Faculdade de Tecnologia de Sorocaba

Curso Superior de Tecnologia em Saúde

Modalidade: Projetos, Manutenção e Operação de Aparelhos Médico-

Hospitalares.

Carolina Schekiera Franco dos Santos

Jéssica Cristiane Magalhães Ierich

Vanessa Mieto Soares

Disenteria (Shigella)

Sorocaba

2011

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Sumário

1. Introdução.................................................................................................................. 2

2. Caracterização e patogenicidade de Shigella ............................................................ 2

3. Mecanismos de virulência que causam a doença ...................................................... 3

4. Conclusão .................................................................................................................. 5

Referências ....................................................................................................................... 5

1. Introdução

O gênero Shigella é constituído de 4 espécies, designadas S. dysenteriae, S.

flexneri, S. boydii e S. sonei. A doença humana, causada por Shigella, é chamada de

shigelose ou disenteria bacilar. A shigelose localiza-se no íleo terminal e cólon,

caracterizando-se por invasão e destruição da camada epitelial da mucosa, com intensa

reação inflamatória. Em consequência disto, o paciente geralmente apresenta leucócitos,

muco e sangue nas fezes.

Em especial, neste trabalho, daremos maior ênfase na shigelose causada pela

espécie S. dysenteriae, que além da alta capacidade de invasão, S. dysenteriae produz

uma exotoxina que, segundo algumas evidências, é mediadora da fase diarreica da

doença, cujo efeito deve ser exercido ao nível do íleo terminal [1].

2. Caracterização e patogenicidade de Shigella

Os microrganismos do gênero Shigella, responsáveis pela disenteria bacilar, são

imóveis e pouco ativos no que se refere à fermentação de carboidratos, não fermentam

lactose e não produzem gás, na maioria das vezes [2]. São bacilos gram-negativos,

anaeróbios facultativos, não formadores de esporos.

Em adultos, a disenteria bacilar geralmente é autolimitada. A doença apresenta

quadro clínico variável, que vai desde formas leves até apresentações graves (disenteria

com estado toxêmico importante). As formas muito graves são causadas principalmente

pela S. dysenteriae (associada à ação da Shiga toxina) e a S. sonnei causa formas mais

leves. A transmissão da disenteria bacilar é fecal-oral, de mãos, água e alimentos

contaminados. O período de incubação é de um a sete dias e a doença persiste por até

duas semanas, aproximadamente. Diferentemente de outras bactérias enteropatogênicas,

o gênero Shigella é conhecido por causar infecções em adultos com um número muito

baixo de organismos [2].

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É comum estabelecer-se uma separação entre as disenterias tóxicas causadas

pela S. dysenteriae e as disenterias oligotóxicas, determinadas por outras shigelas. Esta

regra apresenta, porém, exceções: podem-se encontrar casos de infecções brandas

causadas pela S. dysenteriae, assim como casos fatais determinados pelos outros bacilos

disentéricos [3]. A patogenicidade de Shigella se dá pela presença de um plasmídio de

virulência denominado pInv, que contêm os genes necessários para a invasão e

disseminação bacteriana nas células do hospedeiro, tal como a produção de exotoxinas,

que intensificam os sintomas.

3. Mecanismos de virulência que causam a doença

A Shigella virulenta invade a luz intestinal do hospedeiro e se instala facilmente

nas células M das placas de Peyer, induzindo a fagocitose e o processo inflamatório que

resultará na deposição de muco e sangue no intestino do hospedeiro, que serão

evacuados junto às fezes. Logo após a translocação pelas células M, as bactérias são

fagocitadas por macrófagos residentes. Dentro do macrófago, a bactéria lisa a

membrana do fagossomo e observa-se a morte celular por necrose. Após o escape, a

bactéria invade o enterócito através da região basolateral, multiplica-se e espalha-se no

citoplasma através de filamentos de actina. Com a formação da cauda de actina a

bactéria é propulsionada até a borda da célula, onde irá conduzir a formação de

protrusões propiciando a penetração na célula adjacente. O ciclo da infecção é

completado pela lise da dupla membrana formada pela protrusão, a fim de liberar a

bactéria no citoplasma da célula vizinha. Este processo se repete até a destruição da

monocamada do epitélio intestinal (figura 1) [4].

Figura 1 - Modelo de patogenicidade induzida por Shigella spp. Translocação bacteriana

através das células M. 1. Fagocitose pelos macrófagos residentes. 2. Escape por indução à

necrose celular. 3. Invasão do enterócito através da região basolateral. 4. Disseminação. 5.

Indução a formação de protrusões e lise da dupla membrana com liberação da bactéria na célula

vizinha [4].

