aula microrganismos e hospedeiros
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MicroorganismosTRANSCRIPT
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA
DEPARTAMENTO DE PARASITOLOGIA, MICROBIOLOGIA E IMUNOLOGIA
Disciplina: Microbiologia Aplicada Nutrio
Professora: Alessandra Machado
Microrganismos e hospedeiros: microbiota residente, transitria e
doenas
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O mundo microbiano
Os microrganismos so ubquos.
Os ecossistemas so normalmente colonizados por umaampla e diversa microbiota, formada principalmente porbactrias e fungos.
Microbiota que coloniza o corpo humano numerosa,complexa e diversa.
Corpo humano habitado por 100 trilhes de clulasmicrobianas (10x mais o nmero de clulas humanas).
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Microbiota humana
Os microrganismos que habitam os diversos stios anatmicos do
corpo humano so classificados em dois grupos:
Microbiotaresidente
Microbiotatransitria
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Microbiota residente, indgena, normal ou autctone
Microrganismos que estabelecem uma residncia
mais ou menos permanente (colonizam), mas que
no produzem doena em condies normais.
Altamente dependente das condies s quais um
indivduo exposto.
Altamente diversa entre indivduos.
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Microbiota Residente, Indgena, Autctone ou Normal
Papel importante na manuteno da integridade do
hospedeiro, quando em equilbrio em um stio especfico
-Oferecem barreiras contra colonizao por patgenos;
- Produzem substncias utilizveis pelo hospedeiro;
- Degradam produtos txicos;
- Participam da modulao do sistema imune dos
hospedeiros
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Microbiota residente
Carter Anfibintico
Microrganismos podem se comportar comopatgenos oportunistas em situaes dedesequilbrio ou ao serem introduzidos em stiosestreis ou no especficos.
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Microrganismos da microbiota residente humana Frequentemente so benficos e necessrios manuteno da sade
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Trato gastrointestinal humano
Sander et al., 2007
-Fluxo rpido de contedo; -pH cido;
Restringem acolonizao microbiana
- A motilidade intestinal um pouco mais lenta
Favorece a colonizao microbiana.
- pH neutro;- Abundncia relativa de nutrientes (CHO no-digerveis e componentes alimentares que escaparam da digesto no TGI)
Ambiente propcio para proliferao microbiana
-Fluxo rpido de contedo; -Secrees do I.D.
Restringem acolonizao microbiana
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Microbiota intestinal
Atua:
Modulao do sistema imune;
Degradao de componentes no digerveis da dieta
Produo de cido graxo de cadeia curta;
Proteo do epitlio intestinal contra patgenos;
Sntese de vitaminas tiamina, riboflavina, piridoxina, B12 e K
Papel importante na manuteno da integridade do hospedeiro, forte impacto na fisiologia e na nutrio do
hospedeiro e crucial para a vida humana.
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NascimentoColonizadores primrios:
E. coli e Enterococcus
Ps-partoColonizadores secundrios:
Bacteroides, Clostridia,
Bifidobacterium
At 6 mesesMicrobiota sofre
interferncia do tipo alimentao
A partir dos 6 mesesMicrobiota mais diversa e
complexa
Sucesso Microbiana Intestinal
AdultoReduo gradual da
diversidade Bacteroidetese Firmicutes e estabilidade
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Iniciado em 2007 Trmino previsto 2014 4 regies: boca, pele, gastrointestinal e urogenital
Caracterizar detalhadamente a microbiota humana e analisarseu papel na sade e na doena dos seres humanos.
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Microrganismos no patognicos ou potencialmente
patognicos, encontrados em superfcies externas e
internas, durante algumas horas, dias ou mesmo semanas.
Pouca importncia se a microbiota residente estiver em
equilbrio. Caso ocorra alterao neste equilbrio, os
microrganismos transitrios podem proliferar-se e produzir
doena.
Microbiota transitria, transiente ou alctone
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Interaes bactria-hospedeiro
O corpo humano um conjunto de nichos ambientais que fornecenutrientes necessrios para o seu crescimento.
Corpo no ambiente uniforme crescimento de determinadosmicrorganismos favorecido.
