Gênero Mycobacterium - UNESP: Câmpus de Botucatu · reações de hipersensibilidade do tipo...
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Gênero Mycobacterium
Prof. Adj. Ary Fernandes Júnior
Departamento de Microbiologia e Imunologia
IBB-UNESP-Campus de Botucatu
Ordem Actinomycetales
Família Mycobacteriaceae
Genero Mycobacterium
Aproximadamente 165 espécies e 13
sub-espécies no gênero Mycobacterium
Euzéby: List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (2013)
Micobactérias clássicas (Sempre Patogênicas):
M. tuberculosis (Tb HO), M. bovis (Tb em BO),
M. ulcerans (úlcera tuberculótica HO),
M. leprae (Hanseníase) (Doença antiga - Bíblia)
1873 – Gerhard Henrick Armauer Hansen (M. leprae)
1882 – Robert Koch (bacilo da Tb tipo mamífero)
(M. tuberculosis)
1959 Classificação de Runyon em 4 grupos) Micobactérias
não tuberculóticas (= Atípicas ou Anônimas) (Oportunistas)
Mycobacterium tuberculosis, M. bovis,
M. africanum, M. microti (roedores),
M. caprae (caprinos),
M. canetti (var. do M. tuber Somália),
M. pinnipedii (leões)
99,9% de identidade genética (RNAr 16S)
Complexo Mycobacterium tuberculosis
Espécies de Mycobacterium de maior importância
Espécies de Mycobacterium de maior importância
Espécie Grupos de Runyon Significado
M. leprae, M. ulcerans,
M. tuberculosis, M. bovis
- Sempre
Patogênicas
M. marinum, M. kansasii,
M. asiaticum,
M. simiae
I
(Fotocromógenas)
(carotenóides)
Geralmente
Patogênicas
M. scrofulaceum,
M. flavescens, M. xenopi,
M. gordonae, M. szulgai
II
(Escotocromógenas)
Geralmente
Patogênicas
M. avium (3 subespécies),
M. terrae
M. Intracellulare
III
(Não-Cromógenas)
Geralmente
Patogênicas
M. fortuitum,
M. chelonae, M. vaccae,
M. phlei, M. smegmatis
IV
(Rápidos
Crescedores)
Geralmente
não
Patogênicas
M. avium subesp.
paratuberculosis
(doença de Johne)
(gastroenterites
em ruminantes)
Micobactérias não tuberculosas ou atípicas (MNT) patogênicas para o
homem segundo classificação de Runyon
Grupos Espécies de crescimento Apresentação clínica comum Tempo
Grupo I Fotocromogênicas
M. kansasii M.marinum M.simiae
M. asiaticum
Pulmonar e ganglionar Lesões cutâneas
pulmonar pulmonar
Lento Rápido Lento Lento
Grupo II Escotocromogênicas
M. scrofulaceum M. xenopi M. szulgai
M. gordonae M. flavencens
Pulmonar e ganglionar Pulmonar Pulmonar
*Não patogênica *Não patogênica
Lento Lento Lento
Grupo III Não cromogênicas
Complexo M. avium (inclui M.intracellulare) M. malmoense M. hemophilum
M. terrae M. ulcerans
M. noncromogenicum
Pulmonar, ganglionar ou disseminada
Pulmonar Cutânea e de tecidos moles
* Não patogênica Úlceras cutâneas Úlceras cutâneas
Lento Lento Lento Lento Lento Lento
Grupo IV De Crescimento Rápido-Complexo
M. fortuitum (inclui M.chelonae), M.abscessus
M. thermoresistible M. neoaurum
Pulmonar, tecidos moles, óssea
* Não patogênica *Nãopatogênica
Rápido Rápido Rápido
* Usualmente saprófitas, porém há registros de doenças provocadas por elas. Fonte: adaptado de Runyon ( ATS Statement, 1997) In: Ministério da Saúde,2007
Tuberculose Infecção 90 a 95% dos infectados
Tuberculose Doença 5 a 10% dos infectados
(Óbito - 50% 2,7 milhões/ano), (Doença Crônica - 25%),
(Cura natural - 25%)
Doença grave, porém 100% curável
A importância econômica atribuída à doença bovina está
baseada nas perdas diretas e indiretas:
resultantes da morte de animais,
queda no ganho de peso,
diminuição da produção de leite,
descarte precoce,
eliminação de animais de alto valor zootécnico,
condenação de carcaças no abate,
perda de prestígio e credibilidade da unidade de
criação onde a doença é constatada.
Epidemiologia
Dados de notificações oficiais indicam uma prevalência média nacional
de 1,3% de animais reagentes à tuberculina.
