide, fígado, baço, medula óssea, pulmão e outros tecidos que sejam capazes de captar e remover material particulado presente nas correntes linfáticas e sanguíneas. e) Constituintes bioquímicos do tecido – certos tecidos animais são resistentes a bactérias específicas, devido a seu teor de polipeptídeos, que possuem propriedades antibacterianas. A beta-lisina do soro pode destruir algumas bactérias Gram- Positivas. f) Resposta inflamatória – qualquer agressão aos tecidos, como a que surge após a implantação e multiplicação de microrganismos, induz a resposta inflamatória. Ela começa com a dilatação das arteríolas e capilares locais, dos quais o plasma escapa. Professor Jefferson Rodrigues 58 58 g) Febre – a febre por si só, não parece ser um mecanismo de defesa em muitas infecções agudas, e sua supressão não é prejudicial. É uma manifestação sistêmica mais comum de resposta inflamatória e um sintoma fundamental das doenças infecciosas. 10. CONTROLE MICROBIANO São utilizados meios e métodos para controlar qualitativamente ou quantitativamente os números de microrganismo. Padrão e Morte bacteriana Da mesma forma que no crescimento, a morte microbiana é um evento que ocorre de forma exponencial. Assim, após uma rápida redução do número, a taxa de morte pode tornar-se mais lenta, devido à sobrevivência de células mais resistentes. Condições que afetam a atividade de um agente antimicrobiano, especialmente se tal agente é de natureza química. 1. Tamanho da população:Quanto maior a população, maior o tempo necessário à sua eliminação. 2. Natureza da população: Se nesta população de microrganismos existirem endosporos, os quais são muito mais resistentes que formas vegetativas, sua eliminação não ocorrerá tão facilmente. No caso de células em diferentes estágios de crescimento - células mais jovens tendem a ser mais suscetíveis que células em fase estacionária. Havendo a presença de membros do gênero Mycobacterium, sua eliminação é mais difícil que de outras bactérias não esporuladas, etc. 3. Concentração do agente: Geralmente, quanto mais concentrado, melhor (exceto álcool). A relação entre a concentração e a eficiência via de regra não é linear. Professor Jefferson Rodrigues 59 59 4. Tempo de exposição: De acordo com normas da OMS, o tempo mínimo de exposição deve ser de 30 minutos. Em casos de agentes esterilizantes, a exposição deve ser tal que a chance de haver sobreviventes é de 1 em 106. 5. Temperatura: Dentro de limites, o aumento da temperatura torna o processo mais eficiente. Para agentes químicos, geralmente o aumento de 1°C da temperatura aumenta em 10 vezes a eficiência do processo, o que também permite a diluição do agente. 6. Condições "ambientais": pH do meio - quando é ácido, favorece a eliminação térmica; presença de matéria orgânica - dificulta a ação do produto (necessidade de lavagens dos materiais antes do controle por agentes químicos), seja por proteger o microrganismo ou competir pelo produto em uso. Altas concentrações de açúcar, proteínas ou lipídeos diminuem a penetrabilidade do calor, enquanto o sal pode aumentar ou diminuir a resistência ao calor. A consistência do material ou solução também interfere. Controle Microbiano Por Agentes Físicos Os principais agentes físicos que promovem o controle microbiano são: Calor, Filtração e Radiações. Eventualmente, outros agentes, tais como as baixas temperaturas, dessecação, podem ser utilizados. Calor Uso disseminado desde épocas remotas, correspondendo ainda um dos agentes físicos mais práticos e eficientes para a esterilização e/ou desinfecção. O calor pode ser empregado sob duas formas: seco e úmido, tendo a vantagem de apresentar, basicamente, apenas 2 parâmetros a serem controlados: tempo e temperatura. Para todos os organismos são definidas as temperaturas cardeais, ou seja, as temperaturas mínima, máxima e ótima de crescimento. Assim, quando estes são submetidos a temperaturas superiores à temperatura máxima de crescimento, os efeitos Professor Jefferson Rodrigues 60 60 letais tornam-se aparentes. A morte é um fenômeno que ocorre de forma exponencial, sendo proporcional apenas à concentração inicial da população. Já o tempo para uma determinada fração da população a ser morta é independente da população inicial. A morte se dá pela oxidação de constituintes celulares e desnaturação de proteínas e ácidos nucléicos. Não é a melhor maneira de utilização do calor, uma vez que o ar é menos condutor da temperatura que a água. Calor seco Incineração (E): processo drástico de eliminação de microrganismos, que destrói o produto. Ao rubro (E): processo onde os materiais levados à incandescência, promovendo a destruição de todos os microrganismos. Flambagem (D): processo onde o material é submetido diretamente ao fogo, seja seco ou embebido em álcool. Bastante utilizado na desinfecção de alças de vidro. Estufa esterilizante (E: 160†C/2 H ou 180°C/1 H). Amplamente utilizado para vidrarias e outros materiais. Calor úmido Como mencionado anteriormente, é um processo mais eficiente devido ao maior poder de penetração do vapor d’água. A morte é decorrente da desnaturação de ácidos nucléicos e proteínas, podendo também romper membranas. Além disso, o vapor tem maior capacidade de romper as pontes de hidrogênio. Autoclave (E - 121°C/20 min./1 atm.) - Destrói esporos, em um pequeno volume, em 10 a 12 minutos. Com volumes maiores, o tempo é maior (5 litros => 70 minutos). Frequentemente são utilizados indicadores da eficiência de esterilização, por exemplo, ampolas contendo esporos de B. stearotermophilus ou de Clostridium PA3679, os quais Professor Jefferson Rodrigues 61 61 são inoculados em meios de cultura após o processo de esterilização. Caso haja o desenvolvimento de células vegetativas, o processo não foi realizado adequadamente, uma vez que não houve a esterilização. Água em ebulição (D - 100°C/30 min.) A título de comparação, a eliminação de esporos de C. botulinum pela fervura, requer cerca de 4 a 5 horas. Por outro lado, a 120°C, estes esporos são eliminados após 4 a 5 minutos. Pasteurização (D - 62,8°C/30 min - pasteurização lenta, ou 71,7°C/15 seg - pasteurização rápida). UHT (E): 141°C/2 segundos - processo bastante utilizado para o leite e outros alimentos líquidos. Filtração Processo muito útil na esterilização de materiais termo lábeis, sendo empregado para líquidos e gases. Estes filtros são geralmente compostos por celulose, acetato, policarbonato, teflon, ou outro material sintético. Embora o diâmetro dos poros possa variar, os mais utilizados são aqueles de 0,2 µm, que removem os microrganismos (exceto vírus) das soluções e do ar. Dentre os principais tipos de filtros podemos citar: Filtros de profundidade: Correspondem aos filtros mais antigos, constituídos de malha fibrosa ou granular, à base de papel, asbestos ou fibra de vidro, arranjados de forma a criar uma série de camadas aleatórias sobrepostas, formando pequenos canais sinuosos. Assim, os microrganismos ficam retidos nas malhas e/ou adsorvidos à superfície do material. Estes filtros são feitos também de terra de diatomáceas (Berkefield) ou Professor Jefferson Rodrigues 62 62 porcelana (Chamberlain). Na prática, são usados como pré-filtro, para a remoção de partículas maiores. Muitas vezes são também usados na filtração de ar. Membranas Filtrantes: Correspondem ao tipo mais comum de filtro esterilizante, em microbiologia. São membranas porosas de acetato de celulose, nitrocelulose ou policarbonato, tendo espessura de ≈ 0,2 mm, contendo poros variando de ≈ 0,1 a 0,5 µm de diâmetro, que ocupam cerca de 80 a 85% da membrana. Filtros Isopore® (nucleopore): Correspondem a filmes extremamente delgados de policarbonato (10 µm de espessura) que são tratados com radiação nuclear, seguida de cauterização (marcação) química. A radiação provoca danos localizados na membrana e o tratamento químico aumenta essas falhas, formando orifícios, cujo tamanho pode ser controlado pela força da solução cauterizadora e pelo tempo de tratamento. Estes filtros funcionam como verdadeiras peneiras, removendo todas as partículas maiores que os orifícios. Têm, entretanto, baixa porosidade, sendo muito usados na preparação de amostras para a microscopia de varredura, onde os organismos são retidos no filtro, sendo mantidos em um plano uniforme, no topo do filtro. O ar também pode ser filtrado, em fluxos laminares contendo filtros HEPA (High Efficiency Particulate Air filters), que removem 99,97% de partículas de 0,3 µm. Bactérias retidas na superfície de um filtro do tipo Isopore® (Adaptado de Prescott et al., Microbiology, 1997) Radiação Pode se dividida em Ionizante e não ionizante. Professor Jefferson Rodrigues63 63 Radiação Não-Ionizante: A radiação ultravioleta (de 4 a 400 nm - sendo 260 nm o comprimento mais eficiente) é bastante letal, mas exibe baixa penetrabilidade, não atravessando vidros, filmes sujos e outros materiais. Assim, a radiação UV é extremamente eficiente na eliminação de microrganismos presentes em superfícies. Como sua maior eficiência se dá a 260 nm, que corresponde ao comprimento de onda onde se dá a maior absorção pelo DNA, a radiação UV afeta primariamente este tipo de molécula. Sua ação é principalmente decorrente da formação de dímeros de pirimidinas (timina), efeito este que pode ser revertido por sistemas de fotorreativação (enzima de reparo ativada pela luz) ou por sistema de reativação independente da luz (polimerase). Por outro lado, não podem ser descartados outros efeitos deletérios do UV, uma vez que quando a 340 nm, observa-se dano celular, sem estar primariamente relacionado às mutações, uma vez que neste comprimento de onda os ácidos nucléicos não têm mais uma grande capacidade de absorver este tipo de radiação. Radiação Ionizante: Radiações de pequeno comprimento de onda, portanto, de altíssima energia e penetrabilidade. Os dois principais tipos são a radiação gama e os Raios X. Estas, são bastante eficientes, uma vez que promovem a ionização de átomos, fazendo- os perderem elétrons. Como consequências são gerados radicais livres extremamente reativos, que podem destruir pontes de hidrogênio, duplas ligações, estruturas em anel. Quando na presença de oxigênio, geram radicais hidroxilas livres, absolutamente tóxicos para as células. A radiação gama é originada geralmente a partir de fontes de 60Co ou 137Ce. Estas radiações vêm sendo amplamente utilizadas em produtos termolábeis, tais como plásticos e alguns tipos de alimentos (frutas, vegetais, alimentos marinhos). Nos alimentos seu uso é interessante, uma vez que inativam enzimas autocatalíticas que participam do processo de degradação natural. Professor Jefferson Rodrigues 64 64 11. CLOSTRIDIUM Existem quatro espécies de Clostridium de importância médica: C. tetani, C. botulinium, C. perfringens (que causa tanto a gangrena gasosa quanto intoxicação alimentar) e C. difficile. Todos os clostrídios são anaeróbios. Formam endósporos (esporos) e são bastonetes Gram positivos. Clostridium tetani Doença O Clostridium tetani causa tétano. Transmissão Os esporos encontram-se espalhados no solo. A porta de entrada é normalmente um local de um ferimento, por exemplo, um prego que entra no pé, mas os esporos também podem ser introduzidos durante o skin-popping, uma técnica utilizada pelos usuários de drogas para injetá-las na pele. A germinação dos esporos é favorecida pelo tecido necrosado e pelo suprimento de sangue reduzido na ferida. O tétano neonatal, quando o organismo penetra através do umbigo contaminado ou por um ferimento causado por circuncisão, é um problema grave em alguns países subdesenvolvidos. Patogênese A toxina tetânica (tetanospasmina) é uma exotoxina produzidas pelas células vegetativas no local do ferimento. Esta toxina polipeptídica é transportada no interior do axônio (retrogrado) para o sistema nervoso central, onde se liga a receptores gangliosídicos e bloqueia a liberação dos mediadores inibitórios (por exemplo, da glicina) na sinapse espinhal. A toxina tetânica e a toxina botulínica (ver a seguir) estão Professor Jefferson Rodrigues 65 65 entre as substancias mais tóxicas conhecidas. Elas são proteases que clivam as proteínas envolvidas com liberação de mediadores. Casos clínicos Fortes espasmos musculares; trismo e riso sardônico devido a contração rígida dos músculos da mandíbula que impede a abertura da boca; reflexos exagerados podem ocorrer. O colapso respiratório é seguido pela morte. Uma alta taxa de mortalidade é associada com a doença. Diagnóstico laboratorial Não existe diagnostico microbiológico tampouco sorológico. Os organismos raramente são isolados de um ferimento. O C. tetani produz um esporo terminal, isto é, um esporo localizado na extremidade do bastonete. Esta característica dá ao organismo a forma de uma “raquete de tênis”. Tratamento A imunoglobulina tetânica é utilizada. A penicilina ou o metronidazol é provavelmente útil. Uma aeração adequada deve ser mantida e suporte respiratório deve ser dado. As benzoadiazepinas, por exemplo, valium, devem ser administradas para evitar espasmos. Prevenção O tétano pode ser prevenido por imunização com o toxóide tetânico (a toxina tratada com formaldeído) na infância e a cada dez anos durante toda a vida do individuo. Quando ocorrer trauma, o ferimento deve ser mantido limpo e doses suplementares do toxóide tetânico e administração de penicilina devem ser mantidas. A imunoglobulina tetânica (antitoxina tetânica) é preparada nos homens para evitar reações que ocorrem quando se utiliza a antitoxina preparada em cavalos. A Professor Jefferson Rodrigues 66 66 administração de imunoglobulinas e do toxóide tetânico (em diferentes regiões do corpo) é um exemplo de imunidade passiva e ativa. Clostridium botulinum Doença O C. botulinum causa o botulismo. Transmissão Os esporos, espalhados no solo, contaminam os vegetais e a carne. Quando estes alimentos são enlatados ou embalados a vácuo sem uma esterilização adequada, os esporos sobrevivem e germinam no ambiente anaeróbio. A toxina é produzida no interior dos enlatados e ingerida pré-formada. Os alimentos de alto risco são (1) os vegetais alcalinos como as vagens, pimentas e cogumelos e (2) peixe defumado. A toxina é relativamente termolábil; é inativada por fervura por vários minutos. Portanto, a doença pode ser prevenida por cozimento adequado. Patogênese A toxina botulínica é absorvida pelo intestino e transportada pela corrente sanguínea até as sinapses do nervo periférico, onde bloqueia a liberação de acetilcolina. É um a protease que cliva as proteínas envolvidas com a liberação de acetilcolina. A toxina é um polipeptídio codificado por um fago lisogênico. Junto com a toxina tetânica, está entre as substâncias mais tóxicas conhecidas. Existem oito tipos imunológicos da toxina; os tipos A, B e E estão entre as mais comuns na doença humana. Quantidades ínfimas da toxina são eficazes para o tratamento de anomalias musculares espasmódicas como o torcicolo e o blefaroespasmo (tremor ocular). Casos clínicos Professor Jefferson Rodrigues 67 67 Fraqueza e paralisia incluindo diplopia, disfagia e colapso do músculo respiratório são observados. Ausência de febre. Duas manifestações clinicas especiais ocorrem: (1) ferimento botulínico, quando os organismos crescem em um ferimento contaminado, germinam e produzem a toxina no local; (2) botulismo infantil, quando os organismos crescem nos intestinos e produzem a toxina. A ingestão de mel contaminado com o organismo está relacionado a transmissão do botulismo infantil. Crianças infectadas desenvolvem fraqueza ou paralisia e podem precisar de suporte respiratório, porém se recuperam espontaneamente. O botulismo infantil é causa de aproximadamente metade dos casos de botulismo no EUA. Diagnostico laboratorial O organismo não é normalmente cultivado. A toxina botulínica é demonstrada em alimentos que não foram ingeridos e no soro de pacientespor teste de proteção em camundongos. Os camundongos são inoculados com uma amostra clinica e morrem a menos que estejam protegidos com a antitoxina. Tratamento A administração da antitoxina trivalente (tipos A, B e E) em combinação com suporte respiratório. Prevenção Uma esterilização adequada de todos os alimentos enlatados e embalados a vácuo é essencial. Os alimentos devem ser adequadamente cozidos para inativar a toxina. Latas inchadas devem ser descartadas (as enzimas proteolíticas dos clostrídios produzem gás que estufa a lata). Clostridium perfringens Professor Jefferson Rodrigues 68 68 O C. perfringens causa duas doenças distintas: gangrena gasosa e intoxicação alimentar. Gangrena Gasosa (Mionecrose) Transmissão Os esporos estão localizados no solo; as células vegetativas são membros da flora normal do cólon e da vagina. A gangrena gasosa está associada com ferimento de guerra, acidentes de automóvel e motocicleta e septicemia por abortos. Patogênese Os organismos crescem em tecidos traumatizados (especialmente músculos) e produzem uma variedade de toxinas. A mais importante é alfa toxina (lecitinase), que danifica as membranas celulares, inclusive as membranas dos eritrócitos, provocando hemólise. As enzimas degradativas produzem gás nos tecidos. Casos clínicos Dor, edema e infecções celulares ocorrem na região do ferimento. A crepitação indica presença de gás nos tecidos. Hemólise e icterícias são frequentes, assim como exsudatos sanguinolentos. Pode levar a morte. As taxas de mortalidade são altas. Diagnostico laboratorial Esfregaços de tecidos e amostra coletadas de exsudatos apresentam bastonetes Gram positivos grandes. Os esporos não são normalmente observados porque são formados em condições de deficiência nutricional. Os organismos são cultivadas em condições anaeróbias e identificadas por testes bioquímicos de fermentação d açucares e produção de ácidos orgânicos. Testes sorológicos não são utilizados. Professor Jefferson Rodrigues 69 69 Tratamento A penicilina é o antibiótico preferencial. As feridas devem ser debridadas. Prevenção As feridas devem ser mantidas limpas e debridadas, penicilina deve ser administrada para profilaxia da doença. Intoxicação Alimentar Transmissão Os esporos estão localizados no solo e nos alimentos; são resistentes ao calor, sobrevivem ao cozimento, germinam, e por esta razão, os organismos crescem em grandes quantidades em alimentos requentados, especialmente carnes. Patogênese Durante a esporulação (formação de esporos) no trato gastrintestinal, ocorre a produção de uma enterotoxina. Esta enterotoxina é idêntica a uma proteína presente na capa do esporo. O mecanismo de ação da enterotoxina é desconhecido. Casos clínicos A doença tem de oito a dezesseis horas de incubação e é caracterizada por diarreia aquosa com contrações e pouco vomito. Os sintomas desaparecem em 24 horas. Diagnostico laboratorial O diagnóstico laboratorial não é usualmente realizado. Não existe nenhum teste para detecção da toxina. Os organismos podem ser isolados do alimento que causou a intoxicação. Tratamento Professor Jefferson Rodrigues 70 70 Administração de tratamento sintomático sem aplicação de drogas antimicrobianas. Prevenção Não existem procedimentos preventivos específicos. Os alimentos devem ser adequadamente cozidos para matar o organismo. Clostridium difficile Doença C. difficile causa uma colite pseudomembranosa associada ao uso de antibióticos. Transmissão O organismo representa aproximadamente 3% da população total da flora normal do trato gastrintestinal. Mais d 30% dos pacientes hospitalizados se tornam colonizados. É transmitido pela rota fecal oral. As mãos das pessoas que trabalham nos hospitais são intermediários importantes na contaminação. Patogênese Os antibióticos reduzem os organismos sensíveis da flora normal permitindo a multiplicação do C. difficile e a produção das exotoxinas A e B. a exotoxina A é uma enterotoxina que causa um extravasamento de fluidos, provocando a diarréia aquosa. A exotoxina B é uma citotoxina que danifica a mucosa do cólon levando a formação de uma pseudomembrana. Um dos testes diagnósticos em laboratório se baseia na capacidade da exotoxina B sr letal para células em culturas. O mecanismo de ação da exotoxina B é a ADP ribolização de uma proteína ligadora de GTP, denominada proteína Rho, cuja função é a regulação da actina no citoesqueleto. Não se conhece o mecanismo de ação da exotoxina. Entre os muitos antibióticos que causam a doença, a Professor Jefferson Rodrigues 71 71 clindamicina e ampicilina são os mais frequentes. O C. difficile raramente invade a mucosa intestinal. Casos clínicos C. difficile causa diarréia associada as pseudomembranas (placas amarelo esbranquiçadas) na mucosa do cólon. Normalmente, não é uma diarreia hemorrágica e neutrófilos só são encontrados nas fezes de metade dos indivíduos. As pseudomembranas são visualizadas por sigmoidoscopia. Diagnostico laboratorial A exotoxina B é detectada em filtrados de amostras de fezes pelo efeito citotóxico em cultura de células. É identificada por inibição da citotoxidade por anticorpos específicos. Culturas anaeróbias são normalmente utilizadas. Existe um teste de ELISA que detecta ambas as toxinas, A e B. Tratamento O tratamento com os antibióticos responsáveis pela doença deve ser suspenso;. Em substituição devem ser administrados o metronidazol e a vancomicina. O metronidazol é normalmente mais utilizado para se evitar a seleção de enterococos resistentes à vancomicina. Prevenção Não existem vacinas ou drogas. Os antibióticos devem ser prescritos apenas quando necessários. Professor Jefferson Rodrigues 72 72 12. CORINEBACTERIAS Corinebacterium diphtheriae Doença A Corinebacterium diphtneriae causa a Difiteria. Características Bastonetes Gram positivos com forma de “taco-de-golfe”, dispostos em “L” ou em “V”. Os grânulos apresentam coloração metacromática. São organismos anaeróbios não formadores de esporos. Habitat e Transmissão Habitam a garganta humana. A transmissão ocorre através de gotículas respiratórias. Patogênese O organismo secreta uma exotoxina que inibe a síntese proteica pela adição de ADP-ribose ao EF-2. A toxina possui dois componentes: a subunidade A, que possui atividade de ADP-ribosilação; e subunidade B, que liga a toxina aos receptores na superfície da célula. Diagnótico Laboratorial Esfregaço corado pelo método de Gram e cultura. Colônias pretas são formadas em placas de telurito. A produção da toxina é detectada por teste de precipitação ou pela reprodução da doença em animais de laboratório. Os testes sorológicos não têm utilidade no diagnóstico. Tratamento Uma antitoxina produzida em cavalos neutraliza a toxina. Penicilina G causa a morte dos organismos. Não há resistência significativa à penicilina. Professor Jefferson Rodrigues 73 73 Prevenção Vacina toxóide (toxóide é a toxina apóstratamento com formaldeído), normalmente dada a criança combinada ao toxóide tetânico e a vacina contra coqueluche 13. COCOS GRAM NEGATIVOS NEISSERIA O gênero Neisseria compreende várias espécies de cocos Gram-negativos aeróbios, (diplococos Gram negativos) que apresentam aos pares com os bordos internos achatados ou côncavos, tendo característica riniformes (forma de rins) ou feijão. Algumas espécies deste grupo são colonizadores normais da mucosa da nasofaringe, são de ocorrência extracelular e raramente podem causar infecção em determinados órgãos, como a Neisseria (agora Branhamella) catarrhalis e