O Homem e o ecossistema

microbiano

Elsa Calado

Out 2008

Definição

População de microrganismosque habita a pelee as membranasmucosas de um indivíduosaudável

Sinónimos:

- Flora comensal,

flora indígena,

flora autóctone,

flora residente

Origem da flora microbiana normal

É adquirida rapidamentedurante e logo apóso nascimento, modificando-se

continuamente durantetoda a vida.

• Idade• Dieta• Estado hormonal• Saúde• Higiene pessoal

~

Porquê o termo flora?

• Porque a maioria dos microrganismos que aparecem onde o corpo humano comunica com o ambiente externo, são bactérias.

• Adulto saudável:

- 1013 células

- Alberga 1014 bactérias

(> intestino grosso)

• Outros microrganismos, como os fungos e os protozoários – constituem uma componente minoritária dos agentes comensais.

Todos os locais do corpo humano, têm

flora comensal?

A flora microbianasó ocorre em locais do corpo

que estão expostosou comunicamcom o ambiente

externo

Pele

Nariz

Boca

Aparelho GI

Aparelho GU

Microbiota normal e o hospedeiro

1 - Flora residente

• Tipos de microrganismos relativamente fixos, vulgarmente encontrados num determinado local (comensais).

• Quando perturbada, restabelece-se por si só.

Streptococcus mutans

Comensal do sulco gengival

2 - Flora transitória

• Microrganismos não e/ou potencialmente patogéneos que podem habitar a pele e/ou membranas mucosas, por horas, dias ou semanas.

• Provêm do ambiente e não se restabelece por si só.

• Só têm significado, quando a flora residente está alterada, pois estes agentes podem colonizar, proliferar e provocar doença – oportunistas.

Factores que intervém na presença da flora

residente

• Fisiológicos – temperatura, humidade, pH , potencial de oxi-redução

• Presença de certos nutrientes(promovem o crescimento bacteriano)

• Presença de substâncias inibidoras (bile, lisozima e ácidos gordos de cadeia curta)

Papel da flora normal na manutenção da saúde

I – Flora intestinal que sin-tetiza vit K, e ajuda naabsorção de nutrientes(produção de glucoroni-dases e sulfatases)

II – Flora residente da pele emembranas mucosas –evita a colonização porpotenciais patogéneos(flora transitória) atravésda “interferência bacteri-ana”.

III – Estimulação antigénica – segregação de vá-rias classes de Ig A pelo sistema imunológico,em resposta à presença da flora comensal –- papel na defesa do hospedeiro.

“Interferência bacteriana”

• Competição para receptores específicos, nas células do hospedeiro.

• Competição de nutrientes.

• Inibição mútua por produtos tóxicos ou metabólicos.

• Inibição mútua por produção de material antibiótico ou bacteriocinas.

Bacteriocinas tecidulares

Ligação à bactéria ajudando àopsonização

GlicoproteinaSoro

Superfície da mucosa

Fibronectina

Oxidação letal tecidular

ProteinaSecreções corporais soro, espaço tecidular

Lactoferrina e transferrina

Rotura da MC bacteriana

GlicoproteinaSoro, tecidos organizados

Polipeptídeosbásicos (histonas)

Lise célula bacteriana

ProteinaSoro, saliva, sudação, lágrimas

Lisozima

ActividadeComposição química

FontesSubstâncias

Quais são os locais do corpo humano que são

habitadas?

Superfície da pele com micro-colónias, também localizadasnos ductos dos folículos pilo-sos e glândulas sebáceas.

Tamanho variável (>s) na face=103-104 células / microcoló-nias e nos braços = 101-102

células / microcolónias, nosbraços.

I - Flora normal da pele

Feto saudável

• Estéril in utero até à rotura das membranas (parto).

• Após o nascimento, a pele do R/N expõe-se às floras genital e cutânea maternas e dos que o manuseiam, sendo imediata/ colonizado pelos respectivos agentes comensais, devido à falta de competição microbiana.

Pele

• Exposição contínua

• Contacto com o ambiente

II – Diferentes locais da pele

contêm flora bacteriana diversa

• Áreas secas expostas, têm relativamente poucos microrganismos à superfície

• Áreas húmidas (axilas, períneo, sulcos interdigitais dos pés, couro cabeludo) suportam populações maiores.

