Mecanismos de patogenicidade dos agentes biológicos

Para compreender o potencial de doença dos agentes patogénicos é importante compreender as interacções entre o corpo humano e os vírus, bactérias, fungos e parasitas.

Um factor importante que influencia estas interacções é a flora comensal, que coloniza o corpo humano. Esta população microbiana tem um papel fulcral na sobrevivência humana participando no metabolismo dos alimentos, provendo o organismo humano de factores de crescimento essenciais (por exemplo a vitamina K) e protegendo contra a infecção por microrganismos virulentos, estimulando a resposta imunitária.

A flora comensal apresenta variabilidade em número e diversidade tendo em conta diferentes factores tais como a idade, sexo, dieta, estado hormonal, estado de saúde geral, condições sanitárias e de higiene pessoal. Durante a vida do indivíduo, a população microbiana colonizadora (comensal) varia continuamente, mas mantém continuamente um balanço entre os vários tipos de microrganismos.

Para além da flora comensal existem outros agentes biológicos presentes no organismo, temporariamente, com a capacidade de provocar doença infecciosa. Por doença infecciosa

34

entende-se o processo patológico desencadeado por um microrganismo ou alguma toxina, do qual resulta uma interacção negativa para o hospedeiro. As vias mais comuns de entrada de microrganismos são a ingestão, inalação e penetração directa.

Para compreender a acção dos agentes patogénicos no organismo é importante ter conhecimento, para além das classes de microrganismos, a sua propensão para causar doença. Na realidade, a maioria das infecções são provocadas por agentes patogénicos oportunistas que fazem parte da flora do hospedeiro. Deste modo na situação normal o microrganismo não é nocivo, porém na casualidade de alguma circunstância, como a sua entrada na corrente sanguínea, tecidos ou órgãos, ou após algumas terapêuticas com antibióticos ou imunossupressores, há o potencial desequilíbrio da flora microbiana e consequentemente a ocorrência de doença.

Outro factor importante é o de que os microrganismos não estabelecem relações simples e directas com a doença, isto quer dizer que o mesmo organismo pode provocar diferentes doenças ou sintomatologias; assim como a mesma doença e sintomatologia pode ser causada por diferentes microrganismos, quer sejam vírus, bactérias ou fungos.

Desde o nascimento que o organismo humano dispõe de mecanismos de defesa para agentes biológicos potencialmente nocivos e que não dependem do contacto prévio com o microrganismo. Contudo estes mecanismos não são específicos, sendo por isso eficazes contra uma vasta gama de microrganismos potencialmente infecciosos. Estes mecanismos dependem de factores como idade, sexo, factores nutricionais e equilíbrio hormonal. Também existem mecanismos de defesa específica que implicam o desenvolvimento de uma resposta imunitária dirigida ao agente agressor.

Os agentes biológicos também possuem mecanismos de defesa que os permite fazer face contra um ou mais componentes do sistema imunitário e em algumas situações podem até inactivar a resposta imunitária. Por vezes, a resposta do hospedeiro também pode ser excessiva provocando lesão celular ou tecidular.

O estudo destas acções deve contemplar duas observações: os mecanismos de acção dos microrganismos responsáveis pela sua capacidade de estabelecer o processo infeccioso e os mecanismos de defesa do hospedeiro contra os agentes patogénicos. (Fernandes M. H., 1999)

35

1.5.1.1 Bactérias

As bactérias são microrganismos unicelulares de tamanho variável (1 µm a 20 µm), capazes de sintetizar o seu próprio ADN, ARN e proteínas. Todavia necessitam de um hospedeiro que lhes faculte condições favoráveis de crescimento.

Um indivíduo saudável carrega cerca de 1012 bactérias na pele, incluindo Staphylococcus

epidermis e o Propionibacterium acnes, e aproximadamente 1014 bactérias no tracto

gastrointestinal, incluindo a espécie Bacteroides.

O domínio bactéria representa um grupo muito heterogéneo de organismos, a título exemplar: os micoplasmas são desprovidos de parede celular; as clamídias não têm capacidade para sintetizar ATP; e as riquétsias, transmitidas por insectos vector, só se replicam dentro do citoplasma de células hospedeiras e por isso são consideradas agentes intracelulares obrigatórios.