a N. sicca, presentes na microbiota da nasofaringe e que não produzem doença e as neissérias pigmentadas (N. subflava, N. flavescens, N. lactamica) que embora não patogênicas podem, em raras ocasiões, provocar meningite ou endocartite. Duas espécies de neissérias são patogênicas para o homem de maneira significante: a Neisseria gonorrhoeae (ou gonococo) e a Neisseria meningitidis (ou meningococo), que são de ocorrência intracelular e são os agentes etiológicos da gonorreia e da meningite, respectivamente. Professor Jefferson Rodrigues 74 74 Neisseria meningitidis Reconhecida desde o início do século XIX como uma doença contagiosa descrita por Vieusseux em 1805, foi somente em 1887 que Weichselbaum isolou a Neisseria meningitidis de um caso de meningite purulenta, sendo esta reconhecida como causa da meningite meningocócica. Este diplococo pode comprometer diversos órgãos do corpo humano como o trato respiratório superior, as articulações, o sangue (na forma de meningococcemia aguda, subaguda ou crônica), o pericárdio, a pele, os olhos, a uretra, o reto e, particularmente, o sistema nervoso central. Patogênese e Epidemiologia Os homens são os únicos hospedeiros naturais dos meningococos. Os microrganismos são transmitidos por gotículas disseminadas pelo ar, eles colonizam as membranas da nasofaringe e se tornam parte da microbiota do trato respiratório superior. Os meningococos são cocos ou diplococos, Gram-negativos, com um diâmetro de aproximadamente 0,8 μm, aeróbios estritos, imóveis, não esporulados. Ao microscópio óptico, como os gonococos, diferencia-se de outras neissérias saprófitas localizando-se tanto intra como extracelularmente, com as superfícies adjacentes de suas células achatadas originando uma forma típica de feijão ou rins. Os portadores são geralmente assintomáticos. Da nasofaringe, o microrganismo penetra na corrente sanguínea e se dissemina para sítios específicos, como as meninges, articulações ou para todo o corpo (meningococcemia). Cerca de 5% dos indivíduos se tornam portadores crônicos e servem como fonte de infecções para outros indivíduos. A taxa de contaminação pode chegar a 35% em indivíduos que vivem em ambientes fechados, isto explica a alta frequência de epidemias de meningite em populações que permanecem aglomeradas como escolas, órgão militar, etc... Nas formas fulminantes, é caracterizada por febre alta, choque, coagulação intravascular disseminada e insuficiência adrenal, constituindo a síndrome de Professor Jefferson Rodrigues 75 75 Waterhouse- Friderichsen. A meningite é a complicação mais comum da meningococcemia. Inicia de forma súbita, com cefaleia intensa devido ao aumento da pressão intracraniana, vômito em jatos, rigidez da nuca e progride para o coma em pouco tempo. Três microrganismos são responsáveis por mais de 80% dos casos de meningite bacteriana em indivíduos acima de dois meses de idade: Haemophillus influenzae, Streptococcus pneumoniae e a Neisseria meningitidis. Destes, os microrganismos, especialmente os do grupo A, são mais prováveis de epidemias de meningite. Como agente causal de casos esporádicos, os meningococos estão atrás de H. influenzae nos casos de meningite em crianças na faixa dos seis meses a seis anos e quanto à frequência de infecções em adultos ao S. pneumoniae. Os meningococos possuem três fatores importantes de virulência: 1- Cápsula polissacarídica: Torna o microrganismo resistente à fagocitose pelos leucócitos polimorfonucleares (PMNs). Obs: Pessoas que tem deficiência no sistema complemento, particularmente nos complementos de ação tardia (C6-C9), mostram um aumento na incidência de bacteremia meningocócica. 2- Endotoxina: Causa febre, choque séptico e outras alterações fisiopatológicas. 3- Imunoglobulina A: Esta imunoglobulina (IgA protease) que por clivagem da IgA secretória, auxilia a adesão da bactéria ás membranas do trato respiratório superior. Diagnóstico Laboratorial Os procedimentos laboratoriais são esfregaços e cultura de amostra de sangue e líquido cefalorraquidiano (líquor). Um suposto diagnóstico de meningite pode ser realizado se for visualizado cocos Gram negativos aos pares em esfregaço do líquor. A N. meningitidis não cresce com facilidade, necessitando de meios de cultura e condições apropriadas. As condições de crescimento ótimas são obtidas em ambiente úmido, a Professor Jefferson Rodrigues 76 76 temperatura entre 35º e 37ºC e sob atmosfera de 5 a 10% de dióxido de carbono (CO2). Apresenta bom crescimento em meios específicos como o meio de Thayer-Martin. O Thayer Martin é um meio de cultura na qual inibe o crescimento de bactérias indesejáveis, pela adição de antibióticos e antifúngicos como Vancomicina, Nistatina, Colistina (VCN) e Sulfametoxazol/trimetropim. Nos meios sólidos, os meningococos originam colônias transparentes, não pigmentadas, não-hemolíticas e medindo em torno de 1 a 5 mm de diâmetro. Em culturas mais velhas podem ser observadas variações consideráveis na sua forma e tamanho. - Exame Bacterioscópico – Esfregaços preparados com o sedimento do líquor ou de material aspirado de petéquias é de grande utilidade para o diagnóstico. A presença de neissérias típicas, diplococos Gram-negativos em forma de “rins”, no interior de leucócitos polimorfonucleares ou no espaço extracelular, praticamente garante o diagnóstico de meningite meningocócica. - Sorologia – Os anticorpos contra os polissacarídeos meningocócicos podem ser dosados pelas reações de aglutinação do látex, que detecta o polissacarídeo capsular no líquor, a imunofluorescência para a identificação das espécies. - Fermentação de açúcares – A Neisseria meningitidis fermenta a maltose enquanto a Neisseria gonorrhoeae não fermenta. Tratamento As penicilinas G são as drogas de escolha para o tratamento da meningite meningocócica. Quando as meninges estão inflamadas, estes antibióticos atravessam facilmente a barreira hematoliquórica. Linhagem resistente a penicilina são raras. O cloranfenicol é um substituto efetivo para o uso em pacientes alérgicos. A terapia antimicrobiana irá variar de acordo com a apresentação e apresentação da doença e da resposta do paciente, sendo o tratamento de 10 a 14 dias normalmente eficiente. Neisseria gonorrhoeae Professor Jefferson Rodrigues 77 77 Agente Etiológico A gonorréia (do grego gonos, que significa esperma e rhoia, corrimento = espermatorreia) é definida como uma inflamação do trato urogenital causada pela Neisseria gonorrhoeae, de transmissão predominante sexual, exceto conjuntivites e vaginites infantis Como os meningococos, os gonococos também causam doença somente em humanos. São destruídos rapidamente pelo ressecamento, luzsolar, calor úmido e muitos desinfetantes, mas resistem ao congelamento. É parasita estrito e, por este motivo, não tem possibilidade de sobrevivência fora do corpo, por período prolongado. O período de incubação é variável, sendo comum de 3 a 5 dias podendo chegar a 30 dias. Patogênese e Epidemiologia O gonococo é um diplococo Gram-negativo de aproximadamente 0,6 μm a 1,0 μm, imóvel, não flagelado nem hemolítico, não esporulados e ao exame de secreções apresenta-se, no interior de fagócitos aos pares com formato oval aproximado nas extremidades, com aspecto riniforme (rins) ou feijão. Possui cápsula que pode ser evidenciada pela coloração negativa. Características Culturais do Microrganismo Aeróbio ou anaeróbio facultativo cresce melhor a 35º-37ºC, e é exigente nas culturas, necessitando de enriquecimento apropriado e atmosfera com 2 a 10% de dióxido de carbono. O uso do meio de cultura de Thayer–Martin (ágar-chocolate acrescido de antimicrobianos vancomicina, colistina, nistatina, trimetoprim/sulfametoxazol) devido a sua seletividade, melhora a capacidade de isolamento de meningococos e gonococos de sítios diversos. Após 48 horas de incubação, as colônias de gonococos são pequenas e brilhantes, mas após alguns dias tornam-se brancas acinzentadas e apresentam margens lobuladas. Amostras submetidas à subculturas repetidas formam colônias grandes e avirulentas. Professor Jefferson Rodrigues 78 78 Características Patológicas A infecção gonocócica é encontrada apenas em seres humanos e dissemina-se através do ato sexual. Infeções de mucosa, particularmente do trato genital, pelo gonococo seguem as seguintes etapas: - Aderência e colonização: A aderência é mediada por fímbrias, sendo somente os gonococos fimbriados capazes de provocar infecções. A colonização da mucosa é facilitada por proteases que clivam a IgA secretora, que poderia bloquear a aderência do gonococo à mucosa; - Invasão da mucosa: Após a adesão do microrganismo à mucosa, ocorre a penetração na célula epitelial. No interior da célula o microrganismo é transportado para o interior de vacúolos passando para o tecido sub-epitelial; - Proliferação da bactéria no tecido sub-epitelial: Uma vez que atingiu o tecido sub- epitelial, com contínua proliferação, ocorre reação inflamatória intensa com abundância de leucócitos polimorfonucleares. No homem, a uretrite é a principal forma clínica da infecção gonocócica com disúria e exsudato purulento. A partir da uretra, a infecção pode se estender para a próstata, epidídimo e vesícula seminal. Em mulheres, as mudanças no odor e na cor da secreção vaginal e dor abdominal são os principais sintomas da infecção cervical (cervicite). Em até 75% das mulheres infectadas, a doença pode permanecer assintomática por longos períodos de tempo. A infecção ascende para as trompas de uterinas (salpingite), podendo atingir o peritônio. Essa é uma consequência séria da infecção gonocócica em mulheres (doença inflamatória pélvica). A infecção gonocócica disseminada é caracterizada por febre, artralgia, artrite, tenossinovite, erupções na pele, endocardite e meningite e ocorre entre 1:300 a 1:600 casos de gonorreia genital, sendo que esta forma de doença é seis vezes mais prevalente na mulher. Casos de esterilidade decorrentes da doença e também infecção faríngea gonocócica são relatados. Em crianças, a infecção mais comum é a conjuntivite neonatal adquirida durante a passagem pelo canal de parto infectado, que acomete rapidamente as estruturas do olho e leva à perda da visão, que pode ser prevenida com a instilação de nitrato de prata no saco conjuntival do neonato. Professor Jefferson Rodrigues 79 79 Diagnóstico Através das secreções colhidas da uretra, colo uterino, próstata, mucosa retal ou faríngea, realiza-se exame bacteriológico, isolamento e identificação de N. gonorrhoeae para diagnóstico da doença. - Exame Bacterioscópico – A coloração de Gram dos esfregaços podem revelar um quadro microscópico bastante característico nos casos agudos masculinos, com presença de diplococos Gram-negativos de morfologia típica intra e extra-celulares. Nos casos masculinos duvidosos e em infecção gonocócica na mulher, a bacterioscopia apresenta valor bastante limitado, sendo necessário isolamento e identificação do gonococo para estabelecer o diagnóstico de gonorreia. - Cultura – A cultura deve ser feita imediatamente após a coleta, semeando-se a amostra em meio enriquecido (como o meio de Thayer-Martin com vancomicina, colistina, nistatina e sulfametoxazol/trimetroprim) seletivo para gonococos e meningococos, nas condições exigidas pelo microrganismo. A identificação do gonococo é feita através de provas bioquímicas, como as reações de oxidação e fermentação. A demonstração dos resultados em cultura é demorada e as vezes difícil, sendo justificado o uso dos resultados bacterioscópicos, sintomas clínicos, inquérito epidemiológico para o rápido início do tratamento de casos suspeitos. - A presença de DNA gonocócico em secreções uretrais de pacientes com gonorreia, pode ser detectada por meio de sonda genética, preparada com plasmídeo críptico que é transportado pela maioria das amostras de bactérias. Tratamento As drogas de escolha para o tratamento das infecções gonocócicas continuam sendo as penicilinas, quando o microrganismo é sensível a estes antibióticos. Devido ao aumento da frequência de cepas de N. gonorrhoeae produtoras de penicilinases, o cotrimoxazol, a espectinomicina e algumas cefalosporinas de terceira geração (ceftriaxone) são utilizadas para o tratamento destas infecções. Para o tratamento das gonorreias extravaginais é necessários períodos longos de terapia e, algumas vezes, a hospitalização do paciente. Professor Jefferson Rodrigues 80 80 14. ENTEROBACTERIACEAS (Bastonetes Gram negativos relacionados ao trato entérico) As bactérias da família das Enterobacteriaceas formam uma ampla família de bastonetes Gram negativos encontrados fundamentalmente no cólon humano e animal, muitos como parte da flora normal. Eles são os principais anaeróbios facultativos do intestino grosso, mas comparados com os anaeróbios como, por exemplo, os Bacteroides, estão presentes em número relativamente baixo. Apesar dos representantes da família Enterobacteriaceas estar taxonomicamente agrupados na mesma família, eles causam uma variedade de doenças com diferentes mecanismos de patogenicidade. Os representantes desta família heterogênea estão unidos tanto pela sua localização quanto pelos quatro processos metabólicos: 1- São anaeróbios facultativos. 2- Todos fermentam a glicose (a fermentação de outros açúcares é variável). 3- Nenhum deles possui a enzima citrocromo-oxidase (isto é, todos são oxidase negativos). 4- Reduzem nitrato a nitrito como parte do processo de geração de energia. Estas quatros reações podem ser utilizadas para distinguir as Enterobacteriaceas do outro grupo de organismo de importância médica significativa, os bastonetes Gram negativos não fermentadores, cujo representante mais importante é a Pseudomonas aeruginosa, um patógeno importante que causa infecções do trato urinário, septicemia em pacientes hospitalizados, não fermenta glicose, não reduz nitrato a nitrito e é oxidase positivo. Ao contrário das Enterobacteriaceas P. aeruginosa é um organismo aeróbio estrito e produz energia por oxidação e não por fermentação. Patogênese Professor Jefferson Rodrigues81 81 Todos os representantes da família Enterobacteriaceas, por serem organismos Gram negativos, contêm endotoxina na parede celular. Além disso, várias exotoxinas são produzidas; por exemplo: E. coli e Vibrio cholerae secretam exotoxinas, denominadas enterotoxinas que ativam a adenilato ciclase dentro das células do intestino , causando diarreia. Antígenos Os antígenos de várias Enterobacteriaceas, especialmente Salmonella e Shigella, são importantes na identificação do organismo tanto nos laboratórios de análises clínicas quanto em investigação epidemiológica. Os três antígenos de superfície são: 1- Antígeno somático “O” (Antígeno da parede celular). O antígeno “O” é composto de oligossacarídeos repetitivos, consistindo de três ou quatro açúcares, 15 a 20 vezes repetidos, é a base para a tipagem sorológica de muitos bastonetes entéricos. A variação na quantidade de antígenos O é muito grande, por exemplo, existem aproximadamente 1.500 tipos de Salmonella e 150 tipos de E. coli. 2- Antígeno flagelar “H.” Localizado na proteína flagelar, apenas organismos flagelados, como Escherichia coli, Salmonella, Proteus, etc... possui este antígenos, enquanto Shigella, Klebsiella, etc... não possui este antígeno. Os antígenos H de determinadas espécies de Salmonella não são usuais. Os microrganismos podem alternar reversivelmente dois tipos de antígenos H conhecidos como fase 1 e fase 2. Os microrganismos podem utilizar esta mudança na sua antigenicidade para fugir à resposta imune do indivíduo. 3- Antígeno “K” (Antígeno capsular). É particularmente proeminente nos organismos encapsulados como Klebsiella. O antígeno K é identificado pela reação de “quellung” (intumescimento capsular) na presença de anti soro específico e é utilizado para a sorotipagem de E. coli e Salmonella typhi para fins epidemiológicos. Em S. typhi, a causa da febre tifoide, é denominado antígeno Vi (ou antígeno de virulência). Diagnóstico Laboratorial Amostras suspeitas de conter representantes da família Enterobacteriaceas e microrganismos relacionados são normalmente inoculadas em dois meio de cultura, Professor Jefferson Rodrigues 82 82 uma placa de ágar-sangue e em um meio seletivo diferencial como ágar-Mac Conkey ou ágar-eosina azul metileno (EMB). A capacidade diferencial destes dois últimos meios de cultura baseia-se na Fermentação da Lactose, que é o critério metabólico mais importante utilizado para identificar os microrganismos. Nestes meios microrganismos que não fermentam lactose como Salmonella e Shigella, formam colônias incolores, enquanto os microrganismos fermentadores de lactose formam colônias coradas (rosas). O efeito seletivo destes meios na supressão do crescimento dos microrganismos Gram positivos indesejáveis é exercido pelos sais biliares ou por corantes bacteriostáticos presentes no ágar. Uma bateria adicional de testes é realizada antes do procedimento definitivo para a identificação do microrganismo, inoculação em meio de ágar de tríplice açúcar com ferro (T.S.I.), ágar-ureia, S.I.M., Citrato, Lisina, Ornitina, etc... Outra valiosa informação utilizada para a fermentação destes microrganismos é a sua motilidade, dependente da presença do flagelo. As espécies de Proteus são bastantes móveis e caracteristicamente “migram em conjunto” sobre a placa de ágar-sangue, sobrepondo as colônias de outros organismos. A motilidade também é um critério diagnóstico importante de diferenciação entre Enterobacter cloacae, que é móvel, e a Klebsiella pneumoniae, que é imóvel. Se os resultados dos testes de triagem sugerirem a presença de uma linhagem de Salmonella ou de Shigella, um teste de aglutinação pode ser utilizado para a identificação de gênero de microrganismo e para determinar se este é representante do grupo A, B, C ou D. 15. ESCHERICHIA COLI E. coli é a causa mais comum das infecções do trato urinário e de septicemia causada por bastonetes Gram negativos. É uma das duas causas principais de meningite neonatal e o agente mais frequentemente associado com a “diarreia dos viajantes” Propriedades Importantes E. coli é o anaeróbio facultativo mais abundante no cólon e nas fezes. Entretanto, é sobrepujada pelos anaeróbios obrigatórios como, por exemplo, Bacteroides. Professor Jefferson Rodrigues 83 83 E. coli fermenta lactose, uma propriedade que a distingue dos dois principais patógenos intestinais. Shigella e Salmonella. Possui três antígenos utilizados para identificação do organismo em investigações epidemiológicas: O antígeno da parede celular ou antígeno O, o antígeno flagelar ou antígeno H e o antígeno capsular ou antígeno K. Devido à existência de mais de 150 antígenos O, 50 antígenos H e 90 antígenos K, as várias combinações entre estes antígenos resultam em mais de 1000 tipos de antigênicos de E.coli. Sorotipos específicos estão associados a determinadas doenças; por exemplo, o antígeno O55 e o antígeno O111 causam epidemias de diarreia neonatal. Tabela. Bastonetes Gram negativos causadores de infecções do trato urinário1 ou septicemia2. Espécie Fermentação de Lactose Características do Organismo Escherichia coli + Colônias com brilho metálico em ágar-EMB Enterobacter cloacae + Frequentemente nosocomial e resistente a drogas. Klebsiella pneumoniae + Possui uma grande cápsula mucoide e, portanto colônias viscosas. Serratia marcescens - Algumas linhagens produzem pigmento vermelho, frequentemente nosocomiais e resistentes a drogas. Proteus mirabilis - Motilidade causa crescimento espalhado na placa, produz uréase. Pseudomonas aeruginosa - Pigmento azul-esverdeado e odor de fruta, geralmente nosocomial e resistente a drogas. 1 Diagnosticada por cultura de urina. 2 Diagnosticada por cultura de sangue ou pus. Patogênese Professor Jefferson Rodrigues 84 84 E. coli possui vários componentes claramente identificados que contribuem com a sua capacidade de causar doença: os pili, uma cápsula, endotoxina e duas exotoxinas (enterotoxinas). A) Infecção do trato intestinal: o primeiro passo é a aderência do organismo às células do jejuno e do íleo pelo pili que emergem da superfície bacteriana. Uma vez acoplada, a bactéria sintetiza enterotoxinas (exotoxinas que agem no trato entérico), as quais atuam nas células do jejuno e do íleo causando a diarreia. As toxinas são altamente específicas para cada tipo de célula, as células do cólon não são suscetíveis, provavelmente por não possuírem os receptores para a toxina. As linhagens enterotoxigênicas de E. coli podem produzir ambas as enterotoxinas ou cada uma delas. (1) A toxina de alto peso molecular, termolábil (LT) atua estimulando a adenilato ciclase. Tanto a toxina LT quando as toxinas coléricas atuam catalisando a adição de ADP-ribose à proteína G que estimula a ciclase. O aumento da concentração de AMP cíclico (cAMP), resultante da ação das toxinas, estimula a proteíno-quinase dependente de cAMP, causando um extravasamento de líquidos, de potássio e de cloro dos enterócitos. (2) A outra enterotoxina é uma toxina de baixo pelo molecular, estável ao calor (ST), que estimula a guanilato ciclase. As linhagens produtoras de enterotoxina não invadem a mucosa intestinal e causam uma diarreia aquosa e não hemorrágica. Entretanto, determinadas linhagens de E. coli são enteropatogênicas e causam doença não pela formação de enterotoxinas, mas pela invasão do epitélio do intestino grosso, causando diarreia hemorrágica (disenteria) acompanhada de células92 Vibrio parahaemolyticus .............................................................................................................. 95 19. CAMPYLOBACTER .................................................................................................................. 95 20. HELICOBACTER ....................................................................................................................... 97 21. GRUPO KLEBSIELLA, ENTEROBACTER E SERRATIA ............................................................... 99 22. GRUPO PROTEUS, PROVIDENCIA E MOGANELLA ............................................................... 101 23. PSEUDOMONAS ................................................................................................................... 103 24. ACINETOBACTER .................................................................................................................. 106 25. BACTEROIDES ....................................................................................................................... 106 26. MICOSES SISTÊMICAS .......................................................................................................... 109 HISTOPLASMA ............................................................................................................................ 109 PARACOCCIDIOIDES.................................................................................................................... 111 27. MICOSES OPORTUNISTAS ................................................................................................... 112 Professor Jefferson Rodrigues 3 3 CANDIDA .................................................................................................................................... 112 CRYPTOCOCCUS.......................................................................................................................... 