• S. epidermidis (90% dos aeróbios); densidade 103-104/cm2.

• S. aureus – em áreas mais húmidas.

• Difteroides anaeróbios ocorrem por baixo da superfície cutânea nos folículos pilosos, glândulas sebáceas e sudoríparas (P. acnes).

Alterações que ocorrem na pele durante a puberdade, levam a um aumento desta espécie – acne.

III – Outros agentes que vivem na pele

• Micrococcus sp (pele da mulher e crianças).

• Acinetobacter sp (25% população saudável) nas axilas, sulcos interdigitais do pés, virilhas.

• Micobactérias saprófitas(CAE, regiões axilar e genital).

• Malassezia sp (taxa de portador até 100% nos adultos).

Eliminaçãodosagentes nãocomensais dapele

- PH baixo (≈≈≈≈5,6) cutâneo

---- Ácidos gordos produzidospelas glândulas sebáceas

---- Presença de lisozima(glândulas sudoríparas)

Sudação intensa e

o banho

Não eliminam ou modificam a flora resi-

dente normal.

Lavagem vigorosa

com antisséptico

Diminui a contagemmicrobiana até 90%, masdentro de 8 horas, resta-belece-se o nº normal.

Presença de um penso

oclusivo

- Aumento da população microbianatotal (> humidade)

- Alteração qualitativa da flora

A abstinência à lavagem :

• Não leva a um aumento do nº de bactérias na pele.

• Encontram-se normalmente

103-104 microrganismos / cm2.

• Em áreas húmidas (virilhas e axilas) esta contagem é cerca de 106 / cm2.

Flora normal do olho

• Semelhante à da pele.

• Acção mecânica das pálpebrase o efeito de lavagem da secreção ocular (lisozima) –limitam a população microbiana.

Agentes microbianos

Predominantes : - Staphylococcus sp

coagulase neg.

- Difteroides

Menos frequentes : - Neisseria sp

- Streptococcus

grupo viridans

Flora comensal do ouvido externo

• Semelhante à flora cutânea bacteriana.

• Também podem ocorrer fungos : Aspergillus, Alternaria, Penicillium e Candida.

Narinas

• Zona mais externa (epitéliopavimentoso escamoso) com flora semelhante à da pele.

• Excepção – Staphylococcus

aureus

• Taxa de portadores saudáveis : 25 - 30% (15% permanente/; 15% transitoriamente).

Protecção do Aparelho respiratório

Laringe

Traqueia

Brônquios

- Acção da epiglote

- Movimentos “peristálticos”do tapete ciliar do epitéliocolunar respiratório

Seios nasais são estéreis normalmente, bem como oouvido médio e a trompa de eustáquio.

Aparelho gastrintestinal :

Flora da boca

• Início da colonização após o nascimento, sendo dominada pelo Streptococcus do grupoviridans, durante os primeiros meses de vida.

• Streptococcus sanguis –colonizador dos dentes após a erupção; S. mutans e Lactobacillus relacionados com a cárie dentária.

• Placa dentária – predomínio de anaeróbios estritos.

• Adulto saudável – flora residente com > 200 espéciesde bactérias, bem como espécies diferentes de Mycoplasma, leveduras e protozoários. Só são conhecidas 100 espécies.

Agentes comensais da boca

• Componente principal da flora são os anaeróbios estritos em relação aos aeróbios (100:1).

• Concentração bacteriana :

- 108UFC/mL de saliva

- 1012UFC/mL nos sulcos gengivais

• Flora anaeróbia: Prevotella, treponemas, Fusobacterium, Clostridium e Peptostreptococcus - nos sulcos gengivais (O2<5%).

• Flora superficial da boca: Streptococcus do grupo viridans (30-60%).

Nasofaringe

• Colonização imediata a seguir ao nascimento (após exposição aos agentes materno e de outros indivíduos).

• Flora que se mantém por toda a vida e ésemelhante à da boca.

• Também é o local de transporte de potenciais patogéneos:

- Neisseria meningitidis

- Streptococcus pneumoniae

- Streptococcus pyogenes

- Haemophilus influenzae

A cárie dentária é uma das infecções

mais frequentes dos países desenvolvidos

Cárie dentária

Desintegração do dente que se inicia à superfície e progride para o interior do esmalte.