Características Gerais
Bacilos (pleomórficos) retos ou encurvados,
cocobacilos, filamentosos ou formas ramificadas.
(0,2-0,6 m por 1-10 m)
Huang et al. (2007)
Parede Complexa quanto a composição química
Lipídeos (60% PS) Natureza hidrofóbica para a
parede (30% do genoma para produção destes lipídeos)
(Ácido micólico = Ác. graxo com 70 a 80 carbonos)
(* Características importantes)
Não formam esporo, flagelo ou cápsula
Características Gerais
O complexo ácido micólico – arabinogalactana - peptidoglicano representam o
núcleo rígido da parede bacteriana
Amostras Clínicas Exame Direto para pesquisa de BAAR (ou Bacilo de Koch)
(Ziehl-Neelsen ou Kinyoun) Limite de detecção -104 bacilo/mL material
Coloração para baciloscopia
Kinyoun
(2 a 3 amostras)
Frasco estéril boca larga
M. intracellulare
Intracelulares - Infectam e proliferam-se no interior
de macrófagos
Características Gerais
Lowenstein-Jensen (Albumina, Lecitina (Ovo), Glicerol,
Asparagina, Sais Minerais e Verde Malaquita (agente
inibidor)
Middlebrook (agar (7H10 e 7H11) e caldo (7H9))(sais
específicos, vitaminas, cofatores, acido oléico,
albumina, catalase, glicerol, asparagina) cresce
menos contaminantes que o contendo ovo
Stonebrink (Sem glicerol, com piruvato) M. bovis
Dubois, Ogawa
Cultivo: Meio de cultura
Características Gerais
Cultura de Mycobacterium canettii em Middlebrook 7H10 agar (cultura de 4 semanas)
Somoskovi A et al. J. Clin. Microbiol. 2009;47:255-257
Cultivo: Condições de cultivo
Aeróbios Estritos (requer O2 ) ou Microaerófilos,
pH 6,8-7,0,
ToC: 33-39oC (Mamíferos), 25 e 45oC (Aviário)
Crescimento
Lento 10 dias a 3 semanas
* tempo de geração de 18 a 24 horas;
rápido 3 a 7 dias (normalmente as saprofíticas)
Características Gerais
*Componentes lipídios estão envolvidos na patogênese
(Intracelulares facultativas e não destruídos no interior
dos fagócitos Evita fusão do fagossoma com o
lisossoma )
(Resposta mediada por células)
Sem Fatores de Virulência Clássicos
(toxinas, adesinas, cápsula polissacarídica)
Infecções que podem durar a vida toda do indivíduo
Patogenia
A maioria das bactérias e micobactérias não patogênicas são rapidamente mortas quando fagossomo fundi-
se com lisossomos. Por outro lado, o M. tuberculosis permanece dentro dos fagossomos e a bactéria libera
PknG (proteina kinase G) para bloquear a fusão fagossomo com lisossomo. As bactérias que não possuem
gen pknG são rapidamente transferidas para os lisossomos e eliminadas.
Warner & Mizrahi, 2007. Nature Medicine 13, 282 - 284
Outras bactérias e
Transmissão aérea Alvéolo pulmonar
CANCRO DE
INOCULAÇÃO
Multiplicação intra celular com lise dos
macrófagos e liberação de lisossomas
Fagocitose por Macrófagos
DESTRUIÇÃO
TECIDUAL
Acúmulo de polimorfonucleares RESPOSTA
INFLAMATÓRIA
FORMAÇÃO DE GRANULOMA
Lesões secundárias por
Contiguidade - Tuberculose miliar
Disseminação principalmente
nos Rins e Ossos longos (Olhos, SN, TI,
Linfonodos, Pâncreas, Pele, Cavidade Oral,
etc|)
Patogenia
Desenvolvimento e estrutura de um granuloma na tuberculose humana. 1 - Captação do M.
tuberculosis pelos macrófagos alveolares. 2 - Migração do macrófago infectado para linfonôdo de
drenagem. 3 - Recrutamento de monócitos sistêmicos. 4 - Formação do granuloma. L, Linfócitos na
periferia do granuloma. F, Cápsula fibrosa (fibroblastos, colágeno e outras proteínas). M, região com
macrófagos infectados. C, Cerne caseoso (contem material debris e lipídios de macrófagos).
Stehr et al, 2012 (Microbes and infection), v.14, n.13, 1227-1237.
1
2
3
4
Pulmão e linfonôdo bovino com diversos nódulos de aspecto caseoso.