114 ASPERGILLUS .............................................................................................................................. 116 28. MICOBACTÉRIAS .................................................................................................................. 118 Mycobacterium tuberculosis ...................................................................................................... 118 Mycobacterium leprae ............................................................................................................... 120 29. MICOPLASMA ...................................................................................................................... 121 Mycoplasma pneumoniae .......................................................................................................... 121 30. ESPIROQUETAS .................................................................................................................... 123 Treponema pallidum .................................................................................................................. 123 31. CLAMIDIAS ........................................................................................................................... 124 Chlamydia trachomatis .............................................................................................................. 124 32. ANTIBIOGRAMA .................................................................................................................. 125 METODO DA DIFUSÃO DO DISCO .............................................................................................. 126 METODO DA DILUIÇÃO .............................................................................................................. 127 METODO DE QUANTIFICAÇÃO PARA OBTENÇÃO DO CIM (ETEST) ........................................... 127 33. MECANISMO DE AÇÃO DOS ANTIBIÓTICOS ....................................................................... 128 Inibição da síntese da parede celular: ....................................................................................... 128 Inibição da síntese de proteína: ................................................................................................. 128 Referências Bibliográficas: ........................................................................................................ 131 Professor Jefferson Rodrigues 4 4 1. INTRODUÇÃO A ciência da Microbiologia [do grego: mikros (“pequeno”), bios (“vida”) e logos (“ciência”) é o estudo dos organismos microscópicos e de suas atividades. Preocupa-se com a forma, a estrutura, a reprodução, a fisiologia, o metabolismo e a identificação dos seres microscópicos. Inclui o estudo da sua distribuição natural, suas relações recíprocas e com outros seres vivos, seus efeitos benéficos e prejudiciais sobre os homens e as alterações físicas e químicas que provocam em seu meio ambiente. Em sua maior parte, a Microbiologia trata com organismos microscópicos unicelulares. Nas assim chamadas formas superiores de vida, os organismos são compostos de muitas células, que constituem tecidos altamente especializados e órgãos destinados a exercer funções específicas. Nos indivíduos unicelulares, todos os processos vitais são realizados numa única célula. Independentemente da complexidade de um organismo, a célula é, na realidade, a unidade básica da vida. Todos os sistemas biológicos têm as seguintes características comuns: • Habilidade de reprodução; • Capacidade de ingestão ou assimilação de substâncias alimentares, metabolizando-as para suas necessidades de energia e de crescimento; • Habilidade de excreção de produtos de escória; • Capacidade de reagir a alterações do meio ambiente (algumas vezes chamada de "irritabilidade"), • Suscetibilidade à mutação. Professor Jefferson Rodrigues 5 5 Os microrganismos, portanto, são encontrados em três dos cinco reinos: reino Monera (bactérias e cianobactérias), reino Protista (algas microscópicas e protozoários) e reino Fungi (leveduras e bolores). Características Distintivas dos Principais Grupos de Microrganismos Microrganismos Características 1. Protozoários Eucarióticos, unicelulares, ingerem partículas alimentares, não apresentam parede celular rígida, não contém clorofila, alguns se movem por meio de flagelo ou cílios, e são amplamente distribuídos na natureza (principalmente aquáticos). 2. Algas Eucarióticos, considerados semelhantes às plantas, contém clorofila, podem ser uni ou multicelulares, apresentam parede celular rígida, crescem em muitos ambientes diferentes (a maioria aquática). 3. Fungos Eucarióticos, com parede celular rígida, uni ou multicelulares desprovidos de clorofila, absorvem nutrientes dissolvidos do ambiente (não digerem alimentos) - são os bolores e leveduras. Bolores Fungos multicelulares produzem estruturas filamentosas (hifas, micélios...). Leveduras Fungos unicelulares apresentam formas variadas (esférica a ovóide; elipsóide a filamentosos). 4. Bactérias Procarióticos, carecem de membrana nuclear e outras estruturas intracelulares organizadas observadas nos eucarióticos, são divididas em dois grupos: Eubactérias e Arqueobactérias. Eubactérias Apresentam várias formas (esférica, bastonete e espirilo) e aparecem em formas agrupadas, variam de 0.5 - 5.0 µm são unicelulares, algumas apresentam flagelos. Arqueobactérias Semelhantes às eubactérias pelo microscópio, porém apresentam diferenças importantes quanto à sua composição química, hábeis em viverinflamatórias (neutrófilos) nas fezes. Ainda outras linhagens de E. coli, isto é, aquelas com o sorotipo O157: H7, também causam diarreia hemorrágica mas não causam inflamação, portanto nenhum neutrófilo é encontrado nas fezes. Estas linhagens O157: H7 produzem a verotoxina, assim denominada por ser tóxica às células Vero (células de macaco) em cultura e presumivelmente às células do cólon. Estas linhagens estão associadas com as epidemias de diarreia após ingestão de hambúrgueres mal cozidos em restaurantes de comida rápida. Alguns pacientes com diarreia hemorrágica causada por linhagens O157: H7 também sofrem outra complicação, com risco de vida, denominada síndrome hemolítico-urêmica. Professor Jefferson Rodrigues 85 85 B) Infecção sistêmica: os outros dois componentes estruturais, a cápsula e a endotoxina, têm uma função mais proeminente na patogênese da doença sistêmica do que no trato intestinal. O polissacarídeo capsular interfere na fagocitose, aumentando, portanto, a capacidade do organismo causar infecções em vários órgãos. Por exemplo, linhagens de E. coli que causam meningite neonatal normalmente têm um tipo de antígeno capsular específico denominado antígeno K1. A endotoxina de E. coli é o lipolissacarídeo da parede celular, que causa vários sintomas da septicemia por Gram negativos, como febre, hipotensão e coagulação intravascular disseminada. Determinadas linhagens de E. coli com o sorotipo O causam preferencialmente, infecções do trato urinário. Estas linhagens uropáticas são caracterizadas pela presença de adesinas nos pili, que são proteínas que ligam a receptores específicos no epitélio do trato urinário. O sítio de ligação nestes receptores consiste de dímeros de galactose (dímeros Gal-Gal). Casos Clínicos E. coli causa uma variedade de doenças internas e externas ao trato intestinal. É a causa principal das infecções do trato urinário contraídas pela comunidade. Ocorrem fundamentalmente em mulheres devido a três características que facilitam a infecção ascendente para a bexiga, que são: uma uretra curta, próxima ao ânus e a colonização da vagina por representantes da flora fecal. É também a causa mais frequente das infecções do trato urinário contraídas em hospitais, com as mesmas ocorrências em homens e em mulheres, associadas com o uso de sondas urinárias. As infecções do trato urinário podem ser exclusivas da bexiga ou podem se estender pelo sistema coletor até cistite, enquanto infecções renais são denominadas pielonefrite. Os sintomas mais proeminentes da cistite são dores (disúria) e incontinência urinária; a pielonefrite é caracterizada por febre, calafrios e dores fortes. E. coli é também uma das maiores causas de meningite neonatal, junto com os estreptococos do grupo B. O contágio de recém-nascidos com E. coli e com os estreptococos do grupo B ocorrem durante o nascimento, por consequência da colonização da vagina, por estes microrganismos, aproximadamente 25% das mulheres Professor Jefferson Rodrigues 86 86 grávidas. E. coli é o organismo mais frequente isolada de pacientes com septicemia hospitalar, consequente de infecções urinárias, biliares e peritoneais. A diarreia causada por E. coli enterotoxigências normalmente se apresente aquosa, não hemorrágica, limitada e com curta duração (um a três dias). Está frequentemente associada a viagens (diarreia de viajante ou de “turista”). Por outro lado, as infecções com E. coli enteropatogênicas, resultam em uma síndrome semelhante à disenteria, caracterizada por uma diarreia hemorrágica com contrações abdominais e febre, como a diarreia causada por Shigella. As linhagens O157: H7 de E. coli também causam diarreia hemorrágica que pode ser complicada pela síndrome hemolítico- urêmica. Diagnóstico Laboratorial Amostras com suspeita da presença de bastonetes entéricos Gram negativos como E. coli são inicialmente cultivadas em placa de ágar-sangue e em meio diferencial como, por exemplo, ágar-EMB ou ágar-Mac Conkey. E. coli fermenta lactose e forma colônias rosa, enquanto organismos que não fermentam lactose formam colônias incolores. Em ágar EMB, as colônias de E. coli possuem um brilho esverdeado característico. Algumas das propriedades importantes que auxiliam a distinguir E. coli de outros bastonetes Gram negativos fermentadores de lactose sâo (1) a produção d indol a partir de triptofano, (2) a descarboxilação de lisina, (3) a utilização de acetato como única fonte de carbono e (4) a motilidade. O isolamento de E. coli enterotoxigências ou enteropatogênicas de pacientes com diarreia não é um procedimento diagnóstico de rotina. Tratamento O tratamento das infecções por E. coli dependem do local da doença e do padrão de resistência do isolado específico. Por exemplo, uma infecção do trato urinário inferior sem complicações mais graves pode ser curada em até três dias, com a administração de sulfonamida por via oral (sozinha ou em combinação com trimetoprim), ou com penicilina, por exemplo, ampicilina, também por via oral). Professor Jefferson Rodrigues 87 87 Entretanto, uma septicemia causada por E. coli requer a administração parenteral de antibióticos (por exemplo, cefalosporinas de terceira geração, como cefotaxime, com ou sem um aminoglicosídeo, como gentamicina). Para o tratamento da meningite neonatal, uma combinação de ampicilina e cefotaxime é normalmente administrada. A terapia com antibióticos não é normalmente indicada nas diarreias provocadas por E. coli. Entretanto, a administração de trimetoprim e sulfametoxazol pode diminuir a duração dos sintomas. Neste tipo de diarreia apenas uma reidratação é necessária. Prevenção Não existe nenhuma prevenção específica para as infecções provocadas por E. coli, do tipo imunização ativa ou passiva. Entretanto, várias precauções gerais podem ser tomadas para se prevenir determinadas infecções causadas por E. coli e por outros organismos. Por exemplo, a incidência de infecções do trato urinário pode ser reduzida pelo uso criterioso e pela retirada imediata de cateteres e, em infecções recorrentes, por uma profilaxia prolongada com drogas antissépticas das vias urinárias como, por exemplo, a nitrofurantoína. Alguns casos de septicemia podem ser prevenidos pela remoção imediata, ou pela alteração no lado das injeções intravenosas. A diarreia de viajante pode, algumas vezes se prevenida com o uso profilático de doxiciclina (uma tetraciclina), de trimetoprim e sulfametoxazol ou Pepto-Bismol. Também é aconselhável o cuidado com alimentos mal cozidos e com água não potável quando viajando em determinados países. 16. SALMONELLA Espécies de Salmonella causam enterocolites, febres entéricas, como a febre tifoide, e septicemia com abcessos metastáticos. Elas são uma das causas mais comuns de enterocolite bacteriana nos EUA. Propridades Importantes Professor Jefferson Rodrigues 88 88 Os representantes do gênero Salmonella são bastonetes Gram negativos que não fermentam lactose, mas produzem H2S – características utilizadas em laboratório para identificação. Seus antígenos – o antígeno O da membrana externa, o antígeno flagelar H e o antígeno capsular Vi (virulência) – são importantes para fins taxonômicos e epidemiológicos. Os antígenos O, que são os polissacarídeos externos da membrana externa, são utilizados para subdividir as salmonelas nos grupos de A-I. Existem duasformas de antígenos H, fase 1 e fase 2. Apenas uma das duas proteínas H é sintetizada por vez, dependendo de que sequencia de DNA esteja no correto alinhamento para a transcrição em mRNA. Os antígenos Vi são primariamente utilizados para a tipagem de S. typhi, o agente da febre tifoide Existem dois métodos para taxonomia das salmonelas. Ewing divide o gênero em três espécies: Salmonella Typhi, Salmonella choleraesuis e Salmonella enteritidis. Neste esquema existe um sorotipo em cada uma das primeiras duas espécies e 1500 sorotipos para a terceira espécie. Kaufman e White atribuem nomes para cada sorotipo das diferentes espécies, normalmente utilizando o nome da cidade que os organismos foram isolados. Salmonella Dublin, conforme Daufman e White seria S. enteritidis sorotipo Dublin segundo Ewing. Ambas as formas são utilizadas na literatura: o Centro de Controle e Prevenção de Doenças (EUA) utiliza o sistema de Ewing. Patogênese e Epidemiologia Os três tipos de infecções causadas por Salmonella (enterocolite, febres entéricas e septicemia) apresentam diferentes características patogênicas. (1) A enterocolite é caracterizada pela invasão do epitélio e do tecido subepitelial dos intestinos delgado e grosso. As linhagens que são invasivas não causam doenças. Os organismos penetram através e entre as células da mucosa, provocando inflamação e diarreia. Uma resposta leucocítica polimorfonuclear limita a infecção aos intestinos e aos nódulos linfáticos mesentéricos adjacentes; a bacteremia não é frequente nas enterocolites. Ao contrário das enterocolites causadas por Shigella, onde a dose infecciosa é muito baixa (na ordem de 100 organismos), a quantidade de Salmonella necessária para causar infecção é muito mais alta pelo menos 100.000 organismos. O Professor Jefferson Rodrigues 89 89 ácido gástrico é uma defesa importante do hospedeiro; experimentalmente a gastrectomia e o uso de antiácidos diminuem significativamente a dose infecciosa. (2) Na febre tifoide e em outras febres entéricas, a infecção se inicia no intestino delgado, mas são poucos os sintomas gastrointestinais aparentes. Os organismos penetram se multiplicam nos fagócitos mononucleares das placas de Peyer e se espalham aos fagócitos do fígado, da vesícula biliar e do baço. A consequência é uma bacteremia associada a um quadro clínico de febre e outros sintomas, provavelmente causados pela endotoxina. A sobrevivência e o crescimento do organismo nas células fagocíticas são características marcantes da doença, assim como a preferência pela invasão da vesícula biliar, que pode resultar no estabelecimento do estado de portador do hospedeiro e na excreção das bactérias nas fezes, por um longo período. (3) A septicemia ocorre em apenas 5-1-% das infecções causadas por Salmonella em um dos quadros clínicos: em pacientes com doenças crônicas, como a anemia falciforme ou câncer, ou em crianças com enterocolite. A septicemia é menos severa do que as causadas por outros bastonetes Gram negativos. A bacteremia é consequência da invasão de vários órgãos, provocando osteomielite, pneumonia e meningite como as sequelas mais comuns. Tecidos previamente danificados por outras doenças, como por infarto e aneurismas, especialmente aneurismas aórticos, são os sítios mais frequentes de abcessos metastáticos. A epidemiologia das infecções causadas por Salmonella está relacionada à ingestão de alimentos ou água contaminados por dejetos humanos e animais. S. typhi, o agente causador da febre tifoide, é transmitido somente pelos homens, mas todas as outras espécies têm um reservatório animal tão significativo quanto o reservatório humano. Os reservatórios humanos são ou os indivíduos que excretam temporariamente o organismo durante, ou imediatamente após, uma crise de enterocolite; ou os portadores crônicos que excretam o organismo durante vários anos. As mais frequentes fontes animais são os frangos e os ovos, mas carne bovina mal cozida também pode estar relacionada com a doença. Cachorros e outros animais de estimação, inclusive tartarugas, são fontes adicionais. Professor Jefferson Rodrigues 90 90 Casos Clínicos Após um período de incubação de seis a 48 horas, a enterocolite se inicia com náusea e vômitos e progride para dores abdominais e diarreia, que variam de bandas a severas, com presença ou ausência de sangue. Normalmente a doença dura poucos dias, é limitada, causa uma diarreia não hemorrágica e não requer cuidados médicos, exceto em crianças muito novas ou em idosos. A causa mais comum de enterocolite é a Salmonella typhimurium, mas praticamente todas as espécies estão relacionadas. Na febre tifoide, causado por S.typhi, e na febre entérica, causada por organismos como Salmonella paratyphi A, B e C (S. paratyphi B e C são conhecidas também com Salmonella schott-muelleri e Salmonella hirschfeldii, respectivamente), o aparecimento do mal-estar é lento, com febre e constipação ao invés da predominância de vômitos e diarreia. Após a primeira semana, com a manutenção da bacteremia, a sintomatologia é febre alta, delírio, flacidez abdominal e dilatação do baço. “Manchas róseas”, isto é, máculas de cor rósea no abdômen, estão associadas com febre tifoide, mas raramente ocorrem. A cura da doença ocorre aproximadamente na terceira semana, mas complicações severas com hemorragia ou perfuração intestinal também podem ocorrer. Cerca de 3% dos pacientes com febre tifoide se tornam portadores crônicos. A taxa de portadores é mais alta entre mulheres, especialmente naquelas com quadro clínico prévio de doenças na vesícula biliar. A septicemia é mais frequentemente causada por S. cholearesuis. Os sintomas começam com febre com pouca ou nenhuma enterocolite e progride para focos sintomáticos associados aos órgãos afetados, frequentemente nos osso, pulmões ou meninges. Diagnóstico Laboratorial Na enterocolite, o organismo é mais facilmente isolado de uma amostra de fezes. Entretanto, nas febres entéricas, uma cultura do sangue é procedimento mais provável para revelar o organismo durante as duas primeiras semanas da doença. As salmonelas formam colônias incolores não fermentadoras de lactose em meio ágar- Mac Conkey ou ágar-E.M.B. Quando cultivados em meio ágar-TSI, os organismos Professor Jefferson Rodrigues 91 91 alcalinizam o meio no local da inclinação do ágar e o acidificam no fundo do tubo, frequentemente com produção de gás e de H2S (coloração escura no fundo do tubo). S. typhi é a principal exceção: não forma gás e produz somente uma pequena quantidade de H2S. Se o organismo é uréase-negativo (os Proteus, que podem produzir uma reação semelhante em ágar-TSI, são urease positivos), o isolado de Salmonella pode ser identificado e agrupado pelo teste de aglutinação em lâmina. A sorotipagem definitiva dos antígenos O, H e Vi é realizada em laboratórios de saúde pública para fins epidemiológicos. A salmonelose é uma doença “notificável” e uma investigação para se determinar a fonte da doença deve ser feita. Em determinados casos de febre entérica a septicemia, quando é difícil se recuperar o organismo, o diagnóstico pode ser feito sorologicamente pela detecção de um aumento no título de anticorpos no soro do paciente (teste de Widal). Tratamento A enterocolite é uma doença normalmente limitada que se resolve sem tratamento. Talvez seja necessário um tratamento de reidratação. O tratamento com antibióticos não diminui a doença nem reduz os sintomas; de fato, pode prolongar a excreçãodos organismos, aumentar a frequência do estado de portador e selecionar mutantes resistentes ao antibiótico. Os agentes antimicrobianos são indicados apenas em recém-nascidos ou em indivíduos com doenças crônicas que correm risco de septicemia e de abscessos disseminados. É comum a resistência a antibióticos mediada por plasmídeos e, por isso, antibiogramas devem ser conduzidos. As drogas que retardam contrações intestinais (isto é, que reduzem a diarreia) parecem prolongar a duração dos sintomas e a excreção fecal dos organismos. O tratamento preferencial para as febres entéricas e para a septicemia é a ceftriaxona. A ampicilina ou o ciprofloxacim devem ser administrados em pacientes que são portadores crônicos de S. typhi. A colecistectomia pode ser necessária para abolir o estado de portador crônico. Os abcessos localizados podem ser drenados cirurgicamente quando possível. Prevenção Professor Jefferson Rodrigues 92 92 As infecções causadas por Salmonella são prevenidas principalmente pela saúde pública e por mediadas de higiene pessoal. São medidas importantes um tratamento apropriado das fezes, um abastecimento de água clorada periodicamente monitorado para detecção de contaminação por bactérias coliformes, culturas de amostras de fezes de pessoas que manipulam alimentos para detecção de contaminação por bactérias coliformes, culturas de amostras de fezes de pessoas que manipulam alimentos para detectar os portadores, lavagem das mãos antes da manipulação de qualquer alimento, pasteurização do leite e um cozimento adequado dos derivados de frango e da carne bovina. Existem duas vacinas disponíveis, mas estas vacinas conferem uma proteção limitada (50-80%) contra S. typhi. Uma das vacinas consiste de S. typhi mortas por tratamento com acetona e é uma vacina de administração intramuscular. A outra vacina consiste dos organismos vivos atenuados, e é oralmente administrada. 