O que diferencia as bactérias das células eucarióticas em termos de estrutura celular?
Eucariotos vs Procariotos Eucariotos Presença de Núcleo DNA linear Até 98% de regiões não codificantes Diplóide Presença de organelas como mitocôndrias, cloroplastos, golgi , RE, etc Paredes celulares complexas Mitose Plantas, animais, fungos Procariotos Ausência de Núcleo DNA circular Cerca de 12% de regiões não codificantes Haplóide Ausência de organelas envoltas por membrana Paredes celulares simples ou ausentes Fissão binária Bactérias, arquéias Ambos apresentam ribossomos e membranas celulares equivalentes
RNA
Quais são as principais diferenças entre bactérias Gram-positivas e Gram-negativas?
Gram-positiva Múltiplas camadas de peptidoglicano Ácidos teicóico e lipoteicóico (espaço periplasmático )
Gram-negativa Uma ou poucas camadas de peptidoglicano Membrana externa Lipopolissacarídeos, lipoproteínas e fosfolipídeos Carga negativa (proteção contra fagocitose)
LPS Lipídeo A Ligado à membrana externa Oligosacarídeo (conservado) Antígeno O Se comunica com o meio externo Grande variabilidade (sorotipos) Reconhecido por TLR4
Endosporos Formados dentro da célula quando as condições se tornam desfavoráveis para o crescimento. Resistentes a calor, radiação, dessecação e agentes químicos Baixíssima atividade metabólica Pouca água Revestimento externo proteico impermeável Revestimento interno rico em cálcio e ácido dipicólico (DPA)
Endosporos Duplicação do DNA Arranjo do DNA ao longo do eixo celular Invaginação da membrana, formando pré -endósporo Degradação do DNA vegetativo Formação do córtex (rico em cálcio e DPA) Formação do revestimento externo ( ptn similar à queratina) Maturação do endósporo e Liberação
O que são esporos bacterianos e qual grupo de bactérias os produz?
Endosporos Formados dentro da célula quando as condições se tornam desfavoráveis para o crescimento. Resistentes a calor, radiação, dessecação e agentes químicos Baixíssima atividade metabólica Pouca água Revestimento externo proteico impermeável Revestimento interno rico em cálcio e ácido dipicólico (DPA)
Endosporos Duplicação do DNA Arranjo do DNA ao longo do eixo celular Invaginação da membrana, formando pré -endósporo Degradação do DNA vegetativo Formação do córtex (rico em cálcio e DPA) Formação do revestimento externo ( ptn similar à queratina) Maturação do endósporo e Liberação
O que é o tempo de duplicação bacteriana e qual sua importância clínica?
Tempo de Geração Tempo necessário para que uma população bacteriana dobre durante a fase exponencial de crescimento Pensem sobre como o tempo de geração afeta a probabilidade de uma bactéria provocar sintomas e no impacto que isso tem sobre a virulência!
Diferencie colonização bacteriana de infecção
Microbiota Normal Mistura de microrganismos encontrados regularmente em um local anatômico qualquer no corpo de uma pessoa saudável . Alguns desses microorganisos são encontrados primariamente em associação com humanos ou animais . Característica em comum ? Outros tem uma presença maior no meio ambiente como microrganismos de vida livre. Proporção entre células humanas e células da microbiota? Existe apenas um tipo de flora?
O que são fatores de virulência bacteriana? Dê exemplos
Fatores de Virulência Moléculas específicas ou estruturas que permitem que um microrganismo provoque doença em um hospedeiro . Estão relacionados à: Invasão Colonização Dano Evasão do Sistema imunológico Discutimos diversos fatores de virulência de várias espécies. É importante, mais do que lembrar, de fatores específicos, entender como eles atuam!
Quais são os principais papéis da microbiota residente no trato gastrointestinal na manutenção da saúde, e como o desequilíbrio pode favorecer doenças?
