Slide em Ppt - Escherichia Coli Diversidade Patogênica e Impactos Clínicos

271 indivíduos o microorganismo pode causar doença mas o processo de invasão da bactéria para a corrente sanguínea não está completamente definido assim como o período de incubação A ocorrência prévia de uma infecção no trato respiratório por outros microorganismos como vírus pode contribuir para esta invasão A patogênese das infecções causadas por H influenzae também não está completamente definida mas a presença da cápsula polissacarídica é um grande fator de virulência As bactérias capsuladas penetram o epitélio da nasofaringe e invadem diretamente os capilares sanguíneos Já as bactérias não capsuladas são menos invasivas porém assim como as capsuladas induzem uma resposta inflamatória que pode causar a doença A invasão ocorre quando há disseminação da bactéria do trato respiratório para o sistema circulatório podendo então migrar para qualquer lugar do organismo Aspecto clínico Infecções sistêmicas causadas por H influenzae como meningite epiglotite celulite e bacteremia são normalmente causadas por cepas capsuladas do tipo b e geralmente do biotipo I e II principalmente em crianças não vacinadas salvo algumas exceções Atualmente a grande maioria das infecções causadas por H influenzae são causadas por cepas não capsuladas HiNC e esta bactéria é uma importante causa de conjuntivite otite média sinusite bronquite e pneumonia Fatores de virulência Cápsula polissacarídica A cápsula é o principal fator de virulência e a cepa de H influenzae sorotipo b Hib é a mais frequentemente asso ciada com doenças humanas A cápsula consiste de repetidos polímeros de ribosil ribitol e fosfato polirribosil ribitol fosfato PRP e possui propriedades antifagocíticas Cepas capsuladas apresentam maior tendência a causar infecções invasivas Lipooligossacáride Lipopolissacarideos LPS e lipooligosacarideos LOS são os maiores componentes da membrana externa de bacté rias Gramnegativas A diferença entre o LPS e o LOS está no comprimento da cadeia do polissacarideos que se estende a partir do núcleo do lipídeo A O LOS de H Influenzae tem uma única unidade de oli gossacarideo cuja composição pode variar entre os seguintes açúcares glicose galactose Nacetilglicosamina e ácido siálico É um grande fator de virulência principalmente para as cepas não capsuladas HiNC atuando como endotoxina no processo de adesão às células do hospedeiro e na resis tência ao poder bactericida do soro O LOS confere a carga negativa da superfície da bactéria Pili Dois tipos de pili são encontadas nas cepas de H in fluenzae pili hemaglutinante e pili tipo IV Tfp A expres são da pili hemaglutinante depende de um operon composto por cinco genes hifABCDE que codifica proteínas estrutu rais e proteínas que ajudam no transporte e montagem Esta estrutura promove aderência às células epiteliais respirató rias e ao muco respiratório auxiliando na colonzação do trato respratório superior do hospedeiro A pili tipo IV Tpf estão associado principalmente as cepas de H influenzae não capsulados HiNC Este tipo de pili também está associada ao processo de adesão e colonização de células epiteliais Adesinas adicionais Além do pili outras adesinas estão presentes nas cepas de H influenzae e são membros da família de proteínas au totransportadoras Estas proteínas são capazes de transportar o peptídeo para a superfície da célula e podem promover a adesão da bactéria em diferentes tipos de células Entre elas estão a HMW1 e HMW2 que são encontradas em 75 das cepas de H influenzae não capsulados HiNC a H influenzae adesina Hia encontrada em 80 das cepas de HiNC que não possuem a adesina HMW1HMW2 e a adesina Hap IgA protease A imunoglobulina IgA1 é um importante componente da resposta imunológica das mucosas e a IgA1 protease expressada pelo H influenzae neutraliza estes anticorpos que impedem a colonização e a sobrevivência da bacté ria Embora a IgA1 protease possa estar associada com a virulência da bactéria ela não parece ser essencial Recentemente uma segunda IgA protease IgAB tem sido identifcada em algumas cepas de H influenzae não capsu lado HiNC Proteínas de membrana externa A obtenção de ferro é essencial para a sobrevivência da bactéria durante a infecção No hospedeiro o ferro é primei ramente estocado intracelularmente O ferro extracelular é sequestrado do soro pela transferrina e da mucosa pela lac toferrina ambas proteínas ligadoras de ferro Este processo faz com que o ferro livre seja insuficiente para garantir a sobrevivência da bactéria no hospedeiro Porém existem bactérias que conseguem obter o ferro de outros compostos através de proteínas específicas localizadas na membrana externa como é o caso do H influenzae que obtem o ferro a partir da transferrina da hemoglobina e da hemopexina Infecções causadas por H influenzae Pneumonia e traqueobronquite H influenzae é o segundo agente etiológico mais impor tantedas pneumonias bacterianas adquiridas na comunidade em adultos Cepas de H influenzae não capsulado HiNC são responsáveis por mais de 80 destas infecções Estes pacientes são geralmente idosos e com histórico de doença pulmonar crônica ou fumantesPneumonia por H influenzae pode ocorrer por consequência de uma bacteriemia ou pode se desenvolver por expansão ou complicação de uma infec 272 ção primária do trato respiratório como por exemplo de uma bronquite crônica ou traqueobronquite aguda Meningite e sepse H influenzae é a causa mais comum de meningite em crianças com idade entre 2 meses e 2 anos de idade com 95 dos casos atribuídos ao Hib principalmente em crian ças não vacinadas Muitos casos de meningite em adultos por H influenzae são causados por cepas não capsuladas HiNC e a patogênese é diferente daquela causada por Hib Estas bactérias atingem o sistema nervoso central por extensão direta associada à infecção dos seios da face ou ouvidos médios e ou trauma envolvendo os seios da face ou crânioH influenzae biogrupo aegyptius é a causa da Febre Purpúrica Brasileira uma doença fulminante com índice de mortalidade superior a 60 e que acomete crian ças com menos de 10 anos de idade de forma epidêmica eou esporádica Esta doença primeiramente reconhecida no Brasil é uma síndrome aguda que na maioria dos casos apresenta uma associação significativa com a ocorrência de conjuntivite purulenta 3 a 15 dias antes do aparecimento das manifestações clínicas como febre alta lesões hemorrágicas na pele petéqueas eou púrpura e choque Otite média e sinusite H influenzae é um dos mais frequentes agentes que causa infecção do ouvido médio Esta infecção é frequen temente observada em crianças entre 6 meses e 2 anos de idade Cerca de 90 das cepas isoladas dos casos de otite média em crianças são não capsuladas HiNC Pacientes com otite média por H influenzae geralmente apresentam dor de ouvido com ou sem drenagem Cepas de H influen zae não capsuladas HiNC também podem causar sinusite aguda ou crônica em adultos e crianças Outras infecções Uma variedade de outras infecções menos comuns cau sadas por H influenzae em adultos tem sido relatadas Entre elas temos epiglotite pericardite osteomielite endocardite infecção intraabdominal e infecção do trato urinário Infecções causadas por outras espécies de Haemophilus H ducreyi É o agente etiológico do cancroide cancro mole que é uma doença sexualmente transmissível A doença é trans mitida por contato sexual e a mulher pode ser uma portadora assintomática ou seja transmite a doença sem apresentar o quadro da infecção ver mais informações no Capítulo 99 Outras espécies H haemolyticus H parahaemolyticus H parainfluen zae H paraphrophilus e H pittmaniae são parte da micro biota transitória das mucosas do trato respiratório superior humano raramente causam infecção Diagnóstico Laboratorial Exame direto do material clínico Meningite por H influenzae não pode ser distinguida com base na apresentação clínica exame físico ou anorma lidade do líquido cefalorraquidiano LCR das meningites causadas por outros patógenos comuns a este tipo de infec ção Um teste rápido e presuntivo para o diagnóstico pode ser realizado a partir do exame direto do LCR bacterios copia usando a coloração de Gram O LCR recebido deve ser centrifugado para concentração do material que será utilizado para a bacterioscopia e cultura Nas preparações coradas pelo Gram Haemophilus apresentase como peque nos cocobacilos Gramnegativos Detecção de antígenos Técnicas imunoquímicas comerciais estão disponíveis para a detecção do H influenzae diretamente do LCR e de outros fluídos Entretanto enquanto estas técnicas oferecem uma maior rapidez na identificação do patógeno elas pos suem uma baixa sensibilidade e especificidade O uso destas técnicas para a detecção de H influenzae tem limitações principalmente por elas detectarem principalmente o H influenzae tipo b Hib cuja frequência diminuiu muito após a introdução da vacina Métodos moleculares Técnicas modernas como a Reação em Cadeia da Polimerase em Tempo Real RealTime Polymerase Chain Reaction PCRTR que utilizam os recursos da biologia molecular para diagnóstico bacteriológico é fundamental Esta técnica proporciona maior rapidez na liberação do re sultado e maior sensibilidade e especificidade quando com parada com a cultura pois detectam o DNA bacteriano sem a necessidade de se obter um crescimento bacteriano prévio Isolamento e identificação A cultura bacteriana é considerada o padrãoouro para a detecção de bactérias patogênicas em material clínico O isolamento da bactéria de diferentes sítios permite a ca racterização total do agente etiológico e é de fundamental importância para o diagnóstico e vigilância epidemiológica da doença O isolamento de Haemophilus a partir de material clíni co depende da coleta apropriada do transporte adequado as sim como do uso de meio de cultura próprio e das condições de incubação As bactérias deste gênero são muito sensíveis às temperaturas extremas portanto a amostra clínica deve ser enviada ao laboratório rapidamente e sem refrigeração Para o isolamento é necessário o uso de meios de cultura enriquecidos que contenham no mínimo 10 µgml de fatores V e X livres no meio entre eles o mais conhecido é o ágar Chocolate A identificação das cepas isoladas pode ser feita por métodos fenotípicos ou genotípicos Na identificação fe notípica é feita a determinação da necessidade dos fatores 273 V e X Ver Figuras 312 e 313 utilização de carboidratos Figura 315 e para a determinação dos tipos capsulares é feita a reação de soroaglutinação com antissoros específicos Na identificação genotípica podese utilizar a PCR reação em cadeia da polimerase ou PCRTR reação em cadeia da polimerase em tempo real mediada por uma cloranfenicol acetiltranferase codificada pela presença do gene cat Tratamento e Controle O tratamento de escolha para as infecções causadas por H influenzae são os antibióticos βlactâmicos Quando a in fecção é causada por uma cepa não produtora de βlactama se a ampicilina é o antibiótico indicado para o tratamento Caso contrário utilizase uma cefalosporina de 3ª geração ceftriaxona ou cefotaxima Existem também terapias alter nativas como o uso do cloranfenicol cefepima meropenem ou de uma fluorquinolona A implantação da vacina conjugada para H influenzae tipo b Hib ocasionou uma mudança importante no quadro epidemiológico de infecções causadas por H influenzae em diversos países quase erradicando a doença invasiva por Hib Bibliografia 1 Centro de Vigilância Epidemiológica São Paulo CVE Meningites por Haemophilus influenzae b casos coeficientes de incidência por 100000 hab e porcentagem segundo faixa etária Estado de São Paulo 1998 a 2013 2013 Disponível em httpwwwcvesaudespgovbrhtmrespmenichifehtm Acessado em 01 de julho de 2013 2 Johnston JW Apicella MA Haemophilus influenzae Elsevier Inc2009 p153162 3 Ledeboer NA Doern GV Haemophilus In Versalovic J Car roll KC Funke G Jorgensen JH Landry ML Warnock DW Manual of Clinical Microbiology 10th ed American Society for Microbiology Press Washington DC 2011 p 588602 4 Tunkel AR Hartman BJ Kaplan SL Kaufman BA Roos KL Scheld WM Whitley RJ Practice guidelines for management of bacterial meningitis Clinical Infectious Disease 2004 39126784 Figura 315 Testes bioquímicos convencionais que mostram reações positivas e negativas para a fermentação da glicose xilose sacarose lactose e manose por Haemophilus spp Perfil de suscetibilidade aos antimicrobianos A resistência à ampicilina e a outros antibióticos βlac tâmicos é normalmente mediada pela produção da enzima βlactamase codificada pela presença de um plasmídeo TEM1 ou ROB1 Outro importante mecanismo de resis tência é a resistência à ampicilina por cepas não produtoras de βlactamase conhecidas como BLNAR βlactamase negativa ampicilina resistente Este perfil se dá pela alte ração de proteínas de superfície PBP3 que diminuem a sua afinidade as penicilinas e cefalosporinas de frequência rara no Brasil A resistência ao cloranfenicol é normalmente Manose Lactose Sacarose Xilose Glicose 274 275 32 Bordetella pertussis é o agente etiológico da coque luche doença descrita em 1679 por Sydenham o qual a designou de tosse violenta Foi mencionada pela primeira vez na Inglaterra em 1540 e a primeira epidemia foi ob servada em Paris no ano de 1578 Em 1900 Jules Bordet e Octave Gengou observaram microscopicamente o organismo causador no escarro de um paciente com coqueluche e em 1906 esses pesquisadores relataram a presença de leucóci tos e bactérias Gramnegativas com morfologia cocobacilar em material clínico caracterizando a infecção bacteriana Apesar de não conseguirem seu isolamento nas primeiras tentativas comprovaram a associação entre a infecção por estes microorganismos e os sintomas de coqueluche B pertussis é um pequeno cocobacilo 08 04 µm Gramnegativo aeróbio estrito com temperatura ótima de crescimento entre 35 e 37ºC pertencente ao gênero Bordetella Juntamente com a B pertussis mais sete espé cies estão descritas neste gênero sendo B parapertussis B bronchiseptica B avium B hinzii B holmesii B trematum e B petrii B pertussis B parapertussis B bronchiseptica e B holmesii representam as quatro espécies que tem sido descritas como associadas às infecções respiratórias em seres humanos e outros mamíferos Tabela 321 B pertussis é o agente da coqueluche endêmica e epi dêmica em todo o mundo e a B parapertussis é responsável pela chamada síndrome coqueluchoide doença semelhante Bordetella pertussis Daniela Leite à coqueluche porém mais branda Estas duas espécies não possuem nenhum reservatório animal ou ambiental sendo o homem seu único hospedeiro B pertussis B parapertussis e B bronchiseptica são es pécies sorologicamente relacionadas e são similares quanto à morfologia da colônia tamanho das células e características tintoriais Estas espécies podem ser diferenciadas pelas suas características nutricionais de crescimento atividades bio químicas e antígenos de superfície Bordetella pertussis é imóvel e oxida aminoácidos Não apresenta crescimento em meios de cultura comuns sendo a espécie mais fastidiosa e suscetível a substâncias e metabólitos tóxicos como os ácidos graxos íons metálicos e