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Fatores facilitadores da invasão microbiana

Por

Larry M. Bush

, MD, FACP, Charles E. Schmidt College of Medicine, Florida Atlantic University

Última modificação do conteúdo out 2018
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A invasão microbiana pode ser facilitada pelo seguinte:

  • Fatores de virulência

  • Aderência microbiana

  • Resistência aos antimicrobianos

  • Defeitos nos mecanismos de defesa do hospedeiro

Fatores de virulência

Os fatores de virulência auxiliam patógenos na invasão e na resistência das defesas do hospedeiro; estes fatores incluem

  • Cápsula

  • Enzimas

  • Toxinas

Cápsula

Alguns microrganismos (p. ex., certas cepas de pneumococo, meningococo, Haemophilus influenzae tipo b) têm uma cápsula que bloqueia a fagocitose, tornando esses organismos mais virulentos do que as cepas não encapsuladas. Mas os anticorpos opsônicos específicos contra a cápsula podem ligar-se à cápsula bacteriana e facilitar a fagocitose.

Enzimas

Proteínas bacterianas com atividade enzimática (p. ex., protease, hialuronidase, neuraminidase, elastase, colagenase) facilitam a disseminação no tecido local. Microrganismos invasivos (p. ex., Shigella flexneri, Yersinia enterocolitica) podem penetrar e percorrer células eucarióticas intactas, facilitando a entrada através de superfícies mucosas.

Algumas bactérias (p. ex., Neisseria gonorrhoeae, H. influenzae, Proteus mirabilis, espécies clostridiais, Streptococcus pneumoniae) produzem proteases IgA-específicas que clivam e inativam a IgA secretora nas superfícies mucosas.

Toxinas

Microrganismos podem liberar toxinas (denominadas exotoxinas), que são proteínas moleculares capazes de causar doença (p. ex., difteria, cólera, tétano, botulismo) ou aumentar sua gravidade. A maioria das toxinas liga-se a receptores específicos de células-alvo. Com exceção de toxinas pré-formadas responsáveis por algumas doenças alimentares (p. ex., botulismo, intoxicação alimentar por estafilococos ou Bacillus cereus), as toxinas são produzidas pelos microrganismos na evolução da infecção.

A endotoxina é um lipopolissacarídio produzido por bactérias Gram-negativas e faz parte da parede celular. A endotoxina desencadeia mecanismos humorais enzimáticos envolvendo as vias do complemento, da coagulação, fibrinolítica e das cininas, sendo responsável, em grande parte, pela morbidade da sepse por bactérias Gram-negativas.

Outros fatores

Alguns microrganismos são mais virulentos porque eles fazem o seguinte:

  • Prejudicam a produção de anticorpos

  • Resistem aos efeitos líticos do complemento sérico

  • Resistem às etapas oxidativas na fagocitose

  • Produzem superantígenos

Muitos microrganismos têm mecanismos que prejudicam a produção de anticorpos induzindo células supressoras, bloqueando o processamento de antígenos e inibindo a mitogênese dos linfócitos.

A resistência aos efeitos líticos do complemento sérico confere virulência. Entre as espécies de N. gonorrhoeae, a resistência predispõe à infecção disseminada e não à localizada.

Alguns microrganismos resistem às etapas oxidativas na fagocitose. Por exemplo, Legionella e Listeria não provocam nem suprimem ativamente a etapa oxidativa, ao passo que outros microrganismos produzem enzimas (p. ex., catalase, glutationa redutase, superóxido dismutase) que liberam os produtos da oxidação.

Alguns vírus e bactérias produzem superantígenos que contornam o sistema imunitário, causam ativação inespecífica de um número excessivo de células T naives e, assim, provocam inflamação exagerada e potencialmente destrutiva mediada pela liberação maciça de citocinas pró-inflamatórias.

Aderência microbiana

A aderência microbiana auxilia os microrganismos a estabelecerem uma base através da qual penetram nos tecidos. Entre os fatores que determinam a aderência estão as adesinas (moléculas microbianas que são mediadoras da adesão à célula) e os receptores do hospedeiro, aos quais as adesinas se ligam. Estes incluem resíduos de açúcares e proteínas de superfície celular, como a fibronectina, que aumenta a ligação de certos microrganismos Gram-positivos (p. ex., estafilococos).

