Biofilmes relacionados a infecções

Aos biofilmes estão associados um grande número de problemas de saúde, tais como as endocardites microbianas, otite média, prostatite crônica bacteriana, fibrose cística, periodontite entre outros (DONLAN; COSTERTON, 2002). As infecções de implantes artificiais permanentes ou temporários representam um segundo grupo de infecções onde o papel dos biofilmes microbianos na infecção é notório (COSTERTON; STEWART; GREENBERG, 1999).

Os biofilmes presentes em dispositivos médicos são geralmente uma fonte de infecções crônicas e recorrentes, que são notoriamente mais difíceis de erradicar

(Figura 9) (DOUGLAS, 2003; SIMÕES; SIMÕES; VIEIRA, 2010). Dependendo do dispositivo e seu tempo de permanência no paciente, os biofilmes podem ser formados por uma única ou ainda por várias espécies de micro-organismos (DONLAN, 2001; KOKARE et al., 2009). Estes biofilmes em dispositivos médicos podem ser colonizados tanto por leveduras como por bactérias, ou ainda pela associação entre elas (DONLAN, 2001). Assim, devido à dificuldade no tratamento de infecções associadas aos biofilmes, estes representam altas taxas de mortalidade (GUALTIERI et al., 2006; QUAVE et al., 2008).

São inúmeras as infecções crônicas humanas que envolvem biofilmes. Segundo Mah e O´toole (2001) estima-se que os biofilmes estejam associados a 65% das infecções nosocomiais e crônicas, e que o tratamento destas infecções ultrapasse o custo anual de um bilhão de dólares. The National Institutes of Health (NIH) sugere que 80% das doenças infecciosas sejam causadas por biofilmes (WIDGEROW, 2008). De acordo com Wolcott e colaboradores (2010), o número de infecções por biofilmes nos Estados Unidos da América (EUA) é semelhante à taxa de mortalidade pelo câncer, onde, por ano, cerca de 14 milhões de infecções são causadas por biofilmes, resultando em mais de 350.000 mortes.

Figura 9 – Esquema demostrando três possíveis locais de formação de biofilmes causadores de infecções: cateteres, implantes médicos e doença periodontal (HALL- STOODLEY; COSTERTON; STOODLEY, 2004).

A formação de biofilmes por micro-organismos patogênicos, tais como C. albicans, C. glabrata, C. tropicalis, E. coli, Klebsiella oxytoca, P. aeruginosa, S. aureus e S. epidermidis, acarreta graves implicações clínicas, uma vez que os micro- organismos organizados em biofilmes apresentam, de um modo geral, maior resistência aos antibióticos e proteção contra o sistema de defesa do hospedeiro.

Algumas espécies de Candida, como C. albicans, C. tropicalis e C. glabrata, estão frequentemente associadas a infecções hospitalares e especialmente em pacientes imunocomprometidos (CHAFFIN et al., 1998). Candida albicans é a principal levedura patogênica encontrada em seres humanos, sendo responsável por infecções nos tecidos, mucosas profundas, pele, cavidade oral, trato gastrointestinal, sistema vascular dos seres humanos e associada a infecções vaginais (CALDERONE; FONZI, 2001; SOBEL, 2006). Candida tropicalis também está associada a infecções, sendo a principal causa de infecções no trato urinário e corrente sanguínea, especialmente em pacientes hospitalizados (NEGRI et al., 2010). É considerada uma espécie altamente virulenta e uma importante causa de infecções em pacientes com câncer, especialmente leucemia (PFALLER; PAPPAS; WINGARD, 2006; SOBEL 2006; NEGRI et al., 2010). Alguns estudos consideravam Candida glabrata como uma espécie saprófita, presente na flora normal de pessoas saudáveis, não apresentando patogenicidade e não sendo associada a sérias infecções como é o caso de C. albicans e C. tropicalis. No entanto, segundo Da Silva e colaboradores (2011) esta espécie pode ser a causa de infecções que se disseminam rapidamente por todo o corpo dos pacientes acometidos por esta espécie. As infecções causadas por esta levedura estão associadas a uma alta taxa de mortalidade (DA SILVA et al., 2011).

Com relação às bactérias, E. coli normalmente coloniza o trato gastrointestinal dos seres humanos, compondo a microbiota normal do local, estabelecendo uma relação mutuamente benéfica com o hospedeiro, no entanto, existem algumas estirpes virulentas e capazes de causar doenças graves (NASCIMENTO; STAMFORD, 2000). Segundo Johnson (1991) algumas estirpes de E. coli estão diretamente envolvidas em infecções do trato gastrintestinal e urinário de humanos. Outras bactérias clinicamente importantes são as pertencentes ao gênero Klebsiella. Infecções por Klebsiella são, essencialmente, associadas a unidades de terapia intensiva (UTIs). Klebsiella oxytoca é considerada um patógeno oportunista, sendo a causa frequente de doenças graves, tais como infecções do trato urinário e pneumonias. (PODSCHUN; ULLMANN, 1998; SARDAN et al., 2004).

Pseudomonas aeruginosa destaca-se por ser um micro-organismo altamente adaptável, o qual pode crescer em uma ampla gama de substratos, além de alterar suas propriedades em resposta a mudanças no ambiente onde encontra-se inserida (LAMBERT, 2002). Dados do Sistema de Vigilância de Infecções Nosocomias mostram que, de 1992 a 1997, P. aeruginosa foi responsável por 21% das pneumonias, 10% das infecções do trato gênito-urinário, 3% das infecções generalizadas e 13% das infecções nos olhos, ouvidos, nariz e garganta de pacientes internados em UTIs nos EUA (LISTER; WOLTER; HANSON, 2009). Essa bactéria encontra-se envolvida no desenvolvimento de biofilme em infecções crônicas nos pulmões de pacientes que sofrem de fibrose cística (BJARNSHOLT et al., 2009). Devido à associação desta bactéria na forma de biofilme, a fibrose cística se torna uma infecção crônica, sem cura e eventualmente resulta na morte dos pacientes (KOCH; HOIBY, 1993).

Staphylococcus aureus é o principal agente etiológico de numerosas infecções da pele e tecidos moles, também sendo considerado como um dos principais patógenos causador de infecções nosocomiais, que normalmente estão associadas à alta taxa de mortalidade (SAGINUR; SUTH, 2008). É uma espécie resistente a meticilina (MRSA), que apresenta uma ameaça significativa para a saúde pública (AKIYAMA et al., 2000; GADEPALLI et al., 2009). Staphylococcus epidermidis é uma bactéria comensal da pele e um agente patogénico oportunista, sendo frequentemente isolada a partir de dispositivos médicos infectados por micro-organismos, tais como cateteres (GOTZ, 2002; MACKINTOSH et al., 2006). A disseminação dessa bactéria a partir de biofilmes formados em cateteres apresenta a fonte mais comum de infecções graves, como sepses (ROGERS; FEY; RUPP, 2009). Especialmente em neonatos, infecções generalizadas causadas por S. epidermidis são uma causa comum de morte hospitalar, principalmente em crianças de baixo peso (STOLL et al., 2002; WANG et al., 2011).