peróxidos presentes em muitos meios de cultura Para o seu isolamento os meios de cultura devem ser suplementados com carvão sangue albumina ou amido para a absorção e neutralização destas substâncias tóxicas A nicotinamida também é necessária para o seu crescimento como fonte de energia Fatores de Virulência Os principais fatores de virulência de B pertussis podem ser classificados em adesinas e toxinas As toxinas incluem a citotoxina traqueal CT toxina pertussis PT toxina dermonecrótica ou toxina termolábil HLT e a toxi na adenilato ciclase ACT As adesinas são a hemaglutinina Tabela 321 Espécies de Bordetella Associadas a Doenças em Seres Humanos Microorganismo Derivação histórica Bordetella Denominação honrosa atribuída a Jules Bordet que primeiramente isolou o microorganismo B pertussis per muito ou grave tussis tosse tosse grave B parapertussis para semelhante semelhante a coqueluche B bronchiseptica bronchus a traquéia septicus séptico brônquio infectado B holmesii Denominada devido ao microbiologista Barry Holmes 276 filamentosa FHA pertactina PRN e duas adesinas fim briais FIM2 e FIM3 As atividades dos fatores de virulência estão apresentadas na Tabela 322 B pertussis é a única espécie entre as Bordetellae que expressa o principal fator de virulência a toxina pertussis PT Essa toxina é uma proteína do tipo AB5 com 105 KDa de tamanho Composta da subunidade A enzimaticamente ativa também chamada S1 e a subunidade B organizada em uma estrutura de anel pentamérica composta das subunida des S2 S3 duas S4 e S5 Ao ser secretada parte da molécula da toxina é retida na superfície da célula e parte é lançada para o meio ambiente A parte lançada ao meio ambiente funciona como toxina e a parte retida como uma adesina que fixa a bactéria à super fície das células do hospedeiro As subunidades B fixam a toxina à superfície da célula para que a subunidade A possa penetrar e exercer sua função de ribosilar e inibir a atividade da subunidade α das proteínas G que regulam a atividade da adenilatociclase A desregulação dos níveis de adenosi na monofosfato cíclico AMPc ocasiona um aumento das secreções respiratórias e produção de muco A toxina PT também é responsável pela leucocitose linfocitose sensi bilização à histamina e outros sintomas clínicos da doença A toxina adenilato ciclase AC também promove au mento da produção de AMPc pela célula por um mecanismo distinto apresentado pela toxina pertussis A AC é ativada pela calmodulina intracelular e catalisa a conversão da ade nosina trifosfato ATP em AMPc nas células eucarióticas Essa toxina pode estar associada à proteção da bactéria durante os primeiros estágios da doença A citotoxina traqueal é um monômero de baixo peso molecular do peptideoglicano da parede celular que tem afinidade específica por células epiteliais ciliadas Em baixas concentrações causa inibição do movimento ciliar e em con centrações maiores obtidas tardiamente no processo infec cioso provoca a eliminação das células ciliadas observada durante a coqueluche Interfere também na síntese de DNA ácido desoxirribonucleico afetando consequentemente a regeneração das células lesadas Esse processo leva à dis função dos mecanismos de limpeza da árvore respiratória e à tosse característica associada com a coqueluche A toxina dermonecrótica ou toxina termolábil tem se mostrado como um potente vasoconstritor em experimentos com camundongos estando associada à isquemia inflama ções e lesões necrosantes da pele Em altas concentrações esta toxina causa reações letais para estes animais e é prová vel que seja responsável pela destruição tecidual localizada nas infecções em seres humanos porém estudos adicionais são necessários para comprovar essa hipótese A proteína P69 ou pertactina é uma proteína pertencen te à família das proteínas secretoras tendo um importante papel na adesão e invasão das células do epitélio ciliado e em função de suas características de imunogenicidade é utilizada na composição das vacinas acelulares A adesina mais importante é a hemaglutinina filamento sa envolvida na aderência de B pertussis ao epitélio ciliado e aos macrófagos e na capacidade de aglutinar hemácias Esta adesina é altamente imunogênica e forma estruturas filamentosas na superfície da célula bacteriana As células ciliadas são as célulasalvo provavelmente por serem ricas no receptor para a adesina o que demonstra tropismo duran te a infecção Vários estudos experimentais demonstraram que a adesão mediada pela hemaglutinina promove a entrada da B pertussis nas célulasalvo porém o significado disso na patogênese da infecção ainda não está bem estabelecido Essa adesina é encontrada também em B parapertussis e apresenta epítopos comuns aos de Haemophilus influenzae não capsulados Os aglutinógenos AGGs são proteínas de superfície bacteriana Dos seis aglutinógenos específicos AGG1 é comum a todas as cepas e AGG2 Fim2 e AGG3 Fim3 representam estruturas de fímbrias Estas estruturas estão en volvidas na etapa inicial da adesão e colonização do epitélio ciliado do trato respiratório São utilizados na composição Tabela 322 Principais Fatores de Virulência Descritos em B pertussis Fatores de Virulência Atividade Adesinas Hemaglutinina filamentosa FHA Adesão invasão fixação no epitélio respiratório ciliado Pertactina PRN Adesão ao epitélio respiratório ciliado invasão aglutinação de eritrócitos Aglutinógenos fímbrias tipos 2 e 3 Adesão fixação no epitélio respiratório ciliado estimulação de resposta imune humoral Toxina pertussis PT Fixação da bactéria à superfície das células do hospedeiro Toxinas Toxina pertussis PT Adesão invasão toxicidade linfocitose inibição de função fagocítica leucocitária Adenilato Ciclase ACT Inibição de função fagocitária indução da apoptose em macrófagos Citotoxina traqueal CT Ciliostasia efeitos citopáticos na mucosa traqueal Toxina dermonecrótica HLT Vasoconstrição 277 das vacinas antipertussis e na produção de antissoros espe cíficos usados na caracterização da composição antigênica de cepas de B pertussis A expressão dos genes de virulência de B pertussis é regulada pelos mecanismos de variação de fase e modulação fenotípica A variação de fase pode resultar no surgimento de variantes virulentas e avirulentas A modulação fenotípica ocorre em função de fatores ambientais como temperatura e componentes químicos do meio de cultura sendo reversível e é mediada pelos produtos do operon bvg Bordetella viru lence genes que codifica um sistema de transdução de sinal Esse operon é ativado á 37 C e desativado a 25 C assim como a presença no meio de cultura de algumas substâncias como sulfato de magnésio e nicotinamida também desativam a bvg A ativação do operon bvg resulta na expressão de to dos os genes de virulência exceto talvez para a citotoxina traqueal levando ao desenvolvimento de todos os sintomas da doença no indivíduo infectado pela B pertussis Patogênese A coqueluche é uma doença respiratória aguda sendo altamente contagiosa e rapidamente disseminada em indiví duos suscetíveis A transmissão direta do organismo ocorre de pessoa a pessoa por contato íntimo através de gotículas respiratórias ou aerossóis formados durante ato de tossir Outros agentes também podem causar a síndrome co queluchoide entre os quais B parapertussis Mycoplasma pneumoniae Chlamydophila pneumoniae adenovírus vírus sincicial respiratório e os vírus influenza e parainfluenza A B pertussis exibe um forte tropismo pelos cílios da mucosa respiratória sendo o principal local de infecção des ta bactéria invadindo e danificando o epitélio das vias aéreas e alvéolos através da ação combinada dos diversos fatores de virulência que interferem no movimento ciliar normal A colonização é seguida pela proliferação na superfície da mucosa ciliada resultando em ciliostase e danos para o epitélio respiratório indução da liberação de muco e influ xo para dentro do lúmen do trato respiratório Rompimento da função normal da mucosa ciliada e danos ao epitélio respiratório são as patologias primárias associadas às infec ções por B pertussis Após a exposição à B pertussis quatro etapas estão envolvidas na patogênese da doença fixação evasão de de fesas do hospedeiro danos locais e doença sistêmica A liga ção da B pertussis com o epitélio respiratório a existência de lesões locais e absorção de toxina depende da alteração e diminuição dos mecanismos de defesa do hospedeiro cílios e neutrófilos A B pertussis não atravessa a camada epitelial e os efei tos locais ou sistêmicos típicos desta patologia são causadas pela absorção sistêmica da toxina Manifestações Clínicas A coqueluche clássica é uma doença com três estágios catarral paroxístico e convalescença com duração média de 412 semanas O período de incubação dura em torno de 710 dias podendo ter um intervalo de 521 dias Logo após o período de incubação iniciase a fase catarral Na fase catarral a coqueluche é altamente contagio sa com uma taxa de ataque secundário de até 90 entre os contatos domiciliares não imunes Essa fase é caracteri zada por coriza ligeira elevação da temperatura e início de tosse sendo similar ao resfriado comum Após cinco ou seis dias a tosse aumenta gradualmente em severidade começando assim os paroxismos No início a tosse é leve e ocorre de duas a três ao dia aumentando em frequência e severidade até o guincho típico ser ouvido marcando o início do estágio paroxístico Durante esta fase não há febre ou outros sinais e sinto mas sistêmicos A tosse paroxística é seguida de um esforço inspiratório massivo que pode produzir o guincho caracte rístico provocando a ocorrência de vômitos principalmente em crianças O número de paroxismos varia de acordo com a severi dade do caso podendo ser de doze a cinquenta em 24 horas As crises estão frequentemente associadas à alimentação bocejos espirros ou exercícios físicos e são usualmente mais frequentes à noite A duração média deste estágio é de apro ximadamente um mês O aumento na intensidade ocorre nas primeiras duas semanas tornandose estacionária por volta de uma semana e gradualmente diminuindo em severidade A fase de convalescença é marcada pela diminuição de intensidade dos paroxismos o guincho cessa e a tosse assemelhase mais a uma bronquite comum Este estágio normalmente continua por mais três semanas mas pode ser prolongada por vários meses O curso clínico pode ser in fluenciado por vários fatores incluindo idade sexo e estado vacinal Tabela 323 As complicações mais importantes são pneumonia se guida de sinusite otite média infecções secundárias virais e Tabela 323 Apresentação Clínica da Coqueluche Incubação Catarral Paroxístico Convalescença Doença 7 10 dias 1 2 semanas 2 4 semanas 3 4 semanas ou mais Sintomas Nenhum Rinorreia malestar febre espirros anorexia Tosse repetitiva com sibilos vômitos leucocitose Diminuição dos paroxismos desenvolvimento de complicações secundárias pneumonia convulsões encefalopatia 278 Período de transmissão Fase catarral Cultura bacteriana Período de incubação Fase paroxística Fase de convalescença PCR Sorologia Início dos sintomas 3 0 2 8 12 sem bacterianas deficiência nutricional decorrente dos vômitos e complicações neurológicas devido à hipóxia e apneia O prognóstico da doença está diretamente relacionado à idade do paciente Em recémnascidos há um maior ín dice de internações dano cerebral ou encefalopatia e risco significativo de óbito A doença é mais grave em crianças menores de seis meses particularmente em prematuros não imunizados ou com a imunização incompleta Diagnóstico O diagnóstico de coqueluche pode ser um desafio dada a frequentes apresentações atípicas da doença Os critérios de confirmação podem ser laboratorial clínico ou clínicoepidemiológico Laboratorialmente a coqueluche pode ser confirmada pelos métodos da cultura imunológicos e moleculares O método da cultura e os moleculares são recomendados no início da doença enquanto os métodos imunológicos são especialmente úteis no diagnóstico da doença em adultos e nas fases mais tardias Figura 321 O método da cultura é considerado como o padrão ouro no diagnóstico da coqueluche É altamente específico 100 mas a sensibilidade 1260 depende de diversos fatores como a antibioticoterapia prévia duração dos sin tomas idade e estado vacinal coleta condições de trans porte do material tipo e qualidade do meio de isolamento e transporte presença de outras bactérias na nasofaringe tipo de swab utilizado na coleta tempo decorrido desde a coleta transporte e processamento da amostra e laboratório especializado Nas infecções agudas são obtidas altas taxas de isola mento de B pertussis quando a coleta do material é rea lizada no início dos sintomas 24 semanas O índice de positividade diminui para aproximadamente 1520 com culturas de secreção nasofaringeanas coletadas após seis semanas do início dos sintomas O meio de cultura ReganLowe RL sólido ágar car vão contendo sangue de cavalo ou carneiro e acrescido de cefalexina é o meio de escolha para o isolamento de B pertussis Este meio é superior ao ágar carvão sem sangue e ágar BordetGengou O diagnóstico da coqueluche pela técnica de anticor po fluorescente direto DFA que permite a detecção dos microorganismos diretamente da secreção nasofaríngea apresenta falhas na especificidade e sensibilidade devido ao número de organismos necessários para a visualização microscópica É um método laboratorial útil mas deve ser sempre acompanhado pela cultura Devido à dificuldade na interpretação do DFA seu sucesso é diretamente pro porcional à experiência do técnico assim como resultados falsopositivos podem ocorrer pelas falhas em reconhecer a morfologia de B pertussis Para a detecção de anticorpos de B pertussis a técnica de ELISA EnzymeLinked Immunoabsorbent Assay tem sido um método útil para demonstrar um aumento signi ficativo nos títulos de anticorpos séricos contra a toxina pertussis nas amostras de soros coletados na fase aguda e na convalescença Diversos protocolos da reação em cadeia da polimerase PCR foram desenvolvidos nos últimos anos para diferen tes alvos no genoma de B pertussis sequência de inserção IS481 gene promotor da toxina pertussis ptxAPr toxina pertussis subunidade S1 ptxS1 gene porina pertactina filamentos de hemaglutinina e o gene adenilato ciclase A PCR pode fornecer resultados rápidos fator impor tante para o tratamento do paciente e controle de surtos Esta técnica tem se mostrado mais sensível do que DFA e a cultura Devido à alta sensibilidade e habilidade em detectar organismos não viáveis a PCR fornece resultados positivos por um período maior da doença quando comparado com a cultura A PCR em tempo real PCRTR oferece vantagens em relação a PCR convencional como a eliminação do processo pósPCR maior sensibilidade e especificidade redução no tempo de liberação dos resultados e redução no risco de con taminação significativa causada através da abertura de tubos para a manipulação Nesta técnica não há manipulação de reagentes potencialmente carcinogênicos como o brometo Figura 321 Estágios em semanas da coqueluche e métodos laboratoriais recomendados nas diferentes fases para o diagnóstico da doença 279 que as coberturas vacinais no primeiro ano