Infecções bacterianas do trato Infecções bacterianas do trato gastrointestinalgastrointestinal

grupo de infecções com variedade de agentes e de manifestações clínicas

diarréia: passagem de três ou mais evacuações líquidas (tomam a forma do recipiente) em período de 24 horas

diarréias infecciosas:

atingem indivíduos em todas as faixas etárias;

principal causa de mortes em crianças;

em escala global, seguem-se às causas de morte cardiovasculares

mortalidade: 5-6 milhões crianças/ano, na Ásia, África e AL; AL : 13% de mortes <1 ano em certas áreas

50% das mortes decorrem diretamente ou indiretamente das diarréias infecciosas;

morbidade: Bangladesh, India, Guatemala, Brasil –

taxas de infecção de 7-19 casos/pessoa/ano entre crianças < 2 anos;

Regiões do globo consideradas como áreas de risco para contrair diarréia – vermelho, grande risco

Epidemiologia das infecções do TGI

crianças e adultos podem ser acometidos

doentes X portadores humanos (especialmente adultos)

associação íntima com o nível sócio-econômico das populações:

tipo de residênciadensidade populacionaldisponibilidade de instalações sanitárias

água: qualidade sanitária e quantidade ofertada

ingestão de alimentos ou água contaminada por material fecal :

esgotos, fossas, poços, açudes, lagos - água potável, gelo

alimentos - transmissão por insetos (moscas) ; inoculação direta por portadores humanos ou a partir de reservatórios animais

via fecal-oral em ambiente hospitalar, berçários, creches, asilos, prisões

hábitos pessoais de higiene:

Influenciam, ao modular a quantidade de agentes ingeridos por indivíduos de uma dada população exposta a um mesmo risco >>> variação nas doses infectantes

caráter endêmico versus epidêmico das diarréias infecciosas

papel central dos portadores humanos sadios( e dos reservatórios animais )

humanos: principal reservatório >> portadores excretam microrganismos viáveis

infecções com reservatório animal: Salmonella, Campylobacter, Escherichia coli enterohemorrágica (EHEC)

ação sinérgica entre desnutrição e infecções do TGIpior prognóstico : gravidade e duração

AL: 60% das crianças que morrem apresentam deficiências nutricionais

diarréia persistente, crônica ou protraída: >14 dias de duração

Medidas sanitárias:a) Redes de esgoto sanitário ou fossas adequadas;b) Redes de distribuição de água tratada;c) Proteção, purificação e cloração de poços, bombas

de água, chafarizes;d) Controle do processamento e venda de alimentos;e) Controle de vetores - moscas ( destino adequado ao

lixo);f) Controle de portadores ( válido apenas em certos

contextos);g) Ações no controle da qualidade sanitária de

alimentos de origem animal;

Medidas de promoção sócio-econômica das populações:

a) Estímulo ao aleitamento natural;b) Difusão de princípios de higiene pessoal -

particularmente em relação a situações peculiares: higiene das mãos antes de lidar com alimentos ou preparar mamadeiras, lavagem prévia de alimentos crus etc.

Microbiota normal do TGI e agentes de infecção:

colonização bacteriana: fator de saúde

outro lado: fonte de infecções extraintestinais..

composição da microbiota : varia com idade e dieta

quantitativamente: estômago >> 102 - 105 / ml fezes >> 20% da massa fecal

qualitativamente: predomínio de bactérias anaeróbias

aeróbias e facultativas - destaque para as Enterobacteriaceae ( Enterobactérias )

O trato gastrointestinal – diferentes nichos para a colonização bacteriana; no esfregaço de fezes corado pelo Gram, vemos a variedade de formas bacterianas

no colon

Microvilosidades intestinais – corte histológico e observação direta; cada microvilosidade é nutrida por delicados vasos sanguíneos e linfáticos e é recoberta por enterócitos e outros tipos celulares no topo e nas

criptas. Os enterócitos se desprendem após 48-72 horas, sendo substituídos por novas células

Enterobactérias:

1. associadas a infecções extraintestinais:

Klebsiella, Enterobacter, Serratia, Proteus, Providencia, Citrobacter e certas Escherichia coli

