Haemophilus influenzae

DESCRIÇÃO:

É o patógeno mais importante de gênero Haemophilus. É responsável por uma série de infecções invasivas e não-invasivas, inclusive meningite. São ainda crocobacilos Gram-negativos preomórficos, anaeróbios facultativos, oxidade-positivos, fastidiosos e requerem hemina (Fator X) e Nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD ou Fator V) para o seu crescimento. Colonizam principalmente o trato respiratório superior humano.

O H. influenzae pode ser também  dividido em oito biótipos com base no comportamento das amostras em uma série de testes bioquímicos. Apresenta particular interesse para nós o biótipo 3, cujas amostras possuem em sua maioria as características da antiga espécie Haemophiluus aegypcius,  comumente associada à conjuntivivte. A amostra ou clone de Haemophilus resposnável pela febre purpúrica brasileira corresponde ao biótipo 3 e assim tem sido designada pela maioria dos autores de H. Influenzae biogrupo Aegypicius.

H. influenzae é uma das bactérias patogênicas mais estudadas com relação à estrutura clonal de suas populações. O método mais utilizado tem sido a eletroforese de isoenzimas codificadas por múltiplos loci (MILEE). De modo geral, os resultados destes estudos têm confirmado a heterogeneidade da espécie, o que já era evidente pela sua composição em sorotipos e biotipos. Mas, sem dúvida, o emprego da MLEE muito contribuiu para a uma melhor compreensão da biologia destes organismos em particular em suas relações com o hospedeiro. Vale destacar ainda os seguintes aspectos:

a)    as amostras não capsuladas pertencem a uma população geneticamente diferente da população de amostras capsuladas;

b)    as amostras do sorotipo b pertencem a duas populações geneticamente distantes, uma delas incluindo praticamente todas as amostras isoladas de meningite;

c)    as amostras responsáveis pela febre purpúrica brasileira correspondem a um único clone, geneticamente distantes de outras amostras do biogrupo aegyptius e próxima das amostras do sorotipo d;

d)    finalmente as amostras do biótipo 4, que também correspondem a um clone que apresenta forte tropismo genital.

2  FATORES DE VIRULÊNCIA

Os fatores de virulência H. influenzae incluem cápsula, LPS, peptidoglicano, fimbrias, proteínas de membrana externa e proteínas secretadas. Até o momento não foi detectado produção de toxicinas por esta espécie.

A cápsula é o principal fator de virulência do H. influenzae. Dos seis sorotipos capsulares descritos, o sorotipo b, é o mais virulento, pois é capaz de causar bacteremias com infecções focais subseqüentes no indivíduo normal não imune. A cápsula desse sorotipo é composta de polirribosil fosfato ou PRP.

Todas as amostras capsuladas possuem o lócus cap que corresponde a um fragmento de 17 Kb do cromossomo. A região central do lócus é específica para o sorotipo e as regiões laterais são homólogas nos diferentes sorotipos. A maioria das amostras dos sorotipos a-f transporta uma cópia do lócus cap. Ao contrário, mais de 98% das amostras clínicas do sorotipo b transportam duas cópias em tandem.

O LPS do H. influenzae é conhecido como LOS (lipooligossacarídeo) porque as suas cadeias laterias são formadas por unidades oligossacarídicas. Estas unidades contém resíduos de heptoses adicionados de uma variedade de açúcares ou derivados que incluem glicose, lactose, galactose, fosfocolina (Chop) e ácido siálico.  Estas unidades constituem o cerne do LPS que está ligado ao lipídeo A por uma única molécula de KDO.

Os genes que codificam as enzimas responsáveis pela biossíntese das cadeias oligossacarídicas estão localizados em três loci: loci1, loc2, loc3, é responsável pela adição de Chop às moléculas de heptose; lic2 codifica uma galactosiltranferace necessária a adição de galactose e lic3 uma sialotransferase que adiciona ácido siálico.

Existem evidências experimentais indicando que o peptidoglicano exerce atividades citotóxicas e infamatórias que podem desempenhar papel importante nas meningites e otites.

H. influenzae expressa várias proteínas que se localizam na membrana externa, as quais podem promover a adesão da bactéria às células eucarióticas, o que, aliás, tem sido demonstrado de várias maneiras. As evidências a favor de umas são mais fortes do que a favor de outras, mas não está provado que quaisquer delas funcione como adesina nas infecções humanas. As siglas destas proteínas são as seguintes: HMV1, HMV2, Hia, Hap e P5.