Relação entre microbiota normal e hospedeiro Simbiose – relação próxima e duradoura entre duas espécies. Pode ser benéfica, neutra ou danosa. Mutualismo Lactobacillus salivarius produz UCC118 ( bacteriocina ) ativa contra patógenos encontrados em alimentos ; Escherichia coli produz vitamina K ostocalcina e fatores de coagulação (pro- trombina e fatores VII, IX e X Comensalismo Staphylococcus epidermidis usa céulas epiteliais mortas como fonte de nutrientes Parasitismo E.coli no trato urogenital
Importância da microbiota na prevenção de patogenias A microbiota na pele e em mucosas pode prevenir a colonização por patógenos através de interferência bacteriana . Competição por receptores ou nutrientes Inibição por produtos metabólicos ou toxinas ( bacteriocinas ) Supressão da microbiota normal cria um “ vácuo ” que tende a ser preenchido Microrganismos do ambiente ou de outras partes do corpo Espécies oportunistas podem se tornar patógenos
Cite os principais fatores de virulência de Helicobacter pylori e explique sua contribuição para gastrite, úlceras e câncer.
Fatores de Virulência de H. pylori Flagelo H. pylori possui múltiplos flagelos unipolares movimento através do muco até as células epiteliais Urease A atividade da urease leva ao aumento do pH estomacal, o que ajuda na sobrevivência da bactéria Adesinas auxiliam na adesão ao epitélio gástrico e possibilitam a colonização BabA SabA
Urease A urease é uma enzima que catalisa a conversão de ureia em amônia e dióxido de carbono. Essa reação ajuda a neutralizar o ácido do estômago, criando um ambiente mais favorável para a sobrevivência e proliferação do H. pylori . A urease é uma proteína essencial para a virulência do H. pylori e sua capacidade de causar doenças como gastrite, úlceras e, em alguns casos, câncer gástrico. O que acontece com NH 3 em pH ácido?
Fatores de Virulência de H. pylori Percebam a mudança dos antígenos gástricos! Troca de antígenos não- sialilados por antígenos contendo ácido siálico terminal!
Fatores de Virulência de H. pylori Flagelo H. pylori possui múltiplos flagelos movimento através do muco até as células epiteliais Urease A atividade da urease leva ao aumento do pH estomacal, o que ajuda na sobrevivência da bactéria Adesinas auxiliam na adesão ao epitélio gástrico e possibilitam a colonização BabA SabA CagA ativa mecanismos inflamatórios Inibição de autofagia Aumento da produção de citocinas inflamatórias como IL-8 (CXCL8) por células epiteliais
Fatores de Virulência de H. pylori Flagelo H. pylori possui múltiplos flagelos movimento através do muco até as células epiteliais Urease A atividade da urease leva ao aumento do pH estomacal, o que ajuda na sobrevivência da bactéria Adesinas auxiliam na adesão ao epitélio gástrico e possibilitam a colonização BabA SabA CagA ativa mecanismos inflamatórios Inibição de autofagia Aumento da produção de citocinas inflamatórias como IL-8 (CXCL8) por células epiteliais VacA induz a formação de vacúolos Prejudica funcionamento das células e pode deflagrar apoptose
Nature Reviews Microbiology volume 3 , pages320–332 (2005) Condutância alta de cloreto alta [Cl-] Aumento da atividade de H + - ATPase V redução do pH Difusão de NH3 e protonação aumento do potencial osmótico Crescimento dos vacúolos vacuolização celular
Fatores de Virulência de H. pylori Proteína Inflamatória de Membrana Externa A ( OipA ): indução de inflamação Indução da expressão de IL-8 Lipopolysaccharide (LPS) LPS de H.pylori é pouco imunogênico Baixa ativação de TLR2/4 HP-NAP ( Neutrophil-Activating Protein) Activação de neutrófilos liberação de ROS no ambiente e não e fagossomos Heat Shock Proteins ( Hsps ): H. pylori produz HspA e HspB , que ajudam na sobrevivência
Manifestações Clínicas Gastrite Presença de neutrófilos na fase aguda e linfócitos e neutrófilos na fase crônica A área mais afetada inicialmente é o antro Há aumento da secreção de gastrina, devido à redução da secreção de somatostatina risco mais elevado de úlceras duodenais Parte dos pacientes evolui com atrofia da mucosa e perda de células G redução da produção de ácido no corpo gástrico Nestes casos pode haver ascensão de H. pylori para o corpo gástrico (pangastrite atrófica) Chances mais elevadas de úlcera gástrica e adenocarcinoma
Explique como os fatores de virulência de Mycobacterium tuberculosis ajudam a bactéria a evadir o sistema imune.