2. associadas a infecções intestinais ( diarreiogênicas):

Salmonella, Shigella, Yersinia enterocolitica, Escherichia coli "diarreiogênicas"

são encontradas em doença aguda ou crônica, em convalescentes e em portadores sadios

Escherichia coli

Escherichia coli causadoras de infecções extraintestinais ExPEC

E.coli diarreiogênicas

EPEC EIEC ETEC EAEC STEC

E.coli enteropatogênicas – EPEC ; E. coli enteroinvasoras – EIECE. coli enterotoxigênicas – ETEC ; E. coli enteroagregativas – EAECE. coli Shigatoxigênicas – STEC ; E. coli enterohemorrágicas - EHEC

EHEC

comensais

mecanismos de virulência das categorias (ou patotipos) de Escherichia coli diarreiogênica

Outras bactérias diarreiogênicas, não pertencentes as enterobactérias:

Vibrio choleraeCampylobacter jejuniiVibrio parahaemolyticusAeromonasListeria monocytogenesStaphylococcus aureus enterotoxigênicos

Outras espécies apresentam estirpes que funcionam como agentes oportunistas de infecções intestinais:

dependem de fatores predisponentes, como o uso maciço de antibióticos:

Clostridium difficile, Pseudomonas aeruginosa

Formas não-exsudativas ou secretoras:Formas não-exsudativas ou secretoras:

acentuada perda de água e eletrólitos - envolvimento preferencial do intestino delgado

os agentes produzem enterotoxinas:Vibrio choleraeEscherichia coli enterotoxigênicas (ETEC)Escherichia coli enteroagregativas (EAEC)

V. cholerae produz a enterotoxina colérica ( CT)

ETEC produzem duas "famílias" de enterotoxinas:termo-lábil (LT) e termo-estável (ST)

CT é codificada no cromossoma , enquanto LT e ST são codificadas em plasmídios >> transmissibilidade de fatores de virulência

CÓLERA - Vibrio cholerae

bastonete Gram-negativo, móvel, em forma de vírgula – família Vibrionaceae

aderem aos enterócitos do intestino delgado - pili TCP e outras adesinas produzem enterotoxinas - " toxina colérica "

dois biotipos: V. cholerae clássico e V. cholerae El Tor

causam grandes surtos epidêmicos - pandemias de cólera

7a. pandemia - início em 1961 - biotipo El Tor1991 - Peru >> Brasilatualmente: sem registro no Brasil

reservatório humano >> portadorestransmissão: água e alimentos contaminados

Vibrio cholerae – aspecto ao Gram e na microscopia eletrônica de varredura; aspecto característico das colônias em meio seletivo

(TCBS)

Ocorrência de surtos sazonais epidêmicos de cólera – ciclos humano e na natureza

na natureza

nos humanos

1991 – a sétima pandemia de cólera atinge a América do Sul

Chancay

John Snow, 1854 - o nascimento da Epidemiologia; a correlação entre casos de cólera e consumo de água contaminada fornecida pelo chafariz de Broad Street, Londres. A bomba de água é conservada até hoje, como registro histórico.

pili tipo IV - TCP

toxina colérica - CT

colonização da mucosa intestinal e diarréia

mecanismo de ação da toxina colérica

Manifestações clínicas da cólera – desidratação intensa, prostração

Caso particular de diarréia não exsudativa:

diarréia infantil causada por Escherichia coli enteropatogênica (EPEC)

mecanismo peculiar, aparentemente não envolvendo toxinas:

lesões no intestino delgado >> " attaching –effacing "

acomete crianças até 2 anos >>> pico aos 6 meses

no Brasil : 30% das diarréias infantis urbanasreservatório humano >> portadores assintomáticos

variantes emergentes de EPEC >> EPEC atípicasreservatório animal ?? ruminantes, cães etc.

