A invasão microbiana pode ser facilitada pelo seguinte:
Fatores de virulência
Os fatores de virulência auxiliam patógenos na invasão e na resistência das defesas do hospedeiro; estes fatores incluem
Cápsula
Enzimas
Toxinas
Cápsula
Alguns microrganismos (p. ex., certas cepas de pneumococo, meningococo, Haemophilus influenzae tipo b) têm uma cápsula que bloqueia a fagocitose, tornando esses organismos mais virulentos do que as cepas não encapsuladas. Mas os anticorpos opsônicos específicos contra a cápsula podem ligar-se à cápsula bacteriana e facilitar a fagocitose.
Enzimas
Proteínas bacterianas com atividade enzimática (p. ex., protease, hialuronidase, neuraminidase, elastase, colagenase) facilitam a disseminação no tecido local. Microrganismos invasivos (p. ex., Shigella flexneri, Yersinia enterocolitica) podem penetrar e percorrer células eucarióticas intactas, facilitando a entrada através de superfícies mucosas.
Algumas bactérias (p. ex., Neisseria gonorrhoeae, N. meningitidis, H. influenzae, Proteus mirabilis, espécies clostridiais, Streptococcus pneumoniae) produzem proteases IgA-específicas que clivam e inativam a IgA secretora nas superfícies mucosas.
Toxinas
Microrganismos podem liberar toxinas (denominadas exotoxinas), que são proteínas moleculares capazes de causar doença (p. ex., difteria, cólera, tétano, botulismo, enterocolite por clostrídios) ou aumentar sua gravidade. A maioria das toxinas liga-se a receptores específicos de células-alvo. Com exceção de toxinas pré-formadas responsáveis por algumas doenças alimentares (p. ex., botulismo, intoxicação alimentar por estafilococos ou Bacillus cereus), as toxinas são produzidas pelos microrganismos na evolução da infecção.
A endotoxina é um lipopolissacarídio produzido por bactérias Gram-negativas, sendo parte da membrana externa desses organismos. A endotoxina desencadeia mecanismos humorais enzimáticos envolvendo as vias do complemento, da coagulação, fibrinolítica e das cininas, sendo responsável, em grande parte, pela morbidade da sepse por bactérias Gram-negativas.
Outros fatores
Alguns microrganismos são mais virulentos porque eles fazem o seguinte:
Prejudicam a produção de anticorpos
Destroem anticorpos protetores
Resistem aos efeitos líticos do complemento sérico
Resistem às etapas oxidativas na fagocitose
Produzem superantígenos
Muitos microrganismos têm mecanismos que prejudicam a produção de anticorpos induzindo células supressoras, bloqueando o processamento de antígenos e inibindo a mitogênese dos linfócitos.
Muitos patógenos das mucosas, como Neisseria gonorrhoeae, N. meningitidis, S. pneumoniae e H. pneumoniae, produzem proteases que clivam a imunoglobulina A (IgA). IgA é a classe predominante de imunoglobulina produzida nas superfícies mucosas.
A resistência aos efeitos líticos do complemento sérico confere virulência.
Alguns microrganismos resistem às etapas oxidativas na fagocitose. Por exemplo, Legionella e Listeria não provocam nem suprimem ativamente a etapa oxidativa, ao passo que outros microrganismos produzem enzimas (p. ex., catalase, glutationa redutase, superóxido dismutase) que liberam os produtos da oxidação.
Alguns vírus e bactérias produzem superantígenos que contornam o sistema imunitário, causam ativação inespecífica de um número excessivo de células T naive e, assim, provocam inflamação excessiva e potencialmente destrutiva mediada pela liberação maciça de citocinas pró-inflamatórias (p. ex., síndrome do choque tóxico por estafilococos e estreptococos).
Aderência microbiana
A aderência microbiana auxilia os microrganismos a estabelecerem uma base através da qual penetram nos tecidos. Entre os fatores que determinam a aderência estão as adesinas (moléculas microbianas que são mediadoras da adesão à célula) e os receptores do hospedeiro, aos quais as adesinas se ligam. Estes incluem resíduos de açúcares e proteínas de superfície celular, como a fibronectina, que aumenta a ligação de certos microrganismos Gram-positivos (p. ex., estafilococos).