de vida são supe riores a 95 A coqueluche tem períodos de ressurgimento sendo responsável por um número significativo de surtos da doença e aumento da mortalidade e morbidade Epidemias de coqueluche ocorrem a cada dois a cinco anos atingindo indivíduos de diferentes faixas etárias As vacinas celulares compostas de suspensões bacteria nas inativadas pelo calor foram introduzidas em muitos pa íses nos anos 50 e 60 Com o intuito de amenizar os efeitos colaterais produzidos por essas vacinas foram desenvolvidas vacinas acelulares menos reatogênicas que diferem pela quantidade de toxoide diftérico e de componentes pertussis As vacinas acelulares são compostas de toxina pertussis adicionadas de uma duas ou quatro adesinas FHA FHA com PRN FHA com PRN e FIM2FIM3 quimicamente ou geneticamente destoxificadas A vacina contra a coqueluche está sempre combina da àquelas contra o tétano e a difteria chamada tríplice bacteriana DTP difteria tétano e pertussis Esta vacina pode estar associada a outras vacinas chamadas vacinas combinadas como a tetra a penta e a hexa As possíveis apresentações dessa vacina são Tríplice Bacteriana de células inteiras DTPw pediátrica Tríplice Bacteriana acelular DTPa pediátrica e Tríplice Bacteriana acelular dTpa adulto As combinações podem ser Tetra de células inteiras DTPw Hib contra difteria tétano e pertussis e infecções graves causadas pelo Haemophilus influenzae Tetra acelular DTPa Hib Penta acelular DTPa Hib Pólio Injetável e Hexa acelular DTPa Hib Pólio Injetável Hepatite B O esquema vacinal no Brasil corresponde a três doses da vacina combinada tetravalente DTPwHib aos dois quatro e seis meses de idade e dois reforços um aos 18 meses e o outro entre quatro e seis anos de idade com DTPw A proteção satisfatória só ocorre após a terceira dose aos seis meses de idade deixando então os bebês em risco até esta idade O último reforço é aplicado entre os quatro e seis anos de idade e mantém a imunidade por aproximadamente dez anos Após este período a imunidade cai deixando os adolescentes e adultos suscetíveis fazendose necessário reforço com a vacina do tipo adulto Tratamento Quanto ao tratamento agentes antimicrobianos admi nistrados na fase catarral podem melhorar a doença Na fase paroxística não têm efeito sobre a evolução da doença no entanto são indicados para limitar a propagação do agen te Pacientes não tratados podem ser transmissores durante três semanas ou mais desde o início da tosse típica apesar da transmissão diminuir rapidamente após a fase catarral Os macrolídeos eritromicina claritromicina e azitromi cina são os antibióticos utilizados no tratamento da doença que apresentam os melhores resultados terapêuticos A azi tromicina é a droga de escolha principalmente para crianças menores de um mês de vida por ser uma droga um pouco de etidio intercalante de bases de DNA utilizados para corar géis de agarose Essa metodologia diagnóstica requer uma plataforma de instrumentação que contém um termociclador com sistema ótico ou câmera CCD Charge Coupled Device acoplados a um computador com software para a aquisição de dados e análise da reação A metodologia utiliza um sistema de sonda probe fluo rescente e iniciadores primers que reconhecem sequências específicas no DNA alvo emitindo um sinal fluorescente Vários estudos têm mostrado a utilidade da PCRTR na detecção de agentes patogênicos A alta sensibilidade 70 90 em alguns casos excedendo a sensibilidade de méto dos convencionais e a alta especificidade 86100 junta mente com um menor tempo de resposta para os resultados baixo risco de contaminação e facilidade de desempenho torna a PCRTR um método alternativo para o diagnóstico de muitas doenças infecciosas dentre elas a coqueluche Epidemiologia Embora a coqueluche esteja relativamente controlada pelos extensivos programas de vacinação observase uma permanente circulação de B pertussis em todo o mundo sendo ainda de ocorrência comum em áreas geográficas com baixa cobertura vacinal Nestas regiões as crianças são os principais reservatórios de B pertussis no entanto onde as coberturas vacinais são altas adolescentes e adultos jovens constituem as principais fontes de transmissão da doença O ressurgimento de B pertussis mais pronunciado em adolescentes e adultos mesmo em países com alta cobertura vacinal pode estar relacionado à cobertura vacinal abaixo do ideal baixa eficácia da vacina perda da imunidade natural ou vacinal ao longo dos anos e cepas circulantes de B per tussis antigenicamente distintas das cepas vacinais Segundo a OMS ocorrem anualmente cerca de 50 milhões de casos de coqueluche no mundo com aproxima damente 300 mil mortes É a quinta maior causa de óbitos em crianças abaixo de cinco anos de idade entre as doenças imunopreveníveis Representa 11 dos óbitos precedido em ordem de frequência por Streptococcus pneumoniae 28 sarampo 21 rotavirus 16 e Haemophilus influenzae tipo B 15 Em populações aglomeradas condição que facilita a transmissão a incidência da coqueluche pode ser maior na primavera e no verão porém em populações dispersas nem sempre se observa esta sazonalidade Não existe uma distri buição geográfica preferencial nem característica individual que predisponha à doença a não ser a presença ou ausência de imunidade específica A coqueluche prevalece entre as doenças mais antigas preveníveis por vacinas eficazes que estão disponíveis há mais de 50 anos em muitos países O uso da vacina contra coqueluche diminuiu significativamente a ocorrência de epidemias em todo o mundo no entanto a coqueluche ainda persiste como importante problema de saúde pública ocor rendo de forma endêmica e epidêmica mesmo nos países em 280 menos tóxica entre os macrolídeos enquanto a claritromici na não é recomendada para crianças desta faixa etária Esse grupo de antimicrobianos é capaz de erradicar o or ganismo causador da doença em um ou dois dias quando sua administração se dá durante a fase catarral ou no início da paroxística A antibioticoterapia adequada promove a dimi nuição do período de transmissão da doença para cinco dias Bibliografia 1 Gentile A Infección por Bordetella pertussis Bordetella pertussis infection Pediatría práctica Arch Argent Pediatr 201010817881 2 Loeffelholz M Towards improved accuracy of Bordetella pertussis nucleic acid amplification tests J Clin Microbiol 2012 507 21862190 3 Matoo S Cherry JD Molecular pathogenesis epidemiol ogy and clinical manifestations of respiratory infections due Bordetella pertussis and other Bordetella subspeciesClin Microbiol Rev 2005 182 326382 4 Murray PR Rosenthal KS Pfaller MA Microbiologia Médica 6 ed 2009 Elsevier Editora Ltda p 347352 5 Tatti KM Wu KH Tondella ML Cassiday PK Cortese MM Wilkins PP et al Development and evaluation of dualtarget realtime polymerase chain reaction assays to detect Borde tella spp Diagn Microbiol Infect Dis 2008 613264272 281 33 Brucella Introdução O gênero Brucella incluído na classe de alfapro teobactérias ordem Rhizobiales Família Brucellaceae é constituído por dez espécies diferenciadas entre si pelas suas características antigênicas bioquímicas e respectivos hospedeiros preferenciais B abortus bovinos e bubalinos B melitensis caprinos e ovinos B suis suínos B ovis ovinos B canis cães B neotomae rato do deserto B ceti golfinhos e baleias B pinnipedialis focas B microti voles B inopinata No Quadro 331 são relacionados os hospedeiros preferenciais e os secundários das diversas es pécies de Brucella spp Brucella spp são cocobacilos curtos com 0507 µm de diâmetro por 0615µm de comprimento Figura 331 não possuem cápsula não formam esporos são imóveis não possuem flagelos e são aeróbios no entanto no primo isolamento algumas estirpes requerem atmosfera com 10 de CO2 São Gram negativos e coramse bem pelos métodos de Koster e ZiehlNeelsen modificado Nos meios de cultivo Brucella e Francisella Silvio Vasconcelos as suas colônias podem se apresentar sob as formas lisas ou rugosas Figura 332 As variações fenotípicas intraespécies relacionadas a necessidade de CO2 produção de H2S prova de urease ini bição do crescimento em concentrações variáveis de tionina e fucsina aglutinação por antissoros A M ou R e a lise pelo fago Tbilisi permitem a caracterização de sete biotipos para a B abortus cinco para B suis e três para B melitensis Quadro 332 As espécies de Brucella spp já registradas no Brasil são B abortus biótipos 123 e 6 B suis biótipo 1 B ovis e B canis As técnicas moleculares baseadas no sequenciamento e análise do polimorfismo de nucleotídeos em genes conservados têm possibilitado a identificação das espécies de Brucella Todos os membros do gênero Brucella compartilham um DNA com conteúdo de bases homogêneo de 5558 mol guanina citosina o que confirma a estreita relação existente entre as espécies A Brucella não apresenta estrutu ras extracromossômicas de replicação tais como plasmídeos ou fagos o que é evidenciado pela ausência de exotoxinas e da transferência de resistência aos antibióticos O sequen Quadro 331 Animais Vertebrados Segundo a Espécie de Brucella spp e a Condição de Ser Hospedeiro Preferencial ou Secundário Espécies de Brucella Hospedeiros preferenciais Hospedeiros secundários Babortus Bovinos e bubalinos Ovinos caprinos suínos equinos alces bisons camelos humanos B melitensis Caprinos e ovinos Bovinos bubalinos camelos humanos B suis Suídeos Equinos lebres renas caribous Humanos Bovis Ovinos B canis Canídeos Humanos B neotomae Rato do deserto B ceti Golfinhos e baleias Humanos B pinnipedialis Focas B microti Voles raposas vermelhas B inopinata Humanos 282 ciamento do genoma da Brucella confirmou a existência de dois cromossomas designados como I e II O cromossoma I codifica a maioria dos processos de transcrição e translação síntese proteica bem como as proteínas relacionadas aos fagos O cromossoma II está envolvido com os processos de transporte de membrana e de regulação do metabolismo energético A parede celular da Brucella spp é constituída por uma camada externa de lipopolissacarídeos LPS principal fator de virulência do microorganismo que apresenta antígenos de superfície principais A ou M A parte hidrofílica do LPS da bactéria contém o lipídeo A um oligossacarídeo central composto de glicose manose e quinovosaminas e uma cadeia polissacarídica mais externa denominada de cadeia O presente apenas nas bactérias lisas Figura 333 Na membrana externa da bactéria estão presentes proteínas OMPS de diferentes pesos moleculares que influenciam a manutenção da infecção brucélica bem como a invasão e sobrevivência do microorganismo no interior das células do hospedeiro A sobrevivência da Brucella spp em ausência de pa rasitismo é variável de acordo com o tipo de substrato em que se encontre e com as condições ambientais existentes Quando protegida por matéria orgânica como nos produtos do abortamento restos placentários fezes leite e derivados podem permanecer viáveis durante meses No entanto são destruídas em poucas horas quando expostas diretamente aos raios solares Os procedimentos de pasteurização rápida 717oC15 segundos ou lenta 628 a 656oC30 minutos destroem o microorganismo Os desinfetantes químicos clorados com 25 de cloro ativo formaldeído 2 com postos fenólicos 25 álcool 70 cresol 3 hidróxido de sódio 2 e carbonato de cálcio 110 inativam o agente após no máximo 30 minutos de contato Figura 331 Conjunto de células de Brucella spp Figura 332 Colônias de Brucella spp lisas e rugosas coloração cristal violeta Figura 333 Componentes da parede da Brucella spp Glicano PME Poli B LPS MEMBRANA INTERNA MEMBRANA EXTERNA Lipídio A Cadeia O Núcleo Lipoproteína Peptioglicano Fosfolipidios 283 Patogenia O principal mecanismo de transmissão da Brucella para os vertebrados suscetíveis é o contágio indireto através da ingestão de alimentos contaminados A mucosa do trato digestivo e a conjuntiva são as principais portas de entrada Nos suínos a transmissão venérea pela cópula já foi ampla mente confirmada Nos bovinos quando os reprodutores doadores de sêmen estão infectados a transmissão pode ser efetuada pela técnica de inseminação artificial Os seres hu manos adquirem a brucelose particularmente pela ingestão de leite e derivados proveniente de vacas búfalas e cabras infectadas porem o contágio também pode ocorrer pelo manipulação de fetos abortados restos placentários e de vísceras provenientes de animais com brucelose As Brucella spp são bactérias intracelulares facultativas que conseguem inibir a fusão do fagosomolisosomo e deste modo sobrevivem e se multiplicam no interior das células infectadas O processo infeccioso evolui em quatro etapas aderência invasão estabelecimento e disseminação no inte rior do hospedeiro Após a instalação o microorganismo fica sequestrado no interior das células do sistema mononuclear fagocitário Nas vacas porcas e cabras na primeira ou segunda ges tação pósinfecção a Brucella é atraída para o útero e pro voca a necrose da união carúnculacotiledone que culmina com o abortamento registrado usualmente no terço final da gestação A retenção de placenta é uma complicação fre quente que pode determinar a infertilidade Os reprodutores machos infectados podem apresentar orquite epididimite e esterilidade Nas infecções crônicas podem ser observadas lesões ósseas e articulares bem como dos ligamentos e membranas sinoviais essas manifestações ocorrem particu larmente nos equideos Nos mamíferos marinhos as manifes tações observadas foram abortamento meningoencefalites pneumonias abcessos cutâneos e infecções ósseas Nos seres humanos a brucelose usualmente é inespe cífica e os sintomas apresentados incluem febre remitente intermitente irregular ou ondulante sudação profusa e ar tralgias de pequenas e grandes articulações Com a evolução do processo podem surgir complicações cardiovasculares neurológicas respiratórias dos órgãos geniturinários cutâ neas e oculares Nos animais infectados as vias de eliminação da Brucella spp são leite produtos do abortamento placenta sêmen e os corrimentos vaginais Destaquese que as vacas búfalas e cabras infectadas mesmo sem abortar eliminam a bactéria nos corrimentos vaginais por cerca de 30 dias após o parto A presença do agente nos gânglios supramamários está estreitamente relacionada a sua eliminação no leite das vacas e cabras infectadas inclusive quando produzido por animais que não apresentem qualquer tipo de lesão na glândula mamária Diagnóstico Os sinais clínicos e as evidências epidemiológicas podem levantar a suspeita da brucelose porém a confir mação definitiva deverá apoiarse no resultado dos exames laboratoriais que podem ser dirigidos para a demonstração da presença do microorganismo ou do seu ácido nucleico bem como para a presença dos anticorpos produzidos pelo sistema imune dos animais infectados No caso de abortamento os materiais de escolha para a pesquisa da presença da Brucella spp incluem conteúdo gástrico baço rins pulmão e fígado do feto abortado Em animais adultos necropsiados o exame detalhado deve ser dirigido para os gânglios linfáticos com especial atenção para os supramamários Nos seres humanos e nos cães a pesquisa do agente pode ser efetuada no sangue A pesquisa