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Os genes de virulência da Shigella estão localizados em um plasmídio de 230 kb

(plasmídio Inv). As bactérias sem este plasmídio são avirulentas e não penetram em

células epiteliais. O plasmídio Inv possui uma região que contém 32 genes essenciais

para a invasão. Esses genes codificam proteínas de invasão, de disseminação intra e

intercelular, além de outras proteínas efetoras. Em contato com as células hospedeiras, a

bactéria secreta proteínas efetoras que interagem com componentes do citoesqueleto da

célula eucariótica facilitando a invasão bacteriana. O escape da célula bacteriana do

vacúolo fagocitário também é mediado por proteínas efetoras plasmidiais, tal como a

indução da morte celular [4].

Além dos genes plasmidiais essenciais à invasão das células-alvo pela bactéria,

existem também genes cromossômicos que aumentarão a virulência da Shigella spp por

regulação da expressão de genes de virulência do plasmídio e manutenção da vida da

bactéria no trato grastrintestinal.

O cromossomo da Shigella spp apresenta pelo menos três ilhas de

patogenicidade, que codificam fatores de virulência como o LPS, genes dependentes de

temperatura que regulam a expressão de genes plasmidiais e, no caso da Shigella

dysenteriae, a Shiga-toxina (ShT), produzida por um gene cromossômico stx [5].

A ShT é uma exotoxina codificada por um operon cromossômico stxA e stxB,

constituída de subunidades A (ocasiona inibição da síntese protéica) e B

(reconhecimento e ligação a receptores no epitélio celular). Por via endocítica, a

subunidade A é transportada ao interior da célula, onde, na subunidade ribossômica 60S

inibirá a síntese protéica que caracterizará o efeito tóxico primário na célula do

hospedeiro sem afetar a estrutura ribossômica da bactéria [5]. A toxina Shiga se situa,

juntamente com as exotoxinas tetânica e botulínica, entre as mais potentes exotoxinas.

Foi demonstrado ainda que shigelas, ao penetrarem e proliferarem no interior

das células absortivas do íleo terminal (infecção intra-epitelial), produzem uma

citotoxina, à qual se atribuem, pelo menos, duas ações distintas: a) inibição da síntese

protéica e morte celular; b) distúrbio do equilíbrio hidrossalino, responsável pela fase

diarreica da infecção. Trata-se de uma proteína lábil de 72.000 dáltons que, em células

HeLa, fixa-se a um receptor de membrana contendo N-acetil-D-glicosamina. Quanto à

síndrome disenteriforme propriamente dita, admite-se que resulte de reação inflamatória

ao nível do intestino grosso (colite), talvez com a participação de prostaglandinas

liberadas localmente [3].

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Desta forma, a Shigella dysenteriae causa no hospedeiro agravamento do quadro

inflamatório, síndrome hemolítica urêmica e insuficiência renal, além de apresentar

ação neuroenterópica. O agravamento do caso de disenteria, neste caso, se dá por meio

da ação da Shiga-Toxina.

4. Conclusão

O gênero Shigella apresenta diversas espécies, o estudado acima representa uma

espécie (dysenteriae) que desenvolve um fator de virulência bastante intrigante, a

extotoxina shiga, mediante as sintomatologias já estudadas, a infecção produzida por

esta bactéria representa ameaça para a saúde humana, mesmo em países

industrializados, a expressão cromossômica desta exotoxina se manifesta de forma

difícil de ser combatida. A ação celular, estimulação imunogênica, seu caráter fatal,

enfim, complicações e agravamentos do quadro clínico de uma pessoa infectada, em sua

maioria, são consequência da ação desta exotoxina.

Referências

[1] TRABULSI, L. R. et al. Microbiologia. 2.ed. São Paulo: Atheneu, 1991. 386p.

[2] ALVES, C.F.M. Bactérias enteropatogênicas envolvidas em doenças transmitidas

por alimento e diarreias agudas em Minas Gerais no período de 2006 a 2008. 2009. 82p.

Monografia (Graduação em Microbiologia Aplicada às ciências da Saúde). Instituto de

Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2009.

[3] BIER, O. Microbiologia e imunologia. 27.ed. São Paulo: Melhoramentos, 1992.

1234p.

[4] ALBUQUERQUE, J.A.T. Análise comparativa da transcrição de genes envolvidos

na invasão e escape de 'Escherichia coli' enteroinvasora e 'Shigella flexneri' em

macrófagos J774. 2006. 55p. Dissertação (Mestrado em Análises Clínicas). Faculdade

de Ciências Farmacêuticas, Universidade de São Paulo, 2006.

[5] PENATTI, M.P.A. Caracterização biológica e molecular de amostras de Shigella

flexneri e Shigella sonnei isoladas da região de Campinas-SP. 2007. 77p. Tese

(Doutorado em Genética e Biologia Molecular). Instituto de Biologia, Universidade

Estadual de Campinas, 2007.