Proteus mirabilis

1) Morfologia e Estrutura 

    Proteus mirabilis são bactérias gram-negativas pertencentes a família das Enterobactérias. Esses microrganismos fazem parte da microbiota normal do ser humano e está amplamente distribuída pelo meio ambiente, no solo, na água e na vegetação, no entanto podem causar uma variedade de doenças, principalmente no trato urinário. São bactérias anaeróbias facultativas, média de tamanho moderado (0,3 a 1,0 x 1,0 a 6,0 μm), estrutura em forma de bacilo, são móveis com flagelos peritríquios e não formam esporos. Seu metabolismo depende da fermentação da glicose, redução do nitrato e são catalase-positivas e oxidase-negativas. Para diferenciar membros comuns da família enterobacteriaceae é observado a não fermentação da lactose. O lipopolissacarídeo (LPS) é o principal antígeno da parede celular e consiste em três componentes: polissacarídeo O (classificação epidemiológica das cepas dentro da espécie), polissacarídeo central (classifica como membro da família enterobacteriaceae) e o lipídio A (atividade endotóxica, um importante fator de virulência).

 

Fonte imagens: Google imagens

2) Mecanismos de patogenicidade

    P. mirabillis é uma bactéria colonizante do trato gastrointestinal e pela proximidade anatômica pode alcançar o trato urinário e causar enfermidades no homem, ela é capaz de produzir grandes quantidades de urease, que hidrolisa a ureia à amônio (NH4),  tornando a urina mais alcalina, esse aumento da alcalinidade pode levar a formação de cristais de estruvita, e carbonato de cálcio (CaCO3) principalmente nas vias urinárias, as bactérias podem permanecer dentro das pedras nos rins que enquanto não forem removidas podem reiniciar a infecção após o tratamento antibiótico. Conforme as pedras aumentam de tamanho podem eventualmente crescer o suficiente para causar obstrução das vias urinárias e insuficiência renal.

    Quando o organismo entra em contato com bactérias patogênicas, especificamente quando as bactérias aderem às células uroepiteliais, inúmeros eventos de resposta imune são iniciados nas células mucosas endoteliais, incluindo secreção de interleucina e ativação da morte celular programada, entre outros. As endotoxinas presentes na membrana celular também desencadeiam cascatas de respostas inflamatórias no hospedeiro, o que causa desconforto físico.

Fonte:https://www.mdsaude.com/wp-content/uploads/anatomia-homem-mulher.jpg

Fonte:https://www.golfdom.com/wp-content/uploads/2014/02/figure1.jpg

  

3) Cultura e/ou Diagnóstico laboratorial 

    Para o diagnóstico de infecções do trato urinário são realizados dois tipos de exames, o EAS (Elementos Anormais do Sedimento), que fornece o diagnóstico da infecção do trato urinário, a presença de elementos sanguíneos ou bactérias e a urocultura, que identifica especificamente o agente causador da infecção.

    Os membros da família Enterobacteriaceae crescem rapidamente em meio de cultura. A Proteus mirabilis é uma bactéria gram-negativa, que apresentam coloração vermelha quando dispostas ao processo de coloração de Gram.

Para realizar a cultura desta bactéria pode ser utilizado o método MacConkey, que consiste em um meio de seleção e diferenciação para bacilos entéricos Gram negativo fermentadores e não fermentadores de lactose, como as famílias Enterobactereaceas spp. e Pseudomonas spp.

                                                        Fonte: Google Imagens

    O teste da oxidase, que determina a presença da enzima citocromo C oxidase nas bactérias, é uma prova usada para diferenciar as bactérias Proteus spp, que apresentam reação negativa.

    Para a identificação da P. mirabilis são necessários alguns testes, um deles é a enzima urease, que consiste na hidrólise da ureia e da amónia que resulta em aumento do pH do meio alcalinizando-o. É considerado positivo quando há alteração da cor do meio, caso contrário, negativo. Neste caso, a bactéria apresenta reação positiva.

                                                     Fonte: microbeonline.com

    Outro teste comum utilizado para identificá-la é o indol, que analisa as bactérias que possuem a enzima triptofanase de degradar o triptofano, levando a produção de indol, ácido pirúvico e amônia. A presença do indol é caracterizada por um anel de cor avermelhada na superfície do meio, que indica reação positiva. No caso desta bactéria a reação é negativa.

                                                     Fonte: microbiologyinfo.com

4) Patogênese e Patologia

4) Patogênese

Adesão: cateteres de ligação, tecidos do hospedeiro e bactérias vizinhas podem contribuir para a doença. A adesão é mediada por fímbrias chaperone-usher e adesinas autotransportadoras.

