1) Morfologia e Estrutura
Pseudomonas aeruginosa são bacilos gram-negativos pequenos (0,5 a 1,0 por 1,5 a 5,0 μ m), arranjados aos pares. São móveis, retos ou ligeiramente curvados. São aeróbios obrigatórios, mas podem crescer anaerobicamente usando nitrato ou arginina como alternativa de receptor de elétrons. Possuem a citocromo-oxidase, que permite sua diferenciação de Enterobacteriaceae e de Stenotrophomonas em um teste rápido de 5 minutos.
Possuem muco polissacarídeo capsular, que em algumas cepas está presente em grandes quantidades, dando aparência mucóide a essas cepas, que são comuns em pacientes com fibrose cística. Algumas espécies produzem pigmentos difusíveis (p. ex., piocianina [azul], pioverdina [verde‑ amarelado], piorrubina [vermelho‑amarronzado]), que lhes dão aparência característica em cultura e simplificam a identificação preliminar.
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2) Mecanismos de patogenicidade
P. aeruginosa tem muitos fatores de virulência, incluindo adesinas, toxinas e enzimas. Além disso, o sistema de secreção utilizado por Pseudomonas, o sistema do tipo III, é particularmente eficaz em injetar toxinas na célula hospedeira. Adesinas ajudam na adesão na célula do hospedeiro e pelo menos quatro componentes de superfície de P. aeruginosa facilitam essa adesão: (1) flagelos, (2) pili, (3) lipopolissacarídeo (LPS) e (4) alginato. Flagelos e pili também medeiam a motilidade em P. aeruginosa, e o lipídio A componente do LPS é responsável pela atividade de endotoxina. O alginato é um exopolissacarídeo mucóide que forma uma cápsula proeminente na superfície bacteriana e protege o organismo da fagocitose e da ação dos antibióticos. Toxinas Secretadas e Enzimas: Exotoxina A (ETA) uma das principais para o fator de virulência, ela interrompe a síntese de proteínas, contribui para a dermatonecrose que ocorre em queimaduras de feridas, danos corneanos nas infecções oculares e danos teciduais nas infecções pulmonares crônicas; Piocianina, pigmento azul, catalisa a produção de superóxido e peróxido de hidrogênio, formas tóxicas de oxigênio, estimula a liberação de interleucina‑8 (IL‑8), que conduz a aumento na atração de neutrófilos; LasA (serina protease) e LasB (zinco metaloprotease), atuam em sinergia para degradar elastina, resultando em danos aos tecidos que contém elastina e danos ao parênquima pulmonar e lesões hemorrágicas, essas enzimas podem também degradar componentes do complemento e inibir a quimiotaxia e a função dos neutrófilos, acarretando maior disseminação e dano tecidual em infecções agudas; Protease alcalina contribui para a destruição dos tecidos e disseminação de P. aeruginosa, ela também interfere na resposta imune do hospedeiro; Fosfolipase C é uma hemolisina termolábil, que rompe os lipídios e a lecitina, facilitando a destruição dos tecidos; Exoenzimas S e T faz com que ocorre dano celular epitelial, facilitando propagação bacteriana, invasão do tecido e necrose.
3) Diagnóstico laboratorial e Cultura
Diagnóstico
Através da microscopia, a observação de bacilos gram‑negativos finos dispostos isoladamente e em pares é sugestiva de Pseudomonas, mas não patognomônica.
Cultura
Pseudomonas são facilmente cultivadas em meios comuns de isolamento, como ágar‑sangue e ágar MacConkey. Apesar de possuírem necessidades nutricionais simples, sem a disponibilidade de nitrato exigem incubação aeróbica. Para seu efetivo crescimento em caldo é necessária uma interface ar-caldo com concentração de oxigênio elevada.
Identificação
A morfologia colonial e os resultados de alguns testes bioquímicos rápidos são suficientes para a identificação preliminar desses isolados. P. aeruginosa cresce rapidamente e tem colônias planas com uma borda espalhada, β‑hemólise, pigmentação verde causada pela produção dos pigmentos azul (piocianina) e verde‑amarelo (pioverdina), e um odor doce semelhante à uva.
Fonte: Murray, Patrick R. Microbiologia Médica. 7° Edição.
4) Patogênese, Patologia e Tratamento
Patogenia
A Pseudomonas aeruginosa pode causar infecções graves em pacientes com o sistema imunológico comprometido. Nesses casos, essas bactérias costumam ser invasivas e citotóxicas, frequentemente resultando em dano tecidual, disseminação sistêmica, septicemia e morte. A aderência e colonização das células epiteliais do hospedeiro são promovidas por fímbrias ou Pili que se estendem a partir da superfície celular da bactéria.