17. SHIGELLA As espécies de Shigella causam enterocolites (disenteria). Propriedades Importantes As shigellas são bastonetes Gram negativos que não fermentam lactose e distinguem-se das salmonelas por três critérios: não produzem gás a partir da fermentação de glicose, não produzem H2S e são imóveis. Todas as shigellas possuem antígenos. O (polissacarídeo) na membrana externa, e esses antígenos são utilizados para dividir o gênero em quatro grupos: A, B, C e D. Patogênese e Epidemiologia As shigellas são os patógenos mais efetivos entre as bactérias entéricas. Uma ingestão de apenas 100 organismos causa doença, enquanto pelo menos 105 Vibrio cholerae ou Salmonella são necessários para produzir sintomas. A shigelose é uma doença estritamente humana* o organismo é transmitido de um indivíduo a outro, normalmente portadores assintomáticos. As mãos, as moscas, os Professor Jefferson Rodrigues 93 93 alimentos e as fezes são os principais fatores na transmissão. As epidemias transmitidas pelos principais fatores na transmissão. As epidemias transmitidas pelos alimentos são duas vezes mais frequentes do que as epidemias transmitidas pela água. As epidemias ocorrem em creches e em hospitais de deficientes mentais, onde a transmissão fecal- oral tem uma provável ocorrência. As crianças com menos de 10 anos de idade representam, aproximadamente, a metade das culturas positivas de fezes. As shigelas, que causam doenças quase que exclusivamente no trato gastrointestinal, provocam diarreia hemorrágica (disenterial) pela invasão da mucosa do íleo distal e do cólon. Inflamação local acompanhada de ulceração também ocorre, mas raramente os organismos entram na corrente sanguínea, ao contrário das salmonelas. *Entretanto, alguns primatas, como os macacos, podem contrair shigelose, mas esse fato tem pouco impacto na epidemiologia da doença humana. Casos Clínicos Após um período de incubação de um a quatro dias, os sintomas começam com febre e contrações abdominais, seguidos por diarreia, que pode ser aquosa, inicialmente, mas com a progressão da doença passa a conter sangue e muco. A doença pode ser branda ou severa dependendo de dois fatores principais: a espécie de Shigella e a idade do paciente; muito jovens e as pessoas idosas são as mais severamente afetadas. A Shigella dysenteriae, o agente causal mais severo, nos EUA acomete normalmente viajantes retornando do exterior. A shigella sonnei, que causa uma doença branda, é isolada de aproximadamente 75% de todos os casos de shigelose nos EUA. A diarreia frequentemente se resolve em dois de três dias; nos casos graves, os antibióticos podem diminuir a duração da doença. As aglutininas do soro aparecem após a recuperação, mas não são protetoras, pois o organismo não entra na corrente sanguínea. A função da IgA intestinal na proteção ainda não está definida. Diagnóstico Laboratorial As Shigellas formam colônias incolores que não fermentam lactose em meio ágar-Mac Conkey ou em ágar-E.M.B. Quando cultivados em meio ágar-TSI, os organismos alcalinizam o meio no local da inclinação do ágar e o acidificam no fundo Professor Jefferson Rodrigues 94 94 do tubo, sem produção de gás, e de H2S. A confirmação do organismo como Shigella e a determinação do grupo são feitas por testes de aglutinação em lâminas. Outro fator importante para o diagnóstico laboratorial é a coloração da amostra fecal com azul de metileno para determinar se os PMNs estão presentes. Se eles forem encontrados, um organismo invasivo como Shigella, Salmonella ou Camyplobacter está envolvido ao invés de um organismo produtor de toxinas como V.cholerae, E. coli ou Clostridium perfringens. (Determinados vírus e o parasitas como Entamoeba histolytica também podem causar diarreia sem PMNs nas fezes.). Tratamento O principal tratamento para a shigelose é a reidratação. Nos casos brandos, nenhum antibiótico é indicado. Nos casos graves, um fluoroquinolônico, por exemplo, ciprofloxacim, é a droga preferencial, mas a incidência de plasmídeo com resistência múltipla a droga é tão alta que antibiogramas devem ser realizados. O trimetoprim/sulfametoxazol é uma alternativa. As drogas antiperistálticas são contraindicadas nas shigeloses, pois prolongam a febre, a diarreia e a excreção do organismo. Prevenção A prevenção das shigeloses depende da interrupção da transmissão fecal-oral mantendo- se um tratamento apropriado das fezes, cloração da água e higiene pessoal (lavagem das mãos para pessoas que manipulam alimentos). Não existe vacina e os antibióticos profiláticos não são recomendados. 18. VIBRIO O Vibrio cholerae, principal patógeno deste gênero, é o agente causal da cólera. O Víbrio parahaemolyticus causa uma diarreia associada com a ingestão de frutos do mar cruz ou mal cozidos. Propriedades Importantes Professor Jefferson Rodrigues 95 95 Os vibriões são bastonetes Gram negativos curvados com “forma de vírgula”. O V.cholerae é dividido em dois grupos de acordo com a natureza dos antígenos O da membrana externa. Os representantes do grupo O1 causam surtos epidêmicos, enquanto dos organismos que não pertencem ao grupo O1 causam surtos esporádicos ou não são patogênicos. Os organismos do grupo O1 possuem dois biótipos, denominados E1 Tor e cholerae, e três sorotipos denominados Ogawa, Inaba e Hikojima. (Os biótipos são baseados nas diferenças em testes bioquímicos, enquanto os sorotipos são baseados nas diferençasantigênicas.) Estas propriedades são utilizadas para caracterizar os isolados nas investigações epidemiológicas. O V. parahaemolyticus é primariamente um organismo marinho adaptado à vida nos oceanos, com altas concentrações de sal. Para o crescimento em laboratório, são necessários, pelo menos 2% de NaCl no meio de cultura (o soro humano contém 0,9% de NaCl). Existem 11 sorotipos do antígeno O; não existe predominância de um único sorotipo em um único patógeno. Vibrio cholerae Patogênese e Epidemiologia O V. cholerae é transmitido por contaminação fecal da água e dos alimentos, primariamente de fontes humanas. Os portadores são frequentemente assintomáticos e incluem indivíduos que estão no período de incubação ou convalescendo da doença. Os principais reservatórios animais são os frutos do mar, os camarões e as ostras. A ingestão de frutos do mar sem um cozimento adequado pode transmitir a doença. A principal epidemia de cólera, durante as décadas de 60 e 70 começou no sudeste da Ásia e se alastrou em mais de três continentes em regiões da África, Europa e no resto da Ásia. Uma pandemia de cólera começou no Peru em 1991 e se espalhou por muitos países da América Central e da América do Sul inclusive Brasil. O organismo mais frequentemente isolado foi o biótipo E1 Tor do V.cholerae 1, usualmente do sorotipo Ogawa. Os fatores que favorecem as epidemias são a sanitação precária, a desnutrição, a superlotação e os serviços médicos adequados. A quarentena não previne a doença, pois existem muitos portadores assintomáticos. Professor Jefferson Rodrigues 96 96 A patogênese da cólera depende da colonização do intestino delgado pelo organismo e da secreção de enterotoxinas. Para que a colonização ocorra, uma grande quantidade de bactérias (aproximadamente um bilhão) deve ser ingerida, pois o organismo é particularmente sensível aos ácidos do estômago, tornando os indivíduos que tomam antiácidos e aqueles que fizeram uma gastrectomia muito mais suscetível. A aderência às células das vilosidades do intestino, requerimento para a colonização, está relacionada à secreção da enzima bacteriana mucinase, que dissolve a capa protetora de glicoproteínas das células intestinais. Após a aderência, o organismo se multiplica e secreta uma enterotoxina denominada colerágeno. Esta exotoxina pode reproduzir os sintomas da cólera, mesmo na ausência dos vibriões. O colerágeno é composto por uma subinidade A (ativa) e por uma subinidade B (de ligação). A subunidade B, um pentâmero composto por cinco proteínas idênticas, se liga ao receptor gangliosídico na superfície do enterócito. A subunidade A é inserida no citosol, onde catalisa a adição de ADP-ribose à proteína G (G é a proteína G estimuladora.) A proteína G, permanece ativa, estimulando a adenilato ciclase. A consequente hiperprodução de cAMP estimula a secreção de íons cloreto e água, levando a uma diarreia aquosa grave sem células inflamatórias. As mortes são causadas pela desidratação e pelo desbalanço na concentração de eletrólitos. Entretanto, se o tratamento for iniciado imediatamente, a doença toma um curso limitado em até sete dias. O V.cholerae de outros grupos que não do grupo O1 é uma causa ocasional de diarreia associada à ingestão de frutos do mar obtidos da costa dos EUA. Casos Clínicos Diarreia aquosa em grandes volumes é o principal sintoma da cólera “Água de arroz” é o termo frequentemente aplicado para a evacuação não hemorrágica. Dores abdominais não ocorrem e os sintomas subsequentes são relacionados a uma desidratação acentuada. A perda de fluidos e de eletrólitos ocasiona falhas cardíacas e renais. A acidose e a hipocalemia também ocorre como consequência da pela de bicabornato e potássio nas fezes. A taxa de mortalidade sem tratamento é 40%. Professor Jefferson Rodrigues 97 97 Diagnóstico Laboratorial O procedimento adotado para o diagnóstico laboratorial depende da situação. Durante uma epidemia uma análise clínica é feita e não há necessidade de exames laboratoriais. Em áreas onde a doença é endêmica ou para a detecção de portadores, uma variedade de meios seletivos* que não são procedimentos de rotina nos EUA são utilizados no laboratório. Para o diagnóstico de casos esporádicos nestes pais, uma cultura das fezes contendo V. cholerae mostrará a presença de colônias incolores em meio Ágar-Mac-Conkey, pois a lactose e lentamente fermentada. O organismo é oxidade-positivo, o que a distingue dos outro representante da família Enterobacteriaceae. Quando cultivados em meio ágar-TSI, os organismos acidificam o meio no local da inclinação do ágar e no fundo do tubo, sem produção de gás ou de H2S, pois o organismo fermenta sacarose. Um diagnóstico sugestivo de V. cholerae pode ser confirmado por testes de aglutinação do organismo com antissoros polivalentes O1 ou não O1. Um diagnóstico retrospectivo pode ser realizado sorologicamente pela detecção do aumento no título dos anticorpos no sora da fase aguda e da fase de convalescência da doença. Tratamento O tratamento consiste da reidratação imediata administrada oral ou intravenosamente. Os antibióticos como a tetraciclina não são necessários, mas diminuem a duração dos sintomas e reduzem o tempo de excreção dos organismos. Prevenção A prevenção é obtida principalmente por medidas de saúde pública que asseguram a pureza e limpeza dos abastecimentos de água e de alimentos. A vacina, composta de organismos mortos, *O uso de tetraciclina para prevenção é efetivo em indivíduos com contados próximos aos doentes, mas não pode impedir a disseminação de grandes surtos epidêmicos. A detecção imediata de portadores é importante na limitação da epidemia. Professor Jefferson Rodrigues 98 98 Vibrio parahaemolyticus V.parahaemolyticus é um organismo marinho transmitido por frutos do mar contaminados. É uma das causa principal de diarreia no Japão, onde peixe cru é ingerido em grandes quantidades, mas é um patógeno infrequente nos EUA, embora várias epidemias tenham ocorrido em navios no Caribe. Pouco se sabe a respeito de sua patogênese, exceto que uma enterotoxina semelhante ao colerágeno é secretada e uma invasão limitada às vezes ocorre. O quadro clínico causado por V. parahaemolyticus varia de uma diarreia branda a uma diarreia aquosa grave, com náuseas e vômitos, contrações abdominais e febre. A doença é limitada, durando cerca de três dias. O V. parahaemolyticus distingue-se do V. cholerae principalmente com base no crescimento em NaCl (como é esperado de um ser marinho), enquanto que V. cholerae não cresce nesta concentração de NaCl. Nenhum tratamento específico é indicado, pois a doença é relativamente branda e limitada. A doença pode ser prevenida por refrigeração e aquecimento apropriados dos frutos do mar. 19. CAMPYLOBACTER O Campylobacter é uma causa frequente de enterocolites, especialmente em crianças e uma causa rara de infeção sistêmica, particularmente bacteremia. Propriedades Importantes Os campylobacter são bastonetes Gram negativos curvos que têm forma de vírgula ou de S. São micoraerófilos, que crescem melhor em uma atmosfera de 5% de oxigênio ao invés de 20%. O Campylobacter jejuni cresce bem a 42o C, enquanto o Campylobacter pylobacte intestinalis* não cresce nesta temperatura – uma observação útil no diagnóstico microbiológico. Professor Jefferson Rodrigues99 99 Patogênese e Epidemiologia Animais domésticos, tipo cabras, galinhas e cachorros servem como reservatórios dos organismos para o homem. A transmissão é normalmente fecal-oral. O C. jejuni é a principal causa de diarreia nos EUA; foi recuperado de 4,6% dos pacientes com diarreia, comparado a uma recuperação de 2,3% e 1% de Salmonella e Shigella, respectivamente. A patogênese da enterocolite e das doenças sistêmicas ainda não está clara. A diarreia aquosa provocada pelo organismo sugere uma síndrome mediada por enterotoxinas. Uma enterotoxina que atua da mesma forma da toxina da cólera é produzida por algumas linhagens. A invasão do organismo ocorre frequentemente acompanhada de sangue nas fezes. As infecções sistêmicas, por exemplo, bacteremia, ocorrem mais frequentemente em recém-nascidos ou em adultos debilitados. *Também conhecido como Campylobacter fetus, subespécie fetus. Casos Clínicos A enterocolite, causada primariamente por C.jejuni, começa com uma diarreia aquosa, com um odor desagradável, seguida pela presença de sangue nas fezes acompanhada de febre e de fortes dores abdominais. As infecções sistêmicas, mais comumente a bacteremia, são causadas por C.intestinalis. Os sintomas de bacteremia, febre e mal-estar não estão associados a nenhum sintoma físico característico. Diagnóstico Laboratorial Se o paciente está com diarreia, uma amostra de fezes é cultivada em meio ágar- sangue, contendo antibióticos* que inibam a maior parte dos representantes da flora normal. A placa é incubada a 42o C em uma atmosfera microaerófila com 5% de oxigênio e 10% de dióxido de carbono, para favorecer o crescimento de C. jejuni. O organismo é identificado pela incapacidade de crescer a 25o C, ser oxidade-positivo e pela sensibilidade ao ácido nalidíxico. Se existir suspeita de bacteremia, uma cultura de Professor Jefferson Rodrigues 100 100 sangue incubada em condições padrão de temperatura e atmosfera revelará o crescimento de bastonetes Gram negativos móveis, com a forma características de “S”. A identificação do organismo como C. intestinalis é confirmada pela incapacidade de crescer a 42o C, pelo crescimento a 25o C e por resistência ao ácido nalidíxico. Tratamento A eritromicina ou o ciprofloxacin é utilizado com sucesso nas enterocolites causadas por C. jejuni. O tratamento preferencial para as bacteremias causadas por C. jejuni é o aminoglicosídeo. 20. HELICOBACTER O Helicobacter pylori causa gastrite e úlceras pépticas. Infecção por H. pylori é um fator de risco para indivíduos com carcinoma gástrico. Propriedades Importantes Os Helicobacter são muito semelhantes aos campilobacter, mas possuem determinadas diferenças bioquímicas e características flagelares, suficientemente específicas para classifica-los em um gênero separado. Particularmente, os Helicobacter são urease positivos, enquanto os Campilobacter são urease-negativos. Patogênese e Epidemiologia O H. pylori se acopla ás células secretoras de muco da mucosa gástrica. A produção de uma grande quantidade de amônia a partir de ureia, por este tipo de organismos, combinada a uma resposta inflamatória, provoca danificação da mucosa. A amônia formada também neutraliza os ácidos do estômago, permitindo a sobrevivência Professor Jefferson Rodrigues 101 101 do organismo. Epidemiologicamente, a maioria dos pacientes com estas sintomatologias é detectada a presença de H. pylori nas biópsias de amostras do epitélio gástrico. * Por exemplo, o meio de Skirrow contém vancomicina, trimetoprim,cefalotina, polimixina e anfotericina B. O habitat natural de H. pylori é o estômago humano e o organismo é provavelmente adquirido por ingestão. Entretanto, não foram ainda isolados das fezes, água, alimentos ou animais. A transmissão de um indivíduo a outro provavelmente ocorre, pois existe uma incidência de infecção familiar. Casos Clínicos A gastrite e as úlceras pépticas são caracterizadas por dores abdominais recorrentes, frequentemente acompanhadas por sangramentos do trato gastrointestinal. Não ocorre bacteremia ou disseminação da doença. Diagnóstico Laboratorial O organismo pode ser observado em esfregaços de amostras de biópsia da mucosa gástrica corado com Gram. Pode ser cultivado no mesmo meio de cultura utilizado para Campilobacter. Ao contrário do C. jejuni, é urease-positivo. A presença de IgG também pode ser usada como evidência da infecção. O teste urease breath, o qual a ureia marcada radioativamente é ingerida, também pode ser útil par ao diagnóstico. Se o organismo estiver presente, CO2 marcado é produzido e a radioatividade é detectada na respiração. Tratamento e Prevenção O tratamento das úlceras duodenais com antibióticos, por exemplo amoxilina e matronidfazol e sai de bismuto (Pepto-Bismol) proporciona uma grande diminuição da taxa de recorrência. A tetraciclina pode ser utilizada no lugar da amoxilina. Não existe vacina ou outras medidas preventivas específicas. Professor Jefferson Rodrigues 102 102 21. GRUPO KLEBSIELLA, ENTEROBACTER E SERRATIA Estes organismos são normalmente patógenos oportunistas que causa infecções nosocomiais, especialmente pneumonia e infecções do trato urinário. A Klebsiella pneumoniae é um importante patógeno do trato respiratório também fora dos hospitais. Propriedades Importantes K. pneumoniae, Enterobacter cloacae e Serratia marcescens são as espécies mais frequentes envolvidas nas infecções humanas. São normalmente encontradas no intestino grosso, mas também estão presentes no solo e na água. Estes organismos possuem características muito semelhantes e são normalmente distinguidos com base nos testes bioquímicos e motilidade. K. pneumoniae tem um cápsula muito grande, conferindo às colônias uma aparência mucoide brilhante. S. marcescens produz colônias com pigmentos vermelhos. Patogênese e Epidemiologia Dos três organismos a K. pneumoniae é mais provável de ser um patógeno primário não-oportunista; esta propriedade está relacionada com sua cápsula antifagocítica. Apesar de este organismo ser um patógeno primário, pacientes com infecções causadas por K. pneumoniae apresentam, frequentemente, algumas predisposições para contrair a doença, como idade avançada, doenças respiratórias crônicas, diabete ou alcoolismo. O organismo se localiza no trato respiratório de certa de 10% dos indivíduos normais que são candidatos a contrair uma pneumonia se as defesas naturais forem diminuídas. As infecções causadas por Enterobacter e por Serratia estão claramente associadas com hospitalização, especialmente com procedimentos invasivos como cateterização intravenosa, intubação respiratória e manipulação do trato urinário. Além disso, epidemias de pneumonia causada por Serratia têm sido associadas com contaminação da água em aparelhos utilizados para terapia respiratória. Antes do uso Professor Jefferson Rodrigues 103 103 extensivo destes procedimentos, a S. marcescens era um organismo inofensivo isolado mais frequentemente de fontes ambientais como a água. Com muitos outros bastonetes Gram negativos, a patogênese do choque séptico causada por estes organismos está relacionada às endotoxinas da parede celular. Casos Clínicos As infecções do trato urinário e a pneumonia é o quadro clínico associado com estas três bactérias, mas a bacteremiae a disseminação para outras áreas, como as meninges, também ocorrem. As infecções causadas por estes organismos são de difícil distinção em termos clínicos, com exceção da pneumonia causada por Klebsiella que produz um catarro grosso e sanguinolento (catarro tipo geleia de amora) e pode progredir para uma necrose e formação de abscesso. Existem duas outras espécies de Klebsiella que causam infecções humanas não usuais, raramente encontradas nos EUA. A Klebsiella ozaenae está associada com a rinite atrófica e a Klebisiella rhinoscleromatis causa um granuloma destrutivo no nariz e na faringe. Diagnóstico Laboratorial Os organismos deste grupo produzem colônias coloridas, fermentadoras de lactose em meios diferenciais como ágar-Mac Conkey ou ágar-EMB, apesar da Serratia, que é um fermentador tardio de lactose, poder dar uma reação negativa. Estes organismos são classificados separadamente por testes bioquímicos. Tratamento Devido à resistência aos antibióticos por estes organismos variar grandemente, a escolha da droga depende dos resultados dos antibiogramas. Organismos isolados de infecções hospitalares são frequentemente resistentes a múltiplos antibióticos. Um aminoglicosídeo, por exemplo, gentamicina, e uma cefalosporina, por exemplo, Professor Jefferson Rodrigues 104 104 cefotaxime, são empiricamente utilizados até se ter conhecimento do resultado do antibiograma. Prevenção Algumas infecções hospitalares causadas por bastonetes Gram negativos podem ser prevenidas por medidas genéricas como mudança da região do cateter intravenoso, remoção das sondas urinárias quando não são mais necessárias e cuidado adequado com os aparelhos de terapia respiratória. 22. GRUPO PROTEUS, PROVIDENCIA E MOGANELLA Doenças Estes organismos causam, fundamentalmente, infecções do trato urinário e não hospitalares. Propriedades Importantes Estes bastonetes Gram negativos são distinguidos dos representantes da família Enterobacteriaceae pela sua capacidade de produzir a enzima fenil-alamina-deaminase. Além disso, eles produzem uma urease que quebra a ureia formando NH2 e CO2. Determinadas espécies são bastante móveis e produzem um aglomerado peculiar em placas de ágar-sangue, caracterizado pelo movimento ondulatório dos organismos sobre a superfície do ágar. Os antígenos O da parede celular de determinadas espécies de Proteus, como OX-2, OX-19 E OX-K, apresentam reação cruzada com antígenos de várias espécies de riquétsias. Estes antígenos de Proteus podem ser utilizados em laboratório para detecção da presença de anticorpos contra determinadas riquétsias nos soro de pacientes. Este teste, denominado reação de Well-Felix, é atualmente menos utilizado devido ao progresso de procedimentos mais específicos. Professor Jefferson Rodrigues 105 105 No passado, existiam quatro espécies de Proteus de importância média. Entretanto, estudos moleculares do DNA demonstraram que duas destas quatro espécies eram significativamente diferentes. Estas espécies eram denominadas Proteus morganil, atualmente, Morganella morganii e Proteus rettgeri atualmente, Porvidencia rettgeri. Nos laboratórios de análises clínicas, estes organismos são distinguidos de Proteus vulgaris e de Proteus mirabilis com base nos testes bioquímicos. Patogêneses e Epidemiologia Os organismos estão presentes no cólon humano, no solo e na água. Sua tendência em causar infecções urinárias é provavelmente devido a sua presença no cólon e colonização da uretra, especialmente em mulheres. A vigorosa motilidade de Proteus talvez contribua com a sua capacidade de invadir o trato urinário. A produção da enzima uréase é um fator importante na patogênese das infecções do trato urinário causadas por este grupo de organismos. A uréase hidrolisa a uréia na urina e forma amônia, que aumenta o pH e provoca a formação de “pedras” (cálculos), composto por hidróxido de amônia e magnésio. Devido à urina alcalina favorecer o crescimento de organismos e danos renais mais extensivos, o tratamento envolve a manutenção do pH baixo da urina. Casos Clínicos Os sinais e sintomas das infecções do trato urinário causadas pro estes organismos não podem ser diferenciados daqueles causados por E. coli ou por outros representantes da família Enterobacteriaceae. As espécies de Proteus também podem causar pneumonia, infecções de ferimentos e septicemia. P. mirabilis é a espécie de Proteus que causa a maioria das infecções hospitalares e não hospitalares, mas a incidência de Providencia rettgeri está aumentando como um importante agente de infecções nosocomiais. Diagnóstico Laboratorial Professor Jefferson Rodrigues 106 106 Estes organismos normalmente são bastante móveis e produzem hipercrescimento “aglomerado” em água-sangue, dificultado o isolamento de culturas puras dos outros organismos. O crescimento em ágar-sangue contendo álcoois fenil-etil inibe a formação do aglomerado, permitido a obtenção de colônias isoladas de Proteus e dos outros organismos. Eles formam colônias incolores não fermentadoras de lactose me meios ágar-Mac Conkey e ágar-EMB, P. vulgaris e P. mirabilis são indol-negativo, enquanto as outras três espécies são indol-positivas, uma diferenciação que pode ser utilizada clinicamente para auxiliar a escolha do antibiótico. Estas quatro espécies de importância médica são uréase-positivas. A identificação destes organismos nos laboratórios de análises clínicas baseia-se numa variedade de testes bioquímicos. Tratamento A maioria das linhagens é sensível aos aminoglicosídeos e a trimetoprim- sulfametoxazol, mas devido a variações em isolados individuais, um antibiograma deve ser realizado. P. mirabilis é a espécie mais frequentemente sensível à ampicilina. As espécies indol-positivas (P.bulgaris, M. morganii e P. rettgeri) são mais resistentes aos antibióticos do que P. mirabilis, que é indol-negativo. O tratamento preferencial para as espécies indol-positivas é uma cefalosporina, por exemplo, cefotaxime. Providencia rettgeri é frequentemente resistente a múltiplos antibióticos. Prevenção Não existem medidas preventivas específicas, mas muitas infecções urinárias hospitalares podem ser prevenidas pela remoção dos cateteres urinários. 