A patogenicidade das bactérias está relacionada com a sua adesão às células do hospedeiro e/ou a penetração no organismo, e com a libertação de toxinas. A adesão das bactérias à superfície das células é feita por mecanismos específicos que dificultam a sua eliminação do hospedeiro e é essencial para a sua colonização. No processo de adesão é importante considerar a hidrofobicidade superficial da bactéria: quanto maior for a hidrofobicidade maior a capacidade de adesão. Porém as principais interacções entre as superfícies dependem da acção de moléculas específicas da bactéria denominadas de adesinas.

As adesinas têm uma ampla capacidade de interacção com os receptores humanos e uma vasta gama de especificidades. Grande parte destas proteínas encontra-se nas extremidades das „‟fímbrias‟‟ ou „‟pili‟‟ o que facilita o tropismo bacteriano e consequentemente a sua ligação às células do tecido alvo.

O processo de adesão bacteriana encontra-se coordenado com o mecanismo de libertação de toxinas; esta relação é tão importante que é comum os genes que codificam a síntese das proteínas de adesão e das toxinas encontrarem-se regulados pelo mesmo estímulo ambiental. As toxinas têm como função lesar directamente os tecidos ou desencadear actividades biológicas destrutivas.

Além destes factores, a dimensão do inoculo é determinante para o estabelecimento da infecção e pode variar entre as diferentes espécies. (Fernandes M. H., 1999)

36

1.5.1.2 Fungos

Os fungos são estruturas celulares complexas, muito abundantes na natureza, capazes de assumir formas unicelulares e/ou filamentosas. Metabolicamente estes microrganismos são muito versáteis e são fonte de vários metabolitos, alguns deles tóxicos. Micotoxicose é o nome dado à reacção decorrente da ingestão destes compostos tóxicos.

A análise quantificativa do número de esporos de fungo no ar constitui um índice de medição da poluição do ar, justificando-se pela sua ubiquidade e relevância médica.

Os fungos colonizam superfícies sendo nocivos ao homem nas suas camadas cutâneas. O homem saudável tem elevado grau de imunidade natural contra a infecção micótica. Este facto deve-se à grande barreira fisiológica que a pele representa, assim como a presença de substâncias focais que restringem o crescimento dos fungos, o que resulta em micoses de intensidade fraca e autolimitada. Porém, quando ocorre a perturbação da barreira fisiológica da pele, das camadas protectoras das membranas mucosas, defeitos ou perturbações no sistema imunitário causados, por exemplo, pela administração de antibióticos, o organismo fica exposto à infecção oportunista até por parte de fungos de baixo potencial patogénico.

As infecções por fungos podem ser classificadas por micoses superficiais, micoses cutâneas, micoses subcutâneas ou micoses sistémicas consoante as camadas de tecidos infectadas. Os fungos causadores das diferentes classes de micoses apresentam características diferentes: os fungos que originam micoses superficiais raramente induzem reacções imunitárias; os causadores de micoses cutâneas apresentam maiores propriedades invasivas, podendo algumas espécies desencadear reacções inflamatórias violentas; fungos que infectam as camadas subcutâneas geralmente apresentam baixo grau de infecciosidade e encontram-se relacionados com lesões traumáticas; por sua vez as micoses sistémicas são originadas por fungos que apresentam características diversas e muito particulares para sobreviverem nos tecidos dos órgãos do hospedeiro.

A grande maioria dos fungos causadores de doença, apresenta mecanismos de sobrevivência e reprodução em ambientes hostis. Alguns exemplos são os dermatófitos, colonizadores da pele, cabelo e unhas, que metabolizam a queratinase enzima que hidrolisa a queratina uma proteína estrutural da pele; o género Candida assume forma filamentosa que invade os tecidos sem no entanto ser conhecido o papel da morfogénese na sua virulência; fungos filamentosos na natureza como Blastomyces e Histoplasma assumem forma unicelular

37 para infectar tecidos; e o Criptococcusneoformans que forma uma cápsula mucopolissacarídica com elevada virulência. (Fernandes M. H., 1999)

1.5.1.3 Vírus

Os vírus são parasitas intra-celulares obrigatórios, de tamanho variável entre os 18 nm e os 30 nm, responsáveis pela maioria das infecções humanas.