 - Obtenção de Ferro

Como a bactéria não sobrevive no organismo sem incorporar o ferro necessário para a síntese de suas enzimas respiratórias, as proteínas que facultam esta característica podem  ser consideradas fatores de virulência. As fontes de ferro no organismo que podem ser usadas pelo H.influenzae são a transferrina, a hemoglobina, a hemopexina. As proteínas que captam estes compostos (receptores), as quais podem estar localizadas na membra externa ou serem secretadas para o meio ambiente.

- Outros aspectos genéticos

H. influenzae foi a primeira bactéria patogênica a ter o seu genoma completamente seqüenciado. A amostra utilizada para o sequenciamento (Rd) era derivada do sorotipo d e não era capsulada. As análises realizadas mostraram que o genoma da amostra continha em torno de 1 Mb e tem 1.743 regiões codificantes.

 - Localização dos Genes de Virulência

Os genes de virulência estão localizados no cromossomo da bactéria. Somente três bacteriófagos foram identificados e os plasmídios de importância são os que codificam resistência a drogas.

 

- Transformação

Depois do S. pneumoniae, H. influenzae é a bactéria mais propensa a sofrer transformação em condições naturais. O processo de transformação pode favorecer a troca de informações genéticas entre amostras de H. influenzae ou mesmo entre amostras de outras espécies componentes.

 

3  PATOGENICIDADE -  (Tuberculose: A doença)

 

A infecção pelo H. influenzae tem início com a colonização das mucosas nas vias aéreas superiores. Os determinantes bacterianos da colonização incluem a fimbria, as proteínas da membrana externa e o LPS, cada um interagindo de maneira específica com moléculas do hospedeiro. Durante a colonização, H. influenzae é encontrado na camada mucosa, em locais ricos em células epiteliais não ciliadas e nos espaços intercelulares do epitélio. Amostras não tipáveis podem ser também encontradas no interior de macrófagos das adenóides. A sobrevivência da bactéria no interior destas células pode contribuir para a manutenção da colonização, uma vez que a bactéria se encontra protegida dos movimentos ciliares e de outras forças de defesa presentes na superfície das mucosas.

 

- Defesas do Organismo

Participam da defesa do organismo tanto os fagócitos como anticorpos e o complemento. Pensou durante muito tempo que somente os anticorpos anticapsulares eram protetores. Atualmente existem vários tipos de evidência indicando que anticorpos contra diferentes proteínas de membrana externa são também protetores. Estes anticorpos são formados tanto contra amostras capsulares como contra amostras não-tipáveis. Na faixa etária compreendida entre três meses e três anos, os níveis de anticorpos anticapsulares são extremamente baixos. Antes dos três meses, a criança transporta anticorpos maternos e depois dos três anos os anticorpos são adquiridos em conseqüência de infecções subclínicas. Há evidência de que outras bactérias podem promover o desenvolvimento de anticorpos anti-hemófilo.

 

- Doenças

Tem sido comum dividir-se as infecções causadas pelo H. influenzae em dois grupos: infecções causadas pelo sorotipo b e infecções causadas pelas amostras não capsuladas ou não-tipáveis.

As infecções causadas pelo sorotipo b incluem meningite, epiglotite, pneumonia, celulite (bochecha e região periorbital) bacteremia e artrite séptica (geralmente de uma das grandes articulações). Estas infecções são consideradas invasivas e geralmente o hemófilo pode ser cultivado a partir do sangue dos pacientes. O uso regular da vacinação em muitos países determinou uma queda acentuada destas infecções nos últimos anos, inclusive no Brasil.

 

4   EPIDEMIOLOGIA E CONTROLE

 

O homem é o único hospedeiro natural de H. influenzae. A bactéria é normalmente encontrada  na faringe e em menor freqüência na conjuntiva e no trato genital. As amostras não-tipáveis são encontradas em aproximadamente 80% dos indivíduos normais. As amostras do tipo b eram encontradas em 2 a 4% da população, mas esta prevalência caiu depois da introdução das vacinas conjugadas. As amostras capsuladas de outros sorotipos que não b ocorrem em menos de 1% da população. A disseminação da bactéria de um indivíduo para outro ocorre por meio por meio de gotículas transportadas pelo ar ou por contato direto com as secreções. As otites são mais freqüentes em crianças colonizadas do que nas não-colonizadas. As vias aéreas inferiores de indivíduos portadores de fribose císitca e de obstruções brônquicas são freqüentemente colonizadas por amostras não-tipáveis.

