Mycobacterium

Características Gerais

Características principais

Morfologia e propriedades:

• Bacilos retos ou ligeiramente curvos
• Crescimento:
  • Bacilos de crescimento lento
  • A maioria das espécies pode ser isolada em culturas de substratos simples com aminoácidos e glicerol.
  • A maioria das espécies cresce em agar de sangue.
• Bacilos imóveis, não formadores de esporos
• Aeróbios obrigatórios (alguns são microaerófilos)
• Catalase-positivos
• Bacilos intracelulares facultativos
• Possuem uma parede celular (envelope) característica que lhes confere várias propriedades únicas:
  • Presença de uma camada de cera hidrofóbica composta por ácidos micólicos
  • Ligada a uma camada de peptidoglicanos por um polissacarídeo arabinogalactano
  • ↓ Permeabilidade de muitos fármacos e bombas de efluxo
  • As micobactérias podem invadir as células hospedeiras sem apresentar quaisquer sinais clínicos.

Propriedades da coloração:

• Bacilos ácido-resistentes:
  • Propriedade conferida pelo ácido micólico
  • Não descoloram com álcool ácido depois de corados com corantes de anilina
• Coloração de Gram:
  • Geralmente não consegue penetrar na parede celular cerosa do complexo Mycobacterium tuberculosis (MTBC)
  • Na maioria dos casos não produzem coloração ou apresentam resultados variáveis

Classificação

• Filo: Actinobactérias
• Família: Mycobacteriaceae
• Género: Mycobacterium (consiste em > 150 espécies)

Micobactérias:

• Micobactérias típicas: espécies MTBC:
  • M. tuberculosis (a mais importante)
  • M. bovis
  • M. africanum
  • M. microti
  • M. canetti
• Micobactérias atípicas não tuberculosas (NTM):
  • Classificadas de acordo com o sistema Runyon
  • A classificação é baseada na taxa de crescimento e na produção de pigmentos.
  • Os grupos Ⅰ–Ⅲ são de crescimento lento (> 7 dias) e o grupo Ⅳ é considerado de crescimento rápido (< 7 dias)
    • Grupo I: Os fotocromógenos produzem pigmento na presença de luz.
    • Grupo II: Os escotocromógenos produzem pigmento na ausência de luz.
    • Grupo III: Os não fotocromógenos não possuem pigmento (inclui o complexo Mycobacterium avium (MAC) bactérias).
    • Grupo IV: Produz colónias maduras em meio de cultura em < 7 dias
• Não cultiváveis: complexo M. leprae (M. leprae e M. lepromatosis)
• Microorganismos saprófitos
• Tipos de úlcera de pele

Espécies patogénicas mais importantes:

• A espécie MTBC causa tuberculose (TB).
• O complexo M. leprae causa lepra.
• As espécies M. avium e M. intracellulare (formam em conjunto o complexo M. avium (MAC)) causam:
  • Infeções pulmonares semelhantes à tuberculose
  • Infeções disseminadas em indivíduos imunodeprimidos

Patogénese

Reservatórios

• M. tuberculose: os humanos são o único reservatório natural.
• Reserva natural do M. leprae: tatus
• M. avium e M. intracellulare são encontrados na água e no solo.

Transmissão

• Transmissão de M. tuberculosis: gotículas respiratórias de pacientes com doença ativa
• Transmissão de M. leprae:
  • Contacto direto com lesões
  • Inalação de gotículas infeciosas
• Transmissão do MAC:
  • Inalação para o trato respiratório
  • Ingestão para o trato GI

Virulência

• Envelope da célula:
  • Constituinte principal: ácido micólico
  • O ácido micólico está ligado aos glicolípidos.
  • Os glicolípidos são responsáveis pela “formação do cordão” na microscopia (corresponde à formação do granuloma, de forma grosseira).
• Catalase-peroxidase: resiste à resposta oxidativa da célula hospedeira
• Sulfatídeos e dimicolato de trealose: desencadeia toxicidade
• Lipoarabinomanan (LAM): induz citocinas

Fatores de risco do hospedeiro

• Idosos
• Crianças
• Doentes imunodeprimidos
• Pacientes institucionalizados
• Utilização de drogas IV
• VIH ou outras imunodeficiências
• Viagens para regiões de alto risco

Fisiopatologia geral das micobactérias

• Nos humanos, as infeções por micobactérias podem afetar vários órgãos.
• As bactérias entram através da pele e das barreiras mucosas.
• As infeções pulmonares e cutâneas são as mais comuns.
• As infeções por MNT ocorrem mais frequentemente em hospedeiros imunodeprimidos como infeções oportunistas.
• As micobactérias podem colonizar os seus hospedeiros e causar infeções latentes sem sinais clínicos evidentes.