23. PSEUDOMONAS Doença Professor Jefferson Rodrigues 107 107 Pseudomonas aeruginosa causa infeções (septicemia, pneumonia e infecção do trato urinário) fundamentalmente em pacientes com as defesas naturais diminuídas. Pseudomnas cepacia (renomeada Burkholderia cepacia) e Peseudomonas maltophilia também causam estas infecções, mas muito menos frequentes. Propriedades Importantes As pseudômonas são bastonetes gram negativos que se assemelham aos representantes da família Enterobacteriaceae, mas diferem por serem aeróbios estritos; isto é, sua energia é derivada apenas pela oxidação de açucares, ao invés de por fermentação. Pelo fato de não fermentarem glicose, são denominadas “não fermentadoras”, ao contrário das Enterobacteriaceae, que fermentam glicose. A oxidação envolve o transporte de elétrons pelo citocromo c; isto é elas são oxidase- positivas. As Pseudomonas são capazes de crescer em água contendo apenas traços de nutrientes, por exemplo, água da torneira e isto favorece sua persistência em ambientes hospitalares. P. aeruginosa e P. cepacia possuemuma acentuada capacidade de resistir a desinfetantes; isto é, consequência, em parte, pela incidência em infecções hospitalares. Têm sido encontradas crescendo em soluções saponáceas contendo hexaclorofeno, em anti-septicos e em detergentes. P. aeruginosa produz dois pigmentos úteis para o diagnóstico laboratorial: (1) a piocianina, que cora o pus de um ferimento de azul; e (2) a pioverdina (fluoresceína), um pigmento verde-amarelado que fluoresce sob luz ultravioleta, característica utilizada para detecção imediata de infeção cutânea em pacientes que sofreram queimaduras. Nos laboratórios, estes pigmentos se difundem no ágar, provocando uma coloração verde azulada, útil para a identificação do organismo, P. aeruginosa é a única espécie de Pseudomonas que sintetiza a piocianina. As linhagens de P. aeruginosa isoladas de pacientes com fibrose cística têm uma camada gelatinosa proeminente (o glicocálice), conferindo uma aparência mucoide às colônias. A camada gelatinosa medeia à aderência do organismo às membranas mucosas do trato respiratório e impede a ligação dos anticorpos no organismo. Professor Jefferson Rodrigues 108 108 Patogênese e Epidemiologia P. aeruginosa é encontrada principalmente no solo e na água, apesar de 10% das pessoas as terem na flora normal do cólon. É encontrada nas regiões úmidas da pele e podem colonizar o trato respiratório superior de pacientes hospitalizados. A capacidade de crescer em soluções aquosas simples tem resultado na contaminação de equipamentos de terapia respiratória e de anestesia, líquidos intravenosos e até água destilada. P. aeruginosa é, fundamentalmente, um patógeno oportunista que causa infecções em pacientes hospitalizados, por exemplo, naqueles com queimaduras extensivas, quando as defesas da pele são destruídas, nos portadores de doenças respiratórias crônicas (por exemplo, fibrose cística); nos imunodreprimidos; naqueles com sondas internas. Causa 10 a 20% das infecções hospitalares. Ambas as endotoxinas e uma exotoxina têm um importante papel na patogênese. P.aeruginosa produz exotoxina A, que inibe a síntese de proteína em eucariotos pelo mesmo mecanismo da exotoxina diftérica, a ADP-ribosilação do fator 2 de elongação. Os dois pigmentos, a piocianina e a fluoresceína, não são tóxicos. Casos Clinicos P. aeruginosa pode causar infeções em qualquer parte do corpo, mas as infecções do trato urinário, pneumonia e infeções de ferimentos (especialmente queimaduras), predominam. Do sítio de infecção, o organismo pode penetrar na corrente sanguínea, causando septicemia. Pacientes com septicemia causada por P. aeruginosa têm uma taxa de mortalidade acima de 50%. Uma otite externa severa e outras lesões cutâneas ocorrem em usuários de piscinas onde a cloração da água é inadequada. P. aeruginosa é a causa mais comum da osteocondrite dos pés em indivíduos com ferimentos de perfurações através da sola dos tênis. Infecções da córnea causadas por P. aeruginosa são frequentes em usuários de lentes de contato. *Piocina é um tipo de bacteriocina produzida por P. aeruginosa. Linhagens diferentes produzem várias piocinas, que servem para diferenciar os organismos. Professor Jefferson Rodrigues 109 109 Diagnóstico Laboratorial P. aeruginosa forma colônias incolores não fermentadoras de lactose em meios ágar-Mac Conkey ou águar-EMB. É oxidase-positiva. Um típico metálico brilhante do crescimento de ágar-TSI, em combinação com o pigmento verde azulado produzido nos meios sólidos comuns e o aroma de fruta, é suficiente para se fazer um prognóstico. O diagnóstico é confirmado por testes bioquímicos. A identificação com fins epidemiológicos é realizada pela tipagem por bacteriófagos ou pela piocina. Tratamento Devido à P. aeruginosa ser resistente a muitos antibióticos, o tratamento deve ser monitorado frequentemente por antibiograma de cada isolado; linhagens resistentes podem aparecer durante a terapia. O tratamento preferencial é uma penicilina de amplo espectro, por exemplo, ticarcilina ou piperacilina, em combinação com um aminoglicosídeo, por exemplo, gentamicina ou amicacina. 24. ACINETOBACTER As espécies de Acinetobacter são bastonetes cocobacilares Gram negativos comumente encontrados no solo e na água, mas podem fazer parte da flora normal. São patógenos oportunistas que colonizam pacientes com defesas comprometidas. Acinetobacter calcoaceticus, a espécie normalmente associada com as infecções humanas, causam doenças principalmente em aparelhos hospitalares associados com equipamentos de terapia respiratória e cateteres. Septicemia, pneumonia e infecções do trato urinário são as manifestações mais freuentes. 25. BACTEROIDES Professor Jefferson Rodrigues 110 110 Os Bacteroides é a causa mais comum das infecções severas por anaeróbios, por exemplo, septicemia, peritonite e abscessos. O Bacteroides fragilis é o patógeno mais frequente. Propriedades importantes Os Bacteroides são bastonetes Gram negativos anaeróbios, não formadores de esporos. Das 22 espécies de Bacteróides, três são patógenos humanos. B.fragilis*, Bacteroides melaninogenicus** e Bacteroides corrodens. Os representantes do grupo B.fragilis são os organismos predominantes no cólon humano, chegando a aproximadamente 1011/g de fezes e são encontrados na vagina de aproximadamente 60% das mulheres. B. melaninogenicus e B.corrodens ocorrem fundamentalmente na cavidade oral Patogênese e Epidemiologia Devido às espécies de Bacteroides fazerem parte da flora normal, as infecções são endógenas, normalmente a partir de rachaduras ou lesões na superfície da mucosa e não são disseminadas. Estes organismos causam uma variedade de infeções, como abscessos locais na região de uma abertura da mucosa, abscessos metastáticos por disseminação hematogência para órgãos distantes ou abscessos pulmonares por aspiração da flora oral. Os fatores que predispõem como cirurgias, traumatismos e doenças crônicas, têm uma importante função na patogênese. A necrose local dos tecidos, um suprimento inadequado de sangue e o crescimento de anaeróbios facultativos contribuem com as infecções por anaeróbios. Os anaeróbios facultativos, como E. coli, utilizam oxigênio, reduzindo o suprimento normal a um nível que permite o crescimento das linhagens anaeróbias do Bacteroides, consequentemente, muitas infecções por anaeróbios contém uma flora mista de facultativos e anaeróbios. Este fato tem implicações importantes para a terapia; ambos, os anaeróbios facultativos e os anaeróbios estritos, devem ser tratados. Professor Jefferson Rodrigues 111 111 * B. fragilis é dividido em cinco subespécies, a subespécie mais importante é o B.fragilis subespécie fragilis. As outras quatro subespécies são B. fragilis, subespécie distasonis, ovatus, thetaiotaomicron e vulgatus. Assim é comum se referir ao grupo como B. fragilis. ** Bacteroides melaninogenicus foi recentemente renomeado Prevotella melaninogenica, porém o nome original continua em uso. Casos Clínicos O grupo B. fragilis está mais frequentemente associado a infecções intra- abdominais, peritonites ou abcessos localizados. Abscessos pélvicos e bacteremia também ocorrem. Abscessos orais, de faringe e pulmonares são mais comumente causados por B. melaninogenicus, um, representante da flora normal oral, mas B. fragilis é encontrado em 25%dos abscessos pulmonares. Diagnóstico Laboratorial As espécies de Bacteroides podem ser isoladas anaerobiamente em placas de meio ágar-sague contendo canamicina e vancomicina para inibir os organismos indesejáveis. Eles são identificados por testes bioquímicos (por exemplo, fermentação de açucares) e pela produção de determinados ácidos orgânicos (ácido fórmico, acético e propiônico), detectados por cromatografia gasosa. B. melaninogenicus produz colônias pretas características. Tratamento Os representantes do grupo B. fragilis são resistentes às penicilinas, às cefalosporinas de primeira geração e aos aminoglicosídeos colocando-os entre as bactérias anaeróbias mais resistentes a antibióticos. A resistência à penicilina é consequência da produção de B-lactamase. O metronidazol é a droga preferencial, com a cefoxitina, a clidamicina e o cloranfenicol como alternativas. Os aminoglicosídeos são frequentemente combinados para o tratamento de bastonetes gram negativos facultativos em infecções mistas. B.malaninogenicus, ao contrário, é altamente Professor Jefferson Rodrigues 112 112 suscetível à penicilina G, que é a droga preferencial. Drenagem cirúrgica de abscessos normalmente acompanha a terapia com antibióticos, mas abscessos pulmonares frequentemente regridem sem drenagem. Prevenção A prevenção das infecções por Bacteroides é centrada na administração perioperativa de uma cefalosporina, frequentemente cefoxitina, para cirurgias pélvicas ou abdominais. Não existe vacina. 26. MICOSES SISTÊMICAS Essas infecções resultam da inalação de esporos de fungos filamentosos quando estão no solo. Dentro dos pulmões, os esporos se diferenciam em leveduras ou outras formas especializadas. A maioria das infecções pulmonares é assintomática e autolimitadas. No entanto, algumas pessoas desenvolvem doença disseminada, na qual os organismos crescem em outros órgãos causando lesões destrutivas que podem levar a morte. Pessoas infectadas não transmitem este tipo de doença a outros. HISTOPLASMA Doença O Histoplasma capsulatum causa a histoplasmose. Propriedades O H. capsulatum é um fungo dimórfico que existe como fungo filamentoso no solo e como leveduras nos tecidos. Ele forma dois tipos de esporos assexuais: Professor Jefferson Rodrigues 113 113 macronidios tuberculados, com paredes espessas típicas e projeções tipo dedos que são importantes na identificação laboratorial, e micronidios, que são menores, mais delgados, apresentando esporos com paredes delicadas e que, se inalados, transmitem a infecção. Transmissão e Epidemiologia Este fungo ocorre em muitas partes do mundo. Nos EUA ele é endêmico nos estados centrais e do leste, especialmente nos vales dos rios Ohio e Mississipi. Ele cresce no solo, particularmente se o solo está contaminado com fezes de pássaros, especialmente de estorninho. Patogênese e Casos Clínicos Os esporos inalados são engolfados por macrófagos e evoluem para a forma de levedura. Em tecidos, o H. capsulatum ocorre como uma levedura oval em brotamento, dentro dos macrófagos. Os organismos se espalham amplamente por todo o corpo, mas a maioria das infecções permanece assintomática devido aos pequenos focos granulomatosos, cicatrizados por calcificação. Com exposição intensa (por exemplo, em galinheiro ou cavernas infestadas por morcegos), pneumonia pode se manifestar clinicamente. Histoplasmose disseminada severa se desenvolve em uma pequena minoria de pessoas infectadas, especialmente em crianças e indivíduos com imunidade celular reduzida, como é o caso de pacientes com AIDS. Diagnóstico laboratorial Em tecidos de biopsia ou aspirados de medula óssea, células leveduriformes ovais dentro de macrófagos são visualizadas microscopicamente. Cultivos em Agar Dabouraud mostram hifas com macronidios tuberculados. Testes que detectam antígenos de Histoplasma por radioimunoensaio e RNA de Histoplasma com sondas de DNA também são úteis. Professor Jefferson Rodrigues 114 114 Dois testes sorológicos são úteis para o diagnostico: a fixação do complemento (FC) e a imunodifusão (ID). Um titulo de anticorpos de 1:32 no teste de FC, usando-se antígenos da fase de levedura, é considerado como diagnostico positivo no entanto, ocorrem reações cruzadas como outros fungos, especialmente Blastomyces. Os títulos de FC diminuem quando a doença torna-se inativa e aumentam na doença disseminada. O teste de ID detecta anticorpos precipitantes (precipitinas) pela formação de duas bandas, M e H, na técnica do gel de agarose. O teste de ID é mais especifico, mas menos sensível do que o de FC. Um teste cutâneo usando histoplasmina (um extrato de micélio) torna-se positivo, ou seja, mostra uma duração de no mínimo 5 mm dentro de duas a três semanas após a infecção e permanece positivo por muitos anos. No entanto, por haver muitas reações false-positivas (devido à reatividade cruzada) e muito falso negativo (em doenças disseminadas), o teste intradérmico não é útil para o diagnostico. Além disso, o teste cutâneo pode estimular uma resposta por anticorpos e confundir os testes sorológicos. O teste intradérmico é útil para estudos epidemiológicos e ate 90% dos indivíduos são positivas em áreas endêmicas. Tratamento e prevenção Não é necessária terapia em infecções assintomáticas ou moderadas. Com lesões pulmonares progressivas, cetonidazol oral é benéfico. Em doença disseminada, anfotericina B é o tratamento de escolha. O itraconazol oral é utilizado para tratar doença pulmonar ou disseminada, assim como para supressão crônica em pacientes com AIDS. Não há meios de prevenção exceto evitando-se a exposição em áreas endêmicas. PARACOCCIDIOIDES Doença Paraccidioides brasiliensis causa paracoccidiomicose Professor Jefferson Rodrigues 115 115 Propriedades P. brasiliensis é um fungo dimórfico que existe como fungo filamentoso no solo e como levedura no tecido. A levedura é de parede espessa com múltiplos brotamentos, em contraste com B. dermatidis, que possui um único brotamento. Transmissão e Epidemiologia Este fungo cresce no solo, sendo endêmico nas regiões rurais da América Latina. A doença ocorre somente nestas regiões. Patogênese e Casos Clínicos Os esporos são inalados e ocorrem lesões iniciais nos pulmões. A infecção assintomática é comum. Podem ocorrer, alternativamente, lesões da mucosa oral, hipertrofia dos nódulos linfáticos e, ocasionalmente, disseminação para vários órgãos. Diagnostico Laboratorial No pus ou em tecidos, células leveduriformes com múltiplos brotamentos podem ser vistos microscopicamente. Em uma amostra cultivada por duas a quatro semanas pode haver o crescimento de organismos típicos. Testes cutâneos são raramente úteis. A sorologia mostra que quando títulos de anticorpos significativos (por imunodifusão ou fixação do complemento) são encontrados, a doença ativa está presente. Tratamento e Prevenção A droga de escolha é o itraconazol, administrado por via oral por vários meses. Não há maneiras de prevenção. 27. MICOSES OPORTUNISTAS Professor Jefferson Rodrigues 116 116 Fungos oportunistas não induzem doença na maioria das pessoas normais, mas podem fazê-lo naqueles com defesa comprometida.CANDIDA Doença Candida albicans, a espécie mais importante da cândida, causa estomatite, vaginite e candidíase mucocutânea crônica, assim como outras doenças. Propriedades C. albicans é uma levedura oval com brotamento único. Ela é parte da flora normal das mucosas do trato respiratório superior, gastrintestinal e genital feminino. Em tecidos pode aparecer como levedura em brotamento ou como brotamentos alongados, “as pseudohifas”. Reações de fermentação de carboidratos a diferenciam de outras espécies, por exemplo, Candida tropicalis, Candida parapsilosis, Candida krusei e Torulopsis glabrata. Transmissão Como um membro da flora normal, ela não é transmitida. Mas as patogênicas são: contato sexual, água contaminada, etc. Patogênese e Casos Clínicos Quando as defesas locais ou sistêmicas do hospedeiro estão comprometidas, pode ocorrer a doença. O super crescimento de C. albicans na boca produz manchas brancas (estomatite). Vulvovaginites com coceira são favorecidas pelo pH alto, diabetes ou uso de antibiótico. A invasão cutânea ocorre em áreas úmidas e quentes, as quais se tornam vermelhas e exsudativas. Dedos e unhas são envolvidos quando repetidamente imersos em água, pessoas empregadas como lavadoras de pratos em restaurantes e instituições são comumente afetadas. Pode ocorrer espessamento ou perda da unha. Em Professor Jefferson Rodrigues 117 117 indivíduos imunossuprimidos, a cândida pode se disseminar para muitos órgãos ou causar candidiase mucocutanea crônica. O uso intravenoso abusivo de drogas e a hiperalimentação podem predispor o individuo à candidiase disseminada, especialmente endocardite do lado direito. C. albicans é a espécie mais comum que causa doença disseminada nesses pacientes, mas C. tropicalis e C. parapsilosis são também patógenos importantes. Diagnostico Laboratorial Em exsudatos ou tecidos, leveduras em brotamento e pseudohifas são vistas microscopicamente. Tais amostras desenvolvem leveduras típicas quando cultivadas. Tubos germinativos se formam quando o material é incubado em soro a 37ºC, os quais servem para distinguir C. albicans da maioria das outras espécies de cândida. Os testes sorológicos raramente são úteis. Os testes cutâneos com antígenos de cândida são uniformente positivos em adultos normais e são utilizados como um indicador de imunidade celular competente. Tratamento e Prevenção A droga de escolha para a estomatite orofaríngea ou esofágica é o fluconazol. O tratamento de infecções cutâneas consiste de drogas tópicas antifúngicas, por exemplo, clotrimazol ou nistatina. Candidíase mucocutânea pode ser controlada por cetoconazol. O tratamento de candidiase disseminada consiste de anfotericina B com ou sem flucitosina, ou de cetoconazol. O tratamento de infecções por Cândida com drogas antifúngicas deveria ser complementado pela redução dos fatores predisponentes. Certas infecções por Cândida, por exemplo, a estomatite, podem ser prevenidas por pastilhas orais de clotrimazol ou gargarejos com nistatina. Não existe vacina. CRYPTOCOCCUS Doença Professor Jefferson Rodrigues 118 118 Cryptococcus neoformans causa criptococose, especialmente a meningite criptocócica. Propriedades C. neoformans é uma levedura oval que se divide por brotamento, envolvida por uma cápsula espessa polissacaridica. Não é um fungo dimórfico. Transmissão Esta levedura ocorre amplamente na natureza e cresce abundantemente em solo contendo excrementos de pássaros (especialmente de pombas). Os pássaros não são infectados. A infecção em humanos resulta da inalação dos organismos. Não há transmissão pessoa a pessoa. Patogênese e Casos Clínicos A infecção pulmonar é frequentemente assintomática ou pode produzir pneumonia. A doença ocorre principalmente em pacientes com imunidade celular reduzida, especialmente em pacientes com AIDS, nos quais o organismo é disseminado até o sistema nervoso central (meningite) e outros órgãos. No entanto, aproximadamente metade dos pacientes com meningite criptocócica não mostram evidência de imunossupressão. Diagnostico Laboratorial No líquor misturado com tinta da Índia, a célula leveduriforme é vista microscopicamente rodeada por uma cápsula espessa não corada. O organismo pode ser cultivado a partir do líquor e de outras amostras clinicas. Testes sorológicos podem ser efetuados tanto para a detecção do antígeno como de anticorpos. No líquor infectado, o antígeno capsular ocorre em altos títulos. Professor Jefferson Rodrigues 119 119 Tratamento e prevenção O tratamento combinado com anfotericina B e flucitosina são utilizados em meningite ou outra doença disseminada. Não há maneiras especificas de prevenção. Fluconazol é usado em pacientes aidéticos para supressão da meningite criptocócica em longo prazo. ASPERGILLUS Doença Espécies de Aspergillus, especialmente Aspergillus fumigatus, causam aspergilose. Propriedades Espécies de Aspergillus existem somente como fungos filamentosos, eles não são dimórficos. Eles possuem hifas septadas que formam ramificações (dicotomizadas) em forma de V. As paredes são mais ou menos paralelas, em contraste com as paredes de Mucor e Rhizopus, os quais são irregulares. Os conídios de Aspergillus formam cadeias radiadas, ao contrario dos de Mucor e Rhizopus, os quais estão enclausurados dentro d um esporângio. Transmissão Esses fungos filamentosos estão amplamente distribuídos na natureza. Eles crescem na vegetação em deterioração, produzindo cadeias de conídios. A transmissão se dá por conídios carregados pelo ar. Patogênese e Casos Clínicos Professor Jefferson Rodrigues 120 120 Aspergilus fumigatus pode colonizar e posteriormente invadir pele esfolada, feridas, queimaduras, córnea, ouvido externo ou seios paranasais. Em pessoas imunodeprimidas, especialmente aquelas com neutropenia, ele pode invadir os pulmões e outros órgãos, produzindo hemoptise e granuloma. Aspergillus pode crescer em cavidades pulmonares (por exemplo, as produzidas por tubérculos) e produzir uma “bola fúngica”, a qual pode ser detectada por radiografia. A infecção dos brônquios por Aspergillus pode causar aspergilose broncopulmonar alérgica (ABPA), caracterizada por sintoma asmático mediados por IgE e por expectoração de pedaços de brônquios contendo hifas. Também ocorre asma provocada pela inalação de conídios carregados pelo ar, especialmente em certos ambientes ocupacionais. O crescimento de Aspergillus flavus em cereais ou nozes produz