 

5   DIAGNÓSTICO

 

Os meios para o isolamento do H. influenzae dependem da origem do material. O agar-chocolate é um meio universal que pode ser usado no isolamento direto da bactéria ou após o seu cultivo em meios líquidos como no caso de  hemocultura.  Sempre que o material permitir deve-se fazer o exame bacteriocópico, o qual pode ser um grande recurso de diagnóstico rápido nos casos de meningite. Outro método de diagnóstico rápido bastante útil nos casos de meningite é a pesquisa de antígenos capsulares no liquor por diferentes técnicas imunológicas. A identificação das amostras isoladas pode ser feito fenotipicamente e por métodos moleculares.

 

6 TRATAMENTO

 

Os antibióticos de escolha para o tratamento das infecções causadas pelo H. influenzae são os antibióticos b lactâmicos. Quando a amostra isolada não produz b-lactamase, a ampicilina está indicada. Quando produz, recorre-se a uma penicilina de terceira geração ou ao cloranfenicol. Não devemos esquecer que algumas amostras de H. influenzae, produzem acetil-transferase e, assim, são resistentes ao clorafenicol. Há resistência também a outros antibióticos e, por esta razão. É recomendável realizar-se o antibiograma da amostra isolada.

A vacinação contra as infecções provocadas pelo sorotipo b tem sido um sucesso. As vacinas em uso são preparadas com o polissacarídeo cápsular (PRP), conjugado a diferentes proteínas bacterianas (toxóide diftérico, toxóide tetânico e proteínas da N. meningitidis.

Em surtos epidêmicos provocados pelo sorotipo b, tem sido recomendado o emprego profilático de antibióticos como a rifampicina.

 

REFERÊNCIAS

 

ALTERTHUM, FLÁVIO; TRABULSI, Luiz Rachid. Microbiologia. 4. ed.Revista e Atualizada. Ed. Atheneu – São Paulo, 2005.

 

FUNKE, Berdell R. et al. Microbiologia.6.edição. Ed. Artmed. Porto Alegre, 2000.

1   DESCRIÇÃO – HAEMOPHILUS INFLUENZA

 

É o patógeno mais importante de gênero Haemophilus. É responsável por uma série de infecções invasivas e não-invasivas, inclusive meningite. São ainda crocobacilos Gram-negativos preomórficos, anaeróbios facultativos, oxidade-positivos, fastidiosos e requerem hemina (Fator X) e Nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD ou Fator V) para o seu crescimento. Colonizam principalmente o trato respiratório superior humano.

O H. influenzae pode ser também  dividido em oito biótipos com base no comportamento das amostras em uma série de testes bioquímicos. Apresenta particular interesse para nós o biótipo 3, cujas amostras possuem em sua maioria as características da antiga espécie Haemophiluus aegypcius,  comumente associada à conjuntivivte. A amostra ou clone de Haemophilus resposnável pela febre purpúrica brasileira corresponde ao biótipo 3 e assim tem sido designada pela maioria dos autores de H. Influenzae biogrupo Aegypicius.

H. influenzae é uma das bactérias patogênicas mais estudadas com relação à estrutura clonal de suas populações. O método mais utilizado tem sido a eletroforese de isoenzimas codificadas por múltiplos loci (MILEE). De modo geral, os resultados destes estudos têm confirmado a heterogeneidade da espécie, o que já era evidente pela sua composição em sorotipos e biotipos. Mas, sem dúvida, o emprego da MLEE muito contribuiu para a uma melhor compreensão da biologia destes organismos em particular em suas relações com o hospedeiro. Vale destacar ainda os seguintes aspectos:

a)    as amostras não capsuladas pertencem a uma população geneticamente diferente da população de amostras capsuladas;

b)    as amostras do sorotipo b pertencem a duas populações geneticamente distantes, uma delas incluindo praticamente todas as amostras isoladas de meningite;

c)    as amostras responsáveis pela febre purpúrica brasileira correspondem a um único clone, geneticamente distantes de outras amostras do biogrupo aegyptius e próxima das amostras do sorotipo d;

d)    finalmente as amostras do biótipo 4, que também correspondem a um clone que apresenta forte tropismo genital.