A sua estrutura é composta por ADN ou ARN e proteínas essenciais à sua replicação e à sua patogenicidade, e ainda uma cápsula proteica que envolve todo este material. Alguns vírus são ainda compostos por uma camada lipídica.

Existem mais de 400 espécies de vírus, muitas delas incapazes de gerar doença no homem, porém os vírus capazes de o fazer, podem originar doenças agudas, permanecer latentes e reactivar-se após longos anos e alguns podem provocar doença crónica.

Diferentes doenças de origem vírica podem ser causadas pelo mesmo vírus, assim como a mesma doença pode ser originada por vírus diferentes. O processo de infecção vírica é constituído pelas etapas: penetração do vírus no hospedeiro, replicação vírica primária, disseminação do vírus, lesão celular, resposta imunitária do hospedeiro, e por fim eliminação do vírus ou estabelecimento de infecção persistente.

A etapa de expressão do ciclo de replicação do vírus é fundamental para o processo de infecção vírica. Durante a fase inicial de incubação não são perceptíveis os sinais de doença. Geralmente esta etapa decorre no local de entrada do vírus, podendo propagar-se ao longo do organismo do hospedeiro através da corrente sanguínea ou dos vasos linfáticos. As infecções víricas afectam principalmente o aparelho respiratório, o aparelho gastrointestinal, o epitélio, as mucosas, os revestimentos endoteliais da pele, boca e genitais, o tecido linfóide, o fígado, o sistema nervoso central e outros órgãos.

Os vírus podem penetrar o organismo nas seguintes condições: quando a integridade da pele se encontra comprometida, utilizando as membranas muco-epiteliais que revestem os olhos, tracto respiratório, boca, genitais e tracto gastrointestinal; por inalação; por insectos vectores; e por fim, pela entrada directa na corrente sanguínea por agulhas ou lesões. (Fernandes M. H., 1999)

38

1.5.1.4 Parasitas

Os parasitas são um grupo muito heterogéneo de organismos complexos e de tamanho variável. Os protozoários (unicelulares) podem ter de 1 µm a 2 µm de diâmetro, enquanto os helmintas (pluricelulares) podem medir até 10 m de comprimento.

Devido à elevada diversidade de organismos, os parasitas originam nos humanos doenças de patogénese variada. Além disso, apresentam uma variedade de ciclos de vida, podendo passar por uma série de estágios de desenvolvimento no hospedeiro ou apenas estabelecer uma relação permanente com o organismo.

Os protozoários replicam-se intra e extra-celularmente e recorrem à produção de compostos tóxicos para aumentar a sua patogenicidade, gerando lesões nas camadas superficiais das células. Por sua vez, os helmintas são vermes cujo seu ciclo de vida apresenta diversos estados intermédios. Em situações de colonização avançada por vermes, o indicador de lesão é óbvio manifestando-se pelo bloqueio mecânico de órgãos internos como o intestino e os ductos biliares, entre outros.

Ao contrário do que acontece com a grande maioria dos outros organismos vectores de risco biológico, as doenças provocadas por parasitas são provocadas por fonte exógena. As vias de entrada mais comuns dos parasitas no organismo humano são por ingestão oral, penetração directa através da superfície cutânea e a transmissão por mordedura de vectores artrópodes.

A ocorrência da infecção por parasitas depende em muito da via de exposição, por exemplo, a Entamoebahistolytica tal como muitos protozoários intestinais só causa doença por ingestão oral sendo inofensiva quando penetra a pele intacta. Outro factor importante, prende-se com a temperatura que pode fazer variar o tipo de doença causada, assim como os órgãos afectados por um organismo. (Fernandes M. H., 1999)

1.5.1.5 Artrópodes

Os artrópodes são um filo de animais invertebrados composto por insectos, aranhas, crustáceos, centopeias, entre outros.

Estes organismos podem afectar o homem dos seguintes modos: através da transmissão de doenças, sendo vectores de transmissão de bactérias e vírus; através da lesão da pele por picada ou mordida; ou sendo os próprios organismos parasitas (ectoparasitas), como por exemplo os piolhos, carrapatos e pulgas. (Fernandes M. H., 1999)

39