Urease: envolvida em pedras, biofilmes cristalinos e, possivelmente, nutrição ou detecção do hospedeiro.  A urease contribui para a colonização do cateter ao hidrolisar a ureia em amônia e dióxido de carbono, aumentando assim o pH e facilitando a precipitação de íons polivalentes na urina, levando à formação de cristais de estruvita (fosfato de amônio magnésio) e apatita (fosfato de cálcio). A aderência bacteriana normalmente ocorre quando o pH da urina aumenta para em torno de  8,2 e os cristais se depositam no cateter
          Motilidade: P. mirabilis enxameia através de cateteres e pode subir para os rins usando a motilidade de natação. Ambas as formas de movimento são mediadas por flagelos. As proteínas da quimiotaxia permitem que as bactérias sigam gradientes químicos. 
   Metabolismo: provavelmente permite o estabelecimento de um nicho nutricional, competição com outras espécies e resposta aos sinais do hospedeiro.
        Eliminação de metais: a absorção de ferro e zinco são essenciais para o crescimento, mas são sequestrados pelo hospedeiro; portanto, proteínas especializadas são necessárias para que as bactérias eliminem esses metais. 
    Toxinas: proteínas como HpmA  ( hemolisina) e Pta ( aglutinina tóxica de Proteus) podem ajudar na acessibilidade aos nutrientes, evasão imunológica ou fornecimento de superfícies para colonizar. 
    Formação de biofilme: Biofilmes cristalinos se formam prontamente em cateteres, e aglomerados bacterianos na bexiga podem ser um processo mediado por biofilme. 
    Evasão imunológica: isso pode incluir a degradação de anticorpos e peptídeos antimicrobianos, resistência à polimixina, variação do lipopolissacarídeo (LPS) e obstrução física da fagocitose. 
Regulação da virulência: necessária para coordenar todas as etapas da infecção.

 

 

ARMBRUSTER CE, MOBLEY Harry LT, PEARSON MM. Patogênese da infecção por Proteus mirabilis . EcoSal Plus. Fev 2018; 8 (1): 10.1128 

 

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ARMBRUSTER CE, MOBLEY Harry LT, PEARSON MM. Patogênese da infecção por Proteus mirabilis . EcoSal Plus. Fev 2018; 8 (1): 10.1128 

A bactéria P. mirabilis (verde) forma biofilmes cristalinos na superfície dos cateteres (topo). Uma vez dentro da bexiga [0,5–6 horas pós-infecção (hpi)], esse organismo pode invadir as células uroteliais da bexiga. Já em 10-24 hpi, P. mirabilis forma aglomerados intraluminais que podem estender o comprimento da bexiga e estão associados à destruição das células uroteliais [talvez através da produção de toxinas (estrelas amarelas) ou um aumento no pH da urina] e deposição mineral (hastes roxas). As células imunes inatas hospedeiras, como os neutrófilos (azul), são recrutadas para o local da infecção e podem formar NETs (armadilhas extracelulares de neutrófilos)

4) Patologia 

    Proteus mirabilis pode ser encontrado em uma ampla diversidade de ambientes, como solo, fontes de água e esgoto, porém é predominantemente um comensal do trato gastrointestinal de humanos e animais. Embora a bactéria seja capaz de causar uma variedade de infecções humanas, incluindo aquelas de feridas, do olho, do trato gastrointestinal e do trato urinário, ela é mais conhecida por infecções do trato urinário cateterizado, conhecidas como infecções do trato urinário associadas a cateter (CAUTI).

    Essas infecções são comuns em pacientes cateterizados de longo prazo, como aqueles que residem em asilos e instalações de cuidados crônicos. As infecções do trato urinário (ITUs) e CAUTIs envolvendo P. mirabilis são geralmente complicadas pela formação de cálculos na bexiga e nos rins (urolitíase) e dano renal permanente, e podem progredir para bacteremia e sepse, as quais carregam uma alta taxa de mortalidade. A bacteremia envolvendo P. mirabilis ocorre mais frequentemente após ITU ou CAUTI em comparação com outras fontes de infecção.     Essas infecções ocorrem principalmente em pacientes em hospitais. As infecções são causadas por instalações médicas contaminadas ou infectadas. Por exemplo, cateteres usados para injeção ou inalação e luvas usadas para examinar a ferida podem causar infecções se estiverem infectados. As seguintes infecções surgem devido ao Proteus mirabilis.

4.1) Infecções do sistema urinário

 

       São infecções que ocorrem na bexiga, rins e uretra. Infecções do trato urinário acontecem quando as bactérias entram no sistema urinário através da uretra. Apesar da capacidade do sistema urinário de eliminar esses microrganismos, às vezes ele não consegue fazê-lo. Isso permite que as bactérias se multipliquem e ataquem seu sistema urinário e causem infecções. Proteus mirabilis também é a causa de infecções urinárias. Proteus mirabilis pode aderir aos equipamentos médicos, como cateteres urinários e entrar em seu corpo onde viajam e chegar ao seu sistema urinário e causar uma infecção. Além disso, seu sistema digestivo é uma casa de muitos microrganismos. Proteus mirabilis é um desses microrganismos. Na maioria dos casos, Proteus mirabilis não causa infecções no seu sistema digestivo. Mas se essas bactérias encontrarem seu caminho para o seu sistema urinário, isso causa uma infecção. 

