Escherichia coli: Características, Patogenicidade e Importância Clínica

Escherichia coli

Reino: Monera

Filo: Proteobacteria

Ordem: Enterobacteriales

Família: Enterobacteriaceae

Gênero: Escherichia

Espécie: Escherichia coli

Características

– Móveis: flagelos peritríquios (fimbriada)

– Fermentadora de lactose: Ágar MacConkey (rosa)

– Meio EMB: colônias verdes com brilho metálico

– Hemólise em Ágar Sangue

Quando encontrada no alimento...

– Contaminação de origem fecal

– Condições de higiene insatisfatórias

Fatores de Virulência

• Polissacarídeos capsulares (antígenos K)

• Antígenos flagelares (H)

• Antígenos somáticos (O)

• LPS: lipídeo A (endotoxina)

• Adesinas

Produtos Celulares de Interesse Médico

– Enterotoxinas

– Sideróforos

– Toxina shiga-like (shiga-símile): verotoxina

– Fator citotóxico necrosante

– Hemolisina

Enterotoxinas

– Proteínas codificadas por plasmídeos

• Toxina termolábil (LT): proteína imunogênica que causa o bloqueio da absorção de sódio pelas células apicais da mucosa, estimulando a excreção desse sal pelas células das criptas ⇝ aumento da quantidade de líquido na luz intestinal = diarreia

• Toxina termoestável (ST): proteína não imunogênica, que atua no metabolismo celular e inibe a absorção de sódio e cloretos pela membrana celular.

Verotoxinas (VT) ou Toxinas Shiga-like (SLT)

– Semelhantes à ação e estrutura da toxina: Shigella

– Atuam nos ribossomos: danos celulares no trato intestinal e no endotélio vascular

• Vasculite: necrose e hemorragia

– Efeito citotóxico e irreversível

– Penetram nas células por endocitose

– Associada a três síndromes:

• Diarreia

• Colite hemorrágica: animais com 3 semanas de idade

• Síndrome uréica-hemolítica

– Falha renal aguda

– Anemia hemolítica

Fator Citotóxico Necrosante (NNF)

– Associado com enterite infantil (homem), enterite dos leitões e bezerros

– Alteram as funções das proteínas celulares

Sideróforos

– Removem o ferro ligado a proteínas do hospedeiro

Hemolisinas

– Lisam hemáceas para obtenção de ferro utilizado no metabolismo bacteriano

E. coli enteropatogênica clássica (EPEC)

Características da Doença

– Gastrenterite em crianças: recém-nascidos e lactentes (susceptíveis)

– Sintomas: diarreia com dor abdominal, vômito e febre (duração 6hs a seis dias)

– Período de incubação: 17-72 horas

– Virulência: capacidade de adesão à mucosa intestinal e destruição das microvilosidades das células epiteliais

– Associada aos países menos desenvolvidos (zona tropical): mortalidade alta

• Brasil: 30% dos casos de diarreia em crianças com idade inferior a seis meses

• Bezerros com mais de 4 meses de idade: cólon é o local mais afetado

• Colite hemorrágica: traços de sangue nas fezes

• Deficiência na absorção e digestão, perda de proteína

• Lesões similares em suínos, cordeiros e cães

E. coli enteroinvasora (EIEC)

Características da Doença

– Fermentadoras tardias ou não fermentação da lactose

– Alta dose de infecção: (10⁶ a 10⁸)

– Acomete crianças maiores e adultos

– Surtos: água, alimentos e contato interpessoal

– Período de incubação da doença: 8 a 24 horas

– Disenteria, cólicas abdominais, febre, mal-estar geral, eliminação de muco e sangue nas fezes

– Invasão

• Internalização pelo enterócito (endocitose) à rompimento celular à multiplicação e invasão de outras células

ETEC (E. coli enterotoxigênica)

Características da Doença

– Capazes de produzir enterotoxinas

– Sintomas: diarreia aquosa, febre baixa, dores abdominais, náuseas.

• Formas mais severas: sintomas semelhantes à cólera (“água de arroz”) - desidratação

• Período de incubação: 8 a 44 horas

• Dose de infecção: 10⁶ a 10⁸ células

– Aderência à mucosa do intestino delgado: produção de toxinas ⇝ diarreia aquosa

– Toxina termolábil (LT) e/ou termoestável (ST)

• LT: 60°C/30minutos

• ST: suporta até 100°C/30minutos

– Causas de diarreias em países subdesenvolvidos: ⇣ saneamento

– “Diarreia dos viajantes” (indivíduos que se locomovem de áreas desenvolvidas para regiões com problemas de saneamento básico).