da Brucella spp é realizada por cultivo em meios artificiais apropriados como ágar sangue ovino 5 desfibrinado Em materiais contaminados por microorganis mos oportunistas pode ser usado o meio de Farrel com anti microbianos ácido nalidíxico bacitracina ciclohexamida nistatina polimixina B e vancomicina O meio de cultivo de fase dupla líquida e sólida de Ruiz Castañeda tem sido tradicionalmente empregado para o isolamento em he mocultivos ou outros substratos colhidos de seres humanos Os meios semeados são incubados a temperatura de 37oC e no caso positivo as colônias são observadas dentro de três a cinco dias Quadro 332 Características Culturais e Propriedades Bioquímicas das Principais Espécies de Brucella que Infectam os Mamíferos Terrestres Espécie de Brucella Exigência de CO2 Produção de H2S Atividade de urease Crescimento em meios contendo Tionina 20 g µmL Fucsina básica 20 g µmL B abortus V V P V V B melitensis N N V P P B suis N V P P V B ovis P N N P N B canis N N P P N N negativo P positivo V variável entre os biotipos 284 A pesquisa do DNA da Brucella spp pode ser efetuada pela técnica de PCR Os materiais examinados incluem tecidos de neonatos ou de fetos abortados leite sangue total soro sêmen fluidos corpóreos e alimentos como queijos Diversos procedimentos têm sido investigados para o aprimoramento dos processos de extração e purificação do DNA Diferentes pares de iniciadores têm sido utilizados para a identificação da Brucella spp em nível de gênero incluindo os dirigidos para códigos sequenciais espaçadores transcritos intergenes proteínas de membrana externa omp e os arbitrários Novos procedimentos tem possibilitado a diferenciação das espécies de Brucella spp tanto no formato convencional como nas reações em tempo real Contudo a sensibilidade e a especificidade dos métodos baseados na reação de PCR ainda não estão bem estabelecidas e a vali dação do seu emprego em espécimes clínicos ainda precisa ser confirmada Os métodos indiretos que demonstram a presença de anticorpos têm sido tradicionalmente empregados para a confirmação laboratorial da brucelose As provas de aglu tinação com a estirpe padrão de Brucella abortus 11193 nas modalidades rápida com antígeno acidificado tamponado corado pelo Rosa de Bengala triagem e lenta em soros tratados pelo 2 mercaptoetanol confirmatória são a base dos programas de controle da brucelose nos rebanhos ani mais A reação de fixação de complemento é preconizada para casos de exportação de reprodutores As reações imu noenzimáticas como a de ELISA podem ser automatizadas porém são menos específicas que as provas de aglutinação A interpretação dos resultados dos testes sorológicos implica no conhecimento dos fatores que determinam as reações falso positivas vacinação conservação do antígeno reações cruzadas com outros microorganismos como a Yersinia enterocolitica O9 Escherichia coli O157 Vibrio cholerae Francisella tularensis e alguns sorotipos de Salmonella spp e falso negativas imunossupressão próxima do parto ou abortamento uso de drogas imunossupressoras temperatura de execução das provas Tratamento Nos seres humanos o tratamento da brucelose é efetuado com o emprego de tetraciclinas principalmente doxiciclina e miniciclina os aminoglicosídeos a rifampicina o cotrimo xazol as quinolonas e as cefalosporinas de terceira geração A escolha da associação entre antimicrobianos vai depender das particularidades do paciente como idade gravidez e gravidade do estado clínico Nos animais produtores de alimentos bovinos bubali nos suínos caprinos e ovinos o tratamento com antibióticos não apresenta resultado satisfatórios tanto em termos de resultado efetivo como no relativo a relação custobenefício e pelo risco de saúde pública a legislação brasileira preco niza a eutanásia dos animais infectados O tratamento de cães com brucelose pode ser tentado porém nem sempre será bem sucedido A castração dos cães infectados reduz o risco de transmissão contudo não o elimina Após a castração os animais deverão ser tratados com doxiclina e aminoglicosídeos Prevenção A prevenção da brucelose assentase na aplicação inte grada de recursos profiláticos nos três níveis da sua cadeia de epidemiológica fontes de infecção vias de transmissão e suscetíveis Nas fontes de infecção constituídas pelos animais pro dutores de carne e leite as ações de controle incluem a con firmação diagnóstica e a eliminação dos infectados No ano de 2001 foi implantado no Brasil um Programa Nacional de Controle e Erradicação da Brucelose bovina e bubalina no qual os criadores inscrevemse voluntariamente e escolhem um Médico Veterinário credenciado pelo Serviço Veterinário Oficial para a realização do monitoramento sorológico dos animais da propriedade e que fica responsável pelo acompa nhamento do destino dado aos infectados e inconclusivos Nas granjas leiteiras produtoras de leite do tipo A ou B o controle sorológico da brucelose dos animais da proprie dade é obrigatório e deve ser realizado semestralmente No controle da brucelose suína o diagnóstico sorológico é interpretado como prova de rebanho e uma vez confirmada a existência da infecção é recomendado o abate de todo o plantel A segregação das fêmeas que abortarem até que a suspeita diagnóstica venha a ser esclarecida contribuirá para a redução da carga de contaminação ambiental O con trole sanitário rigoroso com monitoramento sorológico dos doadores de sêmen na fase de quarentena nas centrais de inseminação artificial é imperioso Nas vias de transmissão especial cuidado deve ser to mado com o destino adequado dos produtos do abortamento feto e placenta que devem ser cremados ou enterrados A limpeza e a desinfecção das instalações zootécnicas contri buem para a redução da carga de contaminação ambiental O controle do trânsito de veículos de transporte e de visitantes nas explorações pecuárias e inclusive da movimentação de animais entre propriedades bem como para feiras expo sições e leilões deve fazer parte do programa de manejo sanitário A pasteurização ou fervura do leite e inclusive da matéria prima empregada para o preparo de produtos lácteos como queijos manteiga iogurtes e de outros ali mentos frescos que contem leite em sua formulação assume importância capital para a redução dos riscos de contágio de seres humanos Nos bovinos e bubalinos suscetíveis é preconizada a imunização das fêmeas impúberes três a oito meses de idade com a vacina B19 em uma única aplicação A vacina produzida com a estirpe B19 de B abortus é viva atenuada para os bovídeos porém patogênica para os seres humanos e para os bovinos machos mesmo os impúberes A vacina B19 é aglutinogênica e o seu emprego pode mascarar os resultados dos exames sorológicos particularmente quando é empregada em animais com mais de oito meses de idade No Programa Nacional de Controle e Erradicação da Brucelose de bovinos e bubalinos em vigor no Brasil as bezerras imunizadas com a vacina B19 na idade recomendada só 285 O gênero Francisella Família Francisellaceae é um membro da subclasse das gama Proteobactérias O gênero contém quatro espécies F tularensis F phiromiragia F novicida e F noatunensis com 983 de similaridade na sequência do rRNA 16S Na atualidade são reconhecidas três subespécies de Francisella tularensis diferenciadas entre si pelas caracterís ticas bioquímicas epidemiológicas e de virulência Quadro 333 F tularensis subspécie tularensis tipo A encontrada na América do Norte F tularensis subspécie holarctica tipo B registrada em todo o hemisfério norte e na Eurásia e F tularensis subspécie mediasiática presente na Ásia Central Estirpes de Francisella spp estreitamente relacionadas com a F phiromiragia foram designadas como F noatunensis e têm sido identificadas como agentes etiológicos de doenças em peixes para essa espécie já foram propostas duas subes pécies F noatunensis subspécie orientalis e F noatunensis subespécie noatunensis para esta última subspécie já foi aventada a criação de uma nova espécie com a denominação de F piscicida Nos mamíferos incluindo o homem a Tularemia é causada por duas subespecies de F tularensis F tularensis subespécie tularensis responsável pela maioria dos casos fatais e a F tularensis subespécie holarctica que determina quadros leves raramente fatais A F tularensis subespécie mediasiatica é pouco patogênica e raramente causa infec ções em seres humanos Os casos de infecção em seres humanos provocados pela F phiromiragia e F novicida só têm sido registrados em indivíduos que tenham o sistema imune comprometido As diferenças moleculares da Francisella ssp possibi litaram o desenvolvimento de ensaios de PCR destinados a caracterização das subespécies do microorganismo Tais ensaios permitem a identificação das subespécies com base nas diferenças dos produtos de DNA amplificados A Francisella spp pode sobreviver por três a quatro meses na água na lama e em cadáveres de animais em decomposição são submetidas a provas sorológicas a partir dos 24 meses de idade e nesta oportunidade o critério de interpretação dos exames foi ajustado para descontar a possível interfe rência vacinal Outra vacina viva destinada a imunização de bovídeos é a produzida com a estirpe rugosa RB51 de B abortus originária de um mutante obtido por cultivo em meio com antibióticos cujo LPS é destituído a cadeia O A estirpe RB51 é não aglutinogênica e pode ser aplicada em animais adultos que não tenham sido imunizados com a estirpe B19 ou em caso de focos No Brasil a vacinação de bovídeos contra a brucelose é controlada pelo Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento e só pode ser rea lizada por Médicos Veterinários especialmente credenciados para a sua execução No Brasil ainda não foram disponibi lizadas vacinas antibrucelose destinadas a imunização de pequenos ruminantes suínos equídeos e cães Nos países onde há o registro da infecção de caprinos pela B melitensis é possível a realização da imunização de tais animais com a B melitensis estirpe REV1 Até o presente não há vacinas antibrucelose destinadas a imunização de seres humanos mesmo para os grupos de risco médicos veterinários ma garefes ordenhadores e tratadores de animais Nestes casos devem ser tomados os cuidados preventivos inespecíficos tais como o uso de equipamentos de proteção individual Para a população em geral devem ser desencadeadas as ações de educação em saúde com especial destaque para os cuidados com o consumo de leite e derivados Francisella Introdução A Francisella spp é um bacilo pleomórfico 02 02 a 07 µm Gramnegativo que tende a ter uma aparên cia cocobacilar É um microorganismo imóvel aeróbio obrigatório catalasepositivo fraco oxidase negativo não esporulado incluído no grupo das bactérias intracelulares facultativas Quadro 333 Características Discriminantes de Espécies e Subspécies de Francisella Característica F tularensis subspecies F novicida F philomiragia tularensis holarctica mediasiatica Exigência cisteinacistina P P P N N maltose P P N fraca P sacarose N N N P P Dglicose P P N P fraca Glicerol P N P fraca N citrulina ureidase P N P P oxidase N N N N P H2S P P P P P P positivo N negativo V variável entre os biotipos 286 Hospedeiros vertebrados fontes de infecção A Francisella spp pode infectar mais de 100 espécies de animais silvestres e domésticos Surtos epidêmicos foram registrados em rebanhos de ovinos e em criações de animais pilíferos tais como visões castores raposas lagomorfos e roedores Na América do Norte os hospedeiros silvestres de maior importância epidemiológica são coelhos silves tres Sylvilagus spp lebres Lepus californicus castores Castor canadensis ratos almiscarados Ondatra zibethicus e camundongos microtinos Microtus spp Entre os animais domésticos além dos ovinos já foram registrados casos em equinos suínos canídeos e felinos O ser humano é um hospedeiro acidental terminal O registro de casos de fran ciselose em peixes é um evento recente e já foi confirmado tanto em peixes de água doce como salgada com destaque para a tilápia Oreochromis niloticus o salmãodoAtlântico Salmo salar e o bacalhaudoAtlântico Gadus morhua L Invertebrados vetoresvias de transmissão A Francisella spp já foi encontrada em quatro gêneros de carrapatos Amblyoma Dermacentor Haemaphysalis e Ixodes considerados como vetores biológicos pois neles foi demonstrada a transmissão transovariana e transestadial A presença do agente já foi confirmada em moscas Chrysops spp mosquitos Aedes spp Culex spp e Anopheles spp pulgas e piolhos Patogenia Os mecanismos de contágio envolvidos com a trans missão da Francisella spp incluem a picada de artrópodes vetores b contato com animais infectados ou seus órgãos tecidos e fluidos c ingestão de água ou alimentos contami nados e d inalação de aerossóis infectantes Após a penetração no hospedeiro vertebrado a bactéria é fagocitada pelos macrófagos porém consegue inibir a fusão do fagossomolisossomo e se multiplica nos fagossomos acidificados A gravidade da doença depende fundamen talmente da capacidade do hospedeiro mobilizar a resposta imunológica de base celular A dose infectante é variável com a espécie animal porém bastante baixa O período mé dio de incubação é de 3 a 5 dias contudo pode apresentar extremos de 1 a 21 dias Em animais necropsiados as lesões observadas incluem linfadenites e lesões miliares no fígado e baço Nos casos de comprometimento pulmonar podem ser observadas áreas de hepatização Nos animais infectados por Francisella spp o quadro clínico é muito variável Em ovinos já foram registrados surtos com grande letalidade Nos equinos os sintomas ob servados foram descoordenação motora febre e depressão Em suínos jovens os sinais registrados foram febre dispneia e depressão Os gatos apresentaram febre anorexia e apatia Nos seres humanos infectados por Francisella spp as diversas formas clínicas da doença estão usualmente asso ciadas as vias de penetração do agente causal Em todas as formas o quadro se instala com hipertermia acompanhada de fraqueza progressiva desconforto anorexia dores mus cularesarticulares e emagrecimento Quando a penetração do agente ocorre através da pele observase uma ulceração necrotizante acompanhada de tumefação do gânglio regional que pode supurar ulcerar e esclerosar Os sinais respirató rios como tosse dor da garganta e subesternal podem ocor rer mesmo quando a doença não é adquirida por inalação No caso das infecções estabelecidas pela ingestão de alimen tos ou de água contaminados os sintomas gastrointestinais incluem náusea vômito e diarreia Diagnóstico Os materiais de escolha para a demonstração da presen ça de Francisella sppbem como de seus antígenos ou DNA incluem sangue soro sanguíneo secreções respiratórias suabes de lesões visíveis ou das área afetadas aspirados de gânglios linfáticos ou de lesões biópsias de tecidos e órgãos e tecidos colhidos em casos de necropsias pulmões fígado baço líquido cérebro espinhal medula óssea A Francisella spp é cultivada em meios a base de Agar suplementado com cisteínacistina As placas são incubadas em aerobiose a temperatura de 37oC por até sete dias Nos materiais contaminados os antibióticos são acrescentados na formulação