Outros determinantes de aderência incluem estruturas finas nas paredes de certas bactérias (p. ex., estreptococos), denominadas fibrilas, por meio das quais certas bactérias se ligam às células epiteliais humanas. Outras bactérias, como as Enterobacteriaceae (p. ex., Escherichia coli), possuem organelas específicas de adesão denominadas fímbrias ou pili. As fímbrias capacitam o microrganismo a aderir a quase todas as células humanas, incluindo neutrófilos e células epiteliais do trato geniturinário, boca e intestino.
Biofilme
O biofilme é uma estrutura fina que pode se formar ao redor de algumas bactérias, conferindo resistência à fagocitose e a antibióticos. Desenvolve-se em torno de Pseudomonas aeruginosa nos pulmões de pacientes com fibrose cística e ao redor de espécies de bactérias estafilocócicas em dispositivos médicos sintéticos, como catéteres IV, enxertos vasculares protéticos, dispositivos de fixação ortopédica e articulações protéticas, e material de sutura.
Fatores que afetam a probabilidade de o biofilme se desenvolver nesses dispositivos médicos incluem textura de material, composição química e hidrofobicidade.
Resistência antimicrobiana
A variabilidade genética entre os micróbios é inevitável. O uso de antimicrobianos finalmente seleciona para a sobrivivência das cepas que são capazes de resistir a eles.
Emergência da resistência antimicrobiana pode ser devido a uma mutação espontânea dos genes cromossômicos. Em muitos casos, as cepas bacterianas resistentes adquiriram elementos genéticos móveis de outros microrganismos, geralmente da mesma espécie, mas às vezes de espécies diferentes. Esses elementos são codificados em plasmídios ou transpósons e permitem que os microrganismos sintetizem as enzimas que
Modificam ou inativam o agente antimicrobiano
Alterar a capacidade do agente antimicrobiano de se acumular na célula bacteriana
Resistem à inibição pelo agente antimicrobiano (p. ex., a alteração nos locais alvo dos antibióticos é um mecanismo comum de resistência)
Minimizar o uso inapropriado de antibióticos em seres humanos e na agricultura e pecuária é importante para a saúde pública.
Para uma discussão mais aprofundada, see page Resistência a antibióticos.
Defeitos nos mecanismos de defesa do hospedeiro
Dois tipos de estado de imunodeficiência afetam a capacidade do hospedeiro de lutar contra infecções:
Imunodeficiências primárias são de origem genética; > 100 estados de imunodeficiência primária já foram descritos. A maioria das imunodeficiências primárias é reconhecida durante a infância; no entanto, mais de 40% são reconhecidas pela primeira vez durante a adolescência ou a idade adulta.
Imunodeficiências adquiridas são causadas por outras doenças (p. ex., câncer, infecção por HIV, doença crônica) ou pela exposição a uma substância química ou fármaco, que seja prejudicial ao sistema imunitário.
Mecanismos
Desordens nas respostas imunes podem envolver
Imunidade celular
Imunidade humoral
Sistema fagocítico
As deficiências celulares são geralmente de células T ou desordens imunes combinadas. As células T contribuem para a destruição de microrganismos intracelulares, portanto, pacientes com desordens de células T podem apresentar doenças oportunistas como Pneumocystis jirovecii ou infecções criptocócicas. A cronicidade dessas infecções pode provocar má evolução ponderal, diarreia crônica e candidíase oral persistente.
As deficiências humorais são geralmente causadas por falha das células B em produzir imunoglobulinas funcionantes. Pacientes com esse tipo de distúrbio geralmente apresentam infecção por microrganismos encapsulados (p. ex., H. influenzae, S. pneumoniae). Pacientes podem apresentar distúrbios de crescimento, diarreia e infecções sinopulmonares recorrentes.
Um defeito no sistema fagocítico afeta a resposta imunitária imediata às infecções bacterianas e pode resultar no desenvolvimento de abscessos recorrentes ou pneumonias graves.
Os defeitos primários do sistema complemento são particularmente raros. Pacientes com esse tipo de defeito podem apresentar infecções recorrentes por bactérias pirogênicas (p. ex., bactérias encapsuladas, Neisseria spp) e têm maior risco de distúrbios autoimunes (p. ex., lúpus eritematoso sistêmico).