Complexo M. tuberculosis

Epidemiologia

• As bactérias MTBC causam tuberculose.
• A tuberculose é uma doença transmitida pelo ar que afeta os pulmões e, por vezes, outros órgãos.
• Responsável por 1,4 milhões de mortes por ano em todo o mundo
• 30% da população mundial está infetada.
• 10% das pessoas infetadas vão desenvolver a doença ativa.
• Principal causa de morte em pacientes com VIH

Fisiopatologia

• O 1º passo é a inalação de gotículas de aerossol.
• A sua deposição nos pulmões leva a 3 resultados possíveis:
  • Depuração de bactérias
  • Doença ativa primária:
    • Proliferação de bactérias nos macrófagos alveolares
    • As citocinas produzidas pelos macrófagos (IL-12 e IL-18) atraem outras células fagocitárias.
    • Forma-se um tubérculo (estrutura granulomatosa) (promovido pelo TNF-ɑ)
    • O tubérculo expande-se para o parênquima pulmonar → Complexo de Ghon
    • As bactérias podem então disseminar-se para os nódulos linfáticos → linfadenopatia
    • Complexo de Ghon + linfadenopatia/calcificação → Complexo de Ranke
    • Se a disseminação não for controlada pelas células imunes, pode ocorrer bacteriemia com invasão de outros órgãos → TB miliar
    • Quando as bactérias de depositam e provocam alterações das vias aéreas (granulomas caseosos), o paciente torna-se contagioso.
    • A infeção pode progredir para um estadio crónico com regeneração e posterior cicatrização das lesões.
    • A erradicação espontânea é rara.
• Infeção latente (doença clínica (secundária) que pode ocorrer muitos anos depois):
  • Risco de reativação ao longo da vida: 5%–10%
  • A imunossupressão é um fator de risco de reativação.

Apresentação clínica

• As manifestações pulmonares associadas a sintomas sistémicos são mais comuns na TB primária e secundária.
• A tuberculose miliar (disseminada) ocorre em 15%–20% dos casos (geralmente em crianças ou indivíduos imunodeprimidos).

Identificação

Expetoração:

• 3 amostras, pelo menos 1 de manhã cedo
• Esfregaço de bacilo ácido-resistente (AFB)
• Cultura micobacteriana
• Teste de amplificação de ácidos nucleicos 

Cultura micobacteriana de sangue ou urina: em pacientes com VIH ou indivíduos imunodeprimidos

Teste tuberculínico (TST; PPD (derivado de proteína purificada) ou teste de Mantoux):

• Injeção intradérmica de antigénio tuberculínico
• Pode detetar infeção ativa ou latente
• Medir a área de enduração após 48–72 horas; positivo se:
  • > 5 mm em pacientes com HIV ou sob imunossupressão, ou contacto recente com um indivíduo com TB
  • > 10 mm em pacientes de países de alto risco, utilizadores de drogas intravenosas, médicos e trabalhadores de laboratório
  • > 15 mm em pacientes sem fatores de risco conhecidos para TB

Ensaio de libertação de interferão gama-γ (IGRA – Interferon-Gamma Release Assays): não faz distinção entre TB ativa e inativa

Complexo M. leprae

Epidemiologia

• As bactérias do complexo M. leprae causam a lepra.
• A prevalência é < 1 em cada 10.000.
• Maior incidência na Índia, Brasil, Indonésia, Bangladesh e Nigéria
• Fatores de risco para a infeção:
  • Contacto próximo com pacientes com lepra
  • Exposição a tatus (reservatório natural do M. leprae)
  • Idosos
  • Fatores genéticos
  • Imunossupressão