O que são coliformes e coliformes fecais? Qual sua importância para a saúde humana? Coliformes bacilos gram negativos fermentadores de lactose são encontrados em solo água e no TGI de animais homeotérmicos Coliformes fecais coliformes encontrados principalmente associados ao TGI ou nas próprias fezes
Explique o papel da barreira hematoencefálica e do eixo intestino-cérebro na relação entre microbiota e doenças do sistema nervoso central. Cite exemplos de condições neurológicas associadas a disbiose intestinal
Barreira Hematoencefálica
Barreira Hematoencefálica
Barreira Hematoencefálica
Eixo Intestino-Cérebro “Todas as doenças começam no intestino” Sistemas isolados x Indivíduo Beaumont (1840) estado emocional influencia digestão séc XX Disbioses intestinais doenças no SNC Alzheimer aumento da produção de ϐ - amilóide e inflamação EM Perda de função de Treg e aumento de resposta via células T Autismo desbalanço de GABA e serotonina
Comente sobre os principais fatores de virulência de S. pneumoniae e trace a partir deles, uma comparação com S. pyogenes . Não esqueça de comentar sobre como S . pneumoniae é capaz de provocar Síndrome Hemolítica Urêmica .
Fatores de Virulência Cápsula de ácido hialurônico Dificulta fagocitose por neutrófilos e macrófagos Proteína M Proteína F
Proteína M
47 M protein M protein fibrinogen r r r peptidoglycan r r r IgG Complement IMMUNE NON-IMMUNE
48 S. pneumoniae fibronectin lipoteichoic acid F-protein epithelial cells
Fatores de Virulência Cápsula de ácido hialurônico Dificulta fagocitose por neutrófilos e macrófagos Proteína M Proteína F Neuraminidase
Neisseria meningitidis é uma bactéria de grande importância clínica. Explique o porquê de essa bactéria ser tão relevante, considerando as formas mais graves de doença que podem ser provocadas. Comente também sobre as medidas profiláticas que podem ser adotadas.
Lembrem-se de que N. meningitidis está muito associada a meningites bactérias e que meningites bacterianas já são bem mais graves do que as virais! Lembrem-se tb de que além dos quadros “normais” de meningite, N. meningitidis tb causa quadros de púrpura e de que sepse e choque séptico são sempre complicações possíveis de que posam risco iminente à vida! Pensem em como os fatores de virulência podem fazer a bactéria provocar esses quadros clínicos.
Fatores de virulência Cápsula polissacarídica : proteção contra fagocitose IgA protease: degrada anticorpos da mucosa Pili: auxiliam na adesão ao epitélio respiratório NadA ( Neisserial adhesin A) integrinas Endotoxina (LOS): desencadeia resposta inflamatória intensa
Púrpura fulminans TNF- α , IL-1 e IL-6 Elevação da permeabilidade vascular
Fatores de virulência Cápsula polissacarídica : proteção contra fagocitose Endotoxina (LOS): desencadeia resposta inflamatória intensa IgA protease: degrada anticorpos da mucosa Pili: auxiliam na adesão ao epitélio respiratório Ptn ligadora de fator H
Patogênese e manifestações clínicas Meningite aguda purulenta Meningococcemia com exantema petequial Formas fulminantes : síndrome de Waterhouse-Friderichsen Hipotensão , aumento da frequência cardíaca , confusão e fraqueza Alta letalidade sem tratamento precoce >40%
Exantema petequial Lesões cutâneas características da meningococcemia Não desaparecem à digitopressão (sinal do 'glass test') Auxílio importante para diagnóstico clínico rápido Mesmo?
Diagnóstico laboratorial Exame do líquor: pleocitose, aumento de proteínas, redução de glicose Gram: diplococos Gram-negativos intracelulares Cultura em ágar chocolate PCR: alta sensibilidade e rapidez