Colibacilose Entérica

Características

– Bezerros, cordeiros, leitões recém-nascidos

– Infecção oral ⇝ colonização ⇝ produção de toxinas ⇝ acúmulo de líquido no lúmen

– Incidência e severidade: ⇡ em sistemas intensivos

– Diarreia, má absorção dos nutrientes, necrose

VETEC (E. coli verotoxigênica)

Doença do Edema

– Ocorrência mais comum em suínos neonatos, cordeiros, bezerros

– Vasotoxina: aumento da permeabilidade vascular e edema

– Sintomas: incordenação, paralisia, tremor das orelhas, edema de pálpebras/orelhas/face, fezes pastosas, morte súbita.

Diarreia Pós-Desmame dos Leitões

– Ocorre: 1 a 2 semanas

– Alterações no regime alimentar ou manejo

– Possível envolvimento de um rotavírus

– Maioria dos surtos: ETEC / VTEC

E. coli entero-hemorrágica (EHEC)

Características da Doença

– Associação: O157:H7

– Diferenças:

• Não são capazes de utilizar o sorbitol

• Possuem dificuldade ou não se multiplicam nas temperaturas empregadas para E. coli em alimentos

– Sintomas: colite hemorrágica (dores abdominais severas e diarreia aguda sanguinolenta)

– Período de incubação: 3 a 9 dias

– Duração da doença: 2 a 9 dias

– Evolução para: Síndrome Urêmica Hemolítica (HUS)

– Produção de citotoxinas

– Reservatório natural: gado (veículos do patógeno) ⇝ doença do hambúrguer

E. coli enteroagregativa (EAggEC)

Características

– Recentemente descrita

– Adesão: cólon

– Produção de toxinas: LT e ST

– Interfere na absorção de sais e eletrólitos

– Associada a casos crônicos de diarreia

Colissepticemia

Esta condição pode se desenvolver...

– Estágios terminais de animais que sofrem de colibacilose entérica

– Sem qualquer evidência de comprometimento entérico

– Via invasão de tecidos

– Animais jovens: absorção insuficiente de anticorpos colostrais

• Mastite por coliforme

– Contaminação fecal ⇝ glândula mamária (relaxamento do esfíncter do teto)

• Infecção no Trato Urogenital

– Cistite

– Prostatite

– Piometra

Salmonella sp

Características

– Bacilos Gram negativos

– Não produtores de esporos

– Móveis (flagelos peritríquios): S. pullorum e S. galinarrum

– Anaeróbios facultativos

– Fermentam a glicose ⇝ gás e ácido

– Mais de 2.400 sorotipos

– Sorotipagem: antígenos somáticos (O) e flagelares (K), ocasionalmente antígenos capsulares (Vi)

– Detectados mundialmente

– Excretados pelas fezes (principalmente)

– Presentes na água, solo, alimentação dos animais, carne e vísceras cruas, e vegetais

– Sobrevivem por mais de nove meses em solos úmidos e protegidos da luz

– pH = 7,0

– Ovários ⇝ infecção dos ovos

– Não resistem a 9% de concentração de sal

– Nitrito é inibitório

– Virulência é relacionada com sua capacidade de invasão nas células do hospedeiro ⇝ multiplicação ⇝ resistência à destruição

Ocorrência de Surtos

– Contaminação cruzada

– Cozimento inadequado

– Armazenamento inadequado

– Manipulação incorreta

Medidas de Controle

– Destruição dos microrganismos presentes

– Evitar consumo de ovos crus

– Evitar contaminação cruzada

– Armazenar alimentos preparados a T<5°C ou > 60°C

– Evitar presença de portadores nos locais de manipulação

– Higiene pessoal e ambiental

Transmissão ao Homem

– Ingestão de alimentos crus/mal cozidos

– Água contaminada

– Contaminação de ovos intactos (1/10.000)

Sorotipos de Salmonella de Importância Clínica

– S. typhimurium: várias espécies animais (enterocolite e septicemia), inclusive o homem (infecção alimentar)

– S. dublin: bovinos, ovinos/equinos/cães (enterocolite e septicemia)

– S. choleraesuis: suínos (enterocolite e septicemia)

– S. pullorum: pintos (diarreia branca bacilar)

– S. gallinarum: aves adultas (tifo aviário)

– S. enteretidis: aves domésticas (subclínica), homem (infecção alimentar)