do meio O teste de imunofluorescência direta pode ser empre gado para a demonstração de antígenos de Francisella spp em lâminas com esfregaços de órgãos tecidos ou humores O conjugado consiste na gama globulina do sorohiperimu ne produzido em coelho marcada com o isotiocianato de fluoresceína A detecção do DNA da Francisella spp nos espécimes clínicos pode ser efetuada pela técnica de PCR dirigida para os genes fopA ou tul4 que codificam as proteínas de mem brana do microorganismo O teste de escolha para a demonstração da presença de anticorpos antiFrancisella spp é o de aglutinação em placa ou em tubo Os antígenos empregados podem ser células totais inativadas ou de subunidades como LPS ou frações proteicas e de carboidratos da membrana externa OMP Os testes imunoenzimáticos ELISA combinados com Western blot também têm sido empregados Tratamento A estreptomicina foi a primeira droga utilizada para o tratamento da infecção pela Francisella spp porém devido aos seus efeitos indesejáveis de ototoxidade e nefrotoxidade foi substituída por outros aminoglicosideos entre os quais a gentamicina que tem sido da escolha preferida O emprego de bacteriostáticos tais como o cloranfenicol e as tetracicli nas não é recomendado devido a possibilidade de ocorrerem recidivas Prevenção A prevenção da infecção dos animais domésticos e de companhia pela Francisella spp nas áreas endêmicas apoiase no controle da infestação por carrapatos Não existem vacinas comerciais indicadas para a imunização de animais Para os seres humanos são recomendadas medidas de prevenção inespecíficas tais como uso de repelentes e 287 vestimentas apropriadas que previnam a infestação por car rapatos e as picadas de outros artrópodes A manipulação de animais silvestres só deve ser realizada com o emprego de luvas Nas áreas endêmicas não deve ocorrer o consumo de água não tratada bem como da carne de animais silvestres Nos Estados Unidos e na Rússia foram obtidas experiências bem sucedidas com emprego de vacinas vivas modificadas destinadas a imunização de grupos de risco Bibliografia 1 Acha PN Szyfres B Zoonosis y enfermedades transmissibles comunes al hombre y a lós animales 3ª Ed v1 Bacteriosis y Micosis Washington Organizacion Panamericana de la Salud Publicacion Cientifica Y Técnica 580 p 2856 p284292 2003 2 Baddour MM Diagnosis of Brucellosis in Humans a Review J Vet Adv v 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subspnov isolated from farmed Atlantic cod Gadus morhua L International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology v 57 p1960 1965 2007 10 Nymo IH Tryland M Godfroid J A review of Brucella infec tion in marine mammals with special emphasis on Brucella pinnipedialis in the hooded seal Cystophora cristata Veteri nary Research v 42 p 93106 2011 11 Paulin LM Ferreira Neto JS O combate à brucelose bovina Situação brasileira FUNEP Jaboticabal 2003 154pp 12 Quinn PJ Markey BK Carter ME Donnelly WJ Leonard FC Microbiologia Veterinária e Doenças infecciosas Porto Alegre Artmed 2005 p 149151 p166171 13 Ribeiro MG Motta RG Almeida CAS Brucelose equina aspectos da doença no Brasil Rev Bras Reprod Anim Belo Horizonte v32 n2 p 8392 2008 14 Sjödin A Svenson K Örman C Ahlinder J Lindgren P et al Genome characterization of genus Francisella reveals insight to similar evolutionary paths in pathogens of mammals and fish BMC Genomics v 13 p 268280 2012 15 Supriya C Umapathy BL Ravikumar KL Brucellosis Re view on the Recent Trends in Pathogenicity and Laboratory Diagnosis JLab Physicians v 2n2 p 5560 2010 16 WORLD HEALTH ORGANIZATION Brucellosis in humans and animals 2006 89 pp WHOCDSEPR20067 17 WORLD HEALTH ORGANIZATION WHO Guidelines in Tularemia Geneva 2007 115pp WHOCDSEPR20077 18 YU WL NIELSEN K Review of detection of Brucella spp by polymerase chain reaction Croat Med J v51 p 306 313 2010 288 289 34 O gênero Legionella foi estabelecido pela primeira vez após um grave surto de pneumonia ocorrido entre os parti cipantes da Convenção Americana dos Legionários reali zada em 1976 em um hotel na Filadélfia Estados Unidos O surto acometeu 185 participantes da reunião e destes 29 15 faleceram Após meses de intensa investigação o agente causador do surto foi identificado como um bacilo Gramnegativo posteriormente denominado de Legionella pneumophila e a pneumonia por ele causada foi chamada de doença dos legionários ou legionelose O gênero Legionella compreende cerca de 50 espécies sendo que pelo menos 24 destas foram isoladas de hu manos Porém o principal agente etiológico causador da doença dos legionários é a L pneumophila que dependendo da região pode ser responsável por até 90 dos casos As espécies de Legionella podem ser divididas em so rotipos sendo que L pneumophila é a espécie que contém o maior número de sorotipos descritos 15 sorotipos e onde o sorotipo 1 é o principal responsável pelos casos de legione loses ocorridos no mundo Nutricionalmente as legionelas são bactérias fastidiosas e requerem meios de cultura suplementados com Lcisteína e sais de ferro para o seu crescimento Além disso é necessá ria a adição de carvão ativado aos meios de cultura sólidos pois o ágar microbiológico usado para a confecção de meios sólidos é tóxico para essas bactérias Embora as legionelas sejam microorganismos aeróbios elas não fermentam ou oxidam a glicose e portanto a principal fonte de energia utilizada por elas são os aminoácidos Entre os componentes inorgânicos essenciais o ferro e o potássio são necessários em altas concentrações Patogênese Como mencionado anteriormente a espécie clinicamen te mais importante do gênero é a L pneumophila Tratase de um bacilo Gramnegativo intracelular facultativo que mede em torno de 03 a 09 µm de diâmetro por 2 a 5 µm de comprimento Apresenta um único flagelo polar e várias fímbrias Legionella Juliana I Hori Dario S Zamboni L pneumophila é encontrada ubiquamente em ambien tes aquáticos onde infecta uma variedade de protozoários unicelulares incluindo diversas espécies de amebas Uma exceção é a espécie Legionella longbeachae que reside pri mariamente no solo podendo infectar amebas e possivelmen te vermes ali presentes conforme será mencionado a seguir A relação com hospedeiros protozoários é essencial para a ecologia da bactéria e sobrevivência no ambiente Além de proporcionar um nicho replicativo e proteger as bactérias das condições severas do ambiente a replicação intracelular em amebas induz um aumento na resistência de L pneumophila a antibióticos ácidos e estresse osmótico e termal A infecção em humanos é acidental e não faz parte do ciclo natural da bactéria no ambiente A infecção ocorre quando indivíduos inalam gotículas de água contendo as bactérias ou contaminadas com amebas infectadas por Legionella Essas gotículas são geralmente formadas quando a água contaminada é pulverizada por sistemas construídos pelos humanos como fontes sistemas de irrigação umidifi cadores chuveiros sistemas de refrigeração entre outros Uma vez inaladas as gotículas de água contaminada chegam aos pulmões onde encontram os macrófagos alveolares que fagocitam as bactérias e iniciam o processo de eliminação dos micróbios intracelulares No entanto a Legionella é ca paz de subverter os mecanismos microbicidas do macrófago sendo capaz de se replicar no interior dos mesmos O ciclo de vida intracelular da bactéria em amebas é muito similar ao encontrado em macrófagos humano Em geral as bactérias são internalizadas por fagocitose conven cional Porém o mecanismo atípico de coiling fagocitose também tem sido observado em células de mamíferos e amebas Com relação à fagocitose mediada por opsoniza ção ainda não está completamente esclarecida a sua rele vância para a entrada da bactéria nas células dado que os níveis de proteínas do sistema complemento e mesmo de outras opsoninas são geralmente baixos nos alvéolos pul monares Minutos após a sua internalização o fagossoma contendo a bactéria também conhecido como LCV do inglês Legionella Containing Vacuole é circundado por pequenas vesículas derivadas do retículo endoplasmático 290 as quais se fundem com a membrana do vacúolo contendo as bactérias Em seguida organelas do próprio hospedeiro como ribossomos e mitocôndrias também são recrutadas para as proximidades do LCV A formação do LCV ocorre concomitantemente com a evasão da via endocítica evitando assim a fusão do fagossoma contendo as bactérias com os lisossomas O vacúolo contendo as legionelas não somente protege as bactérias de serem degradadas pela célula hos pedeira como também proporciona um nicho rico em nu trientes necessários para a replicação bacteriana A eficiente formação do LCV e o sucesso na replicação intracelular de L pneumophila se deve à presença nessas bactérias de um sistema de secreção do tipo IV denominado de DotIcm e de diversas proteínas efetoras bacterianas que são secretadas no citoplasma da célula hospedeira conforme discutido adiante Após a replicação no interior do LCV as bactérias se diferenciam em uma forma transmissiva Nesta fase ocorre um aumento nos níveis de expressão de genes de virulência importantes para o egresso da bactéria Neste instante elas passam a ser altamente móveis e com a necessidade de en contrarem uma nova célula a ser infectada As bactérias na forma transmissiva não sofrem divisão celular e são mais resistentes ao estresse ambiental do que as bactérias que se encontram na forma replicativa no interior do LCV Um processo importante observado em macrófagos infectados por L pneumophila é o fato de as bactérias in duzirem uma citotoxicidade celular mediada pela formação de poros na membrana da célula hospedeira Anteriormente acreditavase que essa formação de poro era resultado da inserção de proteínas da própria bactéria na membrana da célula hospedeira Entretanto recentemente diferentes trabalhos têm demonstrado que a ocorrência desses poros é devido à ativação da imunidade inata do próprio hospe deiro que reconhece componentes bacterianos como por exemplo a flagelin culminando na formação e ativação dos inflamassomas Os inflamassomas são complexos multiproteicos for mados por diferentes proteínas no citoplasma celular que culminam com a ativação de caspase1 uma molécula presente no macrófago que uma vez ativada induz morte celular e secreção de citocinas inflamatórias como IL1β e IL18 Esse processo contribui para a geração de uma resposta inflamatória no hospedeiro Se este mecanismo de formação de poro auxilia no egresso da bactéria das células de mamíferos ainda não está esclarecido A Figura 341 ilustra o ciclo de infecção de macrófagos por L pneumophila Figura 341 Ciclo de vida intracelular de L pneumophilaDurante o processo de entrada nos macrófagos L pneumophila inicia a secreção de diversas proteínas bacte rianas no citoplasma dos macrófagos Essas proteínas chamadas proteínas efetoras são secretadas diretamente no citoplasma da célula por meio do sistema de secreção do tipo IV denominado DotIcm Com isso ocorre a inibição do amadurecimento desse vacúolo e não é formado o fagolisossoma O vacúolo contendo L pneumophila se associa com mitocôndrias e vesículas derivadas do retículo endoplasmático Esse processo leva à formação de um vacúolo propício para a replicação bacteriana A L pneumophila encontrase na fase replicativa e inicia a multiplicação intracelular Posteriormente L pneumophila se transforma na fase transmissiva quando ocorre aumento da expressão de genes do flagelo e outros fatores de virulência que são importantes para o egresso do macrófago infectado e infecção de uma nova célula hospedeira Coiling fagocitose Fagocitose convencional Fase replicativa Fase transmissiva doticm LCV 5 min 15 min 46 h 10 h 291 Fatores e Genes de Virulência L pneumophila apresenta alguns fatores de virulência que são comuns a outras bactérias patogênicas como por exemplo o lipopolissacarídeo LPS presente na membrana externa o flagelo o pili e outras proteínas da membrana bacteriana Entretanto a presença do sistema de secreção do tipo IV DotIcm em L pneumophila é fundamental para a sua virulência Como mencionado anteriormente o sistema DotIcm é responsável pela secreção de uma série de proteínas bac terianas diretamente no citoplasma dos macrófagos Essas proteínas atuam diretamente na subversão de importantes vias do hospedeiro resultando na biogênese do LCV repli cação intracelular bacteriana e consequente desenvolvimento da doença Além disso o sistema DotIcm também está envolvido com a inibição da apoptose e com a entrada da bactéria nos macrófagos Devido ao seu papel essencial na modulação das funções celulares essas proteínas secretadas pelo sistema de secreção do tipo IV também são chamadas de efetores O desenvolvimento de diversos métodos de detecção de translocação de proteínas em microorganismos somado à técnicas envolvendo genética bioinformática e biologia celular têm levado a identificação de um grande número de efetores translocados pelo DotIcm de L pneumophila Até o momento mais de 270 efetores já foram identificados Grande parte dos efetores descritos tem como alvo a via endocítica Por exemplo os efetores VipA VipD e VipF estão envolvidos com a interferência no tráfego de proteínas lisossomais Já o efetor RalF apresenta um domínio Sec7 que é característico de pequenas GTPases presentes no hospedeiro e que são reguladores essenciais do tráfego de vesículas Foi demonstrado que RalF atua no recrutamento da GTPase Arf1para a membrana do LCV interferindo com o tráfego retrógrado de vesículas do Golgi para o retículo endoplasmático Assim como RalF DrrASidM também é um efetor importante para o recrutamento de GTPases para o LCV L pneumophila também secreta efetores que apresentam domínios semelhantes às proteínas eucarióticas que se asso ciam com a E3 ubiquitina ligase atuando dessa forma nas vias de ubiquitinação da célula e outros efetores que atuam nas vias de metabolismo de lipídeo sinalização celular e no processo de autofagia da célula Doenças As legioneloses apresentam duas modalidades clínicas a doença dos legionários e a febre de Pontiac ambas adqui ridas pela via respiratória Doença dos legionários Após ser inalada L pneumophila infecta macrófagos alveolares nos pulmões causando uma pneumonia aguda Em pacientes com a doença dos legionários o exsudato alveolar é caracterizado principalmente pela presença de neutrófilos e macrófagos Algumas características da doença dos legio nários incluem febre tosse mialgias calafrios dispneia e diarreia Dentre as manifestações clínicas incomuns estão a náusea o vômito a letargia e a fraqueza Também tem sido relatado alterações mentais como alucinação depressão e delírio em cerca de 25 dos pacientes Geralmente a doença se desenvolve em pacientes imu nocomprometidos e muitos dos surtos ocorrem principal mente em hospitais As taxas de mortalidade variam de 1 a 30 em pacientes nãoimunossuprimidos e até 80 em pacientes imunocomprometidos A maioria dos indivíduos sadios recuperase da doença após 7 a 10 dias Fatores como a virulência da cepa o grau de comprometimento do sistema imune do paciente e a demora no inicio do tratamento estão associados com o aumento da taxa de mortalidade da