aflatoxinas que podem ser carcinogênicas ou agudamente tóxicas. Diagnóstico Laboratorial Amostras de biopsia mostram hifas septadas ramificadas invadindo tecidos. Cultivos mostram colônias com conídios dispostos em cadeias radiadas características. No entanto, cultivos positivos não provam haver doença porque a colonização é comum. Em pessoas com aspsergilose invasiva, pode haver títulos altos do antígeno galactomanana no soro. Pacientes com ABPA tem altos níveis d IgE especifica contra antígenos de Aspergillus. Precipitinas IgG também estão presentes. Tratamento e Prevenção A aspergilose invasiva é tratada com anfotericina B, mas os resultados podem ser insatisfatórios. Uma bola fúngica crescendo nas cavidades pulmonares ou em outras cavidades, pode ser cirurgicamente removida. Pacientes com ABPA podem ser tratados com esteróidese agentes antifúngicos. Não há meios específicos de prevenção. Professor Jefferson Rodrigues 121 121 28. MICOBACTÉRIAS Mycobacterium tuberculosis Doença Tuberculose Características Bastonetes álcool-ácido resistentes aeróbios. Alto conteúdo de lipídios na parede celular. Os lipídios incluem o ácido micólico e a cera D. possuem crescimento muito lento. Habitat e transmissão Habitam os pulmões humanos. A transmissão ocorre através de gotículas produzidas pela tosse. Patogênese Granulomas e formação do caseum mediada pela imunidade celular. O fator Corda (micolato de trealose) correlaciona-se com a virulência. Não há endotoxinas ou exotoxinas. A imunossupressão aumenta o risco de reativação da doença. Professor Jefferson Rodrigues 122 122 Diagnostico laboratorial Bastonetes álcool-ácido resistentes visualizados pela coloração de Ziehl-Nielsen (ou Kinyoun). Colônias de crescimento lento (três a seis semanas) são observadas em meio de Lowenstein-Jensen. Os organismos produzem niacina e são catalase negativos. Não há testes sorológicos. O teste PPD epidérmico é positivo quando houver endurecimento cutâneo medindo 10 mm ou mais em 48 horas após a inoculação (hipersensibilidade tardia). Teste positivo indica exposição mas não necessariamente a presença da doença. Interpretação de Resultados de Baciloscopia Registro/Informe Número de BAAR ( - ) Negativo Não foram encontrados BAAR em 100 campos microscópicos Nº de BAAR encontrados 1 a 9 BAAR em 100 campos microscópicos (+) Positivo 10 a 99 BAAR em 100 campos microscópicos (++) Positivo 1 a 10 BAAR em 50 campos microscópicos (+++) Positivo Mais de 10 BAAR por campo em 20 campos microscópicos Tratamento Terapia de longa duração (seis a nove meses) com três drogas, isoniazida, rifampina e pirazinamida. Uma quarta droga, etambutol, é usada em casos severos, como meningite, e onde existe alta probabilidade de organismos resistentes a isoniazida como no sudeste asiático, por exemplo. Prevenção A isoniazida é administrada por seis a nove meses para prevenir a reativação da tuberculose em indivíduos infectados. A vacina BCG contendo organismos atenuados pode prevenir ou limitar a extensão da doença, mas não evitar a infecção. A vacina é raramente utilizada nos EUA, mas é amplamente utilizada em partes da Europa e da Ásia. Professor Jefferson Rodrigues 123 123 Mycobacterium leprae Doença Hanseníase (Lepra) Características Bastonete aeróbio, álcool-ácido resistentes. Não podem ser cultivados in vitro. Possuem crescimento ótimo abaixo da temperatura corporal. Habitat e transmissão Habitam a pele e os nervos humanos. A transmissão ocorre por contato prolongado. Pacientes com a forma lepromatosa tendem a transmitir mais a doença do que pacientes com a forma tuberculoide da doença. Patogênese As lesões são geralmente situadas nas partes menos quentes do corpo, como pele e nervos periféricos. Na lepra tuberculóide, as lesões destrutivas são devido a resposta mediada por células ao organismo. Os danos aos dedos são devido a queimaduras e outros traumas, pois a lesão nervosa provoca perda de sensibilidade. Na lepra lepromatosa, a resposta mediada por células é perdida e grandes números do organismo são encontrados nas lesões e no sangue. Não são conhecidos fatores de virulência e toxinas. Professor Jefferson Rodrigues 124 124 Diagnostico laboratorial Bastonetes álcool-ácido resistentes são abundantes na lepra lepromatosa, mas poucos organismos são encontrados na forma tuberculoide. Cultura e testes sorológicos não são feitos. O teste de lepromina na pele é positivo na forma tuberculoide, mas não na forma lepromatosa. Coloração pelo método de ziehl neelsen. Interpretação de Resultados - Hanseniase Índice Bacilar = 0 Nenhum bacilo em 100 campos observados Índice Bacilar = 1 Presença de 1 a 10 bacilos em 100 campos observados Índice Bacilar = 2 Presença de 1 a 10 bacilos em 10 campos observados Índice Bacilar = 3 Presença de 1 a 10 bacilos em cada campo observado Índice Bacilar = 4 Presença de 10 a 100 bacilos em cada campo observado Índice Bacilar = 5 Presença de 100 a 1000 bacilos em cada campo observado Índice Bacilar = 6 Presença de mais de 1000 bacilos em cada campo observado Tratamento Dapsona e rifampina são utilizados para o tratamento da forma tuberculoide. Clofazamina é adicionada a estas para a forma lepromatosa ou se o organismo for resistente à dapsona. O tratamento deve ser feito por dois anos no mínimo. Prevenção Dapsona para contatos familiares próximos. Não há vacina disponível. 29. MICOPLASMA Professor Jefferson Rodrigues 125 125 Mycoplasma pneumoniae Doença Pneumonia “atípica” Características São os menores organismos de vida livre conhecidos. Não são visualizados em esfregaços corados pelo método de Gram, porque não possuem parede celular. São as únicas bactérias que possuem colesterol na membrana celular. Podem ser cultivados in vitro. Habitat e transmissão Habitam o trato respiratório humano. A transmissão ocorre através de gotículas respiratórias. Patogênese Não há produção de exotoxinas. Não há endotoxinas porque não possuem parede celular. Há produção de peróxido de hidrogênio e de enzimas citolíticas, as quais podem provocar lesões no trato respiratório. Diagnostico laboratorial A microscopia não tem utilidade no diagnostico. O organismo pode ser cultivado em meio bacteriológico especial, mas demora, no mínimo, 10 dias para crescer, o que torna esta técnica clinicamente inviável. O teste de aglutinação a frio positivo é uma evidencia sugestiva. Testes d fixação do complemento para anticorpos contra Mycoplasma pneumoniae são mais específicos. Tratamento Eritromicina Prevenção Não há vacina ou medicamento disponível. Professor Jefferson Rodrigues 126 126 30. ESPIROQUETAS Treponema pallidum Doença Sífilis Características Espiroquetas. Não são visualizados em esfregaços corados pelo método de Gram, tampouco podem ser cultivados in vitro. Habitat e Transmissão Habitam o trato genital humano. A transmissão ocorre através do contato sexual e através da placenta ao filho. Patogênese O organismo multiplica-se n local da inoculação e dissemina-se amplamente pela corrente sanguínea. Muitas das características da sífilis são devido ao envolvimento dos vasos sanguíneos. As lesões primarias e secundarias cicatrizam espontaneamente. Professor Jefferson Rodrigues 127 127 As lesões terciárias consistem de inflamações das gengivas, aortite ou do sistema nervoso central. Fatores d virulência e toxinas não são conhecidos. Diagnostico laboratorial Os organismos são visualizados por microscopia de campo escuro ou imunofluorescência. Os testes sorológicos são importantes: VDRL (ou RPR) é o teste sem a presença do treponema usado para triagem; o FTA-ABS é teste especificoem ambientes não usuais (lagos salino, piscinas térmicas, fundo de pântanos). Professor Jefferson Rodrigues 6 6 5. Vírus Não são celulares como os citados acima, são muito menores (20 a 300 nm; 1nm=1/1000µm) e mais simples em estruturas que as bactérias, contêm somente um tipo de ácido nucléico circundante por um envelope protéico (DNA ou RNA), podem multiplicar-se somente dentro das células vivas, apresentam-se sob várias formas. Elementos Diferenciais Entre Células Procarióticas e Eucarióticas Elemento Células Procarióticas Células Eucarióticas Grupos pertencentes Bactérias, algas verde-azuis. Algas, fungos, protozoários, vegetais e animais. Tamanho da célula Tipicamente 0.2-2.0 µm Tipicamente 10-100 µm Núcleo Membrana nuclear e nucléolo ausente. Limitado por membrana nuclear e presença de nucléolo. Organelas envolvidas por membrana Ausente. Presentes: lisossomos, complexo de Golgi, retículo endoplasmático, mitocôndria e cloroplastos. Flagelo Consiste de 2 proteínas construídas em blocos. Complexo: consiste de múltiplos microtúbulos. Glicocálice Presente como uma cápsula ou camada limosa. Presente em algumas células que tem parede celular. Parede Celular Usualmente presente; quimicamente complexa (parede celular bacteriana típica inclui peptidioglicano). Quando presente quimicamente simples. Membrana citoplasmática Não contém carboidratos e esteróis. Presença de esteróis e carboidratos que servem como receptores. Ribossomos Distribuídos no citoplasma. (Retículo endoplasmático); Professor Jefferson Rodrigues 7 7 (mitocôndria e cloroplasto). Cromossomos (DNA) Cromossomo único, circular, sem histona. Um ou mais cromossomos, linear, com histona. Divisão Celular Fissão binária. Mitose. Reprodução sexual Transferência de DNA apenas por fragmentos. Envolve meiose. Áreas de Aplicação da Microbiologia Existem numerosos aspectos no estudo da Microbiologia, que são divididos em duas áreas principais: a microbiologia básica e a microbiologia aplicada. A microbiologia básica estuda a natureza fundamental e as propriedades dos microrganismos. Preocupa-se com assuntos relacionados aos seguintes temas: • Características morfológicas (forma e tamanho das células, composição química, etc.); • Características fisiológicas (necessidades nutricionais específicas e condições necessárias ao crescimento e reprodução); • Atividades bioquímicas (modo de obtenção de energia pelos microrganismos); • Características genéticas (hereditariedade e variabilidade das características); • Características ecológicas (ocorrência natural dos microrganismos no ambiente e sua relação com outros organismos); • Potencial de patogenicidade dos microrganismos e • Classificação (relação taxonômica entre os grupos do mundo microbiano). A microbiologia aplicada estuda-se como os microrganismos podem ser usados ou controlados para várias finalidades práticas. Os principais campos de aplicação da microbiologia incluem: medicina, alimentos e laticínios, agricultura, indústria e ambiente. Professor Jefferson Rodrigues 8 8 • Na área industrial, por exemplo, os microrganismos são utilizados na síntese de uma variedade de substâncias químicas, desde o ácido cítrico até antibióticos mais complexos e enzimas. Certos microrganismos são capazes de fermentar material orgânico animal e humano, produzindo gás metano que pode ser coletado e usado como combustível. • A biometalurgia explora as atividades químicas de bactérias para extrair minerais, como cobre e ferro de minérios de baixa qualidade. • A indústria do petróleo têm utilizado bactérias e seus produtos, como os exopolissacarídeos presentes externamente à célula bacteriana, para aumentar a extração do petróleo de rochas reservatório. • Na área ambiental, estuda-se a utilização de microrganismos que podem degradar poluentes específicos, como herbicidas e inseticidas. • A microbiologia dos alimentos está relacionada com as doenças que podem ser transmitidas pelos alimentos, como por exemplo, infecções causadas por salmonelas, intoxicações causadas por estafilococos e clostrídios. Relaciona-se também com aspectos positivos, com a utilização de microrganismos na produção de alimentos/bebidas (queijos, iogurtes, pães, cervejas, etc.). • A microbiologia médica trata dos microrganismos causadores de doenças humanas (patogênicos, além de estar relacionada com a prevenção e o controle das doenças). Juntamente com a engenharia genética, têm pesquisado a produção de enzimas bacterianas que dissolvam coágulos sanguíneos, vacinas humanas utilizando vírus de insetos e testes laboratoriais rápidos para diagnóstico de infecção viral, entre tantas outras aplicações possíveis nesta área. Geração Espontânea Versus Biogênese A descoberta dos microrganismos focalizou o interesse científico sobre a origem dos seres vivos. No que se refere às formas superiores de vida, Aristóteles (384-322 a.C.) pensava que os animais podiam se originar, espontaneamente, do solo, de plantas e de outros animais diferentes, e sua influência ainda atingiu o século XVII. Professor Jefferson Rodrigues 9 9 O conceito de geração espontânea foi revivido, pela última vez, por Pouchet, que publicou em 1859, um relatório, provando sua ocorrência. Pouchet foi rebatido por Louis Pasteur (1822-1895). Este preparou um frasco com colo longo, estreito, em pescoço de cisne. As soluções nutritivas foram aquecidas no frasco e o ar não tratado e não filtrado - podia passar para dentro ou para fora. Os microrganismos, porém, depositavam-se no pescoço de cisne e não apareciam na solução. Idade de Ouro da Microbiologia ➢ 1665 Hooke - Primeira observação das células. ➢ 16773 Van Leeuwnhoek – Primeira observação dos organismos vivos. ➢ 1735 Linnaeus – Nomenclatura para os microrganismos. ➢ 1798 Jenner – Primeira vacina. ➢ 1857 Louis Pasteur – Fermentação. ➢ 1861 Louis Pasteur – Refutou a geração espontânea. ➢ 1864 Louis Pasteur – Pasteurização. ➢ 1867 Lister – Cirurgia asséptica. ➢ 1876 Robert Koch – Teoria do germe da doença. ➢ 1881 Robert Koch – Culturas puras. ➢ 1882 Robert Koch – Mycobacterium tuberculosis ➢ 1882 Hess – Ágar: Meio sólido. ➢ 1884 Gram – Método de coloração bacteriana ➢ 1928 Alexander Fleming – Penicilina. ➢ 1934 Rebecca C. Lancefield – Antígenos dos estreptococos. ➢ 1953 Watson e Crick – Estrutura do DNA. ➢ 1997 Prusiner – Prions. Professor Jefferson Rodrigues 10 10 Comparação de Diferentes Tipos de Microscópios (fonte: Pelczar et al.,1996). Tipo de microscópio Ampliação máxima útil Observação do espécime Aplicações Campo claro 1.000 – 2.000 Espécimes corados ou descorados; as bactérias, geralmente coradas, aparecem com a cor do corante. Características morfológicas grosseiras de bactérias, leveduras, bolores, algas e protozoários. Campo escuro 1.000 – 2.000 Geralmente descorados; aparecem brilhantes ou iluminados sobre um campo escuro. Microrganismos que exibem algumas características morfológicas especiais quando vivos e em suspensão fluida; por exemplo, as espiroquetas. Fluorescênciamais usado para Treponema pallidum. Tratamento A penicilina é eficaz no tratamento dos estágios onde o T. pallidum é encontrado. Prevenção Penicilina benzatina é dada a contatos próximos. Não há vacina disponível. 31. CLAMIDIAS Chlamydia trachomatis Doença Uretrite não gonocócica, cervicite, conjutivite inclusa. Linfogranuloma venéreo e tracoma. Também causam pneumonia em crianças. Características Professor Jefferson Rodrigues 128 128 São parasitos celulares obrigatórios. Não são visualizados em esfregaços corados pelo método de Gram. Apresentam-se extracelularmente como corpos elementares inativos e intracelularmente como corpos com divisão reticulada metabolicamente ativos. Habitat e transmissão Habitam o trato genital e os olhos humanos. A transmissão ocorre através de contato sexual e durante o parto. A transmissão em tracomas é principalmente por contato da mão ao olho. Patogênese Não há toxinas ou fatores de virulência conhecidos. Diagnostico laboratorial Inclusões citoplasmáticas são visualizadas em esfregaços com coloração de Giemsa ou com anticorpos fluorescentes. Inclusões citoplasmáticas contendo glicogênio são visualizadas com iodo. O organismo cresce em cultura d células e em ovos embrionados. Tratamento Tetraciclina ou eritromicina Prevenção Eritromicina é administrada à mãe infectada para prevenir a doença no neonato. Não há vacina disponível. 32. ANTIBIOGRAMA Professor Jefferson Rodrigues 129 129 A realização e a interpretação do teste de sensibilidade aos antimicrobianos (TSA) é uma das principais e desafiadoras tarefas do laboratório de microbiologia, seja pelas limitações dos testes utilizados, como, por exemplo, as encontradas no teste de Kirby e Bauer e automação sejam pela detecção cada vez mais crescente de novos mecanismos de resistências. Os antimicrobianos testados e liberados pelo laboratório devem ser adequados para o tipo de hospital ou instituição. As orientações sobre os antimicrobianos mais adequados para cada grupo de microrganismo (aeróbios e fastigiosos), as recomendações detalhadas de como realizar a metodologia e a interpretação dos testes são publicadas e atualizadas periodicamente por organizações especializadas. A grande maioria dos laboratórios segue as recomendações padronizadas pelo CLSI (Clinical and Laboratory Standards Institue). METODO DA DIFUSÃO DO DISCO O teste de difusão do disco ou disco de difusão em ágar é a metodologia mais empregada pelos laboratórios de microbiologia e foi descrito por Kirby e Bauer. Discos especiais de papel filtro impregnados com concentração padronizada do antimicrobiano são colocados sobre uma placa de ágar Mueller-Hinton, previamente semeada com uma suspensão padronizada do microrganismo teste. Após incubação de 18 a 24 horas, o halo de inibição é medido em milímetros e interpretado como sensível, intermediário ou resistente, de acordo com os critérios estabelecidos no documento CLSI (ou EUCAST). O método fornece um resultado qualitativo e é inversamente proporcional ao valor da CIM (concentração inibitória mínima) do antimicrobiano testado. Obs: 1) Com um auxilio de uma alça bacteriológica tocar na superfície de três a quatro colônias com a mesma morfologia e inocular em 3 a 4 mL de caldo de TSB ou caldo Mueller-Hinton. 2) Ajustar a turbidez até atingir a escala de 0,5 na escala de Mcfarland. A Professor Jefferson Rodrigues 130 130 inoculação nas placas de Mueller-Hinton não deve exceder 15 minutos após o ajuste do inóculo. Proceder à semeadura introduzindo um Swab estéril na suspensão padronizada e transferir o material absorvido pela Swab para a placa de Mueller-Hinton fazendo movimentos que possam atingir toda a superfície da placa. 3) Deixar a placa tampada por 5 minutos para que o inóculo seja absorvido pelo meio de cultura e não exceder 15 minutos para adicionar os antibióticos. 4) Incubar as placas invertidas durante 18 a 24 horas em 35 +/- 2º C. 5) Realizar a leitura da sensibilidade ou resistência nos halos dos antibióticos testados e comparar o tamanho em milímetros com a tabela de cada antibiótico. Betalactamase de espectro estendido (ESBL) em Enterobactérias As betalactamase de espectro ampliado (estendido) são enzimas que inativam as penicilinas, as cefalosporinas de 1º a 4º gerações e os monobactâmicos. Apresentam sensibilidade in vitro às cefalosporinas e carbpenenens estáveis a betalactamase (ertapenem, meropenen e imipenem) KPC. METODO DA DILUIÇÃO É utilizado para determinar quantitativamente a menor concentração do antimicrobiano necessário para inibir o crescimento in vitro de um microrganismo. Para realização do teste, uma serie de tubos ou placas são preparados com caldo ou ágar contendo várias concentrações do antimicrobiano, normalmente em diluições sequenciais múltiplas de 2, e o valor é expresso em µg/mL (microgramas por mililitro). Após a diluição do antimicrobiano no caldo ou ágar, uma suspensão bacteriana padronizada é inoculada e os tubos ou placas são incubados. A leitura é feita pela observação da turbidez, ou não no meio e pela presença ou ausência de crescimento de colônias na superfície do ágar. A CIM (concentração inibitória mínima) obtida é muito importante, pois auxilia o clinico a definir melhor a dose terapêutica a ser administrada ao paciente, para atingir o sitio de infecção e inibir o microrganismo. Professor Jefferson Rodrigues 131 131 METODO DE QUANTIFICAÇÃO PARA OBTENÇÃO DO CIM (ETEST) O Etest é um método quantitativo para avaliar a sensibilidade aos antimicrobianos. Consiste de uma fita de plástico inerte, transparente, medindo 5,5 mm de largura por 60 mm de comprimento. De um lado da fita está impressa uma escala da CIM em µg/mL, e de outro lado existe um gradiente exponencial do antimicrobiano seco e estabilizado. A concentração varia de 0.016 a 256 µg/mL ou de 0,002 a 32 µg/mL, dependendo do antimicrobiano distribuído ao longo da fita. Este método combina os princípios da difusão do disco e da diluição e pode ser utilizado para uma grande variedade de microrganismos, incluindo leveduras e anaeróbios. 33. MECANISMO DE AÇÃO DOS ANTIBIÓTICOS Drogas bacteriostáticas: Inibem o crescimento sem destruir o microrganismo. Drogas bactericidas: Matam o microrganismo. Inibição da síntese da parede celular: • Penicilina (Ampicilina, amoxicilina,Carbanicilina,Ticarcilina, Piperacilina, Nafcilina e dicloxacilina), Cefalosporina, todos esses antibióticos possuem o anel β lactâmico. Imipenem, Azetreonam e Vancomicina- Inibem a transpeptidases, que são enzimas que catalisam a etapa da ligação cruzada final da síntese do peptidioglicano. Inibem a formação da parede celular. As bactérias morrem por lise (bactericida). Inibição da síntese de proteína: Professor Jefferson Rodrigues 132 132 • Cloranfenicol, Eritromicina, Clindamicina, Linezolida, Tetraciclina, e Aminoglicosídeos (Gentamicina, Tobramicina, Amicacina). Atua na subunidade ribossomal 50 S e 30 S. – São bactericida. Inibição da síntese do ácido nucléico: • Sulfonamidas, Trimetroprima, Quinolônicos (Norfloxacina, Ciprofloxacina, Ofloxacina) e Rifampicina. Alteração da funçãoda membrana celular: • Polimixina, AnfotericinaB, Nistatina, e Cetoconazol. OBSERVAÇÕES: 1) As KPC são bactérias resistentes aos Carbapenêmicos (Imipenem e Meropenem e Ertapenem). 2) PenicilinaG: Geralmente não é eficaz contra a maioria dos bastonetes Gram negativos. 3) Carbapenêmicos: Eficaz na maioria dos cocos Gram positivos e muitos bastonetes Gram negativos. 4) Monobactâmicos: O Azetreonam é o monobactâmico mais utilizado, é indicado para as Enterobacteriaceas e Pseudomonas, mas não eficaz para Gram positivas e bactéria anaeróbia. 5) Vancomicina: A maioria dos Staphylococcus hoje possuem resistência. 6) Cefalosporina: Visa a atividade na maioria dos bastonetes Gram negativos. 7) Aminoglicosideo: Utilizado para muitos bastonetes Gram negativos e tuberculose (Estreptomicina). 8) Tetraciclinas: São bacteriostáticos e agem para bastonetes Gram positivos, Gram negativos, micoplasma, clamídia, e riquétsias. 9) Clindamicina: Droga bacteriostática é contra anaeróbicos, bactérias Gram positivas com Clostridium perfringens e Gram negativas como Bacterioides fragilis. 10) Linezolida: Para tratamento de Enterococos e Staphylococcus resistente a Vancomicina. Professor Jefferson Rodrigues 133 133 11) Trimetroprima: Associado as sulfas estão empregadas para as infecções do trato urinário. 12) Ciprofloxacina, Norfloxacina e Ofloxacina: Atuam nas infecções do trato respiratório inferior, trato intestinal, trato urinário e tecidos ósseos. O ácido nalidíxico é menos ativo e deve ser utilizado nas infecções do trato urinário. 13) Rifampicina: Tuberculose, Dapsona. 