Microbiota Humana e Mecanismos de Agressão Bacteriana - Resumo Completo

A microbiota e os mecanismos de agressão bacteriana Prof Leandro Araujo Lobo IMPG lobolmicroufrjbr Twitter LoboLele A microbiota humana Microbiota microflora flora flora normal microbiota anfibiôntica microbioma Bactérias arqueas vírus protozoários Podem ser comensais ou simbióticos Conjunto de microrganismos que convive em harmonia com o hospedeiro não causando nenhum malefício A microbiota humana Um consórcio complexo de microrganismos 100000000000000 de organismos 210x o número de células humanas 100x o número de genes humanos 200 gêneros 1000 espécies 7000 cepas Coletivamente 35000 espécies Cada indivíduo tem uma microbiota única pessoas com relações próximas tendem a ter microbiota semelhante De onde surge a microbiota O que afeta a composição da microbiota Onde estão esses microrganismos Cavidade oral Estômago Intestino delgado Intestino grosso Trato genitourinário Trato respiratório Pele Olhos NÃO ENCONTRAMOS Microbiota Anfibiôntica líquido céfalo raquidiano sangue bexiga uretra proximal perto da bexiga urina até passar pela uretra distal órgãos e tecidos Onde estão esses microrganismos Trato gastrointestinal 70 Outros 30 Cavidade oral Estômago Intestino delgado Intestino grosso Trato genitourinário Trato respiratório Pele Olhos A microbiota intesnal Distribuição heterogênea latitudinal Sekirov et al 2010 Physiol Rev 90859904 2 filos são predominantes Bacteroidetes e Firmicutes Proteobacteria Verrucomicrobia Acnobacteria Fusobacteria e Cyanobacteria Onde estão esses microrganismos Distribuição heterogênea longitudinal Sekirov et al 2010 Physiol Rev 90859904 POR QUÊ ESSA MICROBIOTA É IMPORTANTE Homeostase SIMBIOSE DISBIOSE Equilíbrio Desquilíbrio estrutural eou funcional Fatores ambientais ou genéticos animais Germfree Reduzido peso de orgãos coração gado pulmões sinais cardíacos consumo de oxigênio expressão de fatores de crescimento no SNC vascularização moAlidade e espessura da parede intesAnal linfonodos mesentéricos e sistêmicos níveis de Ig no soro Aumentados consumo calórico suscepbilidade a infecções déficit de atenção hiperavo Animais germfree Reconstituição da microbiota Recuperação estrutural e funcional Efeitos protetores Efeitos metabólitos Efeitos no crescimento Importância da microbiota intestinal Adapted from Peterson et al Cell Host Microbe 2008 Mucosal Immunity SCFAs Vit KB 1 Desenvolvimento do sistema imune 2 Regulação energética degradação de carboidratos complexos assimilação de nutrientes síntese de vitaminas 3 Proteção contra patógenos invasores competição por nutrientes e sítios de ligação produção de antibióticos e bacteriocinas outros mecanismos Fatores que desequilibram a microbiota intes8nal Doenças ligadas a disbiose intestinal Colite pseudomembranosa causada por Clostridium difficile Tratamento com antibióticos de amplo espectro clindamicina cefalosporinas Síndrome do intestino irritável e inflamado Infecções intestinais diarréia Obesidade diabetes câncer coloretal ansiedade depressão asma alergias esclerose múltipla doença cardiovascular autismo Beneficial Commensal Harmful Opportunistic Balanced gut microbiota Highfat highsugar diets overnutrition sedentary lifestyle antibiotic abuse Prudent diet lifestyle probiotics prebiotics Antiinflammatory immunepotentiating therapeutics nutraceuticals Harmful Opportunistic Beneficial Commensal Gut microbial dysbiosis Gut permeability Endotoxemia septicemia Systemic inflammation Insulin resistance Adiposity diabetes IBD IBS etc Gut permeability ToxemiaSepsis Proinflammation Insulin sensitivity gutmetaboliccardiovascular health Regiões pobres Pele 104 bactériascm2 Staphylococcus epidermidis Corynebacterium Propioniobacterium Diversos microambientes Seco ácido e aeróbico Flora específica Axilas períneo e espaço interdigital mãos face e torso antebraço e pernas Regiões ricas cavidade oral saliva 108 bactériasml placas dentais 1011 bactérias Streptococcus Lactobacillus anaeróbios Vias aéreas superiores Faringe cavidade oral Fossas nasais estafilococos corinebactérias Staphylococcus aureus 30 Streptococcus pneumoniae 2540 Trato Genitourinário Microbiota vaginal idade pH hormônios Lactobacillus saúde acidez produção de peróxido de hidrogênio Destruição da flora em geral leva ao surgimento de infecções por levedurasfungos MECANISMOS DE AGRESSÃO BACTERIANO Bactérias Patogênicas Bactérias não patogênicas doença virulência infecção sem virulência relacionamentos pacíficos colonização Realidade processo dinâmico e complexo Interações entre bactéria e hospedeiro Doença desequilíbrio nessas interações Bactérias diferentes fatores de virulência potencial de agressão variável maioria Hospedeiros mecanismos de defesa variáveis resistência a infecção variável Poucas bactérias somente associadas à doença muitas bactérias exibem um espectro de relacionamentos portador assintomático è doente Staphylococcus CN Bactérias de baixo potencial de agressão x hospedeiros predispostos oportunismo Alterações na microbiota è desequilíbrio