Factores intervenientes

• Genético• Hormonal• Nutricional

Controlo• Remoção da placa bacteriana• Alimentação equilibrada

(ingestão proteica adequada e < consumo de carbohidratos)

• Boa higiene oral (limpeza frequente)

Processo da cárie

Placa bacteriana

Depósito gelatinoso deglucano, através do qualo Streptococcus mutanse o Peptostreptococcusaderem ao esmalte.

1º - Desmineralizaçãodo esmalte pela placabacteriana (produtosácidos resultantes da

fermentação).

2º - Decomposição dadentina e do cimento -por digestão bacterianada matriz proteica

(pH <5).

Flora normal do

aparelho gastrintestinal

Após o nascimento, o intestino do R/N estáestéril.

A colonização depende :

• Tipo de parto• Idade gestacional do R/N• Alimentação

Aleitamento materno

(<Fe)

Colonização intestinal por :

- Streptococcus

- Lactobacillus (pH 5)

- Bifidobacterium

Alimentação artificial

(>Fe)

Flora cólica mista com < dos Lactobacillus e > dos Bacteroides

A densidade dos microrganismos aumenta

desde o estômago até ao cólon

Estômago

pH ácido = 1,8-2,5 (barreira protectora)

- Streptococcus- Lactobacillus

- Helicobacter

Delgado

- Ligeiramente colonizado.

Cólon

• Muito colonizado (densidade bacteriana 1011/g)

• 95-99% - flora anaeróbia

• Bacteroides – principal componente do material fecal.

I – Distribuição longitudinal, freq. da ocorrência e

densidade bacteriana da flora normal do Ap. GI

<10%

< 10%

↓↓↓↓ (105-108/g)

↓↓↓↓

↓↓↓↓↓↓↓↓

↓↓↓↓↓↓↓↓

(103-105/g)

Enterobactérias

Bacteroides

Íleon

Jejuno

Lactobacillus

Streptococcus

Duodeno

LactobacillusEstômago

Frequência populaçãoDensidade

II – Distribuição longitudinal e freq. da ocorrência e

densidade bacteriana da flora normal do Ap. GI

< 10%

100%

25-75%

100%

Alta

Alta

(>1010/g)

Coliformes

Ent. faecalis

Bacteroides

Bifidobacterium

Eubacterium

Material

fecal

Eubacterium

Bifidobacterium

Bacteroides

Fusobacterium

Enterococcus faecalis

E. coli

Cólon

Frequência da populaçãoDensidade

Flora cólica do adulto

• 1/3 do peso seco das fezes é composto por bactérias

• Cada grama : 1011-1012 UFC

• 98% são anaeróbios estritos e o restante facultativos (100:1)

• Alberga cerca de 200 espécies

Principais géneros bacterianos por grama de fezes

- Bacteroides- Bifidobacterium- Eubacterium- Lactobacillus- Coliformes- Streptococcus anaeróbios e aeróbios- Clostridium- Leveduras

Importância da flora fecal

• Na síntese da vit K

• Conversão dos pigmentos e ácidos biliares

• Absorção de nutrientes

• Antagonismo dos patogéneos bacterianos

Os antimicrobianos orais, suprimem temporariamente a flora fecal susceptível, sendo substituída pelas bactérias resistentes:

- Staphylococcus

- Enterobacter

- Proteus

- Pseudomonas

- Clostridium difficile

- Leveduras

Aparelho geniturinário

UretraUretraUretraUretra

• Só a porção distal externa(1-2 cm), quer no homem, quer na mulher, é que éhabitada por flora residente.

• A restante mucosa é estéril.

• Principais agentes:- Enterobactérias (E. coli +++)- Lactobacillus- Streptococcus αααα e ββββH- Enterococcus- Staphylococcus

• Outros menos frequentes:- Mycoplasma hominis- Ureaplasma ureolyticum- Mycobacterium smegmatis

- Candida sp

Vagina

• A microflora varia de acordo com a influência hormonal, em grupos etários diferentes.

• Nascimento – estéril; após 24 horas – aquisição gradual de flora variada (Difteroides, Micrococcuse Streptococcus não hemolíticos).