Ilha de patogenicidade LEE de EPEC

Lesão “attaching-effacing”

Infecções bacterianas do trato Infecções bacterianas do trato gastrointestinalgastrointestinal

IIII

Principais quadros infecciosos não-Principais quadros infecciosos não-exsudativos:exsudativos:

diarréia infantil epidêmica – crianças < 2 anos (6 meses)

ocorrem como surtos (berçários, enfermarias)

também ocorre na forma endêmica

E. coli enteropatogênica (EPEC) e Rotavirus

diarréia do desmame - geralmente auto-limitada

cede com hidratação

pode evoluir para diarréia persistente

diarréia persistente - duração >14 dias

grave deterioração do estado nutricional

NE: 63% crianças <5 anos em favelas

E. coli enteroagregativa (EAEC)

diarréia dos viajantes - diarréia aquosa, 1-5 dias de duração

acomete indivíduos de países desenvolvidos que visitam países da AL, Ásia, África, sul da Europa

início agudo (3-15 dias)

E. coli enterotoxigênica (ETEC)E. coli enteropatogênica (EPEC)

Diarréia sanguinolenta e síndrome hemolítica urêmicaEscherichia coli produtoras de toxina Shiga (STEC) Escherichia coli enterohemorrágicas (EHEC)

• mais de 100 sorotipos de E. coli – O157:H7

• doenças : colite hemorrágica (CH), síndrome hemolítica urêmica (SHU) e púrpura trombocitopênica trombótica (PTT)

• surtos epidêmicos ou casos esporádicos

• transmissão zoonótica:

alimentos de origem animal (bovina) legumes e vegetais; sucos de frutas ; água ; contaminação cruzada

• transmissão interpessoal: rara

• USA, 1982-2000 238 surtos epidêmicos por EHEC O157:H7

8466 casos1276 (15%) hospitalizações294 (3%) casos de SUH36 (0,4%) mortes

148 surtos (65%) : alimentos (*)46 surtos (20%) : transmissão interpessoal 27 surtos (12%) : água contaminada 7 surtos (3%) : contato com animais

(*) a partir de 1994 - sucos, verduras cruas, brotos...

fezes – bovinos, ovinos

abate

esterco

ordenha

contato direto

virulência de STEC/EHEC:

STEC/EHEC >> toxinas Shiga : Stx1 e/ou Stx2 (fagos)

EHEC >> região LEE - lesão A/E (“attaching-effacing”)

outros fatores: toxina EAST1, enterohemolisina (plasmidio)

identificação de EHEC O157:H7 (>90% dos surtos)

diagnóstico convencional >> sorbitol-negativa >> -glicuronidase - negativa >> antígenos O157 e H7

diagnóstico molecular >> PCR genes rfb (O157), fliC (H7) stx (toxina Shiga)

Sindrome uremica hemolitica – acomete cerca de 1-3% dos pacientes infectados por EHEC. Ocorre lesão no endotélio dos capilares glomerulares,

decorrente da ação da toxina Shiga

Formas inflamatórias ( exsudativas ) de Formas inflamatórias ( exsudativas ) de infecções do TGIinfecções do TGIgastroenterites e disenterias bacterianas

gastroenterites - também denominadas " diarréias altas "

início súbito, dores abdominais, náuseas, cefaléia, vômitos;fezes líquidas, com muco; leucócitos e raras hemácias podem estar presentes nas fezes;

em adultos, a evolução é geralmente benigna ( 2 - 5 dias )

Salmonella

crianças >> risco potencial de septicemias

epidemiologia característica:

reservatórios animais

frangos, suínos, bovinos >> ingestão de alimentos de origem animal contaminados (ovos, leite, carne, embutidos)

contato com animais de estimação >> répteis, aves, cães, gatos

contaminação fecal-oral

no Brasil: Salmonella TyphimuriumSalmonella Enteritidis

contudo: grande variação regional...

animais de estimação

alimentos cárneos de origem animal – patês,

embutidos

contaminação cruzada de

verduras, frutas

ovos, maioneses, cremes

carne de aves

Salmoneloses - Salmonella

As Salmonella podem causar:

Gastroenterites ou salmoneloses – maioria das Salmonella

Febre tifóide - Salmonella Typhi (reservatório humano)

aderência ao epitélio intestinal:

intestino delgado - interação com a superfície mucosa nas placas de Peyer

participam adesinas bacterianas e receptores celulares

invasão:

proteínas efetoras bacterianas são injetadas por um sistema de secreção tipo III (TTSS)

depende de síntese ativa de DNA e do citoesqueleto da célula hospedeira

forma-se um vacúolo >> endocitose da bactéria (macropinocitose)

via de regra: não ultrapassam a membrana basal do epitélio

localização intracelular:vacúolos envoltos por membranasreplicação: cerca de 50 minutostranscitose: cerca de 4 horas

lesão celular:

enterotoxina termolábil - ação semelhante a enterotoxina colérica

citotoxina - lesão extensa do epitélio, com encurtamento das microvilosidades por perda das extremidades

presença de leucócitos e sangue nas fezes

genética da virulência de Salmonella:

ilhas de patogenicidade - agrupamentos cromossômicos de genes de virulência

Salmonella Typhimurium - ciclo de vida complexo, requerendo inúmeros genes de virulência:

invasão: SPI-1 (Salmonella pathogenicity island-1) - 40 kb

sobrevivência em macrófagos e doença sistêmica: SPI-2, SPI-3

fagossoma: ambiente microbicida e deficiente em nutrientes (purinas, pirimidinas, histidina ,metionina, glutamina e Mg2+)

produção ou captura de nutrientes não disponíveis no hospedeiro

ação coordenada de genes que a protegem de mecanismos bactericidas dependentes e independentes de oxigênio

Papel das ilhas de patogenicidade SPI-1 e SPI-2 na infecção por Salmonella

Disenterias bacterianas: invasão do epitélio do intestino grosso – colite

destruição celular, úlceras, sangramento e reação inflamatória intensa

dores abdominais, tenesmo, prostração, cefaléia, vômitos

fezes líquidas, com muco, pús, sangue e restos epiteliais

tendência à localização intestinal - muito raramente ocorre septicemia

no Brasil: Shigella flexneriShigella sonneiEscherichia coli enteroinvasora (EIEC)

Infecção por Shigella – invasão, multiplicação e disseminação intracelular do microrganismo e destruição dos enterócitos; à direita, corte histológico de úlcera do cólon.

Disenteria por Shigella - leucócitos fecais podem ser vistos em esfregaço de material

fecal corado pelo Gram

Rotavirus

Famíla Reoviridae (Reovirus)

um dos principais agentes virais de diarréias

RNA vírus, dupla fita

capsídeo icosaédrico, sem envelope

agentes de infecção intestinal humana e animal : enterites agudas

países temperados: uma das maiores causas de diarréia em crianças entre 6 meses - 2 anos de idade

geralmente: outono e inverno

são reconhecidos 4 sorotipos : testes de neutralização

quadro clínico: diarréia severa, com febre e usualmente vômitos

compromete a mucosa duodenal

transmissão: oro-fecal

excreção máxima dos vírus ocorre nos 4 dias iniciais

(1011 partículas virais/grama de fezes)

diagnóstico laboratorial:

cultivo em células: complexo, pouco eficaz

testes imunológicos - ELISA, látex-aglutinação

Partículas de rotavirus observadas por microscopia eletrônica de transmissão (contrastação negativa)

Diagnóstico das infecções bacterianas do TGI

COPROCULTURA

colher o material na fase aguda da doença - se possível,

antes de instituída a terapêutica antimicrobiana número de espécimes fecais obtidos - idealmente, três

selecionar porções do espécime contendo muco, pús ou

restos de epitélio "swabs" retais não são adequados diante da suspeita de

Shigelose (disenteria bacteriana) pesquisa de portadores e convalescentes - três espécimes

ou "swabs" retais a intervalos regulares

sempre informar ao laboratório: idade do paciente e suspeita clínica

Roteiro esquemático da coprocultura:

colheita das fezes

transporte ao laboratório TEMPO

enriquecimento cultura primária

cultura secundária observação das placas seleção de colônias suspeitas 24

HORAS

observação das placas identificação bioquímica seleção de colônias suspeitas outros testes 48 HORAS

identificação bioquímica antibiograma outros testes resultado final 72 HORAS

antibiograma resultado final 96 HORAS