Fonte:https://www.youtube.com/watch?v=UvFNK32P0dE&feature=youtu.be

    Existem várias infecções urinárias que um indivíduo pode ter. Eles incluem:

4.2) Uretrite

   Este é um tipo de infecção que afeta sua uretra. A uretrite ocorre quando proteus mirabilis ou

qualquer outra bactéria se move do ânus para uretra. Além do proteus mirabilis, outras infecções como gonorreia e clamídia podem causar uretrite.

    

Fonte:https://biosom.com.br/blog/wp-content/uploads/2018/03/Webp.net-compress-image-3.jpg

4.3) Cistite

 

    Essa infecção afeta sua bexiga. Cistite é causada por uma bactéria chamada Escherichia coli encontrada em seu sistema digestivo. Outras bactérias como Proteus mirabilis causam esse tipo de infecção.
    A relação sexual também pode causar cistite. No entanto, você não precisa ser sexualmente ativo para obter essa infecção. As fêmeas têm maior risco de desenvolver cistite do que os homens por causa de sua anatomia.

Fonte:https://i.ytimg.com/vi/AFU24QqTxpE/maxresdefault.jpg

            4.4) Infecções renais

    Rins são um componente do seu sistema urinário. Sua principal função é filtrar sangue. Seu rim pode ficar infectado, o que pode prejudicar suas funções. Infecções do trato urinário especialmente da bexiga podem se espalhar e afetar seus rins. Bactérias Proteus mirabilis podem se espalhar e alcançar seu rim onde causam uma infecção. Eles também podem formar pedras em seu rim.

Fonte:https://static.tuasaude.com/media/article/ht/sz/infeccao-renal_30786_l.jpg

4.5) Sépsis

 

    Esta é uma doença fatal que ocorre quando seu sistema imunológico reage a uma infecção. Normalmente, seu sistema imunológico é responsável por defender seu corpo contra infecções. Mas às vezes pode se tornar hiperativo em sua resposta a uma infecção.
    Esta doença se desenvolve quando anticorpos liberados para combater infecções causam inflamação em todo o seu corpo. Esta doença é responsável por muitas mortes quando é grave.
    A sepse ocorre como resultado de qualquer infecção. Proteus mirabilis pode se espalhar de uma ferida infectada em sua corrente sanguínea onde causam uma infecção. Outras causas de sepse são infecções renais, pneumonia e infecção abdominal.

Fonte:https://media-manager.noticiasaominuto.com/1920/1579769518/naom_5e295a73924ca.jpg?crop_params=eyJsYW5kc2NhcGUiOnsiY3JvcFdpZHRoIjoyNTE3LCJjcm9wSGVpZ2h0IjoxMjU4LCJjcm9wWCI6MjYsImNyb3BZIjoxNn0sInBvcnRyYWl0Ijp7ImNyb3BXaWR0aCI6OTUyLCJjcm9wSGVpZ2h0IjoxMjY5LCJjcm9wWCI6NzU3LCJjcm9wWSI6MTB9fQ==

4.6) Resposta inflamatória sistêmica

 

    Esta é uma condição onde há inflamação em seu corpo. A resposta inflamatória sistêmica pode ocorrer quando seu corpo reage exageradamente a microrganismos no corpo. Choque séptico ou sepse grave formam coágulos sanguíneos que obstruem o fluxo sanguíneo ao redor do corpo. Isso priva seus tecidos corporais e órgãos de sangue e oxigênio que podem levar à morte deles.

    Além do choque séptico, qualquer forma de trauma no seu corpo pode causar uma resposta inflamatória. Bactérias como Proteus mirabilis também podem entrar na corrente sanguínea e causar síndrome de resposta inflamatória sistêmica.

 

4.7) Pneumonia

    Esta é uma infecção em um ou ambos os pulmões. Pneumonia faz com que alvéolos que são sacos de ar em seus pulmões fiquem inflamados. Essa doença pode ser causada por vários microrganismos, incluindo vírus, fungos e bactérias. Pneumonia de estreptococos e pneumonia chlamydophila são as causas mais comuns de pneumonia. Mas Proteus mirabilis também pode causar pneumonia se as bactérias invadirem seus pulmões.
    A maior parte da pneumonia é infecciosa. Pode se espalhar de uma pessoa para outra através de gotículas de ar infectadas de uma tosse ou de um espirro. Pneumonia bacteriana e viral são contagiosas, mas pneumonia fúngica não se espalha de uma pessoa para outra.

