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Bordetella pertussis e tosse convulsa (página 1)
(Este capítulo tem 3 páginas)
© Kenneth Todar, PhD
Bordetella pertussis,o agente da tosse convulsa ou coqueluche. Coloração de Gram. (CDC)
Bordetella pertussis
Tosse coqueluche (coqueluche) é causada pela bactéria Bordetellapertussis. B. pertussis é uma coccobacillus gram-negativa muito pequena que aparece sozinha ou em pares. Seu metabolismerespiratório, nunca fermentativo, e taxonomicamente, Bordetellais colocado entre os “Gram-negativos Aerobic Rods and Cocci” em Bergey’sManual.Bordetellais não atribuído a nenhuma família. As bactérias são nutricionalmente exigentes e geralmente são cultivadas em meios ricos suplementados com sangue. A bactéria pode ser cultivada em meio sintético, porém, que contém tampão, sais, uma fonte de energia aminoácida e fatores de crescimento como a nicotinamida (para a qual há uma exigência rigorosa). Mesmo em ágar sangue o organismo cresce pouco e requer 3-6 dias para formar colônias pontuais.
Bordetella pertussis coloniza a cílios do mamíferorespiratoryepithelium (Figura 1). Geralmente, pensa-se que a B. pertussisdoes não invade os tecidos, mas alguns trabalhos recentes mostraram os macrófagos alveolares da bactéria B. pertussisdoes. A bactéria é um patógeno para humanos e, possivelmente, para primatas superiores, e nenhum outro reservatório é conhecido. A tosse convulsa é uma doença relativamente leve em adultos, mas tem uma taxa de mortalidade significativa nos lactentes. Até que a imunização foi introduzida na década de 1930, a coqueluche era uma das doenças mais frequentes e graves dos lactentes nos Estados Unidos.
Patogénese
A doença tosse convulsa tem dois estágios. O primeiro estágio, colonização, é uma doença respiratória superior com febre, mal-estar e tosse, que aumenta a intensidade da doença em cerca de 10 dias. Durante esta fase o organismo pode ser recuperado em grande número a partir de culturas faríngeas, sendo que a severidade e duração da doença podem ser reduzidas pelo tratamento antimicrobiano. Os mecanismos de aderência da B. pertussis envolvem uma “filamentoushemagglutinininin” (FHA), que é uma estrutura do tipo fimbrial na superfície bacteriana, e a toxina da coqueluche (PTx). Os efeitos de curto alcance das toxinas solúveis também desempenham um papel na invasão durante a fase de colonização.
Figure1. Colonização de células traquealepiteliais por Bordetella pertussis
O segundo estágio ou estágio tóxico da coqueluche segue os sintomas relativelino-específicos do estágio de colonização. Ela começa gradualmente com a tosse prolongada e paroxística que muitas vezes termina em um gáspe inspiratório característico(whoop). Para ouvir o som característico da tosse coqueluche clique whoop.wav (whoop.wav é copyright do Dr. DougJenkinson, Nottingham, Inglaterra. www.whoopingcough.net). Durante este segundo estágio, a B. pertussis raramente pode ser recuperada, e os agentes antimicrobianos não têm efeito no progresso da doença. Como descrito abaixo, este estágio é mediado por uma variedade de solubletoxins.
Colonization
Studies of B. pertussis and its adhesins have focused onculturedmammalian cells that lack most of the features of ciliated epithelialcells.However, some generalities have been drawn. Os dois fatores de colonização mais importantes são a hemaglutinina filamentosa (FHA) e a toxina da coqueluche (PTx). A hemaglutinina filamentosa é uma proteína grande (220 kDa) que forma estruturas filamentosas na superfície celular. A FHA liga-se a galactoseresidueson um glicolipídeo sulfatado chamado sulfatide, que é muito comum na superfície das células ciliadas. As mutações no gene estrutural FHA reduzem a capacidade do organismo de colonizar, e os anticorpos contra FHA provideprotegem contra a infecção. No entanto, é improvável que a FHA seja a única aderente que está envolvida na colonização. O gene estrutural para FHA foi clonado e comprimido em E. coli, aumentando a possibilidade de sua produção para uso em uma vacina componente.
Uma das toxinas da B. pertussis, a toxina da pertussis(PTx), também está envolvida na aderência ao epitélio traqueal. Pertussistoxinis uma proteína de 105 kDa composta de seis subunidades: S1, S2, S3, (2)S4 e S5. A toxina é secretada no fluido extracelular e ligada às células. Alguns componentes da toxina ligada às células (S2 e S3) funcionam como asadhesinas e parecem ligar as bactérias às células hospedeiras. S2 e S3 utilizamceptores de diferentes centros nas células hospedeiras. S2 liga-se especificamente a uma glicolipídeo calledlactosilceramida, que é encontrada principalmente nas células epiteliais ciliadas. S3 liga-se a uma glicoproteína encontrada principalmente nas células fagocitárias.
A subunidade S1 da toxina de coqueluche é o componente A com ADPribosylatingactivity, e a função de S2 e S3 é presumida estar envolvida na ligação da toxina intacta (extracelular) à sua superfície celular alvo. Os anticorpos contra os componentes do PTx previnem a colonização das células ciliadas pelas bactérias e proporcionam uma protecção eficaz contra infecções. Assim, a pertussistoxina é claramente um fator de virulência importante na fase inicial de colonização da infecção.
Desde que a subunidade S3 da toxina da pertussis é capaz de se ligar à superfície dos fagócitos, e uma vez que a FHA se ligará à integrina CR3 em superfícies fagocitárias (o receptor do complemento C3b), especulou-se que a bactéria pode ligar-se preferencialmente aos fagócitos para facilitar o seu próprio desenvolvimento. O papel de tal fagocitose auto-iniciada não é claro. As bactérias que são absorvidas por esta via anormal podem evitar a estimulação do surto de fagocitose que normalmente acompanha a captação de células bacterianas que são opsonizadas por anticorpos ou pelo complemento C3b. Uma vez dentro das células, as bactérias podem utilizar outras toxinas (i.e. adenilato de toxina ciclase) para produzir as actividades bactericidas dos fagócitos. Em todo o caso, há alguns eventos que a Bordetella pertussis pode usar este mecanismo para entrar e persistir nos fagócitos como um parasita intracelular. Se a B.pertussisis é um parasita intracelular, isso explicaria porque a imunidade à pertussiscorrelates é melhor com a presença de células T citotóxicas específicas do que com a presença de anticorpos a produtos bacterianos.
B. A coqueluche produz pelo menos dois outros tipos de adhesins,twotypes de fimbriae e uma proteína de superfície não-fimbrial chamada pertactin,mas seu papel na aderência e patogênese não está bem estabelecido.
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