14) Polimixinas: Pseudomonas aeruginosa e bastonetes Gram negativos. • Anfotericina B e Nistatina: São drogas antifúngicas, que agem no ergosterol, substância que compõe a membrana do fungo. Obs: Streptococcus sp beta-hemolítico: Não realizar antibiograma Liberar ampicilina como sensível Obs: liberar no laudo: “Prediz valor aos beta-lactâmicos”. Enterococcus sp: Testar os seguintes antibióticos. Ampicilina – nitrofurantoína – Norfloxacina – Ciprofloxacina – Gentamicina Avaliação do Antibiograma -Em geral, basta medir o diâmetro dos halos e checar na tabela padrão para interpretação de halos de inibição, se a bactéria é sensível, intermediária ou resistente aos antimicrobianos testados. -No entanto , quando se tratar de bactéria multiresistente, algumas mudanças devem ser feitas, são elas: -Em enterobactérias (Klebsiella, E coli, Proteus mirabilis), se o halo da ceftazidina e aztreonam for inferior a 22 mm e 27 mm respectivamente, deverá realizar o teste de sinergismo ou rolha de champanhe (colocar disco de AMC a 20 mm de ceftazidina , cefotaxima e aztreonam).Será positivo se houver distorção dos halos , então considere todos beta lactâmicos (aztreonam ampicilina, cefalotina, ceftazidina ceftriaxona, cefotaxima) como resistentes . -Em Citrobacter,Enterobacter, Serratia e Proteus, informe bactéria pertencente ao Grupo CESP, isto é , induz à resistência se tratar com beta lactâmicos. -Em Staplylococcus aureus, se halo da CFO for menor que 19 mm, informe se tratar de MRSA (Staphylococcus aureus resistente à meticilina). Professor Jefferson Rodrigues 134 134 -Em Staphylococcus sp (coagulase negativa), se halo da CFO for menor que 24 mm, informe se tratarem de MRSE (Staphylococcus epidermidis resistente à meticilina). -Streptococcus resistente à penicilina (inferir resultado através da leitura da oxacilina), será considerado multiresistência, embora não seja muito preconizado realizar ATB de Streptococcus agalactiae (o mais encontrado em urocultura). -As Pseudomonas serão consideradas multiresistentes se resistentes a ceftazidina ou aos Carbepenens. -Enterobactérias resistentes a mais de dois grupos de antimicrobianos (beta lactâmica, aminoglicosidio, quinolonas) serão multiresistentes. - Enterococcus resistente a ampicilina ou vancomicina, deve repetir o exame, porque é uma situação muito rara. Referências Bibliográficas: • Microbiologia Médica e imunologia/ Warren Levinsin e Ernest jawetz- 4 ed.- Porto Alegre,1998 • Microbiologia, Totora, Gerard J., et al.-8 ed.- Porto Alegre: Artimed,2005. • Procedimentos Básicos em Microbiologia Clínica/Carmen Paz Oplustil... et al. 3 ed.-São Paulo: Sarvier, 2010. • Konemam, Diagnóstico Microbiológico: texto e atlas colorido/Wasshington C. Winn Jr. et al.- Rio de Janeiro: Guanabara, 2008. • ANVISA. 1. INTRODUÇÃO Características Distintivas dos Principais Grupos de Microrganismos Áreas de Aplicação da Microbiologia 2. DEFINIÇÃO DOS TERMOS Termos Mais Importantes 3. CARACTERÍSTICAS BACTERIANAS Morfologia Bacteriana Macronutrientes Micronutrientes Crescimento Quanto à Temperatura 4. MEIOS DE CULTURA Classificação dos Meios de Cultura 5. MICROBIOTA NORMAL DO CORPO HUMANO Função da Microbiota Normal Microbiota Normal da Pele Microbiota Normal do Intestino Microbiota Normal da Uretra Microbiota Normal da Vagina Microbiota Normal do Olho (conjuntiva) 6. COLORAÇÃO PELO MÉTODO DE GRAM Método de dupla coloração, muito usado na sistemática bacteriana e que, além dos caracteres morfológicos, permite evidenciar determinadas propriedades das bactérias indispensáveis à sua classificação. Reagentes Técnica de Coloração Pelo Método de Gram 7. COCOS GRAM POSITIVOS STAPHYLOCOCCUS 8. STREPTOCOCCUS PNEUMOCOCOS 9. RELAÇÃO HOSPEDEIRO PARASITA Mecanismos de resistência inespecífica do hospedeiro 10. CONTROLE MICROBIANO Padrão e Morte bacteriana Controle Microbiano Por Agentes Físicos Calor seco Calor úmido Filtração Radiação 11. CLOSTRIDIUM Clostridium tetani Clostridium botulinum Clostridium perfringens Clostridium difficile 12. CORINEBACTERIAS Corinebacterium diphtheriae A Corinebacterium diphtneriae causa a Difiteria. 13. COCOS GRAM NEGATIVOS NEISSERIA Neisseria meningitidis Neisseria gonorrhoeae 14. ENTEROBACTERIACEAS 15. ESCHERICHIA COLI 16. SALMONELLA 17. SHIGELLA 18. VIBRIO Vibrio cholerae Vibrio parahaemolyticus 19. CAMPYLOBACTER 20. HELICOBACTER 21. GRUPO KLEBSIELLA, ENTEROBACTER E SERRATIA 22. GRUPO PROTEUS, PROVIDENCIA E MOGANELLA 23. PSEUDOMONAS 24. ACINETOBACTER 25. BACTEROIDES 26. MICOSES SISTÊMICAS HISTOPLASMA PARACOCCIDIOIDES 27. MICOSES OPORTUNISTAS CANDIDA CRYPTOCOCCUS ASPERGILLUS 28. MICOBACTÉRIAS Mycobacterium tuberculosis Mycobacterium leprae 29. MICOPLASMA Mycoplasma pneumoniae 30. ESPIROQUETAS Treponema pallidum 31. CLAMIDIAS Chlamydia trachomatis 32. ANTIBIOGRAMA METODO DA DIFUSÃO DO DISCO METODO DA DILUIÇÃO METODO DE QUANTIFICAÇÃO PARA OBTENÇÃO DO CIM (ETEST) 33. MECANISMO DE AÇÃO DOS ANTIBIÓTICOS Inibição da síntese da parede celular: Inibição da síntese de proteína: Referências Bibliográficas:1.000 – 2.000 Luminoso e corado; cor do corante fluorescente. Técnica de diagnóstico em que o corante fluorescente fixado ao organismo revela a sua Professor Jefferson Rodrigues 11 11 identidade. Contraste de fase 1.000 – 2.000 Graus variáveis de iluminação. Exame de estruturas celulares em microrganismos maiores e vivos; por exemplo, leveduras, algas, protozoários e algumas bactérias. Eletrônico 200.000 – 400.000 Observado em tela fluorescente. Exame de vírus e das ultraestruturas das células microbianas. 2. DEFINIÇÃO DOS TERMOS ➢ Antes de discutir a natureza, o modo de ação e as aplicações práticas de cada agente químico antimicrobiano individual, é importante compreender os termos gerais utilizados para descrever estes agentes e suas atividades. ➢ Os agentes antimicrobianos podem ser divididos naqueles que matam os Microrganismos (agente microbicida) e naqueles que meramente inibem seu crescimento (agente microbiostático). ➢ Como isto é avaliado varia entre os principais tipos de agentes químicos que são descritos nos parágrafos a seguir. ➢ Estes agentes podem ser adquiridos no comércio local ou de representantes diretos de indústrias, como aqueles que servem as companhias de limpeza de hospitais. Termos Mais Importantes a) Antimicrobiano - substâncias químicas que matam os microrganismos ou previnem o seu crescimento. b) Antisséptico - composto químico usualmente aplicado na superfície do corpo humano, que previne a multiplicação dos microrganismos. Isto ocorre em função da morte do microrganismo ou pela inibição do seu crescimento e da sua atividade Professor Jefferson Rodrigues 12 12 metabólica. Os Antissépticos são utilizados em feridas e cortes para evitar uma infecção e as prateleiras das farmácias estão cheias de cremes sprays e líquidos antissépticos. c) Antissepsia - método químico de desinfecção da pele, membranas mucosas ou outros tecidos vivos. d) Assepsia - condição de ausência de contaminação por microrganismos indesejados. e) Asséptico - adjetivo de assepsia, ou seja, local livre de patógenos. f) Degerminação - remoção mecânica de microrganismos a área de área limitada. Ex Na aplicação de uma injeção a pele é esfregada usualmente por um algodão com álcool. g) Desinfetante - substância química que mata as formas vegetativas de microrganismos patogênicos, mas não necessariamente suas formas esporuladas. O termo normalmente refere-se a substâncias utilizadas em objetos inanimados. h) Desinfecção - processo que utiliza um agente para destruir microrganismos infecciosos. i) Esterilização - processo de destruição e remoção de todas as formas de vida microscópica um objeto ou espécime. Desta forma, um objeto estéril, no sentido microbiológico, está completamente livre de microrganismos vivos. Estéril é um termo absoluto - um material está estéril ou não. Não pode ser “parcialmente estéril" ou "quase estéril". j) Esterilizante - composto químico que realiza uma esterilização. k) Esterilização Comercial - tratamento limitado de calor suficiente para destruir os esporos do Clostridium botulinum, que pode produzir uma toxina mortal. k) Germicida - um agente químico que mata as formas vegetativas de microrganismos, mas não necessariamente suas formas esporuladas. é denominado germicida. Na prática, é sinônimo de um desinfetante; entretanto os microrganismos mortos por um germicida não são necessariamente patogênicos. Termos mais específicos como fungicida, bactericida, viricida, são algumas vezes utilizados para indicar o tipo de microrganismo afetado. l) Microbicida - agentes antimicrobianos que matam os microrganismos. m) Microbiostático – agentes antimicrobianos que apenas inibem o crescimento dos microrganismos. Termos mais específicos como fungistático, bacteriostático, são algumas vezes utilizados para indicar o tipo de microrganismo afetado Professor Jefferson Rodrigues 13 13 n) Pasteurização – processo que consiste no aquecimento, a temperaturas controladas, de alimentos líquidos ou bebidas, a fim de garantir sua qualidade e destruir microrganismos nocivos. 71,7°C/15 seg e resfriar rapidamente. o) Saneador - As normas da saúde pública determinam que em certos lugares, a população microbiana não deve exceder um numero específico. Em atendimento a estas determinações, utiliza-se um saneador, um agente que mata 99,9% dos microrganismos contaminantes de uma área. Saneadores são normalmente aplicados em objetos inanimados, como copos, pratos, talheres e utensílios em restaurantes. Eles também são utilizados diariamente na limpeza de equipamentos de laticínios e indústrias de alimento. p) Sanificante - Agente que reduz a níveis consideráveis, garantidos pelas autoridades de Saúde Pública, a flora microbiana presente em materiais ou artigos como utensílios de restaurantes. q) Sanitização - Processo que leva a redução dos microrganismos, a níveis seguros, de acordo com os padrões de Saúde Pública (elimina 99,9% das formas vegetativas) minimizando as chances de transmissão de doenças de um usuário para outro. Exemplo: lavar louça e utensílios com água fervente ou com desinfetante. r) Sepse - Condição tóxica resultante do crescimento e disseminação de bactérias nos sangue e tecidos. Termo grego que significa estragado, podre. Obs: Cuidados na classificação desses agentes químicos antimicrobianos são importantes porque seu uso pode ter implicações legais. Nos Estados Unidos, há uma decisão judicial sobre os alimentos e a ação das drogas que afirma: ✓ "A linguagem utilizada na classificação deve transmitir o significado ordinário para aqueles a que foi endereçada". Em outras palavras, os produtores e os consumidores devem interpretar a classificação de um produto da mesma maneira e também da mesma forma compreender a terminologia utilizada. ✓ O U. S. Food and Drug Admmistration e o U. S. Environmental Protection Agency regulamentam os produtos químicos antimicrobianos. Professor Jefferson Rodrigues 14 14 3. CARACTERÍSTICAS BACTERIANAS Professor Jefferson Rodrigues 15 15 As bactérias apresentam grande variedade de formas e tamanhos de acordo com o grupo a que pertencem. As formas mais comuns são os bacilos ou bastonetes (formas alongadas), cocos (formas aproximadamente esféricas), vibriões (bacilos curvados) e espirilos e espiroquetas (formas espiraladas). Existem grupos de bactérias que formam longos filamentos de células unidas entre si, como acontece com espécies de cianobactérias e grupos que exibem morfologia ainda mais complexa. Variações morfológicas ocorrem dentro de cada grupo bacteriano. A morfologia é uma característica genética e as bacterianas são geralmente monomórficas, ou seja, mantêm sempre a mesma forma. Mutações genéticas e condições de cultivo podem alterar a morfologia original de forma definitiva ou transitória, respectivamente. Algumas poucas bactérias são pleomórficas como as micoplasmas, apresentando grande variação de forma. As bactérias podem ocorrer como células isoladas ouagrupadas em pares, tétrades, cadeias, grumos e outras tantas formas de agrupamentos como massas embutidas no interior de uma cápsula. Os diversos arranjos das células bacterianas são consequências da fisiologia celular. Algumas bactérias dividem-se de tal forma a formarem blocos, cadeias ou agregados de acordo com o plano de segmentação. O tamanho das células bacterianas varia grandemente, a grande maioria tem dimensões que variam entre 1 e 5 µm, as menores bactérias conhecidas são as micoplasmas com 0,1 a 0,2 µm de diâmetro e o bacilo Francisella tularensis cujas dimensões variam de 0,2 a 0, 7 µm de comprimento por 0,2 µm de diâmetro, tamanhos próximos aos vírions da família Poxviridae. Dentre as maiores bactérias conhecido está o Bacillus anthracis com células variando de 3,0 a 10 µm de comprimento por 1,3 µm de diâmetro, a Metabacterium polyspora cujas células atingem de 10 a 60 µm de comprimento e as bactérias do gênero Epulopiscium que atingem 600 µm de comprimento por 100 µm de diâmetro. O primeiro passo no estudo da morfologia de células bacterianas é o emprego de corantes apropriados que permitem a visualização tanto de células inteiras quanto diferentes estruturas bacterianas tais como cápsulas, flagelos e esporos ao microscópio Professor Jefferson Rodrigues 16 16 óptico. Uma das técnicas mais empregadas para a visualização de células inteiras e sua morfologia é a coloração de Gram. Morfologia Bacteriana Coco Bacilo Espiroqueta Espirilo Vibrião COCOS Cocos são bactérias grandes ou pequenas, de formas arredondadas ou ovaladas, alongadas ou achatadas em uma das extremidades. Quando os cocos se dividem, estes geralmente permanecem unidos formando pares (diplococos), cachos (estafilococos) ou cadeias (estreptococos). Existem cocos que se dividem em dois ou três planos Professor Jefferson Rodrigues 17 17 permanecendo unidos em formas cúbicas de oito indivíduos (sarcinas) ou quatro indivíduos (tétrades). Existem espécies Gram-positivas e Gram-negativas e várias delas estão associadas à patogênese humana e animal. Ex: Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermides, Streptococcus pyogenes, Streptococcus agalactiae, Neisseria meningitides, Neisseria gonorrhoeae, etc... BASTONETES-BACILOS Bastonetes ou bacilos podem ser curtos, longos, espessos, delgados, com extremidades arredondadas, finas ou retas, mais espessas em um lado que o outro, etc. Alguns bacilos são curtos sendo denominados cocobacilos. A maioria dos bacilos vive como células isoladas, dividindo-se somente no plano transversal. Arranjos ou agrupamentos de bacilos são pouco frequentes: cocobacilos e estreptobacilos. Dentre os bacilos encontram-se as bactérias Escherichia coli, Salmonella spp, Pseudomonas spp e outras. Muitas espécies de bacilos estão associadas à patogênese humana e animal. Ex: Escherichia coli, Klebsiella, Proteus, Salmonella, Shigella, etc... VIBRIÕES Vibriões são bacilos Gram-negativos, curvados ou em forma de vírgula, apresentando um único flagelo polar. Os vibriões pertencem à Família Vibrionaceae e as espécies mais importantes para o homem são Vibrio cholerae e Vibrio parahaemolyticus. ESPIROQUETAS (ESPIRILOS) Professor Jefferson Rodrigues 18 18 Bactérias espiraladas ou espiroquetas são bactérias, longas, finas e flexíveis e se movimentam por rotação e flexão. As espiroquetas medem de 6 a 15 µm de comprimento por 0,1 a 0,2 µm de diâmetro. Estas bactérias não podem ser visualizadas ao microscópio óptico comum a não ser em campo escuro ou após tratamento com sais de prata, que os tornam mais espessos. A microscopia de campo escuro permite a visualização deste tipo morfológico de bactérias, as quais não se coram bem com corantes bacterianos convencionais. Ex: Treponema pallidum Locomoção das Bactérias Algumas bactérias possuem flagelos para a locomoção. Estes flagelos estão fixos na parede e na membrana celular e são compostos por uma proteína a flagelina. Flagelos são estruturas de motilidade bacteriana; apresentam estrutura distinta daqueles das células eucarióticas e são constituídos por subunidades de uma única proteína, a flagelina, formando uma longa estrutura filamentosa que se estende para fora da célula e funciona como propulsor. O filamento flagelar é um tubo fino, helicoidal, de tamanho variável, medindo entre 15 e 20 µm (até dez vezes o tamanho da bactéria). Cada flagelo fica ancorado na membrana plasmática por meio do corpo basal, uma estrutura complexa que tanto fixa o flagelo na célula como lhe confere um movimento rotatório, impulsionando a bactéria para frente através do líquido em velocidades entre 75 e 100 µm/s. O corpo basal dos flagelos das bactérias Gram-negativas é mais complexo que o das Gram-positivas devido às características particulares das estruturas dos envelopes celulares destes organismos. Os flagelos são arranjados de várias maneiras nas células bacterianas: (A) flagelo monotríquio, um único flagelo polar; (B) flagelos lofotríquios, um tufo de flagelos polares em uma das extremidades da célula; (C) flagelos anfitríquios, dois flagelos polares, um em cada extremidade da célula e (D) flagelos peritríquios, flagelos distribuídos em pontos aleatórios por toda a superfície celular. Professor Jefferson Rodrigues 19 19 FIMBRIAS As fímbrias ou "Pili" são organelas filamentosas mais curtas e delicadas que os flagelos, constituídas por uma proteína chamada pilina e presentes em muitas bactérias (especialmente Gram negativas). Elas originam-se de corpúsculos basais na membrana citoplasmática e sua função parece estar relacionada com a troca de material genético durante a conjugação bacteriana (fímbria sexual), e também com a aderência às superfícies mucosas. As fímbrias podem ser removidas sem comprometimento da viabilidade celular e regeneram rapidamente. Professor Jefferson Rodrigues 20 20 Nutrição das Bactérias Quanto à nutrição, as bactérias podem ser autótrofas ou heterótrofas. • Bactérias autótrofas As bactérias autótrofas sintetizam seu alimento por fotossíntese ou quimiossíntese. As bactérias fotossintetizantes possuem bacterioclorofila e sintetizam o alimento a partir de fontes doadoras de íons hidrogênio. As quimiossintetizantes sintetizam compostos orgânicos, na ausência de luz, a partir da energia liberada de uma reação inorgânica. • Bactérias heterótrofas A maioria das bactérias é heterótrofa e precisa de matéria orgânica produzia por outros seres. São parasitas de animais e vegetais ou decompositoras de matérias orgânicas. A análise das estruturas bacterianas revela que sua arquitetura é formada por diferentes macromoléculas, em particular, proteínas e ácidos nucléicos. Os precursores das macromoléculas podem ser retirados do meio ambiente ou ser sintetizados pelas Professor Jefferson Rodrigues 21 21 bactérias a partir de compostos mais simples. A alternativa escolhida vai depender da disponibilidade do composto no meio e da capacidade de síntesedo microrganismo. As substâncias ou elementos retirados do ambiente e usados para construir novos componentes celulares ou para obter energia são chamados nutrientes. Os nutrientes podem ser divididos em duas classes: macronutrientes e micronutrientes. Ambos os tipos são imprescindíveis, mas os primeiros são requeridos em grandes quantidades por serem os principais constituintes dos compostos orgânicos celulares e / ou serem utilizados como combustível. Macronutrientes ➢ Carbono: Está presente na maioria das substâncias que compõem as células. As bactérias podem utilizar o carbono inorgânico existente no ambiente, na forma de carbonatos ou de CO2 como única fonte de carbono. São neste caso chamadas de autotróficas. Os microrganismos que obrigatoriamente requerem uma fonte orgânica de carbono são denominados heterotróficos e as principais fontes, são os carboidratos. ➢ Oxigênio: É requerido na forma molecular como aceptor final na cadeia de transporte de elétrons aeróbia. Também é elemento importante em várias moléculas orgânicas e inorgânicas. ➢ Hidrogênio: Como componente muito freqüente da matéria orgânica e inorgânica, também constitui um elemento comum de todo material celular. ➢ Nitrogênio: É componente de proteínas e ácidos nucléicos, além de vitaminas e outros compostos celulares. Está disponível na natureza sob a forma de gás (N2) ou na forma combinada. Sua utilização como N2 é restrita a um grupo de bactérias cujo principal habitat é o solo. Na forma combinada, o nitrogênio é encontrado como matéria inorgânica (NH3, NO3-, etc.) ou matéria orgânica: aminoácidos, purinas e pirimidinas. Professor Jefferson Rodrigues 22 22 ➢ Enxofre: Faz parte de aminoácidos (cisteína e metionina), de vitaminas e grupos prostéticos de várias proteínas importantes em reações de óxido-redução. Da mesma forma que o nitrogênio, o enxofre pode ser encontrado no ambiente nas formas elementar, oxidada e reduzida; estas duas últimas aparecem como compostos orgânicos e inorgânicos. Todas as alternativas citadas podem ser utilizadas pelas bactérias, porém são os sulfatos (SO4 -2) inorgânicos ou os aminoácidos as formas preferencialmente assimiladas. Na forma oxidada, também pode ser aceptor final de elétrons das cadeias de transporte de elétrons anaeróbias. ➢ Fósforo: É encontrado na célula na forma combinada a moléculas importantes como os nucleotídeos (ATP, CTP, GTP, UTP, TTP) e como fosfato inorgânico; nesta última forma é incorporado através de poucas reações metabólicas, embora uma delas seja de fundamental importância: a síntese de ATP a partir de ADP e fosfato. As substâncias fosforiladas podem estar envolvidas com o armazenamento de energia (como o ATP) ou atuar como reguladoras de processos metabólicos: muitas enzimas tornam-se ativas ao serem fosforiladas. Micronutrientes Os elementos ferro, magnésio, manganês, cálcio, zinco, potássio, sódio, cobre, cloro, cobalto, molibdênio, selênio e outros são encontrados sempre na forma inorgânica, fazendo parte de minerais. São necessários ao desenvolvimento microbiano, mas em quantidades variáveis, dependendo do elemento e do microrganismo considerados. Os micronutrientes podem atuar de diferentes maneiras, incluindo as seguintes funções principais: - componentes de proteínas, como o ferro que participa da composição de várias proteínas enzimáticas ou não, de citocromos, etc.; - cofatores de enzimas, como o magnésio, potássio, molibdênio, etc. - Componentes de estruturas, como o cálcio, presente em um dos envoltórios dos esporos; - Osmorreguladores. Professor Jefferson Rodrigues 23 23 Endosporos (Esporos) Os esporos que se formam dentro da célula, chamados endosporos, são exclusivos das bactérias (principalmente as pertencentes ao gênero Bacillus e Clostridium). Eles possuem parede celular espessa, são altamente refrateis (brilham muito com a luz do microscópio) e altamente resistentes a agentes físicos (dessecação e aquecimento) e químicos (antissépticos) adversos devido a sua parede ou capa impermeável composta de ácido dipicolínico. Os esporos surgem quando a célula bacteriana não se encontra em um meio ideal para o seu desenvolvimento. A bactéria produtora pode crescer e multiplicar-se por muitas gerações como células vegetativas. Em alguma etapa do desenvolvimento, em ambiente com exaustão de fontes de carbono e nitrogênio ou completa falta de nutrição, ocorre no interior do citoplasma vegetativo a síntese do esporo (sua formação leva por volta de 6 horas). Ela é iniciada pela condensação de uma nucleoproteína no citoplasma que migra para a extremidade da célula enquanto esta e o citoplasma são envolvidos por uma membrana dupla derivada da membrana citoplasmática. O tegumento é formado na membrana dupla e o citoplasma sofre condensação para completar a formação do cerne. Os esporos têm pouca atividade metabólica, podendo permanecer latente por longos períodos, representando uma forma de sobrevivência e não de reprodução. Professor Jefferson Rodrigues 24 24 Professor Jefferson Rodrigues 25 25 Respiração Bacteriana Os principais gases que afetam o crescimento bacteriano são o oxigênio e o dióxido de carbônico. Como as bactérias apresentam grande variedade de resposta ao oxigênio livre, elas são divididas em: 1. Bactérias aeróbias: Crescem na presença de oxigênio livre. 