Fonte:https://www.abf.com.br/wp-content/uploads/2015/10/pneumonia.jpg

Sintomas de Infecções Proteus Mirabilis

    Os sintomas das infecções Proteus mirabilis dependem do tipo de doença. A seguir, os sintomas baseados no tipo de infecção.

-Para infecções do trato urinário, os seguintes são seus sintomas:

• Você sentirá dor ou queimadura ao urinar. 
• Você vai notar urina turva enquanto urina. 
• Há um aumento da vontade de urinar. 
• Você sente dor no abdômen. 
• Você pode sentir calafrios que podem ser acompanhados de febre. 
• Você também pode se sentir muito cansado.

-Para sepse:

• você terá febre mais alta e aumento da frequência cardíaca. 
• Sua taxa de respiração também será maior do que o normal. 
• Caso a sepse seja severa, você experimentará uma diminuição da vontade de urinar. 
• Você terá dificuldade para respirar, bem como experimentar fraqueza corporal geral.

5) Tratamento

    Infecções bacterianas são tratadas com antibióticos. Existem certos antibióticos que Proteus mirabilis desenvolveu resistência a tais como a ampicilina. Assim, esta droga não deve ser usada no tratamento de infecções Proteus mirabilis. A cirurgia também pode ser usada se pedras bloquearem seu rim.

 

6) Prevenção e Educação em Saúde 

    As melhores maneiras de se prevenir do P. mirabilis estão relacionadas a higiene para impedir que a bactéria seja transportada para a região urinária, sendo assim, é necessário que a pessoa lave bem as mãos, limpe-se sempre com movimento para as costas após defecar e não use as mesmas roupas intimas por muito tempo sem lavar. Também é possível a suplementação de vitamina C para auxilia na boa manutenção do sistema urinário. Além disso, é recomendável que seja ingerida bastante água e que a pessoa não "segure" a urina por muito tempo.

Fonte: arquivo pessoal

Caso Clínico

    A.T.B., sexo feminino, 30 anos, branca, proveniente de zona rural, deu entrada em unidade hospitalar queixando-se de dor e ardência miccional com polaciúria e urgência urinária. A paciente relatou baixa ingestão de água durante o dia (inferior a 800ml/dia), hábito de retardar a micção quando está ocupada, falta de água encanada diária em sua residência para realização da higiene pessoal e atividades diárias, além da prática de relações sexuais sem uso de preservativos. Um exame EAS foi realizado pela paciente e entregue ao médico do hospital, que observou certa alcalinidade na urina. Dessa forma, foi solicitado uma urocultura para investigar uma bactéria capaz de promover tal ocorrência. Após o resultado dos exames saírem, foi possível concluir a presença de Proteus mirabilis na urina da paciente.

Questões de Estudo

1) Descreva a morfologia da bactéria em questão no caso clínico.

2) Qual a relação do modo de vida da paciente com a patologia e os sintomas apresentados?

3) Relacione a fisiopatologia oferecida pela bactéria com sua fisiologia e modo de vida.

4) Quais são as medidas preventivas necessárias para evitar tal patologia?

REFERÊNCIAS  

ARMBRUSTER CE, MOBLEY Harry LT, PEARSON MM. Patogênese da infecção por Proteus mirabilis . EcoSal Plus. Fev 2018; 8 (1): 10.1128

CURTIS, Michaele. Infecções do trato urinário por Proteus mirabilis. 2017. Disponível em: https://www.ehow.com.br/infeccoes-trato-urinario-proteus-mirabilis-sobre_7880/. Acesso em: 21 set. 2017.

MURRAY, P.R et al. Microbiologia médica. 7. Ed. Rio de Janeiro. Elsevier, 2014.

PINA, Elaine et al. Infecções associadas aos cuidados de saúde e segurança do doente. Revista portuguesa de saúde pública, p. 27-39, 2010. 

Hickman, FW, Steigerwalt, AG, Farmer, JJ, Brenner, DONJ, Control, D., & Carolina, N. (1982). Identificação de Proteus penneri sp. Nov., Anteriormente conhecido como Proteus vulgaris Indole Negative ou As Proteus vulgaris Biogroup 1, 15 (6).

FERNANDEZ-DELGADO, Milagro et al. Ocorrência de Proteus mirabilis associado a duas espécies de ostras venezuelanas. Rev. Inst. Med. trop. S. Paulo [online]. 2007, vol.49, n.6, pp.355-359. ISSN 1678-9946.  http://dx.doi.org/10.1590/S0036-46652007000600004.

LOURENÇO, Catarina Isabel Fernandes. Diagnóstico laboratorial em microbiologia clínica: um estudo no centro hospitalar. 2012. Tese de Doutorado. Faculdade de Ciências e Tecnologia.