- Pele: ambiente relativamente seco favorece crescimento de S. aureus
- Pulmes: ambiente altamente oxigenado favorece crescimento doaerbio Mycobacterium tuberculosis
- Intestino grosso: ambiente anxico favorece crescimento dosanaerbios estritos Clostridium e Bacteroides
Hospedeiros mecanismos de defesa
Microrganismos que conseguem colonizar um hospedeiro comsucesso sobrepujam esses mecanismos de defesa.
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Conceitos bsicos
Patgeno organismo que vive na superfcie ou no interior dohospedeiro, causando danos.
Patogenicidade capacidade do microrganismo provocardanos em um hospedeiro.
Virulncia grau de patogenicidade, ou seja, a dose ou onmero de clulas que resultar em resposta patolgica em
um dado perodo de tempo.
Microrganismos e mecanismos da patognese
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Virulncia
Virulncia microbiana. Diferenas na virulncia microbiana, demostradas com base no
nmero de clulas de Streptococcus pneumoniae e Salmonella typhimurium necessrias para
matar os camundongos.
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Produo de toxinas e/ou enzimas
Cpsula e camada limosa
Fmbrias
Endotoxina
Peptideoglicano
Resistncia aos antimicrobianos
Fatores de virulncia
Estruturas, produtos ou estratgias que contribuem para o aumento da
capacidade da bactria de causar doena .
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Fatores de virulncia na patognese de Salmonella
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INFECO DOENA
Infeco: colonizao, multiplicao ou persistncia dosmicrorganismos no hospedeiro, quer o hospedeiro seja
prejudicado ou no.
Doena: quando a interao entre o microrganismo e o hospedeiroleva a um processo patolgico caracterizado por dano ao hospedeiro.
A infeco pode existir sem doena detectvel
Conceitos bsicos
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Microrganismos e mecanismos da patognese
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Adeso especfica
Estratgia que as bactrias usam para se fixar nas clulas e nostecidos do hospedeiro
Capacidade de aderncia mediada por estruturas da superfciecelular bacteriana.
Interaes macromoleculares entre as superfcies das clulas dopatgeno e do hospedeiro.
Ligao seletiva s clulas de regio corprea particular.
Ex: N. gonorrhoeae epitlio urogenital
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Principais fatores de aderncia
Camada limosa rede frouxa de fibras polimricas,estendendo-se para fora da clula.
S. mutans camada limosa de dextrana promove a ligao
superfcie dental.
Cpsula envoltrio denso e bem definido que circunda aclula.
E. coli patognica cpsula promove aderncia borda em
escova das vilosidades intestinais.
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Aderncia de patgeneos a tecidos animais. (a) Micrografia de transmisso de Vibrio
cholerae aderido borda em escova das vilosidades intestinais de coelho. Observe a
ausncia de cpsula. (b) Escherichia coli enteropatognica em infeo modelo fatal, em
bezerro. As clulas bacterianas esto aderidas borda em escova das vilosidades intestinais
do bezerro por meio de sua cpsula.
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Principais fatores de aderncia
Fimbrias e pili Estruturas proteicas da superfcie da clulabacteriana. Atuam pela ligao s glicoprotenas da superfcie da
clula hospedeira, iniciando o processo de aderncia.
N. gonorrhoeae pili facilita a ligao ao epitlio urogenital
Salmonella fmbrias facilitam a ligao ao epitlio intestinal
Protenas de adernciaN. gonorrhoeae protena Opa liga-se a receptores do
epitlio urogenital.
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Quando patgeno tem acesso aos tecidos, o microrganismopode multiplicar e colonizar o tecido.
Geralmente, o inculo inicial de um patgeno insuficientepara causar dano ao hospedeiro.
Patgenos nutrientes e condies ambientais apropriadas(temperatura, pH, presena ou ausncia de oxignio) quepermitam seu crescimento.
Colonizao e crescimento
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Aes patognicas das bactrias
Destruio dos tecidos
cidos, gs - resultantes do crescimento bacteriano
enzimas degradativas decompe o tecido e
fornece nutrientes para crescimento do microrganismo
Ex: Clostridium perfringens produzem fosfolipase C, colagenase, proteases,
hialuronidase, toxinas, cido, gs destroem o tecido.
Toxinas produtos bacterianos que danificam diretamente o
tecido ou promovem atividades biolgicas destrutivas.
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Toxicidade capacidade de um organismo causar uma doenapor meio de uma toxina que inibe a funo ou mata a clula
hospedeira.
Toxinas
Exotoxinas
- protenas txicas liberadas pela clula do patgeno,
medida que ele cresce.