2. Bactérias anaeróbias: Crescem na ausência de oxigênio livre. 3. Bactérias anaeróbias facultativas: Crescem tanto na presença como na ausência do oxigênio livre. 4. Bactérias microaerófilas: Crescem na presença de quantidades pequenas de oxigênio livre. Acidez e Alcalinidade (pH) Para a maioria das bactérias, o pH ótimo de crescimento localiza-se entre 6,5 e 7,5. Embora poucos microrganismos possam desenvolver-se nos limites extremos de pH, as variações mínimas e máximas, para a maior parte das espécies, estão entre pH 4 e pH 9. Crescimento Quanto à Temperatura A maioria dos microrganismos cresce bem nas temperaturas ideais para os seres humanos. No entanto, certas bactérias são capazes de crescer em temperaturas extremas, onde a maioria dos organismos eucarióticos não sobreviveria. Quanto à sua classificação temos: Professor Jefferson Rodrigues 26 26 Reprodução bacteriana As bactérias possuem reprodução sexuada e assexuada. Na reprodução assexuada não há troca de genes e os descendentes têm o mesmo padrão genético. Pode ocorrer por bipartição – Na bipartição ou cissiparidade, uma bactéria origina duas outras bactérias idênticas, após a replicação do DNA bacteriano. É o meio mais rápido de reprodução. Embora não ocorra uma reprodução sexuada complexa nos moneras, algumas vezes as bactérias realizam troca de material genético. Tal recombinação genética pode ocorrer por transformação, conjugação ou transdução. • A conjugação é a transferência de parte do material genético de uma bactéria doadora para uma receptora por pontes citoplasmáticas. O material transferido é incorporado ao cromossomo da bactéria receptora, formando novas combinações genéticas. CONJUGAÇÃO BACTERIANA Professor Jefferson Rodrigues27 27 • Na transdução, há transferência de DNA por meio de vírus bacteriófago. Ao infectar outra bactéria o vírus transfere para a ela esse material. TRANSDUÇÃO BACTERIANA • Na transformação, a bactéria absorve fragmentos de DNA livres existente em seu meio. TRANSFORMAÇÃO BACTERIANA Professor Jefferson Rodrigues 28 28 Crescimento Bacteriano • Fase lag: esta fase de crescimento ocorre quando as células são transferidas de um meio para outro ou de um ambiente para outro. Esta é a fase de ajuste e representa o período necessário para adaptação das células ao novo ambiente. As células nesta fase aumentam no volume total em quase duas ou quatro vezes, mas não se dividem. Tais células estão sintetizando DNA, novas proteínas e enzimas, que são um pré-requisito para divisão. • Fase exponencial ou log: nesta fase, as células estão se dividindo a uma taxa geométrica constante até atingir um máximo de crescimento. Os componentes celulares como RNA, proteínas, peso seco e polímeros da parede celular estão também aumentando a uma taxa constante. Como as células na fase exponencial estão se dividindo a uma taxa máxima, elas são muito menores em diâmetro que as células na fase Lag. A fase de crescimento exponencial normalmente chega ao final devido à depleção de nutrientes essenciais, diminuição de oxigênio em cultura aeróbia ou acúmulo de produtos tóxicos. • Fase estacionária: durante esta fase, há rápido decréscimo na taxa de divisão celular. Eventualmente, o número total de células em divisão será igual ao número de células mortas, resultando na verdadeira população celular estacionária. A energia necessária para manter as células na fase estacionária é denominada energia de manutenção e é obtida a partir da degradação de produtos de armazenamento celular, ou seja, glicogênio, amido e lipídeos. • Fase de morte ou declínio: quando as condições se tornam fortemente impróprias para o crescimento, as células se reproduzem mais lentamente e as células mortas aumentam em números elevados. Nesta fase o meio se encontra deficiente em nutrientes e ricos em toxinas produzidas pelos próprios microrganismos. Professor Jefferson Rodrigues 29 29 4. MEIOS DE CULTURA Material preparado no laboratório para o crescimento de microrganismos é denominado meio de cultura. Algumas bactérias podem crescer normalmente em qualquer meio de cultura, outras necessitam de meios especiais e existem aquelas que não são capazes de crescer em nenhum meio de cultura já desenvolvido. As exigências nutritivas das bactérias variam de espécie para espécie. As bactérias exigem determinadas substâncias para que possam crescer e multiplicar no meio de cultura. Para que possam fazer a síntese de sua própria matéria nutritiva devem dispor de: a) fonte de carbono b) fonte de nitrogênio c) fonte de energia Nos autótrofos é representada por CO2 e a energia pode ser derivada de reação química (quimiotrópicas) ou energia radiante (fototrópicas). No que diz respeito à fonte de nitrogênio as bactérias autotróficas utilizam substâncias tais como: NO2, NO3, NH3. Para as bactérias heterótrofas a fonte de carbono é constituída por substâncias orgânicas que, fornecem energia. A fonte de nitrogênio que utiliza é representada por compostos minerais (N2 do ar, NO2, NO3, NH3) e algumas substâncias orgânicas nitrogenadas (peptonas). Os meios de cultura destinam-se ao cultivo artificial dos microrganismos. Esses meios fornecem os princípios básicos indispensáveis como outras condições necessárias ao crescimento dos germes (pH, pressão osmótica, grau de umidade, etc.). Em relação ao estado físico eles podem ser ou sólidos. Os meios líquidos devem conter substância nutritiva em solução aquosa bem como condições físicas e químicas adequadas ao crescimento dos microrganismos. Usam-se tubos de ensaio para estes meios. O crescimento em temperatura adequada e Professor Jefferson Rodrigues 30 30 após um tempo variável conforme a amostra é observada por presença de turvação, película e depósito. (Caldo simples). Classificação dos Meios de Cultura Os meios de cultura são classificados em: ➢ Meios Simples - Servem para o cultivo de germes aeróbios sendo que alguns são indicados para anaeróbios. Foram líquidos até que em 1880, Koch, introduziu os meios sólidos, adicionando uma substância vegetal, extraída de algas marinhas, denominada gelose ou ágar-ágar, a qual dá consistência aos meios (funde-se a 100ºC e solidifica-se a 40ºC). ➢ Meios Seletivos - Utilizado para selecionar bactérias que desejamos isolar. Este meio é composto de substâncias que irão inibir o crescimento de bactérias indesejáveis como, sais biliares, cristal violeta, concentração de sal, antibióticos, etc... Ex: Mac Conkey – Proteus, Escherichia coli. E.M.B. – Escherichia coli. Thayer- Martim – Neisseria meningitides TODD (Caldo Todd-Hewitt) - Isolamento dos estreptococos CNA (colistina, ácido nalidíxico). ➢ Meios Diferenciais – São aqueles meios utilizados para a diferenciação das espécies bacterianas. São observadas as características bioquímicas. Pode ser observada a utilização de lactose, H2S, etc. Ex: Mac Conkey - Escherichia coli, Klebsiella S.S. (Salmonella-Shigella) – Salmonella, Shigella Sal manitol – Staphylococcus aureus E.M.B. – Escherichia coli Professor Jefferson Rodrigues 31 31 ➢ Meio Seletivo/Diferencial – São meios utilizados para inibir o crescimento de bactérias indesejáveis e com características bioquímicas para identificar grupos bacterianos. Ex. E.M.B. - Escherichia coli S.S. - Salmonella/Shigella. S.I.M. – Proteus, Escherichia coli, Klebsiella ➢ Meios Enriquecidos – Nem sempre as bactérias crescem facilmente em meios de cultivo; existem exigências peculiares de determinadas espécies bacterianas que somente serão satisfeitas quanto colocadas em meios enriquecidos, ou seja, meios onde são adicionadas certas substâncias para favorecer o crescimento bacteriano. Ex: Ágar sangue (AS), (ASA) Ágar chocolate (CHOC), Ágar CLED (cystine lactose electrolyte deficiente agar) Meio de Lowenstein Jansen. Obs: Os caldos podem ser enriquecidos como o selenito (Salmonella), caldo GN (Gram negativo) que inibe um pouco a presença de E. coli e propicia um desenvolvimento de Salmonella e Shigella caldo Todd Hewitt para o isolamento de estreptococos. Há meios de transporte como Stuart e Amie. Os meios de transporte mantem a viabilidade da amostra em até 4 dias alguns casos em temperatura ambiente ou refrigerado. Técnicas de Semeadura a) Em meios sólidos: - Em placa: semeadura por esgotamento - Em tubo: em camada alta (picada profunda e superficial) b) Em meios líquidos: Professor Jefferson Rodrigues 32 32 - Por dispersão Características Culturais As características que exibem as culturas bacterianas nos meios líquidos e sólidos fornecem dados importantes para a sua identificação. • Crescimento em meios líquidos – nota-se desenvolvimento de turvação, película ou depósito. • Crescimento em meios sólidos – em ágar inclinado semeado em estria, observar à intensidade do crescimento (discretoou abundante), a cor, a opacidade, a consistência, o cheiro. Particularmente útil é o estudo de colônias isoladas em placas, usando-se uma lupa. Deve-se registrar a sua forma (circular, irregular, radiada ou rizoide), a sua elevação (chata, convexa, côncava), o seu tamanho (em mm), a sua superfície (lisa ou rugosa), os seus bordos (inteiros, ondulados, lobados, denticulados) e sua estrutura interna (amorfa, granular, filamentosa). 5. MICROBIOTA NORMAL DO CORPO HUMANO Introdução A pele e as mucosas albergam sempre uma variedade de microrganismos que podem ser dispostos em dois grupos: (1) a microbiota norma (flora normal) constituída por tipos relativamente fixos de microrganismos, encontrados com regularidade em certa área e segundo a idade, e que, se perturbada, rapidamente se restabelece; (2) a microbiota transitória, formada por microrganismos não patogênicos ou potencialmente patogênicos que habitam a pele ou as mucosas durante horas, dias ou semanas. Essa flora tem origem no meio ambiente, não produz doença e não estabelece de forma permanente na superfície. Os membros da microbiota transitória são, em geral, de pouca importância, desde que a flora normal permaneça intacta. Entretanto se a microbiota Professor Jefferson Rodrigues 33 33 norma for perturbada, os microrganismos transitórios podem colonizar proliferar e for causa de doenças. Função da Microbiota Normal Os microrganismos encontrados constantemente nas superfícies corporais são comensais. Seu desenvolvimento em uma determinada área depende de fatores fisiológicos como a temperatura, umidade e de certas substâncias nutritivas e inibitórias. Sua presença não é essencial à vida, porque os animais assépticos (livres de germes) podem ser criados na completa ausência de uma flora microbiana normal. A microbiota normal de determinadas regiões desempenham importante papel no desenvolvimento da saúde tais como: a) Produção de vitamina K – certas bactérias intestinais b) Ajudar na absorção de nutrientes – bactérias intestinais c) Interferência bacteriana – ou seja, a flora normal de mucosas, pele, pode impedir a colonização por microrganismos patogênicos e possível doença. Por outro lado a microbiota normal pode provocar doença se introduzida em localizações estranhas e quando estão presentes fatores predisponentes. Neste caso a flora normal é chamada de oportunista. Como exemplo podemos citar o Streptococcus viridans, comum das vias aéreas superiores, que se for introduzido em grande número na corrente sanguínea (por exemplo, após uma extração dentária), eles podem se localizar em válvulas cardíacas defeituosas e produzir endocardite infecciosa. Microbiota Normal da Pele A pele está particularmente sujeita a apresentar microrganismos transitórios pelo fato de estar sempre em contato com o ambiente. Porém possui uma flora residente constante e bem definida, sendo específica para cada parte do corpo. Os principais microrganismos residentes são: a) Difteróides aeróbios e anaeróbios – Ex. Corynebacterium e Propionibacterium b) Estafilococos não hemolíticos, aeróbios e anaeróbios – Ex. Staphylococcus epidermidis Professor Jefferson Rodrigues 34 34 c) Bacilos Gram-Positivos aeróbios e esporulados, encontrados no ar, água e solo. d) Estreptococos alfa-hemolíticos – Ex. Streptococcus viridans e) Enterococos – Ex. Streptococcus faecalis f) Bacilos coliformes Gram-Negativos g) Fungos e leveduras nas dobras de pele h) Micobactérias álcool-ácido-resistentes não patogênicas nas áreas ricas em secreções sebáceas (genitália, orelha externa). Microbiota Normal da Boca e Vias Aéreas Superiores As mucosas da boca e faringe quase sempre estéreis no nascimento são contaminadas rapidamente no canal do parto. Cerca de 4 a 12 horas após o nascimento as mucosas adquirem a sua flora residente para o resto da vida. Os principais microrganismos presentes são: a) Faringe – estreptococos alfa-hemolíticos e não hemolíticos, Neissérias, Estafilococos, Pneumococos, Haemophillus b) Nariz – Corinebactérias, Estafilococos (S. aureus, S. epidermidis) e Estreptococos. Microbiota Normal do Intestino Antes do nascimento o intestino é estéril, sendo colonizado através de microrganismos presentes nos alimentos. Em crianças amamentadas ao seio, o intestino contém grande número de estreptococos e lactobacilos produtores de ácido láctico. Em crianças amamentadas com mamadeira, o número destes microrganismos é menor, apresentando uma flora intestinal mais mista. À medida que os padrões alimentares vão evoluindo a microbiota intestinal mudam. Na porção superior do intestino, os lactobacilos e os enterococos predominam, mas, no íleo terminal e ceco, a microbiota é fecal. No sigmoide e reto, existem cerca de 1011 bactérias/g de conteúdo, constituindo 10 a 20% da massa fecal. A seguir os as concentrações médias encontrados no trato intestinal de um adulto normal: a) Esôfago: contém os microrganismos trazidos pela saliva e alimentos. A acidez estomacal mantém os microrganismos dentro de limites mínimos (de 103 à 105/g de conteúdo) Professor Jefferson Rodrigues 35 35 b) Duodeno: 103 a 106/g c) Jejuno e Íleo: 105 a 108/g d) Ceco e colo transverso: 108 à 1010/g No colo do adulto normal, a flora bacteriana normal é composta de 96 a 99% de microrganismos anaeróbios (Bacteroides, lactobacilos anaeróbios, clostrídios e apenas 1 à 4% de a aeróbios (coliformes Gram-Negativos, enterococos e um número pequeno de Proteus, Pseudomonas, lactobacilos, Candida e outros). As bactérias intestinais são importantes na síntese de vitamina K, conversão de pigmentos e ácidos biliares, absorção de nutrientes e de produtos de degradação, bem como para o antagonismos a microrganismos patogênicos. Microbiota Normal da Uretra A uretra anterior de ambos os sexos contém um número pequeno dos mesmos tipos de microrganismos encontrados na pele e períneo. Estes microrganismos aparecem com regularidade, na urina normal eliminada, nos limites de 102 à 104/ml. Microbiota Normal da Vagina Logo após o nascimento, lactobacilos aeróbios (bacilos de Döderlein) surgem na vagina e persistem enquanto o pH permanecer ácido. Quando o pH se torna neutro (permanecendo assim até a puberdade), há um flora mista de cocos e bacilos. Na puberdade os lactobacilos reaparecem em grande número e contribuem para a manutenção do pH ácido através da produção de ácido a partir de carboidratos, particularmente glicogênio. Este mecanismo parece ser importante na prevenção da colonização por outros microrganismos importantes e, possivelmente, patogênicos na vagina. Se estes microrganismos forem suprimidos, leveduras e outras bactérias podem aumentar e provocar irritações e inflamações. Quase sempre a microbiota vaginal normal inclui também estreptococos hemolíticos do grupo B, estreptococos anaeróbios, espécies de Bacteróides, Clostridios, Gardnerella vaginalis. Professor Jefferson Rodrigues 36 36 Microbiota Normal do Olho (conjuntiva) Os microrganismos predominantes da conjuntiva são difteróides (Corynebacterium xerosis), Neisserias e bacilos Gram-Negativos. Estafilococos e estreptococos não hemolíticos são encontrados frequentemente. A flora da conjuntiva normalmente é controlada pelo fluxo de lágrimas, que contém lisozima de ação antibacteriana. 6. COLORAÇÃO PELO MÉTODO DEGRAM Introdução A coloração de Gram é um método de coloração de bactérias desenvolvido pelo médico dinamarquês Hans Christian Joachim Gram, em 1884, e que consiste no tratamento sucessivo de um esfregaço bacteriano, fixado pelo calor, com o reagente cristal violeta, lugol, etanol-acetona e fucsina básica. Essa técnica permite a separação de amostras bacterianas em Gram-positivas e Gram-negativas e a determinação da morfologia e do tamanho das amostras analisadas. O método da coloração de Gram é baseado na capacidade das paredes celulares de bactérias Gram-positivas de reterem o corante cristal violeta no citoplasma durante um tratamento com etanol-acetona enquanto que as paredes celulares de bactérias Gram-negativas não o fazem. A coloração de Gram é um dos mais importantes métodos de coloração utilizados em laboratórios de microbiologia e de análises clínicas, sendo quase sempre o primeiro passo para a caracterização de amostras de bactérias. A técnica tem importância clínica uma vez que muitas das bactérias associadas a infecções são prontamente observadas e caracterizadas como Gram-positivas ou Gram-negativas em esfregaços de pus ou de fluidos orgânicos. Essa informação permite ao clínico monitorar a infecção até que dados de cultura estejam disponíveis. É possível a análise Professor Jefferson Rodrigues 37 37 de vários esfregaços por lâmina, o que facilita a comparação de espécimes clínicos. As lâminas podem ser montadas de forma permanente e preservadas como documentação. Importância Método de dupla coloração, muito usado na sistemática bacteriana e que, além dos caracteres morfológicos, permite evidenciar determinadas propriedades das bactérias indispensáveis à sua classificação. Neste método, utilizam-se dois corantes: um básico (cristal violeta) e um corante de fundo (fucsina diluída, safranina). Utiliza-se também um mordente especial, a solução de lugol, que reforça a ação do corante e um diferenciador, o álcool acetona (álcool éter, álcool absoluto), que procede ao descoramento seletivo. Mecanismo É um fato comprovado que determinadas bactérias, quando tratadas por um corante básico, do grupo das anilinas (violeta genciana, por exemplo) e, a seguir, por um mordente especial a base de iodo (sol. de lugol) “tomam” fortemente o corante a ponto de resistirem ao descoramento pelo diferenciador (álcool acetona). Reagentes 1 - Solução de cristal violeta Solução A Solução B Cristal violeta... 2,0 gr. Oxalato de amônio monohidratado... 0,2 gr. Etanol... 200 mL Água destilada... 20 mL Misturar as soluções A e B, deixar em repouso por 24 horas e filtrar em papel de filtro comum. Estocar em frasco âmbar. 2 - Solução de Iodo (lugol) Iodo... 1,0 gr Iodeto de potássio... 2,0 gr Água destilada... 300 mL Professor Jefferson Rodrigues 38 38 Colocar o iodeto de potássio num almoxarife, adicionar o iodo e homogeneizar com pistilo. Adicionar, consecutivamente, porções de 1mL, 5mL e 10mL de água destilada, homogeneizar a solução após cada adição. Em seguida, transferir a solução para um frasco escuro, lavando o almoxarife e o pistilo com o restante da água destilada. 3 - Solução de fucsina fenicada A - Fucsina básica... 1,0gr B - Fenol fundido... 5,0gr Álcool a 95º... 10,0gr Água destilada... 100mL Mistura A e B (Solução estoque). Diluir a 1/10 para a coloração de Gram. 4 - Álcool – acetona Álcool etílico... 70mL Acetona... 30mL Técnica de Coloração Pelo Método de Gram 1- Fazer o esfregaço, secar naturalmente e fixar na chama do bico de Bunsen por três vezes. 2- Corar 1 minuto com solução de cristal violeta. 3- Lavar em água corrente. 4- Deixar na solução de lugol por 1 minuto. 5- Lavar em água corrente. 6- Descorar no álcool – acetona descorar rapidamente (máximo 15 segundos ou menos). 7- Lavar em água corrente. 8- Corar 30 segundos com fucsina/safranina. 9- Lavar em água corrente. 10- Secar e observar em objetiva de imersão (100X). Gram Positivas - Bactérias coradas em azul/roxo. Gram Negativas - Bactérias coradas em vermelho/rosa. Professor Jefferson Rodrigues 39 39 Soluções e ordem de aplicação Reação e aspecto das bactérias Gram Positivas Gram Negativas 1 - Cristal Violeta Coradas em violeta Coradas em violeta 2-Solução de lugol Formação do complexo CV-I no interior da célula, que permanece violeta. Formação do complexo CV-I no interior da célula, que permanece violeta. 3 - Alcool Acetona Desidratação da parede celular, diminuição da porosidade e da permeabilidade; o complexo CV-I não pode sair da célula, que permanece violeta. Extração de lipídios, aumento da porosidade e permeabilidade da parede celular; complexo CV-I é removido e as bactérias são descoradas. Professor Jefferson Rodrigues 40 40 4 - Fucsina ou Safranina A célula não é afetada, permanecendo VIOLETA(AZUL) A célula adquire o corante tornando-se VERMELHO (ROSA) 7. COCOS GRAM POSITIVOS STAPHYLOCOCCUS Introdução O gênero Staphylococcus compreende várias espécies, sendo três delas de interesse médico: S. aureus, S. epidermidis e S. saprophyticus. O S. aureus pode causar abscessos, várias infecções piogênicas (endocardite, osteomielite), infecções urinárias, intoxicação alimentar e síndrome do cheque térmico. O S. epidermidis pode causar endocardites e infecções piogênicas e o S. saprophyticus causa infecções urinárias. Morfologia e identificação Professor Jefferson Rodrigues 41 41 Os estafilococos são cocos esféricos Gram-Positivos, organizados em cachos de uva irregulares, medindo cerca de 1 de diâmetro, geralmente acapsulado. Todos os estafilococos produzem catalase, enquanto nenhum dos estreptococos produz essa enzima. (a catalase degrada H2O2 em O2 e H2O). Três espécies são interesse são patógenos humanos: S. aureus, S. epidermidis e S. saprophyticus. Sendo o S. aureus o mais importante, que é diferenciado das outras espécies pela produção de coagulase, além de normalmente fermentar o manitol e hemolisar o sangue, o que não acontece com as outras espécies (veja quadro abaixo). O S. aureus produz vários componentes importantes na parede celular assim como antígenos. Espécie Produção de coagulase Hemólise típica Fermentação do manitol Características importantes S. aureus + + Presença de proteína A na superfície da célula, lesões supurativas. S. epidermidis - Nenhuma - Sensível a novobiocina, membro comum da flora da pele. S. saprophyticus - Nenhuma - Resistente a novobiocina, algumas vezes causam infecções do trato urinário. Professor Jefferson Rodrigues 42 42 As duas espécies de estafilococos coagulase negativos são diferenciadas pela sua sensibilidade ao antibiótico novobiocina: S. epidermidis é sensível, enquanto o S. saprophyticus é resistente. Características culturais Crescem bem em meios comuns, caldo ou ágar simples, pH 7, á temperatura ótima de 37ºC. Em caldo turvação difusa, com depósito discreto, facilmente emulsificável.