ou entrada do organismo em um sí6o estéril ex ambiente hospitalar uso de corcóides quimioterápicos submedos a processos invasivos queimados doenças de base particularidades idade dieta mudanças ambientais antibióticos Categorias de fatores de virulência ü potencial de agressão Patogenicidade capacidade de um microrganismo causar doença fatores de virulência do microrganismo x resistência do hospedeiro a infecção Fatores de Virulência 1 Adesinas Adesão 2 Invasinas Invasão 3 Evasinas Evasão 4 Agressinas Danos 1 Adesinas Bacterianas Adesão Aderência reconhecimento e fixação bacteriana superfícies hospedeiro prérequisito determinação de doença estabelecimento de microbiota Mecanismos fisiológicos de limpeza remoção física muco batimento ciliar fluidosurina peristaltismo Adesinas Bacterianas Exemplos de adesinas fímbrias pili LPS de Gram negativas cápsula proteínas de membrana externa ptn M e F de S pyogenes adesão a fibronectina Adesina hemaglutinina filamentosa de B pertussis células ciliadas do trato respiratório Adesinas bacterianas Fímbrias fímbrias tipo IV autoagregação E coli V cholerae PME LPS cápsulas LTA e ptns Ponte de ligação x DANO EPECEHEC lesão AE attaching effacing adesão íntima pedestal ETEC Biofilmes bacterianos Superfícies corporais dispositivos médicos invasivos vantagens nutrição proteção 2 Invasinas Bacterianas Inúmeros mecanismos distintos atributos ENTRAR células hospedeirastecidos Vantagens nutrição proteção Shigella flexneri expressão dos genes ipa è invasão de células do trato intestinal proliferação e desinteria bacilar invasinas evasinas e agressinas Salmonella Typhimurium Expressão de um sistema de secreção do Tipo 3 è injeção de proteínas efetoras nas células epiteliais do trato intestinal è internalização da Salmonella modificações no citoesqueleto das células 3 Evasinas Bacterianas escape do sistema imune 1 sobrevivência em células fagocíticas 1 escapando do fagossomo 2 evitando a fusão do fagossomo com o lisossomo 3 resistindo ao fagolisossomo Shigella Escape fagossomo fosfolipase evasina Salmonella ilha de patogenicidade SpI2 gene spiC ptn bloqueia a fusão fagossomalisossoma genes codificados em SpI2 evitam a formação de superóxido Evasinas Mascaramento de Agmolécula de superfície cápsula acilação do LPS moléculas que mimetizam o hospedeiro Ex S aureus alterações na carga da superfície introduzindo aminoácidos básicos ao ácido teicóico Ex Neisseria gonorrhoeae e algumas espécies de Haemophilus removem ácido siálico do hospedeiro e transferem enzimaticamente este açúcar para as superfícies celulares cápsula ou LPS Degradação enzimática Ig complemento IgA proteases Exopolímeros Capsulares Função antifagocítica carga polissacaridicas constituição similar self Streptococcus pyogenes cápsula de S pneumoniae somente em cepas virulentas 4 Agressinas DANOS Toxinas Exotoxinas e Endotoxinas virulência MULTIFATORIAL Exotoxinas Células alvo neurotoxinas enterotoxinas hemolisinas leucocidinas Estruturas AB Mecanismos de ação ADPribosilases proteolíticas membranas superantígenos ADPribosilases CT Vibrio cholerae ADP ptn alvo Toxinas Proteolíticas Neurotoxinas de clostrídeos AB Ex Toxina botulínica Clostridium botulinum Botulismo clássico intoxicação alimentar nervos periféricos clivagem de proteínas neurotransmissores paralisia flácida OBRIGADO DIAGNÓSTICO BACTERIOLÓGICO DOENÇA INFECCIOSA MATERIAL CLÍNICO CARACTERIZAÇÃO DO AGENTE ETIOLÓGICO identificação e determinação da susceptibilidade aos agentes antimicrobianos DOENTE Sinais e Sintomas Médico diagnóstico clínico Bacterioscopia Visualização da bactéria através do microscópio utilizando métodos de coloração impregnação fluorescência ou a fresco Importante saber valorizar seu uso no diagnóstico laboratorial quando usar Ter conhecimento do método de visualização a ser utilizado para o diagnóstico laboratorial ou para a identificação Métodos utilizados para no diagnóstico laboratorial em bacteriologia Método de coloração de Gram Método de coloração de ZiehlNeelsen Mét de impregnação de FontanaTribondeau Método de AlbertLaybourn Imunofluorescência Isolamento Obtenção de cultura pura para a identificação bacteriana Semeadura em estria pela técnica do esgotamento Material Clínico Uso de Meios de Enriquecimento Testes fisiológicos eou sorológicos Determinação da capacidade de liberação de enzimas Atividade sobre substratos Visualização ou determinação de estruturas de superfície método sorológico bacterioscopia cultivo Determinação de antígenos reação de precipitação aglutinação e coaglutinação Determinação da produção de toxinas Métodos Moleculares PCR sondas genéticas produtos finais do metabolismo Teste de Sensibilidade a Antibióticos Antibiograma MIC quando necessário PAREDE CELULAR DE Bactérias Gram positivas Bactérias Gram negativas Crosslinkage Polysaccharide Teichoic acid Cell wall Cytoplasmic membrane Phospholipid Protein Peptidoglycan strand Peptidoglycan Lipopolysaccharide O antigens Porin trimer Outer membrane Periplasmic space Cytoplasmic membrane Lipoprotein Protein Phospholipid