doença dos legionários É importante ressaltar que L pneumophila é um microorganismo ambiental e portanto um patógeno oportunista e acidental de humanos A transmissão de L pneumophila entre humanos nunca foi reportada Febre de Pontiac A febre de Pontiac assemelhase a uma gripe que geral mente é autolimitante A incidência é alta porém a taxa de mortalidade é nula Os pacientes apresentam febre calafrios tosse seca malestar e dor de cabeça mas a doença não se desenvolve em pneumonia e o paciente geralmente se cura após 2 a 5 dias Diagnóstico Atualmente diferentes métodos de diagnóstico de Legionella estão disponíveis Dentre eles incluemse cul tura de secreções respiratórias aglutinação em lâmina com partículas de látex imunofluorescência direta PCR e análise de antígenos de Legionella em urina O diagnóstico definitivo da doença dos legionários é estabelecido através da cultura do microorganismo em meio seletivo contendo os nutrientes necessários para o crescimento de Legionella A sensibilidade da cultura é comparável à de outros métodos porém é um método van tajoso devido a sua especificidade principalmente quando a prevalência da doença na população é baixa Para se realizar o diagnóstico microbiológico pela cultura são necessários procedimentos invasivos como coleta do líquido pleural aspirado transtraqueal ou obter amostras provenientes de broncoscopia Para evitar os procedimentos invasivos na maioria das vezes o diagnóstico é realizado por meio de estudos sorológicos pela análise da elevação do titulo de anticorpos soroconversão ou pela análise de antígenos de Legionella na urina Resultados falsopositivos já foram relatados principalmente causados por esporos de Bacillus cereus Não há um único teste laboratorial totalmente satisfatório para o diagnóstico de legionelose A cultura microbiológica complementada com outros métodos de diagnóstico como por exemplo o teste da urina seria o procedimento recomendado 292 Epidemiologia A pneumonia causada pela doença dos legionários contribui com cerca de 2 a 15 das pneumonias não no socomiais adquiridas e que requerem hospitalização A forma mais comum de aquisição de legionelose é por meio da inalação de gotículas de água contendo L pneumophila provindas de sistemas de distribuição de água que estão contaminados Porém a maioria dos pacientes que adquirem essa forma de pneumonia não é diagnosticada Por exemplo nos Estados Unidos onde a notificação é obrigatória e o diagnostico é realizado como rotina são reportados cerca de 1000 casos por ano embora a estimativa de casos da doença dos legionários seja em torno de 20000 casos Já a legionelose nosocomial adquirida em hospitais é geralmente mais grave De acordo com dados do centro de controle e prevenção de doenças norteamericano CDC United States Centers for Disease Control and Prevention 23 dos casos de legionelose relatados podem ser noso comiais Neste caso as consequências da doença são mais graves onde as taxas de mortalidade podem se aproximar de até 50 No Brasil o diagnostico não é realizado como rotina nos hospitais e existem poucas abordagens na literatura sobre a prevalência de Legionella no País Um estudo reali zado no estado de São Paulo na década de 90 demonstrou que de junho de 1989 a março de 1990 houve oito casos da doença em uma unidade de transplante renal Em 1993 ou tro grupo de pesquisadores avaliou a sorologia de pacientes de dois hospitais da cidade de São Paulo e observaram que 16 dos pacientes foi soro positivo Em pacientes conside rados de grupo de alto risco como os transplantados renais a sorologia chega a 33 Estudos mais recentes mostram que cerca de 5 das pneumonias não nosocomiais adquiridas no estado do Rio Grande do Sul são causadas por L pneumophila Outro es tudo realizado em 16 hospitais no estado do Rio de Janeiro indicou que pelo menos cinco deles continham água conta minada por L pneumophila Esses dados refletem a necessi dade de se ter um maior monitoramento para essa doença no Brasil principalmente em ambientes hospitalares Tratamento Historicamente o antibiótico utilizado para o tratamento de infecções causadas por Legionella sp é a eritromicina Porém o seu uso resulta em alguns efeitos colaterais como intolerância gastrintestinal e ototoxicidade Atualmente a azitromicina tem sido o antibiótico de escolha demons trando boa atividade in vitro e maior absorção no tecido pulmonar As legionelas produzem cefalosporinases que invia bilizam o uso de penicilina e cefalosporinas para o seu tratamento Além disso os aminoglicosídeos também não são efetivos Em pacientes em estado mais grave a terapia é adminis trada endovenosamente até se obter uma melhora clínica Em seguida a terapia é mantida por via oral por até 14 dias A ecologia e sobrevivência das legionelas no ambien te é favorecida pela presença de protozoários como por exemplo as amebas que sobrevivem e se multiplicam em ambientes de reservatório de água Dessa forma medidas eficazes de tratamento de água como a correta cloração principalmente em hospitais e sistemas de abastecimento de água pode ser uma boa maneira de se prevenir e controlar a doença Outras Espécies do Gênero Legionella Além de L pneumophila cerca de 20 outras espécies de legionelas já foram descritas como patógenos de humanos A pneumonia causada por espécies não pneumophila se assemelham clinicamente com a causada por L pneumophi la porém a maioria dessas infecções ocorre em pacientes imunossuprimidos Dentre as espécies não pneumophila isoladas de pa cientes as mais comuns são L longbeachae 39 L bozemanae 24 L micdadei06 L dumoffii06 L feeleii04 L wadsworthii 02 L anisa 02 e espécies não conhecidas 02A maioria dessas espécies habitam ambientes aquáticos e infectam protozoários de água doce com exceção da espécie L longbeachae que é encontrada em solos Estudos recentes demonstram que L longbeachae é responsável por cerca de 3050 das infecções causadas por Legionella em países do hemisfério sul como a Austrália e Nova Zelândia Trabalhos experi mentais mostram também que L longbeachae é altamente virulenta e letal em modelos de camundongos Visto que L longbeachae sobrevive e se mantém no solo atividades de jardinagem são consideradas fatores de risco para infecção por L longbeachae uma vez que solos comerciais utilizados para plantio já foram associados a surtos causados por essa espécie Bibliografia 1 Hubber A Roy CR Modulation of host cell function by Le gionella pneumophila type IV effectors Annu Rev Cell Dev Biol 2010 2626183 2 Levin AS Caiaffa Filho HH Sinto SI Sabbaga E Barone AA Mendes CM An outbreak of nosocomial Legionnaires disease in a renal transplant unit in São Paulo Brazil Legio nellosis Study Team J Hosp Infect 1991 182438 3 Massis LM Zamboni DS Innate immunity to Legionella pneumophila Front Microbiol 2011 217 4 Mazieri NA de Godoy CV Legionellosis associated with pneumopathies in São Paulo Study of the etiologic confirma tion by isolation and serology Rev Inst Med Trop Sao Paulo 1993 35110 5 Newton HJ Ang DKY van Driel IR Hartland EL Molecular Pathogenesis of Infections Caused by Legionella pneumophi la Clin Microbiol Rev 2010 2327498 6 Swanson MS Hammer BK Legionella pneumophila pathoge sesis a fateful journey from amoebae to macrophages Annu Rev Microbiol 2000 54567613 293 35 A família Enterobacteriaceae uma das mais importantes famílias bacterianas compreende o ser vivo mais conhecido E coli K12 e muitos dos patógenos mais isolados para o homem e os animais Com relação ao homem estes patóge nos estão entre os principais agentes de infecção hospitalar e sem dúvida constituem a principal causa de infecção intestinal em muitos países As suas relações com os ani mais também interessam muito ao homem não só porque causam perdas econômicas mas também porque os animais representam um vasto reservatório de patógenos humanos Por estas razões poucos microorganismos têm sido tão estudados quanto vários membros desta família Gêneros e Espécies A cada ano observase que novos membros são in cluídos nesta família Provavelmente há centenas de espécies se não milhares O emprego de métodos mole culares na classificação dos gêneros e espécies da família Enterobacteriaceae resultou em várias modificações da clas sificação clássica que tinha por base métodos fenotípicos Obviamente estas modificações eram necessárias do ponto de vista científico mas sob a óptica da microbiologia clínica o estudo destes microorganismos está se tornando cada vez mais complexo Embora não haja consenso se aceita que a família é constituída por aproximadamente 40 gêneros e mais de 170 espécies Neste capítulo dividiremos os gêneros da família em dois grandes grupos que chamaremos de tra dicional e não tradicional O grupo tradicional Tabela 351 corresponde aos gêneros conhecidos antes de 1980 que inclui em torno de 90 das amostras mais frequentemente isoladas de infecções humanas O grupo nãotradicional inclui três subgrupos espécies de origem humana porém raras espécies predominantemente de origem ambiental e espécies não isoladas do homem até agora Tabela 352 Aspectos Estruturais As enterobacteriáceas são bacilos Gramnegativos cujas células apresentam membrana citoplasmática espaço peri plásmico peptideoglicano ou mureína e membrana externa Enterobacteriaceae Marina Baquerizo Martinez Carla Romano Taddei A maioria apresenta filamento flagelar que nasce no cito plasma e muitas possuem cápsulas ou estrutura tipo capsular conhecidas como antígenos K A membrana externa contém o LPS porinas e diferentes tipos de fímbrias Diferentes ti pos de plasmídios são transportados por muitas amostras O cromossomo é único e circular A Figura 351 é uma repre sentação esquemática de uma célula de uma enterobactéria Aspectos Fisiológicos As enterobacteriáceas são microorganismos anaeróbios facultativos Gramnegativos reduzem nitrato a nitrito fermentam a glicose e não produzem a enzima citocromo oxidase C São capazes de metabolizar uma ampla variedade de substâncias como carboidratos monoditrissacarídeos e polímeros proteínas e aminoácidos lipídeos e ácidos orgâ nicos Produzem catalase utilizam glicose e amônia como fontes únicas de carbono e nitrogênio respectivamente Estas propriedades metabólicas são extensivamente usadas na classificação e identificação dos gêneros e espécies da família De grande importância para a compreensão das relações bactériacélula eucariótica foi a descoberta recente dos mecanismos de secreção de proteínas muito em parti cular do sistema de secreção do tipo III que injeta proteínas efetoras no citosol das células hospedeiras ver Capítulo 19 Aspectos Genéticos Os estudos clássicos de genética culminaram recente mente com o sequenciamento do cromossomo e de vários plasmídios de enterobactérias A quantidade de informação obtida tem sido imensa e algumas já foram ou serão aborda das em outros capítulos Aqui serão mencionadas somente as relações genômicas reveladas pela análise comparativa dos genomas sequenciados O quadro que está se delinean do é o de que o genoma de enterobactéria é constituído por um cerne comum a todas as espécies o qual é marcado por ISs sequência de inserção fagos ilhas de patogenicidade pseudogenes sequências repetidas mutações e deleções que explicariam as diferenças entre as espécies Figura 352 294 Estrutura Antigênica Várias das estruturas celulares são antigênicas entre elas estão os flagelos o LPS e as cápsulas Os flagelos são chamados antígenos H e as cápsulas antígenos capsulares ou antígenos K A molécula do LPS contém o antígeno O que corresponde ao polissacarídeo da cadeia lateral da molécula Esses antígenos representam a base da identificação sorológica dos membros da família Enterobacteriaceae que muito contribuiu para o conhecimento da epidemiologia das infecções e da patogenicidade de muitas delas Fatores de Virulência As enterobacteriáceas apresentam ou produzem uma gama enorme de fatores de virulência comprovados e poten ciais A maioria destes fatores é expressa pelas variedades patogênicas de E coli Shigella Salmonella e Yersinia Com relação aos patógenos que causam bacteremias e septicemias apresentam particular importância os antígenos K que com preendem as cápsulas propriamente ditas De modo geral a cápsula protege o patógeno da ação dos fagócitos e dos anti corpos Os fatores de virulência comprovados serão discuti dos nos capítulos referentes aos patógenos que os produzem e quanto aos potenciais vale mencionar os dois mais co nhecidos EAST e CDT A toxina EAST Enteroaggregative E coli Stable Toxin é um pequeno peptídeo da família das toxinas ST ver Capítulo 39 codificada por genes cromos sômicos ou plasmidiais muito comum em certas categorias de E coli diarreiogênicas como EAEC e EHEC e também é expressa por uma proporção relativamente alta de amostras de E coli isoladas da microbiota de indivíduos hígidos Outra toxina CDT é uma proteína definida praticamente pela sua ação distensora e letal sobre células HeLa que também é produzida por diferentes amostras de E coli embora menos frequentemente do que EAST O lipídeo A e o peptideoglicano são também fatores de virulência porque a febre e as manifestações gerais das in fecções pelas enterobacteriaceas são mediadas por citocinas cuja produção é estimulada por essas substâncias A expressão dos fatores de virulência é mediada por sistemas complexos de regulação sensíveis a diferentes condições ambientais que permitem as enterobacteriáceas patogênicas se adaptarem a diferentes nichos ecológicos Infecções As enterobacteriáceas podem causar infecções intesti nais e extraintestinais essas últimas podem ser localizadas ou sistêmicas As infecções localizadas mais frequentes são as das vias urinárias dos pulmões do sistema nervoso cen tral da pele e do tecido celular subcutâneo feridas Tanto as infecções intestinais como as extraintestinais podem permanecer localizadas ou se transformarem em infecções sistêmicas as bacteremias são bastante frequentes Estas também podem ocorrer em consequência da translocação para a corrente sanguínea de enterobacteriáceas presentes nos intestinos Diferentes fatores podem favorecer a trans locação Descreveremos em seguida o comportamento das Tabela 351 Gêneros e Principais Espécies Tradicionais da Família Enterobacteriaceae Gêneros Espécies Citrobacter freundii diversus amalonaticus farmeri youngae outras Edwardsiella tarda hoshinae Enterobacter aerogenes cloacae agglomerans group gergoviae sakazakii taylorae cancerogenus outras Escherichia coli fergusonii hermannii vulneris Hafnia alvei Klebsiella pneumoniae oxytoca ozaenae rhinoscleromatis outras Morganella morganii Proteus mirabilis vulgaris penneri Providencia rettgeri stuartii alcalifaciens rustigianii Salmonella enterica gomboni Shigella dysenteriae flexneri boydii sonnei Serratia marcescens liquefaciens rubidea plymuthica odifera outras Yersinia enterocolitica pseudotuberculosis pestis frederiksenii kristensenii rohdei bercovieri molleretii Espécies mais frequentes 295 espécies ou dos gêneros tradicionais com relação à capaci dade de causar infecção intestinal ou extraintestinal Edwardsiella E tarda é a espécie mais importante isolada de casos de infecções em seres