 

2  FATORES DE VIRULÊNCIA

 

Os fatores de virulência H. influenzae incluem cápsula, LPS, peptidoglicano, fimbrias, proteínas de membrana externa e proteínas secretadas. Até o momento não foi detectado produção de toxicinas por esta espécie.

A cápsula é o principal fator de virulência do H. influenzae. Dos seis sorotipos capsulares descritos, o sorotipo b, é o mais virulento, pois é capaz de causar bacteremias com infecções focais subseqüentes no indivíduo normal não imune. A cápsula desse sorotipo é composta de polirribosil fosfato ou PRP.

Todas as amostras capsuladas possuem o lócus cap que corresponde a um fragmento de 17 Kb do cromossomo. A região central do lócus é específica para o sorotipo e as regiões laterais são homólogas nos diferentes sorotipos. A maioria das amostras dos sorotipos a-f transporta uma cópia do lócus cap. Ao contrário, mais de 98% das amostras clínicas do sorotipo b transportam duas cópias em tandem.

O LPS do H. influenzae é conhecido como LOS (lipooligossacarídeo) porque as suas cadeias laterias são formadas por unidades oligossacarídicas. Estas unidades contém resíduos de heptoses adicionados de uma variedade de açúcares ou derivados que incluem glicose, lactose, galactose, fosfocolina (Chop) e ácido siálico.  Estas unidades constituem o cerne do LPS que está ligado ao lipídeo A por uma única molécula de KDO.

Os genes que codificam as enzimas responsáveis pela biossíntese das cadeias oligossacarídicas estão localizados em três loci: loci1, loc2, loc3, é responsável pela adição de Chop às moléculas de heptose; lic2 codifica uma galactosiltranferace necessária a adição de galactose e lic3 uma sialotransferase que adiciona ácido siálico.

Existem evidências experimentais indicando que o peptidoglicano exerce atividades citotóxicas e infamatórias que podem desempenhar papel importante nas meningites e otites.

H. influenzae expressa várias proteínas que se localizam na membrana externa, as quais podem promover a adesão da bactéria às células eucarióticas, o que, aliás, tem sido demonstrado de várias maneiras. As evidências a favor de umas são mais fortes do que a favor de outras, mas não está provado que quaisquer delas funcione como adesina nas infecções humanas. As siglas destas proteínas são as seguintes: HMV1, HMV2, Hia, Hap e P5.

 

- Obtenção de Ferro

Como a bactéria não sobrevive no organismo sem incorporar o ferro necessário para a síntese de suas enzimas respiratórias, as proteínas que facultam esta característica podem  ser consideradas fatores de virulência. As fontes de ferro no organismo que podem ser usadas pelo H.influenzae são a transferrina, a hemoglobina, a hemopexina. As proteínas que captam estes compostos (receptores), as quais podem estar localizadas na membra externa ou serem secretadas para o meio ambiente.

 

- Outros aspectos genéticos

H. influenzae foi a primeira bactéria patogênica a ter o seu genoma completamente seqüenciado. A amostra utilizada para o sequenciamento (Rd) era derivada do sorotipo d e não era capsulada. As análises realizadas mostraram que o genoma da amostra continha em torno de 1 Mb e tem 1.743 regiões codificantes.

 

- Localização dos Genes de Virulência

Os genes de virulência estão localizados no cromossomo da bactéria. Somente três bacteriófagos foram identificados e os plasmídios de importância são os que codificam resistência a drogas.

 

- Transformação

Depois do S. pneumoniae, H. influenzae é a bactéria mais propensa a sofrer transformação em condições naturais. O processo de transformação pode favorecer a troca de informações genéticas entre amostras de H. influenzae ou mesmo entre amostras de outras espécies componentes.

 

 

 

 

 

 

3  PATOGENICIDADE -  (Tuberculose: A doença)

 

A infecção pelo H. influenzae tem início com a colonização das mucosas nas vias aéreas superiores. Os determinantes bacterianos da colonização incluem a fimbria, as proteínas da membrana externa e o LPS, cada um interagindo de maneira específica com moléculas do hospedeiro. Durante a colonização, H. influenzae é encontrado na camada mucosa, em locais ricos em células epiteliais não ciliadas e nos espaços intercelulares do epitélio. Amostras não tipáveis podem ser também encontradas no interior de macrófagos das adenóides. A sobrevivência da bactéria no interior destas células pode contribuir para a manutenção da colonização, uma vez que a bactéria se encontra protegida dos movimentos ciliares e de outras forças de defesa presentes na superfície das mucosas.