Endotoxinas
- Lipopolissacardeos (LPS) da camada externa de Gram-negativas que esto ligadas clula e liberadas em grandes
quantidades quando as clulas sofrem lise.
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Citolticas destroem a integridade da membranacitoplasmtica, promovendo a lise celular.
AB subunidade B liga-se a um receptor superficial da clulahospedeira, promovendo a transferncia da subunidade A
atravs da membrana da clula-alvo, que promove danos
clula.
Superantgenos estimulam um grande nmero de clulas daresposta imune, resultando em intensas reaes inflamatrias
e danos teciduais.
Exotoxinas
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Toxina citoltica
-toxina de estafilococos uma citotoxina formadora de poros, produzidas por
Staphylococcus. Liberadas na forma de monmeros, sete subunidades proteicas idnticas
oligomerizam-se na membrana citoplasmtica das clulas alvo. O oligmero forma um
poro, liberando todo o contedo celular e permitindo o influxo de compostos
extracelulares e o efluxo de compostos intracelulares. As clulas eucariticas tornam-se
intumescidas e sofrem lise.
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Toxina AB
A ao da toxina diftrica de Corynebacterium diphtheriae
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Enterotoxinas
Exotoxinas cujas atividades afetam o
intestino delgado, provocando
secreo de fluidos para o lmen
intestinal, o que resulta em diarreia.
Geralmente adquiridas pela ingesto
de alimentos ou gua contaminados.
Produzidas por vrios
microrganismos: S. aureus, C.
perfringens, B. cereus, V. cholerae, E.
coli e S. enteritidis
Ao da toxina colrica
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ENDOTOXINADiarreia, vmitos, febre e choque potencialmente fatal
Endotoxinas
(LPS) da camada externa deGram-negativas que estoligadas clula e liberadas emgrandes quantidades quandoas clulas sofrem lise.
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Propriedades Exotoxinas Endotoxinas
Propriedades qumicas Protenas,excretadas por
determinadas Gram-negativas ou
Gram-positivas.
Lipopolissacardeo liberado por lise
celular - parte da membrana externa
de Gram-negativas.
Mecanismo de ao,
sintomas
Especfico, geralmente ligam-
se a receptores ou estruturas
especficas, atuam como
citotoxinas, enterotoxinas ou
neurotoxina, com ao
especfica em clulas ou
tecidos
Geral, febre, diarreia, vmito
Toxicidade Frequentemente muito
txicas, algumas vezes fatais
Pouco txicas, raramente fatais
Potencial de febre Geralmente no produz febre Pirognica, frequentemente
induz febre no hospedeiro
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Fatores do hospedeiro na doena infecciosa
Fatores de risco do hospedeiro na infeco contribuem para a susceptibilidade do hospedeiro
Idade- Crianas: patgenos intestinais tm maior chance de se estabelecer.
- Idosos: mais susceptveis s infeces respiratrias.
Estresse e dieta- Fontes de estresse fisiolgico (fadiga, dieta pobre, desidratao, mudanas
climticas bruscas) aumentam a incidncia e gravidade das doenas infecciosas.
Hospedeiro comprometido- Um ou mais mecanismos de defesa esto inativados - Probabilidade de infeco maior.
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Imunidade natural ou inata:
- Mecanismos de defesa presentes independente da presena de
agentes infecciosos (barreiras fsicas, qumicas e anatmicas).
Imunidade adquirida ou especfica:
- Mecanismos de defesa estimulados pela exposio a substncias
estranhas - imunoglobulinas.
Fatores de proteo do hospedeiro na infeco
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Pele barreira fsica, e sua
microbiota normal inibe a
colonizao de patgenos
A acidez estomacal inibe
crescimento microbiano
Microbiota normal compete com os
patgenos
O fluxo no trato urinrio
impede a colonizao
A lisozima da lgrima e
outras secrees dissolvem
as paredes celulares
bacterianas
O muco e os clios que
revestem a traqueia deslocam
os microrganismos para fora
do corpo
O muco dos pulmes
impede a colonizao
Protenas sanguneas e a linfa
inibem o crescimento
microbiano
Rpida alterao do pH inibe o
crescimento microbiano
Microbiota normal compete
com os patgenos
Remoo de partculas,
incluindo microrganismos
Barreiras fsicas, qumicas
e anatmicas