humanos Há relatos de isolamentos ocasionais de urina sangue e fezes É conhecida como agente de gastrenterites e infecções de feridas Embora não seja incluída entre os enteropatógenos vários estudos clí nicobacteriológicos têm demonstrado que ela pode causar diarreia Estes estudos são corroborados pela observação de que E tarda invade e destrói células HeLa Figura 353 Frequentemente é encontrada em animais aquáticos répteis cobras e focas Tabela 352 Gêneros e Principais Espécies Nãotradicionais em Infecções Humanas da Família Enterobacteriaceae Isolados de Pacientes Primariamente Ambientais Não isolados do Homem Cedecea davisae Cedecea lapagei Cedecea neteri Cedecea genomospecies 3 Cedecea genomospecies 5 Kluyvera ascorbata Kluyvera cryocrescens Kluyvera georgiana Leclercia adecarboxylata Leminorella grimontii Budvicia aquatica Buttiauxella noackiae Edwardsiella hoshinae Trabulsiella guamensis Pragia fontium Arsenophonus nasoniae Brenneria species Buchnera aphidicola Buttiauxella species Edwardsiella cochleae Obesumbacterium proteus Pantoea species Pectobacterium species Photorhabdus species Sodalis glossinidius Leminorella richardii Leminorella genomospecies 3 Moellerella wisconsensis Photorhabdus luminescens Rahnella aquatilis Rahnella genomospecies 2 Rahnella genomospecies 3 Tatumella ptyseos Yokenella regenburgei Wigglesworthia glossinidia Xenorhabdus species Figura 351 Representação esquemática de uma célula de Enterobacteriaceae Fímbria Membrana externa Mureína Flagelo Cápsula ou antígeno K LPS endotoxina antígeno O Porinas Fe Complexo Fesideróforo Membrana citoplasmática Plasmídio Exotoxina Fe Cromossomo 296 Providencia Uma das espécies do gênero Providencia P alcalifa ciens tem potencial de enteropatogênica É mais frequente em crianças com diarreia do que em controles e um de seus ribotipos invade células HeLa Figura 354 A primeira amostra da espécie envolvida com quadro diarreico foi isolada das fezes de uma criança em São Paulo As demais espécies do gênero têm sido isoladas de pacientes com in fecção urinária Hafnia Hafnia alvei é a única espécie do gênero Há trabalhos indicando que a espécie pode estar associada à diarreia de turistas e crianças Um problema sério diz respeito à identi ficação correta das amostras isoladas Em um dos trabalhos mais convincentes em que as amostras de H alvei apresen tavam inclusive o gene eae comprovouse posteriormente que a amostra isolada era na realidade uma Escherichia coli Raramente H alvei pode estar associada a infecções extraintestinais principalmente das vias biliares Klebsiella O gênero Klebsiella possui duas espécies K oxytoca e Kpneumoniae esta última com três subespécies a saber Kpneumoniae spp pneumoniae Kpneumoniae spp rhinos cleromatis e Kpneumoniae spp ozaenae São frequente mente isoladas de materiais biológicos humanos A espécie mais isolada é K pneumoniae É encontrada nas fezes de 30 dos indivíduos normais e em menor frequência na nasofaringe Nas fezes de crianças e depois do uso de anti Figura 352 Representação esquemática do genoma de Escherichia coli e Salmonella Figura 353 Invasão de células HeLa por Edwardsiella tarda Marques LRM et al 1984 E coli K12 E coli selvagem Salmonella Typhi Salmonella Typhimurium Cerne entérico Inserção PAI Bacteriófago Deleções 297 bióticos a frequência é mais elevada K pneumoniae é uma causa importante de pneumonias bacteremias e de infecções em outros órgãos É uma bactéria com relevância crescente nas infecções hospitalares e na condição de patógeno opor tunista frequentemente causa infecções em pacientes imu nocomprometidos Neste sentido as populações de maior risco incluem os recémnascidos RN pacientes cirúrgicos portadores de neoplasias e diabetes Pacientes com algumas patologias como etilismo e diabetes apresentam taxas de 35 e 36 de colonização de K pneumoniae na orofaringe respectivamente fato que favorece o desenvolvimento de pneumonia por este microorganismo A facilidade para colonizar mucosas privilegia K pneumoniae como patógeno oportunista Infecções por este agente comprometem principalmente o trato urinário e o trato respiratório levando à bacteremia grave e à pneumonia aspirativa com altas taxas de morbidade e mortalidade A pneumonia adquirida na comunidade principalmente por indivíduos etilistas crônicos e com comprometimento da função pulmonar acontece na maioria das vezes em virtude da dificuldade destes pacientes em eliminar as secreções das vias aéreas superiores sendo estes materiais aspirados para as vias aéreas inferiores causando a infecção Entre a variedade de infecções extrapulmonares as sociadas à K pneumoniae a infecção urinária tanto em crianças quanto em adultos é a mais prevalente A meningite é observada em neonatos portadores de derivação ventrículo peritoneal e em pacientes com procedimentos neurocirúrgi cos de grande porte relacionados ou não a extravasamento de líquido cefalorraquidiano K pneumoniae também pode causar endocardite infecções dos tecidos moles feridas cutâneas e enterite No ambiente hospitalar as taxas de colonização por K pneumoniae aumentam em razão direta ao tempo de inter nação do paciente Altas taxas de colonização por Klebsiella podem estar mais associadas ao uso de antimicrobianos do que com os procedimentos hospitalares em si São relatados percentuais de até 77 nas fezes 19 na orofaringe e 42 nas mãos Há evidências porém de que alguns procedimen tos invasivos em pacientes hospitalizados como utilização de cateter vesical eou intubação para ventilação mecânica sejam fatores de risco para colonização por K pneumoniae Surtos hospitalares provocados por organismos mul tirresistentes a antibióticos como cepas de K pneumoniae produtoras de βlactamases de espectro estendido exten dedspectrum betalactamases ESBL têm sido relatados em diversos países nos últimos anos Sua importância se traduz principalmente pelas limitações terapêuticas apre sentadas e pelo significativo impacto na prática clínica por esses microorganismos estarem relacionados a altas taxas de morbidade mortalidade e tratamento hospitalar oneroso Uma nova enzima denominada KPC K pneumoniae carbapenemase foi identificada em cepas de K pneumoniae envolvidas em um surto hospitalar no início dos anos 2000 Desde então vários surtos ocorreram no Brasil e estudos mostraram que esta enzima pode ser produzidas por outras enterobactérias como Enterobacter sp e Salmonella sp A relevância clínica da identificação desta enzima se baseia no fato de que ela confere uma resistência ainda maior aos antibióticos podendo inativar penicilinas cefalosporinas e monobactâmicos Os demais membros do gênero são raramente isolados e estão associados a doenças pouco comuns K rhinoscle romatis é o agente do rinoescleroma uma doença granu lomatosa crônica que afeta as mucosas do nariz os seios paranasais a faringe a laringe e as vias aéreas inferiores O exame histopatológico das lesões mostra necrose e fibrose com a presença característica de células espumosas contendo bacilos Gramnegativos células de Mikulicz Atribuise K ozenae à etiologia da ozena que corresponde a uma rinite atrófica crônica acompanhada de secreção nasal mucopu rulenta fétida É possível que a Klebsiella seja apenas um invasor secundário e não o agente da doença Finalmente K granulomatis é o agente do granuloma inguinal uma doença transmitida sexualmente que se caracteriza por ulcerações nos órgãos genitais e nas regiões inguinal e perianal ver Capítulo 99 A doença é mais frequente no sexo masculino e nos trópicos K granulomatis não é cultivável pertencia ao gênero Calimmatobacterium mas foi transferida para o gênero Klebsiella devido a semelhanças moleculares Contribuíram também para a transferência as semelhanças anatomopatológicas entre o granuloma inguinal o rinoes cleroma e a ozena Citrobacter São 11 espécies descritas e não são consideradas ente ropatógenos Este grupo de bactérias tem pouca importân cia clínica porém as mais importantes são C freudii e C diversus C koseri A primeira tem sido ligada a infecções urinárias bacteremias e infecções respiratórias entre outras A espécie C diversus é suspeita de estar envolvida em casos de meningites em recémnascidos Uma espécie que tem sido bastante citada ultimamente é C rodentium que embora não cause infecção no homem compartilha fatores de virulência intimina com patógenos humanos como E coli enteropatogênica clássica e E coli enterohemorrágica Figura 354 Invasão de Providencia alcalifaciens a células HeLa aumento 1000X Guth BEC Pedroso MZ 1997 298 Enterobacter Duas espécies E cloaceae e E aerogenes predominam sobre todas as demais como causa de infecções humanas em vários órgãos Uma característica importante das duas espécies é a capacidade de contaminar equipamentos médi cos e soluções para uso parenteral Assim como Klebsiella apresentamse multirresistentes e estão envolvidas em surtos de infecção hospitalar causando principalmente infecções urinárias e infecções respiratórias Proteus Proteus mirabilis é a espécie mais importante principal mente com relação a infecções urinárias adquiridas na co munidade e em hospitais As espécies de Proteus produzem grandes quantidades de urease que degrada a ureia formando amônia e outros produtos Acreditase que a alcalinização da urina durante as infecções urinárias causadas por estes organismos contribua para a formação de cálculos urinários Morganella São conhecidas duas subespécies de Morganella mor ganii ambas envolvidas com infecções urinárias As duas também produzem urease Serratia A grande maioria das infecções é causada pela Serratia marscescens que como Enterobacter costuma contaminar equipamentos médicos e soluções com baixo poder desin fetante Serratia é um importante patógeno nosocomial que pode causar infecção urinária bacteremias e infecções respiratórias Escherichia coli A diversidade patogênica de E coli chega a ser fan tástica A espécie compreende pelo menos cinco categorias de amostras que causam infecção intestinal por diferentes mecanismos e várias outras especificamente associadas com infecções urinárias meningites e provavelmente outras in fecções extraintestinais As categorias que causam infecção intestinal são coletivamente chamadas de E coli diarreiogê nica ver Capítulos 36 a 40 Quadro 351 e as associadas a infecções extraintestinais de EXPEC Extra intestinal Pathogenic E coli ver Capítulo 41 Além de ser um pató geno importante E coli é membro da microbiota intestinal normal do homem sendo encontrada nas fezes de todos os indivíduos hígidos Esta estreita associação com as fezes do homem e também dos animais representa a base do teste para verificar contaminação fecal da água e dos alimentos tão usado em saúde pública Em termos quantitativos E coli provavelmente seja o patógeno humano mais importante Membros da família Enterobacteriaceae envolvidos em infecções gastrointestinais E coli diarreiogênica Shigella Salmonella e Yersinia enterocolitica encontramse em ou tros capítulos ver Capítulos 36 a 40 e 42 a 44 Outros gêneros e espécies não tradicionais a maioria destes gêneros foi caracterizada por métodos moleculares a partir de 1980 e inclui um número variável de espécies Conforme se observa na Tabela 352 alguns estão associados a infecções humanas outros são principal mente ambientais e ainda outros estão associados a vegetais e insetos É interessante que a Buchnera aphydicula é um endossimbionte Quanto às espécies associadas a infecções humanas todas são raramente isoladas não se conhecendo ainda o papel patogênico de muitas delas Diagnóstico O diagnóstico das infecções intestinais está descrito nos respectivos capítulos Com relação às infecções ex traintestinais o diagnóstico tem por base o isolamento da enterobacteriácea e sua identificação O isolamento não ofe rece dificuldade porque as enterobacteriáceas crescem bem nos meios de cultura simples e também em meios seletivos como o de MacConkey bastante usado em diagnóstico Com relação à identificação das espécies devemos considerar separadamente as mais frequentes e típicas das mais raras e difíceis A identificação das primeiras pode ser bastante fácil requerendo apenas algumas características culturais e um número limitado de provas bioquímicas Alguns exemplos de características culturais muito úteis em identificação podem ser mencionados Morfologia das colônias em placas de MacConkey E coli e Klebsiella pneumoniae formam colônias altamente sugestivas das espécies Figuras 355A e 355B Já em pla ca de ágar sangue Proteus mirabilis tem um crescimento em forma de véu bastante característico Figura 356 Este véu se deve à forma de crescimento que ocorre em ciclos devido à variação da quantidade de flagelos expressos pela célula bacteriana Pigmentação algumas enterobacteriáceas produzem pigmento característico O mais típico e proeminente é o pigmento vermelho produzido por Serratia marcescens Figura 357 Outras características podem ser utilizadas na identifi cação quando meios de isolamento chamados cromogênicos são utilizados Eles têm por base substratos e indicadores que tornam a morfologia das colônias de algumas enterobac teriáceas praticamente definidoras da espécie Figura 358 Quadro 351 Categorias de Escherichia coli Diarreiogênica E coli enteropatogênica EPEC E coli enteroemorrágica EHEC E coli enteroagregativa EAEC E coli enterotoxigênica ETEC E coli enteroinvasora EIEC Deixamos de incluir DAEC E coli que adere difusamente porque o processo de adesão difusa não define uma categoria de E coli diarreiogênica O pro cesso é mediado por diferentes fímbrias encontradas em amostras de E coli não patogênica e em amostras de E coli associadas a infecções urinárias e intestinais EPEC ETEC e EAEC 299 Testes bioquímicos Na Tabela 353 é mostrado o comportamento de algumas espécies de Enterobacteriaceae quando submetidas a um número relativamente pequeno de testes bioquímicos ver Capítulo 63 Estes testes podem ser feitos de forma clássica em que são utilizados meios de cultura sólidos ou líquidos distribuídos em tubos de ensaio ou em diferentes modalidades de kits Um dos mais antigos é o kit do sistema API A abordagem descrita é totalmente satisfatória para as enterobacteriáceas mais frequentemente isoladas embora outros métodos de identificação mais complexos estejam disponíveis Entretanto dependendo do nível de exigência na identificação da espécie da família Enterobacteriaceae muitos mais testes bioquímicos devem ser usados bem como outros métodos de identificação incluindo sequencia mento do gene ribossômico 16S Figura 355 Morfologia das colônias de Escherichia coli A e Klebsiella pneumoniae B em placas de MacConkey Figura 356 Crescimento em forma de véu de Proteus mirabilis Figura 357 Produção de pigmento vermelho por Serratia marcescens A B Sorotipagem Devido à presença dos antígenos O K e H as espécies de enterobacteriáceas podem ser divididas em sorogrupos e sorotipos A rigor qualquer espécie pode ser dividida mas a metodologia tem sido empregada nas espécies de interesse epidemiológico por exemplo para o estudo dos agentes de infecção intestinal Atualmente o método está restrito a poucos centros de referência Tipagem por métodos moleculares