Fisiopatologia

• As bactérias são inaladas ou transmitidas através do contacto direto com a pele.
• As bactérias são absorvidas pelos macrófagos alveolares e disseminadas de forma hematogénica.
• O M. leprae atinge os nervos e pele, onde se prolifera (sobretudo nas células de Schwann).
• A lepra pode manifestar-se de diferentes formas e reflete o espectro da resposta imune do hospedeiro.
• Classificação Ridley-Jopling da lepra:
  • Tuberculoide (TT)
  • Borderline Tuerculoide (BT)
  • Borderline (BB)
  • Borderlie Lepromatosa (BL)
  • Lepromatosa (LL)
  • Indeterminada (I)
• As formas tuberculóides e lepromatosas estão nas 2 extremidades do espectro:
  • Lepra tuberculóide:
    • Boa resposta imune celular (resposta Th1)
    • Hipersensibilidade do tipo retardado com interferon-γ e ativação de macrófagos
    • Envolve a pele (localizada) e nervos periféricos
  • Lepra lepromatosa:
    • Resposta imune celular mínima
    • Resposta humoral (anticorpo) (ativada por células Th2)
    • Envolvimento extenso da pele
    • Envolvimento simétrico dos nervos

Apresentação clínica

• Manchas cutâneas hipopigmentadas ou eritematosas associadas à perda de sensibilidade
• Parestesias
• Feridas indolores nas extremidades
• Nódulos faciais ou auriculares
• Nervos periféricos aumentados e dolorosos
• Lesão oftálmica (abrasões/ulcerações da córnea, lagoftalmo)
• Achados tardios: paralisia facial, ossos próprios do nariz com perfuração do septo e colapso, dedos em garra, pé pendente, ausência de cílios/sobrancelhas.
• Podem ocorrer reações imunes (complicações inflamatórias sistémicas).

Identificação

O microorganismo é identificado através de biópsia da pele:

• Exame histopatológico
• PCR – reação em cadeia da polimerase

Complexo M. avium

Epidemiologia

• Mais frequentemente adquiridos no meio ambiente (fontes de água)
• Não existe transmissão de humano para humano documentada
• Afeta sobretudo indivíduos com doença pulmonar pré-existente e pacientes imunodeprimidos (SIDA)

Fisiopatologia

• Geralmente apresenta-se como infeção pulmonar em indivíduos imunocompetentes
• Pode apresentar-se como doença disseminada ou linfadenite localizada em pacientes com SIDA:
  • O risco aumenta à medida que a contagem de CD4 diminui abaixo de 50
  • A infeção por MAC é uma das condições definidoras de SIDA.
  • As bactérias MAC entram através da mucosa GI e são fagocitadas por macrófagos na lâmina própria.
  • A drenagem linfática transporta micobactérias para os nódulos linfáticos abdominais, através dos quais podem atingir a circulação sanguínea.
  • A disseminação pode ocorrer em muitos locais: o baço, a medula óssea e o fígado são os locais mais comuns
  • A maioria dos sinais e sintomas deve-se à produção de citocinas.
  • Raramente corresponde à causa direta da morte, mas ↑ o risco de sobrerinfeção
  • Linfadenite localizada:
    • Após início da terapêutica antirretroviral
    • Resulta da síndrome inflamatória de reconstituição imune (SIRI)

Apresentação clínica

• Pacientes imunocompetentes:
  • Homens mais velhos com doença pulmonar obstrutiva crónica:
    • Tosse, febre, infiltrados/cavidades no lobo superior
    • Semelhante à tuberculose, mas menos grave
  • Mulheres com > 50 anos de idade sem história prévia: geralmente apresenta-se com bronquiectasias
• Indivíduos com SIDA:
  • Infeção disseminada:
    • Febre, suores noturnos
    • Dor abdominal
    • Diarreia
  • Linfadenite:
    • Gânglios linfáticos aumentados localizados (a nível abdominal, mediastinal, cervical)
    • Febre

Identificação

• Hemocultura micobacteriana
• Histopatologia e cultura dos locais envolvidos (medula óssea, gânglios linfáticos)