Para invasividade contribuem as enzimas e toxinas locais, dentre estas, podem ser citadas as elastases, protease alcalina e fosfolipase C. A produção de exotoxina A por P. aeruginosa é responsável pela inibição da síntese protéica em células eucarióticas e apresenta potentes efeitos locais e sistêmicos, incluindo necrose de tecidos moles e choque séptico.
Patogênese
Pseudomonas aeruginosa é conhecida por causar infecções agudas caracterizadas pela produção de toxinas e infecções crônicas pela produção de espessa camada de biofilme. Sua patogênese está diretamente relacionada à condição do hospedeiro, afetando principalmente pacientes queimados, com fibrose cística e internados em UTI cujo sistema imunológico está debilitado. Infecções causadas por P. aeruginosa são difíceis de tratar uma vez que estes microrganismos possuem altos níveis de resistência a vários antimicrobianos, e expressam diversos fatores de virulência que contribuem para o estabelecimento de infecções persistentes.
Tratamento
Polimixinas: Em muitas ocasiões, as polimixinas constituem as únicas opções terapêuticas. Dois fármacos dessa classe estão disponíveis no mercado atualmente: polimixina B e colistina ou polimixina E. Enquanto polimixina B é administrada já em sua forma ativa, a colistina é uma pró-droga, a qual é convertida em seu metabólito ativo no sangue. Devido às suas características de farmacocinética e farmacodinâmica, quando as duas opções estão disponíveis, colistina é preferível em infecções do trato urinário, enquanto polimixina B parece ser a melhor opção em infecções de outros sítios.
Carbapenêmicos e outros beta-lactâmicos: Como os outros beta-lactâmicos, os carbapenêmicos são antibióticos tempo-dependentes, o parâmetro que melhor prediz sua eficácia é a porcentagem do intervalo de dosagem em que a porção livre de antibiótico.
Aminoglicosídeos: Diferente dos beta-lactâmicos, os aminoglicosídeos são concentração-dependentes, o melhor parâmetro para predizer sua eficácia é a concentração de pico alcançada com a dose administrada.
Fosfomicina: Por apresentar uma boa ação antipseudomonas in vivo, diversos estudos vêm investigando o uso de fosfomicina, em combinação com outras classes de antibióticos, no tratamento de infecções por P. aeruginosa multirresistente. Já foram avaliadas combinações com aminoglicosídeos, colistina e beta-lactâmicos, como carbapenêmicos, com alguns resultados favoráveis, mas a melhor posologia e melhores combinações ainda não foram definidas.
5) Prevenção e Educação em saúde
As tentativas para eliminar Pseudomonas do ambiente hospitalar são praticamente inúteis, dada a onipresença do organismo na água de abastecimento. Práticas eficazes de controle de infecção devem concentrar‐se na prevenção da contaminação dos equipamentos estéreis, tais como equipamentos de ventilação mecânica e máquinas de diálise, e na contaminação cruzada de pacientes pela equipe médica. O uso inadequado de antibióticos de amplo espectro também deve ser evitado, porque tal utilização pode suprimir a microbiota normal e permitir o crescimento excessivo de cepas resistentes de Pseudomonas.
Saiba mais sobre Pseudomonas aeruginosa assistindo ao vídeo!
6) Caso clínico
M.H.I., mulher de 62 anos, deu entrada novamente no Tarcísio Maia após 10 dias que havia deixado a UTI devido a um processo cirúrgico. Paciente relata que, há uma semana, vem apresentando tosse seca. Nos últimos dois dias, a paciente teve uma piora, passando a apresentar febre e expectoração de muco. Foi feita uma tomografia do tórax, que mostrou infecção nos pulmões, sugestiva de pneumonia. Foi feita a cultura para bactérias, que revelou crescimento significativo de Pseudomonas aeruginosa.
7) Questões de Estudo
Cite os quatro componentes da superfície da Pseudomonas aeruginosa que facilitam sua adesão a células hospedeiras.
Quais os principais mecanismos da Pseudomonas aeruginosa que naturalmente lhe conferem resistência a muitos antibióticos.
Por que a patogênese da P. aeruginosa está diretamente relacionada à condição do hospedeiro?
REFERÊNCIAS
Murray, Patrick R. Microbiologia Médica. 7° Edição.
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