Outros determinantes de aderência incluem estruturas finas nas paredes de certas bactérias (p. ex., estreptococos), denominadas fibrilas, por meio das quais certas bactérias se ligam às células epiteliais humanas. Outras bactérias, como as Enterobacteriaceae (p. ex., Escherichia coli), possuem organelas específicas de adesão denominadas fímbrias ou pili. As fímbrias capacitam o microrganismo a aderir a quase todas as células humanas, incluindo neutrófilos e células epiteliais do trato geniturinário, boca e intestino.

Biofilme

O biofilme é uma estrutura fina que pode se formar ao redor de algumas bactérias, conferindo resistência à fagocitose e a antibióticos. Desenvolve-se ao redor de Pseudomonas aeruginosa nos pulmões de pacientes com fibrose cística e também ao redor de estafilococos coagulase-negativos em dispositivos médicos sintéticos, como cateteres IV enxertos vasculares prostéticos e material de sutura.

Fatores que afetam a probabilidade de o biofilme se desenvolver nesses dispositivos médicos incluem textura de material, composição química e hidrofobicidade.

Resistência antimicrobiana

A variabilidade genética entre os micróbios é inevitável. O uso de antimicrobianos eventualmente seleciona para a sobrivivência das cepas que são capazes de resistir a eles.

Emergência da resistência antimicrobiana pode ser devido a uma mutação espontânea dos genes cromossômicos. Em muitos casos, as cepas bacterianas resistentes adquiriram elementos genéticos móveis de outros microrganismos. Esses elementos são codificados em plasmídios ou transpósons e permitem que os microrganismos sintetizem as enzimas que

  • Modificam ou inativam o agente antimicrobiano

  • Modificam a habilidade da célula bacteriana de acumular o agente antimicrobiano

  • Resistem à inibição pelo agente antimicrobiano

Minimizar o uso inapropriado de antibióticos em humanos e na criação dos animais é importante para a saúde pública.

Defeitos nos mecanismos de defesa do hospedeiro

Dois tipos de estado de imunodeficiência afetam a capacidade do hospedeiro de lutar contra infecções:

Imunodeficiências primárias são de origem genética; > 100 estados de imunodeficiência primária já foram descritos. A maioria das imunodeficiências primárias é reconhecida durante a infância; no entanto, mais de 40% são reconhecidas pela primeira vez durante a adolescência ou a idade adulta.

Imunodeficiências adquiridas são causadas por outras doenças (p. ex., câncer, infecção pelo HIV doença cirrótica) ou pela exposição a uma substância química ou fármaco que seja tóxico ao sistema imunitário.

Mecanismos

Desordens nas respostas imunes podem envolver

As deficiências celulares são geralmente de células T ou desordens imunes combinadas. As células T contribuem para a destruição de microrganismos intracelulares, portanto, pacientes com desordens de células T podem apresentar doenças oportunistas como Pneumocystis jirovecii ou infecções criptocócicas. A cronicidade dessas infecções pode provocar distúrbios do crescimento, diarreia crônica e candidíase oral persistente.

As deficiências humorais são geralmente causadas por falha das células B em produzir imunoglobulinas funcionantes. Pacientes com esse tipo de distúrbio geralmente apresentam infecção por microrganismos encapsulados (p. ex., H. influenzae, S. pneumoniae). Pacientes podem apresentar distúrbios de crescimento, diarreia e infecções sinopulmonares recorrentes.

Um defeito no sistema fagocítico afeta a resposta imunitária imediata às infecções bacterianas e pode resultar no desenvolvimento de abscessos recorrentes ou pneumonias graves.

Os defeitos primários do sistema complemento são particularmente raros. Pacientes com esse tipo de defeito podem apresentar infecções recorrentes por bactérias pirogênicas (p. ex., bactérias encapsuladas, Neisseria sp.) e têm maior risco de distúrbios autoimunes (p. ex., lúpus eritematoso sistêmico).

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