• Puberdade – predomina o Lactobacillus responsável pela fermentação do glicogénio que mantém o pH ácido, evitando o crescimento de outros agentes; a flora épredominante/ anaeróbia (107-109UFC/mL secreção vaginal).

• Mulher pós-menopausa – háuma ↓ dos Lactobacillus por diminuição dos estrogéneoscirculantes; pH alcalino.

Ecossistemas microbianos do Homem

Vaginal1 : 101x 104-6Pele

Vaginal / hospedeiro

1 : 101x106-8Boca

Ambiental1 : 1001x 108-9Geniturinário

Hábito alimentar do hospedeiro

1 : 10001x 1011-12Gastrintestinal

OrigemAeróbio/AnaeróbioUFCReservatório microbiano

Vantagens da flora normal: acções

benéficas

1. Bactérias cutâneas produzem ácidos gordos que evitam a invasão por outras espécies – resistência à colonização.

2. Bactérias intestinais libertam factores com actividade antibacteriana(bacteriocinas, colicinas) assim como produtos de degradação metabólica que impedem o estabelecimento de outros agentes.

3. Os Lactobacillus vaginais mantém o ambiente ácido, suprimindo o crescimento de outros microrganismos.

4. O nº absoluto de bactérias presentes na flora cólica normal, significa que quase todos os nichos ecológicos estão ocupados, competindo com outras para a sobrevivência.

Desvantagens da flora normal

1. Disseminação potencial para zonas previa/ estéreis do corpo humano:a) O intestino é perfurado ou a pele é lesada.

b) Numa extração dentária, o Streptococcus viridans pode entrar na corrente sanguínea.

c) Agentes como a E. coli, a partir da pele perianal, ascende a uretra e provoca uma ITU.

2. Super-crescimento de potenciais patogéneos, quando há uma alteração da composição da flora normal (após antibioterapia) ou quando:

a) O local ambiental se altera (↑ pH do estômago ou vaginal).b) O sistema imune torna-se ineficaz (imunossupressão clínica, SIDA).

3. Potenciais patogéneos tornam-se oportunistas – invadem os tecidos, tornando-se perigosos para o hospedeiro.

Bibliografia

• Granato A. Paul. 2003. Pathogenic and Indigenous microorganisms of humans. Manual of Clinical Microbiology. 8ª Ed.

• Mims et al. 1998. The normal flora. Medical Microbiology. 2ª Ed.

• Murray et al. 2002. Commensal and Pathogenic microbial flora in humans. MedicalMicrobiology. 4ª Ed.

• Swartz N. Morton, Gibbons Ronald e S. Sigmund. 1990. Indigenous bacteria; oral microbiology. Microbiology. 4ª Ed.

• Jawetz, Melnik e Adelberg’s. 1991. Normal Microbial Flora of the Human Body.18ª Ed.

Revisão

A flora comensal refere-se aos microrganismos que normalmente habitam no nosso organismo. É verdade que:

___A maioria desta flora é de natureza bacteriana.

___ A flora predominante é constituída por vírus e protozoários.

___ Alguns fungos comensais, principalmente leveduras, têm o seu nicho ecológico no intestino, pele e membranas mucosas.

___ Todos os locais do corpo humano têm flora autóctone.

Quanto à flora comensal do aparelho urogenital, é verdade que:

___ A bexiga tem uma flora autóctone abundante.

___ A uretra pode conter no 1/3 da extremidade externa, algumas bactérias.

___ Lactobacillus e leveduras são entre outros, agentes comensais habituais da vagina de uma mulher adulta.

___O Staphylococcus aureus tem o seu nicho ecológico neste local.

Quanto à flora comensal do intestino grosso, podemos afirmar que:

___ O cólon é a principal câmara de fermentação bacteriana.

___ Os principais habitantes são os anaeróbios (1011 UFC/g).

___ A microflora contribui para a síntese de vitaminas (B12, piridoxina, K e tiamina).

___ Outros efeitos desta flora é a produção de gás (flatos) que são uma mistura de H2, CO2 e metano.

___ O cheiro característico que produzem, provém dos sulfitos, aminas, cetois e ácido butírico.