vários métodos moleculares podem ser usados para rastrear e diferenciar amostras das diferentes espécies de enterobacteriáceas en volvidas em surtos epidêmicos de infecções hospitalares e da comunidade ver Capítulo 14 300 Aspectos Epidemiológicos A epidemiologia das infecções intestinais é discutida nos capítulos que tratam dos agentes etiológicos Quanto às infecções extraintestinais algumas são adquiridas na comunidade mas a grande maioria é de natureza nosoco mial Entre as infecções adquiridas na comunidade as mais frequentes são as urinárias causadas por E coli e Proteus mirabilis Em hospitais diferentes órgãos podem ser afeta dos e a frequência varia de acordo com diferentes fatores Quanto aos agentes etiológicos destas infecções as espécies tradicionais continuam sendo as mais importantes e algumas são bem mais frequentes que outras Em um estudo em 314 hospitais no estado de São Paulo 28 das hemoculturas positivas tiveram membros da família Enterobacteriaceae isolados sendo 14 com envolvimento de K pneumoniae Tabela 353 Diferenciação Bioquímica dos Principais Gêneros da Família Enterobacteriaceae Testes Bioquímicos Lactose d Gás glicose H2S d d d Urease d d d LTDª Motilidade d d d Indol d d d d Lisina d Citrato de Simmons d d a1 LTD Ltriptofanodesaminase d reação positiva ou negativa Escherichia Shigella Edwardsiella Salmonella Citrobacter Klebsiella Enterobacter Hafnia Serratia Proteus Morganella Providencia Yersinia Figura 358 Meio cromogênico com Escherichia coli O157H7 colônias escuras Tabela 354 Resistência Natural de Algumas Espécies de Enterobacteriaceae aos Antibióticos Gênero ou Espécie Antibiótico Citrobacter freundii Cefalotina Citrobacter diversus C koseri Cefalotina carbenicilina Edwardsiella tarda Colistina Enterobacter cloacae Cefalotina Enterobacter aerogenes Cefalotina Klebsiella pneumoniae Ampicilina carbenicilina Proteus mirabilis Polimixinas tetraciclina nitrofurantoina Proteus vulgaris Polimixinas ampicilina nitrofurantoina tetraciclina Morganella morganii Polimixinas ampicilina cefalotina Providencia rettgeri Polimixinas cefalotina nitrofurantoina tetraciclina Serratia marcescens Polimixinas cefalotina nitrofurantoina Serratia fonticola Ampicilina carbenicilina cefalotina Outras espécies de Serratia Polimixinas cefalotina 301 seguida de E coli 3 Serratia e Enterobacter 2 e outras espécies 6 Tratamento Todas as enterobacteriáceas são naturalmente resisten tes resistência intrínsica a vários antibióticos como ácido fusídico clindamicina estreptograminas glicopeptídeos linezolida macrolídeos e penicilina G Além desses os di ferentes gêneros da família enterobacteriaceae podem ainda apresentar resistência intrínseca a outros antibióticos como listado na Tabela 355 e adquirir resistência a praticamente todos eles A resistência adquirida pode decorrer de muta ções ou da aquisição de fatores R não sendo rara a ocorrên cia das duas modalidades simultaneamente Na maioria das vezes a resistência é múltipla A frequência dos diferentes tipos de amostras resistentes está intimamente ligada ao uso dos antibióticos A variabilidade de sensibilidade aos anti microbianos faz com que haja necessidade de se pesquisar o perfil de sensibilidade de cada cepa isolada Bibliografia 1 Cimolai N Nair GB Takeda Y Trabulsi LR Enterobacteri aceae and enteric infection In Cimolai N ed Laboratory diagnosis of bacterial infections New York Marcel Dekker 2001 2 Ewing WH Edwards and Ewings identification of Entero bacteriaceae 4th ed New York Elsevier 1986 3 Murray PR Baron EJ Pfalier MA Yolken RR eds Manual of clinical microbiology 8th ed Washington ASM Press 2003 4 httpwwwanvisagovbrservicosaudecontrolerederm cursosboaspraticasMODULO2resistenciahtm 5 httpwwwcvesaudespgovbrhtmihpdfDadosIH2012 pdf INSTITUTO FEDERAL DE ALAGOAS Escherichia coli Diversidade Patogênica e Impactos Clínicos Curso Ciências Biológicas Professora Juliana Rangel de Aguiar Interaminense Alunos André Ruan Alves Da Silva Danilo Jerónimo de Carvalho Jorge Luiz Silva dos Santos Hilbert Ryan da Silva Santos Arthur Fernando Peres de Souza Classificação clínica dos subtipos patogênicos Enteropatogênica EPEC Enteroagregativa EAEC Enterotoxigênica ETEC Enteroinvasora EIEC Produtora de Toxina Shiga STEC Patogênica Extraintestinal ExPEC O que é a Escherichia coli Bactéria Gramnegativa em forma de bastonete Habitante comum do intestino humano Na maioria dos casos comensal e benéfica Por que se torna patogênica Adquire genes de virulência por plasmídeos transposons ou bacteriófagos Capaz de causar doenças intestinais e extraintestinais Escherichia coli Enteropatogênica EPEC Escherichia coli O que é a EPEC Definição Escherichia coli enteropatogênica EPEC é uma cepa patogênica da Escherichia coli que causa diarreia especialmente em crianças pequenas Transmissão Ocorre principalmente por meio de alimentos ou água contaminados e contato pessoa a pessoa Figura 1 Diagrama ilustrativo da bactéria Escherichia coli Importância em crianças População afetada Crianças menores de 2 anos são as mais vulneráveis Impacto Causa significativa de diarreia infantil podendo levar a desidratação e desnutrição Prevalência Mais comum em países em desenvolvimento Figura 2 Taxa de hospitalização por diarreia por 1000 crianças menores de 10 anos no Distrito Federal Escherichia coli Mecanismo de adesão da EPEC Adesão Localizada LA Mediada por pili formadores de feixe BFP permitindo a formação de micro colônias Sistema de Secreção Tipo III T3SS Injeta proteínas na célula hospedeira Formação de Lesões de Aderência e Efacemento AE Caracterizada pela destruição das microvilosidades e formação de pedestais de actina Figura 4 Mecanismo de Interação da EPEC com a Célula Hospedeira Esquema da bactéria EPEC interagindo com a célula intestinal por nanotubos e injetossomos Transferência bidirecional de nutrientes e proteínas efetoras bacterianas Escherichia coli Fatores de patogenicidade Intimina Adesina bacteriana que se liga ao receptor Tir na célula hospedeira Tir Receptor translocado da Intimina Inserido na membrana da célula hospedeira serve como ponto de ancoragem para intimina LEE Locus de Efacemento do EnterócitoIlha de patogenicidade que codifica os fatores necessários para a formação da lesão AE Figura 5 Interação entre Intimina e Tir Escherichia coli Consequências clínicas Sintomas Diarreia aquosa febre vômito e desidratação Complicações Desnutrição e atrasos no crescimento em casos crônicos Tratamento reposição hídrica oral antibióticos em casos graves Escherichia coli Enteroagregativa EAEC Escherichia coli E coli Enteroagregativa EAEC Adesão ao epitélio intestinal E coli EAEC se adere às células intestinais formando um padrão típico de pilha de tijolos Esse padrão é visualizado por microscopia eletrônica e é uma das principais características dessa cepa Figura 6 Adesão agregativa de EAEC ao epitélio intestinal com formação de biofilme característica adesão da EAEC às células intestinais formando um padrão em pilha de tijolos Essa organização favorece a formação de biofilme Essa colonização persistente contribui para a diarreia crônica Escherichia coli Formação de biofilme Biofilme protetor Após a adesão a EAEC forma um biofilme denso O biofilme protege as bactérias da ação do sistema imune e de agentes antimicrobianos Isso dificulta sua eliminação pelo organismo Figura 7 Formação de biofilme por Escherichia coli enteroagregativa EAEC A bactéria adere ao epitélio intestinal e forma uma estrutura de biofilme dificultando sua eliminação pelo organismo Escherichia coli Efeitos patológicos Toxinas e inflamação EAEC produz toxinas e fatores de virulência que causam Inflamação da mucosa Dano tecidual Diarreia persistente especialmente em crianças e pacientes imunocomprometidos Figura 8 Ação patogênica da EAEC no epitélio intestinal processo patogênico da EAEC destacando A adesão bacteriana às células intestinais por meio de fímbrias AAF a formação de um biofilme de muco e a liberação de citotoxinas que causam dano tecidual inflamação Escherichia coli Enterotoxigênica ETEC Escherichia coli E coli Enterotoxigênica ETEC Figura 9 Mecanismo Patogênico de Diarreia Aquosa por Toxinas Bacterianas A figura ilustra o mecanismo de ação de bactérias enterotoxigênicas que produzem toxinas LT e ST Essas toxinas atuam sobre o intestino estimulando a secreção de água e eletrólitos para o lúmen intestinal resultando em diarreia aquosa intensa É um exemplo clássico de infecção não inflamatória comum em quadros de diarreia do viajante e surtos alimentares Escherichia coli E coli Enterotoxigênica ETEC Figura 10 ETEC Aspectos Epidemiológicos Os principais aspectos epidemiológicos da ETEC destacamos seu papel como a principal causa de diarreia do viajante sua ocorrência frequente em surtos em regiões tropicais e subdesenvolvidas e a alta incidência em locais com saneamento básico deficiente A representação visual reforça a associação entre mobilidade humana condições ambientais e risco de infecção Escherichia coli E coli Enterotoxigênica ETEC Prevenção Higiene alimentar lavar alimentos água potável Evitar alimentos crus em viagens Vacinas experimentais ainda em desenvolvimento Figura 11Principais Medidas de Prevenção contra E coli ETEC Este esquema destaca ações fundamentais para evitar a infecção por E coli ETEC como a higienização correta das mãos o consumo de água potável o cozimento adequado dos alimentos e o desenvolvimento de vacinas que podem proteger a população no futuro Escherichia coli Enteroinvasora EIEC Escherichia coli E coli Enteroinvasora EIEC A E coli enteroinvasora EIEC invade as células do epitélio intestinal e se multiplica intracelularmente causando danos teciduais e inflamação intensa Sua forma de ação é muito parecida com a da Shigella o que também explica a semelhança nos sintomas clínicos Figura 12 invasão da E coli EIEC nas células epiteliais Escherichia coli EIEC Sintomas A infecção por EIEC pode causar um quadro clínico de diarreia invasiva com presença de sangue e muco nas fezes associada à febre e dor abdominal O diagnóstico laboratorial é essencial para diferenciar de outras causas infecciosas com sintomas semelhantes Figura 13 Manifestação clínica da infecção por EIEC Escherichia coli EIEC Diagnóstico Figura 14 Ágar MacConkey com crescimento típico de EIEC A presença de colônias incolores indica que a bactéria não fermenta lactose característica típica da E coli Enteroinvasora EIEC 2 Exame Coprológico Leucócitos fecais positivos Presença de sangue oculto 3 Cultura de Fezes Crescimento de colônias em meios seletivos ex MacConkey Testes bioquímicos semelhantes à Shigella 4 Testes Moleculares PCR Detecção de genes invasivos ex ipaH invE Alta sensibilidade e especificidade 5 Sorologia e Testes Imunológicos menos utilizados Detecção de antígenos específicos Pouco aplicáveis na prática clínica de rotina Escherichia coli Produtora de Toxina Shiga STEC Escherichia coli STEC E coli Produtora de Toxina Shiga Figura 15 Patogeneicidade e toxinas Escherichia coli Fontes de Infecção por STEC Vias de Contaminação por STEC Carne bovina malcozida hambúrgueres Leite cru e produtos não pasteurizados Água ou vegetais contaminados com fezes A contaminação por STEC ocorre principalmente pela ingestão de carne contaminada e malcozida além de produtos lácteos não pasteurizados e alimentos lavados com água contaminada A higiene alimentar é essencial para a prevenção Figura 16 Fontes de Contaminação por STEC Escherichia coli STEC e a Síndrome HemolíticoUrêmica SHU STEC e a Síndrome Hemolítico Urêmica SHU Anemia hemolítica Insuficiência renal aguda Trombocitopenia queda de plaquetas A SHU é a complicação mais temida das infecções por STEC especialmente em crianças e idosos Resulta da ação das toxinas nos rins e vasos sanguíneos podendo levar à falência renal e em casos graves à morte Figura 17 Manifestações da Síndrome HemolíticoUrêmica SHU Escherichia coli Carne Contaminada Principal Fonte de Infecção ingestão de carne bovina malcozida é uma das principais formas de transmissão da E coli produtora de toxina Shiga A bactéria pode estar presente no trato intestinal do gado e contaminar a carne durante o abate Moer a carne ex hambúrgueres aumenta o risco de contaminação cruzada Cozimento insuficiente não elimina a bactéria permitindo a infecção Recomendase Cozinhar bem a carne acima de 70 C no centro Evitar o consumo de carne crua ou mal passada Higienizar bem utensílios e superfícies após o preparo Figura 18 E coli produtora de toxina Shiga STEC Escherichia coli Patogênica Extraintestinal ExPEC Escherichia coli E coli Patogênica Extraintestinal ExPEC Escherichia coli é uma bactéria normalmente encontrada no intestino mas algumas cepas são patogênicas fora do trato intestinal chamadas de ExPEC ExPEC é responsável por diversas infecções graves principalmente em locais fora do intestino Principais infecções causadas infecções urinárias sepse e meningite neonatal Figura 19 Via de Entrada da E coli no Trato Urinário A E coli normalmente presente no intestino pode alcançar a região perineal e especialmente em mulheres ascender pela uretra até a bexiga causando cistite Em casos mais graves pode chegar aos rins resultando em pielonefrite Escherichia coli Sepse Figura 20 Sepse por Ecoli Escherichia coli Meningite Neonatal Meningite Neonatal por E coli E coli K1 é a cepa mais comum envolvida em meningite em recémnascidos Transmissão vertical durante o parto ou pós natal precoce Invade a barreira hematoencefálica inflamação das meninges Sintomas em neonatos irritabilidade recusa alimentar apneia convulsões Alerta Alta taxa de complicações neurológicas mesmo com tratamento Figura 21 Lesão cerebral por meningite bacteriana Escherichia coli Conclusão Geral Resumo E coli inclui múltiplos subtipos patogênicos com mecanismos distintos Impacto clínico vai de diarreia leve a doenças graves sistêmicas Diagnóstico correto é essencial para um tratamento eficaz Vigilância epidemiológica e boas práticas sanitárias são fundamentais Referencias Fonte da imagem Getty Images E coli bacteria microbiological vector illustration Disponível em httpswwwgettyimagescombrdetaililustraC3A7C3A3ocolib acteriamicrobiologicalvectorilustraC3A7C3A3oroyaltyfree95 7344970 Acesso em 27 maio 2025 Trabulsi L R Microbiologia 6ª edição SciELO Estudo sobre Escherichia coli em saúde pública Disponível em httpscieloiecgovbrscielophpscriptsciarttextpidS1679497420 15000400014 Acesso em 27 maio 2025 Referencias Exodo Científica Meios para Escherichia coli produtora de toxina E coli O157H7 Disponível em httpsexodocientificacombrmeiosparaescherichiacoliprodutoradetoxinaeo15 7h7 Acesso em 27 maio 2025 Cientistas Descobriram Que Mais uma esperteza das bactérias contra tudo e contra todos Disponível em httpscientistasdescobriramquecom20191017maisumaespertezadasbacteriascon tratudoecontratodos Acesso em 27 maio 2025 WeMeds Escherichia coli como tratar Disponível em httpsportalwemedscombrescherichiacolicomotratar Acesso em 27 maio 2025 BRGFX Diagrama mostrando meningite em humanos Freepik Disponível em httpsbrfreepikcomvetoresgratisdiagramamostrandomeningiteemhumanos25592 998htm Acesso em 28 maio 2025 Obrigado