 

- Defesas do Organismo

Participam da defesa do organismo tanto os fagócitos como anticorpos e o complemento. Pensou durante muito tempo que somente os anticorpos anticapsulares eram protetores. Atualmente existem vários tipos de evidência indicando que anticorpos contra diferentes proteínas de membrana externa são também protetores. Estes anticorpos são formados tanto contra amostras capsulares como contra amostras não-tipáveis. Na faixa etária compreendida entre três meses e três anos, os níveis de anticorpos anticapsulares são extremamente baixos. Antes dos três meses, a criança transporta anticorpos maternos e depois dos três anos os anticorpos são adquiridos em conseqüência de infecções subclínicas. Há evidência de que outras bactérias podem promover o desenvolvimento de anticorpos anti-hemófilo.

 

- Doenças

Tem sido comum dividir-se as infecções causadas pelo H. influenzae em dois grupos: infecções causadas pelo sorotipo b e infecções causadas pelas amostras não capsuladas ou não-tipáveis.

As infecções causadas pelo sorotipo b incluem meningite, epiglotite, pneumonia, celulite (bochecha e região periorbital) bacteremia e artrite séptica (geralmente de uma das grandes articulações). Estas infecções são consideradas invasivas e geralmente o hemófilo pode ser cultivado a partir do sangue dos pacientes. O uso regular da vacinação em muitos países determinou uma queda acentuada destas infecções nos últimos anos, inclusive no Brasil.

 

 

4   EPIDEMIOLOGIA E CONTROLE

 

O homem é o único hospedeiro natural de H. influenzae. A bactéria é normalmente encontrada  na faringe e em menor freqüência na conjuntiva e no trato genital. As amostras não-tipáveis são encontradas em aproximadamente 80% dos indivíduos normais. As amostras do tipo b eram encontradas em 2 a 4% da população, mas esta prevalência caiu depois da introdução das vacinas conjugadas. As amostras capsuladas de outros sorotipos que não b ocorrem em menos de 1% da população. A disseminação da bactéria de um indivíduo para outro ocorre por meio por meio de gotículas transportadas pelo ar ou por contato direto com as secreções. As otites são mais freqüentes em crianças colonizadas do que nas não-colonizadas. As vias aéreas inferiores de indivíduos portadores de fribose císitca e de obstruções brônquicas são freqüentemente colonizadas por amostras não-tipáveis.

 

5   DIAGNÓSTICO

 

Os meios para o isolamento do H. influenzae dependem da origem do material. O agar-chocolate é um meio universal que pode ser usado no isolamento direto da bactéria ou após o seu cultivo em meios líquidos como no caso de  hemocultura.  Sempre que o material permitir deve-se fazer o exame bacteriocópico, o qual pode ser um grande recurso de diagnóstico rápido nos casos de meningite. Outro método de diagnóstico rápido bastante útil nos casos de meningite é a pesquisa de antígenos capsulares no liquor por diferentes técnicas imunológicas. A identificação das amostras isoladas pode ser feito fenotipicamente e por métodos moleculares.

 

6 TRATAMENTO

 

Os antibióticos de escolha para o tratamento das infecções causadas pelo H. influenzae são os antibióticos b lactâmicos. Quando a amostra isolada não produz b-lactamase, a ampicilina está indicada. Quando produz, recorre-se a uma penicilina de terceira geração ou ao cloranfenicol. Não devemos esquecer que algumas amostras de H. influenzae, produzem acetil-transferase e, assim, são resistentes ao clorafenicol. Há resistência também a outros antibióticos e, por esta razão. É recomendável realizar-se o antibiograma da amostra isolada.

A vacinação contra as infecções provocadas pelo sorotipo b tem sido um sucesso. As vacinas em uso são preparadas com o polissacarídeo cápsular (PRP), conjugado a diferentes proteínas bacterianas (toxóide diftérico, toxóide tetânico e proteínas da N. meningitidis.

Em surtos epidêmicos provocados pelo sorotipo b, tem sido recomendado o emprego profilático de antibióticos como a rifampicina.

 

REFERÊNCIAS

 

ALTERTHUM, FLÁVIO; TRABULSI, Luiz Rachid. Microbiologia. 4. ed.Revista e Atualizada. Ed. Atheneu – São Paulo, 2005.

 

FUNKE, Berdell R. et al. Microbiologia. 6.edição. Ed. Artmed. Porto Alegre, 2000.