Fonte: http://www.cfsph.iastate.edu/DiseaseInfo/ImageDB/TUB/TUB_001.jpg
Endometrite granulomatosa em bovino por Mycobacterium sp
Úbere bovino com mastite caseosa (Mycobacterium bovis)
Tuberculose em útero bovino
Tuberculose no figado (Mycobacterium bovis)
Lesões granulomatosa em pulmão
de bovino causado por
M. tuberculosis
Caixa torácica de bovino com
granulomas de origem por M. bovis
Sintomas (Humano)
Tosse (por mais de 15 dias), Dispnéia,
Cansaço fácil, Dor torácica, Rouquidão,
Febre ( mais comum ao entardecer),
Sudorese Noturna, Falta de apetite,
Emagrecimento
Bovinos – (M. bovis) Forma Pulmonar ( HO),
Forma Ganglionar,
Intestinal (diarréia crônica),
Cutânea (Úbere)
(M. tuberculosis e M. avium autolimitante)
Suínos Via alimentar - M. bovis lesões clássicas
Ovinos e Caprinos M. bovis (M. avium) ( Bovinos)
Equinos Raramente infectados (M. avium) (Trato alimentar)
Cães e gatos Raro - M. bovis (M. tuberculosis)
(comum localização intestinal e abdominal)
Manifestações clínicas
Na maioria das vezes estão ocultos (sem sinais clínicos)
Obs: Nos bovinos é conhecida por ser uma doença crônica
debilitante, mas também pode apresentar curso agudo
progressivo
Os sinais clínicos da tuberculose bovina
Quando presentes são representados por:
Perda de peso progressivo;
Aumento do volume dos linfonôdos;
Em alguns casos tosse;
Debilidade;
Caquexia;
Sinais respiratórios (Dispnéia),
Menor freqüência: sinais digestivos (diarréia) e geniturinários,
neurológicos e outros.
Identificação Bioquímica: Niacina, Redução de Nitrato,
Hidrólise do Tween, Catalase a 68oC, Urease
Testes moleculares: Sondas M. tuberculosis
PCR
Amplificação de sequências espécies específicas – RNAr 16S
Cultura (Lowestein-Jensen, Middlebrook) limite de
detecção é de 102 bacilos/mL
(O aumento da tensão de CO2 intensifica o crescimento)
Diagnóstico Laboratorial
Amostras Clínicas Exame Direto (Ziehl - Neelsen),
Cultura (Lowestein-Jensen)
Permite descobrir fontes de infecção = Bacilíferos Baciloscopia
Tuberculinização Os animais infectados são reativos
(“alérgicos”) às proteínas (transporte e porinas da
parede) contidas na tuberculina e desenvolvem
reações de hipersensibilidade do tipo tardio
(tipo IV) edema no local da inoculação.
Hipersensibilidade mediada por células
X Tuberculina ou PPD (Purified Protein Derivative)
(0,1 mL de solução de tuberculina = 0,04 µg)
Imunodiagnóstico: Teste da Tuberculina (Teste Cutâneo)
Queda de produtividade do rebanho;
Quadro crônico de evolução progressiva;
Condenação de carcaças no abate.
Tuberculose em bovinos
Um método de avaliação de prevalência da tuberculose
bovina é a realização de uma inquisição epidemiológica em
matadouros, procurando, a partir das carcaças e vísceras
desviadas ao Departamento de Inspeção Final (DIF),
identificar alterações anátomo-patológicas características.
Não há tratamento indicado para a
tuberculose bovina.
A redução na incidência da doença se torna
possível com a utilização de medidas de controle e
profilaxia adequadas, incluindo o sacrifício dos
animais positivos, segundo as normas do
Programa Nacional de Controle e Erradicação da
Brucelose e Tuberculose Animal (PNCEBT),
elaborado em 2001 pelo Ministério da Agricultura,
Pecuária e Abastecimento (MAPA).
Drogas para Tratamento:
(Estreptomicina, Isoniazida, Ethambutol, Rifampicina )
Padronizado e duração de
6 meses - Esquema Básico
para humanos
-Nos dois primeiros meses:
Isoniazida, Rifampicina e
Pirazinamida e Etambutol
-Tratamento responsabilidade
exclusiva do setor público de saúde
-Nos quatro últimos meses:
Isoniazida e Rifampicina
BCG (Bacilo de Calmette e Guérin) (1921)
(M. bovis modificado) (50% de proteção)
* Resistência as condições ambientais
(dessecação e desinfetantes)
Sensíveis a temperaturas elevadas ( pasteurização )
Resistência as condições ambientais
Vacinação